CN104254805B - 化学增幅型正型感光性树脂组合物、硬化膜及其制造方法、有机el显示装置及液晶显示装置 - Google Patents
化学增幅型正型感光性树脂组合物、硬化膜及其制造方法、有机el显示装置及液晶显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104254805B CN104254805B CN201380022517.4A CN201380022517A CN104254805B CN 104254805 B CN104254805 B CN 104254805B CN 201380022517 A CN201380022517 A CN 201380022517A CN 104254805 B CN104254805 B CN 104254805B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- base
- component units
- acid
- photosensitive polymer
- group
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- FXLZILVBNRVOBN-GBVRNNPOSA-N CC[C@H](CC(C(C)N(C)CN(/C=C/[C@H](C)[C@H](C)C(C)C)C(C)=[IH])C=C)O Chemical compound CC[C@H](CC(C(C)N(C)CN(/C=C/[C@H](C)[C@H](C)C(C)C)C(C)=[IH])C=C)O FXLZILVBNRVOBN-GBVRNNPOSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/28—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the compounds used containing active hydrogen
- C08G18/40—High-molecular-weight compounds
- C08G18/62—Polymers of compounds having carbon-to-carbon double bonds
- C08G18/6216—Polymers of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids or of derivatives thereof
- C08G18/622—Polymers of esters of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids
- C08G18/6237—Polymers of esters containing glycidyl groups of alpha-beta ethylenically unsaturated carboxylic acids; reaction products thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08F—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED BY REACTIONS ONLY INVOLVING CARBON-TO-CARBON UNSATURATED BONDS
- C08F220/00—Copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical or a salt, anhydride ester, amide, imide or nitrile thereof
- C08F220/02—Monocarboxylic acids having less than ten carbon atoms; Derivatives thereof
- C08F220/10—Esters
- C08F220/26—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen
- C08F220/32—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals
- C08F220/325—Esters containing oxygen in addition to the carboxy oxygen containing epoxy radicals containing glycidyl radical, e.g. glycidyl (meth)acrylate
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/77—Polyisocyanates or polyisothiocyanates having heteroatoms in addition to the isocyanate or isothiocyanate nitrogen and oxygen or sulfur
- C08G18/78—Nitrogen
- C08G18/79—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/791—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups
- C08G18/792—Nitrogen characterised by the polyisocyanates used, these having groups formed by oligomerisation of isocyanates or isothiocyanates containing isocyanurate groups formed by oligomerisation of aliphatic and/or cycloaliphatic isocyanates or isothiocyanates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
- C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
- C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
- C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
- C08G18/80—Masked polyisocyanates
- C08G18/8061—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen
- C08G18/807—Masked polyisocyanates masked with compounds having only one group containing active hydrogen with nitrogen containing compounds
- C08G18/8074—Lactams
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/16—Nitrogen-containing compounds
- C08K5/34—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring
- C08K5/3467—Heterocyclic compounds having nitrogen in the ring having more than two nitrogen atoms in the ring
- C08K5/3477—Six-membered rings
- C08K5/3492—Triazines
- C08K5/34924—Triazines containing cyanurate groups; Tautomers thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
- C09D133/00—Coating compositions based on homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and at least one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Coating compositions based on derivatives of such polymers
- C09D133/04—Homopolymers or copolymers of esters
- C09D133/14—Homopolymers or copolymers of esters of esters containing halogen, nitrogen, sulfur or oxygen atoms in addition to the carboxy oxygen
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
- G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
- G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
- G03F7/0397—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/40—Treatment after imagewise removal, e.g. baking
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/02104—Forming layers
- H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
- H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
- H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
- H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
- C08K5/00—Use of organic ingredients
- C08K5/36—Sulfur-, selenium-, or tellurium-containing compounds
- C08K5/41—Compounds containing sulfur bound to oxygen
- C08K5/42—Sulfonic acids; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
- C08L63/00—Compositions of epoxy resins; Compositions of derivatives of epoxy resins
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/124—Insulating layers formed between TFT elements and OLED elements
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明提供一种感光度高、尺寸稳定性优异、密接性优异、且即便在加热后也可维持高透过率的感光性树脂组合物。一种化学增幅型正型感光性树脂组合物,其包括:(A)含有满足下述(1)及下述(2)的至少一个的聚合物的聚合物成分,(1)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元、及(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物,(2)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元的聚合物、及具有(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物;(S)由下述通式(S)所表示的化合物,(B)光酸产生剂;以及(D)溶剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种化学增幅型正型感光性树脂组合物(以下,有时仅称为“感光性树脂组合物”、“本发明的组合物”)。另外,本发明涉及一种使用上述化学增幅型正型感光性树脂组合物的硬化膜的制造方法、使化学增幅型正型感光性组合物硬化而成的硬化膜、使用上述硬化膜的各种图像显示装置。
更详细而言,本发明涉及一种适合于形成液晶显示装置、有机电致发光(Electroluminescence,EL)显示装置、集成电路元件、固体摄像元件等的电子零件的平坦化膜、保护膜或层间绝缘膜的化学增幅型正型感光性树脂组合物、及使用其的硬化膜的形成方法。
背景技术
在有机EL显示装置或液晶显示装置等中设置有形成有图案的层间绝缘膜。就用以获得所需的图案形状的步骤数少、且可获得充分的平坦性等而言,在所述层间绝缘膜的形成中广泛使用感光性树脂组合物(专利文献 1)。
在所述状况下,尤其近年来,各种元件不断高精细化,对于感光性树脂组合物要求高感光度、高分辨率,进而对于所形成的图案尺寸的精度的要求也提高。
现有技术文献
专利文献
[专利文献1]日本专利特开2011-209681号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是为了满足近年来的要求为目的的发明,其目的在于提供一种感光度高、即便在加热后透明性也高、与基板的密接性优异、尺寸精度高的化学增幅型正型感光性树脂组合物。
解决问题的技术手段
本发明人对上述课题进行了努力研究,结果发现若使用特定的异氰脲酸酯(isocyanurate)化合物,则可解决上述课题。虽然机制并不确定,但可认为异氰脲酸酯化合物因与包含(甲基)丙烯酸酯的树脂成分或基底基板相互作用,故有助于尺寸精度的提升。
具体而言,通过以下的解决手段<1>,优选为通过解决手段<2>~解决手段<15>来解决上述课题。
<1>一种化学增幅型正型感光性树脂组合物,其包括:(A)含有满足下述(1)及下述(2)的至少一个的聚合物的聚合物成分,
(1)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元、及(a2) 含有交联性基的构成单元的聚合物,
(2)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元的聚合物、及具有(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物;
(S)由下述通式(S)所表示的化合物,
通式(S)
[化1]
(通式(S)中,R1、R2及R3分别为取代基,R1、R2及R3中的至少1 个为满足下述(S-1)的取代基)
(S-1)具有在(A)聚合物成分与由通式(S)所表示的化合物之间、或由通式(S)所表示的化合物彼此之间,因酸和/或150℃以上的加热而可进行交联的官能基的取代基;
(B)光酸产生剂;以及
(D)溶剂。
<2>如<1>所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中R1、 R2及R3中的至少1个为具有选自环氧基、氧杂环丁基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基、异氰酸酯基、封闭型异氰酸酯基、硫醇基、羧基、羟基及丁二酸酐基中的至少1种的化合物。
<2-1>如<1>所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中R1、 R2及R3中的至少1个为具有选自环氧基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基、异氰酸酯基、封闭型异氰酸酯基、硫醇基及羟基中的至少1种的化合物。
<3>如<1>或<2>所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中(a2)含有交联性基的构成单元中所含有的交联性基为选自环氧基、氧杂环丁基、及由-NH-CH2-O-R(R为氢原子或碳数为1~20的烷基)所表示的基中的至少1种。
<4>如<1>至<3>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中上述酸分解性基为具有由缩醛的形式保护的结构的基。
<5>如<1>至<4>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其还包括(X)抗氧化剂。
<6>如<1>至<5>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中上述构成单位(a1)为由下述通式(A2′)所表示的构成单元。
通式(A2′)
[化2]
(通式(A2′)中,R1及R2分别表示氢原子、烷基或芳基,至少R1及 R2的任一个为烷基或芳基,R3表示烷基或芳基,R1或R2与R3可连结而形成环状醚,R4表示氢原子或甲基,X表示单键或亚芳基)。
<7>如<1>至<6>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中上述(A)聚合物成分的任一个为还含有酸基的聚合物。
<8>如<1>至<7>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中上述(B)光酸产生剂为肟磺酸酯化合物。
<9>如<3>至<8>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中R1、R2及R3中的至少1个为具有选自环氧基、氧杂环丁基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基、羧基、羟基、丁二酸酐基及封闭型异氰酸酯基中的至少1种的化合物。
<9-1>如<3>至<8>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其中R1、R2及R3中的至少1个为具有选自环氧基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基及封闭型异氰酸酯基中的至少1种的化合物。
<10>如<1>至<9>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其还包括交联剂。
<11>一种硬化膜的制造方法,其特征在于包括:
(1)将如<1>至<10>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物涂布于基板上的步骤;
(2)自所涂布的化学增幅型正型感光性树脂组合物中去除溶剂的步骤;
(3)利用活性放射线进行曝光的步骤;
(4)利用水性显影液进行显影的步骤;以及
(5)进行热硬化的后烘烤步骤。
<12>如<11>所述的硬化膜的制造方法,其中在上述显影步骤后、后烘烤步骤前,包括进行全面曝光的步骤。
<13>一种硬化膜,其是使如<1>至<10>中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物硬化而形成。
<14>如<13>所述的硬化膜,其为层间绝缘膜。
<15>一种液晶显示装置或有机EL显示装置,其包括如<13>或< 14>所述的硬化膜。
发明的效果
