JP5664173B2 - 半導体素子基板 - Google Patents

Description

本発明は、半導体素子基板に係り、さらに詳しくは、低誘電率特性、低リーク電流特性、および高絶縁破壊電圧特性に優れ、しかも、透明性が高い樹脂膜を備える半導体素子基板に関する。

表示素子、集積回路素子及び固体撮像素子等の電子部品の半導体素子基板は、その劣化や損傷を防止するための保護膜、素子や配線に由来する凹凸を平坦化するための平坦化膜、及び電気絶縁性を保つための電気絶縁膜等として種々の樹脂膜が設けられている。特に、このような半導体素子基板の一例としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）においては、その劣化や損傷を防止するために保護膜を形成することが必要とされている。

従来、これらの樹脂膜を形成するための樹脂材料としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂材料が汎用されていた。近年においては、配線やデバイスの高密度化に伴い、これらの樹脂材料にも、低誘電性等の電気特性に優れた新しい樹脂材料の開発が求められている。

これらの要求に対応するため、例えば、特許文献１には、バインダー樹脂と、脂肪族化合物、芳香族化合物、および複素環化合物からなる群より選ばれる１種の酸性基を有する化合物と、有機溶媒と、ケイ素原子、チタン原子、アルミニウム原子、またはジルコニウム原子に結合したヒドロカルビルオキシ基またはヒドロキシ基を有する化合物と、を含有する樹脂組成物が開示されている。しかしながら、この特許文献１に記載の樹脂組成物を用いて得られる保護膜は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の保護膜として用いた場合に、低リーク電流特性が必ずしも十分でなく、そのため、低リーク電流特性の改善が望まれていた。

国際公開第２００９／１３３８４３号

本発明は、低誘電率特性、低リーク電流特性、および高絶縁破壊電圧特性に優れ、しかも、透明性が高い樹脂膜を備える半導体素子基板を提供することを目的とする。

本発明者は、上記目的を達成するために鋭意研究した結果、半導体素子基板に実装される半導体素子表面、または半導体素子に含まれる半導体層と接触して用いられる樹脂膜を、特定の分子量および特定の吸水率を有するバインダー樹脂と、酸性基を有する化合物と、架橋剤とを含有する組成物を用いて形成するとともに、該組成物に含有される架橋剤として、その分子量が、バインダー樹脂の分子量との関係で特定の範囲にあるものを使用することにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成させるに至った。

すなわち、本発明によれば、バインダー樹脂（Ａ）、酸性基を有する化合物（Ｂ）、及び架橋剤（Ｃ）を含有してなる樹脂組成物からなる樹脂膜を有する半導体素子基板であって、前記バインダー樹脂（Ａ）は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０，０００以上、吸水率が０．０３重量％以上であり、前記架橋剤（Ｃ）は、分子量が１００〜３００であり、前記バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対する、前記架橋剤（Ｃ）の分子量の比率が、０．０５以下であり、前記バインダー樹脂（Ａ）１００重量部に対する、前記架橋剤（Ｃ）の含有量が２１〜１５０重量部であり、前記樹脂膜は、前記半導体素子基板に実装されている半導体素子表面、または前記半導体素子に含まれる半導体層と接触して形成されていることを特徴とする半導体素子基板が提供される。

好ましくは、前記樹脂組成物が、感放射線化合物（Ｄ）をさらに含有してなる。
好ましくは、前記樹脂膜中の無機イオン含有量が１〜１０００ｐｐｂである。
好ましくは、前記半導体素子基板は、アクティブマトリックス基板または有機ＥＬ素子基板である。

本発明によれば、半導体素子基板に実装される半導体素子表面、または半導体素子に含まれる半導体層と接触して用いられる樹脂膜を、特定の分子量および特定の吸水率を有するバインダー樹脂と、酸性基を有する化合物と、架橋剤とを含有する組成物を用いて形成するとともに、該組成物に含有される架橋剤として、その分子量が、バインダー樹脂の分子量との関係で特定の範囲にあるものを使用するため、半導体素子基板を、低誘電率特性、低リーク電流特性、および高絶縁破壊電圧特性に優れたものとし、かつ、半導体素子基板に含まれる樹脂膜を、透明性が高いものとすることができ、その結果として、電気特性に優れ、かつ、高性能化が可能な半導体素子基板を提供することができる。

本発明の半導体素子基板は、特定の分子量および吸水率を有するバインダー樹脂（Ａ）、酸性基を有する化合物（Ｂ）、及び特定の分子量を有する架橋剤（Ｃ）を含有してなる樹脂組成物からなる樹脂膜を有し、前記樹脂膜が、前記半導体素子基板に実装されている半導体素子表面、または前記半導体素子に含まれる半導体層と接触して形成されていることを特徴とする。
以下においては、まず、本発明で用いる樹脂組成物について説明する。

（樹脂組成物）
本発明で用いる樹脂組成物は、本発明の半導体素子基板に実装される半導体素子表面、または半導体素子に含まれる半導体層と接触して形成される樹脂膜を形成するための樹脂組成物であり、特定の分子量および吸水率を有するバインダー樹脂（Ａ）、酸性基を有する化合物（Ｂ）、特定の分子量を有する架橋剤（Ｃ）を含有する。

（バインダー樹脂（Ａ））
本発明で用いるバインダー樹脂（Ａ）は、重量平均分子量Ｍｗが１０，０００以上であり、吸水率が０．０３重量％以上の樹脂である。このようなバインダー樹脂（Ａ）としては、特に限定されないが、例えばアクリル樹脂、アクリルアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などが挙げられる。これらのなかでも、アクリル樹脂及びポリイミド樹脂からなる群から選ばれる少なくとも１種を含むものであることが好ましく、これらの中でも、特にポリイミド樹脂が好ましい。
これらのバインダー樹脂（Ａ）は、それぞれ単独で用いてもよく、または２種以上を併用してもよい。

本発明で用いるアクリル樹脂は、特に限定されないが、アクリル基を有するカルボン酸、アクリル基を有するカルボン酸無水物、又はエポキシ基含有アクリレート化合物から選ばれる少なくとも１つを必須成分とする単独重合体又は共重合体が好ましい。

アクリル基を有するカルボン酸の具体例としては、（メタ）アクリル酸〔アクリル酸および／またはメタクリル酸の意。以下、メチル（メタ）アクリレートなども同様。〕、マイレン酸、フマル酸、シトラコン酸、メサコン酸、グルタコン酸等が挙げられる。
アクリル基を有するカルボン酸無水物の具体例としては、無水マレイン酸、シトラコン酸無水物等が挙げられる。
エポキシ基含有アクリレート化合物の具体例としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、α−エチルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−プロピルアクリル酸グリシジル、α−ｎ−ブチルアクリル酸グリシジル、アクリル酸−３，４−エポキシブチル、メタクリル酸−３，４−エポキシブチル、アクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、メタクリル酸−６，７−エポキシヘプチル、α−エチルアクリル酸−６，７−エポキシヘプチル等が挙げられる。
これらのうち、（メタ）アクリル酸、無水マレイン酸、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸−６，７−エポキシヘプチル等が好ましい。

アクリル樹脂は、不飽和カルボン酸、不飽和カルボン酸無水物およびエポキシ基含有不飽和化合物から選ばれる少なくとも一つと、その他のアクリレート系単量体またはアクリレート以外の共重合可能な単量体との共重合体であってもよい。

その他のアクリレート系単量体としては、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、ヘキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート等のアルキル（メタ）アクリレート；
ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、３−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート等のヒドロキシアルキル（メタ）アクリレート；
フェノキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート等のフェノキシアルキル（メタ）アクリレート；
２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−プロポキシエチル（メタ）アクリレート、２−ブトキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシブチル（メタ）アクリレート等のアルコキシアルキル（メタ）アクリレート；
ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート等のポリアルキレングリコール（メタ）アクリレート；
シクロヘキシル（メタ）アクリレート、４−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタジエニル（メタ）アクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート等のシクロアルキル（メタ）アクリレート；
ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート等；が挙げられる。
これらのなかでも、ブチル（メタ）アクリレート、エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート及び２−エトキシエチル（メタ）アクリレート等が好ましい。

アクリレート以外の共重合可能な単量体としては、上記アクリル基を有するカルボン酸、アクリル基を有するカルボン酸無水物またはエポキシ基含有アクリレート化合物と共重合可能な化合物ならば特に制限はないが、例えば、ビニルベンジルメチルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、ブタジエン、イソプレン等のビニル基含有ラジカル重合性化合物が挙げられる。
これらの化合物は、それぞれ単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
上記単量体の重合方法は、常法に従えばよく、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、溶液重合法等が採用される。

本発明で用いるアクリルアミド樹脂は、特に限定されないが、アクリルアミドの単独重合体、又はアクリルアミドと共重合可能なモノマーとの共重合体が挙げられる。

共重合可能なモノマーとしては、たとえば、上述したアクリル基を有するカルボン酸等のアニオン性モノマー；ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジアリルジメチルアンモニウムクロリド、ジアリルジエチルアンモニウムクロリド、（メタ）アクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルサルフェート、（メタ）アクロイルオキシエチルトリメチルアンモニウムメチルクロリド、（メタ）アクリルアミドプロピルトリメチルアンモニウムクロリド等のカチオン性モノマー；等が挙げられる。

本発明で用いるポリイミド樹脂は、テトラカルボン酸無水物とジアミンを反応させて得たポリイミド前駆体を熱処理することで得ることができる。ポリイミド樹脂を得るための前駆体としては、ポリアミド酸、ポリアミド酸エステル、ポリイソイミド、ポリアミド酸スルホンアミド等が挙げられる。
ポリイミド樹脂を得るための原料として使用できる酸二無水物としては、具体的には、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，５，６−ピリジンテトラカルボン酸二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物等の芳香族テトラカルボン酸二無水物や、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物等の脂肪族のテトラカルボン酸二無水物等を挙げることができる。これらの酸二無水物は、単独または２種以上を組み合わせて使用できる。

