JP2016009188A - フォトレジストパターン形成方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】ポストベーク工程を施さなくてもよいフォトレジストパターンの形成方法を提供すること。【解決手段】本発明は、製膜工程、露光工程、及び現像工程を備えるフォトレジストパターン形成方法において、現像工程後に追加露光工程を更に遂行することで、現像後に熱処理工程を遂行する必要がないフォトレジストパターンの形成方法に関する。この追加露光工程は、前記現像工程前の前記露光工程に対して4〜20倍のエネルギーで遂行される。これにより、耐熱性及び耐化学性等の信頼性に優れたフォトレジストパターンを形成することができる。【選択図】なし

Description

本発明は、フォトレジストパターン形成方法に関し、より詳しくは、現像後に熱硬化工程を必要としないフォトレジストパターン形成方法に関する。
フォトリソグラフィは、半導体、薄膜トランジスタ、タッチ電極等、様々な微細パターンの形成に最も広く用いられる方法であり、パターンを形成しようとする材料を基板上に蒸着した後、フォトレジストで前記パターンに対応するレジストパターンを形成してから、レジストパターンが形成された部分を除いてエッチングすることで微細パターンを得る方法である。
フォトレジストを利用してフォトレジストパターンを形成する一般的な方法は、パターンを形成しようとする素材の蒸着膜上にフォトレジスト用感光性樹脂組成物を塗布する製膜工程、形成しようとするパターンに対応して製造されたマスクを用いてフォトレジスト感光性樹脂膜に選択的に光を照射する露光工程、及び前記露光された領域と露光されていない領域とを区分して除去することで(ポジティブ方式とネガティブ方式とによって除去される部分が互いに異なる)所望のフォトレジストパターンを得る現像工程を備える。
また、露光工程前にプリベーク(pre-bake)工程を遂行することで、製膜された樹脂膜の移動を防ぎ、現像工程後にポストベーク(post-bake)工程を遂行することで、形成されたレジストパターンの耐化学性、耐熱性等の耐久性を向上させる。
ところが、近年、フォトレジストの使用領域の多様化により、フレキシブルディスプレイ装置のように熱に脆弱である高分子基板を用いる場合があるため、ポストベーク工程の熱処理条件をより穏やかに遂行せざるを得ない状況が生じている。
しかしながら、このような場合、フォトレジストパターンの耐久性が低下し、フォトリソグラフィ工程におけるレジストパターンの信頼度が低下するといった問題点がある。
韓国公開特許第2003−0082875号公報
本発明は、ポストベーク工程を必要としないフォトレジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。
また、本発明は、ポストベーク工程を施さなくても耐熱性及び耐化学性等の信頼性に優れたフォトレジストパターンを形成することができる方法を提供することを他の目的とする。
1.製膜工程、露光工程、及び現像工程を備えるフォトレジストパターン形成方法において、前記現像工程後に追加露光工程を更に遂行する、フォトレジストパターン形成方法。
2.前記項目1において、前記追加露光工程は、前記現像工程前の前記露光工程に対して4〜20倍のエネルギーで遂行される、フォトレジストパターン形成方法。
3.前記項目1において、前記追加露光工程は、マスクなしで遂行される全面露光である、フォトレジストパターン形成方法。
4.前記項目1において、フォトレジストパターンが形成される基板はフレキシブル基板である、フォトレジストパターン形成方法。
5.前記項目4において、前記基板は高分子基板である、フォトレジストパターン形成方法。
6.前記項目5において、前記高分子基板は、ポリエーテルスルホン(PES;polyethersulphone)、ポリアクリレート(PAR;polyacrylate)、ポリエーテルイミド(PEI;polyetherimide)、ポリエチレンナフタレート(PEN;polyethylene naphthalate)、ポリエチレンテレフタレート(PET;polyethylene terephthalate)、ポリフェニレンスルフィド(PPS;polyphenylene sulfide)、ポリアリレート(polyallylate)、ポリイミド(polyimide)、ポリカーボネート(PC;polycarbonate)、セルローストリアセテート(TAC)、及びセルロースアセテートプロピオネート(CAP;cellulose acetate propionate)からなる群から選択される少なくとも一種の高分子から形成された基板である、フォトレジストパターン形成方法。
7.前記項目1において、前記フォトレジストは、ネガティブ型フォトレジストである、フォトレジストパターン形成方法。
8.前記項目1において、前記製膜工程後、前記露光工程前にプリベーク工程を更に遂行する、フォトレジストパターン形成方法。
9.前記項目1において、前記追加露光工程後にポストベーク工程を遂行するか遂行しない、フォトレジストパターン形成方法。
10.前記項目1において、前記現像工程後、前記追加露光工程前にポストベーク工程を遂行する、フォトレジストパターン形成方法。
11.前記項目1において、前記フォトレジストパターンは、アレイ平坦化膜パターン、保護膜パターン、絶縁膜パターン、フォトレジストパターン、ブラックマトリックスパターン、及びコラムスペーサパターンからなる群から選択されるパターンを備える、フォトレジストパターン形成方法。
本発明のフォトレジストパターンの形成方法は、現像後に熱処理工程、例えば、ポストベーク過程を経なくても耐化学性、耐熱性等の信頼度が高いフォトレジストパターンを形成することができる。
それ故に、本発明のフォトレジストパターンの形成方法は、ポストベーク過程を経なくてもよいので、基板に加える熱衝撃が小さい。また、より熱に脆弱な素材を用いる場合も信頼性に優れたフォトレジストパターンを形成することができるため、例えば、フレキシブルディスプレイ装置の製造工程に好適に用いることができる。
本発明は、製膜工程、露光工程、及び現像工程を備えるフォトレジストパターン形成方法において、現像工程後に追加露光工程を更に遂行することで、現像後に熱処理工程を必要としないフォトレジストパターンの形成方法に関する。
以下、本発明によるフォトレジストパターンの形成方法の一具体例をより詳細に説明する。
<製膜工程>
製膜工程は、フォトレジスト用感光性樹脂組成物を基板に塗布することで遂行されてもよい。
フォトレジスト用感光性樹脂組成物は、当分野で公知となったものを特に制限なく適用してもよい。フォトレジスト用感光性樹脂組成物は、現像方式によってポジティブ型とネガティブ型とに区分することができるが、ポジティブ型の場合、現像工程後に漂白工程としての熱処理工程が必須的に求められる場合が多い一方、ネガティブ型の場合、前記漂白工程を必要としない場合が多いため、好ましくはネガティブ型フォトレジスト用感光性樹脂組成物を好適に用いてもよい。
使用可能なフォトレジスト用感光性樹脂組成物の具体的な例としては、アルカリ可溶性樹脂(A)、重合性単量体化合物(B)、光重合開始剤(C)、及び溶剤(D)を含むフォトレジスト用感光性樹脂組成物が挙げられる。
アルカリ可溶性樹脂(A)
本発明に用いられるアルカリ可溶性樹脂(A)は、パターンを形成する際の現像処理工程で用いられるアルカリ現像液に対して可溶性を付与する成分であり、カルボキシ基を有するエチレン性不飽和単量体を含んで重合される。
