TW495494B

TW495494B - Photosensitive polysilazane composition and method of forming patterned polysilazane film

Info

Publication number: TW495494B
Application number: TW088117059A
Authority: TW
Inventors: Tatsuro Nagahara; Hideki Matsuo; Tomoko Aoki; Kazuhiro Yamada
Original assignee: Tonengeneral Sekiyu Kk
Priority date: 1998-10-05
Filing date: 1999-10-04
Publication date: 2002-07-21
Also published as: JP2000181069A; EP1164435A4; EP1164435A1; KR100620263B1; EP1164435B1; KR20010089282A; WO2000020927A1

Description

A7 廣疋

發明説明（2 ) 半導體裝置等之製程（例如利用c v D之配線蒸鍍工程）中暴露於超過400°C以上之高溫。因此，有機材料之耐熱性不足，故多期望使用無機材料。尤其是圖樣化過之矽石系陶瓷膜徐了耐熱性之外，在耐磨損性，耐蝕性，絕緣性，透明性等也屬優異之薄膜，對於半導體裝置，液晶顯示裝置，印刷電路基板等具有實用也為習知。例如特開平5一 88373 號公報中即記載，在基板上塗布含有聚矽氮烷之塗布液以形成塗膜，並在氧化氣氛下將紫外線以圖樣狀照射於該塗膜，並使紫外線曝光部分固化後，藉由去除紫外線未曝光部分而形成上述㈣膜圖樣之方法。上述陶竟膜圖樣為光照部分固化所殘留，所以可視為負型光致抗蝕劑。如上所述，半導體裝置等之加工一直在追尋精細化之一途。因此，做為抗蝕劑之類型被要求為解相力高之正型而耐氧等離子性高的材料。另外，如欲將圖樣化之被膜殘留當做層間絕緣膜時，則除了上述伴隨精細化之要件以外 ’也期望在做為層間絕緣膜所要求之高财熱性，低介電常數，透明性等也屬優異之材料。 [發明之揭示] 本發明人等，銳意不斷研究之結果意外地發現，在聚石夕氮烧中添加感光氧化劑時，經由光的照射，聚石夕氮烧即刀解、屋過酼後之顯影光照射部分即被去除而得到圖樣化之聚矽氮烷膜，終於完成本發明。亦即根據本發明，提供了： Π]含有聚石夕氮烧與感光氧化劑之感光性聚石夕氛烧組 495494

A7 U I ：________B7 __· 五、發明説明（3 ) 成物，以及 [2] —種开々成圖樣化之聚矽氮烧膜的方法，其包含形成含有聚碎氮燒與感光氧化劑之感光性聚矽氮烷組成物的塗膜的工程’對上述塗膜照射以圖樣狀之光的工程，以及將上述塗膜被照射之部分溶解去除的工程。下面列舉本發明之較佳實施形態： [3] 根據[1]項所記載之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述聚石夕氮烧主要為含有以下列通式（j) ·· R 1 I | R2 R3 (式中’ R1、R2、R3分別單獨表示氫原子、炫基、烯基、環烧基’芳基、以上之基以外且直接耦合於矽或氮之部分為碳之基’烷基曱矽烷基，烷氨基或烷氧基）表示之骨架而數量平均分子量為100至50,000之聚矽氮烷或其改性物。 [4]根據[1]項所記載之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述聚矽氮烷主要為含有以下列通式（Π): - (SiR4(NR5)i 5)n— (II) (式中，R4及R5分別單獨表示氫原子、烷基、烯基、環烧基’芳基、以上之基以外且直接耦合於矽或氮之部分為石反之基’烧基甲梦燒基，院氨基或烧氧基，η為任意之整數 )表示之骨架而數量平均分子量為100至1 〇〇,〇〇〇之聚矽氮烧0 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) Α4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 、τ· -6 - 495494 五、發明説明（4 ) [5] 根據[4]項所記载之感光性聚⑦魏組成物，其中上述通式（II)中，R4為甲基或苯基，且R5為氫基。’、 [6] 根據[3]項所記載之感光性聚矽氮烷組成物，其中上

一（RsiN3) — 、[式中，R 為烷基、烯基、環烷基、芳基，烷氨基或烷基甲矽烷基] 而數量平均分子量為300至1〇〇,〇〇〇之聚合有機矽氧烷。 m根據π]項或[3]至[6]項任一項所記載之感光性聚石夕氮烷組成物，其中上述感光氧化劑為過氧化物。 [8]根據[7]項所記載之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述過氧化物為卜過氧丁基苯甲酸酯，3,3，，4,4，—3 (t—過氧丁基）二異丙氧丁基幾基）二苯甲嗣，或、苯。 [9] 根據[1]項或[3]至[8]項任何一項所記載之感光性聚矽氮烷組成物，其中另含有增感色素。 [10] 根據[9]項所記載之感光性聚矽氮烷組成物，其+ 上述增感色素係由香豆素，酮基香豆素及該等之衍生物及硫代吼喃鏘鹽之中所選出。 [11] 根據[10]或[11]項所記載之感光性聚矽氮烧組成物，其中另含有氧化觸媒。 [12]根據[11]項所記載之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述氧化觸媒為丙婦酸Ιε。 [13]根據[2]項所記載之方法，其中上述溶解去除工程係以弱鹼性水溶液進行之。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐）經濟部智慧財產局員工消費合作社印制π A7 ---—____B7 _ 五、發明說明（5 ) Π4卜種圖形化之絕緣膜之形成方法，含有將所記載之方法形成之被圖形化之聚石夕氮院放置於周圍氣零中或煅繞而使其轉化成矽石系陶瓷被膜之工程。依據本發明，藉由添加感光氧化劑於聚石夕氮院中並將光照射成圖樣狀，聚石夕氮烧即分解，再藉由隨後之顯影，即可獲得被圖形化之聚矽氮烷。被圖樣化之聚矽氮烷膜可以直接當做光致抗蝕劑使用。本案之光致抗蝕劑因屬正型，所解相力高，而且其耐酵素抗蝕劑性比有機材料系之抗蝕劑為高。尤其是本發明之聚矽氮烷膜因為耐氧抗蝕性高，做為雙層抗蝕法之含矽抗敍劑之替代材料非常實用。又’如將本發明所圖樣化之聚矽氮烷膜長時間放置或煅燒，即可製得適合於做為層間絕緣膜之高耐熱性，低介電常數’透明性等倶優之圖樣化之矽石系陶瓷被膜。藉由在本發明之感光性聚矽氮烷組成物中含有增感色素’即可以使用高壓水銀燈等之廉價光源來進行正型圖樣化之作業。另外’使含有增感色素之本發明之組成物中含有氧化觸媒’即可在圖樣化後之被膜煅燒時分解該增感色素而製得適用於做為液晶顯示裝置等之層間絕緣膜之透明系陶瓷被膜。又’在本發明之感光性聚矽氮烷組成物中添加顏料’ 即可製得耐熱性，絕緣性及硬度倶優之圖樣精度良好之濾色片（color filter)或黑基體（black matrix)。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 χ 297公釐） in. --------tr---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 495494 A7 B7 五、發明說明（6 ) 圖式之簡單說明第1A至1F圖為表示先前方法之絕緣膜之圖樣化工程之概略圖。第2A至2D圖為表示本發明之陶瓷膜之圖樣化工程之概略圖。實施發明之最佳形態：在本發明所使用之聚矽氮烷當然可以單獨使用聚矽氮烷，但是聚矽氮烷與其他聚合物之共聚或聚矽氮烷與其他化合物之混合物也可以利用。在所使用之聚石夕氮烧中有具有鏈狀，環狀或交鏈構造者’或在为子内同時具有此等多種構造者，此等之單獨或混合物皆可利用。所使用之t碎氮院之代表例雖有下列各種，但是並不限於這些。從所獲得之膜的硬度或縝密性上看來，以全氫聚矽氮烷為佳，彈性上看來以有機聚矽氮烷為佳。只要是本業者皆可以配合用途適當地選擇此等聚矽氮燒。在上述通式（I)中，在R1、R2及R3中含有氫者為全氫聚矽氮烷，其製法例如在特公昭63 — 16325號公報CD· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 --------------裝—— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) -線·