ポリイミド樹脂を得るための原料として使用できるジアミンの具体的な例としては、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、ベンジン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、１，５−ナフタレンジアミン、２，６−ナフタレンジアミン、ビス（４−アミノフェノキシフェニル）スルホン、ビス（３−アミノフェノキシフェニル）スルホン、ビス（４−アミノフェノキシ）ビフェニル、ビス｛４−（４−アミノフェノキシ）フェニル｝エーテル、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、２，２’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジエチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’−ジエチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’，３，３’−テトラメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、３，３’，４，４’−テトラメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、２，２’−ジ（トリフルオロメチル）−４，４’−ジアミノビフェニル；あるいはこれらの化合物の芳香族環にアルキル基やハロゲン原子で置換した化合物；や、脂肪族のシクロヘキシルジアミン、メチレンビスシクロヘキシルアミン；等が挙げられる。これらのジアミンは、単独又は２種以上を組み合わせて使用できる。

本発明で用いるポリイミド樹脂は公知の方法によって合成される。すなわち、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを選択的に組み合わせ、これらをＮ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホロトリアミド、γ−ブチロラクトン、シクロペンタノン等の極性溶媒中で反応させる等、公知の方法によって合成される。

本発明で用いるポリアミドイミド樹脂は、特に限定されないが、たとえば、塩基性極性溶媒中で、ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物を、三塩基酸無水物又は三塩基酸無水物クロライドと反応させることで得ることができる。

ジイソシアネート化合物としては、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、３，３’−ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメトキシビフェニル−４，４’−ジイソシアネート、ビフェニル−３，４’−ジイソシアネート、２，２’−ジエチルビフェニル−４，４’−ジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート等が挙げられる。
ジアミンとしては、４，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４，４’−ジアミノジフェニルプロパン、３，３’−ジアミノジフェニルスルホン、４，４’−ジアミノジフェニルヘキサフルオロプロパン、キシリレンジアミン、フェニレンジアミン等が挙げられる。
三塩基酸無水物としては、トリメリット酸無水物等が挙げられる。
三塩基酸無水物クロライドとしては、トリメリット酸無水物クロライド等が挙げられる。

本発明で用いるバインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）は、１０，０００以上であり、好ましくは１０，０００〜１００，０００、より好ましくは１２，０００〜７５，０００、さらに好ましくは１５，０００〜５０，０００である。バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）が小さすぎると、半導体素子基板に対する樹脂膜の密着性が低下するおそれがある。

また、バインダー樹脂（Ａ）の分子量分布は、重量平均分子量／数平均分子量（Ｍｗ／Ｍｎ）比で、通常、４以下、好ましくは３以下、より好ましくは２．５以下である。
バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）や分子量分布（Ｍｗ／Ｍｎ）は、テトラヒドロフラン等の溶媒を溶離液としたゲル・パーミエーション・クロマトグラフィー（ＧＰＣ）により、ポリスチレン換算値として求められる値である。

また、本発明で用いるバインダー樹脂（Ａ）の吸水率は、０．０３重量％以上であり、好ましくは０．０３〜０．２０重量％、より好ましくは０．０３〜０．１５重量％、さらに好ましくは０．０３〜０．１０重量％である。バインダー樹脂（Ａ）の吸水率が高すぎると、樹脂膜の電気抵抗が低下するおそれがある。なお、バインダー樹脂（Ａ）の吸水率は、たとえば、ＪＩＳ Ｋ７２０９にしたがい、２３℃の水中に、２４時間浸漬させた後の重量変化より求めることができる。

（酸性基を有する化合物（Ｂ））
本発明で用いる酸性基を有する化合物（Ｂ）は、酸性基を有するものであればよく、特に限定されないが、好ましくは脂肪族化合物、芳香族化合物、複素環化合物であり、さらに好ましくは芳香族化合物、複素環化合物である。
これらの酸性基を有する化合物（Ｂ）は、それぞれ単独でまたは２種以上を組み合わせて用いることができる。また、酸性基は熱潜在性でもよい。

酸性基を有する化合物（Ｂ）の酸性基の数は、特に限定されないが、２つ以上の酸性基を有するものが好ましく、特に２つの酸性基を有するものが好ましい。酸性基は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
酸性基としては、酸性の官能基であればよく、その具体例としては、スルホン酸基、リン酸基等の強酸性基；カルボキシ基、チオール基およびカルボキシメチレンチオ基等の弱酸性基；が挙げられる。これらの中でも、カルボキシ基、チオール基またはカルボキシメチレンチオ基が好ましく、カルボキシ基が特に好ましい。また、これらの酸性基の中でも、酸解離定数ｐＫａが３．５以上５．０以下の範囲にあるものが好ましい。なお、酸性基が２つ以上ある場合は第一解離定数ｐＫａ１を酸解離定数とし、第一解離定数ｐＫａ１が上記範囲にあるものが好ましい。また、ｐＫａは、希薄水溶液条件下で、酸解離定数Ｋａ＝［Ｈ_３Ｏ^＋］［Ｂ⁻］／［ＢＨ］を測定し、ｐＫａ＝−ｌｏｇＫａにしたがって、求められる。ここでＢＨは、有機酸を表し、Ｂ⁻は有機酸の共役塩基を表す。
また、ｐＫａの測定方法は、例えばｐＨメータを用いて水素イオン濃度を測定し、該当物質の濃度と水素イオン濃度から算出することができる。
本発明において、上述したような酸性基を有する化合物（Ｂ）を使用することにより、樹脂組成物から形成される樹脂膜を、低リーク電流特性に優れたものとすることができ、さらには、耐薬品性・耐熱性をより高めることもできる。

また、酸性基を有する化合物（Ｂ）は、酸性基以外の置換基を有していてもよい。
このような置換基としては、アルキル基、アリール基等の炭化水素基のほか、ハロゲン原子；アルコキシ基、アリールオキシ基、アシルオキシ基、ヘテロ環オキシ基；アルキル基又はアリール基又は複素環基で置換されたアミノ基、アシルアミノ基、ウレイド基、スルファモイルアミノ基、アルコキシカルボニルアミノ基、アリールオキシカルボニルアミノ基；アルキルチオ基、アリールチオ基、ヘテロ環チオ基；等のプロトンを有しない極性基、これらのプロトンを有しない極性基で置換された炭化水素基、等を挙げることができる。

このような酸性基を有する化合物（Ｂ）の具体例としては、メタン酸、エタン酸、プロパン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、ノナン酸、デカン酸、グリコール酸、グリセリン酸、エタン二酸（「シュウ酸」ともいう。）、プロパン二酸（「マロン酸」ともいう。）、ブタン二酸（「コハク酸」ともいう。）、ペンタン二酸、ヘキサン二酸（「アジピン酸」ともいう。）、１、２―シクロヘキサンジカルボン酸、２−オキソプロパン酸、２−ヒドロキシブタン二酸、２−ヒドロキシプロパントリカルボン酸、メルカプトこはく酸、ジメルカプトこはく酸、２，３−ジメルカプト−１−プロパノール、１，２，３−トリメルカプトプロパン、２，３，４−トリメルカプト−１−ブタノール、２，４−ジメルカプト−１，３−ブタンジオール、１，３，４−トリメルカプト−２−ブタノール、３，４−ジメルカプト−１，２−ブタンジオール、１，５−ジメルカプト−３−チアペンタン等の脂肪族化合物；

安息香酸、ｐ−ヒドロキシベンゼンカルボン酸、o−ヒドロキシベンゼンカルボン酸、２−ナフタレンカルボン酸、メチル安息香酸、ジメチル安息香酸、トリメチル安息香酸、３−フェニルプロパン酸、２−ヒドロキシ安息香酸、ジヒドロキシ安息香酸、ジメトキシ安息香酸、ベンゼン−１，２−ジカルボン酸（「フタル酸」ともいう。）、ベンゼン−１，３−ジカルボン酸（「イソフタル酸」ともいう。）、ベンゼン−１，４−ジカルボン酸（「テレフタル酸」ともいう。）、ベンゼン−１，２，３−トリカルボン酸、ベンゼン−１，２，４−トリカルボン酸、ベンゼン−１，３，５−トリカルボン酸、ベンゼンヘキサカルボン酸、ビフェニル−２，２’−ジカルボン酸、２−(カルボキシメチル)安息香酸、３−(カルボキシメチル)安息香酸、４−(カルボキシメチル)安息香酸、２−(カルボキシカルボニル)安息香酸、３−(カルボキシカルボニル)安息香酸、４−(カルボキシカルボニル)安息香酸、２−メルカプト安息香酸、４−メルカプト安息香酸、２−メルカプト−６−ナフタレンカルボン酸、２−メルカプト−７−ナフタレンカルボン酸、１，２−ジメルカプトベンゼン、１，３−ジメルカプトベンゼン、１，４−ジメルカプトベンゼン、１，４−ナフタレンジチオール、１，５−ナフタレンジチオール、２，６−ナフタレンジチオール、２，７−ナフタレンジチオール、１，２，３−トリメルカプトベンゼン、１，２，４−トリメルカプトベンゼン、１，３，５−トリメルカプトベンゼン、１，２，３−トリス（メルカプトメチル）ベンゼン、１，２，４−トリス（メルカプトメチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（メルカプトメチル）ベンゼン、１，２，３−トリス（メルカプトエチル）ベンゼン、１，２，４−トリス（メルカプトエチル）ベンゼン、１，３，５−トリス（メルカプトエチル）ベンゼン等の芳香族化合物；