根据本发明,可提供一种感光度高、尺寸稳定性优异、密接性优异、且即便在加热后也可维持高透过率的感光性树脂组合物。
附图说明
图1表示有机EL显示装置的一例的构成概念图。表示底部发光型的有机EL显示装置中的基板的示意剖面图,且具有平坦化膜4。
图2表示液晶显示装置的一例的构成概念图。表示液晶显示装置中的有源矩阵基板的示意剖面图,且具有作为层间绝缘膜的硬化膜17。
符号的说明
1:TFT(薄膜晶体管)
2:配线
3:绝缘膜
4:平坦化膜
5:第一电极
6:玻璃基板
7:接触孔
8:绝缘膜
10:液晶显示装置
12:背光单元
14、15:玻璃基板
16:TFT
17:硬化膜
18:接触孔
19:ITO透明电极
20:液晶
22:彩色滤光片
具体实施方式
以下,对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的构成要件的说明有时基于本发明的具有代表性的实施方式来进行,但本发明并不限定于此种实施方式。再者,在本申请说明书中,“~”是以包含其前后所记载的数值作为下限值及上限值的含义来使用。
再者,在本说明书中的基(原子团)的表述中,未记载经取代及未经取代的表述包含不具有取代基的基(原子团),并且也包含具有取代基的基(原子团)。例如,所谓“烷基”,不仅包含不具有取代基的烷基(未经取代的烷基),也包含具有取代基的烷基(经取代的烷基)。
本发明的化学增幅型正型感光性树脂组合物(以下,有时称为“感光性树脂组合物”、“本发明的组合物”)的特征在于包括:(A)含有满足下述 (1)及下述(2)的至少一个的聚合物的聚合物成分,
(1)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元、及(a2) 含有交联性基的构成单元的聚合物,
(2)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元的聚合物、及具有(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物;
(S)由下述通式(S)所表示的化合物,
通式(S)
[化3]
(通式(S)中,R1、R2及R3分别为取代基,R1、R2及R3中的至少1 个为满足下述(S-1)的取代基)
(S-1)具有在(A)聚合物成分与由通式(S)所表示的化合物之间、或由通式(S)所表示的化合物彼此之间,因酸和/或150℃以上的加热而可进行交联的官能基的取代基;
(B)光酸产生剂;以及
(D)溶剂。
根据本发明,可提供一种感光度高、尺寸稳定性优异、密接性优异、且即便在加热后也可维持高透过率的感光性树脂组合物。进而,本发明的感光性树脂组合物可作为耐化学品性高、相对介电常数也低的感光性树脂组合物。
以下,对本发明的组合物进行详细说明。
<(A)聚合物成分>
本发明的组合物包含如下聚合物的至少一种作为聚合物成分:(1)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元、及(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物,以及(2)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元的聚合物、及具有(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物。进而,还可含有这些聚合物以外的聚合物。本发明中的(A)聚合物成分(以下,有时称为“(A)成分”)只要未特别说明,则是指除上述(1) 和/或(2)以外,包含视需要而添加的其他聚合物的聚合物成分。
(A)成分优选为加成聚合型的树脂,更优选为含有源自(甲基)丙烯酸和/或其酯的构成单元的聚合物。再者,也可具有源自(甲基)丙烯酸和/或其酯的构成单元以外的构成单元,例如源自苯乙烯的构成单元、或源自乙烯基化合物的构成单元等。
上述(A)成分优选为相对于聚合物中的总构成单元,含有50摩尔%以上的源自(甲基)丙烯酸和/或其酯的构成单元,更优选为含有90摩尔%以上的源自(甲基)丙烯酸和/或其酯的构成单元,特别优选为仅包含源自(甲基) 丙烯酸和/或其酯的构成单元的聚合物。
再者,也将“源自(甲基)丙烯酸和/或其酯的构成单元”称为“丙烯酸系构成单元”。另外,“(甲基)丙烯酸”是指“甲基丙烯酸和/或丙烯酸”。
(A)共聚物优选为整体为碱不溶性,且优选为在构成单元(a1)所具有的酸分解性基分解时成为碱可溶性的树脂。此处,所谓酸分解性基,是指在酸的存在下可分解的官能基。即,含有羧基由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元通过保护基因酸而分解,从而可生成羧基,另外,含有酚性羟基由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元通过保护基因酸而分解,从而可生成酚性羟基。此处,在本发明中,所谓“碱可溶性”,是指通过将所述化合物(树脂)的溶液涂布于基板上,并在90℃下加热2分钟而形成的所述化合物(树脂)的涂膜(厚度为3μm)对于23℃下的0.4%氢氧化四甲基铵水溶液的溶解速度为0.01μm/秒以上,所谓“碱不溶性”,是指通过将所述化合物(树脂)的溶液涂布于基板上,并在90℃下加热2分钟而形成的所述化合物(树脂)的涂膜(厚度为3μm)对在23℃下的0.4%氢氧化四甲基铵水溶液的溶解速度未满0.01μm/秒。
上述(A)聚合物也可具有含有后述的羧基、源自羧酸酐的结构和/或酚性羟基的其他构成单元等。但是,当导入酸性基时,优选为在将上述(A) 共聚物整体保持为碱不溶性的范围内导入。
<<构成单元(a1)>>
成分A至少具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元。通过(A)成分具有构成单元(a1),可制成感光度极高的感光性树脂组合物。
本发明中的“酸基由酸分解性基保护的基”可使用作为酸基及酸分解性基所公知的基,并无特别限定。作为具体的酸基,可优选地列举羧基、及酚性羟基。另外,作为酸分解性基,可使用比较容易因酸而分解的基(例如由后述的式(a1-1)所表示的基的酯结构、四氢吡喃酯基、或四氢呋喃酯基等缩醛系官能基)、或比较难以因酸而分解的基(例如第三丁酯基等三级烷基、碳酸第三丁酯基等碳酸三级烷基酯基)。
(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元优选为含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元、或含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元。
以下,依次对含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)、及含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元(a1-2)分别进行说明。
<<<(a1-1)含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元>>>
上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)是含有羧基的构成单元具有以下将详细说明的由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元。
作为可用于上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1) 的上述含有羧基的构成单元,可无特别限制地使用公知的构成单元。例如可列举:源自不饱和一元羧酸、不饱和二羧酸、不饱和三羧酸等分子中具有至少1个羧基的不饱和羧酸等的构成单元(a1-1-1),或同时具有乙烯性不饱和基与源自酸酐的结构的构成单元(a1-1-2)。
以下,依次对可用作上述含有羧基的构成单元的(a1-1-1)源自分子中具有至少1个羧基的不饱和羧酸等的构成单元、及(a1-1-2)同时具有乙烯性不饱和基与源自酸酐的结构的构成单元分别进行说明。
<<<<(a1-1-1)源自分子中具有至少1个羧基的不饱和羧酸等的构成单元>>>>
作为上述源自分子中具有至少1个羧基的不饱和羧酸等的构成单元 (a1-1-1),可使用如以下所列举的不饱和羧酸作为本发明中所使用的不饱和羧酸。即,作为不饱和一元羧酸,例如可列举:丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、α-氯丙烯酸、桂皮酸等。另外,作为不饱和二羧酸,例如可列举:顺丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸、柠康酸、中康酸等。另外,用于获得含有羧基的构成单元的不饱和多元羧酸也可为其酸酐。具体而言,可列举顺丁烯二酸酐、衣康酸酐、柠康酸酐等。另外,不饱和多元羧酸也可为多元羧酸的单(2-甲基丙烯酰氧基烷基)酯,例如可列举:丁二酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、丁二酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-丙烯酰氧基乙基)酯、邻苯二甲酸单(2-甲基丙烯酰氧基乙基)酯等。进而,不饱和多元羧酸也可为其两末端二羧基聚合物的单(甲基)丙烯酸酯,例如可列举ω- 羧基聚己内酯单丙烯酸酯、ω-羧基聚己内酯单甲基丙烯酸酯等。另外,作为不饱和羧酸,也可使用丙烯酸-2-羧基乙酯、甲基丙烯酸-2-羧基乙酯、顺丁烯二酸单烷基酯、反丁烯二酸单烷基酯、4-羧基苯乙烯等。
其中,就显影性的观点而言,为了形成上述源自分子中具有至少1个羧基的不饱和羧酸等的构成单元(a1-1-1),优选为使用丙烯酸、甲基丙烯酸、或不饱和多元羧酸的酐等,更优选为使用丙烯酸或甲基丙烯酸。
上述源自分子中具有至少1个羧基的不饱和羧酸等的构成单元(a1-1-1) 可单独包含1种,也可包含2种以上。
<<<<(a1-1-2)同时具有乙烯性不饱和基与源自酸酐的结构的构成单元>>>>
同时具有乙烯性不饱和基与源自酸酐的结构的构成单元(a1-1-2)优选为源自使含有乙烯性不饱和基的构成单元中所存在的羟基与酸酐进行反应而获得的单体的单元。
作为上述酸酐,可使用公知的酸酐,具体而言,可列举:顺丁烯二酸酐、丁二酸酐、衣康酸酐、邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、氯菌酸酐等二元酸酐;偏苯三甲酸酐、均苯四甲酸酐、二苯甲酮四羧酸酐、联苯四羧酸酐等酸酐。这些酸酐之中,就显影性的观点而言,优选为邻苯二甲酸酐、四氢邻苯二甲酸酐、或丁二酸酐。
就显影性的观点而言,上述酸酐对于羟基的反应率优选为10摩尔%~ 100摩尔%,更优选为30摩尔%~100摩尔%。
<<<<可用于构成单元(a1-1)的酸分解性基>>>>
作为可用于上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1) 的上述酸分解性基,可使用上述酸分解性基。
这些酸分解性基之中,就感光性树脂组合物的基本物性,特别是感光度或图案形状、接触孔的形成性、感光性树脂组合物的保存稳定性的观点而言,优选为羧基为由缩醛的形式保护的保护羧基。进而,酸分解性基之中,就感光度的观点而言,更优选为羧基为由以下述通式(a1-1)所表示的缩醛的形式保护的保护羧基。再者,在羧基为由以下述通式(a1-1)所表示的缩醛的形式保护的保护羧基的情况下,保护羧基的整体变成 -(C=O)-0-CR101R102(OR103)的结构。
通式(a1-1)
[化4]
(式(a1-1)中,R101及R102分别独立地表示氢原子或烷基,其中,排除R101与R102均为氢原子的情况。R103表示烷基。R101或R102与R103可连结而形成环状醚)。
上述通式(a1-1)中,R101~R103分别独立地表示氢原子或烷基,上述烷基可为直链状、支链状、环状的任一种。此处,不存在R101及R102均表示氢原子的情况,R101及R102的至少一个表示烷基。
作为上述直链状或支链状的烷基,优选为碳数为1~12,更优选为碳数为1~6,进而更优选为碳数为1~4。具体而言,可列举:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、第二丁基、第三丁基、正戊基、新戊基、正己基、2,3-二甲基-2-丁基(thexyl)、正庚基、正辛基、2-乙基己基、正壬基、正癸基等。
作为上述环状烷基,优选为碳数为3~12,更优选为碳数为4~8,进而更优选为碳数为4~6。作为上述环状烷基,例如可列举:环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、降莰基、异莰基等。
上述烷基也可具有取代基,作为取代基,可例示卤素原子、芳基、烷氧基。当具有卤素原子作为取代基时,R101、R102、R103成为卤代烷基,当具有芳基作为取代基时,R101、R102、R103成为芳烷基。
作为上述卤素原子,可例示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,这些卤素原子之中,优选为氟原子或氯原子。
另外,作为上述芳基,优选为碳数为6~20的芳基,更优选为碳数为6~ 12的芳基,具体而言,可例示苯基、α-甲基苯基、萘基等,作为由芳基取代的烷基整体,即芳烷基,可例示苄基、α-甲基苄基、苯乙基、萘基甲基等。
作为上述烷氧基,优选为碳数为1~6的烷氧基,更优选为碳数为1~4 的烷氧基,进而更优选为甲氧基或乙氧基。
另外,当上述烷基为环烷基时,上述环烷基可具有碳数为1~10的直链状或支链状的烷基作为取代基,当烷基为直链状或支链状的烷基时,可具有碳数为3~12的环烷基作为取代基。
这些取代基也可由上述取代基进一步取代。
上述通式(a1-1)中,当R101、R102及R103表示芳基时,上述芳基优选为碳数为6~12,更优选为碳数为6~10。上述芳基可具有取代基,作为上述取代基,可优选地例示碳数为1~6的烷基。作为芳基,例如可例示苯基、甲苯基、硅烷基、枯烯基、1-萘基等。
另外,R101、R102及R103可相互键结,并与这些所键结的碳原子一同形成环。作为R101与R102、R101与R103或R102与R103键结时的环结构,例如可列举:环丁基、环戊基、环己基、环庚基、四氢呋喃基、金刚烷基及四氢吡喃基等。
再者,上述通式(a1-1)中,优选为R101及R102的任一个为氢原子或甲基。
用于形成含有由上述通式(a1-1)所表示的保护羧基的构成单元的自由基聚合性单体可使用市售的自由基聚合性单体,也可使用利用公知的方法所合成的自由基聚合性单体。例如,可利用日本专利特开2011-221494号公报的段落号0037~段落号0040中所记载的合成方法等来合成。
上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)的第一种优选的形态为由式(A2′)所表示的构成单元。
式(A2′)
[化5]
(式中,R1及R2分别表示氢原子、烷基或芳基,至少R1及R2的任一个为烷基或芳基,R3表示烷基或芳基,R1或R2与R3可连结而形成环状醚, R4表示氢原子或甲基,X表示单键或亚芳基)。
当R1及R2为烷基时,优选为碳数为1~10的烷基。当R1及R2为芳基时,优选为苯基。R1及R2分别优选为氢原子或碳数为1~4的烷基。
R3表示烷基或芳基,优选为碳数为1~10的烷基,更优选为碳数为1~ 6的烷基。
X表示单键或亚芳基,优选为单键。
上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)的第二种优选的形态为下述通式的结构单元。
[化6]
(式中,R121表示氢原子或碳数为1~4的烷基,L1表示羰基或亚苯基, R122~R128分别独立地表示氢原子或碳数为1~4的烷基)。
R121优选为氢原子或甲基。
L1优选为羰基。
R122~R128优选为氢原子。
作为上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)的优选的具体例,可例示下述的构成单元。再者,R表示氢原子或甲基。
[化7]
<<<(a1-2)含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元>> >
上述含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元(a1-2)是含有酚性羟基的构成单元具有以下将详细说明的由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元。
<<<<(a1-2-1)含有酚性羟基的构成单元>>>>
作为上述含有酚性羟基的构成单元,可列举羟基苯乙烯系构成单元或酚醛清漆系的树脂中的构成单元,这些构成单元之中,就透明性的观点而言,优选为源自羟基苯乙烯、或α-甲基羟基苯乙烯的构成单元。含有酚性羟基的构成单元之中,就透明性、感光度的观点而言,优选为由下述通式 (a1-2)所表示的构成单元。
通式(a1-2)
[化8]
(通式(a1-2)中,R220表示氢原子或甲基,R221表示单键或二价的连结基,R222表示卤素原子或碳数为1~5的直链或支链状的烷基,a表示1~ 5的整数,b表示0~4的整数,a+b为5以下。再者,当存在2个以上的 R222时,这些R222相互可不同,也可相同)。
上述通式(a1-2)中,R220表示氢原子或甲基,优选为甲基。
另外,R221表示单键或二价的连结基。当R221为单键时,可提升感光度,进而可提升硬化膜的透明性,故优选。作为R221的二价的连结基,可例示亚烷基,作为R221为亚烷基的具体例,可列举:亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚异丙基、亚正丁基、亚异丁基、亚第三丁基、亚戊基、亚异戊基、亚新戊基、亚己基等。其中,R221优选为单键、亚甲基、亚乙基。另外,上述二价的连结基可具有取代基,作为取代基,可列举卤素原子、羟基、烷氧基等。另外,a表示1~5的整数,但就本发明的效果的观点、或容易制造这一观点而言,优选为a为1或2,更优选为a为1。
另外,当将与R221进行键结的碳原子作为基准(1位)时,苯环中的羟基的键结位置优选为键结于4位上。
R222为卤素原子或者碳数为1~5的直链或支链状的烷基。具体而言,可列举:氟原子、氯原子、溴原子、甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、第三丁基、戊基、异戊基、新戊基等。其中,就容易制造这一观点而言,优选为氯原子、溴原子、甲基或乙基。
另外,b表示0或1~4的整数。
<<<<可用于构成单元(a1-2)的酸分解性基>>>>
作为可用于上述含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元 (a1-2)的上述酸分解性基,与可用于上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)的上述酸分解性基同样地,可使用公知的酸分解性基,并无特别限定。酸分解性基之中,就感光性树脂组合物的基本物性,特别是感光度或图案形状、感光性树脂组合物的保存稳定性、接触孔的形成性的观点而言,优选为含有由缩醛保护的保护酚性羟基的构成单元。进而,酸分解性基之中,就感光度的观点而言,更优选为酚性羟基为由以上述通式(a1-1)所表示的缩醛的形式保护的保护酚性羟基。再者,在酚性羟基为由以上述通式(a1-1)所表示的缩醛的形式保护的保护酚性羟基的情况下,保护酚性羟基的整体变成-Ar-O-CR101R102(OR103)的结构。再者,Ar表示亚芳基。
酚性羟基的缩醛酯结构的优选例可例示R101=R102=R103=甲基、或 R101=R102=甲基且R103=苄基的组合。
另外,作为用于形成含有酚性羟基由缩醛的形式保护的保护酚性羟基的构成单元的自由基聚合性单体,例如可列举日本专利特开2011-215590 号公报的段落号0042中所记载的自由基聚合性单体等。
