[go: up one dir, main page]

TW200817840A - Positive type photosensitive resin composition containing polymer having ring structure - Google Patents

Positive type photosensitive resin composition containing polymer having ring structure Download PDF

Info

Publication number
TW200817840A
TW200817840A TW096121849A TW96121849A TW200817840A TW 200817840 A TW200817840 A TW 200817840A TW 096121849 A TW096121849 A TW 096121849A TW 96121849 A TW96121849 A TW 96121849A TW 200817840 A TW200817840 A TW 200817840A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
component
photosensitive resin
resin composition
compound
film
Prior art date
Application number
TW096121849A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI411885B (zh
Inventor
Tadashi Hatanaka
Junpei Kobayashi
Original Assignee
Nissan Chemical Ind Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Chemical Ind Ltd filed Critical Nissan Chemical Ind Ltd
Publication of TW200817840A publication Critical patent/TW200817840A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI411885B publication Critical patent/TWI411885B/zh

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/039Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Description

200817840 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於正型感光性樹脂組成物及由此所得之硬 化膜。更詳細爲本發明係關於適用於顯示器材料之用途上 的正型感光性樹脂組成物及其硬化膜、及使用該硬化膜之 各種材料。 【先前技術】 一般於薄膜電晶體(TFT)型液晶顯示元件、有機 EL(electroluminescent)元件等顯示器元件中,設有經圖型 形成之電極保護膜、平坦化膜、絶緣膜等。作爲形成這些 膜之材料,其於感光性樹脂組成物中,欲得到較少圖型形 狀之必要步驟數,且具有充分平坦性之特徴的感光性樹脂 組成物,自過去已廣泛地被使用。 於是上述之彼等膜中,除具有優良的耐熱性、耐溶劑 性、長時間燒成耐性、金屬濺鍍耐性等步驟耐性、與底材 的密著性良好、且具有配合使用目的之種種步驟條件下形 成圖型之較廣製程範圍(process margin)以外,亦被要求 高感度且高透明性、及顯像後之膜不均較少等諸特性。因 此由這些要求特性的觀點來看,至今作爲上述感光性樹脂 組成物泛用含有萘醌二疊氮化合物之樹脂。 然而,這些感光性樹脂材料之要求特性中,作爲重要 特性之一可舉出感度。感度的提高於顯示器元件等工業生 産上,可大幅度地縮短該生産時間。因此,液晶顯示器之 -4- 200817840 ♦ 需要量顯著增多爲現有之狀況,感度成爲該種類的感光性 樹脂材料被要求之最重要特性之一。 但,含有上述萘酿二疊氮化合物之過去感光性樹脂材 料,於感度面上並非令人十分滿意。對於材料中之聚合 物,藉由提高對鹼顯像液之溶解性,亦可提高感度,但此 方法受到限制,且會引起未曝光部之溶解而使得殘膜率降 低,此對於大型顯示器用之基板而言成爲膜不均之原因。 因此,至今雖已有以感光性樹脂材料之高感度化作爲 目的之幾件專利申請案被申請。例如已提出鹼可溶性樹脂 與至少1種特定聚羥基化合物及其衍生物之感放射線性樹 脂組成物(例如參照專利文獻1)。然而,該提案材料由感 光劑之較高對稱性來看,具有保存安定性等問題。 又,已提出含有鹼可溶性酚樹脂與感放射線性化合物 之正型感放射線性樹脂組成物(例如參照專利文獻2)、及 含有特定鹼可溶性樹脂與醌二疊氮化合物之正型感光性樹 脂組成物(例如參照專利文獻3)。但,這些於膠黏劑聚合 物使用漆用酚醛樹脂時,有著透明性、及長時間燒成時的 安定性問題。 如上述,開發出可滿足其他特性,且具有所望水準的 高感度之感光性樹脂組成物係爲非常困難的事,若僅組合 過去技術亦難以得到令人滿意的感光性樹脂組成物。 又一般含有萘醌二疊氮化合物之過去感光性樹脂材 料,欲防止曝光顯像後萘醌二疊氮化合物所引起的硬化膜 之著色化及透明性的降低,而進行光漂白(photobleaching 200817840 ),但即使經過此光漂白步驟,所得之膜於25 0°C程度之高 溫下進行燒成時會降低光透過率而產生著色,且藉此於較 低溫度下,例如於23 0°C下之長時間燒成亦見到光透過率 之下降(著色),且即使經由光阻剝離液之胺系溶液等藥品 處理,亦會產生光透過率下降而使透明性惡化之問題,含 有萘醌二疊氮化合物之過去感光性樹脂材料有著耐熱性及 耐藥品性之問題(例如參照專利文獻4)。 一方面,作爲高感度、高解像度之感光性材料,過去 已開發化學增幅型光阻。作爲半導體用光阻所開發之過去 化學增幅型光阻比i線更適用於短波長之光源(KrF、 ArF),可形成微細圖型,但於如使用於膜硬化之高溫下, 或光阻剝離液之存在下,保護基之結合部或醚鍵之熱交聯 部容易分解,使得耐熱性及耐藥品性顯著降低,幾乎不可 能作爲永久膜利用(例如參照專利文獻5)。又,欲達到熱 硬化’即使將環氧類或胺基塑料類的交聯系導入化學增幅 型光阻’因曝光由光阻中的光酸產生劑(PAG)所產生的 酸’使得曝光部進行交聯,而產生與未曝光部之溶解對比 消失等新問題’於該交聯系之化學增幅型光阻的導入難以 進行。 又這些材料於所形成之圖型經熱硬化後,於膜上以 ITO或Al、Cr等金屬藉由濺鍍進行製膜。已知一般使用 丙嫌酸樹脂時,在高溫下進行濺鍍之ITO,其膜中容易產 生裂縫。因此要求具有高溫下之濺鍍耐性,且具有高感 度、高耐熱透明性之材料。 200817840 [專利文獻1 ]特開平4 - 2 1 1 2 5 5號公報 [專利文獻2]特開平9-006000號公報 [專利文獻3]特開平8-044053號公報 [專利文獻4]特開平4-3 52 1 0 1號公報 [專利文獻5]美國專利第5 075 1 99號說明書 【發明內容】 本發明有鑑於上述事情,第一課題爲提供一種充分高 感度,且顯像時未觀測到未曝光部,事實上並無形成圖型 被膜之正型感光性樹脂組成物。 而第二課題爲提供一種於高溫燒成或光阻剝離液之處 理亦可維持高透過率,且於ITO濺鍍時不會產生裂縫之硬 化膜及可得到如此硬化膜之正型感光性樹脂組成物。 即,作爲第1觀點,含有下述(A)成分、(B)成分、(C) 成分、(D)成分及(E)溶劑之正型感光性樹脂組成物。 (A) 成分:具有至少1種選自羧基及酚性羥基之群、 與至少1種選自酚性羥基以外之羥基及具有活性氫之胺基 的群,且數平均分子量爲2,000至30,000之鹼可溶性丙 烯酸聚合物 (B) 成分:主鏈中具有芳香族環或脂環結構鹼之可溶 性樹脂 (C) 成分:1分子中具有2個以上的乙烯醚基之化合 物 (D) 成分:1分子中具有2個以上的嵌段異氰酸酯基 200817840 之化合物 (E) 成分:光酸產生劑 (F) 溶劑 作爲第2觀點,(B)成分爲選自聚醯亞胺及聚醯亞胺 前驅物所成群之鹼可溶性樹脂的第1觀點所記載之正型感 光性樹脂組成物。 作爲第3觀點,(B)成分之鹼可溶性樹脂的數平均分 子量爲2,000至30,000之第1觀點或第2觀點所記載的 正型感光性樹脂組成物。 作爲第4觀點,(B)成分爲具有氟原子所取代之烷基 的鹼可溶性樹脂之第1觀點至第3觀點中任一項所記載的 正型感光性樹脂組組成物。 作爲第5觀點,(B)成分爲含有聚醯亞胺之鹼可溶性 樹脂,對於100質量份的(A)成分而言,含有0.5至20質 量份之該聚醯亞胺的第1觀點至第4觀點中任一項所記載 的正型感光性樹脂組成物。 作爲第6觀點,(B)成分爲含有聚醯亞胺前驅物之鹼 可溶性樹脂,對於100質量份的(A)成分而言,含有5至 1〇〇質量份之該聚醯亞胺前驅物、第1觀點至第4觀點中 任一項所記載的正型感光性樹脂組成物。 作爲第7觀點,(E)成分係由光的照射產生磺酸之化 合物第1觀點至第6觀點中任一項所記載的正型感光性樹 脂組成物。 作爲第8觀點,作爲(G)成分更含有胺化合物第1觀 200817840 點至第7觀點中任一項所記載的正型感光性樹脂組成物。 ί乍爲II 9觀點’作爲(H)成分更含有氟系界面活性劑 第1觀點至第8觀點中任一項所記載的正型感光性樹脂組 成物。 作爲第1 〇觀點,使用第1觀點至第9觀點中任一項 所記載的正型感光性樹脂組成物所得之硬化膜。 作爲第1 1觀點,第1 〇觀點的硬化膜所成之層間絶緣 膜。 作爲第1 2觀點,第1 〇觀點之硬化膜所成之微透鏡。 本發明的正型感光性樹脂組成物爲具有充分高感度, 且顯像時未觀測到未曝光部之膜減少,事實上可形成無圖 型被膜。因此’提供一種即使於高溫下進行燒成或以光阻 剝離液進行處理亦可維持高透過率,且IΤ Ο濺鍍時不會產 生裂縫之硬化膜。 