ニコチン酸、イソニコチン酸、２−フロ酸、ピロール−２，３−ジカルボン酸、ピロール−２，４−ジカルボン酸、ピロール−２，５−ジカルボン酸、ピロール−３，４−ジカルボン酸、イミダゾール−２，４−ジカルボン酸、イミダゾール−２，５−ジカルボン酸、イミダゾール−４，５−ジカルボン酸、ピラゾール−３，４−ジカルボン酸、ピラゾール−３，５−ジカルボン酸等の窒素原子を含む五員複素環化合物；
チオフェン−２，３−ジカルボン酸、チオフェン−２，４−ジカルボン酸、チオフェン−２，５−ジカルボン酸、チオフェン−３，４−ジカルボン酸、チアゾール−２，４−ジカルボン酸、チアゾール−２，５−ジカルボン酸、チアゾール−４，５−ジカルボン酸、イソチアゾール−３，４−ジカルボン酸、イソチアゾール−３，５−ジカルボン酸、１，２，４−チアジアゾール−２，５−ジカルボン酸、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジカルボン酸、３−アミノ−５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール、２−アミノ−５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール、３，５−ジメルカプト−１，２，４−チアジアゾール、２，５−ジメルカプト−１，３，４−チアジアゾール、３−（５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール−３−イルスルファニル）こはく酸、２−（５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール−２−イルスルファニル）こはく酸、（５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール−３−イルチオ）酢酸、（５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール−２−イルチオ）酢酸、３−（５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール−３−イルチオ）プロピオン酸、２−（５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール−２−イルチオ）プロピオン酸、３−（５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール−３−イルチオ）コハク酸、２−（５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール−２−イルチオ）コハク酸、４−（３−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール−５−イル）チオブタンスルホン酸、４−（２−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール−５−イル）チオブタンスルホン酸等の窒素原子と硫黄原子とを含む五員複素環化合物；

ピリジン−２，３−ジカルボン酸、ピリジン−２，４−ジカルボン酸、ピリジン−２，５−ジカルボン酸、ピリジン−２，６−ジカルボン酸、ピリジン−３，４−ジカルボン酸、ピリジン−３，５−ジカルボン酸、ピリダジン−３，４−ジカルボン酸、ピリダジン−３，５−ジカルボン酸、ピリダジン−３，６−ジカルボン酸、ピリダジン−４，５−ジカルボン酸、ピリミジン−２，４−ジカルボン酸、ピリミジン−２，５−ジカルボン酸、ピリミジン−４，５−ジカルボン酸、ピリミジン−４，６−ジカルボン酸、ピラジン−２，３−ジカルボン酸、ピラジン−２，５−ジカルボン酸、ピリジン−２，６−ジカルボン酸、トリアジン−２，４−ジカルボン酸、２−ジエチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、２−ジプロピルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、２−ジブチルアミノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、２−アニリノ−４，６−ジメルカプト−ｓ−トリアジン、２，４，６−トリメルカプト−ｓ−トリアジン等の窒素原子を含む六員複素環化合物；が挙げられる。
これらの中でも、得られる樹脂膜の低リーク電流特性をより高めることができるという観点から、酸性基の数は、２つ以上であることが好ましく、２つが特に好ましい。

酸性基を２つ有する化合物としては、エタン二酸、プロパン二酸、ブタン二酸、ペンタン二酸、ヘキサン二酸、１，２―シクロヘキサンジカルボン酸等の２つの酸性基を有する脂肪族化合物；ベンゼン−１，２−ジカルボン酸（「フタル酸」ともいう。）、ベンゼン−１，３−ジカルボン酸（「イソフタル酸」ともいう。）、ベンゼン−１，４−ジカルボン酸（「テレフタル酸」ともいう。）、ビフェニル−２，２’−ジカルボン酸、２−(カルボキシメチル)安息香酸、３−(カルボキシメチル)安息香酸、４−(カルボキシメチル)安息香酸、２−メルカプト安息香酸、４−メルカプト安息香酸、２−メルカプト−６−ナフタレンカルボン酸、２−メルカプト−７−ナフタレンカルボン酸、１，２−ジメルカプトベンゼン、１，３−ジメルカプトベンゼン、１，４−ジメルカプトベンゼン、１，４−ナフタレンジチオール、１，５−ナフタレンジチオール、２，６−ナフタレンジチオール、２，７−ナフタレンジチオール等の２つの酸性基を有する芳香族化合物；
ピロール−２，３−ジカルボン酸、ピロール−２，４−ジカルボン酸、ピロール−２，５−ジカルボン酸、ピロール−３，４−ジカルボン酸、イミダゾール−２，４−ジカルボン酸-、イミダゾール−２，５−ジカルボン酸、イミダゾール−４，５−ジカルボン酸、ピラゾール−３，４−ジカルボン酸、ピラゾール−３，５−ジカルボン酸、チオフェン−２，３−ジカルボン酸、チオフェン−２，４−ジカルボン酸、チオフェン−２，５−ジカルボン酸、チオフェン−３，４−ジカルボン酸、チアゾール−２，４−ジカルボン酸、チアゾール−２，５−ジカルボン酸、チアゾール−４，５−ジカルボン酸、イソチアゾール−３，４−ジカルボン酸、イソチアゾール−３，５−ジカルボン酸、１，２，４−チアジアゾール−２，５−ジカルボン酸、１，３，４−チアジアゾール−２，５−ジカルボン酸、（５−メルカプト−１，２，４−チアジアゾール−３−イルチオ）酢酸、（５−メルカプト−１，３，４−チアジアゾール−２−イルチオ）酢酸、ピリジン−２，３−ジカルボン酸、ピリジン−２，４−ジカルボン酸、ピリジン−２，５−ジカルボン酸、ピリジン−２，６−ジカルボン酸、ピリジン−３，４−ジカルボン酸、ピリジン−３，５−ジカルボン酸、ピリダジン−３，４−ジカルボン酸、ピリダジン−３，５−ジカルボン酸、ピリダジン−３，６−ジカルボン酸、ピリダジン−４，５−ジカルボン酸、ピリミジン−２，４−ジカルボン酸、ピリミジン−２，５−ジカルボン酸、ピリミジン−４，５−ジカルボン酸、ピリミジン−４，６−ジカルボン酸、ピラジン−２，３−ジカルボン酸、ピラジン−２，５−ジカルボン酸、ピリジン−２，６−ジカルボン酸、トリアジン−２，４−ジカルボン酸の２つの酸性基を有する複素環化合物；が好ましい。
これらの化合物を使用することにより、樹脂組成物から形成される樹脂膜の低リーク電流特性をより高めることができる。

本発明においては、酸性基を有する化合物（Ｂ）として、上記と同様な効果が得られることから、潜在的酸発生剤を用いることができる。潜在的酸発生剤としては、加熱により酸を発生するカチオン重合触媒である、スルホニウム塩、ベンゾチアゾリウム塩、アンモニウム塩、ホスホニウム塩、ブロックカルボン酸（商品名「ノフキュアー ＴＮ１」「ノフキュアー ＴＮ２」、日油社製）等が挙げられる。これらの中でも、ブロックカルボン酸が好ましい。

本発明で用いる樹脂組成物中における、酸性基を有する化合物（Ｂ）の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）１００重量部に対して、通常、０．１〜５０重量部、好ましくは１〜４５重量部、より好ましくは２〜４０重量部、さらに好ましくは３〜３０重量部の範囲である。酸性基を有する化合物（Ｂ）の使用量を上記範囲とすることで、樹脂組成物を液状安定性に優れたものとすることができる。

（架橋剤（Ｃ））
本発明で用いる架橋剤（Ｃ）は、その分子量が、上述したバインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対する比率で、０．０５以下のものである。すなわち、「架橋剤（Ｃ）の分子量」／「バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）」＝０．０５以下である。架橋剤（Ｃ）として、バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対する比率が、０．０５以下である分子量を有するものを使用することにより、樹脂組成物から形成される樹脂膜を、低リーク電流特性に優れたものとすることができる。一方、架橋剤（Ｃ）として、バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対する比率が、０．０５を超える分子量を有するものを使用すると、得られる半導体素子基板の低リーク電流特性、特に、高温高湿条件における低リーク電流特性が悪化してしまう。なお、架橋剤（Ｃ）が高分子材料である場合には、重量平均分子量（Ｍｗ）が、上記範囲にあればよい。

架橋剤（Ｃ）の分子量は、バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対し、その比率が０．０５以下であればよいが、好ましくは０．００２〜０．０５、より好ましくは０．０２５〜０．３３、さらに好ましくは０．０３３〜０．２５である。なお、架橋剤（Ｃ）の分子量は、バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）との関係で、上記範囲であればよいが、架橋剤（Ｃ）の分子量は、好ましくは１００〜５００であり、より好ましくは１２０〜４５０、さらに好ましくは１５０〜３００である。架橋剤（Ｃ）の分子量が低すぎると、得られる樹脂膜の平坦性が低下するおそれがある。

また、架橋剤（Ｃ）としては、バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対する比率が、０．０５以下である分子量を有することに加え、そのＳＰ値が、以下の範囲にあるものが好ましい。すなわち、架橋剤（Ｃ）のＳＰ値をＳＰ_１とした場合に、ＳＰ値が１９６２０（Ｊ／ＣＵＭ）^１／２であるアリルグリシジルエーテルのＳＰ値であるＳＰ_２に対する差（ＳＰ_１−ＳＰ_２）が−１９００〜５４００（Ｊ／ＣＵＭ）^１／２の範囲であり、好ましくは−１９００〜４０００（Ｊ／ＣＵＭ）^１／２の範囲、より好ましくは、−１９００〜３０００（Ｊ／ＣＵＭ）^１／２の範囲であることが好ましい。前記差（ＳＰ_１−ＳＰ_２）が上記範囲にあるものを使用することにより、樹脂組成物により形成される樹脂膜の低リーク電流特性をより高めることができる。

このような架橋剤（Ｃ）としては、バインダー樹脂（Ａ）と反応し得る官能基を、分子内に１つ以上、好ましくは２つ以上、より好ましくは３つ以上有するものが挙げられる。架橋剤（Ｃ）としては、バインダー樹脂（Ａ）中の官能基や不飽和結合基等と反応し得る官能基を有するものであればよく、特に限定されないが、特に、プロトン性極性基と反応し得る官能基を有するものが好ましい。このような官能基としては、たとえば、アミノ基、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられ、これらのなかでも、アミノ基、エポキシ基およびイソシアネート基が好ましく、特にエポキシ基が好ましい。