这些自由基聚合性单体之中,就透明性的观点而言,优选为甲基丙烯酸4-羟基苯酯的1-烷氧基烷基保护体、甲基丙烯酸4-羟基苯酯的四氢吡喃基保护体。
作为酚性羟基的缩醛保护基的具体例,可列举1-烷氧基烷基,例如可列举1-乙氧基乙基、1-甲氧基乙基、1-正丁氧基乙基、1-异丁氧基乙基、1-(2- 氯乙氧基)乙基、1-(2-乙基己氧基)乙基、1-正丙氧基乙基、1-环己氧基乙基、 1-(2-环己基乙氧基)乙基、1-苄氧基乙基等,这些基可单独使用、或将2种以上组合使用。
用于形成上述含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元 (a1-2)的自由基聚合性单体可使用市售的自由基聚合性单体,也可使用利用公知的方法所合成的自由基聚合性单体。例如,可通过在酸催化剂的存在下使含有酚性羟基的化合物与乙烯基醚进行反应来合成。上述合成也可事先使含有酚性羟基的单体与其他单体进行共聚,然后在酸催化剂的存在下与乙烯基醚进行反应。
作为上述含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元(a1-2)的优选的具体例,可例示下述的构成单元,但本发明并不限定于这些构成单元。
[化9]
[化10]
[化11]
<<<构成单元(a1)的优选的形态>>>
当含有上述构成单元(a1)的聚合物实质上不含构成单元(a2)时,在含有所述构成单元(a1)的聚合物中,构成单元(a1)优选为20摩尔%~ 100摩尔%,更优选为30摩尔%~90摩尔%。
当含有上述构成单元(a1)的聚合物含有下述构成单元(a2)时,就感光度的观点而言,在含有所述构成单元(a1)与构成单元(a2)的聚合物中,构成单元(a1)优选为3摩尔%~70摩尔%,更优选为10摩尔%~60摩尔%。另外,尤其在可用于上述构成单元(a1)的上述酸分解性基为含有羧基由缩醛的形式保护的保护羧基的构成单元的情况下,优选为20摩尔%~50 摩尔%,更优选为30摩尔%~45摩尔%。
另一方面,当构成单元(a2)包含于与构成单元(a1)不同的聚台物中时,在包含所述构成单元(a2)的聚合物中,构成单元(a2)优选为30摩尔%~710摩尔%,更优选为40摩尔%~60摩尔%。
与上述含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元(a1-2)相比,上述含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)具有显影快这一特征。因此,在欲快速显影的情况下,优选为含有由酸分解性基保护的保护羧基的构成单元(a1-1)。相反地,在欲使显影变慢的情况下,优选为使用含有由酸分解性基保护的保护酚性羟基的构成单元(a1-2)。
<<(a2)含有交联性基的构成单元>>
(A)成分具有含有交联性基的构成单元(a2)。上述交联性基只要是通过加热处理而产生硬化反应的基,则并无特别限定。作为优选的含有交联性基的构成单元的形态,可列举含有选自由环氧基、氧杂环丁基、由 -NH-CH2-O-R(R为碳数为1~20的烷基)所表示的基、及乙烯性不饱和基所组成的群组中的至少1个的构成单元,优选为选自环氧基、氧杂环丁基、及由-NH-CH2-O-R(R为碳数为1~20的烷基)所表示的基中的至少1种。其中,本发明的感光性树脂组合物更优选为上述(A)成分包含含有环氧基及氧杂环丁基中的至少1个的构成单元,特别优选为上述(A)成分包含含有氧杂环丁基的构成单元。更详细而言,可列举以下者。
<<<(a2-1)具有环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元>>>
上述(A)共聚物优选为含有具有环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元 (构成单元(a2-1))。作为上述具有环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元 (a2-1),优选为具有脂环环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元,更优选为具有氧杂环丁基的构成单元。
上述具有环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元(a2-1)只要1个构成单元中具有至少1个环氧基或氧杂环丁基即可,可具有1个以上的环氧基及1 个以上的氧杂环丁基、2个以上的环氧基、或2个以上的氧杂环丁基,并无特别限定,但优选为具有合计为1个~3个的环氧基和/或氧杂环丁基,更优选为具有合计为1个或2个的环氧基和/或氧杂环丁基,进而更优选为具有1个环氧基或氧杂环丁基。
作为用于形成具有环氧基的构成单元的自由基聚合性单体的具体例,例如可列举丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丁基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸 -3,4-环氧基丁酯、甲基丙烯酸-3,4-环氧基丁酯、丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯、甲基丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯、α-乙基丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯、邻乙烯基苄基缩水甘油醚、间乙烯基苄基缩水甘油醚、对乙烯基苄基缩水甘油醚、日本专利第4168443号公报的段落号0031~段落号0035中所记载的含有脂环式环氧基骨架的化合物等。
作为用于形成具有氧杂环丁基的构成单元的自由基聚合性单体的具体例,例如可列举日本专利特开2001-330953号公报的段落号0011~段落号 0016中所记载的具有氧杂环丁基的(甲基)丙烯酸酯、日本专利特开 2012-088459公报的段落号0027中所记载的化合物等。
作为用于形成上述具有环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元(a2-1)的自由基聚合性单体的具体例,优选为含有甲基丙烯酸酯结构的单体、含有丙烯酸酯结构的单体。
这些单体之中,更优选的单体为日本专利第4168443号公报的段落号 0034~段落号0035中所记载的含有脂环式环氧基骨架的化合物、及日本专利特开2001-330953号公报的段落号0011~段落号0016中所记载的具有氧杂环丁基的(甲基)丙烯酸酯,特别优选的单体为日本专利特开2001-330953 号公报的段落号0011~段落号0016中所记载的具有氧杂环丁基的(甲基)丙烯酸酯。这些之中,优选为甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、甲基丙烯酸3,4-环氧环己基甲酯、丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、及甲基丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯,最优选为丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、及甲基丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯。这些构成单元可单独使用1种、或将2种以上组合使用。
作为上述具有环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元(a2-1),可参考日本专利特开2011-215590号公报的段落号0053~段落号0055的记载。
作为上述具有环氧基和/或氧杂环丁基的构成单元(a2-1)的优选的具体例,可例示下述的构成单元。再者,R表示氢原子或甲基。
[化12]
在本发明中,就感光度的观点而言,优选为氧杂环丁基。另外,就透过率(透明性)的观点而言,优选为脂环环氧基及氧杂环丁基。根据以上所述,在本发明中,作为环氧基和/或氧杂环丁基,优选为脂环环氧基及氧杂环丁基,特别优选为氧杂环丁基。
<<<(a2-2)具有乙烯性不饱和基的构成单元>>>
作为上述含有交联性基的构成单元(a2)的1种,可列举具有乙烯性不饱和基的构成单元(a2-2)(以下,也称为“构成单元(a2-2)”)。作为上述具有乙烯性不饱和基的构成单元(a2-2),优选为侧链上具有乙烯性不饱和基的构成单元,更优选为末端具有乙烯性不饱和基、且具有碳数为3~ 16的侧链的构成单元。
关于其他(a2-2)具有乙烯性不饱和基的构成单元,可参考日本专利特开2011-215580号公报的段落号0077~段落号0090的记载、及日本专利特开2008-256974号公报的段落号0013~段落号0031的记载。
<<<(a2-3)具有由-NH-CH2-O-R(R为碳数为1~20的烷基)所表示的基的构成单元>>>
本发明中所使用的共聚物为包括具有由-NH-CH2-O-R(R为碳数为1~ 20的烷基)所表示的基的构成单元(a2-3)也优选。通过含有构成单元(a2-3),可利用缓和的加热处理产生硬化反应,而可获得各种特性优异的硬化膜。此处,R优选为碳数为1~9的烷基,更优选为碳数为1~4的烷基。另外,烷基可为直链、分支或环状的烷基的任一种,但优选为直链或分支的烷基。构成单元(a2)更优选为具有由下述通式(1)所表示的基的构成单元。
通式(1)
[化13]
(上述式中,R1表示氢原子或甲基,R2表示碳数为1~20的烷基)。
R2优选为碳数为1~9的烷基,更优选为碳数为1~4的烷基。另外,烷基可为直链、分支或环状的烷基的任一种,但优选为直链或分支的烷基。
作为R2的具体例,可列举:甲基、乙基、正丁基、异丁基、环己基、及正己基。其中,优选为异丁基、正丁基、甲基。
<<<构成单元(a2)的优选的形态>>>
当含有上述构成单元(a2)的聚合物实质上不含构成单元(a1)时,在含有所述构成单元(a2)的聚合物中,构成单元(a2)优选为5摩尔%~90 摩尔%,更优选为20摩尔%~80摩尔%。
当含有上述构成单元(a2)的聚合物含有上述构成单元(a1)时,就感光度的观点而言,在含有所述构成单元(a1)与构成单元(a2)的聚合物中,构成单元(a2)优选为3摩尔%~70摩尔%,更优选为10摩尔%~60摩尔%。
进而,在本发明中,不论何种形态,在(A)成分的所有构成单元中,优选为含有3摩尔%~70摩尔%的构成单元(a2),更优选为含有10摩尔%~60摩尔%的构成单元(a2)。
若为上述数值的范围内,则由感光性树脂组合物所获得的硬化膜的透明性及氧化铟锡(Indium Tin Oxide,ITO)溅镀耐受性变得良好。
<<(a3)其他构成单元>>
在本发明中,(A)成分除上述构成单元(a1)和/或构成单元(a2)以外,还可具有这些以外的其他构成单元(a3)。上述聚合物(1)和/或聚合物(2)可含有这些构成单元。另外,除上述聚合物(1)或聚合物(2)以外,还可含有具有其他构成单元(a3)的聚合物成分。当除上述聚合物(1) 或聚合物(2)以外,含有具有其他构成单元(a3)的聚合物时,所述聚合物成分的调配量在所有聚合物成分中,优选为60质量%以下,更优选为40 质量%以下,进而更优选为20质量%以下。
作为成为其他构成单元(a3)的单体,并无特别限制,例如可列举:苯乙烯类、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸环状烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、不饱和二羧酸二酯、双环不饱和化合物类、顺丁烯二酰亚胺化合物类、不饱和芳香族化合物、共轭二烯系化合物、不饱和一元羧酸、不饱和二羧酸、不饱和二羧酸酐、其他不饱和化合物。另外,如后述般,也可具有含有酸基的构成单元。成为其他构成单元(a3)的单体可单独使用、或将2种以上组合使用。
以下,列举本发明的聚合物成分的优选的实施形态,但本发明当然不限定于这些实施形态。
(第1实施形态)
聚合物(1)进而具有1种或2种以上的其他构成单元(a3)的形态。
(第2实施形态)
聚合物(2)的具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元的聚合物进而具有1种或2种以上的其他构成单元(a3)的形态。
(第3实施形态)
聚合物(2)的具有(a2)由上述通式(1)所表示的构成单元的聚合物进而具有1种或2种以上的其他构成单元的形态。
(第4实施形态)
在上述第1实施形态~第3实施形态的任一实施形态中,包含至少含有酸基的构成单元作为其他构成单元的形态。
(第5实施形态)
在上述第1实施形态~第3实施形态的任一实施形态中,聚合物(1) 和/或聚合物(2)包含至少含有酸基的构成单元作为其他构成单元的形态。
(第6实施形态)
除上述聚合物(1)或聚合物(2)以外,具有含有其他构成单元(a3) 的聚合物的形态。作为所述情况下的其他构成单元(a3),可例示含有酸基的构成单元、含有交联性基的构成单元等。
(第7实施形态)
包含上述第1实施形态~第6实施形态的2种以上的组合的形态。
具体而言,构成单元(a3)可列举由以下化合物形成的构成单元:苯乙烯、甲基苯乙烯、羟基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙酰氧基苯乙烯、甲氧基苯乙烯、乙氧基苯乙烯、氯苯乙烯、乙烯基苯甲酸甲酯、乙烯基苯甲酸乙酯、4-羟基苯甲酸(3-甲基丙烯酰氧基丙基)酯、(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸正丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸异莰酯、(甲基)丙烯酰基吗啉、N-环己基顺丁烯二酰亚胺、丙烯腈、乙二醇单乙酰乙酸酯单(甲基)丙烯酸酯等。除此以外,可列举日本专利特开2004-264623号公报的段落号0021~段落号0024中所记载的化合物。
另外,作为其他构成单元(a3),就电特性的观点而言,优选为苯乙烯类、具有脂肪族环式骨架的基。具体而言,可列举:苯乙烯、甲基苯乙烯、羟基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸二环戊酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸异莰酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。
进而,作为其他构成单元(a3),就密接性的观点而言,优选为(甲基) 丙烯酸烷基酯。具体而言,可列举(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸正丁酯等,更优选为(甲基)丙烯酸甲酯。构成聚合物(A)的构成单元中,上述构成单元(a3)的含有率优选为60摩尔%以下,更优选为50摩尔%以下,进而更优选为40摩尔%以下。作为下限值,可为0摩尔%,但例如可设为1摩尔%以上,进而可设为5摩尔%以上。若为上述数值的范围内,则由感光性树脂组合物所获得的硬化膜的各种特性变得良好。
作为其他构成单元(a3),优选为含有酸基。通过含有酸基,容易溶解于碱性的显影液中,本发明的效果得以更有效地发挥。本发明中的酸基是指pKa小于7的质子可分离基团。通常,使用可形成酸基的单体作为含有酸基的构成单元,而将酸基导入至树脂中。通过在树脂中包含此种含有酸基的构成单元,而存在碱可溶性变大的倾向。
作为本发明中所使用的酸基,可例示源自羧酸基的酸基、源自磺酰胺基的酸基、源自膦酸基的酸基、源自磺酸基的酸基、源自酚性羟基的酸基、磺酰胺基、磺酰基酰亚胺基等,优选为源自羧酸基的酸基和/或源自酚性羟基的酸基。
本发明中所使用的含有酸基的构成单元更优选为源自苯乙烯的构成单元、或源自乙烯基化合物的构成单元、源自(甲基)丙烯酸和/或其酯的构成单元。例如,可使用日本专利特开2012-88459号公报的段落号0021~段落号0023及段落号0029~段落号0044中记载的化合物,其内容可被编入至本申请说明书中。其中,优选为源自对羟基苯乙烯、(甲基)丙烯酸、顺丁烯二酸、顺丁烯二酸酐的构成单元。
在本发明中,就感光度的观点,特别优选为含有具有羧基的构成单元、或具有酚性羟基的构成单元。
含有酸基的构成单元优选为所有聚合物成分的构成单元的1摩尔%~ 80摩尔%,更优选为1摩尔%~50摩尔%,进而更优选为5摩尔%~40摩尔%,尤其优选为5摩尔%~30摩尔%,特别优选为5摩尔%~20摩尔%。
在本发明中,除上述聚合物(1)或聚合物(2)以外,还可含有具有其他构成单位(a3)的聚合物。作为所述情况下的其他构成单元(a3),可例示含有酸基的构成单元、含有交联性基的构成单元等。
作为此种聚合物,优选为侧链上具有羧基的树脂。例如可列举如日本专利特开昭59-44615号、日本专利特公昭54-34327号、日本专利特公昭 58-12577号、日本专利特公昭54-25957号、日本专利特开昭59-53836号、日本专利特开昭59-71048号的各公报中所记载般的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、巴豆酸共聚物、顺丁烯二酸共聚物、部分酯化顺丁烯二酸共聚物等、以及侧链上具有羧基的酸性纤维素衍生物、在具有羟基的聚合物中加成酸酐而成者等,进而也可列举侧链上具有(甲基)丙烯酰基的高分子聚合物作为优选的聚合物。
例如可列举:(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸2- 羟基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、日本专利特开平7-140654 号公报中所记载的(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羟基乙酯/ 聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2- 羟基乙酯/聚苯乙烯大分子单体/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。
除此以外,还可使用日本专利特开平7-207211号公报、日本专利特开平8-259876号公报、日本专利特开平10-300922号公报、日本专利特开平 11-140144号公报、日本专利特开平11-174224号公报、日本专利特开 2000-56118号公报、日本专利特开2003-233179号公报、日本专利特开 2009-52020号公报等中所记载的公知的高分子化合物。
这些聚合物可仅含有1种,也可含有2种以上。
作为这些聚合物,也可使用市售的SMA 1000P、SMA 2000P、SMA 3000P、SMA 1440F、SMA 17352P、SMA 2625P、SMA 3840F(以上,沙多玛(Sartomer)公司制造),阿鲁方(ARUFON)UC-3000、阿鲁方(ARUFON) UC-3510、阿鲁方(ARUFON)UC-3900、阿鲁方(ARUFON)UC-3910、阿鲁方(ARUFON)UC-3920、阿鲁方(ARUFON)UC-3080(以上,东亚合成(股份)制造),庄克力(Joncryl)690、庄克力(Joncryl)678、庄克力(Joncryl)67、庄克力(Joncryl)586(以上,巴斯夫(BASF)制造)等。
在本发明中,就感光度的观点,特别优选为含有具有羧基的构成单元、或具有酚性羟基的构成单元。例如,可使用日本专利特开2012-88459号公报的段落号0021~段落号0023及段落号0029~段落号0044中记载的化合物,其内容可被编入至本申请说明书中。
<<(A)聚合物的分子量>>
(A)聚合物的分子量以聚苯乙烯换算重量平均分子量计,优选为 1,000~200,000,更优选为2,000~50,000的范围。若为上述数值的范围内,则各种特性良好。数量平均分子量与重量平均分子量的比(分散度)优选为1.0~5.0,更优选为1.5~3.5。
<<(A)聚合物的制造方法>>