Seyferth 等人之Communication of Am. Cer. Soc C— 13 1983年1月）中有所報告。以此等方法所製法者雖為具有各種構件之聚合物之混合物，但基本上，在分子中含有鍵形部分與環狀部分，可用化學式。 —^SiH2NH^——eSiH2N$ +SiH3 )c (a + b + c==1) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 x 297公釐） 495494 A7 五、發明說明（7 表不兹將全氫聚矽氮烷之構造之一

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製片在通式（I)中，Rl||R2具有氫原子，r3具有甲基之聚石夕氮烧之製造方法係揭示於D· Seyfmh等人之Polym Prepr. Am. Chem? Soc. Div P〇lym .Chem.? ^ 10(1984^) 。由該方法製得之聚㈣烧及反複單it為-（SiH2NCH3)-之鏈形聚合物及環狀聚合物，皆不具交聯構造。在通式（I)中，R1與R3具有氫原子，R2具有有機基之聚有機（羥基）矽氮烷之製造方法係揭示於D· Seybenh等人 ^Polyml Prepr.? Am, Chem, Soc., Div Polym? Chem.5 25，10(1984年），特開昭61一 8923〇號公報，特開昭62一 156135號公報中。利用該方法所製得之聚石夕氮烷中，有具有以一（R2SiHN)—做為反複單元而主要以聚合度為3至5之環狀構造者，以及以化學式別丨_ χ(0·4<Χ<1)表示之分子内同時具有鏈形構造者。

ΊΙ1ΙΓ——費 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） 495494

五、發明說明（8 κ具有虱原子，…及汉3具有有 m院’或具有有機基，R3具有氫原子者係以_(RRSiNR3)~為反複單元，而主要具有聚合度為3至⑽ 狀構造。 -所使用之聚石夕氮院雖然具有由上述通式⑴表示之單疋所構成之主骨架，但是通式⑴所表示之單元，由上面可知’有時需要環狀化，此時該環狀部分成為末端基，如未被環狀化時’主骨架之末端可以為與r1、R2、r3相同之基或氫基。 1 聚合有機（氫基）矽氮烷之中，也有具有如D 等人之Communication 〇f Am· Cer Soc·，C—132，1984年7 月所報告之分子内具有交聯構造者，其一例如 I---^-------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

另外，具有如特開昭49 一 69717號公報中所報告之藉由RiSiXKX :鹵素）之氨分解而得之交聯構造之聚石夕氮燒 (VSKNHhh或具有藉由RiSiXs及R^SiX3之共氨分解而製本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 11 哪494 A7 五、發明說明（得而具有下列構造之聚錢烧也可以做為起始材料使用之

RIS —— R

H—N I i Η RISINI, ΗΙΝ (m，n :正整數) 此外，做為聚矽氮烷改性物也可以使用例如下列結構式（式中，側鏈之金属原子Μ也可以成為交聯）所示，以含有金屬原子之聚金屬矽氮烷做為起始材料。

R — siR ΗΙΝ RIS—Μ Η—Ν 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 (m，n :正整數） (Μ為金屬原子）另外，如特開昭62— 195024號公報所報告之反複單元為[(SiH2)n(NH)m]& [(SiH2)rO](該等式中 n，m，r各為 12 或 3) 表不之聚矽氧氮烷，特開平2— 84437號公報所報告之使哪化合物在聚矽氮烷反應而製得之耐熱性優異之聚硼矽氮烧，如特開平2一 77427號公報所報告之聚矽氮烷與金屬醇鹽反應而製得之聚金屬矽氮烷特開平丨一1381〇8號，j 一 138107 號、丨―203429號' 丨―2〇343〇號、4一 63833 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） ‘1· l· .---------------- 訂---------線 (請先閱t*背面之注意事項再填寫本頁) 12 9042.14