架橋剤（Ｃ）の具体例としては、１，２，８，９−ジエポキシリモネン（商品名「セロキサイド３０００」、ダイセル化学工業社製）、（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（商品名「セロキサイド２０２１Ｐ」、ダイセル化学工業社製）、トリメチロールプロパンポリグリシジルエーテル（商品名「ＳＲ−ＴＭＰ」、坂本薬品工業社製）、グリセリンポリグリシジルエーテル（商品名「ＳＲ−ＧＬＧ」、坂本薬品工業社製）、１，４‐ビス｛〔（３−エチル−３−オキセタニル）メトキシ〕メチル｝ベンゼン（商品名「アロンオキセタンＯＸＴ−１２１」、東亞合成社製）、などが挙げられる。これらのなかでも、低リーク電流特性の向上効果がより高いという点より、１，２，８，９−ジエポキシリモネン、（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレートが好ましい。これらは単独で、または２種以上組み合わせて用いることができる。

本発明においては、架橋剤（Ｃ）に、以下の架橋剤を組み合わせて用いてもよい。架橋剤（Ｃ）と組み合わせて使用する架橋剤としては、２以上の反応性基を有する化合物が挙げられる。このような反応性基としては、例えば、アミノ基、カルボキシ基、水酸基、エポキシ基、イソシアネート基等が挙げられ、より好ましくはアミノ基、エポキシ基及びイソシアネート基であり、さらに好ましくはアミノ基及びエポキシ基である。また、エポキシ基としては、末端エポキシ基、脂環式エポキシ基が好ましく、脂環式エポキシ基がより好ましい。

具体例としては、ヘキサメチレンジアミン等の脂肪族ポリアミン類；４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、ジアミノジフェニルスルフォン等の芳香族ポリアミン類；２，６−ビス（４’−アジドベンザル）シクロヘキサノン、４，４’−ジアジドジフェニルスルフォン等のアジド類；ナイロン、ポリヘキサメチレンジアミンテレレフタルアミド、ポリヘキサメチレンイソフタルアミド等のポリアミド類；Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’−（ヘキサアルコキシアルキル）メラミン等のメチロール基やイミノ基等を有していてもよいメラミン類（商品名「サイメル３０３、サイメル３２５、サイメル３７０、サイメル３５０、サイメル２３２、サイメル２３５、サイメル２７２、サイメル２１２、マイコート５０６」｛以上、サイテックインダストリーズ社製｝等のサイメルシリーズ、マイコートシリーズ）；Ｎ，Ｎ’，Ｎ’’，Ｎ’’’−（テトラアルコキシアルキル）グリコールウリル等のメチロール基やイミノ基等を有していても良いグリコールウリル類（商品名「サイメル１１７０」｛以上、サイテックインダストリーズ社製｝等のサイメルシリーズ）；エチレングリコールジ（メタ）アクリレート等のアクリレート化合物；ヘキサメチレンジイソシアネート系ポリイソシアネート、イソホロンジイソシアネート系ポリイソシアネート、トリレンジイソシアネート系ポリイソシアネート、水添ジフェニルメタンジイソシアネート等のイソシアネート系化合物；１，４−ジ−（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、１，４−ジ−（ヒドロキシメチル）ノルボルナン；１，３，４−トリヒドロキシシクロヘキサン；ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、ポリフェノール型エポキシ樹脂、環状脂肪族エポキシ樹脂、脂肪族グリシジルエーテル、エポキシアクリレート重合体等のエポキシ化合物；フルオレン系エポキシ樹脂；トリアジン核含有エポキシを挙げることができる。

エポキシ化合物の具体例としては、ジシクロペンタジエンを骨格とする３官能性のエポキシ化合物（商品名「ＸＤ−１０００」、日本化薬社製）、２，２−ビス（ヒドロキシメチル）１−ブタノールの１，２−エポキシ−４−（２−オキシラニル）シクロヘキサン付加物（シクロヘキサン骨格及び末端エポキシ基を有する１５官能性の脂環式エポキシ樹脂、商品名「ＥＨＰＥ３１５０」、ダイセル化学工業社製）、エポキシ化３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸ビス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（脂肪族環状３官能性のエポキシ樹脂、商品名「エポリードＧＴ３０１」、ダイセル化学工業社製）、エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（脂肪族環状４官能性のエポキシ樹脂、商品名「エポリードＧＴ４０１」、ダイセル化学工業社製）等の脂環構造を有するエポキシ化合物；

ビスフェノールＡ型多官能エポキシ化合物（商品名 コンポセラン「Ｅ１０３」「Ｅ１０３Ａ」「Ｅ１０２」「Ｅ１０２Ｂ」「Ｅ２０１」「Ｅ２０２Ｃ」「ＳＱ５０６」「ＳＱ５０２−８」、荒川化学工業社製）；フルオレン系エポキシ樹脂（商品名 オンコート「ＥＸ−１０１０」「ＥＸ−１０１１」「ＥＸ−１０１２」「ＥＸ−１０２０」「ＥＸ−１０３０」「ＥＸ−１０４０」「ＥＸ−１０５０」「ＥＸ−１０５１」「ＥＸ−１０６０」、ナガセケムテックス社製）、（商品名「オグゾール ＰＧ１００」「オグゾール ＥＧ−２００」、大阪ガスケミカル社製）、複素環含有エポキシ化合物（商品名「ＴＥＰＩＣ」、日産化学工業社製）、芳香族アミン型多官能エポキシ化合物（商品名「Ｈ−４３４」、東都化成工業社製）、クレゾールノボラック型多官能エポキシ化合物（商品名「ＥＯＣＮ−１０２０」、日本化薬社製）、フェノールノボラック型多官能エポキシ化合物（エピコート１５２、１５４、ジャパンエポキシレジン社製）、ナフタレン骨格を有する多官能エポキシ化合物（商品名ＥＸＡ−４７００、大日本インキ化学株式会社製）、鎖状アルキル多官能エポキシ化合物（商品名「ＳＲ−ＭＫ３」、坂本薬品工業社製）、多官能エポキシポリブタジエン（商品名「エポリードＰＢ３６００」、ダイセル化学工業社製）、グリセリンのグリシジルポリエーテル化合物（商品名「ＳＲ−ＧＬＧ」、阪本薬品工業株式会社製）、ジグリセリンポリグリシジルエーテル化合物（商品名「ＳＲ−ＤＧＥ」、阪本薬品工業株式会社製、ポリグリセリンポリグリシジルエーテル化合物（商品名「ＳＲ−４ＧＬ」、阪本薬品工業株式会社製）等の脂環構造を有さないエポキシ化合物；を挙げることができる。

本発明で用いる樹脂組成物中における、架橋剤（Ｃ）の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）１００重量部に対して、２１〜１５０重量部であり、好ましくは２５〜１４０重量部、より好ましくは２８〜１３０重量部である。架橋剤（Ｃ）の含有量が少なすぎると、得られる樹脂膜の膜密度が低くなってしまい、半導体素子基板のリーク電流が大きくなるおそれがあり、一方、含有量が多すぎると、樹脂膜の応力が増加して半導体素子基板との密着性が低下するおそれがある。

（感放射線化合物（Ｄ））
本発明で用いる樹脂組成物は、バインダー樹脂（Ａ）、酸性基を有する化合物（Ｂ）および架橋剤（Ｃ）に加えて、感放射線化合物（Ｄ）をさらに含有するものであることが好ましい。

本発明で用いる感放射線化合物（Ｄ）は、紫外線や電子線等の放射線の照射により、化学反応を引き起こすことのできる化合物である。本発明において感放射線化合物（Ｄ）は、樹脂組成物から形成される樹脂膜のアルカリ溶解性を制御できるものが好ましく、特に、光酸発生剤を使用することが好ましい。

このような感放射線化合物（Ｄ）としては、例えば、アセトフェノン化合物、トリアリールスルホニウム塩、キノンジアジド化合物等のアジド化合物等が挙げられるが、好ましくはアジド化合物、特に好ましくはキノンジアジド化合物である。

キノンジアジド化合物としては、例えば、キノンジアジドスルホン酸ハライドとフェノール性水酸基を有する化合物とのエステル化合物を用いることができる。キノンジアジドスルホン酸ハライドの具体例としては、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロライド、１，２−ナフトキノンジアジド−４−スルホン酸クロライド、１，２−ベンゾキノンジアジド−５−スルホン酸クロライド等が挙げられる。フェノール性水酸基を有する化合物の代表例としては、１，１，３−トリス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン、４，４’−［１−［４−［１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル］フェニル］エチリデン］ビスフェノール等が挙げられる。これら以外のフェノール性水酸基を有する化合物としては、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリス（４−ヒドロキシ−３−メチルフェニル）エタン、１，１，２，２−テトラキス（４−ヒドロキシフェニル）エタン、ノボラック樹脂のオリゴマー、フェノール性水酸基を１つ以上有する化合物とジシクロペンタジエンとを共重合して得られるオリゴマー等が挙げられる。
これらの中でも、１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロライドとフェノール性水酸基を有する化合物との縮合物が好ましく、１，１，３−トリス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン（１モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロライド（１．９モル）との縮合物がより好ましい。

また、光酸発生剤としては、キノンジアジド化合物の他、オニウム塩、ハロゲン化有機化合物、α，α’−ビス（スルホニル）ジアゾメタン系化合物、α−カルボニル−α’−スルホニルジアゾメタン系化合物、スルホン化合物、有機酸エステル化合物、有機酸アミド化合物、有機酸イミド化合物等、公知のものを用いることができる。
これらは、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

本発明で用いる樹脂組成物中における感放射線化合物（Ｄ）の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは１０〜１００重量部、より好ましくは１５〜７０重量部、さらに好ましくは２０〜５０重量部の範囲である。感放射線化合物（Ｄ）の含有量がこの範囲にあれば、樹脂組成物からなる樹脂膜をパターン化する際に、放射線照射部と放射線未照射部との現像液への溶解度差が大きくなり、放射線感度も高くなり、現像によるパターン化が容易であるので好適である。