另外,关于(A)成分的合成法,也已知有各种方法,若列举一例,则可通过利用自由基聚合引发剂,使至少含有用于形成由上述(a1)及上述 (a3)所表示的构成单元的自由基聚合性单体的自由基聚合性单体混合物在有机溶剂中进行聚合来合成。另外,也可通过所谓的高分子反应来合成。
相对于总固体成分,本发明的感光性树脂组合物优选为以50质量%~ 99.9质量%的比例含有(A)成分,更优选为以70质量%~98质量%的比例含有(A)成分。
<(S)下述通式(S)中记载的化合物>
本发明的组合物含有(S)由下述通式(S)所表示的化合物。
通式(S)
[化14]
(通式(S)中,R1、R2及R3分别为取代基,R1、R2及R3中的至少1 个为满足下述(S-1)的取代基)。
(S-1)具有在(A)聚合物成分与由通式(S)所表示的化合物之间、或由通式(S)所表示的化合物彼此之间,因酸和/或150℃以上的加热而可进行交联的官能基的取代基。
作为(S-1)具有在(A)聚合物成分与由通式(S)所表示的化合物之间、或由通式(S)所表示的化合物彼此之间,因酸和/或150℃以上的加热而可进行交联的官能基的取代基,可例示环氧基、乙烯性不饱和基(优选为乙烯基、(甲基)丙烯酰基、烯丙基、烯丙氧基)、烷氧基硅烷基、异氰酸酯基、封闭型异氰酸酯基、硫醇基及羟基,优选为环氧基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基及封闭型异氰酸酯基。
作为上述(S-1)中的酸,优选为pKa为4以下的酸,更优选为pKa为 3以下的酸。
上述(S-1)中的150℃以上的热优选为150℃~250℃的热,更优选为 150℃~230℃的热。
另外,作为(S-1),本身并非交联性基,但因酸和/或150℃以上的加热而产生可进行交联的官能基,且也可为因酸和/或150℃以上的加热而可进行交联的官能基。
优选为R1、R2及R3中的至少1个为由下述通式(S′)所表示的基,更优选为R1、R2及R3中的至少2个分别为由下述通式(S′)所表示的基,进而更优选为R1、R2及R3分别为由下述通式(S′)所表示的基。优选为键结于1种化合物上的由通式(S′)所表示的基为相同的基。
通式(S′)
-L-C
(通式(S′)中,L为直链状、支链状或环状的亚烷基,亚芳基,-O-, -C(=O)-,-NH-及包含这些的组合的基。C为(S′-1)在(A)聚合物成分与由通式(S)所表示的化合物之间、或由通式(S)所表示的化合物彼此之间,因酸和/或150℃以上的加热而可进行交联的官能基。另外,通式(S′) 中,L与C可键结而形成环状结构)。
L优选为亚甲基、亚苯基、-O-、-C(=O)-、-NH-及包含这些的组合的基,更优选为亚甲基及亚苯基的至少1种,或者包含这些基与-O-、-C(=O)-及 -NH-的至少1种的组合的基。
通式(S′)中,作为L与C键结而形成环状结构的情况,例如可列举支链状的亚烷基与环氧基键结而形成环状结构(具有脂环结构的环氧基的结构)的情况,具体而言,可列举1,2-环氧环己烷。另外,可列举支链状的亚烷基与丁二酸酐基键结而形成环状结构的情况,具体而言,可列举环己烷-1,2-二羧酸酐。
另外,当R1、R2及R3并非满足(S-1)的取代基时,R1、R2及R3优选为碳数为1~10的烷基、羧基、或将这些基组合而成的基。
以下表示本发明中所使用的由通式(S)所表示的化合物的例子,但本发明当然不限定于这些例子。
[化15]
[化16]
[化17]
[化18]
[化19]
[化20]
[化21]
[化22]
作为这些(S)成分,可使用市售的DA-MGIC(四国化成工业(股份) 制造),KBM-9659(信越化学工业(股份)),德士模都(Desmodur)IL 1351BA、德士模都(Desmodur)IL 1451BA、德士模都(Desmodur)HL BA、德士模都(Desmodur)N 3900、德士模都(Desmodur)BL 3272MPA(住化拜尔聚氨脂(Sumika Bayer Urethane)(股份)),多耐德(Duranate) TPA-100、多耐德(Duranate)TSE-100、多耐德(Duranate)SBN-70D(旭化成),亚罗尼斯(Aronix)M-215,亚罗尼斯(Aronix)M-315(东亚合成(股份)),NK酯(NK ESTER)A-9300、NK酯(NK ESTER)A-9300-1CL (新中村化学工业(股份)),特姆皮科(TEMPIC)(SC有机化学(股份)),卡伦茨(Karenz)MT NR1(昭和电工(股份)),特皮科(TEPIC) -G、特皮科(TEPIC)-S、特皮科(TEPIC)-SP、特皮科(TEPIC)-SS、特皮科(TEPIC)-PAS B26、特皮科(TEPIC)-PAS B22、特皮科(TEPIC) -VL(日产化学工业(股份))等。
相对于总固体成分,本发明的感光性树脂组合物优选为以0.1质量%~ 20质量%的比例含有(S)成分,更优选为以0.5质量%~10质量%的比例含有(S)成分。(S)成分可仅为1种,也可为2种以上。在2种以上的情况下,优选为其合计为上述范围。
<(B)光酸产生剂>
本发明的感光性树脂组合物含有(B)光酸产生剂。作为本发明中所使用的光酸产生剂(也称为“(B)成分”),优选为感应波长为300nm以上,优选为波长为300nm~450nm的光化射线而产生酸的化合物,但不受其化学结构限制。另外,关于不直接感应波长为300nm以上的光化射线的光酸产生剂,若为通过与增感剂并用来感应波长为300nm以上的光化射线而产生酸的化合物,则也可与增感剂组合后优选地使用。作为本发明中所使用的光酸产生剂,优选为产生pKa为4以下的酸的光酸产生剂,更优选为产生pKa为3以下的酸的光酸产生剂,最优选为产生pKa为2以下的酸的光酸产生剂。
作为光酸产生剂的例子,可列举:三氯甲基-均三嗪类、锍盐或錪盐、四级铵盐类、重氮甲烷化合物、酰亚胺磺酸酯化合物、及肟磺酸酯化合物等。这些光酸产生剂之中,就绝缘性的观点而言,优选为使用肟磺酸酯化合物。这些光酸产生剂可单独使用1种、或将2种以上组合使用。作为三氯甲基-均三嗪类、二芳基錪盐类、三芳基锍盐类、四级铵盐类、及重氮甲烷衍生物的具体例,可例示日本专利特开2011-221494号公报的段落号 0083~段落号0088中所记载的化合物。
作为肟磺酸酯化合物,即具有肟磺酸酯结构的化合物,可优选地例示含有由下述通式(B1)所表示的肟磺酸酯结构的化合物。
通式(B1)
[化23]
(通式(B1)中,R21表示烷基或芳基。波状线表示与其他基的键结)。
任何基均可被取代,R21中的烷基可为直链状,也可为分支状,也可为环状。以下说明所容许的取代基。
作为R21的烷基,优选为碳数为1~10的直链状烷基或分支状烷基。R21的烷基可由卤素原子、碳数为6~11的芳基、碳数为1~10的烷氧基、或环烷基(包含7,7-二甲基-2-氧代降莰基等桥环式脂环基,优选为双环烷基等)取代。
作为R21的芳基,优选为碳数为6~11的芳基,更优选为苯基或萘基。 R21的芳基可由低级烷基、烷氧基或卤素原子取代。
含有由上述通式(B1)所表示的肟磺酸酯结构的上述化合物为由下述通式(B2)所表示的肟磺酸酯化合物也优选。
[化24]
(式(B2)中,R42表示烷基或芳基,X表示烷基、烷氧基或卤素原子,m4表示0~3的整数,当m4为2或3时,多个X可相同,也可不同)。
R42的优选的范围与上述R21的优选的范围相同。
作为X的烷基优选为碳数为1~4的直链状烷基或分支状烷基。
作为X的烷氧基优选为碳数为1~4的直链状烷氧基或分支状烷氧基。
作为X的卤素原子优选为氯原子或氟原子。
m4优选为0或1。
上述通式(B2)中,特别优选为m4为1,X为甲基,X的取代位置为邻位,R42为碳数为1~10的直链状烷基、7,7-二甲基-2-氧代降莰基甲基、或对甲苯甲酰基的化合物。
含有由上述通式(B1)所表示的肟磺酸酯结构的化合物为由下述通式 (B3)所表示的肟磺酸酯化合物也更优选。
[化25]
(式(B3)中,R43的含义与式(B2)中的R42相同,X1表示卤素原子、羟基、碳数为1~4的烷基、碳数为1~4的烷氧基、氰基或硝基,n4表示 0~5的整数)。
作为上述通式(B3)中的R43,优选为甲基、乙基、正丙基、正丁基、正辛基、三氟甲基、五氟乙基、全氟-正丙基、全氟-正丁基、对甲苯基、4- 氯苯基或五氟苯基,特别优选为正辛基。
X1优选为碳数为1~5的烷氧基,更优选为甲氧基。
n4优选为0~2,特别优选为0~1。
作为由上述通式(B3)所表示的化合物的具体例,可列举:α-(甲基磺酰氧基亚胺基)苄基氰、α-(乙基磺酰氧基亚胺基)苄基氰、α-(正丙基磺酰氧基亚胺基)苄基氰、α-(正丁基磺酰氧基亚胺基)苄基氰、α-(4-甲苯磺酰氧基亚胺基)苄基氰、α-[(甲基磺酰氧基亚胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈、α-[(乙基磺酰氧基亚胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈、α-[(正丙基磺酰氧基亚胺基)-4-甲氧基苯基] 乙腈、α-[(正丁基磺酰氧基亚胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈、α-[(4-甲苯磺酰氧基亚胺基)-4-甲氧基苯基]乙腈。
作为优选的肟磺酸酯化合物的具体例,可列举下述化合物(i)~化合物(viii)等,这些化合物可单独使用1种、或并用2种以上。化合物(i)~化合物(viii)可作为市售品而获得。另外,也可与其他种类的(B)光酸产生剂组合使用。
[化26]
作为含有由上述通式(B1)所表示的肟磺酸酯结构的化合物,由下述通式(OS-1)所表示的化合物也优选。
[化27]
上述通式(OS-1)中,R101表示氢原子、烷基、烯基、烷氧基、烷氧基羰基、酰基、氨甲酰基、氨磺酰基、磺基、氰基、芳基、或杂芳基。R102表示烷基、或芳基。
X101表示-O-、-S-、-NH-、-NR105-、-CH2-、-CR106H-、或-CR105R107-, R105~R107表示烷基、或芳基。
R121~R124分别独立地表示氢原子、卤素原子、烷基、烯基、烷氧基、氨基、烷氧基羰基、烷基羰基、芳基羰基、酰胺基、磺基、氰基、或芳基。 R121~R124中的2个可分别相互键结而形成环。
作为R121~R124,优选为氢原子、卤素原子、及烷基,另外,也可优选地列举R121~R124中的至少2个相互键结而形成芳基的形态。其中,就感光度的观点而言,优选为R121~R124均为氢原子的形态。
已述的官能基均可进一步具有取代基。
由上述通式(OS-1)所表示的化合物更优选为由下述通式(OS-2)所表示的化合物。
[化28]
上述通式(OS-2)中,R101、R102、R121~R124的含义分别与式(OS-1) 中的R101、R102、R121~R124相同,另外,优选例也相同。
这些之中,更优选为上述通式(OS-1)及上述通式(OS-2)中的R101为氰基、或芳基的形态,最优选为由上述通式(OS-2)表示,R101为氰基、苯基或萘基的形态。
另外,在上述肟磺酸酯化合物中,关于肟或苯并噻唑环的立体结构(E、 Z等),分别可为任一种立体结构,也可为混合物。
作为可适宜地用于本发明的由上述通式(OS-1)所表示的化合物的具体例,可列举日本专利特开2011-221494号公报的段落号0128~段落号0132 中所记载的化合物(例示化合物b-1~例示化合物b-34),但本发明并不限定于此。
在本发明中,作为含有由上述通式(B1)所表示的肟磺酸酯结构的化合物,优选为由下述通式(OS-3)、下述通式(OS-4)或下述通式(OS-5) 所表示的肟磺酸酯化合物。
[化29]
(通式(OS-3)~通式(OS-5)中,R22、R25及R28分别独立地表示烷基、芳基或杂芳基,R23、R26及R29分别独立地表示氢原子、烷基、芳基或卤素原子,R24、R27及R30分别独立地表示卤素原子、烷基、烷氧基、磺酸基、氨基磺酰基或烷氧基磺酰基,X1~X3分别独立地表示氧原子或硫原子, n1~n3分别独立地表示1或2,m1~m3分别独立地表示0~6的整数)。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,R22、R25及R28中的烷基、芳基或杂芳基可具有取代基。
上述式(OS-3)~式(OS-5)中,作为R22、R25及R28中的烷基,优选为可具有取代基的总碳数为1~30的烷基。
另外,上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,作为R22、R25及R28中的芳基,优选为可具有取代基的总碳数为6~30的芳基。
另外,上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,作为R1中的杂芳基,优选为可具有取代基的总碳数为4~30的杂芳基。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,R22、R25及R28中的杂芳基只要至少1个环为杂芳香环即可,例如杂芳香环与苯环也可进行缩环。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,R23、R26及R29优选为氢原子、烷基或芳基,更优选为氢原子或烷基。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,优选为在化合物中存在2个以上的R23、R26及R29中的1个或2个为烷基、芳基或卤素原子,更优选为1 个为烷基、芳基或卤素原子,特别优选为1个为烷基、且剩余为氢原子。
作为R23、R26及R29中的烷基,优选为可具有取代基的总碳数为1~12 的烷基,更优选为可具有取代基的总碳数为1~6的烷基。
作为R23、R26及R29中的芳基,优选为可具有取代基的总碳数为6~30 的芳基。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,X1~X3分别独立地表示O或S,优选为O。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,含有X1~X3作为环员的环为5 员环或6员环。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,n1~n3分别独立地表示1或2,当X1~X3为O时,优选为n1~n3分别独立为1,另外,当X1~X3为S时,优选为n1~n3分别独立为2。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,R24、R27及R30分别独立地表示卤素原子、烷基、烷氧基、磺酸基、氨基磺酰基或烷氧基磺酰基。其中,优选为R24、R27及R30分别独立为烷基或烷氧基。
R24、R27及R30中的烷基、烷氧基、磺酸基、氨基磺酰基及烷氧基磺酰基可具有取代基。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,作为R24、R27及R30中的烷基,优选为可具有取代基的总碳数为1~30的烷基。
上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,作为R24、R27及R30中的烷氧基,优选为可具有取代基的总碳数为1~30的烷氧基。
另外,上述通式(OS-3)~通式(OS-5)中,m1~m3分别独立地表示 0~6的整数,优选为0~2的整数,更优选0或1为,特别优选为0。
另外,关于上述(OS-3)~(OS-5)的各个取代基,日本专利特开 2011-221494号公报的段落号0092~段落号0109中所记载的(OS-3)~ (OS-5)的取代基的优选的范围也同样优选。
另外,含有由上述通式(B1)所表示的肟磺酸酯结构的化合物特别优选为由下述通式(OS-6)~通式(OS-11)的任一个所表示的肟磺酸酯化合物。
[化30]
(式(OS-6)~式(OS-11)中,R301~R306表示烷基、芳基或杂芳基,R307表示氢原子或溴原子,R308~R310、R313、R316及R318分别独立地表示氢原子、碳数为1~8的烷基、卤素原子、氯甲基、溴甲基、溴乙基、甲氧基甲基、苯基或氯苯基,R311及R314分别独立地表示氢原子、卤素原子、甲基或甲氧基,R312、R315、R317及R319分别独立地表示氢原子或甲基)。
上述通式(OS-6)~通式(OS-11)中的优选的范围与日本专利特开 2011-221494号公报的段落号0110~段落号0112中所记载的(OS-6)~ (OS-11)的优选的范围相同。
作为由上述通式(OS-3)~上述通式(OS-5)所表示的肟磺酸酯化合物的具体例,可列举日本专利特开2011-221494号公报的段落号0114~段落号0120中所记载的化合物,但本发明并不限定于这些化合物。
在本发明的感光性树脂组合物中,相对于感光性树脂组合物中的所有树脂成分(优选为固体成分,更优选为共聚物的合计)100质量份,(B) 光酸产生剂优选为使用0.1质量份~10质量份,更优选为使用0.5质量份~ 10质量份。也可并用2种以上。
<(X)抗氧化剂>
本发明的感光性树脂组合物也可含有抗氧化剂。可含有公知的抗氧化剂作为抗氧化剂。通过添加抗氧化剂,具有如下的优点:可防止硬化膜的着色、或可减少由分解所引起的膜厚减少,另外,耐热透明性优异。
作为此种抗氧化剂,例如可列举:磷系抗氧化剂、酰胺类、酰肼类、受阻胺系抗氧化剂、硫系抗氧化剂、酚系抗氧化剂、抗坏血酸类、硫酸锌、糖类、亚硝酸盐、亚硫酸盐、硫代硫酸盐、羟胺衍生物等。这些抗氧化剂之中,就硬化膜的着色、膜厚减少的观点而言,特别优选为酚系抗氧化剂、酰胺系抗氧化剂、酰肼系抗氧化剂、硫系抗氧化剂,更优选为酚系抗氧化剂。这些抗氧化剂可单独使用1种,也可将2种以上混合使用。作为具体例,可列举日本专利特开2005-29515号公报的段落号0026~段落号0031 中所记载的化合物,这些内容可被编入至本申请说明书中。