實施發明的最佳型態 本發明的感光性樹脂組成物爲含有,(A)成分之驗可 溶性丙烯酸聚合物、(B)成分之鹼可溶性樹脂、(C)成分之 具有乙烯醚基之化合物、(D)成分之具有嵌段異氰酸酯基 之化合物、(E)成分之光酸產生劑及(F)溶劑,且各視所需 含有(G)成分之胺化合物及/或(H)成分之界面活性劑之組 成物。 以下對於各成分做詳細説明。 < (A)成分〉 200817840 (A)成分爲,聚合物之結構中具有至少1種選自殘基 及酚性羥基之群、與至少1種選自酚性羥基以外之羥基及 具有活性氫之胺基的群,且聚苯乙烯換算數平均分子量 (以下稱爲數平均分子量。)爲2,000至30,000之鹼可溶性 丙烯酸聚合物。 選自上述羧基及酚性羥基之群的至少1種爲’於提高 溫度下,與後述之(C)成分的化合物中之乙烯醚基進行反 應,與(C)成分的化合物之間成熱交聯,而形成光阻膜之 基。 又,選自上述酚性羥基以外的羥基及具有活性氫之胺 基之群的至少1種爲,對於上述(A)成分及(C)成分的熱交 聯體(於曝光部,熱交聯體進一步解離之脫交聯體),於提 高溫度下,與後述之(D)成分的化合物之間介著嵌段部分 經解離的異氰酸酯基,形成交聯反應而使膜硬化之基。 且,具有活性氫之胺基表示釋出反應性高之質子的1 級或2級胺基。因此,醯胺基因不具有活性氫,故不相當 於具有活性氫之胺基。 (A)成分的聚合物僅爲具有該結構之鹼可溶性丙烯酸 聚合物即可,對於構成聚合物之高分子的主鏈之骨架及側 鏈的種類等並無特別限定。 然而,(A)成分的聚合物係爲數平均分子量爲2,000 至30,〇〇〇之範圍内者,較佳爲2,000至15,000之範圍 者。數平均分子量若爲超過30,000之過大者時,容易產 生顯像殘渣,使的感度鼠著下降,同時數平均分子量或未 -10- 200817840 達2,000之過小者,顯像時會產生相當量的未曝光部之膜 減少,而使得硬化不足。 所謂(A)成分的鹼可溶性丙烯酸聚合物爲,具有如丙 烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯之不飽和雙鍵的單體經單 獨聚合或共聚合所得之聚合物,且於鹼水溶液爲可溶者。 又,本發明中複數種類的單體經聚合所得之共聚物 (以下稱爲特定共聚物。)所成之鹼可溶性丙烯酸聚合物亦 可作爲(A )成分使用。此時,(A)成分的鹼可溶性丙嫌酸聚 合物亦可爲複數種類的特定共聚物之摻合物。 即,上述特定共聚物爲,將具有使用於熱交聯反應之 官能基的單體,即適宜地選自具有羧基及酚性羥基中至少 1種的單體群之至少一種單體、與具有使用於膜硬化之官 能基的單體,即適宜地選自具有酚性羥基以外的羥基及具 有活性氫之胺基中至少1種的單體群之至少1種單體,作 爲必須構成單位所形成的共聚物,該數平均分子量爲 2,000 至 30,000 者。 上述「具有羧基及酚性羥基中至少1種的單體」爲, 具有羧基之單體、具有酚性羥基之單體,以及含有具有羧 基及酚性羥基之雙方的單體。彼等單體不侷限於僅具有1 個羧基或酚性羥基者,亦可爲具有複數個者。 又上述「具有酚性羥基以外之羥基及具有活性氫之胺 基中至少1種之單體」中含有具有酚性羥基以外之羥基的 單體、具有含活性氫之胺基之單體、以及具有酚性羥基以 外之羥基及具有活性氫之胺基雙方的單體。這些單體不侷 -11 - 200817840 限於具有1個酚性羥基以外之羥基或具有活性氫之胺基, 亦可爲具有複數個。 以下,舉出上述單體之具體例,但未限定於此。 作爲具有羧基之單體,例如可舉出丙烯酸、甲基丙烯 酸、巴豆酸、單-(2-(丙烯醯氧基)乙基)酞酸酯、單-(2-(曱 基丙烯醯氧基)乙基)酞酸酯、N-(羧基苯基)馬來酸酐縮亞 胺、N-(羧基苯基)甲基丙烯醯胺、N_(羧基苯基)丙烯醯胺 等。 作爲具有酚性羥基之單體,例如可舉出羥基苯乙烯、 N-(羥基苯基)丙烯醯胺、N-(羥基苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羥基苯基)馬來酸酐縮亞胺等。 作爲具有酚性羥基以外之羥基的單體,例如可舉出 2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基丙基丙烯酸酯、5-丙烯醯氧 基-6-經基冰片燃基-2-殘基-6-內醋、2 -經基乙基甲基丙嫌 酸酯、2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、5-甲基丙烯醯氧基-6-羥 基冰片烯基-2-羧基-6-內酯等。 且作爲具有含活性氫之胺基的單體,可舉出2-胺乙 基丙烯酸酯、2-胺甲基甲基丙烯酸酯等。 又,特定共聚物亦可爲,將具有使用於熱交聯反應之 官能基的單體及具有使用於膜硬化之官能基的單體以外之 單體(以下稱爲其他單體。)作爲構成單位所形成之共聚 物。 其他單體,具體爲具有羧基及酚性羥基中至少1種之 單體、及具有酚性羥基以外的羥基及具有活性氫之胺基中 -12- 200817840 至少1種之單體可共聚合者即可,以不損害(A)成分之特 性下,並無特別限定。 作爲其他單體之具體例,可舉出丙烯酸酯化合物、甲 基丙烯酸酯化合物、馬來酸酐縮亞胺化合物、丙烯腈、馬 來酸酐、苯乙烯化合物及乙烯化合物等。 作爲丙烯酸酯化合物,例如可舉出甲基丙烯酸酯、乙 基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、苯甲基丙烯酸酯、萘基丙 烯酸酯、蒽基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸 酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、tert-丁基丙烯酸酯、環己 基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸 酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、 四氫糠基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、2-甲基-2-金 剛烷基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基丙烯酸酯、8-甲基-8-三瓌癸基丙烯酸酯、及8-乙基-8-三環癸基丙烯酸酯 等。 作爲甲基丙烯酸酯化合物,例如可舉出甲基甲基丙烯 酸酯、乙基甲基丙烯酸酯、異丙基甲基丙烯酸酯、苯甲基 甲基丙烯酸酯、萘基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、 蒽基甲基甲基丙烯酸酯、苯基甲基丙烯酸酯、2,2,2-三氟 乙基甲基丙烯酸酯、tert-丁基甲基丙烯酸酯、環己基甲基 丙烯酸酯、異冰片基甲基丙烯酸酯、2·甲氧基乙基甲基丙 烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基甲 基丙烯酸酯、四氫糠基甲基丙烯酸酯、3 -甲氧基丁基甲基 丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、2-丙基-2- -13- 200817840 金剛烷基甲基丙烯酸酯、8 -甲基-8-三環癸基甲基丙烯酸 酯、及8-乙基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯等。 作爲乙烯化合物,例如可舉出甲基乙烯醚、苯甲基乙 烯醚、2-羥基乙基乙烯醚、苯基乙烯醚、及丙基乙烯醚 等。 作爲苯乙烯化合物,例如可舉出苯乙烯、甲基苯乙 烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等。 作爲馬來酸酐縮亞胺化合物,例如可舉出馬來酸酐縮 亞胺、N-甲基馬來酸酐縮亞胺、N-苯基馬來酸酐縮亞胺、 及N-環己基馬來酸酐縮亞胺等。 、 得到本發明所使用的特定共聚物之方法並無特別限 定,例如將適宜地選自具有羧基及酚性羥基中至少1種的 單體群之至少1種單體、與適宜地選自具有酚性羥基以外 的羥基及具有活性氫之胺基中至少1種的單體群中至少一 種單體、視所需的上述單體以外之單體、與視所需的聚合 啓始劑等於溶劑中,以50至1 10°C溫度下進行聚合反應而 得到。此時所使用的溶劑,僅可溶解構成特定共聚物之單 體及特定共聚物者即可並無特別限定。作爲具體例可舉出 後述之(F)溶劑所記載之溶劑。 如此所得之特定共聚物,一般爲該特定共聚物溶解於 溶劑之溶液狀態。 又,將如上述所得之特定共聚物的溶液於二乙醚或或 水等攪拌下投入後使其再沈澱,將所生成之沈澱物經過 濾•洗淨後於常壓或減壓下,藉由常溫或加熱乾燥後可使 -14- 200817840 其成爲特定共聚物之粉體。藉由如此操作,可除去與特定 共聚物共存之聚合啓始劑或未反應單體,其結果得到經純 化的特定共聚物之粉體。若1次操作下無法得到充分純化 時,將所得之粉體再溶解於溶劑中,重複進行上述操作即 可。 本發明中可直接使用特定共聚物之粉體、或可將該粉 體例如再溶解於後述之(F)溶劑使其成爲溶液狀態下使 用。 < (B)成分〉 (B)成分係爲主鏈中具有芳香族環或脂環結構鹼之可 溶性樹脂。於此所謂芳香族環爲,苯、萘、蒽等環狀烴, 所謂脂環爲環丁烷、環戊烷、環己烷、三環癸烷等環狀 烴。 作爲具有如此環結構之鹼可溶性樹脂可舉出聚醯亞胺 前驅物、鹼可溶性聚醯亞胺、酚漆用酚醛樹脂、甲酚漆用 酚醛樹脂、萘酚漆用酚醛樹脂等。彼等樹脂中由可維持高 透明性之觀點來看,以聚醯亞胺前驅物或鹼可溶性聚醯亞 胺爲佳。 又,上述(B)成分之鹼可溶性樹脂爲數平均分子量爲 2,000至30,000之範圍内者爲佳,較佳爲2,000至15,000 之範圍者。數平均分子量若超過30,000之過大者時,容 易產生顯像殘渣,使得感度顯著下降,另一方面數平均分 子量若超過2,000之過小者時,顯像時會產生相當量的未 曝光部之膜減少而使得硬化不足。 -15- 200817840 且,上述(B)成分之鹼可溶性樹脂以具有由氟原子取 代之烷基的鹼可溶性樹脂爲佳,較佳爲具有由氟原子取代 之烷基的聚醯亞胺前驅物。此時具有芳香族環之聚醯亞胺 前驅物中,若具有氟取代之烷基時,與不具有氟取代之烷 基者相比,可更提高透明性,故前述聚醯亞胺前驅物爲具 有由氟原子取代,特別爲具有碳原子數1至10,較佳爲 碳原子數1至7,最佳爲碳原子數1至5之烷基者爲佳。 