發明説明（ίο 號、3 320167说公報所報告之或增加分子量（上述公報之刖 4項）或提同耐水解性（後兩項）之無機石夕氮烧高聚物或改質聚石夕氮烧’如特開平2- 175726號、5 - 86200號、5 — 33 1293號、3 — 31326號公報所報告之對聚矽氮烷導入有機成分之對厚膜化有益之共聚聚矽氮烷，如特開平5 — 238827 號、6 - 122852號、6- 299188號、6-3G6329號、6-240208 號、7— 196986號公報所報告之在聚石夕氮㈣加或添加促進陶瓷化之觸媒化合物塑膠與鋁等，可對金屬施工，且可在更低溫陶兗化之低溫陶宪化聚石夕氮烧等也同樣可以使用。在本發明中，特別適用之聚矽氮烧為含有以下列通式 (Π) (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) •裝丨 (SiR4(NR6)L5)n- (II) (式中’ R及R5分別單獨表示氫原子、烷基、烯基、環烷基、芳基，除此之外直接耦合於矽或氮之部分為碳之基，烷基甲矽烷基，烷氨基或烷氧基，在此n為任意之整數）; 表示之骨架之數量平均分子量100至1〇〇,〇〇〇，較佳為3〇〇至10,000之聚矽氮烷。最適合之聚矽氮烷為式（π)中，R4 為甲基且R5為氫基之聚甲基矽氮烷，或是式（11)中，R4為苯基且R5為氫基之聚苯石夕氮烧^ 此種聚矽氮烷在平常合成聚矽氮烷時之氨解作用 (Amonolysis)中使用R4SiCi3做為起始原料即可容易製得。亦即’聚甲基石夕氮燒與聚苯石夕氮烧分別可以由CH3siCl3及 CsHsSiCI3製得。關於合成聚石夕氮烧時之氨解作用，請參照 .丨丨訂....... :線丨本紙張尺度適用中國國家標準（哪）A4規格（210\297公酱） 13 五、發明説明（11 ) 例如本發明人所著特公昭63—16325號公報。做為本發明之適當聚矽氮烷改性物有含有一（RSiN3) —、—（RSlN20)—、_(RSiN02)-及一（RSi〇3) 一 [(式中， R為烷基、稀基、環烷基、芳基、烷氨基或烷基甲矽烷基) 為反複單元之數量平均分子量300至100,〇〇〇之聚合有機矽氧烷。此種聚合有機矽氧烷可以藉由使以通式RnSiX4_n( 式中R為烷基、烯基、環烷基、芳基、烷氨基或烷基甲矽烷基，X為鹵素原子，而11為1或2)]表示之有機鹵代矽烷 (hal〇S1lane)與氨與水反應加以製造。此種聚合有機矽氧烷即使在高溫處理時也可以製得顯示低介電常數之煅燒膜，因此特別做為層間絕緣膜之前身。此外，聚合有機矽氧烷之另一優點是藉由變化含於主鏈之氧含量，即可控制煅燒膜之介電常數，因而容易得到企望之介電常數。關於此種承合有機矽氧烷及其製造方法之細節，請參照本發明發明人所著特願平10— 528633號說明書。本發明之感光性聚矽氮烷組成物含有感光氧化劑。感光氧化劑在藉由其固有感光波長域之光的照射時即直接變成激勵狀態，又在使用增感色素時受到位於該增感色素被激勵之波長域内之光的照射時，即間接變成激勵狀態。此應為由於成為激勵狀態之感光氧化劑引起聚矽氮烷之以一 N鍵裂開而經由懸空鍵（Davgling bond)之狀態與氣氛中之水分反應而產生矽烷醇（Si—〇H)鍵所致。矽烷醇可溶於後述之顯影液中，因此只有感光性聚矽氮烷組成物之塗膜之本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公楚·） 495494 A7 五、發明說明（12 ) 光照射部分被溶解去除而達成正型之圖樣化作業。 $感光氧化劑可以為過氧化物。過氧化物系之感光氧 :化劑之具體例有：3,3，，4,4，-四（卜過氧丁基幾基）、二笨 :、卜過氧丁基笨甲酸酷，過氧甲基乙基甲嗣·、過氧：環己網'過氧環己嗣、過氧曱基環己綱、過氧曱基乙酸乙酰、過氧乙酰丙酮、1，1一雙（t_過氧己基）3,3,5_三曱基環己院、1，1-雙（卜過氧己基）環己烷、m(卜過^ 丁基3,3,5-三曱基環己⑨、二_t一過氧丁基_2_甲基環己烧、U-雙（t—過氧丁基）環己烷、丨，卜雙（t_過氧丁基）環十二烷、2,2—雙（t—過氧丁基）丁烷、n—丁基4,4一雙（t 一過氧丁基）戊酸酯、2,2—雙（4,4一二—t—過氧丁基環己基）丙烧、p-魏過氧化氫、二異丙笨過氧氣' -四曱基丁基過氧化氫、枯烯氫過氧化物、t 一已基氫過氧化物，t_ 丁基氫過氧化物，—過氧己基）二，異丙苯’二枯稀過氧化物、2,5_二甲基_2,5—雙（卜過 φ氧丁基）己炔-3,異丁基過氧化物，3,5,5_三曱基己醜過氧化物，辛醜過氧化物，月桂醜過氧化物，硬脂㈣U 物、破賴過氧化物、m_甲笨醜笨醜過氧化物、笨醜過氧化物、二-卜過氧丙基二碳酸醋、過氧二異丙基二碳 .酸酯、雙(4-卜丁基環己基)過氧二碳酸酯、二—2_過 :氧乙氡乙基二碳酸酯、二_2—過氧乙己基二碳酸酯、： -—3 —過氧曱丁基二碳酸酯、二(3-甲基-3_曱氧丁基) 過氧二碳酸酯、α，α，-雙(過氧新發酸酯)二異丙基苯、過氧枯稀基新發酸醋u，3,3—過氧四甲丁基新癸酸^旨、五

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4_規格（210 X 297公P -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 15

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（13) 一環己基一 1一過氧甲基乙基新癸酸酯、t—過氧己基新癸酸醋、t一過氧丁基新癸酸醋、t一過氧己基特戊酸醋、t— 過氧丁基特戊酸酯、1，1，3,3—過氧四甲基丁基、一 2 一乙基己酸酯.、2,5—二甲基一2、5一雙（2一過氧乙基己酰）己烷、1 —環己基一1 一過氧甲基乙基—2一乙基己酸酯、t — 過氧己基一2—乙基己酸酯、t—過氧丁基、2一乙基己酸酯、t一過氧丁基異丁酸酯、t一過氧己基異丙基一碳酸酯、t一過氧丁基馬來酸、t一過氧丁基3,5,5一三甲基己酸酯、t —過氧丁基月桂酸、2,5一二甲基—2,5 — (m一過氧甲基酰）己院、t —過氧丁基異丙基一碳酸酯、t一過氧丁基、2 一乙己基一碳酸酯、t —過氧己基苯甲酸酯、2,5一二曱基一2、5—雙（過氧苯酰）己烷、t 一過氧丁基醋酸酯、t —過氧丁基一 m—甲苯酰苯甲酸酯、雙（t 一過氧丁基）間苯二甲酸酯、t —過氧丁基烯丙基一碳酸酯、t — 丁基三甲基甲烷基過氧化物、2,3—二甲基一2,3—二苯基可烷、1，3—二（過氧丁基羰基）苯等。該感光氧化劑也可以為萘醌二迭氮基磺酸酯或硝苯基乙酯。萘醌二迭氮基磺酸酯系之感光氧化劑之具體例有1，2 一萘酯一（2)—二迭氮基一5—氣化磺酸、1,2 —萘醌一（2) 一二迭氣基一 4一石黃酰氣、2,3,4一三經基二苯甲_與6 — 重氮基一 5,6 —二氫基一 5—氧基一萘一 1 一續酸之（單至三）酯、2,3,4,4’ 一三羥基二苯甲酮與6—重氮基一 5,6—二氫基5--氧一萘一 1 —磺酸之（單至三）酯等。硝基苄基乙酯系之感光氧化劑之具體例有硝基苄基甲苯磺酸、二硝基苄本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -—.1,----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 16 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