前記カルボキシ基を有するエチレン性不飽和単量体の種類としては、特に限定されないが、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸等のモノカルボン酸類;フマル酸、メサコン酸、イタコン酸等のジカルボン酸類及びこれらの無水物;ω−カルボキシポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレート等の両末端にカルボキシ基及び水酸基を有するポリマーのモノ(メタ)アクリレート類等が挙げられ、好ましくは、アクリル酸及びメタクリル酸であってよい。これらは単独又は2種以上混合して用いることができる。
本発明によるアルカリ可溶性樹脂(A)は、前記単量体と共重合可能な少なくとも一種の他の単量体を更に含んで重合されたものであってよい。例えば、スチレン、ビニルトルエン、メチルスチレン、p−クロロスチレン、o−メトキシスチレン、m−メトキシスチレン、p−メトキシスチレン、o−ビニルベンジルメチルエーテル、m−ビニルベンジルメチルエーテル、p−ビニルベンジルメチルエーテル、o−ビニルベンジルグリシジルエーテル、m−ビニルベンジルグリシジルエーテル、p−ビニルベンジルグリシジルエーテル等の芳香族ビニル化合物;N−シクロヘキシルマレイミド、N−ベンジルマレイミド、N−フェニルマレイミド、N−o−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−m−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−p−ヒドロキシフェニルマレイミド、N−o−メチルフェニルマレイミド、N−m−メチルフェニルマレイミド、N−p−メチルフェニルマレイミド、N−o−メトキシフェニルマレイミド、N−m−メトキシフェニルマレイミド、N−p−メトキシフェニルマレイミド等のN−置換マレイミド系化合物;メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、n−プロピル(メタ)アクリレート、i−プロピル(メタ)アクリレート、n−ブチル(メタ)アクリレート、i−ブチル(メタ)アクリレート、sec−ブチル(メタ)アクリレート、t−ブチル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;シクロペンチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−メチルシクロヘキシル(メタ)アクリレート、トリシクロ[5.2.1.02,6]デカ−8−イル(メタ)アクリレート、2−ジシクロペンタニルオキシエチル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート等の脂環族(メタ)アクリレート類;フェニル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等のアリール(メタ)アクリレート類;3−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−3−エチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−トリフルオロメチルオキセタン、3−(メタクリロイルオキシメチル)−2−フェニルオキセタン、2−(メタクリロイルオキシメチル)オキセタン、2−(メタクリロイルオキシメチル)−4−トリフルオロメチルオキセタン等の不飽和オキセタン化合物;グリシジル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシル(メタ)アクリレート、3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(メタ)アクリレート、メチルグリシジル(メタ)アクリレート等の不飽和オキシラン化合物;炭素数4〜16のシクロアルカン、ジシクロアルカン又はトリシクロアルカン環で置換された(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらは単独又は2種以上混合して用いることができる。
アルカリ可溶性樹脂(A)は、酸価が20〜200(KOHmg/g)の数値範囲であることが好ましい。酸価が前記数値範囲であれば、経時安定性及び弾性復元率に優れたスペーサの製造が可能になる。
アルカリ可溶性樹脂(A)のポリスチレン換算の重量平均分子量は、3,000〜100,000であり、好ましくは5,000〜50,000である。アルカリ可溶性樹脂の重量平均分子量が前記数値範囲内であれば、現像の際に膜の減少が抑制され、パターン部分の抜け落ち性が良好になるため好ましい。
アルカリ可溶性樹脂(A)の分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は、1.5〜6.0であることが好ましく、1.8〜4.0であることがより好ましい。前記分子量分布[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]が前記数値範囲内であれば、現像性に優れるため好ましい。
アルカリ可溶性樹脂(A)の含有量は特に限定されないが、例えば、固形粉を基準とし、感光性樹脂組成物全100質量部に対して、10〜90質量部、好ましくは25〜70質量部の量で含まれてもよい。前記数値範囲内で含まれる場合、現像液への溶解性が十分であるために現像性が良好となり、優れた弾性回復率を有すると共に総変位量が少ない光硬化パターンを形成することができる。
重合性化合物(B)
本発明の感光性樹脂組成物に用いられる重合性化合物(B)としては、単官能単量体、二官能単量体、及びその他の多官能単量体であり、その種類は特に限定されないが、下記化合物がその例として挙げられる。
単官能性単量体の具体例としては、ノニルフェニルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピルアクリレート、2−エチルヘキシルカルビトールアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、N−ビニルピロリドン等が挙げられる。二官能性単量体の具体例としては、1,6−ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールAのビス(アクリロイロキシエチル)エーテル、3−メチルペンタンジオールジ(メタ)アクリレート等が挙げられる。その他の多官能性単量体の具体例としては、トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、エトキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ(メタ)アクリレート、エトキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、プロポキシル化ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの中で、二官能以上の多官能性単量体が好ましく用いられる。
前記重合性化合物(B)の含有量は特に限定されないが、例えば、感光性樹脂組成物中の固形粉を基準とし、アルカリ可溶性樹脂及び重合性化合物の合計100質量部に対して、10〜90質量部、好ましくは30〜80質量部の範囲で用いられる。重合性化合物(B)が前記含有量範囲で含まれる場合、優れた弾性回復率を有すると共に総変位量が少ない硬化パターンを形成することができ、組成物の現像性を向上させることができる。
光重合開始剤(C)