如此所使用的上述(B)成分之鹼可溶性樹脂爲,對於 1〇〇質量份之(A)成分的鹼可溶性丙烯酸聚合物而言,使 用0.5至100質量份之比率,依使用的樹脂可任意選擇使 用比率。 《聚醯亞胺前驅物》 本發明的正型感光性樹脂中作爲(B)成分的鹼可溶性 樹脂所含有之上述聚醯亞胺前驅物爲聚醯胺酸、聚醯胺酸 酯、一部分經亞胺化之聚醯胺酸,一般可由(a)四羧酸二 酐化合物與(b)二胺化合物製造出。 使用於本發明所使用的上述聚醯亞胺前驅物之製造的 (a)四羧酸二酐化合物並無特別限定,又可使用彼等一種 或同時使用二種以上。作爲具體例可舉出如均苯四甲酸二 酐、3,3’,4,4’-聯苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧 酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯 基颯四羧酸二酐等芳香族四羧酸、1,2,3,4-環丁烷四羧酸 二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四 甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸 -16 - 200817840 二酐、1,2,3,4 -環己院四竣酸二酐、3,4_二羧基四 氫-1-萘琥珀酸二酐之脂環式四羧酸二酐、如丨,2,'4-丁烷 四羧酸二酐之脂肪族四羧酸二酐。 使用於本發明所使用的上述聚醯亞胺前驅物之製造的 (b)二胺化合物並無特別限定,又這些可使用一種,或同 時使用二種以上。作爲具體例,可舉出具有2,4-二胺安息 香酸、2,5-二胺安息香酸、3,5-二胺安息香酸、4,6-二胺-1,3-苯二羧酸、2,5-二胺-1,4-苯二羧酸、雙(4-胺-3-羧基苯 基)醚、雙(4-胺-3,5-二羧基苯基)醚、雙(4-胺-3-羧基苯基) 砸、雙(4-胺-3,5-二羧基苯基)楓、4,4’·二胺-3,3’-二羧基 聯苯、4,4’-二胺 _3,3’-二羧基-5,5’-二甲基聯苯、4,4’-二 胺-3,3’-二羧基-5,5’-二甲氧基聯苯、1,4-雙(4-胺-3-羧基 苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺-3-羧基苯氧基)苯、雙〔4-(4-胺-3-羧基苯氧基)苯基〕颯、雙〔4-(4-胺-3_羧基苯氧基)苯基 〕丙烷、2,2-雙〔4-(4-胺-3-羧基苯氧基)苯基〕六氟丙 烷、2,4-二胺酚、3,5-二胺酚、2,5-二胺酚、4,6-二胺間苯 二酚、2,5-二胺氫醌、雙(3-胺-4-羥基苯基)醚、雙(4-胺-3-羥基苯基)醚、雙(4-胺-3,5-二羥基苯基)醚、雙(3-胺-4-羥基苯基)甲烷、雙(4-胺-3-羥基苯基)甲烷、雙(4-胺-3,5-二羥基苯基)甲烷、雙(3-胺-4-羥基苯基)》、雙(4-胺-3-羥 基苯基)楓、雙(4 -胺-3,5-二經基苯基)颯、2,2-雙(3-胺- 4-羥基苯基)六氟丙烷、2,2_雙(4_胺-3-羥基苯基)六氟丙烷、 2,2-雙(4-胺-3,5-二羥基苯基)六氟丙烷、4,4,-二胺-3,3’-二 羥基聯苯、4,4’-二胺-3,3,-二羥基-5,5’-二甲基聯苯、 -17- 200817840 4,4’-二胺-3,3’-二羥基-5,5’-二甲氧基聯苯、1,4-雙(3-胺-4-羥基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺-4_羥基苯氧基)苯、1,4-雙 (4-胺-3-羥基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺-3-羥基苯氧基)苯、 雙〔4-(3-胺-4-羥基苯氧基)苯基〕颯、雙〔4-(3-胺-4-羥 基苯氧基)苯基〕丙烷、2,2-雙〔4-(3-胺-4-羥基苯氧基)苯 基〕六氟丙烷等酚性羥基之二胺化合物、具有1,3-二胺-4-氫硫苯、1,3-二胺-5·氫硫苯、1,4-二胺-2-氫硫苯、雙 (4-胺-3-氫硫苯基)醚、2,2-雙(3-胺-4-氫硫苯基)六氟丙烷 等苯硫酚基之二胺化合物、具有1,3-二胺苯-4-磺酸、1,3-二胺苯-5-磺酸、1,4-二胺苯-2-磺酸、雙(4-胺苯-3-磺酸) 醚、4,4’-二胺聯苯)3,3’-二磺酸、4,4’-二胺-3,3’-二甲基 聯苯-6,6’-二磺酸等磺酸基之二胺化合物。又,可舉出p-伸苯基二胺、m-伸苯基二胺、4,4’-伸甲基-雙(2,6-乙基苯 胺)、4,4’-伸甲基-雙(2-異丙基-6-甲基苯胺)、4,4’-伸甲 基-雙(2,6-二異丙基苯胺)、2,4,6-三甲基-1,3-伸苯基二 胺、2,3,5,6-四甲基-1,4-伸苯基二胺、〇-聯鄰甲苯胺、聯 間甲苯胺、3,3’,5,5’-四甲基聯苯胺、雙〔4-(3-胺苯氧基) 苯基〕楓、2,2-雙〔4-(3-胺苯氧基)苯基〕丙烷、2,2-雙〔 4-(3-胺苯氧基)苯基〕六氟丙烷、4,4’-二胺-3,3’-二甲基 二環己基甲烷、4,4’-二胺二苯基醚、3,4-二胺二苯基醚、 4,4’-二胺二苯基甲烷、2,2-雙(4-苯胺)六氟丙烷、2,2-雙 (3-苯胺)六氟丙烷、2,2-雙(3-胺-4-甲苯醯基)六氟丙烷、 1,4·雙(4-胺苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺苯氧基)苯、雙〔4-(4-胺苯氧基)苯基〕礪、2,2-雙〔4-(4-胺苯氧基)苯基〕丙 -18- 200817840 烷、2,2-雙〔4-(4-胺苯氧基)苯基〕六氟丙烷等二胺化合 物。 又’可製造出作爲上述(b)二胺化合物的例子所舉出 的化合物中,具有以2,2-雙〔4_(4_胺-3-羧基苯氧基)苯基 〕六氟丙烷、2,2-雙(3-胺-4-羥基苯基)六氟丙烷、2,2_雙 (4-胺-3-羥基苯基)六氟丙烷、2,2·雙(4-胺-3,5-二羥基苯基) 六氟丙烷、2,2-雙〔4-(3-胺-4-羥基苯氧基)苯基〕六氟丙 烷、2,2-雙(3-胺-4-氫硫苯基)六氟丙烷、2,2-雙〔4-(3·胺 苯氧基)苯基〕六氟丙烷、4,4’ -二胺二苯基甲烷、2,2-雙 (4-苯胺)六氟丙烷、2,2-雙(3-苯胺)六氟丙烷、2,2-雙(3-胺-4-甲苯醯基)六氟丙烷、2,2-雙〔4-(4-胺苯氧基)苯基〕 六氟丙烷等氟原子所取代之烷基的二胺化合物、與藉由前 述(a)四羧酸二酐化合物具有由氟原子取代之烷基的聚醯 亞胺前驅物。 本發明所使用的上述聚醯亞胺前驅物由前述(a)四羧 酸二酐化合物與前述(b)二胺化合物所製造時,兩化合物 之配合比,即〈(b)二胺化合物之總莫耳數〉/〈(a)四羧酸 二酐化合物之總莫耳數〉爲0.7至1.2爲佳。與一般的縮 聚合反應相同,該莫耳比越接近1所生成之聚醯亞胺前驅 物的聚合度越大,且分子量增加。 又,使用過剩的前述(b)二胺化合物於聚合時,於所 生成之聚醯亞胺前驅物的末端胺基使羧酸酐進行反應而可 保護末端胺基。 作爲如此羧酸酐之例子,可舉出酞酸酐、偏苯三酸 -19- 200817840 酐、馬來酸酐、萘二甲酸酐、氫化酞酸酐、甲基-5-冰片 烯基-2,3-二羧酸酐、衣康酸酐、四氫酞酸酐等。 上述聚醯亞胺前驅物的製造中,前述(a)四羧酸二酐 化合物與前述(b)二胺化合物之反應的反應溫度爲-20至 1 5 0°C,較佳爲可選自-5至100 °C之任意溫度。反應溫度爲 5 °C至40°C,反應時間爲1至48小時可得到高分子量之聚 醯亞胺前驅物。欲得到低分子量且保存安定性高之聚醯亞 胺前驅物,反應溫度爲40 °C至90 °C,反應時間爲1〇小時 以上進行反應。 又,末端胺基以酸酐保護時的反應溫度爲-20至 15 0°C,較佳爲可選自-5至100°C之任意溫度。 前述(a)四羧酸二酐化合物與前述(b)二胺化合物之反 應可於溶劑中進行。作爲此時所使用之溶劑,可舉出 N,N-二甲基甲醯胺、n,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯烷 酮、乙烯吡咯烷酮、N-甲基己內醯胺、二甲基亞楓、四 甲基尿素、吡啶、二甲基颯、六甲基亞楓、m-甲酚、γ-丁 內酯、乙酸乙基、乙酸丁基、乳酸乙基、3 -甲氧基丙酸甲 基、2-甲氧基丙酸甲基、3-甲氧基丙酸乙基、2-甲氧基丙 酸乙基、3_乙氧基丙酸乙基、2-乙氧基丙酸乙基、乙二醇 二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙醚、二乙二 醇甲基乙醚、丙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、乙二 醇單甲基醚、乙二醇單乙醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二 醇單乙醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙醚、二丙二醇單 甲基醚、二丙二醇單乙醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、卡必 -20- 200817840 醇乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、環己酮、甲基乙基酮、甲 基異丁基酮、2-庚酮等。這些可單獨或混合後使用。且, 可爲不溶解聚醯亞胺前驅物之溶劑,或於藉由聚合反應所 生成之聚醯亞胺前驅物不會析出之範圍下混合於上述溶劑 後使用。 含有如此所得之聚醯亞胺前驅物的溶液可直接使用於 正型感光性樹脂之調製上。又,可將聚醯亞胺前驅物於 水、甲醇、乙醇等弱溶劑進行沈澱分離後回收使用。 又,上述聚醯亞胺前驅物對於100質量份的(A)成分 之鹼可溶性丙烯酸聚合物而言以5至1 00質量份,較佳爲 10至60質量份之比率下使用。上述聚醯亞胺前驅物的使 用量若未達前述範圍之下限的過少量時,ITO濺鍍時可能 會有裂縫。另一方面,上述聚醯亞胺前驅物的使用量若超 過前述範圍之上限的過多量時,硬化後之透明性會下降。 《聚醯亞胺》 又,作爲使用於本發明的正型感光性樹脂的(B)成分 之鹼可溶性樹脂,可使用任意之聚醯亞胺。