五、發明說明（Η ) 基甲苯賴、硝基千基氣、三硝基千基氣、_基卡基溪、二硝鮮錢、硝基千絲酸、二德节基㈣、硝基千基氯醋酸、硝基千基三氟醋酸等。其他的感光氧化劑也可以用苯偶因甲苯姐。必要時，此等感光氧化劑也可以配合使用。本發明之感光性聚石夕氮炫組成物，依其種類與用途，對於通常之聚梦氮烧含有5至5()重量％之上述感光氧化劑。感光氧㈣之含量如少於⑽重量％時，分解反應速度變得非常慢，相反地，如果多於5G重量％時，㈣法製得來自聚魏烧之特徵之慎密薄膜4光氧化騎聚石夕氮炫重量以(M至20重量％為宜’較佳為含有12g重量％。本發明之感光性聚石夕氮烧組成物之調製法是在聚石夕氣烷中添加上述感光氧化劑而成。感光氧化劑宜均勻混合，為達成此目的’應將聚梦氮烧與感光氧化劑混合搜摔均勾 ’或分別稀釋於後面所述之溶劑中再混合。尤其是，混合時如感光氧化劑為固體時，應將其稀釋於溶劑中再混合。對於添加時之溫度與壓力並無特別之限制，可在室溫與大氣壓力下添加。但是在添加時至後述之顯影工程為止 ’為不激勵感光氧化劑’宜在不含有所使用之感光氧化劑之感光波長之環境下，較佳為黑暗處作業。 f時在本發明之感光性聚錢燒組成物中混合以增感色素疋有益的。隨著感光氧化劑之種類，例如，3,3，，4,4, -四(t- 丁基過氧羥)二苯曱酮，其本身激勵之波長範圍也有比約33〇nm短者。利用KrF系⑽nm)，心19 本紙張尺度個巾關家標準（cl^7A4規格⑵0 297公釐） 495494 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製光 A7 B7 發明說明（15 ) 等準分子激光器（Excimer laser)進行光照射時，因為氧化劑含直接被激勵，所以不需要增咸色夸。 " 惟在用使用高壓汞燈（360至430nm)等之廉價光源時，藉由組人以該、長範圍所激勵之增感色素’即可間接地激勵感光氧化劑。如此一來，藉由配合增感色素，本發明之感光性聚矽氮烷組成物實現了利用廉價光源之圖樣作業。可以使用於本發明之感光性聚矽氮烷組成物之增感色素有香豆素’ _基香豆素及該等之衍生物，硫代咄喃鏘鹽等，具體地說，即P—雙（0—曱基苯乙烯基）笨、7一二甲胺基—4 —甲基喳諾酮一 2、7—氨基一 4一甲基香豆素、4,6 —二甲基一 7 —乙氨香豆素、2—（P—二甲氨苯乙烯基）一咄啶基甲基碘化物、7 —二乙氨香豆素、7一二乙氧基一4 —甲基香豆素、2,3,5,6— 1H、4H —四經基—8—甲基嗜口秦並一（9,9a，l 一 gh)香豆素、7—二乙氨基一 4 —三氟曱基香豆素、7—二甲氨基一4 一三氟曱基香豆素、7-氣基一·4 一二氣甲基香旦素、2,3,5,6 — 1H，4H —四經基〇查嗔並一 <9,9a，l 一 gh>香豆素，7 —乙氨基一 6 —甲基一 4 —三氟甲基香豆素、7—乙氨基一 4 一三氟曱基香豆素、2,3,5,6 — 1H，4H —四經基一 9 —乙氧幾基嗜口秦並一 <9,9a，1 一 gh>香立素、3 —（2’一 N—甲基苯並咪。坐基）一 7— N、N —二氨基香豆素、N—曱基一 4 一三氟甲基一1 —哌啶基—<3,2 — 香豆素、2—（p—二甲氨基苯乙烯基）—苯並噻唑基乙基’ 3 一（2’苯並咪唑基）一 7 — N，N—二乙氨基香豆素，3—（2’ 一苯並噻唑基）一7 — N，N—二乙氨基香豆素，以及以下式本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） ---—.1.----------------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 18 495494 Α7 Β7 五、發明說明（16 ) 表示之吼喃鏘鹽及硫代吼喃鏺鹽。 R ,

γθ -I I — — — — — — — — — — — I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 X R ! r2 R 3 Y S 0C4He H H BF, S 0C,H, H H BF4 S OC,He OCHa OCHs bf4 S Η 0CHg OCHa BF, S N(CH3)2 H H CIOz 〇 0C4H, H H SbFs 此外其他之增感色素之具體有下列化合物。 -丨線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 19 495494 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製五、發明說明（17 )

CH=CH-<^y)-N(CH3)eCCX CH=CH-{^)-N(CH3)zcxx ^ CH=CH-CH-CH-^>-N(CH3) CH— CH—〈〉一 N(CH a) 2 0：>

SOsH

CH30H、 S03H 一 N(CH a )2

'S CHaCOOK

H c s NICΐο

s (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

>S 尤其適合的增感色素為7—二乙氨基一 4一甲基香豆素本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 20 495494 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 __ 五、發明說明（18 ) 及7—二乙氨基一 4 —四氟甲基香豆素。要配合增感色素時，宜使本發明之感光性聚矽氮烷組成物中含有對聚矽氮烷重量通常為上述增感色素之〇〇5至 50重量％，較佳為1至2〇重量％之量。在本發明之感光性聚矽氮烷組成物配合增感色素時，所得被膜有著色的情形。要將該組成物做為光致抗蝕劑使用時’在企望之圖樣作業加工完畢後要去除該抗蝕劑，所以抗姓劑被著色幾乎不成為問題。然而，在使用本發明之組成物製作有圖樣之層間絕緣膜等時，於製作圖樣後不需將含有增感色素被膜去除而直接使用時，煅燒後之被膜有時對於可見光下需要透明。在此情形下，包含於本發明之組成物中感光氧化劑在被膜煅燒時可能分解增感色素而使被膜透明化。再者，雖然與光反應沒有直接關係，但在煅燒被膜時藉由在本發明之組成物另外添加可使增感色素分解之氧化觸媒’即可製成更加透明之被膜。此種氧化觸媒之例有丙酸鈀，醋酸鈀，乙酰丙酮白銀，乙酰丙酮白金，把徵粒，白金微粒等之金屬之有機化合物或微粒等。要添加氧化觸媒時，在本發明之感光性聚矽氮烷組成物中’通常對於聚矽氮烷重量含有〇.〇5至1〇重量❶/q，較佳為0.1至5重量％之量。又，由於添加此種氧化觸媒，除了可以分解不要的色素使其脫色之外，還可以促進聚石夕氮烧之陶瓷化。本發明之別的形態還有藉由在上述感光性聚矽氮烧組成物中添加顏料，可以適合於製得耐熱性，絕緣性，硬产本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 x 297公釐）