本発明による光重合開始剤(C)は、前記重合性化合物(B)を重合させることができるものであれば、特にその種類を限定することなく用いることができ、例えば、アセトフェノン系化合物、ベンゾフェノン系化合物、トリアジン系化合物、ビイミダゾール系化合物、チオキサントン系化合物、及びオキシムエステル系化合物からなる群から選択される少なくとも1種の化合物を用いることができ、好ましくはオキシムエステル系化合物を用いることが好ましい。
前記アセトフェノン系化合物の具体例としては、ジエトキシアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、ベンジルジメチルケタール、2−ヒドロキシ−1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル]−2−メチルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2−メチル−1−(4−メチルチオフェニル)−2−モルホリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−[4−(1−メチルビニル)フェニル]プロパン−1−オン、2−(4−メチルベンジル)−2−(ジメチルアミノ)−1−(4−モルホリノフェニル)ブタン−1−オン等が挙げられる。
前記ベンゾフェノン系化合物の具体例としては、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4−フェニルベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4’−メチルジフェニルスルフィド、3,3’,4,4’−テトラ(tert−ブチルパーオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾフェノン等が挙げられる。
前記トリアジン系化合物の具体例としては、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシフェニル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシナフチル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−ピペロニル−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−(4−メトキシスチリル)−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[2−(5−メチルフラン−2−イル)エテニル]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[2−フラン−2−イル)エテニル]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[2−(4−ジエチルアミノ−2−メチルフェニル)エテニル]−1,3,5−トリアジン、2,4−ビス(トリクロロメチル)−6−[2−(3,4−ジメトキシフェニル)エテニル]−1,3,5−トリアジン等が挙げられる。
前記ビイミダゾール系化合物の具体例としては、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,3−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(アルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラ(トリアルコキシフェニル)ビイミダゾール、2,2−ビス(2,6−ジクロロフェニル)−4,4’5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール又は4,4’,5,5’位のフェニル基がカルボアルコキシ基で置換されたイミダゾール化合物等が挙げられ、好ましくは、2,2’−ビス(2−クロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2’−ビス(2,3−ジクロロフェニル)−4,4’,5,5’−テトラフェニルビイミダゾール、2,2−ビス(2,6−ジクロロフェニル)−4,4’5,5’−テトラフェニル−1,2’−ビイミダゾール等が挙げられる。
前記チオキサントン系化合物の具体例としては、2−イソプロピルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン、1−クロロ−4−プロポキシチオキサントン等が挙げられる。
前記オキシムエステル系化合物の具体例としては、o−エトキシカルボニル−α−オキシイミノ−1−フェニルプロパン−1−オン、1,2−オクタジオン−1−(4−フェニルチオ)フェニル−2−(o−ベンゾイル)オキシム、エタノン−1−(9−エチル)−6−(2−メチルベンゾイル−3−イル)−1−(o−アセチルオキシム)等が挙げられ、市販品として、CGI−124(チバガイギー社)、CGI−224(チバガイギー社)、Irgacure OXE−01(BASF社)、Irgacure OXE−02(BASF社)、N−1919(アデカ社)、NCI−831(アデカ社)等がある。
また、前記光重合開始剤(C)は、本発明の感光性樹脂組成物の感度を向上させるために、光重合開始助剤を更に含んでもよい。本発明による感光性樹脂組成物は、光重合開始助剤を含むことで、更に感度が高くなり、生産性を向上させることができる。
前記光重合開始助剤としては、アミン化合物、カルボン酸化合物、及びチオール基を有する有機硫黄化合物からなる群から選択される1種以上の化合物が挙げられる。
前記アミン化合物の具体例としては、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン等の脂肪族アミン化合物、4−ジメチルアミノ安息香酸メチル、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4−ジメチルアミノ安息香酸−2−エチルヘキシル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、N,N−ジメチルパラトルイジン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾフェノン(通称:ミヒラーケトン)、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン等が挙げられ、芳香族アミン化合物を用いることが好ましい。
前記カルボン酸化合物の具体例としては、芳香族ヘテロ酢酸類であることが好ましく、例えば、フェニルチオ酢酸、メチルフェニルチオ酢酸、エチルフェニルチオ酢酸、メチルエチルフェニルチオ酢酸、ジメチルフェニルチオ酢酸、メトキシフェニルチオ酢酸、ジメトキシフェニルチオ酢酸、クロロフェニルチオ酢酸、ジクロロフェニルチオ酢酸、N−フェニルグリシン、フェノキシ酢酸、ナフチルチオ酢酸、N−ナフチルグリシン、ナフトキシ酢酸等が挙げられる。
前記チオール基を有する有機硫黄化合物の具体例としては、2−メルカプトベンゾチアゾール、1,4−ビス(3−メルカプトブチリルオキシ)ブタン、1,3,5−トリス(3−メルカプトブチルオキシエチル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、トリメチロールプロパントリス(3−メルカプトプロピオネート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトブチレート)、ペンタエリスリトールテトラキス(3−メルカプトプロピオネート)、ジペンタエリスリトールヘキサキス(3−メルカプトプロピオネート)、テトラエチレングリコールビス(3−メルカプトプロピオネート)等が挙げられる。