（その他の配合剤）
さらに、本発明で用いる樹脂組成物には、溶剤が含有されていてもよい。溶剤としては、特に限定されず、樹脂組成物の溶剤として公知のもの、例えばアセトン、メチルエチルケトン、シクロペンタノン、２−ヘキサノン、３−ヘキサノン、２−ヘプタノン、３−ヘプタノン、４−ヘプタノン、２−オクタノン、３−オクタノン、４−オクタノンなどの直鎖のケトン類；ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、シクロヘキサノールなどのアルコール類；エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、ジオキサンなどのエーテル類；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などのアルコールエーテル類；ギ酸プロピル、ギ酸ブチル、酢酸プロピル、酢酸ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、酪酸メチル、酪酸エチル、乳酸メチル、乳酸エチルなどのエステル類；セロソルブアセテート、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、プロピルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテートなどのセロソルブエステル類；プロピレングリコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノ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ブチルエーテルなどのプロピレングリコール類；ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、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メチルエチルエーテルなどのジエチレングリコール類；γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、γ−カプロラクトン、γ−カプリロラクトンなどの飽和γ−ラクトン類；トリクロロエチレンなどのハロゲン化炭化水素類；トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素類；ジメチルアセトアミド、ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルアセトアミドなどの極性溶媒などが挙げられる。これらの溶剤は、単独でも２種以上を組み合わせて用いてもよい。溶剤の含有量は、バインダー樹脂（Ａ）１００重量部に対して、好ましくは１０〜１００００重量部、より好ましくは５０〜５０００重量部、さらに好ましくは１００〜１０００重量部の範囲である。なお、樹脂組成物に溶剤を含有させる場合には、溶剤は、通常、樹脂膜形成後に除去されることとなる。

また、本発明で用いる樹脂組成物は、本発明の効果が阻害されない範囲であれば、所望により、界面活性剤、酸性化合物、カップリング剤またはその誘導体、増感剤、潜在的酸発生剤、酸化防止剤、光安定剤、消泡剤、顔料、染料、フィラー等のその他の配合剤；等を含有していてもよい。

界面活性剤は、ストリエーション（塗布筋あと）の防止、現像性の向上等の目的で使用される。界面活性剤の具体例としては、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等の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オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアリールエーテル類；ポリオキシエチレンジラウレート、ポリオキシエチレンジステアレート等のポリオキシエチレンジアルキルエステル類等のノニオン系界面活性剤；フッ素系界面活性剤；シリコーン系界面活性剤；メタクリル酸共重合体系界面活性剤；アクリル酸共重合体系界面活性剤；等が挙げられる。

カップリング剤またはその誘導体は、樹脂組成物からなる樹脂膜と、半導体素子基板を構成する半導体層を含む各層との密着性をより高める効果を有する。カップリング剤またはその誘導体としては、ケイ素原子、チタン原子、アルミニウム原子、ジルコニウム原子から選ばれる１つの原子を有し、該原子に結合したヒドロカルビルオキシ基またはヒドロキシ基を有する化合物等が使用できる。

カップリング剤またはその誘導体としては、例えば、
テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラ−ｉ−プロポキシシラン、テトラ−ｎ−ブトキシシランなどのテトラアルコキシシラン類、
メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ-プロピルトリエトキシシラン、ｉ−プロピルトリメトキシシラン、ｉ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−ブチルトリメトキシシラン、ｎ−ブチルトリエトキシシラン、ｎ−ペンチルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘプチルトリメトキシシラン、ｎ−オクチルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｐ−スチリルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリメトキシシラン、シクロヘキシルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、３−クロロプロピルトリメトキシシラン、３−クロロプロピルトリエトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、３，３，３−トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、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、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、Ｎ−フェニル−３−アミノプロピルトリメトキシシラン、２−ヒドロキシエチルトリメトキシシラン、２−ヒドロキシエチルトリエトキシシラン、２−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、２−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、３−ヒドロキシプロピルトリメトキシシラン、３−ヒドロキシプロピルトリエトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、３−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、３−イソシアナートプロピルトリメトキシシラン、３−イソシアナート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トリエトキシシラン、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、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシシラン、３−（メタ）アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、３−（メタ）アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリメトキシシラン、３−ウレイドプロピルトリエトキシシラン、３−エチル（トリメトキシシリルプロポキシメチル）オキセタン、３−エチル（トリエトキシシリルプロポキシメチル）オキセタン、３−トリエトキシシリル−Ｎ−（１，３−ジメチル−ブチリデン）プロピルアミン、ビス（トリエトキシシリルプロピル）テトラスルフィドなどのトリアルコキシシラン類、
ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジエチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジメトキシシラン、ジ−ｎ−プロピルジエトキシシラン、ジ−ｉ−プロピルジメトキシシラン、ジ−ｉ−プロピルジエトキシシラン、ジ−ｎ−ブチルジメトキシシラン、ジ−ｎ−ペンチルジメトキシシラン、ジ−ｎ−ペンチルジエトキシシラン、ジ−ｎ−ヘキシルジメトキシシラン、ジ−ｎ−ヘキシルジエトキシシラン、ジ−ｎ−へプチルジメトキシシラン、ジ−ｎ−ヘプチルジエトキシシラン、ジ−ｎ−オクチルジメトキシシラン、ジ−ｎ−オクチルジエトキシシラン、ジ−ｎ−シクロヘキシルジメトキシシラン、ジ−ｎ−シクロヘキシルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、３−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルメチルジメトキシシラン、３−メタクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、３−アクリルオキシプロピルメチルジエトキシシラン、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などのジアルコキシシラン類の他、
メチルトリアセチルオキシシラン、ジメチルジアセチルオキシシラン、商品名Ｘ−１２−４１４、ＫＢＰ−４４（信越化学工業株式会社製）、２１７ＦＬＡＫＥ、２２０ＦＬＡＫＥ、２３３ＦＬＡＫＥ、ｚ６０１８（東レダウコーニング株式会社製）等のケイ素原子含有化合物；フェノール樹脂−シリカハイブリッド（商品名「コンポセラン Ｐ５０１」「コンポセラン Ｐ５０２」、荒川化学工業社製）、シルセスキオキサン（商品名「コンポセラン ＳＱ−５０６」、荒川化学工業社製）等のフェノール基及びシラノール基を有する化合物；

（テトラ−ｉ−プロポキシチタン、テトラ−n−ブトキシチタン、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）チタン、チタニウム−i−プロポキシオクチレングリコレート、ジ−ｉ−プロポキシ・ビス（アセチルアセトナト）チタン、プロパンジオキシチタンビス（エチルアセトアセテート）、トリ−ｎ−ブトキシチタンモノステアレート、ジ−ｉ−プロポキシチタンジステアレート、チタニウムステアレート、ジ−ｉ−プロポキシチタンジイソステアレート、（２−ｎ−ブトキシカルボニルベンゾイルオキシ）トリブトキシチタン、ジ−ｎ−ブトキシ・ビス（トリエタノールアミナト）チタンの他、プレンアクトシリーズ（味の素ファインテクノ株式会社製））等のチタン原子含有化合物；
（アセトアルコキシアルミウムジイソプロピレート）等のアルミニウム原子含有化合物；
（テトラノルマルプロポキシジルコニウム、テトラノルマルブトキシジルコニウム、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシアセチルアセトネート、ジルコニウムものブトキシアセチルアセトネートビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムジブトキシビス（エチルアセトアセテート）、ジルコニウムテトラアセチルアセトネート、ジルコニウムトリブトキシステアレート）等のジルコニウム原子含有化合物；が挙げられる。

増感剤の具体例としては、２Ｈ−ピリド−（３，２−ｂ）−１，４−オキサジン−３（４Ｈ）−オン類、１０Ｈ−ピリド−（３，２−ｂ）−１，４−ベンゾチアジン類、ウラゾール類、ヒダントイン類、バルビツール酸類、グリシン無水物類、１−ヒドロキシベンゾトリアゾール類、アロキサン類、マレイミド類等が挙げられる。

酸化防止剤としては、通常の重合体に使用されている、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤、イオウ系酸化防止剤、ラクトン系酸化防止剤等が使用できる。例えば、フェノール類として、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−メチルフェノール、ｐ−メトキシフェノール、スチレン化フェノール、ｎ−オクタデシル−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、２，２’−メチレン−ビス（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２−ｔ−ブチル−６−（３’−ｔ−ブチル−５’−メチル−２’−ヒドロキシベンジル）−４−メチルフェニルアクリレート、４，４’−ブチリデン−ビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオ−ビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、ペンタエリスリトールテトラキス［３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］、アルキル化ビスフェノール等を挙げることができる。リン系酸化防止剤としては、亜リン酸トリフェニル、亜リン酸トリス（ノニルフェニル）、イオウ系としては、チオジプロピオン酸ジラウリル等が挙げられる。

光安定剤としては、ベンゾフェノン系、サリチル酸エステル系、ベンゾトリアゾール系、シアノアクリレート系、金属錯塩系等の紫外線吸収剤、ヒンダ−ドアミン系（ＨＡＬＳ）等、光により発生するラジカルを捕捉するもの等のいずれでもよい。これらのなかでも、ＨＡＬＳはピペリジン構造を有する化合物で、樹脂組成物に対し着色が少なく、安定性がよいため好ましい。具体的な化合物としては、ビス（２，２，６，６−テトラメチル−4−ピペリジル）セバケート、１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル／トリデシル１，２，３，４−ブタンテトラカルボキシレート、ビス（１−オクチロキシ−２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート等が挙げられる。

本発明で用いる樹脂組成物の調製方法は、特に限定されず、樹脂組成物を構成する各成分を公知の方法により混合すればよい。
混合の方法は特に限定されないが、樹脂組成物を構成する各成分を溶剤に溶解または分散して得られる溶液または分散液を混合するのが好ましい。これにより、樹脂組成物は、溶液または分散液の形態で得られる。