21 五、發明説明（l9 ) 皆優異且圖樣精細度良好的濾色片與黑基體（black matrix) 之聚矽氮烷組成物。由含有本發明所製得之顏料之感光性聚矽氮烷組成物所製得之濾色片與黑基體，因為顏料分散於矽石系陶瓷中，因此氧氣被遮斷且富於耐熱性（在高溫之耐氧化），同時縱使顏料本身為導電性，但做為濾色片與黑基體時則變成絕緣體。另外，矽石系陶瓷膜與丙烯基與聚酰亞胺等之一般有機膜相比硬度較高，所以濾色片與黑基體表面上之作業（膜之堆積，佈線，熔接作業）簡便，生產可以提高。另外，加熱時由陶瓷膜所發生之脫氣量也遠比一般由有機膜所發生之脫氣量為少。可以添加於本發明之感光性聚矽氮烷組成物之顏料之例有石墨、厌黑、鈦黑、氧化鐵、銅鉻系黑、銅鐵錳系黑、鈷鐵鉻系黑等。顏料添加量通常以對聚矽氮烷之重量之〇·〇5至1〇〇〇重量％，較佳為1〇至5〇〇重量％。使用顏料時，添加有本發明之顏料之感光性聚矽氮烷組成物之調製方法係在聚矽氮烷中添加上述感光氧化劑及 /或上述增感色素及/或上述氧化觸媒以及顏料來進行。添加順序並無特別之問題，但以兩者均勻混合為要，因此添加時宜充分攪拌混合，且將感光氧化劑及/或上述增感色素及/或上述氧化觸媒溶解於後述之溶劑中，或分散稀釋後混合之。 —甲基、乙苯、二乙環己烷、環己烯、使用溶劑時，宜使用苯、甲苯、笨、二甲苯、三乙苯等之芳香族化合十氫萘、二戊稀、η—戊烧 i—戊烷、η—己烷、i—己烷五、發明說明（20 ) 、η—庚烷' i一庚烷、n_辛烷、卜辛烷、η—壬烷、卜壬烷' η—癸烷、i—癸烷等之飽和碳氩化合物；乙基環己烷、甲基環己烷、P-孟烷、二丙基醚、二丁基醚、等之醚類；甲基異丁基酮（MIBK)等之酮類；醋酸丁酯、醋酸環己酯、硬脂酸丁醋等之醋類等。要使用此等溶劑時’為調節聚石夕氮院之溶解度或溶劑之蒸發速度，也可以混合兩種以上之溶劑。溶劑之使用量（比例）之選擇目的在於增進後來採用之塗布方法之作業效率，而且隨著所使用之聚矽氮烷之平均刀子里，分子量分布，及其構造而異，所以可以適度，自由地混合。惟在考慮及聚矽氮烷之穩定性與製造效率，聚矽氮烷之濃度以0·1至50重量％為佳，較佳以〇」至4〇重量 % 〇又必要時，可以在本發明之感光性聚矽氮烷組成物中添加適當之填料及/或增量劑。填料之實例有以矽石，氧化鋁、氧化锆、雲母為首之氧化物系無機物或碳化矽，氮化矽等之非氧化物系無機物之細粉等。又視用途，也可以添加鋁、鋅、銅等之金屬粉末。這些填料可以單獨或混合兩種以上之針狀（含鬚晶）、粒狀、鱗片將等各種形狀者使用之。又，此等填料之粒子大小宜比可以一次適用之膜厚為小。另外，填料之添加量為對一重量分之聚矽氮烷添加 0.05重量为至1〇重量分之範圍内，最佳之添加量為〇·2重量分至3重量分之範圍内。本發明之感光性聚矽氮烷組成物中，視需要可以於加 495494 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 -----_____ 五、發明說明（21 ) 各種顏料、均勻劑（IeveIling agent)、消沫劑、抗靜電劑、紫外線吸收劑、pH調整劑、分散劑、表面重_ 劑、乾燥加速劑或止流劑。本發明也提供以上述感光性聚石夕氮院組成物以形成圖樣化之石夕石系陶兗膜之方法。亦即，本發明之方法包含：形成含有聚石夕氮院與感光氧化劑之感光性聚石夕氮燒組成物之塗膜之工程，在上述塗膜上將光照射成圖樣狀之工程，以及將上述塗膜被照射之部分溶解去除之工程。本發明之感光性聚矽氮烷組成物之塗膜之形成係採用一般的塗佈方法’即，浸潰、滾塗、桿塗'刷塗、喷塗、流塗、旋轉等方法，可以在矽基板，玻璃基板等適當的基板上進行。此外，若基材為薄膜時，也可以使用凹輥塗布。也可以隨意另設塗膜之乾燥工程。塗膜之厚度可以視需要重複一次或兩次以上以達到企望的厚度。企望之厚度隨用途而異，例如，光致抗蝕劑時為0.05至層間絕緣膜時為〇5至4//111，濾色片或黑基體時為0.5至4//m等為標準。形成了本發明之感光性聚矽氮烷組成物後，為乾燥該塗膜並且減少以後之脫氣量，宜預熱該塗膜。預熱（prebake) 工程通常可在40至200°C，較佳為⑼至丨川它之溫度下進行 ’如利用熱板時，可以實行10至180秒，較佳為30至90秒，如用乾淨爐（clean oven)時，則為1至3〇分鐘，較佳為5 至15分鐘。形成了本發明之感光性聚矽氮烷組成物之塗膜，並必本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公t )