作为酚系抗氧化剂的市售品,例如可列举:艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-15、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-18、艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-20、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-23、艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-30、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-37、艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-40、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-50、艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-51、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-60、艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-70、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-80、艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-330、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-412S、艾迪科斯塔波(Adekastab) AO-503、艾迪科斯塔波(Adekastab)A-611、艾迪科斯塔波(Adekastab) A-612、艾迪科斯塔波(Adekastab)A-613、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-4C、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-8、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-8W、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-24G、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-36、艾迪科斯塔波(Adekastab)PEP-36Z、艾迪科斯塔波(Adekastab)HP-10、艾迪科斯塔波(Adekastab)2112、艾迪科斯塔波(Adekastab)260、艾迪科斯塔波(Adekastab)522A、艾迪科斯塔波(Adekastab)1178、艾迪科斯塔波(Adekastab)1500、艾迪科斯塔波(Adekastab)C、艾迪科斯塔波 (Adekastab)135A、艾迪科斯塔波(Adekastab)3010、艾迪科斯塔波 (Adekastab)TPP、艾迪科斯塔波(Adekastab)CDA-1、艾迪科斯塔波 (Adekastab)CDA-6、艾迪科斯塔波(Adekastab)ZS-27、艾迪科斯塔波 (Adekastab)ZS-90、艾迪科斯塔波(Adekastab)ZS-91(以上,艾迪科 (ADEKA)(股份)制造),易璐诺斯(Irganox)245FF、易璐诺斯(Irganox)1010FF、易璐诺斯(Irganox)1010、易璐诺斯(Irganox)MD 1024、易璐诺斯(Irganox)1035FF、易璐诺斯(Irganox)1035、易璐诺斯(Irganox) 1098、易璐诺斯(Irganox)1330、易璐诺斯(Irganox)1520L、易璐诺斯 (Irganox)3114、易璐诺斯(Irganox)1726、易璐佛斯(Irgafos)168、易璐莫得(Irgamod)295(巴斯夫(股份)制造)等。其中,可适宜地使用艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-60、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-80、易璐诺斯(Irganox)1726、易璐诺斯(Irganox)1035、易璐诺斯(Irganox) 1098。
作为优选的市售品,可列举艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-60、艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-80、易璐诺斯(Irganox)1726、易璐诺斯(Irganox) 1035、易璐诺斯(Irganox)1098。
相对于感光性树脂组合物的总固体成分,抗氧化剂的含量优选为0.1质量%~10质量%,更优选为0.2质量%~5质量%,特别优选为0.5质量%~ 4质量%。通过设为所述范围内,所形成的膜可获得充分的透明性、且图案形成时的感光度也变得良好。
另外,还可将《高分子添加剂的新进展(日刊工业新闻社(股份))》中所记载的各种紫外线吸收剂、或金属钝化剂等作为抗氧化剂以外的添加剂,添加至本发明的感光性树脂组合物中。
<(D)溶剂>
本发明的感光性树脂组合物含有(D)溶剂。本发明的感光性树脂组合物优选为作为使本发明的必需成分、及后述的任意的成分溶解于(D)溶剂中而成的溶液来制备。作为用于本发明的组合物的制备的溶剂,可使用均匀地溶解必需成分及任意成分、且不与各成分进行反应的溶剂。
作为本发明的感光性树脂组合物中所使用的(D)溶剂,可使用公知的溶剂,可例示:乙二醇单烷基醚类、乙二醇二烷基醚类、乙二醇单烷基醚乙酸酯类、丙二醇单烷基醚类、丙二醇二烷基醚类、丙二醇单烷基醚乙酸酯类、二乙二醇二烷基醚类、二乙二醇单烷基醚乙酸酯类、二丙二醇单烷基醚类、二丙二醇二烷基醚类、二丙二醇单烷基醚乙酸酯类、酯类、酮类、酰胺类、内酯类等。另外,作为本发明的感光性树脂组合物中所使用的(D) 溶剂的具体例,也可列举日本专利特开2011-221494号公报的段落号0174~段落号0178中所记载的溶剂、日本专利特开2012-194290公报的段落号 0167~段落号0168中所记载的溶剂。
另外,视需要也可向这些溶剂中进一步添加苄基乙醚、二己醚、乙二醇单苯醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚、异佛尔酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、茴香醚、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、草酸二乙酯、顺丁烯二酸二乙酯、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等溶剂。这些溶剂可单独使用1种、或将2种以上混合使用。可用于本发明的溶剂优选为单独1种、或并用2种,更优选为并用2种,进而更优选为并用丙二醇单烷基醚乙酸酯类或二烷基醚类、二乙酸酯类与二乙二醇二烷基醚类,或者酯类与丁二醇烷基醚乙酸酯类。
另外,作为成分D,优选为沸点为130℃以上、未满160℃的溶剂,沸点为160℃以上的溶剂,或这些的混合物,更优选为沸点为130℃以上、未满160℃的溶剂,沸点为160℃以上、200℃以下的溶剂,或这些的混合物,进而更优选为沸点为130℃以上、未满160℃的溶剂与沸点为160℃以上、 200℃以下的溶剂的混合物。
作为沸点为130℃以上、未满160℃的溶剂,可例示:丙二醇单甲醚乙酸酯(沸点为146℃)、丙二醇单乙醚乙酸酯(沸点为158℃)、丙二醇甲基-正丁醚(沸点为155℃)、丙二醇甲基-正丙醚(沸点为131℃)。
作为沸点为160℃以上的溶剂,可例示:3-乙氧基丙酸乙酯(沸点为 170℃)、二乙二醇甲基乙基醚(沸点为176℃)、丙二醇单甲醚丙酸酯(沸点为160℃)、二丙二醇甲醚乙酸酯(沸点为213℃)、3-甲氧基丁醚乙酸酯(沸点为171℃)、二乙二醇二乙醚(沸点为189℃)、二乙二醇二甲醚 (沸点为162℃)、丙二醇二乙酸酯(沸点为190℃)、二乙二醇单乙醚乙酸酯(沸点为220℃)、二丙二醇二甲醚(沸点为175℃)、1,3-丁二醇二乙酸酯(沸点为232℃)。
相对于感光性树脂组合物中的所有树脂成分(优选为固体成分,更优选为上述聚合物(A)成分)100质量份,本发明的感光性树脂组合物中的 (D)溶剂的含量优选为50质量份~3,000质量份,更优选为100质量份~ 2,000质量份,进而更优选为150质量份~1,500质量份。
<其他成分>
在本发明的正型感光性树脂组合物中,除上述成分以外,视需要可优选地添加(E)增感剂、(F)交联剂、(G)烷氧基硅烷化合物、(H)碱性化合物、(I)界面活性剂。进而,在本发明的正型感光性树脂组合物中,可添加塑化剂、热自由基产生剂、热酸产生剂、紫外线吸收剂、增粘剂、显影促进剂、及有机或无机的防沉淀剂等公知的添加剂。另外,作为这些化合物,也可参考例如日本专利特开2012-88459号公报的段落号0201~段落号0224的记载,这些内容可被编入至本申请说明书中。
(E)增感剂
本发明的感光性树脂组合物优选为在与(B)光酸产生剂的组合中含有增感剂,以促进光酸产生剂的分解。增感剂吸收光化射线或放射线而成为电子激发状态。成为电子激发状态的增感剂与光酸产生剂接触,而产生电子移动、能量移动、发热等作用。由此,光酸产生剂产生化学变化而分解,并生成酸。作为优选的增感剂的例子,可列举属于以下的化合物类、且在 350nm~450nm的波段的任一个中具有吸收波长的化合物。
多核芳香族类(例如芘、苝、三亚苯、蒽、9,10-二丁氧基蒽、9,10-二乙氧基蒽、3,7-二甲氧基蒽、9,10-二丙氧基蒽)、氧杂蒽类(例如荧光素、曙红、赤藓红(erythrosine)、罗丹明B、孟加拉玫瑰红)、氧杂蒽酮类(例如氧杂蒽酮、硫杂蒽酮、二甲基硫杂蒽酮、二乙基硫杂蒽酮)、花青类(例如硫杂羰花青、氧杂羰花青)、部花青类(例如部花青、羰部花青)、若丹菁类、氧杂菁类、噻嗪类(例如硫堇、亚甲蓝、甲苯胺蓝)、吖啶类(例如吖啶橙、氯黄素、吖啶黄素)、吖啶酮类(例如吖啶酮、10-丁基-2-氯吖啶酮)、蒽醌类(例如蒽醌)、方形酸化合物类(例如方形酸化合物)、苯乙烯基类、碱性苯乙烯基类(例如2-[2-[4-(二甲氨基)苯基]乙烯基]苯并噁唑)、香豆素类(例如7-二乙胺基4-甲基香豆素、7-羟基4-甲基香豆素、 2,3,6,7-四氢-9-甲基-1H,5H,11H[1]苯并吡喃并[6,7,8-ij]喹嗪-11-酮)。
这些增感剂之中,优选为多核芳香族类、吖啶酮类、苯乙烯基类、碱性苯乙烯基类、香豆素类,更优选为多核芳香族类。多核芳香族类之中,最优选为蒽衍生物。
相对于感光性树脂组合物的光酸产生剂100重量份,本发明的感光性树脂组合物中的增感剂的添加量优选为0重量份~1000重量份,更优选为 10重量份~500重量份,进而更优选为50重量份~200重量份。
也可并用2种以上。
(F)交联剂
视需要,本发明的感光性树脂组合物优选为含有交联剂。通过添加交联剂,可使由本发明的感光性树脂组合物所获得的硬化膜变成更牢固的膜。
作为交联剂,只要是因热而产生交联反应者,则并无限制。(A成分除外)。例如可添加以下所述的分子内具有2个以上的环氧基或氧杂环丁基的化合物、含有烷氧基甲基的交联剂、或具有至少1个乙烯性不饱和双键的化合物。
相对于感光性树脂组合物的总固体成分100质量份,本发明的感光性树脂组合物中的交联剂的添加量优选为0.01质量份~50质量份,更优选为 0.1质量份~30质量份,进而更优选为0.5质量份~20质量份。通过在所述范围内进行添加,可获得机械强度及耐溶剂性优异的硬化膜。交联剂也可并用多种,在此情况下,将所有交联剂加以合计来计算含量。
<分子内具有2个以上的环氧基或氧杂环丁基的化合物>
作为分子内具有2个以上的环氧基的化合物的具体例,可列举:双酚A 型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、脂肪族环氧树脂等。
这些化合物可作为市售品而获得。例如可列举:JER152、JER150S70、 JER157S65、JER806、JER828、JER1007(三菱化学控股(Mitsubishi Chemical Holdings)(股份)制造)等,日本专利特开2011-221494号公报的段落号 0189中所记载的市售品等。
除此以外,还可列举:艾迪科树脂(ADEKA RESIN)EP-4000S、艾迪科树脂(ADEKARESIN)EP-4003S、艾迪科树脂(ADEKA RESIN)EP-4010S、艾迪科树脂(ADEKA RESIN)EP-4011S(以上,艾迪科(股份)制造), NC-2000、NC-3000、NC-7300、XD-1000、EPPN-501、EPPN-502(以上,艾迪科(股份)制造),代那科(Denaco1)EX-611、EX-612、EX-614、EX-614B、EX-622、EX-512、EX-521、EX-411、EX-421、EX-313、EX-314、 EX-321、EX-211、EX-212、EX-810、EX-811、EX-850、EX-851、EX-821、 EX-830、EX-832、EX-841、EX-911、EX-941、EX-920、EX-931、EX-212L、 EX-214L、EX-216L、EX-321L、EX-850L、DLC-201、DLC-203、DLC-204、 DLC-205、DLC-206、DLC-301、DLC-402(以上,长濑化成(Nagase chemteX) (股份)制造),YH-300、YH-301、YH-302、YH-315、YH-324、YH-325 (以上,新日铁化学制造)等。
这些化合物可单独使用1种、或将2种以上组合使用。
这些化合物之中,可更优选地列举双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂及脂肪族环氧树脂,可特别优选地列举双酚A型环氧树脂。
作为分子内具有2个以上的氧杂环丁基的化合物的具体例,可使用亚龙氧杂环丁烷(ARON OXETANE)OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX (以上,东亚合成(股份)制造)。
另外,含有氧杂环丁基的化合物优选为单独使用、或与含有环氧基的化合物混合使用。
另外,作为其他交联剂,还可优选地使用日本专利特开2012-8223号公报的段落号0107~段落号0108中所记载的含有烷氧基甲基的交联剂、及具有至少1个乙烯性不饱和双键的化合物等。作为含有烷氧基甲基的交联剂,优选为烷氧基甲基化甘脲。
<封闭型异氰酸酯化合物>
在本发明的感光性树脂组合物中,也可优选地采用封闭型异氰酸酯系化合物作为交联剂。封闭型异氰酸酯化合物只要是具有封闭型异氰酸酯基的化合物,则并无特别限制,但就硬化性的观点而言,优选为1分子内具有2个以上的封闭型异氰酸酯基的化合物。
再者,本发明中的封闭型异氰酸酯基是指可因热而生成异氰酸酯基的基,例如,可优选地例示使封闭剂与异氰酸酯基进行反应来保护异氰酸酯基的基。另外,上述封闭型异氰酸酯基优选为可因90℃~250℃的热而生成异氰酸酯基的基。
另外,作为封闭型异氰酸酯化合物,其骨架并无特别限定,只要是1 分子内具有2个以上的异氰酸酯基的化合物,则可为任何化合物,可为脂肪族、脂环族或芳香族的聚异氰酸酯,例如可适宜地使用:2,4-甲苯二异氰酸酯、2,6-甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯、1,3-三亚甲基二异氰酸酯、1,4-四亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,9-九亚甲基二异氰酸酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、1,4-环己烷二异氰酸酯、2,2′-二乙醚二异氰酸酯、二苯基甲烷-4,4′-二异氰酸酯、邻二甲苯二异氰酸酯、间二甲苯二异氰酸酯、对二甲苯二异氰酸酯、亚甲基双(环己基异氰酸酯)、环己烷-1,3- 二亚甲基二异氰酸酯、环己烷-1,4-二亚甲基二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯、3,3′-亚甲基二甲苯-4,4′-二异氰酸酯、4,4′-二苯基醚二异氰酸酯、四氯亚苯基二异氰酸酯、降莰烷二异氰酸酯、氢化1,3-苯二甲基二异氰酸酯、氢化1,4-苯二甲基二异氰酸酯等异氰酸酯化合物及自这些化合物衍生出的预聚物型的骨架的化合物。这些之中,特别优选为甲苯二异氰酸酯 (TolyleneDiisocyanate,TDI)或二苯基甲烷二异氰酸酯(Diphenyl Methane Diisocyanate,MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(Hexamethylene Diisocyanate, HDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(Isophorone Diisocyanate,IPDI)。
作为本发明的感光性树脂组合物中的封闭型异氰酸酯化合物的母结构,可列举:缩二脲型、异氰脲酸酯型、加合物型、二官能预聚物型等。
作为形成上述封闭型异氰酸酯化合物的封闭结构的封闭剂,可列举:肟化合物、内酰胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亚甲基化合物、吡唑化合物、硫醇化合物、咪唑系化合物、酰亚胺系化合物等。这些之中,特别优选为选自肟化合物、内酰胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亚甲基化合物、吡唑化合物中的封闭剂。
作为上述肟化合物,可列举肟、及酮肟,具体而言,可例示:丙酮肟、甲醛肟、环己烷肟、甲基乙基酮肟、环己酮肟、二苯甲酮肟等。
作为上述内酰胺化合物,可例示:ε-己内酰胺、γ-丁内酰胺等。
作为上述酚化合物,可例示:苯酚、萘酚、甲酚、二甲酚、卤素取代苯酚等。
作为上述醇化合物,可例示:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、环己醇、乙二醇单烷基醚、丙二醇单烷基醚、乳酸烷基酯等。
作为上述胺化合物,可列举一级胺及二级胺,可为芳香族胺、脂肪族胺、脂环族胺的任一种,可例示:苯胺、二苯基胺、乙烯亚胺、聚乙烯亚胺等。
作为上述活性亚甲基化合物,可例示:丙二酸二乙酯、丙二酸二甲酯、乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸甲酯等。
作为上述吡唑化合物,可例示:吡唑、甲基吡唑、二甲基吡唑等。
作为上述硫醇化合物,可例示:烷基硫醇、芳基硫醇等。
可用于本发明的感光性树脂组合物的封闭型异氰酸酯化合物可作为市售品而获得,例如可优选地使用:克罗耐德AP斯特布尔(Coronate AP Stable)M、克罗耐德(Coronate)2503、2515、2507、2513、2555、米利奥耐德(Millionate)MS-50(以上,日本聚氨酯工业(Nippon Polyurethane Industry)(股份)制造),塔克耐德(Takenate)B-830、B-815N、B-820NSU、 B-842N、B-846N、B-870N、B-874N、B-882N(以上,三井化学(股份) 制造),多耐德(Duranate)17B-60PX、17B-60P、TPA-B80X、TPA-B80E、 MF-B60X、MF-B60B、MF-K60X、MF-K60B、E402-B80B、SBN-70D、 SBB-70P、K6000(以上,旭化成化学(Asahi KaseiChemicals)(股份)制造),德士模都(Desmodur)BL 1100、BL 1265MPA/X、BL 3575/1、BL3272 MPA、BL 3370MPA、BL 3475BA/SN、BL 5375MPA、VPLS 2078/2、BL 4265SN、PL 340、PL350、苏米都(Sumidur)BL 3175(以上,住化拜尔聚氨脂(股份)制造)等。
(G)烷氧基硅烷化合物
本发明的感光性树脂组合物也可含有(G)烷氧基硅烷化合物。若使用烷氧基硅烷化合物,则可提升由本发明的感光性树脂组合物所形成的膜与基板的密接性、或可调整由本发明的感光性树脂组合物所形成的膜的性质。可用于本发明的感光性树脂组合物的(G)烷氧基硅烷化合物优选为提升成为基板的无机物(例如硅、氧化硅、氮化硅等硅化合物,金、铜、钼、钛、铝等金属)与绝缘膜的密接性的化合物。具体而言,公知的硅烷偶合剂等也有效。
作为硅烷偶合剂,例如可列举:γ-氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-缩水甘油氧基丙基烷基二烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷、γ-甲基丙烯酰氧基丙基烷基二烷氧基硅烷、γ-氯丙基三烷氧基硅烷、γ-巯基丙基三烷氧基硅烷、β-(3,4-环氧环己基)乙基三烷氧基硅烷、乙烯基三烷氧基硅烷。这些之中,更优选为γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷或γ-甲基丙烯酰氧基丙基三烷氧基硅烷,进而更优选为γ-缩水甘油氧基丙基三烷氧基硅烷,进而更优选为3-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷。这些硅烷偶合剂可单独使用1种、或将2种以上组合使用。
另外,也可优选地采用下述的化合物。
(R1)4-n-Si-(OR2)n
通式中,R1为不具有反应性基的碳数为1~20的烃基,R2为碳数为1~ 3的烷基或苯基,n为1~3的整数。
作为具体例,可列举以下的化合物。
[化31]
在上述中,Ph为苯基。
本发明的感光性树脂组合物中的(G)烷氧基硅烷化合物并不特别限定于这些化合物,可使用公知的化合物。