本発明で用いる樹脂組成物を構成する各成分を溶剤に溶解または分散する方法は、常法に従えばよい。具体的には、攪拌子とマグネティックスターラーを使用した攪拌、高速ホモジナイザー、ディスパー、遊星攪拌機、二軸攪拌機、ボールミル、三本ロール等を使用して行なうことができる。また、各成分を溶剤に溶解または分散した後に、例えば、孔径が０．５μｍ程度のフィルター等を用いて濾過してもよい。

本発明で用いる樹脂組成物の固形分濃度は、通常、１〜７０重量％、好ましくは５〜６０重量％、より好ましくは１０〜５０重量％である。固形分濃度がこの範囲にあれば、溶解安定性、塗布性や形成される樹脂膜の膜厚均一性、平坦性等が高度にバランスされ得る。

（半導体素子基板）
次いで、本発明の半導体素子基板について、説明する。本発明の半導体素子基板は、上述した樹脂組成物からなる樹脂膜を有し、該樹脂膜は、半導体素子基板に実装されている半導体素子表面、または半導体素子に含まれる半導体層と接触して形成される。

本発明の半導体素子基板としては、基板上に半導体素子が実装された構成を有するものであればよく、特に限定されないが、アクティブマトリックス基板、有機ＥＬ素子基板、集積回路素子基板、および固体撮像素子基板などが挙げられ、上述した樹脂組成物からなる樹脂膜を形成することによる特性向上効果が特に顕著であるという観点より、アクティブマトリックス基板、および有機ＥＬ素子基板が好ましい。

本発明の半導体素子基板の一例としてのアクティブマトリックス基板としては、特に限定されないが、基板上に、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子がマトリックス状に配置されると共に、該スイッチング素子を駆動するためのゲート信号を供給するゲート信号線、および該スイッチング素子に表示信号を供給するためのソース信号線が互いに交差するよう設けられている構成を有するものなどが例示される。また、スイッチング素子の一例としての薄膜トランジスタとしては、基板上に、ゲート電極、ゲート絶縁層、半導体層、ソース電極、およびドレイン電極を有する構成などが例示される。

さらに、本発明の半導体素子基板の一例としての有機ＥＬ素子基板としては、たとえば、基板上に、陽極、正孔注入輸送層、半導体層としての有機発光層、電子注入層、および陰極などから構成される発光体部と、該発光体部を分離するために画素分離膜とを有する構成を有するものなどが例示される。

そして、本発明の半導体素子基板を構成する樹脂膜としては、上述した樹脂組成物からなり、半導体素子基板に実装されている半導体素子表面、または半導体素子に含まれる半導体層と接触して形成される樹脂膜であればよく、特に限定されないが、本発明の半導体素子基板が、アクティブマトリックス基板、または有機ＥＬ素子基板である場合には、次のように構成することができる。すなわち、たとえば、本発明の半導体素子基板が、アクティブマトリックス基板である場合には、上述した樹脂組成物からなる樹脂膜は、アクティブマトリックス基板の表面に形成される保護膜や、アクティブマトリックス基板を構成する薄膜トランジスタの半導体層（たとえば、アモルファスシリコン層）と接触して形成されるゲート絶縁膜とすることができる。あるいは、本発明の半導体素子基板が、有機ＥＬ素子基板である場合には、有機ＥＬ素子基板の表面に形成される封止膜や、有機ＥＬ素子基板に含まれる発光体部（通常、陽極、正孔注入輸送層、半導体層としての有機発光層、電子注入層、および陰極から構成される。）を分離するための画素分離膜とすることができる。

また、本発明の半導体素子基板を構成する樹脂膜は、無機イオン含有量が、好ましくは１〜１０００ｐｐｂであり、より好ましくは１〜５００ｐｐｂ、さらに好ましくは１〜３００ｐｐｂである。無機イオン含有量を上記範囲とすることにより、半導体素子基板を低リーク電流特性に優れたものとすることができる。樹脂膜中における無機イオン含有量が多すぎると、半導体素子基板の、無機イオンに起因するリーク電流が大きくなってしまい、結果として、低リーク電流特性に劣ってしまう。

なお、無機イオンとしては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオンなどのハロゲンイオン；ナトリウムイオン、カリウムイオン、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、鉄イオン、鈴イオンなどの金属イオン；などが挙げられる。

また、本発明においては、樹脂膜中に含有される無機イオンのうち、ハロゲンイオンの含有量が、特に、１〜５００ｐｐｂの範囲であることがより好ましく、１〜３００ｐｐｂの範囲であることがさらに好ましい。無機イオンの含有量を上記範囲とし、かつ、無機イオンのなかでも、特にハロゲンイオンの含有量を上記範囲とすることにより、低リーク電流特性のさらなる向上を図ることができる。

なお、本発明においては、無機イオン中の、金属イオン含有量は、たとえば、ＩＣＰ質量分析装置を用い、樹脂膜中における、各原子の含有量を計測することにより、測定することができる。
また、ハロゲンイオン含有量は、本発明に用いる架橋剤（Ｃ）及び組み合わせて用いることのできる前記架橋剤それぞれに含まれる既知のハロゲンイオン量から求めることができる。

また、本発明の半導体素子基板を構成する樹脂膜は、膜密度が、好ましくは１．０〜３．０ｇ／ｃｍ^３であり、より好ましくは１．１〜３．０ｇ／ｃｍ^３である。樹脂膜の膜密度が低すぎると、半導体素子基板のリーク電流が大きくなるおそれがあり、一方、膜密度が高すぎると、樹脂膜と基板との間の密着性が不十分となるおそれがある。なお、樹脂膜の膜密度は、たとえば、ＸＲＲ（Ｘ線反射率法）により測定することができる。

本発明の半導体素子基板において、樹脂膜を形成する方法としては、特に限定されず、例えば、塗布法やフィルム積層法等の方法を用いることができる。

塗布法は、例えば、樹脂組成物を、塗布した後、加熱乾燥して溶剤を除去する方法である。樹脂組成物を塗布する方法としては、例えば、スプレー法、スピンコート法、ロールコート法、ダイコート法、ドクターブレード法、回転塗布法、バー塗布法、スクリーン印刷法等の各種の方法を採用することができる。加熱乾燥条件は、各成分の種類や配合割合に応じて異なるが、通常、３０〜１５０℃、好ましくは６０〜１２０℃で、通常、０．５〜９０分間、好ましくは１〜６０分間、より好ましくは１〜３０分間で行なえばよい。

フィルム積層法は、樹脂組成物を、樹脂フィルムや金属フィルム等のＢステージフィルム形成用基材上に塗布した後に加熱乾燥により溶剤を除去してＢステージフィルムを得、次いで、このＢステージフィルムを、積層する方法である。加熱乾燥条件は、各成分の種類や配合割合に応じて適宜選択することができるが、加熱温度は、通常、３０〜１５０℃であり、加熱時間は、通常、０．５〜９０分間である。フィルム積層は、加圧ラミネータ、プレス、真空ラミネータ、真空プレス、ロールラミネータ等の圧着機を用いて行なうことができる。

樹脂膜の厚さとしては、特に限定されず、用途に応じて適宜設定すればよいが、樹脂膜が、アクティブマトリックス基板用の保護膜、または有機ＥＬ素子基板用の封止膜である場合には、樹脂膜の厚さは、好ましくは０．１〜１００μｍ、より好ましくは０．５〜５０μｍ、さらに好ましくは０．５〜３０μｍである。

また、本発明で用いる樹脂組成物は、架橋剤（Ｃ）を含むものであるため、上記した塗布法またはフィルム積層法により形成した樹脂膜について、架橋反応を行なうことができる。このような架橋は、架橋剤（Ｃ）の種類に応じて適宜方法を選択すればよいが、通常、加熱により行なう。加熱方法は、例えば、ホットプレート、オーブン等を用いて行なうことができる。加熱温度は、通常、１８０〜２５０℃であり、加熱時間は、樹脂膜の面積や厚さ、使用機器等により適宜選択され、例えばホットプレートを用いる場合は、通常、５〜６０分間、オーブンを用いる場合は、通常、３０〜９０分間の範囲である。加熱は、必要に応じて不活性ガス雰囲気下で行ってもよい。不活性ガスとしては、酸素を含まず、かつ、樹脂膜を酸化させないものであればよく、例えば、窒素、アルゴン、ヘリウム、ネオン、キセノン、クリプトン等が挙げられる。これらの中でも窒素とアルゴンが好ましく、特に窒素が好ましい。特に、酸素含有量が０．１体積％以下、好ましくは０．０１体積％以下の不活性ガス、特に窒素が好適である。これらの不活性ガスは、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

また、上述した樹脂組成物からなる樹脂膜が、アクティブマトリックス基板用の保護膜、または有機ＥＬ素子基板用の封止膜など、所定のパターンで形成されるものである場合には、パターン化してもよい。樹脂膜をパターン化する方法としては、たとえば、樹脂組成物に感放射線化合物（Ｄ）を含有させ、感放射線化合物（Ｄ）を含有する樹脂組成物を用いて、パターン化前の樹脂膜を形成し、パターン化前の樹脂膜に活性放射線を照射して潜像パターンを形成し、次いで潜像パターンを有する樹脂膜に現像液を接触させることによりパターンを顕在化させる方法などが挙げられる。