- — —— — I— — — — — — —— — — . 言 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f 24 哪494 哪494 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 〜^_B7 五、發明說明（22 ) 要時進行預熱處理後，將光以圖樣狀照射於該塗膜上。此；種光源可以使用高壓汞燈，低壓汞燈，金屬齒素燈，準分子激光器等。除了如半導體般之超精細加工之外，照射光 ' 通常是使用360至430nm之光（高壓汞燈）。其中，在液晶顯示裝置時，多使用43Onm之光。此時如能在本發明之感光性聚石夕氮烷組成物中配合以增感色素最好已如前述。照射光之能源雖然視光源與預期之膜厚而定，惟通常設定為5至4000mj/cm2，較佳為1〇至2000mj/cm2。此能量若低於5mj/cm2時，聚矽氮烷無法充分分解，相反地，若高於4000mj/cm2，則曝光過多，有時會引起暈光（haiati〇n) 〇要將光照射成圖樣狀，通常只要使用光罩（或光掩模) 即可，關於該項光罩，只要是本業者是眾所習知。照射時之環境通常在大氣氛氛中或氮氣氣氛中皆可，但為加速聚矽氮烷之分解，也可以採用增加氧氣含量之氣 i 氛。在叉到照射成圖樣狀之感光性聚矽氮烷組成物之曝光部分，聚矽氮烷之Si —N鍵會裂開，經過懸空鍵之狀態而與氣氛中之水分反應而產生矽烷醇（si—〇H)鍵，而聚矽氣烧曰刀解。為加速產生此種石夕燒醇，也可以使曝光後之聚石夕氮烷組成物接觸水，最好為純水。經由顯影照射後之塗膜，即去除感光性聚矽氮烷組成物之曝光部分，而未曝光部分即殘留於基板上而形成圖樣（正型）。殘留之聚矽氮院碰到後述之顯景彡液幾乎不會膨脹，照射光之圖樣與被分解 ------------» · I I I----訂------I I (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

25 495494 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制取 A7 五、發明說明（23 ) 去除之聚魏烧之圖樣大致上完全_致，可以獲得良好的圖樣精密解相度。在去除（亦即顯影）感光性聚矽氮烷組成物之曝光部時，可以使用鹼性水溶液做為顯影液。此種鹼性水溶液包四甲基銨羥基（TMAH)、矽酸鈉、氫氧化鈉、氫氧化鉀等之水溶液。本發明之顯影如能使能業界標準之鹼性顯影液之約2%之TMAH水溶液將很方便。顯影所需要之時間雖然也視膜厚與溶劑而定，但是通常為0.1至5分鐘，較佳為〇·5至3分鐘。顯影處理溫度通常為20至50°C，較佳為20至30°C。經過顯影後，感光性聚矽氮烷組成物之曝光部分即被去除，圖樣化作業即完成。被圖樣化之聚矽氮烷膜可以直接當做化學耐性高的光致抗蝕劑。尤其是本發明之光致抗蝕蝕劑之代替材料非常有用。做為保護膜，可將本發明之光致抗姓劑之下層或基板加以蝕刻後，去除用過之光致抗蝕劑。要去除本發明之光致抗姓劑，只要使用上述之聚矽氮烷溶劑以溶解去除聚石夕鼠院即可。要將本發明圖樣化之聚矽氮烷膜留下做為層間絕緣膜等使用時，透過長時間之放置或煅燒，即轉化成高耐熱性 ’低介電常數，透明性等優異之矽石系陶瓷被膜。要將顯影後之聚矽氮烷膜放置時，通常在大氣氣氛之室溫下長時間，例如一天以上，即可。又要緞燒時，煅燒溫度雖然也視聚矽氮烷之種類與基板，電子零件等之耐熱性而定，但本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

(請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) --------訂---------線· 26 495494 A7 ------见 _ 五、發明說明（24 ) 是通常為50至_，較佳為1〇〇至1〇〇吖，更佳為⑽ 至450°C。煅燒時間通常為5分鐘，較佳為⑺分鐘以上。緞燒氣氛通常在大氣氣氛中即可，但為加速聚㈣烧之氧化，也可以採用富集氧含量及/或水蒸汽分壓之氣氛。如此製得之矽石系陶瓷被膜可以顯示介電常數5以下，有聘顯示介電常數3.3以下，電阻率1〇〇〇111以上。依據本發明，在照相石印（photoHth〇graphy)工程中直接將聚矽氮烷圖樣化，故不需要在絕緣膜等陶瓷膜之圖樣化工程中之先前之光致抗蝕劑，故可以簡化工程。亦即，先前之方法係如第1A至1F圖所示，需要（1A)為在基板上形成絕緣膜之塗布/煅燒工程，（1B)在絕緣膜上形成抗蝕劑之塗布/預熱工程，（1C)透過光罩曝光成圖樣狀之光罩校準/曝光工程’（1D)抗餘之顯影/後烘乾工程，（1E)絕緣膜之蝕刻工程，以及（1F)抗蝕劑拋光工程，但是依據本發明，即如第2A至2D圖所示，僅需（2A)塗布聚矽氮烷之工私’（2B)透過光罩曝光成圖樣之光罩校準/曝光工程， (2C)顯影工程，以及（2D)煅燒工程而己，抗蝕劑之塗布/ 預熱工程及抗蝕劑拋光工程皆可以省略，非常有益。下面根據實施例進一步說明本發明· 實施例1 在聚苯矽氮烷之20%醋酸丁酯溶液添加聚苯矽氮烷之 15重量％之感光氧化劑t· 丁基過苯甲酸酯。將此溶液旋轉塗布（旋轉數1500rpm)於石夕晶片之以形成塗膜，以70°C於20分鐘間溫風乾燥該塗膜後，透過具有本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格(210 X 297公釐） — — — — — — — — — — — — — · 11 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * .線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印制衣 27 495494 A7 _B7 五、發明說明（25 ) 特定圖樣之光罩照射波長248nm之KrF準分子激光線 100mj/cm2 〇照射後，將塗膜浸潰於純水中2分鐘。然後，在四甲基銨羥基（TMAH)之2%水溶液中，將塗膜浸潰3分鐘之結果，塗膜之光照射部分溶解而形成來自光罩之圖樣。圖樣化之精確度達0.75/zm以上。將圖樣化後塗膜再度乾燥並為減後來之脫氣量，利用熱板在大氣氣氣中以17 0 C加熱處理10分鐘。加熱處理後之塗膜之膜厚為0.45/z m。將具有此圖樣化之塗膜之矽晶片放入灰化器（氧等離子體灰化裝置，Asher)中，在千分500托（約66.6Pa)下，投入500w、13·56ΜΗζ之高頻率電力，曝露於氧等離子體中1〇分鐘。然後，取出矽晶片測定塗膜厚度之結果為〇.43#m ，顯示約96%之殘留率。此表示本發明之感光性聚矽氮烷適合充當光致抗蝕劑。實施例2 在5^石夕氮烧之15 %醋酸環己酯溶液中添加聚石夕氮烧之 5重量％之感光氧化劑3,3，，4,4, 一四（t一丁基過氧羰酯）二苯甲鋼。