相对于感光性树脂组合物中的总固体成分100质量份,本发明的感光性树脂组合物中的(G)烷氧基硅烷化合物的含量优选为0.1质量份~30质量份,更优选为0.5质量份~20质量份。
(H)碱性化合物
本发明的感光性树脂组合物也可含有(H)碱性化合物。作为(H)碱性化合物,可自化学增幅抗蚀剂中所使用的碱性化合物中任意地选择来使用。例如可列举:脂肪族胺、芳香族胺、杂环式胺、氢氧化四级铵、羧酸的四级铵盐等。作为这些的具体例,可列举日本专利特开2011-221494号公报的段落号0204~段落号0207中所记载的化合物。
具体而言,作为脂肪族胺,例如可列举:三甲胺、二乙胺、三乙胺、二-正丙胺、三-正丙胺、二-正戊胺、三-正戊胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二环己胺、二环己基甲胺等。
作为芳香族胺,例如可列举:苯胺、苄基胺、N,N-二甲基苯胺、二苯基胺等。
作为杂环式胺,例如可列举:吡啶、2-甲基吡啶、4-甲基吡啶、2-乙基吡啶、4-乙基吡啶、2-苯基吡啶、4-苯基吡啶、N-甲基-4-苯基吡啶、4-二甲氨基吡啶、咪唑、苯并咪唑、4-甲基咪唑、2-苯基苯并咪唑、2,4,5-三苯基咪唑、烟碱、烟碱酸、烟碱酰胺、喹啉、8-羟基喹啉、吡嗪、吡唑、哒嗪、嘌呤、吡咯烷、哌啶、哌嗪、吗啉、4-甲基吗啉、N-环己基-N′-[2-(4-吗啉基) 乙基]硫脲、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮杂双环[5.3.0]-7-十一烯等。
作为氢氧化四级铵,例如可列举:氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四-正丁基铵、氢氧化四-正己基铵等。
作为羧酸的四级铵盐,例如可列举:乙酸四甲基铵、苯甲酸四甲基铵、乙酸四-正丁基铵、苯甲酸四-正丁基铵等。
可用于本发明的碱性化合物可单独使用1种,也可并用2种以上。
相对于感光性树脂组合物中的总固体成分100质量份,本发明的感光性树脂组合物中的(H)碱性化合物的含量优选为0.001质量份~3质量份,更优选为0.005质量份~1质量份。
(I)界面活性剂
本发明的感光性树脂组合物也可含有(I)界面活性剂。作为(I)界面活性剂,可使用阴离子系、阳离子系、非离子系、或两性的任一种,但优选的界面活性剂为非离子系界面活性剂。作为本发明的组合物中所使用的界面活性剂,例如可使用日本专利特开2012-88459号公报的段落号0201~段落号0205中所记载的界面活性剂、或日本专利特开2011-215580号公报的段落号0185~段落号0188中所记载的界面活性剂,这些记载可被编入至本申请说明书中。
作为非离子系界面活性剂的例子,可列举:聚氧乙烯高级烷基醚类、聚氧乙烯高级烷基苯醚类、聚氧乙烯二醇的高级脂肪酸二酯类、硅酮系、氟系界面活性剂。另外,可列举以下商品名:KP-341、X-22-822(信越化学工业(股份)制造),珀利弗洛(Polyflow)No.99C(共荣社化学(股份) 制造),艾福拓(Eftop)(三菱材料化成公司制造),美佳法(Megafac) (迪爱生(DIC)(股份)制造),弗洛德诺维克(Fluorad Novec)FC-4430 (住友3M(股份)制造),沙福隆(Surflon)S-242(AGC清美化学(AGC SEIMI CHEMICAL)公司制造),波利佛斯(PolyFox)PF-6320(欧诺法 (OMNOVA)公司制造),SH-8400(东丽·道康宁硅酮),弗杰特(Ftergent)FTX-218G(尼欧斯(Neos)公司制造)等。
另外,作为界面活性剂,可列举如下的共聚物作为优选例,所述共聚物含有由下述通式(1)所表示的构成单元A及构成单元B,且将四氢呋喃 (Tetrahydrofuran,THF)作为溶剂时的由凝胶渗透色谱法所测定的聚苯乙烯换算的重量平均分子量(Mw)为1,000以上、10,000以下。
通式(1)
[化32]
构成单元A 构成单元B
(式(1)中,R401及R403分别独立地表示氢原子或甲基,R402表示碳数为1以上、4以下的直链亚烷基,R404表示氢原子或碳数为1以上、4以下的烷基,L表示碳数为3以上、6以下的亚烷基,p及q为表示聚合比的重量百分率,p表示10质量%以上、80质量%以下的数值,q表示20质量%以上、90质量%以下的数值,r表示1以上、18以下的整数,s表示1以上、10以下的整数)。
上述L优选为由下述通式(2)所表示的分支亚烷基。通式(2)中的 R405表示碳数为1以上、4以下的烷基,就相容性与对于被涂布面的润湿性的观点而言,优选为碳数为1以上、3以下的烷基,更优选为碳数为2或3 的烷基。p与q的和(p+q)优选为p+q=100,即为100质量%。
通式(2)
[化33]
上述共聚物的重量平均分子量(Mw)更优选为1,500以上、5,000以下。
这些界面活性剂可单独使用1种、或将2种以上混合使用。
相对于感光性树脂组合物中的总固体成分100质量份,本发明的感光性树脂组合物中的(I)界面活性剂的添加量优选为10质量份以下,更优选为0.001质量份~10质量份,进而更优选为0.01质量份~3质量份。
[酸增殖剂]
为了提升感光度,本发明的感光性树脂组合物可使用酸增殖剂。
可用于本发明的酸增殖剂是可通过酸催化剂反应而进一步产生酸并使反应系统内的酸浓度上升的化合物,且为在不存在酸的状态下稳定地存在的化合物。作为此种酸增殖剂的具体例,可列举日本专利特开2011-221494 的段落号0226~段落号0228中所记载的酸增殖剂,其内容可被编入至本申请说明书中。
此种化合物通过1次反应而增加1种以上的酸,故伴随反应的进展,反应加速地进行,但所产生的酸本身会诱发自分解,因此此处所产生的酸的强度以酸解离常数、pKa计,优选为3以下,特别优选为2以下。
作为酸增殖剂的具体例,可列举:日本专利特开平10-1508号公报的段落号0203~段落号0223、日本专利特开平10-282642号公报的段落号 0016~段落号0055、及日本专利特表平9-512498号公报第39页第12行~第47页第2行中所记载的化合物。
作为可用于本发明的酸增殖剂,可列举通过自酸产生剂所产生的酸而分解,并产生二氯乙酸、三氯乙酸、甲磺酸、苯磺酸、三氟甲磺酸、苯基膦酸等pKa为3以下的酸的化合物。
具体而言,可列举以下化合物等。
[化34]
就曝光部与未曝光部的溶解对比度的观点而言,相对于光酸产生剂100 重量份,将酸增殖剂在感光性树脂组合物中的含量优选为设为10重量份~ 1,000重量份,更优选为设为20重量份~500重量份。
[显影促进剂]
本发明的感光性树脂组合物可含有显影促进剂。
作为显影促进剂,可参考日本专利特开2012-042837号公报的段落号 0171~段落号0172的记载,其内容可被编入至本申请说明书中。
显影促进剂可单独使用1种,也可并用2种以上。
就感光度与残膜率的观点而言,当将(A)成分设为100质量份时,本发明的感光性树脂组合物中的显影促进剂的添加量优选为0质量份~30质量份,更优选为0.1质量份~20质量份,最优选为0.5质量份~10质量份。
另外,还可使用日本专利特开2012-8223号公报的段落号0120~段落号0121中所记载的热自由基产生剂、WO2011/136074A1中所记载的含氮化合物及热酸产生剂作为其他添加剂。
[硬化膜的制造方法]
其次,对本发明的硬化膜的制造方法进行说明。
本发明的硬化膜的制造方法优选为包括以下的(1)~(5)的步骤。
(1)将本发明的化学增幅型正型感光性树脂组合物涂布于基板上的步骤;
(2)自所涂布的化学增幅型正型感光性树脂组合物中去除溶剂的步骤;
(3)利用光化射线进行曝光的步骤;
(4)利用水性显影液进行显影的步骤;以及
(5)进行热硬化的后烘烤步骤。
以下依次对各步骤进行说明。
在(1)的涂布步骤中,优选为将本发明的感光性树脂组成涂布于基板上而制成含有溶剂的湿润膜。
在(2)的溶剂去除步骤中,通过减压(真空)和/或加热等而自所涂布的上述膜中去除溶剂,从而在基板上形成干燥涂膜。
在(3)的曝光步骤中,对所获得的涂膜照射波长为300nm以上、450 nm以下的光化射线。在所述步骤中,(B)光酸产生剂分解并产生酸。(A) 成分中所含有的酸分解性基因所产生的酸的催化剂作用而水解,从而生成羧基或酚性羟基。
在生成有酸催化剂的区域中,为了加快上述水解反应,而进行曝光后加热处理:曝光后烘烤(Post Exposure Bake)(以下,也称为“PEB”)。通过PEB,可促进来自酸分解性基的羧基或酚性羟基的生成。进行PEB时的温度优选为30℃以上、130℃以下,更优选为40℃以上、110℃以下,特别优选为50℃以上、100℃以下。
本发明中的由式(a1-1)所表示的构成单元中的酸分解性基由于酸分解的活化能低,容易因由曝光所产生的源自光酸产生剂的酸而分解,并产生羧基或酚性羟基,因此并非一定要进行PEB,也可通过显影而形成正像,但在本发明的硬化膜的制造方法中,通过使用本发明的感光性树脂组合物进行(5)的后烘烤步骤,所获得的硬化膜可减少热流动。因此,利用本发明的硬化膜的制造方法所获得的硬化膜在例如作为抗蚀剂而用于基板的情况下,即便连同基板一起对本发明的硬化膜进行加热,图案的解析性也几乎不会恶化。再者,在本说明书中,所谓“热流动”,是指通过曝光及显影步骤所形成的图案硬化膜的剖面形状在对所述硬化膜进行加热(优选为180℃以上,更优选为200℃~240℃)时变形,尺寸、锥角等劣化。
在(4)的显影步骤中,使用碱性显影液对具有已游离的羧基或酚性羟基的共聚物进行显影。将包含具有容易溶解于碱性显影液中的羧基或酚性羟基的树脂组合物的曝光部区域去除,由此形成正像。
在(5)的后烘烤步骤中,通过对所获得的正像进行加热,可使构成单元(a1)中的酸分解性基进行热分解而生成羧基或酚性羟基,并与构成单元(a3)的交联性基、交联剂等进行交联,由此可形成硬化膜。所述加热优选为加热至150℃以上的高温,更优选为加热至180℃~250℃,特别优选为加热至200℃~240℃。加热时间可根据加热温度等而适宜设定,但优选为设为10分钟~120分钟的范围内。
若在后烘烤步骤之前加入对显影图案全面照射光化射线,优选为紫外线的步骤,则可利用通过照射光化射线所产生的酸来促进交联反应。进而,由本发明的感光性树脂组合物所获得的硬化膜也可用作干式蚀刻抗蚀剂 (dry etching resist)。
当将利用(5)的后烘烤步骤进行热硬化而获得的硬化膜用作干式蚀刻抗蚀剂时,可进行灰化、等离子体蚀刻、臭氧蚀刻等干式蚀刻处理作为蚀刻处理。
其次,对使用本发明的感光性树脂组合物的硬化膜的形成方法进行具体说明。
<感光性树脂组合物的制备方法>
以规定的比例且以任意的方法将作为必需成分的(A)成分及(B)成分混合,然后进行搅拌溶解来制备感光性树脂组合物。例如,也可在事先使成分分别溶解于(D)溶剂中而制成溶液后,将这些溶液以规定的比例混合来制备树脂组合物。如以上般制备的组合物溶液也可在例如使用孔径为 0.2μm的过滤器等进行过滤后,供于使用。
<涂布步骤及溶剂去除步骤>
优选为在将感光性树脂组合物涂布于基板上前进行基板的清洗,更优选为在基板清洗后进而利用六甲基二硅氮烷对基板表面进行处理。通过进行所述处理,感光性树脂组合物对于基板的密接性提升。另外,作为利用六甲基二硅氮烷对基板表面进行处理的方法,并无特别限定,例如可列举先使基板曝露于六甲基二硅氮烷蒸气中的方法等。
作为上述基板,例如可列举玻璃、石英、硅酮、氮化硅、树脂等。作为树脂,例如可列举:聚对苯二甲酸乙二酯、聚对苯二甲酸丁二酯、聚醚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺、环状烯烃的开环聚合物及其氢化物等。朝基板上的涂布方法并无特别限定,例如可使用:狭缝涂布法、喷雾法、辊涂法、旋转涂布法、流延涂布法、狭缝及旋转(slit and spin)法等方法。其中,就适合于大型基板这一观点而言,优选为狭缝涂布法。此处所谓大型基板,是指各边为1m以上的大小的基板。另外,当制造高精细的面板时,有时也使用各边为1m以下的被称为中小型的大小的基板,在此情况下,优选为旋转涂布法、狭缝及旋转法。将感光性树脂组合物涂布于规定的基板上,通过减压和/或加热(预烘烤)来去除溶剂,由此可形成所期望的干燥涂膜。
另外,溶剂去除步骤的加热条件是在未曝光部中的(A)成分中的构成单元(a1)中,酸分解性基分解,且不使(A)成分可溶解于碱性显影液中的范围,也根据各成分的种类或调配比而不同,但优选为在70℃~130℃下加热30秒~300秒左右。
<曝光步骤及显影步骤(图案形成方法)>
在曝光步骤中,对设置有涂膜的基板照射规定的图案的光化射线。在曝光步骤后,视需要进行加热处理(PEB),然后在显影步骤中,使用碱性显影液将曝光部区域去除而形成图像图案。
在利用光化射线的曝光中,可使用低压水银灯、高压水银灯、超高压水银灯、化学灯、发光二极管(Light Emitting Diode,LED)光源、准分子激光产生装置等,可优选地使用g射线(436nm)、i射线(365nm)、h 射线(405nm)等具有300nm以上、450nm以下的波长的光化射线。另外,视需要也可通过如长波长截止滤波器、短波长截止滤波器、带通滤波器般的分光滤波器来调整照射光。曝光量优选为1mj/cm2~500mj/cm2。
优选为在显影步骤中所使用的显影液中含有碱性化合物。作为碱性化合物,例如可使用:氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾等碱金属氢氧化物类;碳酸钠、碳酸钾等碱金属碳酸盐类;重碳酸钠、重碳酸钾等碱金属重碳酸盐类;氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化胆碱等氢氧化铵类;硅酸钠、偏硅酸钠等的水溶液。另外,也可将向上述碱类的水溶液中添加适量的甲醇或乙醇等水溶性有机溶剂或界面活性剂而成的水溶液用作显影液。
作为优选的显影液,可列举:四乙基氢氧化铵的0.4质量%水溶液、0.5 质量%水溶液、0.7质量%水溶液、2.38%水溶液。
显影液的pH优选为10.0~14.0。
显影时间优选为30秒~500秒,另外,显影的方法可为覆液式(puddle) 显影法、浸渍法等任一种方法。显影后,可进行30秒~300秒的流水清洗,而形成所期望的图案。
在显影后,也可进行淋洗步骤。在淋洗步骤中,利用纯水等清洗显影后的基板,由此将所附着的显影液去除,并将显影残渣去除。淋洗方法可使用公知的方法。例如可列举喷淋淋洗或浸渍淋洗等。
<后烘烤步骤(交联步骤)>
使用加热板或烘箱等加热装置,在规定的温度,例如180℃~250℃下,以规定的时间,例如若为加热板上则为5分钟~90分钟,若为烘箱则为30 分钟~120分钟,对与通过显影而获得的未曝光区域相对应的图案进行加热处理,由此使交联反应进行,由此可形成耐热性、硬度等优异的保护膜或层间绝缘膜。另外,当进行加热处理时,也可在氮气环境下进行,由此提升透明性。
也可在后烘烤前、以比较低的温度进行烘烤后进行后烘烤(中间烘烤步骤的追加)。当进行中间烘烤时,优选为在90℃~150℃下加热1分钟~ 60分钟后,在200℃以上的高温下进行后烘烤。另外,也可将中间烘烤、后烘烤分成3个阶段以上的多阶段来进行加热。通过此种中间烘烤、后烘烤的设计,可调整图案的锥角。所述加热可使用加热板、烘箱、红外线加热器等公知的加热方法。
再者,优选为在加热处理之前,利用光化射线对形成有图案的基板进行再曝光后,进行后烘烤(再曝光/后烘烤),由此自存在于未曝光部分中的(B)成分产生酸,并使其作为促进交联步骤的催化剂发挥功能。
即,本发明的硬化膜的形成方法也适宜在显影步骤与后烘烤步骤之间,包括利用光化射线进行再曝光的再曝光步骤。再曝光步骤中的曝光只要利用与上述曝光步骤相同的方法来进行即可,但在上述再曝光步骤中,优选为对基板的由本发明的感光性树脂组合物而形成有膜的一侧进行全面曝光。
包含再曝光步骤时的优选的曝光量为100mJ/cm2~1,000mJ/cm2。
[硬化膜]
本发明的硬化膜是使本发明的感光性树脂组合物硬化而获得的硬化膜。
本发明的硬化膜可适宜地用作层间绝缘膜。另外,本发明的硬化膜优选为通过本发明的硬化膜的形成方法所获得的硬化膜。
根据本发明的感光性树脂组合物,可获得绝缘性优异、在高温下进行烘烤时也具有高透明性的层间绝缘膜。使用本发明的感光性树脂组合物而成的层间绝缘膜具有高透明性,且硬化膜物性优异,因此对于有机EL显示装置或液晶显示装置的用途有用。
[有机EL显示装置、液晶显示装置]
本发明的有机EL显示装置及液晶显示装置的特征在于具备本发明的硬化膜。
作为本发明的有机EL显示装置或液晶显示装置,除具有使用上述本发明的感光性树脂组合物所形成的平坦化膜或层间绝缘膜以外,并无特别限制,可列举采用各种构造的公知的各种有机EL显示装置或液晶显示装置。
例如,作为本发明的有机EL显示装置及液晶显示装置所具备的TFT (Thin-FilmTransistor)的具体例,可列举:非晶硅-TFT、低温多晶硅-TFT、氧化物半导体TFT等。本发明的硬化膜由于电特性优异,因此可与这些TFT 组合后优选地使用。
另外,作为本发明的液晶显示装置可采用的液晶显示装置的方式,可列举:扭转向列(Twisted Nematic,TN)方式、垂直取向(Vertical Alignment, VA)方式、共面切换(In-Plane Switching,IPS)方式、边缘场切换(Fringe Field Switching,FFS)方式、光学补偿弯曲(Optically Compensated Bend, OCB)方式等。
另外,作为本发明的液晶显示装置可采用的液晶取向膜的具体的取向方式,可列举摩擦取向法、光取向法等。另外,也可利用日本专利特开 2003-149647或日本专利特开2011-257734中所记载的聚合物稳定取向 (Polymer Sustained Alignment,PSA)技术而得到聚合物取向支持。
另外,本发明的感光性树脂组合物及本发明的硬化膜并不限定于上述用途,可用于各种用途。例如,除平坦化膜或层间绝缘膜以外,还可适宜地用于彩色滤光片的保护膜、或用以将液晶显示装置中的液晶层的厚度保持为固定的间隔物、或固体摄像元件中设置于彩色滤光片上的微透镜等。
图1表示有机EL显示装置的一例的构成概念图。表示底部发光型的有机EL显示装置中的基板的示意剖面图,且具有平坦化膜4。
在玻璃基板6上形成底栅极型的TFT 1,并在覆盖所述TFT 1的状态下形成包含Si3N4的绝缘膜3。在绝缘膜3上形成此处省略了图示的接触孔后,经由所述接触孔而在绝缘膜3上形成连接于TFT 1的配线2(高度为1.0 μm)。配线2是用以将TFT 1间、或将其后的步骤中形成的有机EL元件与TFT 1加以连接的线。
进而,为了使由配线2的形成所产生的凹凸平坦化,在埋入由配线2 所产生的凹凸的状态下,在绝缘膜3上形成平坦化膜4。
在平坦化膜4上形成底部发光型的有机EL元件。即,使包含ITO的第一电极5经由接触孔7连接于配线2而形成在平坦化膜4上。另外,第一电极5相当于有机EL元件的阳极。
形成覆盖第一电极5的周缘的形状的绝缘膜8,通过设置所述绝缘膜8,可防止第一电极5与其后的步骤中所形成的第二电极之间的短路。
进而,虽然图1中未图示,但隔着所期望的图案掩模而依次进行蒸镀来设置空穴传输层、有机发光层、电子传输层,继而,在基板上方的整个面上形成包含Al的第二电极,然后通过使用密封用玻璃板与紫外线硬化型环氧树脂进行贴合来密封,而获得在各有机EL元件上连接用以对其进行驱动的TFT 1而成的有源矩阵型的有机EL显示装置。
图2是表示有源矩阵方式的液晶显示装置10的一例的概念剖面图。所述彩色液晶显示装置10为背面具有背光单元12的液晶面板,液晶面板配置有与配置在贴附有偏光膜的2片玻璃基板14、玻璃基板15之间的所有像素相对应的TFT 16的元件。在形成于玻璃基板上的各元件中,通过形成于硬化膜17中的接触孔18而配线有形成像素电极的ITO透明电极19。在ITO 透明电极19上设置有液晶20的层、及配置有黑色矩阵的RGB彩色滤光片 22。
作为背光源的光源,并无特别限定,可使用公知的光源。例如可列举:白色LED、蓝色·红色·绿色等的多色LED、荧光灯(冷阴极管)、有机EL 等。
另外,液晶显示装置也可制成3D(立体视)型的装置、或触摸屏型的装置。