活性放射線としては、樹脂組成物に含有させる感放射線化合物（Ｄ）を活性化させ、感放射線化合物（Ｄ）を含む樹脂組成物のアルカリ可溶性を変化させることができるものであれば特に限定されない。具体的には、紫外線、ｇ線やｉ線等の単一波長の紫外線、ＫｒＦエキシマレーザー光、ＡｒＦエキシマレーザー光等の光線；電子線のような粒子線；等を用いることができる。これらの活性放射線を選択的にパターン状に照射して潜像パターンを形成する方法としては、常法に従えばよく、例えば、縮小投影露光装置等により、紫外線、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザー光、ＡｒＦエキシマレーザー光等の光線を所望のマスクパターンを介して照射する方法、または電子線等の粒子線により描画する方法等を用いることができる。活性放射線として光線を用いる場合は、単一波長光であっても、混合波長光であってもよい。照射条件は、使用する活性放射線に応じて適宜選択されるが、例えば、波長２００〜４５０ｎｍの光線を使用する場合、照射量は、通常１０〜１，０００ｍＪ／ｃｍ^２、好ましくは５０〜５００ｍＪ／ｃｍ^２の範囲であり、照射時間と照度に応じて決まる。このようにして活性放射線を照射した後、必要に応じ、樹脂膜を６０〜１３０℃程度の温度で１〜２分間程度加熱処理する。

次に、パターン化前の樹脂膜に形成された潜像パターンを現像して顕在化させる。現像液としては、通常、アルカリ性化合物の水性溶液が用いられる。アルカリ性化合物としては、例えば、アルカリ金属塩、アミン、アンモニウム塩を使用することができる。アルカリ性化合物は、無機化合物であっても有機化合物であってもよい。これらの化合物の具体例としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、メタケイ酸ナトリウム等のアルカリ金属塩；アンモニア水；エチルアミン、ｎ−プロピルアミン等の第一級アミン；ジエチルアミン、ジ−ｎ−プロピルアミン等の第二級アミン；トリエチルアミン、メチルジエチルアミン等の第三級アミン；テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラブチルアンモニウムヒドロキシド、コリン等の第四級アンモニウム塩；ジメチルエタノールアミン、トリエタノールアミン等のアルコールアミン；ピロール、ピペリジン、１，８−ジアザビシクロ［５．４．０］ウンデカ−７−エン、１，５−ジアザビシクロ［４．３．０］ノナ−５−エン、Ｎ−メチルピロリドン等の環状アミン類；等が挙げられる。これらアルカリ性化合物は、それぞれ単独で、または２種以上を組み合わせて用いることができる。

アルカリ水性溶液の水性媒体としては、水；メタノール、エタノール等の水溶性有機溶剤を使用することができる。アルカリ水性溶液は、界面活性剤等を適当量添加したものであってもよい。
潜像パターンを有する樹脂膜に現像液を接触させる方法としては、例えば、パドル法、スプレー法、ディッピング法等の方法が用いられる。現像は、通常、０〜１００℃、好ましくは５〜５５℃、より好ましくは１０〜３０℃の範囲で、通常、３０〜１８０秒間の範囲で適宜選択される。

このようにして目的とするパターンが形成された樹脂膜は、必要に応じて、現像残渣を除去するために、リンス液でリンスすることができる。リンス処理の後、残存しているリンス液を圧縮空気や圧縮窒素により除去する。
さらに、必要に応じて、樹脂組成物に含有させた感放射線化合物（Ｄ）を失活させるために、半導体素子基板全面に、活性放射線を照射することもできる。活性放射線の照射には、上記潜像パターンの形成に例示した方法を利用できる。照射と同時に、または照射後に樹脂膜を加熱してもよい。加熱方法としては、例えば、半導体素子基板をホットプレートやオーブン内で加熱する方法が挙げられる。温度は、通常、１００〜３００℃、好ましくは１２０〜２００℃の範囲である。

本発明において、樹脂膜は、パターン化した後に、架橋反応を行なうことができる。架橋は、上述した方法にしたがって行なえばよい。

本発明の半導体素子基板によれば、半導体素子基板に実装される半導体素子表面、または半導体素子に含まれる半導体層と接触して用いられる樹脂膜を、特定の分子量および特定の吸水率を有するバインダー樹脂と、酸性基を有する化合物と、架橋剤とを含有する組成物を用いて形成するとともに、該組成物に含有される架橋剤として、その分子量が、バインダー樹脂の分子量との関係で特定の範囲にあるものを使用するため、半導体素子基板を、低誘電率特性、低リーク電流特性、および高絶縁破壊電圧特性に優れたものとし、かつ、半導体素子基板に含まれる樹脂膜を、透明性が高いものとすることができる。そのため、本発明によれば、電気特性に優れ、かつ、高性能化が可能な半導体素子基板を提供することができる。
特に、本発明の半導体素子基板が、アクティブマトリックス基板である場合には、ゲート電極の電圧の増加に対して、ソース電極／ドレイン電極間の電流が直線的に立ち上がるという特性を備えるものとすることができ、しかも高温高湿環境下に長時間保持しても、リーク電流特性や閾値電圧が変化せず、そのため、アクティブマトリックス基板を、長寿命かつ低消費電力であり、さらには高コントラストなものとすることができる。

以下に、実施例および比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。各例中の部および％は、特に断りのない限り、重量基準である。
なお、各特性の定義および評価方法は、以下のとおりである。

＜バインダー樹脂の吸水率＞
バインダー樹脂の吸水率はＪＩＳ Ｋ７２０９にしたがい、２３℃の水中に、２４時間浸漬させた後の重量変化より求めた。

＜現像時残渣、未露光部表面の荒れ＞
樹脂組成物をシリコンウェハ上にスピンコートした後、ホットプレートを用いて１００℃で２分間プリベークして、２．５μｍ厚の樹脂膜を形成した。次いで、この樹脂膜に、５μｍ×５μｍのホールパターンのマスクを介して、３６５ｎｍにおける光強度が５ｍＷ／ｃｍ^２である紫外線を、４０秒間、空気中で照射した。次いで、０．４重量％テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、２３℃、６０秒間現像処理を行った後、超純水で３０秒間リンスしてコンタクトホールのパターンを形成した。
そして、このようにして得られたコンタクトホールのパターンを有する樹脂膜について、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて、コンタクトホール内における、溶解残渣の有無、および未露光部表面の荒れの有無の評価を行った。溶解残渣および未露光部表面の荒れのいずれも観測されない方が、現像によるパターン形成性に優れるため、好ましい。

＜焼成時ホール状態＞
上記と同様にして得られたコンタクトホールのパターンを有する樹脂膜に、３６５ｎｍにおける光強度が５ｍＷ／ｃｍ^２である紫外線を、９０秒間、空気中で照射し、次いで、オーブンを用いて２３０℃、１時間ポストベークを行なった。そして、得られたポストベーク後の樹脂膜について、光学顕微鏡により、コンタクトホールを観察し、以下の基準に従って、焼成時ホール状態の評価を行った。
○：コンタクトホールの埋没、およびコンタクトホールの形状の歪みが観察されない。
×：コンタクトホールが埋まっている、またはコンタクトホールの形状が歪んでいる。

＜樹脂膜中の無機イオン含有量＞
・金属イオン含有量
樹脂組成物をジエチレングリコールエチルメチルエーテルにより２０倍に希釈し、ＩＣＰ質量分析装置を用いて樹脂膜中の金属イオン含有量を測定した。
・ハロゲンイオン含有量
使用した各架橋剤中のハロゲンイオン含有量及びその使用量により、樹脂膜中のハロゲンイオン含有量を求めた。なお、各架橋剤のハロゲンイオン含有量はＭＳＤＳ等の値を用いた。

上記金属イオン含有量及びハロゲンイオン含有量に関し、それぞれ１，０００ｐｐｂ以下の場合を「○」、１，０００ｐｐｂを超える値になる場合を「×」とした。

＜リーク電流＞
アクティブマトリックス基板のソース電極とドレイン電極の間に２０Ｖの電圧を印加し、ゲート電極に印加する電圧を−２０〜＋３０Ｖに変化させて、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流を、マニュアルプローバーおよび半導体パラメータアナライザー（Ａｇｉｌｅｎｔ社製、４１５６Ｃ）を用いて測定することで、リーク電流の測定を行なった。なお、測定は、初期状態（高温、高湿環境に保持する前）のアクティブマトリックス基板、および６０℃、９０％ＲＨの高温、高湿環境に保持し、リーク電流が１×１０^−１１Ａ／ｃｍ^３となるまでの時間（単位：時間）を測定した。リーク電流が１×１０^−１１Ａ／ｃｍ^３となるまでの時間が長いほど、低リーク電流特性に優れているといえる。

《合成例１》
＜ポリイミド樹脂（Ａ１）の合成＞
乾燥空気気流下、４つ口フラスコ内で４，４’−ジアミノジフェニルエーテル９．６１部、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン１７．３部、ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン１．２４部及びシクロペンタノン１０２．５部を仕込み、４０℃で溶解させた。その後、無水ピロメリット酸６．５４部、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物９．６７部、３，３’，４，４’−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物１２．４１部及びシクロペンタノン３０部を加え、５０℃で３時間反応させた。そして、得られた反応溶液をロータリーエバポレーターで濃縮することで、固形分濃度３５％のポリイミド樹脂（Ａ１）の溶液を得た。得られたポリイミド樹脂（Ａ１）の重量平均分子量（Ｍｗ）は２０，０００であり、吸水率は０．０４重量％であった。

《合成例２》
＜ポリイミド樹脂（Ａ２）の合成＞
４，４’−ジアミノジフェニルエーテルの使用量を１７．３部に、ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホンの使用量を９．６１部に、それぞれ変更した以外は、合成例１と同様にして、固形分濃度３５％のポリイミド樹脂（Ａ２）の溶液を得た。得られたポリイミド樹脂（Ａ２）の重量平均分子量（Ｍｗ）は２０，０００であり、吸水率は０．１６重量％であった。

《合成例３》
＜アクリル樹脂（Ａ３）の合成＞
反応容器内に、スチレン２０部、ブチルメタクリレート２５部、２−エチルヘキシルアクリレート２５部、メタクリル酸３０部、２，２−アゾビスイソブチロニトリル０．５部、及びプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３００部を仕込み、窒素気流中で撹拌しながら８０℃で５時間反応させた。そして、得られた反応溶液をロータリーエバポレーターで濃縮することで、固形分濃度３５％のアクリル樹脂（Ａ３）の溶液を得た。得られたアクリル樹脂（Ａ３）の重量平均分子量（Ｍｗ）は１５，０００であり、吸水率は０．０５重量％であった。