將此溶液旋轉塗布（旋轉數1500rpm)於矽晶片上，以形成塗膜。在70°C下將該塗膜以溫風乾燥2〇分鐘後，透過具有特定圖樣之光罩照射以l〇〇mj/cm2之波長248nm之KrF 準分子激光線。照射後，將塗膜浸潰於純水中2分鐘。然後，將塗膜本紙張尺度適用中關家標準（CNS)A4規格（210 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) f—— 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 28 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 495494 A7 _____B7__ 五、發明說明（26 ) 浸潰於TMAH之2%溶液（顯影液）三分鐘，結果塗膜之光照射部分溶解而形成來自光罩之圖樣。圖樣化之精確度在〇 · 7 5 # m 以上。 / 為使圖形化後之塗膜再乾燥並且減少後來之脫氣量， • 利用熱板（h〇t plate)在大氣氣氛中，以170°C加熱處理1〇分鐘。加熱處理後之塗膜之膜厚為0.51# m。將此具有圖形化塗膜之矽晶片放入灰化器中，在千分 _ 之500托（約66.6Pa)下，投入500\ν，13·56ΜΗζ之高頻電力，並曝露於氧等離子體中10分鐘。然後取出矽晶片以測定塗膜之膜厚，結果為〇·48 β m，表示約94%之殘留率。此結果表示本發明之感光性聚矽氮烷適合於做為光致抗蝕劑 iL較例將丙烯酸系之正抗蝕（τοκ公司製品：〇FPR-800)塗布於矽晶片上以形成約2 // m之塗膜。利用熱板將此塗膜在大氣氣氛中，140°C下加熱處理20分鐘。將此抗蝕膜與實施例1 一樣地在灰化器中曝露於氧等離子體之結果，膜完全消失。免施例3 在聚矽氮烷之15%醋酸環己酯溶液中添加聚矽氮烷之 5重量％之感光氧化劑3,3，，4,4, 一四（t — 丁基過氧羰酯）二苯甲_，再添加聚矽氮烷之10重量％之增感色素7一二乙氨基〜4 一三氟乙基香豆素。裝--— — — — — — ^ 0 — — — — — — — (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 將此溶液旋轉塗布（旋轉數15〇〇rpm)於矽晶片以形成

29 ^^494

、發明說明（ 27 、'、膜將此塗膜於5〇C下溫風乾燥1〇分鐘後，透過具有特疋圖樣之光罩以50mj/cm2照射高壓汞燈之光。照射後，將塗膜浸潰於淨水中2分鐘。然後之2%水溶液（顯影液）中浸潰塗膜3分鐘之結果，塗膜之光照射部分溶解而形成來自光罩之圖樣。利用熱板將圖形化後之塗膜於丨5(rc下預先煅燒3分鐘後’在300 C之清潔爐（clean oven)中煅燒1小時俾使塗膜陶瓷化。煅燒膜之膜厚為〇.5〇 β m。般燒膜顯示了電阻率5X1014及介電常數3·〇。另外，般燒膜之穿透率在500nm時為99.9%，而在400nm時為 99.1%。此結果表示本發明之感光性聚甲基矽氮烷也適合於做為高絕緣性，低介電常數，透明性優異而可以圖樣化之層間絕緣膜。實施例4 在聚苯秒氮院之40%二丁醚溶液中添加聚苯石夕氮烧之 1 〇重量°/〇之感光氧化劑α，α ’ 一雙（t — 、千儿 < 小才丰。）二異丙苯，再添加聚苯矽氮烷之5重量％之下式所表示之增感色素硫代吼喃鍇鹽。 » ϋ.I' -H ϋ I ϋ I t n n · n l I ϋ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 0 C 4H ,

B F * 將此溶液旋轉塗布（旋轉數15OOrpm)於石夕晶片上以形本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 30 495494 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ___ B7 五、發明說明（28 ) 成塗膜。以70°C將此塗膜溫風乾燥20分鐘後，透過具有特定圖樣之光罩以50mj/cm2照射高壓汞燈之光。照射後，將塗膜浸潰於純水中2分鐘。然後，在TMAH 之2%水溶液（顯影液）中浸潰塗膜3分鐘之結果，塗膜之光照射部分溶解而形成來自光罩之圖樣。利用熱板將圖形化後之塗膜於i 5〇°c下預先煅燒3分鐘後，在400°C之煅燒爐中緞燒丨小時俾使塗膜陶瓷化。煅燒膜之膜厚為2.5/zm。煅燒膜顯示了電阻率7X1014及介電常數2.9。另外，锻燒膜之穿透率在500nm時為99%，而在400nm時為96% 。此結果表示本發明之感光性聚苯矽氮烷也適合於做為高絕緣性，低介電常數，透明性優異而可以圖樣化之層間絕緣膜。實施例5 在聚苯矽氮烷（含氧率為對矽之10原子。/。）之15%二丁 _溶液中添加聚苯矽氮烷之1〇重量％之感光氧化劑αα，一雙（t 一 7千小 < 儿才丰シ）二異丙苯，再添加增感色素硫代吼喃鏘鹽。將此溶液旋轉塗布（旋轉數1500rpm)於石夕晶片上以形成塗膜。在80°C下將該塗膜以溫風乾燥3分鐘後，透過具有特定圖樣之光罩以5〇mj/cm2照射高壓汞燈之光。照射後，將該塗膜浸潰於純水中2分鐘。然後，將塗膜浸潰於TMAH之2%水溶液（顯影液）中3分鐘之結果，塗膜之光照射部分溶解而形成來自光罩之圖形。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公釐） -------------裳-----I--訂-------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 31 495494 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（29 ) 將圖形化後之塗膜以熱板之17 0 °C下預先煅燒5分鐘後 ’在400°C之煅燒爐内煅燒1小時俾將塗膜陶瓷化。煅燒膜之膜為0·35/ζ m。煅燒膜顯示電阻率5 X1014及介電常數2.7。此結果表示本發明之感光性聚苯矽氮烷也適合於做為高絕緣性，低介電常數優異，而且可以圖樣化之層間絕緣膜。實施例6 在聚甲基矽氮烷之20PGMEA(丙烯乙二醇單甲_ 了七于一卜）溶液中混合聚甲基矽氮烷之5重量％之2,3,4 一三經二苯甲酮與6-重氮基一 5,6—二氫基一 5—氧一萘基一 1一嗍颯酸之（單、雙、三混合）酯。將此溶液旋轉塗布（1500rpm)於矽晶片上以形成塗膜。在90 C下將此塗膜在熱板上乾燥1分鐘，並透過具有特定之圖樣之光罩以40mj照射高壓汞燈之光。照射後放置於空氣中10分鐘後，浸潰於2 3 8%ΤΜΑΗ 水溶液1分鐘，光照射部分溶解，而製得來自光罩之圖樣〇在400°C之清潔爐中煅燒此膜30分鐘後，進行sem觀測而確認了最小線寬〇·5 // m之圖樣作業。〔產業上之利用性〕依據本發明，藉由在聚矽氮烷中添加感光氧化劑，以及將光照射成圖樣狀，可使聚矽氮烷分解，經由隨後之顯影處理，可製得被圖樣化之聚矽氮烷膜。被圖樣之聚矽氮烷膜可以直接充當光致抗蝕劑。本發 I, --------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