本发明的感光性树脂组合物由于平坦性或透明性优异,因此也可用于形成例如日本专利特开2011-107476号公报的图2中所记载的堆积层16及平坦化膜57、日本专利特开2010-9793号公报的图4(a)中所记载的隔离壁12及平坦化膜102、日本专利特开2010-27591号公报的图 10中所记载的堆积层221及第3层间绝缘膜216b、日本专利特开 2009-128577号公报的图4(a)中所记载的第2层间绝缘膜125及第3 层间绝缘膜126、日本专利特开2010-182638号公报的图3中所记载的平坦化膜12及像素分离绝缘膜14等。除此以外,还可适宜地用于用以将液晶显示装置中的液晶层的厚度保持为固定的间隔物,或者传真机、电子复印机、固体摄像元件等的晶载彩色滤光片的成像光学系统或光纤连接器的微透镜。
实施例
以下,列举实施例来更具体地说明本发明。只要不脱离本发明的主旨,则以下的实施例中所示的材料、使用量、比例、处理内容、处理程序等可适宜变更。因此,本发明的范围并不限定于以下所示的具体例。再者,只要事先无特别说明,则“份”、“%”为质量基准。
在以下的合成例中,以下的符号分别表示以下的化合物。
MATHF:甲基丙烯酸2-四氢呋喃酯(合成品)
MAEVE:甲基丙烯酸1-乙氧基乙酯(和光纯药工业公司制造)
OXE-30:甲基丙烯酸3-乙基-3-氧杂环丁基甲酯(大阪有机化学工业公司制造)
GMA:甲基丙烯酸缩水甘油酯(和光纯药工业公司制造)
NBMA:正丁氧基甲基丙烯酰胺(东京化成制造)
HEMA:甲基丙烯酸羟基乙酯(和光纯药公司制造)
MAA:甲基丙烯酸(和光纯药工业公司制造)
MMA:甲基丙烯酸甲酯(和光纯药工业公司制造)
St:苯乙烯(和光纯药工业公司制造)
DCPM:甲基丙烯酸二环戊酯
V-601:二甲基2,2′-偶氮双(丙酸2-甲酯)(和光纯药工业公司制造)
V-65:2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)(和光纯药工业公司制造)
<MATHF的合成>
先将甲基丙烯酸(86g,1mol)冷却至15℃,然后添加樟脑磺酸(4.6 g,0.02mol)。向所述溶液中滴加2-二氢呋喃(71g,1mol,1.0当量)。搅拌1小时后,添加饱和碳酸氢钠(500mL),并利用乙酸乙酯(500mL) 进行提取,利用硫酸镁进行干燥后,将不溶物过滤,然后在40℃以下进行减压浓缩,对残渣的黄色油状物进行减压蒸馏,而获得作为无色油状物的沸点(bp.)54℃~56℃/3.5mmHg馏分的甲基丙烯酸四氢-2H-呋喃-2-基酯 (MATHF)125g(产率为80%)。
<聚合物P-1的合成例>
向三口烧瓶中加入MEDG(89g),在氮气环境下升温至90℃。历时 2小时向所述溶液中滴加MAA(成为所有单体成分中的0.5mol%的量)、 MATHF(成为所有单体成分中的43mol%的量)、GMA(相当于所有单体成分中的47.5mol%)、V-65(相对于所有单体成分的合计100mol%,相当于4mol%),并使这些溶解。滴加结束后搅拌2小时,使反应结束。由此获得聚合物P-1。
如下述表所示那样变更单体种类等,而合成其他聚合物。
上述表中,表中的未特别附加单位的数值将mol%作为单位。聚合引发剂及添加剂的数值是将单体成分设为100mol%时的mol%。固体成分浓度作为单体质量/(单体质量+溶剂质量)×100(单位质量%)来表示。当使用 V-601作为聚合引发剂时,将反应温度设为90℃,当使用V-65作为聚合引发剂时,将反应温度设为70℃。
<感光性树脂组合物的制备>
以成为下述表记载的固体成分比的方式,使聚合物、硅氧烷寡聚物、光酸产生剂、增感剂、碱性化合物、硅烷偶合剂及界面活性剂溶解混合于溶剂(PGMEA)中,直至固体成分浓度变成32%为止,然后利用口径为0.2 μm的聚四氟乙烯制过滤器进行过滤,而获得各种实施例及比较例的感光性树脂组合物。
表示实施例及比较例中所使用的各化合物的略号的详细情况如下所述。
(表1记载以外的(A)成分)
P-21:庄克力(Joncryl)67(巴斯夫制造,含有羧酸的树脂)
P-22:阿鲁方(ARUFON)UC-3910(东亚合成(股份)制造,含有羧酸的树脂)
(S成分)
S-1:亚罗尼斯(Aronix)M-315(东亚合成(股份)制造,由下图所表示的化合物)
[化35]
S-2:德士模都(Desmodur)BL 3272MPA(住化拜尔聚氨脂(股份) 制造),含有封闭型异氰酸酯基的化合物
S-3:特皮科(TEPIC)-S(日产化学工业(股份)制造,由下图所表示的化合物)
[化36]
S-4:KBM-9659(信越化学工业(股份)制造,由下图所表示的化台物)
[化37]
S-5:卡伦茨(Karenz)MT NRl(昭和电工(股份)制造,由下图所表示的化合物)
[化38]
S-6:(由下图所表示的化合物)
[化39]
S-7:(由下图所表示的化合物)
[化40]
S-8:(由下图所表示的化合物)
[化41]
S-9:(由下图所表示的化合物(利用日本专利特开2000-344867号公报的段落号0016中所记载的方法来合成)
[化42]
S-10:(由下图所表示的化合物)
[化43]
(光酸产生剂)
B-1:下述所示的结构(其后说明合成例)
B-2:PAG-103(商品名,下述所示的结构,巴斯夫公司制造)
B-3:α-(羟基亚胺基)-2-苯基乙腈(其后说明合成例)
B-4:TPS-TF(商品名,下述所示的结构,东洋合成工业公司制造)
[化44]
<B-1的合成>
向2-萘酚(10g)、氯苯(30mL)的悬浊溶液中添加氯化铝(10.6g)、 2-氯丙酰氯(10.1g),将混合液加热至40℃后反应2小时。在冰浴冷却下,向反应液中滴加4N的HCl水溶液(60mL),然后添加乙酸乙酯(50mL) 并进行分液。向有机层中添加碳酸钾(19.2g),在40℃下反应1小时后,添加2N的HCl水溶液(60mL)并进行分液,将有机层浓缩后,利用二异丙醚(10mL)将结晶再浆料化(reslurry),然后进行过滤、干燥而获得酮化合物(6.5g)。
向所获得的酮化合物(3.0g)、甲醇(30mL)的悬浊溶液中添加乙酸 (7.3g)、50质量%羟胺水溶液(8.0g),并进行加热回流。放置冷却后,添加水(50mL),对所析出的结晶进行过滤,利用冷甲醇进行清洗后,加以干燥而获得肟化合物(2.4g)。
使所获得的肟化合物(1.8g)溶解于丙酮(20mL)中,在冰浴冷却下添加三乙胺(1.5g)、对甲苯磺酰氯(2.4g),升温至室温后反应1小时。向反应液中添加水(50mL),对所析出的结晶进行过滤后,利用甲醇(20 mL)再浆料化,然后进行过滤、干燥而获得B-1的化合物(上述结构)(2.3 g)。
再者,B-1的1H-NMR光谱(300MHz,CDCl3)为6=8.3(d,1H),8.0 (d,2H),7.9(d,1H),7.8(d,1H),7.6(dd,1H),7.4(dd,1H),7.3(d,2H),7.1 (d,1H),5.6(q,1H),2.4(s,3H),1.7(d,3H)。
<B-3的合成>
使苯基乙腈(5.85g,东京化成公司制造)混合于四氢呋喃(50ml,和光纯药公司制造)中,然后置于冰浴中来将反应液冷却至5℃以下。继而,滴加SM-28(甲醇钠28%甲醇溶液,11.6g,和光纯药公司制造),在冰浴下搅拌30分钟来进行反应。继而,一面将内温保持为20℃以下,一面滴加亚硝酸异戊酯(7.03g,东京化成公司制造),滴加结束后使反应液在室温下反应1小时。将所获得的反应液投入至溶解有氢氧化钠(1g)的水(150 mL)中并使其完全溶解,继而添加乙酸乙酯(100ml)来进行分液,获得约180ml的具有目标物的水层。进而,再次添加乙酸乙酯(100ml),利用浓盐酸使水层变成pH为3以下的酸性,然后对产物进行萃取、浓缩。若利用己烷对所获得的粗结晶进行清洗,则以63%的产率获得α-(羟基亚胺基)-2-苯基乙腈(4.6g)。
(增感剂)
DBA:下述结构的二丁氧基蒽(川崎化成公司制造)
[化45]
(碱性化合物)
H-1:下述结构的化合物
[化46]
(烷氧基硅烷化合物)
G-1:γ-缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷(东京化成公司制造)
(界面活性剂)
W-1:由下述结构式所表示的含有全氟烷基的非离子界面活性剂 (F-554,迪爱生制造)
[化47]
(溶剂)
MEDG:哈伊索(Hisolve)EDM(东邦化学工业公司制造)
PGMEA:乙酸甲氧基丙酯(昭和电工公司制造)
(其他添加剂)
F-1:JER828(三菱化学控股(股份)制造)
F-2:JER1007(三菱化学控股(股份)制造)
F-3:JER157S65(三菱化学控股(股份)制造)
F-4:EX-211L(长濑化成(股份)制造)
F-5:EX-321L(长濑化成(股份)制造)
X-1:艾迪科斯塔波(Adekastab)AO-60(艾迪科(股份)制造)
X-2:易璐诺斯(Irganox)1035(巴斯夫制造)
X-3:易璐诺斯(Irganox)1098(巴斯夫制造)
<感光度的评价>
将各感光性树脂组合物狭缝涂布于玻璃基板(康宁(Corning)1737,0.7 mm厚(康宁(Corning)公司制造))上后,在加热板上以95℃/140秒进行预烘烤而使溶剂挥发,从而形成膜厚为4.0μm的感光性树脂组合物层。
继而,利用佳能(Canon)(股份)制造的PLA-501F曝光机(超高压水银灯),隔着规定的掩模对所获得的感光性树脂组合物层进行曝光。然后,利用碱性显影液(0.4质量%的氢氧化四甲基铵水溶液),以23℃/60秒对曝光后的感光性组合物层进行显影后,利用超纯水淋洗20秒。
将通过这些操作而以1:1对9μm的线与空间(Line and Space)进行解析时的最佳i射线曝光量(Eopt)设为感光度。
<尺寸稳定性的评价>
在玻璃基板(康宁(Corning)1737,0.7mm厚(康宁公司制造))上,在六甲基二硅氮烷(HMDS)蒸气下曝露30秒后,使用旋转涂布机以干燥膜厚变成3μm的方式将感光性树脂组合物涂布于所述基板上后,在90℃下干燥2分钟。其后,利用超高压水银灯,隔着可使10μm线/10μm空间再现的掩模进行40mJ曝光后,利用碱性显影液(0.5%质量%的氢氧化四甲基铵水溶液),在23℃下进行60秒显影后,利用超纯水淋洗1分钟。利用光学显微镜观察所获得的基板,并观察10μm线/10μm空间的图案的缺失、剥落、尺寸。
除仅使显影时间变成180秒以外,以相同方式进行与上述相同的操作,利用光学显微镜观察所获得的基板,并观察10μm线/10μm空间的图案的缺失、剥落、尺寸,分别进行比较。越不存在缺失、剥落,且尺寸越不变动,越佳。
A:完全不存在缺失、剥落,尺寸变动未满0.3μm。
B:完全不存在缺失、剥落,尺寸变动为0.3μm以上、未满0.5μm。
C:完全不存在缺失、剥落,尺寸变动为0.5μm以上、未满1.0μm。
D:有缺失、剥落,尺寸变动为1.0μm以上。
<密接性>
将各感光性树脂组合物狭缝涂布于Mo(钼)基板上后,在加热板上以 90℃/120秒进行加热,由此去除溶剂,而形成膜厚为3.0μm的感光性树脂组合物层。利用佳能(股份)制造的PLA-501F曝光机(超高压水银灯),以累计照射量变成300mJ/cm2(照度:20mW/cm2,i射线)的方式对所获得的感光性树脂组合物层进行曝光,其后,在烘箱中以230℃对所述基板进行1 小时加热而获得硬化膜。使用切割器,以1mm的间隔在硬化膜上纵横地切入切口,然后使用透明胶带(Scotch tape)进行胶带剥离试验。根据转印至胶带背面的硬化膜的面积来评价硬化膜与基板间的密接性。将其结果示于下述表中。数值越小,与基底基板的密接性越高,优选为A或B。
A:经转印的面积未满1%
B:经转印的面积为1%以上、未满5%
C:经转印的面积为5%以上、未满10%
D:经转印的面积为10%以上
<耐热性的评价>
在玻璃基板(康宁(Corning)1737,0.7mm厚(康宁公司制造))上形成膜厚为3.0μm的涂膜。使用超高压水银灯在波长365nm下全面地照射300 mJ/cm2的光。在烘箱中以220℃对所述基板进行60分钟加热后,进而在烘箱中以220℃进行2小时加热。使用分光光度计(U-3000:日立制作所(股份) 制造),在波长400nm下测定所述硬化膜的透过率。单位由%来表示。
<耐化学品性的评价>
将各感光性树脂组合物狭缝涂布于玻璃基板(康宁(Corning)1737,0.7 mm厚(康宁公司制造))上后,在加热板上以95℃/120秒进行预烘烤来使溶剂挥发,而形成膜厚为3.0μm的感光性树脂组合物层。利用超高压水银灯进行300mJ曝光,进而,在烘箱中以240℃进行40分钟加热,而形成硬化膜。
对所获得的硬化膜的膜厚(T1)进行测定。而且,使形成有所述硬化膜的基板在将温度控制成60℃的二甲基亚砜:单乙醇胺=7:3溶液中浸渍10分钟后,对浸渍后的硬化膜的膜厚(t1)进行测定,并算出由浸渍所产生的膜厚变化率{|t1-T1|/T1}×100[%]。将结果示于下述表中。
越小越佳,A、B为实用上无问题的水平。
A:未满2%
B:2%以上、未满3%
C:3%以上、未满4%
D:4%以上、未满6%
E:6%以上
<相对介电常数的评价>
将各感光性树脂组合物狭缝涂布于裸晶片基板(N型低电阻)(三菱住友(SUMCO)公司制造)后,在加热板上以85℃/150秒进行预烘烤来使溶剂挥发,而形成膜厚为0.3μm的感光性树脂组合物层。
利用碱性显影液(0.4质量%的氢氧化四甲基铵水溶液)进行24℃/60秒处理后,利用超纯水淋洗20秒。
其后,使用超高压水银灯在波长365nm下照射500mJ/cm2的光后,在烘箱中以210℃进行70分钟加热,而获得硬化膜。
针对所述硬化膜,使用CVmap92A(四维公司(Four Dimensions Inc.) 制造),以10KHz的测定频率测定相对介电常数。
[表4]
如根据上述结果而明确般,本发明的感光性树脂组合物的感光度高、尺寸稳定性优异、密接性优异、且即便在加热后也维持高透过率。相对于此,可知比较例的感光性树脂组合物虽然感光度高、加热后的透过率也高,但尺寸稳定性及密接性欠佳。进而,可知本发明的感光性树脂组合物的耐化学品性高,相对介电常数也低。
<实施例51>
实施例51是在实施例1中,将曝光机自佳能(股份)制造的PLA-501F 曝光机变更成尼康(Nikon)(股份)制造的FX-803M(gh-Line步进机),除此以外,同样地进行。感光度的评价为与实施例1相同的水平。
<实施例52>
实施例52是在实施例1中,将曝光机自佳能(股份)制造的PLA-501F 曝光机变更成355nm激光曝光机,并进行355nm激光曝光,除此以外,同样地进行。此处,作为355nm激光曝光机,使用V科技(V-Technology)股份有限公司制造的“艾吉斯(AEGIS)”(波长为355nm,脉冲宽度为6nsec),曝光量是使用奥菲尔(OPHIR)公司制造的“PE10B-V2”来测定。
感光度的评价为与实施例1相同的水平。
<实施例53>
实施例53是在实施例1中,将曝光机自佳能(股份)制造的PLA-501F 曝光机变更成紫外线(Ultraviolet,UV)-LED光源曝光机,除此以外,同样地进行。感光度的评价为与实施例1相同的水平。
如上所述,可知不论基板、曝光机如何,实施例的感光性树脂组合物均显示优异的感光度,且所形成的图案的形状也优异。
<实施例54>
通过以下的方法来制作使用薄膜晶体管(TFT)的有机EL显示装置(参照图1)。
在玻璃基板6上形成底栅极型的TFT 1,并在覆盖所述TFT 1的状态下形成包含Si3N4的绝缘膜3。继而,在所述绝缘膜3上形成此处省略了图示的接触孔后,经由所述接触孔而在绝缘膜3上形成连接于TFT 1的配线2(高度为1.0μm)。所述配线2是用以将TFT 1间、或将其后的步骤中形成的有机EL元件与TFT 1加以连接的线。
进而,为了使由配线2的形成所产生的凹凸平坦化,在埋入由配线2所产生的凹凸的状态下,朝绝缘膜3上形成平坦化膜4。朝绝缘膜3上的平坦化膜4的形成是将实施例1的感光性树脂组合物旋涂于基板上,在加热板上进行预烘烤(90℃×2分钟)后,使用高压水银灯自掩模上照射45mJ/cm2(照度为20mW/cm2)的i射线(365nm),然后利用碱性水溶液进行显影而形成图案,并在230℃下进行60分钟的加热处理。
涂布感光性树脂组合物时的涂布性良好,在曝光、显影、煅烧后所获得的硬化膜中,未看到皱褶或裂痕的产生。进而,配线2的平均阶差为500nm,所制作的平坦化膜4的膜厚为2,000nm。
继而,在所获得的平坦化膜4上形成底部发光型的有机EL元件。首先,使包含ITO的第一电极5经由接触孔7连接于配线2而形成在平坦化膜4上。其后,涂布抗蚀剂,并进行预烘烤,隔着所期望的图案的掩模进行曝光,然后进行显影。将所述抗蚀剂图案作为掩模,通过使用ITO蚀刻剂的湿式蚀刻来进行图案加工。其后,在50℃下,使用抗蚀剂剥离液(去除剂(Remover) 100,安智电子材料(AZ Electronic Materials)公司制造)将上述抗蚀剂图案剥离。以上述方式获得的第一电极5相当于有机EL元件的阳极。
继而,形成覆盖第一电极5的周缘的形状的绝缘膜8。将实施例1的感光性树脂组合物用于绝缘膜8,以与上述相同的方法形成绝缘膜8。通过设置所述绝缘膜8,可防止第一电极5与其后的步骤中所形成的第二电极之间的短路。
进而,在真空蒸镀装置内,隔着所期望的图案掩模而依次进行蒸镀来设置空穴传输层、有机发光层、电子传输层。继而,在基板上方的整个面上形成包含A1的第二电极。自蒸镀机中取出所获得的上述基板,通过使用密封用玻璃板与紫外线硬化型环氧树脂进行贴合来密封。
如以上般,获得在各有机EL元件上连接用以对其进行驱动的TFT 1而成的有源矩阵型的有机EL显示装置。经由驱动电路而施加电压的结果,可知其为显现良好的显示特性、且可靠性高的有机EL显示装置。
<实施例55>
在日本专利第3321003号公报的图1中所记载的有源矩阵型液晶显示装置中,以如下方式形成硬化膜17作为层间绝缘膜,而获得实施例55的液晶显示装置。
即,使用实施例1的感光性树脂组合物,以与上述实施例54中的有机 EL显示装置的平坦化膜4的形成方法相同的方法,形成硬化膜17作为层间绝缘膜。
对所获得的液晶显示装置施加驱动电压的结果,可知其为显现良好的显示特性、且可靠性高的液晶显示装置。
<实施例56>
仅变更以下的涂布工艺,而获得与实施例55相同的液晶显示装置。
即,通过狭缝涂布法(东京电子(Tokyo Electron)(股份)制造的CL1700) 来涂布实施例1的感光性树脂组合物后,在加热板上以90℃/120秒进行加热,由此去除溶剂,而形成膜厚为4.0μm的感光性树脂组合物层。所获得的涂膜为平坦且无不均的良好的面状。另外,作为液晶显示装置的性能也与实施例 55同样良好。
<实施例57>
仅变更以下的涂布工艺,而获得与实施例55相同的液晶显示装置。
即,通过狭缝及旋转法(大日本网屏(Dainippon Screen)制造(股份) 制造的SF-700)来涂布实施例1的感光性树脂组合物后,在加热板上以 90℃/120秒进行加热,由此去除溶剂,而形成膜厚为4.0μm的感光性树脂组合物层。所获得的涂膜为平坦且无不均的良好的面状。另外,作为液晶显示装置的性能也与实施例55同样良好。
Claims (13)
1.一种化学增幅型正型感光性树脂组合物,其特征在于包括:(A)含有满足下述(1)及下述(2)的至少一个的聚合物的聚合物成分,
(1)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元、及(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物,
(2)具有(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元的聚合物、及具有(a2)含有交联性基的构成单元的聚合物,
其中所述(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元所含有的酸基由酸分解性基保护的基为选自由缩醛的形式保护的保护羧基以及由缩醛保护的保护酚性羟基的至少1种,