使用於本發明 之聚醯亞胺係爲將前述聚醯亞胺前驅物以化學或加熱方式 使其50%以上亞胺化者。於這些聚醯亞胺中亦含有如聚醯 胺亞胺、聚醚亞胺之共聚物。較佳爲具有以氟原子取代之 烷基的聚醯亞胺,特別由提高溶解性之觀點來看,以氟原 子所取代之碳原子數1至1〇爲佳,較佳爲碳原子數1至 7,最佳爲具有碳原子數1至5之烷基的聚醯亞胺。 於本發明的正型感光性樹脂組成物所使用的聚醯亞胺 -21 - 200817840 因賦予鹼溶解性,故具有羧基或酚性羥基、或具有 或酸的作用生成羧酸或酚性羥基之基爲佳。羧基或 基之導入方法可使用使用具有羧基或酚性羥基之單 法、以具有羧基或酚性羥基之酸酐進行胺末端封 法、或將聚醯亞胺前驅物進行亞胺化時使亞胺化 9 9%以下的方法等。藉由熱或酸之作用生成羧酸或 基之基的導入方法,可爲使用藉由熱或酸之作用生 或酚性羥基之單體的方法、或使預先導入之羧基或 基或亞胺化後之羧酸殘基藉由熱或酸的作用進行解 進行反應的方法。如此聚醯亞胺於合成上述聚醯亞 物後,可進行化學亞胺化或熱亞胺化而得到。 又,鹼可溶性的上述聚醯亞胺爲,對於1 00質 (A)成分之鹼可溶性丙烯酸聚合物而言,使用0.5 g 量份,較佳爲1至15質量份之比率。鹼可溶性的 醯亞胺之使用量若未達前述範圍的下限之過少量 ITO濺鍍時會有裂縫。另一方面,鹼可溶性的上述 胺之使用量若超過前述範圍之上限的過多量時,硬 透明性會降低。 < (C)成分〉 (C)成分爲1分子中具有2個以上的乙烯醚基 物。此爲慣用的預燒烤溫度下,可與(A)成分的鹼 丙烯酸聚合物進行熱交聯之1分子中具有2個以上 醚基之化合物即可,對於該種類及結構並無特別限 該(C)成分之化合物與(A)成分之鹼可溶性丙烯 藉由熱 酚性羥 體的方 鎖的方 率成爲 酚性羥 成羧基 酚性羥 離之基 胺前驅 量份的 [20質 上述聚 時,於 聚醯亞 化後的 之化合 可溶性 的乙烯 定。 酸聚合 -22- 200817840 物進行熱交聯後,藉由於光酸產生劑的存在下經曝光所產 生的酸,由(A)成分之鹼可溶性丙烯酸聚合物分離(脫交 聯),其後藉由使用鹼顯像液之顯像,可同時除去(A)成分 之鹼可溶性丙烯酸聚合物。因此,作爲該種之化合物,可 適用一般使用於乙烯醚型化學增幅型光阻的成分之乙烯醚 系化合物等。該化合物之使用,具有可藉由改變該化合物 之添加量而調整熱交聯密度,進而控制形成的膜之形狀的 優點。 因此,作爲(C)成分之化合物,上述乙烯醚系化合物 之中,特別以式(1)及式(2)所示的化合物於曝光部無殘膜 或殘渣下顯像的觀點來看爲佳。 [化1]
(式中,η表示2至10之整數,k表示1至10之整 數,R1表示η價有機基。) [化2]
(式中,m表示2至10之整數。) 式(1)的η表示1分子中之乙烯醚基的數,作爲η以2 至4之整數爲佳。而式(2)之m亦表示一分子中之乙烯醚 基的數,作爲m以2至4的整數爲較佳。 200817840 作爲前述式(1)及前述式(2)所示化合物之具體例,可 舉出雙(4-(乙烯氧基甲基)環己基甲基)戊二酸酯、三(乙二 醇)二乙烯醚、己二酸二乙烯酯、二乙二醇二乙烯醚、參 (4-乙烯氧基)丁基偏苯三酸酯、雙(4-(乙烯氧基)丁基)對苯 二甲酸酯、雙(4-(乙烯氧基)丁基異酞酸酯、及環己烷二甲 醇二乙烯醚等。 又,(C)成分之化合物爲,對於合計100質量份的(A) 成分與(B)成分而使用,以1至80質量份,較佳爲5至 40質量份之比率下使用。(C)成分之化合物的使用量若未 達前述範圍之下限的過少量時,未曝光部的膜減少會顯 著,而使圖型樣之浮凸形狀變的不佳。另一方面,(C)成 分的化合物之使用量若超過前述範圍之上限的過多量時, 膜之感度或顯著下降,顯像後會產生圖型間之殘渣。 < (D)成分〉 (D)成分爲1分子中具有2個以上的嵌段異氰酸酯基 之化合物。此爲對於與(C)成分的化合物之間進行熱交聯 或進一步於與其之間進行脫交聯之(A)成分的鹼可溶性丙 烯酸聚合物所成之膜而言,例如可以慣用之後燒烤溫度進 行熱硬化之1分子中具有2個以上的嵌段異氰酸酯基之化 合物即可,對於該種類及結構並無特別限定。 (D)成分的化合物爲,1分子中具有2個以上的異氰 酸酯基(-NCO)藉由適當保護基所嵌合之嵌段異氰酸酯基, 而暴露於熱硬化時的高溫下時,保護基(嵌段部分)會熱解 離而排出,介著作用於使所生成的異氰酸酯基(A)成分的 -24- 200817840 鹼可溶性丙烯酸聚合物中之熱硬化的官能基(例如酚性羥 基以外之羥基及具有活性氫之胺基)相互間進行交聯反應 者,例如可舉出1分子中具有2個以上式(3) [化3] R2—式⑶ Ο Η (式中,R2表示嵌段部的有機基。)所示基(該基可爲 相同或各相異)之化合物。 1分子中具有2個以上的嵌段異氰酸酯基之(D)成分 的化合物,例如對於1分子中具有2個以上之異氰酸酯基 的化合物而言,可使用適當之嵌段劑而得到。 作爲1分子中具有2個以上之異氰酸酯基的化合物, 例如可舉出異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六伸甲基二異氰酸 酯、伸甲基雙(4_環己基異氰酸酯)、三甲基六伸甲基二異 氰酸酯等、或彼等之二聚物、三聚物、或彼等與二醇類、 三醇類、二胺類、三胺類之反應物。 作爲嵌段劑,例如可舉出甲醇、乙醇、異丙醇、η-丁 酮、2-乙氧基己醇、2-Ν,Ν-二甲基胺乙醇、2-乙氧基乙 醇、環己醇等醇類、酚、〇·硝基酚、ρ-氯酚、〇-、m-或 P-甲酚等酚類、ε-己內醯胺等內醯胺類、丙酮肟、甲基乙 基酮肟、甲基異丁基酮肟、環己酮肟、乙醯苯肟、二苯甲 酮肟等肟類、吡唑、3,5 -二甲基吡唑、3 -甲基毗唑等吡唑 類、十二烷硫醇、苯硫醇等硫醇類。 (D)成分的化合物雖爲如後燒烤溫度之高溫下,介著 -25- 200817840 產生嵌段部分之熱解離之異氰酸酯基進行交聯反應者,但 其爲如預燒烤溫度之低溫下,無法進行經異氰酸酯基之交 聯者,故嵌段部分之熱解離溫度比預燒烤溫度高出許多 者,例如爲120°C至230t者作爲(D)成分的化合物爲特 佳。 作爲該(D)成分的化合物,例如可舉出以下的具體 例。 [化4]
式中,異氰酸酯化合物爲自異佛爾酮二異氰酸酯所衍 生之(D)成分的化合物’由耐熱性、塗膜性的觀點來看較 佳,作爲如此化合物可舉出以下者。 下述式中之尺表不有機基。 -26- 200817840 [化5]
0 Vh
NH NH γ^γΝ-/ΝΛ^Η〇 ο=Ι\ 飞O—R—Ο
-27- 200817840 [化6]
-28- 200817840
本發明中,(D)成分的化合物可單獨使用1種、或組 合二種以上使用。 又,(D)成分的化合物爲對於合計100質量份的(A)成 -29- 200817840 分與(B)成分而言,使用1至80質量份,較佳爲5至40 質量份之比率。(D)成分的化合物之使用量若未達前述範 圍之下限的過少量時,熱硬化會變的不充分而無法得到令 人滿意的硬化膜,另一方面,(D)成分的化合物的使用量 若超過前述範圍的上限之過多量時,顯像會不充分,產生 顯像殘渣。 < (E)成分〉 (E)成分爲光酸產生劑(PAG)。此爲藉由曝光所使用的 光之照射下直接或間接地產生酸(磺酸類、羧酸類等)之物 質,僅具有如此性質即可,該種類及結構等並無特別限 定,但藉由光之照射產生磺酸者爲特佳。 作爲(E)成分的光酸產生劑,例如可舉出重氮甲烷化 合物、鑰鹽化合物、磺醯亞胺化合物、二礪系化合物、磺 酸衍生物化合物、硝基苯甲基化合物、苯偶因對甲苯磺 酸酯化合物、鐵芳烴錯體、含有鹵素之三嗪化合物、乙醯 苯衍生物化合物、及氰基含有肟磺酸酯化合物等。過去已 知或過去所使用的光酸產生劑皆無特別限定,可適用於本 發明。且,本發明中的(E)成分的光酸產生劑可單獨使用 一種、或組合二種以上使用。 作爲光酸產生劑之具體例,可舉出 -30- 200817840
二苯基碘鑰氯化物、二苯基碘鑰三氟甲烷磺酸酯、二 苯基碘鑰甲磺酸酯、二苯基碘鑰對甲苯磺酸酯、二苯基碘 鑰溴化物、二苯基碘鑰四氟硼酸酯、二苯基碘鑰六氟銻酸 酯、二苯基碘鎗六氟砷酸酯、雙(p-tert-丁基苯基)碘鑰六 氟磷酸酯、雙(p-tert-丁基苯基)碘鑰甲磺酸酯、雙(p-tert-丁基苯基)碘鐵對甲苯磺酸酯、雙(p-tert-丁基苯基)碘鑰三 氟甲烷磺酸酯、雙(p-tert-丁基苯基)碘鑰四氟硼酸酯、雙 -31 - 200817840 (p-tert-丁基苯基)碘鑰氯化物、雙(p-氯苯基)碘鑰氯化 物、雙(P-氯苯基)碘鑰四氟硼酸酯、三苯基鎏氯化物、三 苯基鎏溴化物、三苯基鎏三氟甲烷磺酸酯、三(P-甲氧基 苯基)鎏四氟硼酸酯、三(P-甲氧基苯基)鎏六氟膦酸酯、三 (P-乙氧基苯基)鎏四氟硼酸酯、三苯基鱗氯化物、三苯基 鱗溴化物、三(P-甲氧基苯基)錢四氟硼酸酯、三(P-甲氧基 苯基)鱗六氟膦酸酯、三(P-乙氧基苯基)銹四氟硼酸酯、 [化9]
CH; -32- 200817840 [化 l〇]
ο ο u ϊ 式⑽ h3c<^|-|<^ch3 式 (17) Q^ULl^H3c〇f4〇H 〇^-|〇 式(18) Cl
ο ν2ο m II II
式(19) 式(21) 〇FK>23) ο
-33- 200817840 [化 11]
式(28)
Ο -d-CF3 式(31) Ο
式(33) -34- 200817840 [化 12] π
式(37)
p-OH ;-CH3 式(38)
-O-S-C3H7 式(41)
Ο -O-S-C4H9 II 0 式(42)
Ο
式(43) Η3
-0-S-CF3 式(44) -35- 200817840 [化 13]
-36- 200817840 [化 14]
-37- 200817840 [化 15]
[化 16]