前記光重合開始剤(C)の含有量は特に限定されないが、例えば、固形粉を基準とし、感光性樹脂組成物の全体100質量部に対して、0.1〜10質量部の量で含まれてもよく、好ましくは0.1〜5質量部の量で含まれてもよい。前記数値範囲を満たす場合、感光性樹脂組成物の高感度化によって露光時間が短縮されるため、生産性が向上して高い解像度を維持することができ、形成された画素部の強度及び画素部の表面における平滑性が良好になる点で好ましい。
溶媒(D)
溶媒(D)は、当分野において通常用いられるものであれば、どのようなものであっても制限なく用いることができる。
前記溶媒の具体的な例としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノプロピルエーテル、及びエチレングリコールモノブチルエーテルのようなエチレングリコールモノアルキルエーテル類;ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジプロピルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル等のジエチレングリコールジアルキルエーテル類;メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のエチレングリコールアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノプロピルエーテルアセテート、メトキシブチルアセテート、メトキシペンチルアセテート等のアルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類;プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル等のプロピレングリコールモノアルキルエーテル類;プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコールエチルメチルエーテル、プロピレングリコールジプロピルエーテル、プロピレングリコールプロピルメチルエーテル、プロピレングリコールエチルプロピルエーテル等のプロピレングリコールジアルキルエーテル類;プロピレングリコールメチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールエチルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールプロピルエーテルプロピオネート、プロピレングリコールブチルエーテルプロピオネート等のプロピレングリコールアルキルエーテルプロピオネート類;メトキシブチルアルコール、エトキシブチルアルコール、プロポキシブチルアルコール、ブトキシブチルアルコール等のブチルジオールモノアルキルエーテル類;メトキシブチルアセテート、エトキシブチルアセテート、プロポキシブチルアセテート、ブトキシブチルアセテート等のブタンジオールモノアルキルエーテルアセテート類;メトキシブチルプロピオネート、エトキシブチルプロピオネート、プロポキシブチルプロピオネート、ブトキシブチルプロピオネート等のブタンジオールモノアルキルエーテルプロピオネート類;ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエチルエーテル等のジプロピレングリコールジアルキルエーテル類;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族炭化水素類;メチルエチルケトン、アセトン、メチルアミルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類;エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、エチレングリコール、グリセリン等のアルコール類;酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、2−ヒドロキシプロピオン酸エチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸メチル、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオン酸エチル、ヒドロキシ酢酸メチル、ヒドロキシ酢酸エチル、ヒドロキシ酢酸ブチル、乳酸メチル、乳酸エチル、乳酸プロピル、乳酸ブチル、3−ヒドロキシプロピオン酸メチル、3−ヒドロキシプロピオン酸エチル、3−ヒドロキシプロピオン酸プロピル、3−ヒドロキシプロピオン酸ブチル、2−ヒドロキシ−3−メチルブタン酸メチル、メトキシ酢酸メチル、メトキシ酢酸エチル、メトキシ酢酸プロピル、メトキシ酢酸ブチル、エトキシ酢酸メチル、エトキシ酢酸エチル、エトキシ酢酸プロピル、エトキシ酢酸ブチル、プロポキシ酢酸メチル、プロポキシ酢酸エチル、プロポキシ酢酸プロピル、プロポキシ酢酸ブチル、ブトキシ酢酸メチル、ブトキシ酢酸エチル、ブトキシ酢酸プロピル、ブトキシ酢酸ブチル、2−メトキシプロピオン酸メチル、2−メトキシプロピオン酸エチル、2−メトキシプロピオン酸プロピル、2−メトキシプロピオン酸ブチル、2−エトキシプロピオン酸メチル、2−エトキシプロピオン酸エチル、2−エトキシプロピオン酸プロピル、2−エトキシプロピオン酸ブチル、2−ブトキシプロピオン酸メチル、2−ブトキシプロピオン酸エチル、2−ブトキシプロピオン酸プロピル、2−ブトキシプロピオン酸ブチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−メトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸プロピル、3−メトキシプロピオン酸ブチル、3−エトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−エトキシプロピオン酸プロピル、3−エトキシプロピオン酸ブチル、3−プロポキシプロピオン酸メチル、3−プロポキシプロピオン酸エチル、3−プロポキシプロピオン酸プロピル、3−プロポキシプロピオン酸ブチル、3−ブトキシプロピオン酸メチル、3−ブトキシプロピオン酸エチル、3−ブトキシプロピオン酸プロピル、3−ブトキシプロピオン酸ブチル等のエステル類;テトラヒドロフラン、ピラン等の環状エーテル類;γ−ブチロラクトン等の環状エステル類等が挙げられる。ここで列挙した溶媒は、それぞれ単独に又は2種以上を混合して用いることができる。
前記溶媒は、塗布性及び乾燥性を考慮すると、アルキレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ケトン類、ブタンジオールアルキルエーテルアセテート類、ブタンジオールモノアルキルエーテル類、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル等のエステル類を用いてもよく、更に好ましくは、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、シクロヘキサノン、メトキシブチルアセテート、メトキシブタノール、3−エトキシプロピオン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル等を用いてもよい。