所述(a2)含有交联性基的构成单元中所含有的交联性基为选自环氧基、氧杂环丁基、及由-NH-CH2-O-R所表示的基中的至少1种,其中R为氢原子或碳数为1~20的烷基;
(S)由下述通式(S)所表示的化合物,
通式(S)
[化1]
通式(S)中,R1、R2及R3分别独立表示选自环氧基、氧杂环丁基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基、异氰酸酯基、封闭型异氰酸酯基、硫醇基、羧基、羟基、丁二酸酐基、碳数1~10的烷基或由此些组合的基中的至少1种基,且R1、R2及R3中的至少1个为选自环氧基、氧杂环丁基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基、异氰酸酯基、封闭型异氰酸酯基、硫醇基、羧基、羟基及丁二酸酐基中的至少1种基;
(B)光酸产生剂;以及
(D)溶剂。
2.根据权利要求1所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其特征在于,还包括(X)抗氧化剂。
3.根据权利要求1或2所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其特征在于,所述(a1)含有酸基由酸分解性基保护的基的构成单元为由下述通式(A2')所表示的构成单元:
通式(A2')
[化2]
通式(A2')中,R1及R2分别表示氢原子、烷基或芳基,至少R1及R2的任一个为烷基或芳基,R3表示烷基或芳基,R1或R2与R3可连结而形成环状醚,R4表示氢原子或甲基,X表示单键或亚芳基。
4.根据权利要求1或2所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其特征在于,所述(A)聚合物成分的任一个为还含有酸基的聚合物。
5.根据权利要求1或2所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其特征在于,所述(B)光酸产生剂为肟磺酸酯化合物。
6.根据权利要求1所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其特征在于,R1、R2及R3中的至少1个为选自环氧基、氧杂环丁基、乙烯性不饱和基、烷氧基硅烷基、羧基、羟基、丁二酸酐基及封闭型异氰酸酯基中的至少1种基。
7.根据权利要求1或2所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物,其特征在于,还包括交联剂。
8.一种硬化膜的制造方法,其特征在于包括:
(1)将根据权利要求1至7中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物涂布于基板上的步骤;
(2)自所涂布的化学增幅型正型感光性树脂组合物中去除溶剂的步骤;
(3)利用活性放射线进行曝光的步骤;
(4)利用水性显影液进行显影的步骤;以及
(5)进行热硬化的后烘烤步骤。
9.根据权利要求8所述的硬化膜的制造方法,其特征在于,在所述显影步骤后、后烘烤步骤前,包括进行全面曝光的步骤。
10.一种硬化膜,其特征在于,其是使根据权利要求1至7中任一项所述的化学增幅型正型感光性树脂组合物硬化而形成。
11.根据权利要求10所述的硬化膜,其特征在于,其为层间绝缘膜。
12.一种液晶显示装置,其特征在于包括根据权利要求10或11所述的硬化膜。
13.一种有机电致发光显示装置,其特征在于包括根据权利要求10或11所述的硬化膜。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012104002 | 2012-04-27 | ||
JP2012-104002 | 2012-04-27 | ||
JP2013-019172 | 2013-02-04 | ||
JP2013019172 | 2013-02-04 | ||
PCT/JP2013/062027 WO2013161862A1 (ja) | 2012-04-27 | 2013-04-24 | 化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104254805A CN104254805A (zh) | 2014-12-31 |
CN104254805B true CN104254805B (zh) | 2018-02-23 |
Family
ID=49483170
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201380022517.4A Expired - Fee Related CN104254805B (zh) | 2012-04-27 | 2013-04-24 | 化学增幅型正型感光性树脂组合物、硬化膜及其制造方法、有机el显示装置及液晶显示装置 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5849152B2 (zh) |
KR (2) | KR20160044059A (zh) |
CN (1) | CN104254805B (zh) |
TW (1) | TWI581064B (zh) |
WO (1) | WO2013161862A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015098519A (ja) * | 2013-11-18 | 2015-05-28 | 住友ベークライト株式会社 | 樹脂組成物、部材、光学装置および電子装置 |
JP6342683B2 (ja) * | 2014-03-20 | 2018-06-13 | 東京応化工業株式会社 | 化学増幅型ポジ型感光性樹脂組成物 |
WO2016076205A1 (ja) * | 2014-11-14 | 2016-05-19 | Jsr株式会社 | 感放射線性樹脂組成物、表示素子用硬化膜、表示素子用硬化膜の形成方法及び表示素子 |
TWI710839B (zh) * | 2015-02-17 | 2020-11-21 | 日商富士軟片股份有限公司 | 薄膜電晶體基板的製造方法、有機電致發光顯示裝置及其製法、液晶顯示裝置及其製法 |
JP6588354B2 (ja) * | 2016-01-29 | 2019-10-09 | 富士フイルム株式会社 | 感光性樹脂組成物、硬化膜、液晶表示装置、有機エレクトロルミネッセンス表示装置および硬化膜の製造方法 |
KR102635564B1 (ko) * | 2016-05-03 | 2024-02-08 | 동우 화인켐 주식회사 | 포지티브형 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 절연막 |
TWI724029B (zh) * | 2016-09-28 | 2021-04-11 | 奇美實業股份有限公司 | 化學增幅型正型感光性樹脂組成物、附有鑄模的基板的製造方法以及電鍍成形體的製造方法 |
KR102632744B1 (ko) * | 2017-07-06 | 2024-02-01 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 발광 장치 및 유기 el 장치, 그리고 이들의 제조 방법 |
KR102487404B1 (ko) * | 2017-07-26 | 2023-01-12 | 에스케이이노베이션 주식회사 | 바닥반사 방지막 형성용 중합체 및 이를 포함하는 바닥반사 방지막 형성용 조성물 |
WO2019151471A1 (ja) * | 2018-02-02 | 2019-08-08 | 日産化学株式会社 | ジスルフィド構造を有するレジスト下層膜形成組成物 |
KR20210024461A (ko) * | 2018-06-26 | 2021-03-05 | 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 | 글리시딜에스테르 화합물과의 반응생성물을 포함하는 레지스트 하층막 형성 조성물 |
KR20210101219A (ko) | 2018-12-12 | 2021-08-18 | 제이에스알 가부시끼가이샤 | 감광성 수지 조성물, 레지스트 패턴막의 제조 방법, 및 도금 조형물의 제조 방법 |
JP7213675B2 (ja) * | 2018-12-21 | 2023-01-27 | 東京応化工業株式会社 | ネガ型感光性樹脂組成物、感光性レジストフィルム、パターン形成方法 |
CN115176201A (zh) * | 2020-03-04 | 2022-10-11 | Agc株式会社 | 正型感光性树脂组合物 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000029212A (ja) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Taiyo Ink Mfg Ltd | 光硬化性・熱硬化性樹脂組成物及び樹脂絶縁パターン形成方法 |
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 |
JP2006184471A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Sanyo Electric Co Ltd | リソグラフィ用反射防止膜形成組成物及びレジストパターンの形成方法 |
JP2010212656A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Dongjin Semichem Co Ltd | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
JP2011227308A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Taiyo Holdings Co Ltd | ソルダーレジスト組成物およびプリント配線板 |
KR20120022557A (ko) * | 2010-08-20 | 2012-03-12 | 후지필름 가부시키가이샤 | 포지티브형 감광성 수지 조성물, 경화막의 형성 방법, 경화막, 유기 el 표시 장치, 및 액정 표시 장치 |
JP2012073609A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-04-12 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、有機el表示装置、及び、液晶表示装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010008223A (ja) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Aisin Seiki Co Ltd | マイクロチップ |
JP5504823B2 (ja) * | 2009-10-28 | 2014-05-28 | Jsr株式会社 | 感放射線性組成物、保護膜、層間絶縁膜、及びそれらの形成方法 |
JP5505066B2 (ja) * | 2010-04-28 | 2014-05-28 | Jsr株式会社 | 感放射線性樹脂組成物、表示素子の層間絶縁膜、保護膜及びスペーサーならびにそれらの形成方法 |
JP2012008223A (ja) * | 2010-06-22 | 2012-01-12 | Fujifilm Corp | ポジ型感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、液晶表示装置、及び、有機el表示装置 |
JP5626124B2 (ja) * | 2011-06-01 | 2014-11-19 | 信越化学工業株式会社 | パターン形成方法 |
-
2013
- 2013-04-24 KR KR1020167009369A patent/KR20160044059A/ko not_active Application Discontinuation
- 2013-04-24 WO PCT/JP2013/062027 patent/WO2013161862A1/ja active Application Filing
- 2013-04-24 CN CN201380022517.4A patent/CN104254805B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-24 KR KR1020147029609A patent/KR20140148431A/ko active Application Filing
- 2013-04-24 JP JP2014512640A patent/JP5849152B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2013-04-25 TW TW102114811A patent/TWI581064B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000029212A (ja) * | 1998-07-10 | 2000-01-28 | Taiyo Ink Mfg Ltd | 光硬化性・熱硬化性樹脂組成物及び樹脂絶縁パターン形成方法 |
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 |
JP2006184471A (ja) * | 2004-12-27 | 2006-07-13 | Sanyo Electric Co Ltd | リソグラフィ用反射防止膜形成組成物及びレジストパターンの形成方法 |
JP2010212656A (ja) * | 2009-03-11 | 2010-09-24 | Dongjin Semichem Co Ltd | 半導体素子の微細パターン形成方法 |
JP2011227308A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Taiyo Holdings Co Ltd | ソルダーレジスト組成物およびプリント配線板 |
KR20120022557A (ko) * | 2010-08-20 | 2012-03-12 | 후지필름 가부시키가이샤 | 포지티브형 감광성 수지 조성물, 경화막의 형성 방법, 경화막, 유기 el 표시 장치, 및 액정 표시 장치 |
JP2012073609A (ja) * | 2010-08-30 | 2012-04-12 | Fujifilm Corp | 感光性樹脂組成物、硬化膜の形成方法、硬化膜、有機el表示装置、及び、液晶表示装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104254805A (zh) | 2014-12-31 |
KR20140148431A (ko) | 2014-12-31 |
JP5849152B2 (ja) | 2016-01-27 |
WO2013161862A1 (ja) | 2013-10-31 |
JPWO2013161862A1 (ja) | 2015-12-24 |
TW201403238A (zh) | 2014-01-16 |
TWI581064B (zh) | 2017-05-01 |
KR20160044059A (ko) | 2016-04-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104254805B (zh) | 化学增幅型正型感光性树脂组合物、硬化膜及其制造方法、有机el显示装置及液晶显示装置 | |
CN105531627B (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜、液晶显示装置及有机el显示装置 | |
CN105579908B (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜、液晶显示装置及有机el显示装置 | |
CN105849637B (zh) | 感光性转印材料、图案形成方法及蚀刻方法 | |
CN103019032B (zh) | 感光性树脂组成物、硬化膜的形成方法、硬化膜、有机el显示装置及液晶显示装置 | |
KR101729599B1 (ko) | 감광성 수지 조성물, 이것을 사용한 패턴의 제조 방법 | |
CN105324718B (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜、液晶显示装置及有机el显示装置 | |
CN104541202B (zh) | 树脂组合物、硬化膜、物及其与图案的制法、及显示装置 | |
CN104395826B (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜及其制造方法、有机el显示装置、液晶显示装置及组合物 | |
CN104412161A (zh) | 感光性树脂组合物、硬化物及其制造方法、树脂图案制造方法、硬化膜、液晶显示装置、有机el显示装置以及触摸屏显示装置 | |
JP6038951B2 (ja) | 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 | |
TW201339761A (zh) | 感光性樹脂組合物、硬化膜的製造方法、硬化膜、有機電致發光顯示裝置以及液晶顯示裝置 | |
CN103293858A (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜、有机电致发光显示装置以及液晶显示装置 | |
CN104508554B (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜及其制造方法、有机el显示装置、液晶显示装置及化合物 | |
CN104272188B (zh) | 层间绝缘膜用感光性树脂组合物、硬化膜及其形成方法、有机el显示装置及液晶显示装置 | |
CN105917274B (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜、液晶显示装置及有机el显示装置 | |
CN104662474B (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜、有机el显示装置及液晶显示装置 | |
CN105051608A (zh) | 感光性树脂组合物、硬化膜的制造方法、硬化膜、液晶显示装置及有机el显示装置 | |
KR101747771B1 (ko) | 감광성 수지 조성물, 경화막의 제조 방법, 경화막, 액정 표시 장치 및 유기 el 표시 장치 | |
KR101763685B1 (ko) | 감광성 수지 조성물, 경화막의 제조방법, 경화막, 유기 el 표시장치 및 액정 표시장치 | |
JP2014071308A (ja) | 感光性樹脂組成物、これを用いた硬化膜の製造方法、硬化膜、液晶表示装置および有機el表示装置 | |
JPWO2014175316A1 (ja) | 感光性樹脂組成物、硬化物の製造方法、樹脂パターン製造方法、硬化膜、液晶表示装置、並びに、有機el表示装置 | |
JP2014044278A (ja) | 感光性樹脂組成物、硬化膜の製造方法、硬化膜、有機el表示装置および液晶表示装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180223 Termination date: 20210424 |