-38- 200817840 又,(E)成分的光酸產生劑爲,對於合計 loo質量份 的(A)成分與(B)成分而言,可使用〇.5至80質量份,較 佳爲1至30質量份之比率。(E)成分的光酸產生劑的使用 量若未達前述範圍之下限的過少量時,曝光時經熱交聯的 (C)成分之化合物由(A)成分的鹼可溶性丙烯酸聚合物之解 離無法充分地進行,難以得到所望圖型樣之浮凸,另一方 面,(E)成分的光酸產生劑的使用量若超過前述範圍之上 限的過多量時,正型感光性樹脂組成物的保存安定性會劣 化。 < (F)溶劑> 使用於本發明之(F )溶劑爲溶解(A)成分至(E)成分,且 溶解視所需添加的後述(G)成分及/或(H)成分等者,僅爲 具有該溶解能之溶劑即可,並無特別限定該種類及結構 等。 作爲該(F)溶劑,例如可舉出乙二醇單甲基醚、乙二 醇單乙醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙 二醇單甲基醚、二乙二醇單乙醚、丙二醇、丙二醇單甲基 醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙酸酯、甲 苯、二甲苯、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、2-庚酮、γ-丁內酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧 基乙酸乙酯、羥基乙酸乙酯、2_羥基-3 -甲基丁烷酸甲 酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙 酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、 乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯、Ν,Ν-二甲基 -39- 200817840 甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、及N-甲基吡咯烷酮等。 這些溶劑可單獨使用一種、或組合二種以上使用。 這些(F)溶劑之中,丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基 醚乙酸酯、2-庚酮、丙二醇丙基醚、丙二醇丙基醚乙酸 酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等由塗膜性良好且安全性高之觀 點來看爲佳。這些溶劑爲可使用於一般光阻材料之溶劑 者。 < (G)成分> (G)成分爲胺化合物。本發明的正型感光性樹脂組成 物中,以提高該保存安定性爲目的,且不損害本發明的效 果下,可再含有胺化合物。 作爲(G)成分的胺化合物,雖無特別限定,例如可舉 出三乙醇胺、三丁酮胺、三異丙醇胺、三甲基胺、三乙 胺、三正丙基胺、三異丙基胺、三正丁基胺、三-tert-丁 基胺、三辛胺、三苯基胺及二氮雜雙環辛烷等3級胺、吡 啶及4-二甲基胺吡啶等芳香族胺,又更可舉出苯甲基胺 及正丁基胺等1級胺、或二乙基胺及二正丁基胺等2級 胺。 (G)成分的胺化合物可單獨使用一種、或組合二種以 上後使用。 使用胺化合物時,該含有量爲,對於合計1 00質量份 的(A)成分與(B)成分而言,例如爲0.001至5質量份,又 依情況可爲0.005至1質量份,較佳爲0.01至0.5質量 份。(G)成分的胺化合物的使用量若未達前述範圍之下限 -40- 200817840 的過少量時,無法充分地提高正型感光性樹脂組成物之保 存安定性,另一方面,(G)成分的胺化合物的使用量若超 過前述範圍之上限的過多量時,正型感光性樹脂組成物之 感度會下降。 < (H)成分〉 (H)成分爲界面活性劑。本發明的正型感光性樹脂組 成物中,以提高該塗佈性爲目的,且不損害本發明之效果 下,可進一步含有界面活性劑。 作爲(H)成分的界面活性劑,並無特別限定,例如可 舉出氟系界面活性劑、聚矽氧烷系界面活性劑、非離子系 界面活性劑等。作爲該種界面活性劑,例如可使用住友 3 Μ(股)製、大日本墨水化學工業(股)製或旭硝子(股)製等 販賣品。這些販賣品皆可容易得到故較佳。作爲其具體例 子,可舉出 F-top EF301、EF303、EF352((股)Jemco 製)、 Megafack F171、F173(大日本墨水化學工業(股)製)、 Fluorad FC43 0、FC431(住友 3M(股)製)、Asahiguard AG710 、 Surflon S -3 8 2 、 S C 1 0 1 、 S C 1 0 2 、 S C 1 0 3 、 SC104、SC105、SC106(旭硝子(股)製)等氟系界面活性 劑。 (H)成分的界面活性劑可單獨使用一種、或組合二種 以上後使用。 使用界面活性劑之情況爲,該含有量對於1 00質量% 之正型感光性樹脂組成物而言,一般爲〇 · 2質量%以下, 較佳爲〇·1質量%以下。即使將(H)成分的界面活性劑的使 -41 - 200817840 用量設定爲超過〇. 2質量%,上述塗佈性之改良效果爲不 佳且無經濟利益。 <其他添加劑> 且本發明的正型感光性樹脂組成物以不損害本發明之 效果下,因應必要可含有流變調整劑、矽烷偶合劑等接著 補助劑、顔料、染料、保存安定劑、消泡劑、或多價酚、 多元羧酸等溶解促進劑等。 <正型感光性樹脂組成物> 本發明的正型感光性樹脂組成物爲含有(A)成分的鹼 可溶性丙烯酸聚合物、(B)成分的鹼可溶性樹脂、(C)成分 的具有乙烯醚基之化合物、(D)成分的具有嵌段異氰酸酯 基之化合物、(E)成分的光酸產生劑及(F)溶劑,且視各所 需可進一步含有任一種(G)成分的胺化合物、(H)成分的界 面活性劑、及其他添加劑的組成物。 其中本發明之正型感光性樹脂組成物的較佳例子如以 下所示。 〔1〕:以(A)成分100質量份爲準,含有〇·5至100 質量份之(B)成分,以(A)成分與(B)成分的合計100質量 份爲準,含有1至80質量份之(C)成分、1至80質量份 之(D)成分、及0.5至80質量份之(E)成分,將這些成分溶 解於(F)溶劑之正型感光性樹脂組成物。 〔2〕··上述〔1〕的組成物中,以(A)成分與(B)成分 的合計1〇〇質量份爲準,含有0.001至5質量份之(G)成 分的正型感光性樹脂組成物。 -42- 200817840 〔3〕··上述〔1〕或〔2〕之正型感光性樹脂組成物 中更含有(H)成分〇 · 2質量%以下之正型感光性樹脂組成 物。 本發明的正型感光性樹脂組成物中之固體成分的比 率,僅可將各成分均勻地溶解的溶劑即可’並無特別限 定,例如1至80質量%,又例如5至60質量%,或10至 5 0質量%。於此所謂固體成分爲自正型感光性樹脂組成物 之全成分除去(F)溶劑者。 本發明的正型感光性樹脂組成物之調製方法,並無特 別限定,但作爲該調製法,例如可舉出將(A)成分(鹼可溶 性丙烯酸聚合物)溶解於(F)溶劑,於該溶液中混合所定比 率的(B)成分(鹼可溶性樹脂)、(C)成分(具有乙烯醚基之化 合物)、(D)成分(具有嵌段異氰酸酯基之化合物)、(E)成分 (光酸產生劑)及(H)成分(界面活性劑),使其成爲均勻溶液 之方法、或於該調製法之適當階段,視必要再添加(G)成 分(胺化合物)及/或其他添加劑後進行混合之方法。 本發明的正型感光性樹脂組成物之調製中,可直接使 用藉由(F)溶劑中之聚合反應所得之特定共聚物的溶液, 此時該(A)成分的溶液中與前述同樣地放入(B)成分、(c) 成分、(D)成分等成爲均勻溶液時,將濃度調整作爲目的 可再追加(F)溶劑。此時,特定共聚物之形成過程所使用 的(F)溶劑、與正型感光性樹脂組成物之調製時使用於濃 度調整的(F)溶劑可爲同一者或亦可爲相異者。 經調製之正型感光性樹脂組成物的溶液,使用孔徑 -43- 200817840 0 ·2μιη程度之過濾器等進行過濾後再使用爲佳。 且,作爲與本發明之上述(Α)成分丙烯酸聚合物爲同 (Β)成分所舉出的聚醯亞胺,於過去的感光性樹脂材料中 各作爲主要聚合物而廣泛地被使用。然而兩者皆爲聚合物 形態時會有相溶性不佳之問題,因此,例如丙烯酸單體與 聚醯亞胺(例如參照特開平1 0-55065號公報、特開平11_ 052572號公報、專利第32 1 1 1 08號公報)、或丙烯酸單體 與亞胺單體,至少一方必須以單體形態下被使用。 本發明的正型感光性樹脂組成物中,除上述丙烯酸聚 合物((A)成分)及聚醯亞胺((B)成分)以外,藉由含有(C)成 分至(F)溶劑,可成爲至今無法解決之上述相溶性問題的 安定系統,可使用於調製其後的硬化膜者。 <塗膜及硬化膜> 將本發明的正型感光性樹脂組成物於半導體基板(例 如’矽/二酸化矽被覆基板、矽氮化物基板、金屬例如爲 鋁、鉬、鉻等被覆之基板、玻璃基板、石英基板、I TO基 板等)上,進行轉動塗佈、流動塗佈、輥塗佈、狹縫式塗 佈、狹縫式塗佈後以轉動塗佈、噴射塗佈等進行塗佈後, 以加熱板或烤箱等進行預備乾燥,可形成塗膜。其後,該 塗膜經加熱處理後形成正型感光性樹脂膜。 作爲該加熱處理之條件,例如採用適宜地選自溫度 70°C至160 °C、時間0.3至60分鐘之範圍的加熱溫度及加 熱時間。加熱溫度及加熱時間,較佳爲8(TC至140°C、0.5 至1〇分鐘。 -44 - 200817840 又,由正型感光性樹脂組成物所形成之正型感光性樹 脂膜的膜厚’例如爲〇· 1至、或〇·2至ΙΟμιη、或 〇 · 2 至 5 μπι ° 因此所形成之正型感光性樹脂膜爲,藉由形成時之加 熱處理,(C)成分的具有乙烯醚基之化合物於(Α)成分的鹼 可溶性丙烯酸聚合物進行交聯’進而成爲難溶於鹼顯像液 之膜。此時,加熱處理的溫度若比上述溫度範圍的下限更 低時,熱交聯會不充分,且於未曝光部產生膜減少。又, 加熱處理之溫度若超過上述溫度範圍的上限而過高時,一 旦被形成之熱交聯部會再次被切斷,引起對於未曝光部之 膜減少。 由本發明之正型感光性樹脂組成物所形成之正型感光 性樹脂膜爲,使用具有所定圖型之光罩,以紫外線、 ArF、KrF、F2雷射光等光進行曝光後,藉由含於正型感 光性樹脂膜中之(E)成分的光酸產生劑(PAG)所產生的酸之 作用,該膜之曝光部成爲可溶於鹼性顯像液者。 其次,對於正型感光性樹脂膜進行曝光後加熱 (PEB)。此時的加熱條件爲採用適宜選自溫度 80°C至 1 50 °C,時間0.3至60分鐘之範圍的加熱溫度及加熱時 間。 其後,使用鹼性顯像液進行顯像。藉此將正型感光性 樹脂膜中,除去經曝光的部分形成圖型樣之浮凸。 作爲所使用之鹼性顯像液,例如可舉出氫氧化紳、氫 氧化鈉等鹼金屬氫氧化物之水溶液、氫氧化四甲基銨、氫 -45- 200817840 氧化四乙基銨、膽鹼等氫氧化第四級銨之水溶液、乙醇 胺'丙基胺、伸乙基二胺等胺水溶液等鹼性水溶液。