前記溶媒(D)の含有量は、感光性樹脂組成物の全体100質量部に対して、40〜95質量部、好ましくは45〜85質量部の量で含まれてもよい。前記範囲を満たす場合、スピンコーター、スリットアンドスピンコーター、スリットコーター(「ダイコーター」、「カーテンフローコーター」と称する場合もある)、インクジェット等の塗布装置で塗布した時、塗布性が良好になるため好ましい。
添加剤(E)
本発明による感光性樹脂組成物は、必要に応じて、充填剤、他の高分子化合物、硬化剤、レベリング剤、密着促進剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、凝集防止剤、連鎖移動剤等の添加剤を更に含んでもよい。
前記充填剤の具体的な例としては、ガラス、シリカ、アルミナ等が挙げられる。
前記他の高分子化合物の具体的な例としては、エポキシ樹脂、マレイミド樹脂等の硬化性樹脂;ポリビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリエチレングリコールモノアルキルエーテル、ポリフルオロアルキルアクリレート、ポリエステル、ポリウレタン等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。
前記硬化剤は、深部硬化及び機械的強度を高めるために用いられ、硬化剤の具体的な例としては、エポキシ化合物、多官能イソシアネート化合物、メラミン化合物、オキセタン化合物等が挙げられる。
前記硬化剤でエポキシ化合物の具体的な例としては、ビスフェノールA系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールA系エポキシ樹脂、ビスフェノールF系エポキシ樹脂、水素化ビスフェノールF系エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、その他の芳香族系エポキシ樹脂、脂環族系エポキシ樹脂、グリシジルエステル系樹脂、グリシジルアミン系樹脂、又はこのようなエポキシ樹脂のブロム誘導体、エポキシ樹脂及びそのブロム誘導体以外の脂肪族、脂環族又は芳香族エポキシ化合物、ブタジエン(共)重合体エポキシ化合物、イソプレン(共)重合体エポキシ化合物、グリシジル(メタ)アクリレート(共)重合体、トリグリシジルイソシアヌレート等が挙げられる。
前記硬化剤でオキセタン化合物の具体的な例としては、カーボネートビスオキセタン、キシレンビスオキセタン、アジペートビスオキセタン、テレフタレートビスオキセタン、シクロヘキサンジカルボン酸ビスオキセタン等が挙げられる。
前記硬化剤は、当該硬化剤と共に、エポキシ化合物のエポキシ基、オキセタン化合物のオキセタン骨格を開環重合させることができる硬化補助化合物を併用することができる。前記硬化補助化合物としては、例えば、多価カルボン酸類、多価カルボン酸無水物類、酸発生剤等が挙げられる。
前記カルボン酸無水物類は、エポキシ樹脂硬化剤として市販されるものを利用することができる。前記エポキシ樹脂硬化剤としては、例えば、商品名アデカハードナーEH−700(アデカ工業(株)製)、商品名リカシッドHH(新日本理化(株)製)、商品名MH−700(新日本理化(株)製)等が挙げられる。前記において例示した硬化剤は、単独に又は2種以上を混合して用いることができる。
前記レベリング剤としては、市販の界面活性剤を用いることができ、例えば、シリコーン系、フッ素系、エステル系、カチオン系、アニオン系、ノニオン系、両性等の界面活性剤等が挙げられ、これらはそれぞれ単独でも2種以上を組み合わせて用いてもよい。
前記界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類、ポリエチレングリコールジエステル類、ソルビタン脂肪酸エステル類、脂肪酸変性ポリエステル類、第三級アミン変性ポリウレタン類、ポリエチレンイミン類等以外に、商品名として、KP(信越化学工業(株)製)、ポリフロー(共栄化学(株)製)、エフトップ(トーケムプロダクツ社製)、メガファック(大日本インキ化学工業(株)製)、フロラード(住友スリーエム(株)製)、アサヒガード、サーフロン(以上、旭硝子(株)製)、ソルスパース(ゼネカ(株)製)、EFKA(EFKA CHEMICALS社製)、PB821(味の素(株)製)等が挙げられる。
前記密着促進剤としては、シラン系化合物が好ましく、具体的には、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(2−メトキシエトキシ)シラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−(2−アミノエチル)−3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、3−クロロプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロイロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。
前記酸化防止剤としては、具体的に、2−tert−ブチル−6−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルベンジル)−4−メチルフェニルアクリレート、2−[1−(2−ヒドロキシ−3,5−ジ−tert−ペンチルフェニル)エチル]−4,6−ジ−tert−ペンチルフェニルアクリレート、6−[3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロポキシ]−2,4,8,10−テトラ−tert−ブチルジベンズ[d,f][1,3,2]ジオキサホスフェピン、3,9−ビス[2−{3−(3−tert−ブチル−4−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)プロピオニルオキシ}−1,1−ジメチルエチル]−2,4,8,10−テトラオキサスピロ[5.5]ウンデカン、2,2’−メチレンビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス(6−tert−ブチル−3−メチルフェノール)、4,4’−チオビス(2−tert−ブチル−5−メチルフェノール)、2,2’−チオビス(6−tert−ブチル−4−メチルフェノール)、ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジミリスチル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ペンタエリスリチルテトラキス(3−ラウリルチオプロピオネート)、1,3,5−トリス(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)−1,3,5−トリアジン−2,4,6(1H,3H,5H)−トリオン、3,3’,3’’,5,5’,5’’−ヘキサ−tert−ブチル−a,a’,a’’−(メシチレン−2,4,6−トリイル)トリ−p−クレゾール、ペンタエリスリトールテトラキス[3−(3,5−ジ−tert−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]、2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール等が挙げられる。
前記紫外線吸収剤として、具体的には、2−(3−tert−ブチル−2−ヒドロキシ−5−メチルフェニル)−5−クロロベンゾトリアゾール、アルコキシベンゾフェノン等が挙げられる。
前記凝集防止剤としては、具体的には、ポリアクリル酸ナトリウム等が挙げられる。
前記連鎖移動剤としては、具体的には、ドデシルメルカプタン、2,4−ジフェニル−4−メチル−1−ペンテン等が挙げられる。