32 495494 A7 _______B7__ 五、發明說明（30 ) 明之光致抗蝕劑因屬正型，所以解相度高，而且比有機材 ^ 料系之抗姓劑具有更高之耐氧等離子性。尤其是，本發明之聚石夕氣烧膜因為有高耐氧離子性做為雙層抗蝕法中含抗 • / 餘劑之代替材料是非常有用的。 ' 又藉由將本發明圖樣化之聚矽氮烷膜長時間放置或煅燒即可製得適合做為層間絕緣膜之高耐熱性，低介電係數 ’透明性等倶優之圖樣化之矽石系陶瓷被膜。 I 藉由使用本發明之感光性聚石夕氮烧組成物含有增感色素即可以利用高壓汞燈等之廉價光源之正型圖形化作業。此外’藉使含有增感色素之本發明組成物含有有氧化觸媒，即可以在圖樣化後之被膜煅燒時分離該增感色素而製得做為液晶顯示裝置等之層間絕緣膜適用之透明石夕石系陶瓷被膜。另外，在本發明之感光性聚矽氮烷組成物中添加彥員才斗，即製作耐熱性，絕緣性，硬度倶優而且圖樣之精確度良 I 好之濾色片與黑基體。 -------------裝--------訂---------線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製國用適度尺張一紙本

495494 A7 B7 編見賊貌i 五、發明説明（3l 圖式之簡要說明： (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) * 第1A圖為顯示絕緣膜形成（塗布/緞燒）步驟i圖第1B圖為顯示抗蝕劑塗布/預烤步驟之圖；第1C圖為顯示光罩校準/曝光步驟之圖；第1D圖為顯示抗蝕劑顯影/預烤步驟之圖；第1E圖為顯示絕緣膜蝕劑步驟之圖；第1F圖為顯示抗蝕劑灰化步驟的圖；第2A圖為顯示聚矽氮烷塗布步驟之圖；第2B圖為顯示光罩校準/曝光步驟之圖；第2C圖為顯示顯影步驟之圖；以及第2D圖為顯示煅燒步驟之圖。圖號說明： (1) 基板 (2) 絕緣膜 (3) 抗蝕劑（正型之情形） (4) 光罩 (5) 感光部分 (6) 聚矽氮烷 (7) 矽石系陶瓷膜本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（210X297公釐） 34

Claims

495494

A8 B8 C8 D8 專利範圍 MW： MWTili 第88117059號專利申請案申請專利範圍修正本修正日期：90年12月 1 · 一種感光性聚碎氮烧組成物；其特徵為包含聚石夕氮烧與感光氧化劑。 2.如申請專利範圍第丨項之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述聚矽氮烷主要為包含以下列通式（j): R1 I (—S i — N —)- ( I ) R2 R3 (式中，R1、R2、R3分別單獨表示氫原子、烷基、稀基、環己基，芳基，該等基以外而鍵結於石夕或氮之部分為碳之基，烷基甲矽烷基，烷氨基或烷氧基）表示之骨架之數量平均分子量為100至50,000之聚矽氮烷或其改性物。 3·如申請專利範圍第1項之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述聚矽氮烷主要為包含以下列通式（π): —(SiR (NR5)i 5)n— (I!) (式中’ R4及R5分別單獨表示氫原子、烷基、烯基、環烧基，芳基，該等基以外且而鍵結於石夕或氮之部分為碳之基，烷基甲矽烷基或烷氧基，n為任意之整數）_ 表示之骨架之數量平均分子量為1〇〇至1〇〇,〇〇〇之聚矽氮烷。 4·如申請專利範圍第3項之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述通式（II)中，R4為甲基或苯基，且R5為氫。本紙張尺度適用中國國家標準（CNS) A4規格（21〇χ297公釐） 1!「" .....、可 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 35 ^^494 A8 B8 C8 D8

、申請專利範圍 --------------------::裝…： (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 5·如申請專利範圍第2項之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述聚石夕氮烷之主要反複單元為含有—（RSiN3)—、〜 (RSlN2〇)—、—（RsiN02)—以及一（RSi03)—、[式中，R 為烷基、烯基、環烷基、芳基，烷氨基或烷基甲矽烷基 ]之數量平均分子量為300至1〇〇,〇〇〇之聚合有機矽氧烷〇 6.如申請專利範圍第2至5項任一項之感光性聚矽氮烷組成物’其中上述感光氧化劑為過氧化物。 7·如申請專利範圍第6項之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述過氧化物為t — 丁基過氧苯曱酸酯，3,3，，4,4，—，四、一吞 (t—丁基過氧幾基）二苯甲_，或α、α 一雙（t—丁基過氧）二異丙苯。。 8·如申請專利範圍第1項之感光性聚矽氮烷組成物，其中另包含增感色素。 :線丨 9·如申請專利範圍第8項之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述增感色素為香豆素，酮基香豆素及該等之衍生物，並且係由硫代吡喃鍇鹽之中所選出。 10·如申請專利範圍第8或9項之感光性聚矽氮烷組成物，其中另包含氧化觸媒。如申請專利範圍第10項之感光性聚矽氮烷組成物，其中上述氧化觸媒為丙酸鈀。 12· —種形成圖樣化之聚矽氮烷膜的方法，其特徵包含：形成含有聚矽氮烷與感光氧化劑之感光性聚矽氮烷組物之塗膜之工程；在上述塗膜將光照射成圖樣狀之

36 495494 A8 B8 C8

六、申請專利範圍工程，以及將上述塗膜之已照射部分溶解去除之；糕。 13·如申請專利範圍第12項的方法，其中上述溶解去除之工程是以弱驗性水溶液進行之。 14· 一種形成圖樣化絕緣膜的方法，其特徵包含將申請專利範圍第12項之方法所形成之圖樣化聚矽氮烷膜放置於周圍氣氛中或緞燒以轉化成矽石系陶瓷被膜之工程。本紙張尺度適用中國國家標準、CNS) A4規格（210X297公釐） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

37