且, 這些顯像液中可添加界面活性劑等。 上述中’氫氧化四乙基銨〇·1至2.38質量%水溶液可 作爲一般光阻之顯像液使用,本發明的感光性樹脂組成物 中’使用該鹼性顯像液時,可得到不會引起膨潤等問題之 良好顯像。 又’作爲顯像方法,可使用液池法、浸漬法、揺動浸 漬法等任一種。此時的顯像時間一般爲丨5至1 8 〇秒。 顯像後對於正型感光性樹脂膜藉由流水之洗淨,例如 進行20至90秒,繼續使用壓縮空氣或壓縮氮氣、或藉由 離心方式進行風乾,將基板上之水分除去,得到形成圖型 之膜。 繼續對於圖型形成膜,藉由進行欲熱硬化之後燒烤, 具:體爲使用加熱板、烤箱等進行加熱,得到具有優良耐熱 性' 透明性、平坦化性、低吸水性、耐藥品性等之良好浮 凸圖型的膜。 作爲後燒烤,一般爲採用選自溫度140°C至25 0°C之 範圍的加熱溫度下,加熱板上的情況爲進行5至3 0分 鐘’烤箱中的情況爲進行3 0至90分鐘處理之方法。 然而’藉由該後燒烤,可得到目的之具有良好圖型形 狀之硬化膜。 如上述,藉由本發明的正型感光性樹脂組成物,可形 成充分高感度且顯像時事實上未觀測到未曝光部的膜減少 -46 - 200817840 的程度下可形成具有微細圖型之塗膜。 如上述,本發明的正型感光性樹脂組成物爲,含有上 述的(A)成分至(F)溶劑及視所需含有(G)成分及/或(H)成 分,藉由自該樹脂組成物得到硬化膜,成爲IΤ Ο濺鍍時不 會有裂縫等膜傷害之硬化膜。 因此,對於至今化學增幅型光阻不適用的TFT型液 晶元件之陣列平坦化膜等液晶或有機EL顯示器中的各種 膜材料用途、及微透鏡等用途,皆可得到良好效果。 【實施方式】 [實施例] 以下舉出實施例,對本發明做更詳細説明’但本發明 並未限定於這些實施例。 〔實施例所使用的簡稱記號〕 以下之實施例所使用的簡稱記號意義如下&矛:° MAA :甲基丙烯酸 MMA :甲基甲基丙烯酸酯 HEMA: 2-羥基乙基甲基丙烯酸酯 CHMI : N-環己基馬來酸酐縮亞胺 AIBN :偶氮二異丁腈 CBDA :環丁烷四羧酸二酐 ABL: 2,2’-三氟甲基-4,4’-二胺聯苯 NMP : N-甲基吡咯烷酮 -47- 200817840 ΤΑ :偏苯三酸酐 6FDA: 4,4’-(六氟異亞丙基)二酞酸二酐 DDS: 4,4’-二胺二苯基颯 DBA : 3,5-二胺安息香酸 PGMEA :丙二醇單甲基醚乙酸酯 PGME :丙二醇單甲基醚 PAG 1 : Ciba Specialty Chemicals (股)製 CGI1397 (商品名)(2 -甲基-α〔 5-〔〔(丙基磺醯基)氧基〕亞胺〕-2(5Η)-亞噻吩〕苯乙腈) PVE1 : 1,4-環己烷二甲醇二乙烯醚
NC01 : DegussaAG 製 V E S T A G ON (註冊商標)B 1 065 (商品名) [化 17]
(式中,R表示有機基。)
N C Ο 2 : D e gu s s a A G 製 V E S T A G ON (註冊商標)B F 1 5 4 0 (商品名) -48- 200817840 [化 18]
(式中,R表示有機基。) R30 :大日本墨水化學工業(股)製 Megafack R-3 〇(商品名) GT4 : Daicel 化學工業(股)製 Epolead GT-401(商 品名)(環氧化丁烷四羧酸肆- (3-環己烯基甲基)修飾ε-己內 酯) MPTS: γ -甲基丙烯氧基丙基三甲氧基矽烷 Ρ200 :東洋合成工業(股)製 Ρ-200(商品名)4,4’-〔1- 〔4-〔 1-(4-羥基苯基)-1甲基乙基〕苯基〕亞乙基〕雙酚 1莫耳與1,2-萘醌-2-二疊氮-5-磺醯基氯化物2莫耳之縮 合反應所合成之感光劑 P5 :群榮化學工業(股)製ResitopPSM-4327(商品名) 酚漆用酚醛樹脂 p6 :九善石油化學(股)製MARUKA LYNCUR CHM(商 品名)聚羥基苯乙烯與甲基丙烯酸-2-羥基乙酯之共聚物。 〔數平均分子量及重量平均分子量之測定〕 依據以下合成例所得之特定共聚物的數平均分子量及 -49- 200817840 重量平均分子量爲使用日本分光(股)製GPC裝置 (Shodex(註冊商標)管柱KF803 L以及KF804L),將溶離溶 劑四氫呋喃以流量1ml/分鐘於管柱中(管柱溫度4〇°C)流動 並使其溶離之條件下進行測定。且’下述數平均分子量 (以下稱爲Μη。)及重量平均分子量(以下稱爲Mw°)以聚 苯乙烯換算値做表示。 〔特定共聚物、聚醯亞胺及聚醯亞胺前驅物之製造〕 <合成例1 > 作爲構成特定共聚物之單體成分’使用 MAA 15.5g、CHMI 35.3g、HEMA 25.5g、MM A 23.7g,作 爲自由機聚合啓始劑使用AIBN 5g,將此於溶劑PGMEA 200g中在溫度 60°C至 l〇〇°C下進行聚合反應,得到 Mn4,l〇〇,Mw7,600之(A)成分(特定共聚物)之溶液(特定 共聚物濃度:27.5質量%)。(P1) <合成例2 > 將 CBDA 25.0g ^ ABL 48.0g 於 NMP 242.1 中以 23 °C下進行24小時反應而得到聚醯亞胺前驅物溶液。該 聚醯亞胺前驅物溶液中添加TA 8.6g與NMP 34.6g,於 23°C下進行24小時反應,得到Μη爲4,000,Mw爲7,400 之(B)成分(封住胺末端之聚醯亞胺前驅物)之溶液(聚醯亞 胺前驅物濃度:20.0質量%)。(P2) -50- 200817840 <合成例3 > 將合成例2所得之聚醯亞胺前驅物溶液(p 2)2 50.0 g於 N-甲基吡咯烷酮250.0g中稀釋後,加入乙酸酐35.8g及 吡啶27· 6g,於23 °C下進行2小時之脫水閉環反應。將該 溶液投入於50%甲醇水溶液中後,經過濾乾燥得到(B)成 分(聚醯亞胺)之粉末。所得之聚醯亞胺的Μη爲4,000, Mw爲7,400,亞胺化率爲78%。(Ρ3) <合成例4 > 將 6FDA 17.8g、DDS 4.92g 及 DBA 3.12g 於 PGMEA 145.6中以75°C進行20小時反應,得到Μη爲 4,200,Mw爲8,400之(B)成分(聚醯亞胺前驅物)的溶液。 (P4) 〔正型感光性樹脂組成物之製造〕 <實施例1至3及比較例1至4 > 依據以下表1所示組成,於(A)成分的溶液中以所定 的比率混合(B)成分或(B)成分的溶液(比較例中未含(B)成 分)、(C)成分、(D)成分、(E)成分及(F)溶劑,再混合(H) 成分’以室溫下進行3時間攪拌成爲均勻溶液,調製各實 施例及各比較例之正型感光性樹脂組成物。 -51 - 200817840 [表i] (A诚分之 溶液(g) (B戚分 *(g) (C)成分 (g) (D戚分 (g) (E戚分 (g) (F)溶劑 (g) (H戚分 (g) 實施例1 P1 P2 PVE1 NC01 PAG1 PGMEA R30 9.0 8.25 0.62 0.41 0.21 3.75 0.0028 實施例2 P1 P3 PVE1 NC01 PAG1 PGMEA R30 14.3 0.21 0.62 0.41 0.21 5.75 0.0028 實施例3 P1 P4 PVE1 NC01 PAG1 PGMEA R30 10.5 8.25 0.62 0.41 0.21 2.75 0.0028 比較例1 P1 - PVE1 NC01 PAG1 PGMEA R30 15 0.62 0.41 0.21 5.75 0.0028 比較例2 P1 - PVE1 NC02 PAG1 PGMEA R30 15 0.62 0.41 0.21 5.75 0.0028 比較例3 P5 - PVE1 NC01 PAG1 PGMEA R30 15 0.62 0.41 0.21 5.75 0.0028 比較例4 P6 - PVE1 NC01 PAG1 PGME R30 15 0.62 0.41 0.21 5.75 0.0028 ※P2及P4爲(B)成分之溶液 <比較例5 > 作爲鹼可溶性丙烯酸聚合物,於合成例1所得之特定 共聚物溶液(Pl)5.5g中,混合作爲1,2-醌二疊氮化合物之 l.lg 的 P200、作爲環氧系交聯性化合物之 l.lg 的 GT4、作爲界面活性劑之0.003 9g的R30,作爲密著助劑 之0.25g的MPTS,作爲溶劑之25.6g的PGMEA,室溫 下進行8小時攪拌調整出正型感光性樹脂組成物。 對於所得之實施例1至實施例3及比較例1至比較例 5之各組成物,對於各感度、膜減少(未曝光部)、高溫燒 -52- 200817840 成後之光透過率(透明性)、ITO濺鍍耐性、MEA耐性及耐 熱性的各項目依據以下步驟進行評估。 且,自正型感光性樹脂組成物得到硬化膜時,對於比 較例 5,顯像後及後燒烤前的階段進行光漂白 (photobleaching),另一方面,對於實施例1至1 〇及比較 例1至4,未進行該光漂白下,曝光後及顯像前之階段進 行曝光後加熱(PEB),藉此兩者的評估步驟如下述而不 同。 〔感度之評估〕 <實施例1至3、比較例1至4 > 將正型感光性樹脂組成物於矽晶圓上使用轉動塗佈進 行塗佈後,在溫度110°C下120秒加熱板上進行預燒烤後 形成膜厚2·5μιη之塗膜。膜厚爲使用 FILMETRICS製 F20進行測定。於該塗膜上藉由canon(股)製紫外線照射 裝置 PLA-600FA以一定時間照射 3 65nm中之光強度 5.5mW/cm2的紫外線,其此在溫度110°C下於120秒加熱 板上進行曝光後加熱(PEB)。其後於0.4質量%之氫氧化四 甲基銨(以下稱爲TMAH)水溶液中進行60秒浸漬而使其 顯像後,以超純水進行20秒流水洗淨。對於曝光部中溶 解無殘留的最低曝光量(mJ/cm2)作爲感度。 <比較例5 > 將正型感光性樹脂組成物於矽晶圓上使用轉動塗佈進 -53- 200817840 行塗佈後,在溫度n〇°c下i2〇秒加熱板上進行預燒烤後 形成膜厚 2·5μιη之塗膜。膜厚爲使用 FILMETRICS製 F20進行測定。於該塗膜藉由canon(股)製紫外線照射裝 置 PLA-600FA以一定時間照射 3 65nm中之光強度爲 5 . 