《合成例４》
＜アクリル樹脂（Ａ４）の合成＞
ブチルメタクリレートの使用量を４０部に、メタクリル酸の使用量を２０部に、それぞれ変更した以外は、合成例３と同様にして、固形分濃度３５％のアクリル樹脂（Ａ４）の溶液を得た。得られたアクリル樹脂（Ａ４）の重量平均分子量（Ｍｗ）は１５，０００であり、吸水率は０．２６重量％であった。

《実施例１》
＜樹脂組成物の調製＞
バインダー樹脂（Ａ）として、合成例１で得られたポリイミド樹脂（Ａ１）１００部、酸性基を有する化合物（Ｂ）として、ピラジン−２，３−ジカルボン酸２部、架橋剤（Ｃ）として、（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート（ダイセル化学工業製、商品名「セロキサイド２０２１Ｐ」、分子量２５０）３０部、感放射線化合物（Ｄ）として、（１，１，３−トリス（２，５−ジメチル−４−ヒドロキシフェニル）−３−フェニルプロパン）（１モル）と１，２−ナフトキノンジアジド−５−スルホン酸クロライド（２．０モル）との縮合物（東洋合成社製、「ＴＳ２００（製品名）」）３５部、老化防止剤として、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］３部、及び、シリコーン系界面活性剤（商品名「ＫＰ３４１」、信越化学工業社製）０．０５部に、有機溶剤として、ジエチレングリコールエチルメチルエーテルを、固形部濃度が２４％となるように添加し、混合攪拌を行なった。３０分攪拌した後、混合物は均一な溶液になった。そして、得られた溶液を、孔径０．４５μｍのポリテトラフルオロエチレン製フィルターでろ過して、樹脂組成物を得た。

＜アクティブマトリックス基板の作製＞
ガラス基板（商品名「コーニング１７３７」、コーニング社製）上に、スパッタリング装置を用いて、クロムを２００ｎｍの膜圧で形成し、フォトリソグラフィによリパターニングを行い、ゲート電極、ゲート信号線およびゲート端子部を形成した。次いで、ＣＶＤ装置により、ゲート電極とゲート電極を覆って、ゲート絶縁膜となるシリコン窒化物膜を４５０ｎｍの厚さ、半導体層となるａ−Ｓｉ層（アモルファスシリコン層）を２５０ｎｍの厚さ、オーミックコンタクト層となるｎ＋Ｓｉ層を５０ｎｍの厚さで連続形成し、ｎ＋Ｓｉ層とａ−Ｓｉ層をアイランド状にパターニングした。さらに、ゲート絶縁膜とｎ＋Ｓｉ層上にスパッタリング装置で、クロムを２００ｎｍの膜厚で形成し、フォトリソグラフィにより、ソース電極、ソース信号線、ドレイン電極、およびデータ端子部を形成し、ソース電極とドレイン電極の間の不要なｎ＋Ｓｉ層を除去してバックチャネルを形成し、ガラス基板上に複数の薄膜トランジスタが形成されたアレイ基板を得た。

そして、得られたアレイ基板に、上記にて得られた樹脂組成物をスピンコートした後、ホットプレートを用いて、９０℃で２分間プリベークして、膜厚１．２μｍの樹脂膜を形成した。次いで、この樹脂膜に、１０μｍ×１０μｍのホールパターンのマスクを介して、３６５ｎｍにおける光強度が５ｍＷ／ｃｍ^２である紫外線を、４０秒間、空気中で照射した。次いで、０．４重量％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液を用いて、２５℃で９０秒間現像処理を行なった後、超純水で３０秒間リンスしてコンタクトホールのパターンを形成した後、２３０℃で１５分間加熱することによりポストベークを行なうことにより、保護膜（樹脂膜）が形成されたアレイ基板を得た。

そして、上記にて保護膜（樹脂膜）を形成したアレイ基板を真空槽に移し、スパッタリングガスとしてアルゴンと酸素との混合ガス（体積比１００：４）を用い、圧力０．３Ｐａ、ＤＣ出力４００Ｗとし、マスクを通してＤＣスパッタリングすることにより、ドレイン電極に接するように、膜圧２００ｎｍのＩｎ−Ｓｎ−Ｏ系の非晶質透明導電層（画素電極）を形成して、アクティブマトリックス基板を得た。

そして、上記にて得られた樹脂組成物を用いて、現像時残渣、未露光部表面の荒れ、焼成時ホール状態、および樹脂膜中の無機イオン含有量の各評価、並びに、アクティブマトリックス基板を用いて、リーク電流の評価を行った。結果を表１に示す。

《実施例２》
バインダー樹脂（Ａ）として、ポリイミド樹脂（Ａ１）の代わりに、合成例３で得られたアクリル樹脂（Ａ３）を使用した以外は実施例１と同様にして、樹脂組成物およびアクティブマトリックス基板を得て、同様に評価を行った。結果を表１に示す。

《比較例１》
バインダー樹脂（Ａ）として、ポリイミド樹脂（Ａ１）の代わりに、合成例２で得られたポリイミド樹脂（Ａ２）を使用し、酸性基を有する化合物（Ｂ）としてのピラジン−２，３−ジカルボン酸を使用しなかった以外は、実施例１と同様にして、樹脂組成物およびアクティブマトリックス基板を得て、同様に評価を行った。結果を表１に示す。

《比較例２》
バインダー樹脂（Ａ）として、ポリイミド樹脂（Ａ１）の代わりに、合成例２で得られたポリイミド樹脂（Ａ２）を使用し、架橋剤（Ｃ）としての（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート３０部の代わりに、エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（脂肪族環状４官能性のエポキシ樹脂、商品名「エポリードＧＴ４０１」、ダイセル化学工業社製、重量平均分子量（Ｍｗ）１１３０）３０部を使用した以外は、実施例１と同様にして、樹脂組成物およびアクティブマトリックス基板を得て、同様に評価を行った。結果を表１に示す。

《比較例３》
バインダー樹脂（Ａ）として、アクリル樹脂（Ａ３）の代わりに、合成例４で得られたアクリル樹脂（Ａ４）を使用し、酸性基を有する化合物（Ｂ）としてのピラジン−２，３−ジカルボン酸を使用しなかった以外は、実施例２と同様にして、樹脂組成物およびアクティブマトリックス基板を得て、同様に評価を行った。結果を表１に示す。

《比較例４》
バインダー樹脂（Ａ）として、アクリル樹脂（Ａ３）の代わりに、合成例４で得られたアクリル樹脂（Ａ４）を使用し、架橋剤（Ｃ）としての（３’，４’−エポキシシクロヘキサン）メチル３，４−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート３０部の代わりに、エポキシ化ブタンテトラカルボン酸テトラキス（３−シクロヘキセニルメチル）修飾ε−カプロラクトン（脂肪族環状４官能性のエポキシ樹脂、商品名「エポリードＧＴ４０１」、ダイセル化学工業社製、重量平均分子量（Ｍｗ）１１３０）３０部を使用した以外は、実施例２と同様にして、樹脂組成物およびアクティブマトリックス基板を得て、同様に評価を行った。結果を表１に示す。

表１に示すように、実施例１，２の結果より、樹脂膜を、特定の分子量および特定の吸水率を有するバインダー樹脂（Ａ）と、酸性基を有する化合物（Ｂ）と、架橋剤（Ｃ）とを含有する組成物を用いて形成するとともに、該組成物に含有される架橋剤として、その分子量が、バインダー樹脂の分子量との関係で特定の範囲としているため、得られる半導体素子基板（アクティブマトリックス基板）は、高温高湿環境下に長時間保持した場合における、リーク電流の増大を抑制することができ、低リーク電流特性に優れるものであった。加えて、該樹脂膜は、現像時残渣、未露光部表面の荒れ、および焼成時ホール状態のいずれも良好な結果であり、現像時のパターン形成性に優れ、高精度なパターン化が可能なものであることも確認できる。

これに対して、比較例１，３の結果より、酸性基を有する化合物（Ｂ）を使用しなかった場合には、高温高湿環境下に保持した場合に、比較的短時間で、リーク電流が増大してしまい、低リーク電流特性に劣る結果であった。
また、比較例２，４の結果より、架橋剤として、分子量が、バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対する比率で、０．０５を超えるものを使用した場合にも、高温高湿環境下に保持した場合に、比較的短時間で、リーク電流が増大してしまい、低リーク電流特性に劣る結果であった。

Claims (4)

1. バインダー樹脂（Ａ）、酸性基を有する化合物（Ｂ）、及び架橋剤（Ｃ）を含有してなる樹脂組成物からなる樹脂膜を有する半導体素子基板であって、
   前記バインダー樹脂（Ａ）は、重量平均分子量（Ｍｗ）が１０，０００以上、吸水率が０．０３重量％以上であり、
   前記架橋剤（Ｃ）は、分子量が１００〜３００であり、
   前記バインダー樹脂（Ａ）の重量平均分子量（Ｍｗ）に対する、前記架橋剤（Ｃ）の分子量の比率が、０．０５以下であり、
   前記バインダー樹脂（Ａ）１００重量部に対する、前記架橋剤（Ｃ）の含有量が２１〜１５０重量部であり、
   前記樹脂膜は、前記半導体素子基板に実装されている半導体素子表面、または前記半導体素子に含まれる半導体層と接触して形成されていることを特徴とする半導体素子基板。
2. 前記樹脂組成物が、感放射線化合物（Ｄ）をさらに含有してなることを特徴とする請求項１に記載の半導体素子基板。
3. 前記樹脂膜中の無機イオン含有量が１〜１０００ｐｐｂであることを特徴とする請求項１または２に記載の半導体素子基板。
4. アクティブマトリックス基板または有機ＥＬ素子基板である請求項１〜３のいずれかに記載の半導体素子基板。