フォトレジスト用感光性樹脂組成物の塗布方法は特に制限されることなく、例えば、スピンコート、流延塗布法、ロール塗布法、スリットアンドスピンコート又はスリットコート法等によって行われてもよい。
フォトレジスト用感光性樹脂組成物が塗布される基板は、フォトレジストパターンが形成され得る基板であれば、特に限定されることなく、例えば、ガラス又は高分子基板であってよい。更なる側面において、前記基板はフレキシブル基板であってよく、その場合、前述した高分子基板が用いられてもよい。
高分子基板の例としては、ポリエーテルスルホン(PES;polyethersulphone)、ポリアクリレート(PAR;polyacrylate)、ポリエーテルイミド(PEI;polyetherimide)、ポリエチレンナフタレート(PEN;polyethylene naphthalate)、ポリエチレンテレフタレート(PET;polyethylene terephthalate)、ポリフェニレンスルフィド(PPS;polyphenylene sulfide)、ポリアリレート(polyallylate)、ポリイミド(polyimide)、ポリカーボネート(PC;polycarbonate)、セルローストリアセテート(TAC)、及びセルロースアセテートプロピオネート(CAP;cellulose acetate propionate)等を、それぞれ単独に又は2種以上混合した高分子から製造された基板が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
また、前記基板は、当該基板上にフォトリソグラフィによってパターンが形成されるための別途の層が更に設けられたものであってよい。このような層の例としては導電層が挙げられ、前記導電層は、金属、金属酸化物、炭素系物質等で形成されてもよい。
感光性樹脂組成物を基板に塗布する製膜工程後には、熱処理工程(プリベーク)を更に遂行してもよい。このような熱処理工程によって、残留する溶媒等の揮発成分を除去する。熱処理温度は約70〜200℃、好ましくは80〜130℃である。熱処理工程後の塗膜厚さは、約1〜8μm程度であってよい。
<露光工程>
製膜工程が完了した後には、所望のパターンを形成するためのマスクを通して光を照射し、照射された部位の硬化を促進する露光工程を遂行する。
露光工程の際には、露光部の全体に均一に平行光線が照射され、また、マスクと基板との正確な位置合わせが行われるように、マスクアライナー又はステッパ等の装置を用いることが好ましい。
使用される光としては、感光性樹脂組成物を硬化させることができる光であれば特に限定されることなく、代表として紫外線が挙げられる。
紫外線としては、g線(波長:436nm)、h線、i線(波長:365nm)等を用いることができる。紫外線の照射量は、必要に応じて、適宜選択することができ、本発明において限定されるものではないが、例えば、紫外線照射の際に用いられるエネルギーは、単位面積当たり(cm)約40〜70mJ程度であってよい。
<現像工程>
硬化が終了した後には、必要に応じて、塗膜を現像液に接触させ、非露光部を溶解させて現像することで所望のパターン形状を形成する現像工程を遂行する。
前記現像方法は、液添加法、ディッピング法、スプレー法等のいずれを用いても構わない。また、現像の際に基板を任意の角度に傾斜させてもよい。前記現像液は、通常、アルカリ性化合物及び界面活性剤を含む水溶液である。前記アルカリ性化合物は、無機及び有機アルカリ性化合物のいずれでもよい。無機アルカリ性化合物の具体的な例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素ナトリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素カリウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、アンモニア等が挙げられる。また、有機アルカリ性化合物の具体的な例としては、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、2−ヒドロキシエチルトリメチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エタノールアミン等が挙げられる。
これら無機及び有機アルカリ性化合物は、それぞれ単独又は2種以上組み合わせて用いることができる。アルカリ現像液中のアルカリ性化合物の濃度は、好ましくは0.01〜10質量%であり、より好ましくは0.03〜5質量%である。
前記アルカリ現像液中の界面活性剤は、ノニオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、又はカチオン系界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一種を用いることができる。
前記ノニオン系界面活性剤の具体的な例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアリールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリールエーテル、その他のポリオキシエチレン誘導体、オキシエチレン/オキシプロピレンブロック共重合体、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビトール脂肪酸エステル、グリセリン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。
前記アニオン系界面活性剤の具体的な例としては、ラウリルアルコール硫酸エステルナトリウムやオレイルアルコール硫酸エステルナトリウム等の高級アルコール硫酸エステル塩類、ラウリル硫酸ナトリウムやラウリル硫酸アンモニウム等のアルキル硫酸塩類、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムやドデシルナフタレンスルホン酸ナトリウム等のアルキルアリールスルホン酸塩類等が挙げられる。
前記カチオン系界面活性剤の具体的な例としては、ステアリルアミン塩酸塩やラウリルトリメチルアンモニウムクロリド等のアミン塩又は第四級アンモニウム塩等が挙げられる。これら界面活性剤は、それぞれ単独に又は2種以上組み合わせて用いることができる。
前記現像液中の界面活性剤の濃度は、一般的には0.01〜10質量%、好ましくは0.05〜8質量%、より好ましくは0.1〜5質量%である。
<追加露光工程>
本発明において、現像工程後には追加露光工程を遂行する。
本発明における追加露光工程は、現像工程後に、形成されたフォトレジストパターンに再度光を照射する工程である。このような追加露光工程によって形成されたフォトレジストパターンの硬化度を上昇させることにより、パターンの耐熱性、耐化学性等の信頼性を高めることができる。
本発明における追加露光工程は、現像工程以前の露光工程で用いられた光を同様に用いてもよく、好ましくは、現像工程前の露光工程に対して4〜20倍のエネルギーで遂行されてもよい。前記数値範囲のエネルギーで光を照射することで、パターンの信頼性を更に向上させることができる。
本発明における追加露光工程は、現像工程前の露光工程と同様にマスクを用いて形成されたパターン上にのみ光を照射することもでき、又はマスクなしに全面露光で遂行されてもよいが、生産性を考慮した場合、全面露光が好ましい。
本発明によるフォトレジストパターンの形成方法によると、現像工程後に一般的な熱処理工程(ポストベーク)を遂行しなくても、求められる信頼性を有するパターンの形成が可能である。但し、だからといって、本発明において現像工程後の熱処理工程(ポストベーク)を排除するものではない。本発明において、必要に応じて、現像工程後に熱処理工程(ポストベーク)を遂行することで、硬化度を更に向上させることができる。ポストベーク工程は、80〜230℃で10〜90分間遂行されてもよい。
本発明の他の具体例において、前述したポストベーク工程を遂行する場合、追加露光工程はポストベーク工程後に遂行されてもよい。
本発明によって形成され得るフォトレジストパターンは、フォトリソグラフィ工程中に形成された後に除去される一般的なフォトレジストパターンの他にも、画像表示装置における各種パターン、例えば、アレイ平坦化膜パターン、保護膜パターン、絶縁膜パターン、ブラックマトリックスパターン、及びコラムスペーサパターン等であってよいが、これらに限定されるものではない。
以下、本発明の理解を容易にするために好適な実施例を示すが、これら実施例は本発明を例示するに過ぎず、添付された特許請求の範囲を制限するわけではなく、本発明の範疇及び技術思想の範囲内において実施例に対し変更が多様であること且つ修正が可能であることは、当業者にとって明らかなものであり、このような変更及び修正が添付された特許請求の範囲に属するのも当然のことである。
合成例1:アルカリ可溶性樹脂(A−1)の合成
還流冷却器、滴下漏斗及び撹拌機を備えた1Lのフラスコ内を窒素雰囲気下とし、メチルエチルジエチレングリコール300質量部を入れ、撹拌しながら70℃まで加熱した。次いで、下記化学式1及び化学式2の混合物(モル比50:50)300質量部、グリシジルメタクリレート100質量部、及びメタクリル酸50質量部を、メチルエチルジエチレングリコール140質量部を溶解して溶液を調製した。
Figure 2016009188
Figure 2016009188
調製した溶液を、滴下漏斗を用いて4時間かけて70℃に保温したフラスコ内に滴下した。その一方で、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30質量部をメチルエチルジエチレングリコール225質量部に溶解させて調製した溶液を、別の滴下漏斗を用いて4時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の溶液の滴下が終了した後、4時間、70℃に維持し、その後に室温まで冷却させ、固形粉36.7質量%、酸価59mg−KOH/g(固形粉換算)の共重合体(A−1)の溶液を得た。
得られた樹脂A−1の重量平均分子量(Mw)は8,200であり、分子量分布は1.85であった。
この時、前記分散樹脂の重量平均分子量(Mw)及び数平均分子量(Mn)の測定は、HLC−8120GPC(東ソー(株)製)装置を用い、コラムは、TSK−GELG4000HXL及びTSK−GELG2000HXLを直列接続して用い、コラム温度は40℃、移動相溶媒はテトラヒドロフラン、流速は1.0mL/分、注入量は50μL、検出器はRIを用い、測定試料濃度は0.6質量%(溶媒=テトラヒドロフラン)、較正用標準物質はTSK STANDARD POLYSTYRENE F−40、F−4、F−1、A−2500、A−500(東ソー(株)製)を用いた。
前記得られた重量平均分子量及び数平均分子量の比を分子量分布(Mw/Mn)とした。
合成例2:アルカリ可溶性樹脂(A−2)の合成
還流冷却器、滴下漏斗及び撹拌機を備えた1Lのフラスコ内に窒素を0.02L/分で流入するようにして窒素雰囲気下とし、3−メトキシ−1−ブタノール200質量部及び3−メトキシブチルアセテート105質量部を投入し、撹拌しながら70℃まで加熱した。次いで、化学式1及び化学式2の混合物(モル比50:50)240質量部、メタクリル酸60質量部、及び3−メトキシブチルアセテート140質量部を溶解して溶液を調製した。
調製した溶解液を、滴下漏斗を用いて4時間かけて70℃に保温したフラスコ内に滴下した。その一方で、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)30質量部を3−メトキシブチルアセテート225質量部に溶解させて調製した溶液を、別の滴下漏斗を用いて4時間かけてフラスコ内に滴下した。重合開始剤の溶液の滴下が終了した後、4時間、70℃に維持し、その後に室温まで冷却させ、固形粉32.6質量%、酸価75mg−KOH/g(固形粉換算)の共重合体(A−2)の溶液を得た。
得られた樹脂A−2の重量平均分子量(Mw)は10,400であり、分子量分布は2.50であった。前記分散樹脂の重量平均分子量(Mw)、数平均分子量(Mn)、及び分子量分布は、合成例1と同様にして遂行した。
調製例1
下記表1による組成で感光性樹脂組成物を調製した(単位:質量部)。
Figure 2016009188
調製例2
合成例2のアルカリ可溶性樹脂を用いたこと以外は、調製例1と同様にして感光性樹脂組成物を調製した。
実施例1〜5及び比較例1〜2
2インチ角のガラス基板(イーグル2000、コーニング社製)を中性洗剤、水及びアルコールで順次洗浄した後、乾燥させた。このガラス基板上に、前記調製例1の感光性樹脂組成物をそれぞれスピンコーティングした後、下記表2に示す工程でフォトレジストパターンを形成した。
Figure 2016009188
実施例6〜10及び比較例3〜4
前記調製例2の感光性樹脂組成物を用いたこと以外は、前記表2と同様にしてフォトレジストパターンを形成した。
Figure 2016009188
試験例
形成されたフォトレジストパターンに対して、以下のとおり物性評価を行い、その結果を下記表4に示す。
(1)Hole線幅:Holeパターン形成時における底面のX方向とY方向とを測定した平均値。
(2)CD−Bias:製造された実際のパターンサイズから適用されたマスクサイズを引いた値であり、実際のパターンサイズが、適用されたマスクサイズに近接する程パターン形成性能に優れていると判断することができる。
この場合は、0に近接する値を有する組成をより優れたものとして判断する。
(3)耐熱残膜率:形成された塗膜を、230℃で更に30分間加熱し、追加加熱による膜収縮の程度を観察する。耐熱性に優れた場合、追加加熱における膜収縮が小さいものとみなし、追加加熱後の耐熱残膜率が高いものが、耐熱性に優れていると判断することができる。
(4)耐化学性評価:形成された塗膜をHNO及びHClの水溶液に浸し、45分/6分間処理を行う。
その後、ASTM D−3359−08標準試験条件に基づき、カッターでカットした表面にテープを貼り付けてから引き剥がす方法で密着性を確認した。
薬液処理を行った後に、Cutting/Tape試験において塗膜の剥離が生じる程度を標準試験法に基づいて0B〜5Bと規定し、5Bを最も優れた性能を有するものと判断する(5B:剥離0%、4B:剥離5%未満、3B:剥離5以上〜15%未満、2B:剥離15以上〜35%未満、1B:剥離35以上〜65%未満、0B:65%以上)。
(5)透過率:完成された塗膜部分の透過率を測定する。
Figure 2016009188
表4を参照すると、現像工程後に追加露光を行う実施例の場合は、ポストベーク工程を遂行していない場合(実施例2、4、5、7、9、及び10)、追加露光工程後にポストベーク工程を遂行した場合(実施例1及び6)、或いはポストベーク工程を遂行して追加露光を遂行した場合(実施例3及び8)の何れも、追加露光工程を遂行していない場合(比較例1及び3)と比較すると、耐熱性の向上及び耐化学性の顕著な向上が確認された。
比較例2及び4の場合は、現像前に追加露光(全面露光)を遂行し、フォトレジストの過度な硬化によってパターンが形成されていないことが確認された。この場合、信頼性評価結果は、膜状態で行った結果である。

Claims (11)

  1. 製膜工程、露光工程、及び現像工程を備えるフォトレジストパターン形成方法において、前記現像工程後に追加露光工程を更に遂行する、フォトレジストパターン形成方法。
  2. 前記追加露光工程は、前記現像工程前の前記露光工程に対して4〜20倍のエネルギーで遂行される、請求項1に記載のフォトレジストパターン形成方法。
  3. 前記追加露光工程は、マスクなしで遂行される全面露光である、請求項1または2に記載のフォトレジストパターン形成方法。
  4. 前記フォトレジストパターンが形成される基板はフレキシブル基板である、請求項1ないし3のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法。
  5. 前記基板は高分子基板である、請求項4に記載のフォトレジストパターン形成方法。
  6. 前記高分子基板は、ポリエーテルスルホン(PES;polyethersulphone)、ポリアクリレート(PAR;polyacrylate)、ポリエーテルイミド(PEI;polyetherimide)、ポリエチレンナフタレート(PEN;polyethylene naphthalate)、ポリエチレンテレフタレート(PET;polyethylene terephthalate)、ポリフェニレンスルフィド(PPS;polyphenylene sulfide)、ポリアリレート(polyallylate)、ポリイミド(polyimide)、ポリカーボネート(PC;polycarbonate)、セルローストリアセテート(TAC)、及びセルロースアセテートプロピオネート(CAP;cellulose acetate propionate)からなる群から選択される少なくとも一種の高分子から形成された基板である、請求項5に記載のフォトレジストパターン形成方法。
  7. 前記フォトレジストは、ネガティブ型フォトレジストである、請求項1ないし6のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法。
  8. 前記製膜工程後、前記露光工程前にプリベーク工程を更に遂行する、請求項1ないし7のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法。
  9. 前記追加露光工程後にポストベーク工程を遂行するか遂行しない、請求項1ないし8のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法。
  10. 前記現像工程後、前記追加露光工程前にポストベーク工程を遂行する、請求項1ないし9のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法。
  11. 前記フォトレジストパターンは、アレイ平坦化膜パターン、保護膜パターン、絶縁膜パターン、フォトレジストパターン、ブラックマトリックスパターン、及びコラムスペーサパターンからなる群から選択されるパターンを備える、請求項1ないし10のいずれかに記載のフォトレジストパターン形成方法。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170109264A (ko) * 2016-03-21 2017-09-29 동우 화인켐 주식회사 화학증폭형 포지티브 감광형 유기절연막 수지 조성물 및 이로부터 제조된 절연막
CN105916305A (zh) * 2016-05-19 2016-08-31 湖北龙腾电子科技有限公司 一种防止pcb单面开窗的塞孔板孔内油墨上焊盘的方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09319090A (ja) * 1996-05-28 1997-12-12 Hitachi Chem Co Ltd 感光性樹脂組成物、感光性積層体及びフレキシブルプリント板の製造法
US6358670B1 (en) * 1999-12-28 2002-03-19 Electron Vision Corporation Enhancement of photoresist plasma etch resistance via electron beam surface cure
JP2006011039A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Mitsubishi Chemicals Corp レジスト画像形成方法
JP2011185966A (ja) * 2010-03-04 2011-09-22 Sumitomo Chemical Co Ltd 硬化されたパターンの製造方法
JP2013205701A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Dainippon Printing Co Ltd フォトスペーサ形成方法、カラーフィルタ製造方法、フォトスペーサ形成装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR940005624B1 (ko) * 1991-11-28 1994-06-21 현대전자산업 주식회사 이중노광에 의한 포토레지스트 마스크 패턴 형성방법
JP2003114318A (ja) * 2001-10-03 2003-04-18 Fuji Photo Film Co Ltd カラーフィルターの製造方法
JP4580656B2 (ja) 2004-01-28 2010-11-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 二重露光フォトマスクおよび露光方法
KR20070033586A (ko) * 2005-09-21 2007-03-27 주식회사 하이닉스반도체 이중노광을 이용한 미세 레지스트막패턴 형성방법
CN102576190A (zh) * 2009-09-29 2012-07-11 富士胶片株式会社 着色感光性树脂组合物、滤色器及液晶显示装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09319090A (ja) * 1996-05-28 1997-12-12 Hitachi Chem Co Ltd 感光性樹脂組成物、感光性積層体及びフレキシブルプリント板の製造法
US6358670B1 (en) * 1999-12-28 2002-03-19 Electron Vision Corporation Enhancement of photoresist plasma etch resistance via electron beam surface cure
JP2006011039A (ja) * 2004-06-25 2006-01-12 Mitsubishi Chemicals Corp レジスト画像形成方法
JP2011185966A (ja) * 2010-03-04 2011-09-22 Sumitomo Chemical Co Ltd 硬化されたパターンの製造方法
JP2013205701A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Dainippon Printing Co Ltd フォトスペーサ形成方法、カラーフィルタ製造方法、フォトスペーサ形成装置

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