5 m W / c m 2之紫外線,其後於0 · 4質量%的氫氧化四甲基 銨(以下稱爲TMAH)水溶液中進行60秒浸漬並使其顯像 後,在超純水下進行20秒流水洗淨。對於曝光部中溶解 無殘留的最低曝光量(mJ/cm2)作爲感度。 〔膜減少的評估〕 將正型感光性樹脂組成物於矽晶圓上使用轉動塗佈進 行塗佈後,在溫度ll〇°C下120秒加熱板上進行預燒烤後 形成膜厚2.5μηι之塗膜。將該膜於0.4質量%TMAH水溶 液中進行60秒浸漬後,在超純水進行20秒流水洗淨。其 次,藉由測定該膜之厚度而對顯像所引起的未曝光部的膜 減少之程度進行評估。該評估中之膜厚係使用 FILMETRICS製 F20進行測定。 〔ITO濺鍍耐性之評估〕 將正型感光性樹脂組成物於矽晶圓上使用轉動塗佈進 行塗佈後,在溫度ll〇°C下120秒加熱板上進行預燒烤後 形成膜厚2.5μπι之塗膜。該塗膜於230°C下進行30分鐘 加熱而進行後燒烤,形成膜厚1.9 μηι之硬化膜。於該塗膜 上以 ΙΤΟ膜厚 5000Α、濺鍍壓力 〇.35Pa、Ar流量 -54- 200817840 74cm3/min、基板加熱溫度200°C、濺鍍時間37·6分鐘之 條件下進行ΙΤΟ濺鍍。將濺鍍的膜表面以光學顯微鏡進行 觀察,表面上若無裂縫者爲〇,有裂縫者爲X。 〔透明性之評估〕 <實施例1至3、比較例1至4 > 將正型感光性樹脂組成物於石英基板上使用轉動塗佈 進行塗佈後,在溫度12(TC下120秒加熱板上進行預燒烤 後形成膜厚2.5μιη之塗膜。將該塗膜於0.4TMAH水溶液 進行60秒浸漬後,以超純水進行20秒流水洗淨。接著於 230°C下進行30分鐘加熱而進行後燒烤,形成膜厚1.9μιη 之硬化膜。將該硬化膜使用紫外線可視分光光度計((股) 島津製作所製SHIMADZU UV-25 50型號)以200〜800nm 之波長進行測定。且將該塗膜於2 5 0 °C下進行3 0分鐘加熱 後,測定透過率。該評估之膜厚爲使用FILMETRICS公司 製 F20進行測定。 <比較例5 > 將正型感光性樹脂組成物於石英基板上使用轉動塗佈 進行塗佈後,於溫度1 2 0 °C下1 2 0秒加熱板上進行預燒烤 後形成膜厚2·4μιη之塗膜。將該塗膜於0.4TMAH水溶液 中進行6 0秒浸漬後,在超純水下進行2 0秒流水洗淨。於 該塗膜藉由canon(股)製紫外線照射裝置PLA-600FA以 3 65nm中之光強度爲5.5mW/cm2的紫外線以800mJ/cm2照 -55- 200817840 射,接著在23 0 °C下加熱30分鐘而進行後燒烤,形成膜厚 1.9 μιη之硬化膜。將該硬化膜使用紫外線可視分光光度計 ((股)島津製作所製 SHIMADZU UV-2550型號)以 200〜 8 OOnm之波長進行測定。且將該塗膜經25 0°C 30分鐘加熱 後,測定透過率。該評估中之膜厚爲使用FILMETRICS公 司製 F20進行測定。 〔MEA耐性之評估〕 <實施例1至3、比較例1至4 > 將正型感光性樹脂組成物於石英基板上使用轉動塗佈 進行塗佈後,在溫度1 2 0 °C下1 2 0秒加熱板上進行預燒烤 後形成膜厚2·5μπι之塗膜。將該塗膜於0.4質量%TMAH 水溶液中進行6 0秒浸漬後,在超純水下進行2 0秒流水洗 淨。其次在溫度2 3 0 °C下加熱3 0分鐘而進行後燒烤,形成 膜厚ΐ.9μιη之硬化膜。將該塗膜於加熱溫度60°C之單乙 醇胺下進行2 0分鐘浸漬後,以純水洗淨2 0秒。再以溫度 1 8 0。(:之加熱板上進行1 0分鐘乾燥後’測定膜厚及透過 率。後燒烤後之膜厚與MEA處理、乾燥後之膜厚以及無 透過率變化者以MEA耐性爲〇、減少者爲X。 <比較例5 > 將正型感光性樹脂組成物於石英基板上使用轉動塗佈 進行塗佈後,在溫度1 2 0 °C下1 2 0秒加熱板上進行預燒 烤,形成膜厚 2·5μιη之塗膜。將該塗膜於 0·4質量 -56- 200817840 %ΤΜAH水溶液中進行60秒浸漬後,以超純水進行20秒 流水洗淨。於該塗膜上以e a η ο η (股)製紫外線照射裝置 PLA-600FA之365nm中的光強度爲5.5mW/cm2之紫外線 進行800mJ/cm2照射,其次在溫度23 0°C下藉由30分鐘加 熱進行後燒烤,形成膜厚1.9 μηι之硬化膜。將該塗膜於加 熱溫度60 °C之單乙醇胺中進行20分鐘浸漬後,在純水下 進行20秒洗淨。接著以溫度180°C的加熱板上進行10分 鐘乾燥後,測定膜厚及透過率。後燒烤後之膜厚與MEA 處理、乾燥後之膜厚以及無透過率變化者以MEA耐性爲 〇、減少者爲X。 〔耐熱性之評估〕 由上述〔MEA耐性之評估〕,將基板自石英基板變 更爲矽晶圓以外其他同樣方法下,形成膜厚1·9μιη之^化 膜。作爲該硬化膜之剝削以DTA-TG測定。試料之質量減 ί ^ 少5質量%的溫度評估爲5%質量減少溫度。 〔評估結果〕 將以上所進行的評估結果如以下表2所示。 -57- 200817840 [表2] 感度 (mJ/cm2) 膜減少※ (μηι) ITO 濺鍍耐性 透過率(%) MEA 耐性 5%質量減 少溫度(。〇 實施例1 25 並 j\\\ 〇 81 〇 305 實施例2 23 並 〇 90 〇 305 實施例3 27 >frrr ΙΙΠ! J\\\ 〇 78 〇 305 比較例1 23 >fnT 無 X 92 〇 305 比較例2 35 Μ j\\\ X 92 〇 305 比較例3 40 4nr ΙΜΓ J\\\ 〇 20 X 250 比較例4 35 赃 X 65 X 240 比較例5 120 0.2 X 92 X 305 ※無「膜減少」表示由測定結果未見到膜減少。 對於實施例1至3皆爲高感度’未曝光部中之膜減少 於測定結果中事實上並無觀測到,ITO濺鍍耐性高且具有 較高透過率,對於MEA之耐性亦高。 比較例1及2爲高感度,未曝光部之膜減少於事實上 亦未觀測到,雖顯示較高透過率、MEA耐性及耐熱性, 但ITO濺鍍時見到裂縫現象。 比較例3爲具有ITO濺鍍耐性者,但透過率、耐熱性 劣化且於MEA處理後見到膜減少。 比較例4爲ITO濺鍍中見到裂縫,透過率、耐熱性劣 化,且MEA處理後見到膜減少。 比較例5爲低感度下有未曝光部的膜減少,於ITO濺 鍍時見到裂縫,且見到藉由MEA處理之透過率的下降。 -58 - 200817840 產業上可利用性 本發明之正型感光性樹脂組成物 薄膜電晶體(TFT)型液晶顯示元件、窄 示器之保護膜、平坦化膜、絶緣膜等 適合作爲形成TFT型液晶元件之層 保護膜、陣列平坦化膜、反射型顯示 凸膜、有機EL元件之絶緣膜等之材 透鏡材料等各種電子材料。 爲,適用於作爲形成 『機EL元件等各種顯 硬化膜之材料,特別 間絶緣膜、濾色器之 器之反射膜下側的凹 料,且亦適合作爲微 -59-

Claims (1)

  1. 200817840 十、申請專利範圍 1 · 一種正型感光性樹脂組成物,其特徵爲含有下述(A) 成分、(B)成分、(C)成分、(D)成分及(E)溶劑; (A) 成分:具有至少1種選自羧基及酚性羥基之群、 與至少1種選自酚性羥基以外之羥基及具有活性氫之胺基 的群,且數平均分子量爲2,000至30,000之鹼可溶性丙 烯酸聚合物 (B) 成分:主鏈中具有芳香族環或脂環結構之鹼可溶 性樹脂 (C) 成分:1分子中具有2個以上的乙烯醚基之化合 物 (D) 成分:1分子中具有2個以上的嵌段異氰酸酯基 之化合物 (E) 成分:光酸產生劑 (F) 溶劑。 1 , 2·如申請專利範圍第1項之正型感光性樹脂組成物, 其中(B)成分爲選自聚醯亞胺及聚醯亞胺前驅物所成群的 鹼可溶性樹脂。 3 .如申請專利範圍第1項或第2項之正型感光性樹脂 組成物,其中(B)成分的鹼可溶性樹脂之數平均分子量爲 2,000 至 3 0,000。 4.如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之正型感 光性樹脂組成物,其中(B)成分爲具有以氟原子所取代之 烷基的鹼可溶性樹脂。 -60- 200817840 5 .如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之正型感 光性樹脂組成物,其中(B)成分爲含有聚醯亞胺之鹼可溶 性樹脂,對於100質量份的(A)成分而言’含有〇·5至20 質量份之該聚醯亞胺。 6 ·如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之正型感 光性樹脂組成物,其中(B)成分爲含有聚醯亞胺前驅物之 鹼可溶性樹脂,對於100質量份的(A)成分而言’含有5 至1 0 0質量份之該聚醯亞胺前驅物。 7.如申請專利範圍第1項至第6項中任一項之正型感 光性樹脂組成物,其中(E)成分係由光的照射而產生磺酸 之化合物。 8 ·如申請專利範圍第1項至第7項中任一項之正型感 光性樹脂組成物,其中更含有胺化合物作爲(G)成分。 9 ·如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之正型感 光性樹脂組成物,其中更含有氟系界面活性劑作爲(H)成 .# 分。 1 〇 · —種硬化膜,其特徵爲使用如申請專利範圍第1 項至第9項中任一項之正型感光性樹脂組成物所得者。 1 1 · 一種層間絶緣膜,其特徵爲如申請專利範圍第1〇 項之硬化膜所成者。 1 2 · —種微透鏡,其特徵爲如申請專利範圍第1 0項之 硬化膜所成者。 -61 - 200817840 七 指定代表圖: (一) 、本案指定代表圖為:無 (二) 、本代表圖之元件代表符號簡單說明:無 八、本案若有化學式時,請揭示最能顯示發明特徵的化學 式:無
TW096121849A 2006-06-15 2007-06-15 含有持環結構之高分子化合物的正型感光性樹脂組成物 TWI411885B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006166267 2006-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW200817840A true TW200817840A (en) 2008-04-16
TWI411885B TWI411885B (zh) 2013-10-11

Family

ID=38831763

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW096121849A TWI411885B (zh) 2006-06-15 2007-06-15 含有持環結構之高分子化合物的正型感光性樹脂組成物

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5163899B2 (zh)
KR (1) KR101388998B1 (zh)
CN (1) CN101467100B (zh)
TW (1) TWI411885B (zh)
WO (1) WO2007145249A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI586716B (zh) * 2010-10-21 2017-06-11 日產化學工業股份有限公司 Euv微影用抗蝕上層膜形成組成物
TWI622856B (zh) * 2012-09-03 2018-05-01 富士軟片股份有限公司 感光性樹脂組成物、硬化膜的形成方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置
TWI622855B (zh) * 2012-09-03 2018-05-01 富士軟片股份有限公司 感光性樹脂組成物、硬化膜的形成方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1904736B (zh) 2005-07-25 2012-06-13 日产化学工业株式会社 正型感光性树脂组合物和由其得到的固化膜
ATE541242T1 (de) 2007-01-22 2012-01-15 Nissan Chemical Ind Ltd Positiv-lichtempfindliche harzzusammensetzung
KR101113063B1 (ko) * 2008-05-22 2012-02-15 주식회사 엘지화학 폴리이미드와 노볼락 수지를 포함하는 감광성 수지 조성물
JP5571914B2 (ja) * 2009-07-17 2014-08-13 旭化成イーマテリアルズ株式会社 感光性樹脂組成物、硬化レリーフパターンの製造方法及び半導体装置
JP5835586B2 (ja) * 2010-08-05 2015-12-24 日産化学工業株式会社 樹脂組成物、液晶配向材および位相差材
CN103941544A (zh) * 2014-01-26 2014-07-23 京东方科技集团股份有限公司 一种光刻胶及其制作方法、使用方法
CN108027561B (zh) * 2015-09-30 2021-10-08 东丽株式会社 负型感光性树脂组合物、固化膜、具备固化膜的元件及显示装置、以及其制造方法
KR102341494B1 (ko) * 2016-11-02 2021-12-23 도레이 카부시키가이샤 수지 조성물, 수지 시트, 경화막, 유기 el 표시 장치, 반도체 전자 부품, 반도체 장치 및 유기 el 표시 장치의 제조 방법
CN111133382B (zh) * 2017-09-26 2023-10-31 东丽株式会社 感光性树脂组合物、固化膜、具备固化膜的元件与有机el显示装置、及其制造方法
KR102288387B1 (ko) * 2018-09-03 2021-08-10 삼성에스디아이 주식회사 감광성 수지 조성물, 이를 이용한 감광성 수지막 및 전자 소자
WO2020065860A1 (ja) * 2018-09-27 2020-04-02 日立化成株式会社 感光性樹脂組成物、パターン硬化膜及びその製造方法、半導体素子、並びに電子デバイス
US12248252B2 (en) * 2018-11-16 2025-03-11 Lam Research Corporation Bubble defect reduction
JP7267812B2 (ja) * 2019-03-29 2023-05-02 太陽ホールディングス株式会社 感光性樹脂組成物、ドライフィルム、硬化物、および電子部品
CN115616858B (zh) * 2022-09-27 2025-06-27 徐州博康信息化学品有限公司 正型感光性树脂组合物及固化图案的制备方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4424630B2 (ja) * 1999-07-13 2010-03-03 三菱レイヨン株式会社 化学増幅型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
EP1379920A2 (en) * 2000-11-29 2004-01-14 E. I. du Pont de Nemours and Company Photoresist compositions comprising bases and surfactants for microlithography
WO2003038526A1 (fr) * 2001-10-30 2003-05-08 Kaneka Corporation Composition de resine photosensible et films et stratifies photosensibles ainsi obtenus
JP2004212678A (ja) * 2002-12-27 2004-07-29 Kyocera Chemical Corp 感光性樹脂組成物及びポジ型パターン形成方法
CN1280676C (zh) * 2003-07-21 2006-10-18 财团法人工业技术研究院 正型光阻剂组合物及形成光阻图样的方法
CN1603957A (zh) * 2003-10-03 2005-04-06 住友化学工业株式会社 化学放大型正光刻胶组合物及其树脂
JP2005115249A (ja) * 2003-10-10 2005-04-28 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性ポリイミド組成物およびそれを用いたパターン形成方法
JP4511234B2 (ja) * 2004-04-21 2010-07-28 株式会社カネカ 感光性樹脂組成物
JP4753036B2 (ja) * 2005-07-25 2011-08-17 日産化学工業株式会社 ポジ型感光性樹脂組成物及びそれから得られる硬化膜

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI586716B (zh) * 2010-10-21 2017-06-11 日產化學工業股份有限公司 Euv微影用抗蝕上層膜形成組成物
TWI622856B (zh) * 2012-09-03 2018-05-01 富士軟片股份有限公司 感光性樹脂組成物、硬化膜的形成方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置
TWI622855B (zh) * 2012-09-03 2018-05-01 富士軟片股份有限公司 感光性樹脂組成物、硬化膜的形成方法、硬化膜、有機el顯示裝置及液晶顯示裝置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2007145249A1 (ja) 2007-12-21
CN101467100A (zh) 2009-06-24
CN101467100B (zh) 2012-06-06
TWI411885B (zh) 2013-10-11
KR20090016670A (ko) 2009-02-17
JP5163899B2 (ja) 2013-03-13
KR101388998B1 (ko) 2014-04-24
JPWO2007145249A1 (ja) 2009-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI411885B (zh) 含有持環結構之高分子化合物的正型感光性樹脂組成物
TWI411883B (zh) 正型感光性樹脂組成物及自其所得硬化膜
US8828651B2 (en) Positive-type photosensitive resin composition and cured film manufactured therefrom
CN101517492B (zh) 使用半曝光用正型感光性树脂层的透明性固化膜的制造方法
JP4753040B2 (ja) 重合性基を有する化合物を含有するネガ型感光性樹脂組成物
WO2012105288A1 (ja) マイクロレンズ形成用感光性樹脂組成物
CN110537147B (zh) 感光性树脂组合物
JP5077526B2 (ja) 末端に不飽和基を有する化合物を含有するポジ型感光性樹脂組成物
JP2009192760A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
TWI424270B (zh) 正型感光性樹脂組成物及所得層間絕緣膜以及微透鏡
JP4753036B2 (ja) ポジ型感光性樹脂組成物及びそれから得られる硬化膜
JP5585796B2 (ja) 末端に不飽和基を有する化合物を含有するポジ型感光性樹脂組成物
KR101285640B1 (ko) 포지형 감광성 수지 조성물 및 이로부터 얻어지는 경화막
JP2008256974A (ja) ポジ型感光性樹脂組成物
JP5293937B2 (ja) 感光性樹脂組成物
TW202600660A (zh) 感光性樹脂組成物
JP5339034B2 (ja) スルホン酸化合物を含有する感光性樹脂組成物

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees