TWI627179B - 感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置及有機el顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種製成硬化膜時的耐化學品性良好且相對介電常數低的感光性樹脂組成物、硬化膜的製造方法、硬化膜、液晶顯示裝置以及有機EL顯示裝置。本發明的感光性樹脂組成物含有包含以下聚合物的聚合物成分、(S)成分、光酸產生劑、溶劑,所述聚合物滿足包括具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元及具有交聯性基的構成單元的聚合物、包含具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物及包括具有交聯性基的構成單元的聚合物的至少一者。
Description
本發明是有關於一種感光性樹脂組成物(以下有時簡稱為「本發明的組成物」)。另外,本發明是有關於一種使用所述感光性樹脂組成物的硬化膜的製造方法、將感光性組成物硬化而成的硬化膜、使用所述硬化膜的各種影像顯示裝置。
更詳細而言,本發明是有關於一種適合於形成液晶顯示裝置、有機電致發光(electroluminescence,EL)顯示裝置、積體電路元件、固體攝影元件等電子零件的平坦化膜、保護膜或層間絕緣膜的感光性樹脂組成物以及使用所述感光性樹脂組成物的硬化膜的製造方法。
於有機EL顯示裝置、或液晶顯示裝置等中設置有形成有圖案的層間絕緣膜。就用以獲得所需圖案形狀的步驟數少,而且獲得充分的平坦性的方面而言,於該層間絕緣膜的形成中廣泛使用感光性樹脂組成物。
對於所述顯示裝置中的層間絕緣膜,除了絕緣性、耐溶劑性、耐熱性、硬度、以及氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)濺鍍適應性優異等硬化膜的物性以外,還期望高透明性。因此,嘗試使用透明性優異的丙烯酸系樹脂作為膜形成成分。例如已知專利文獻1、專利文獻2中記載的樹脂。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2011-209681號公報
[專利文獻2]日本專利特開2011-221471號公報
近年來,要求製成硬化膜時的耐化學品性良好且相對介電常數低的感光性樹脂組成物。
本申請案發明解決所述課題,目的在於提供一種製成硬化膜時的耐化學品性良好且相對介電常數低的感光性樹脂組成物。
基於所述狀況,本申請案發明者進行了研究,結果發現,可藉由在感光性樹脂組成物中調配如下的(S)成分來解決所述課題,所述(S)成分具有直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基及特定的官能基,且不具有羧基及醇性羥基,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基。
具體而言,藉由以下的解決手段<1>,較佳為藉由<2>~
<16>,來解決所述課題。
<1>一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-1)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元、以及(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物、以及包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)如下化合物,其包括直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基以及具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種基團的基團,且不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物;(B-1)光酸產生劑;以及(C-1)溶劑;並且可於脂肪族烴基中具有1個-O-、-S-、環狀伸烷基或者伸芳基;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接。
<2>一種感光性樹脂組成物,其含有:
(A-1)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元、以及(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物、以及包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)下述通式(S1)所表示的化合物;(B-1)光酸產生劑;以及(C-1)溶劑;並且通式(S1)X1(RS1)n1
通式(S1)中,X1表示包含n1價基團的基團,所述n1價基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種;RS1表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1~3
的整數;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。
<3>一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-2)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a2-1)具有酸基的構成單元、以及(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a2-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(B-2)醌二疊氮化合物;(S)如下化合物,其包括直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基以及具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種基團的基團,且不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物;以及(C-2)溶劑;並且可於脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接。
<4>一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-2)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a2-1)具有酸基的構成單元、以及(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a2-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(B-2)醌二疊氮化合物;(S)下述通式(S1)所表示的化合物;以及(C-2)溶劑;並且通式(S1)X1(RS1)n1
通式(S1)中,X1表示包含n1價基團的基團,所述n1價基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種;RS1表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1~3
的整數;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。
<5>一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-3)聚合性單體;(B-3)光聚合起始劑;(A-4)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a4-1)具有酸基的構成單元、以及(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a4-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)如下化合物,其包括直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基以及具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種基團的基團,且不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物;以及(C-3)溶劑;並且可於脂肪族烴基中具有1個-O-、-S-、環狀伸烷基或者伸芳基;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基
中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接。
<6>一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-3)聚合性單體;(B-3)光聚合起始劑;(A-4)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a4-1)具有酸基的構成單元、以及(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a4-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)下述通式(S1)所表示的化合物;以及(C-3)溶劑;並且通式(S1)X1(RS1)n1
通式(S1)中,X1表示包含n1價基團的基團,所述n1價基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種;RS1表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基
團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1~3的整數;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。
<7>如<1>~<6>中任一項所述的感光性樹脂組成物,其是(S)成分中所含的直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基為直鏈狀的化合物。
<8>如<1>~<6>中任一項所述的感光性樹脂組成物,其中(S)成分中所含的直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基為飽和烴基。
<9>如<1>~<8>中任一項所述的感光性樹脂組成物,其中交聯性基為選自環氧基、氧雜環丁基及NH-CH2-O-R(R為氫原子或者碳數1~20的烷基)所表示的基團中的至少1種。
<10>如<1>、<2>及<7>~<9>中任一項所述的感光性樹脂組成物,其中酸分解性基為具有以縮醛的形式來保護的結構的基團。
<11>一種硬化膜的製造方法,其包括:(1)將如<1>~<10>中任一項所述的感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟;(2)自所塗佈的感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟;(3)利用光化射線對去除了溶劑的感光性樹脂組成物進行曝
光的步驟;(4)利用水性顯影液對經曝光的感光性樹脂組成物進行顯影的步驟;以及(5)對經顯影的感光性樹脂組成物進行熱硬化的後烘烤步驟。
<12>如<11>所述的硬化膜的製造方法,其於顯影步驟後,後烘烤步驟前,包括(6)對經顯影的感光性樹脂組成物進行全面曝光的步驟。
<13>如<11>或<12>所述的硬化膜的製造方法,其包括對在具有後烘烤步驟中進行熱硬化而獲得的硬化膜的基板進行乾式蝕刻的步驟。
<14>一種硬化膜,其是將如<1>~<10>中任一項所述的感光性樹脂組成物硬化而得、或者利用如<11>~<13>中任一項所述的硬化膜的製造方法來形成。
<15>如<14>所述的硬化膜,其為層間絕緣膜。
<16>一種有機EL顯示裝置或者液晶顯示裝置,其具有如<14>或<15>所述的硬化膜。
依據本發明,可提供一種製成硬化膜時的耐化學品性良好且相對介電常數低的感光性樹脂組成物。
1‧‧‧TFT(薄膜電晶體)
2‧‧‧配線
3‧‧‧絕緣膜
4‧‧‧平坦化膜(平坦化層)
5‧‧‧第一電極
6‧‧‧玻璃基板
7‧‧‧接觸孔
8‧‧‧絕緣膜
10‧‧‧液晶顯示裝置
12‧‧‧背光單元
14、15‧‧‧玻璃基板
16‧‧‧TFT
17‧‧‧硬化膜
18‧‧‧接觸孔
19‧‧‧ITO透明電極
20‧‧‧液晶
22‧‧‧彩色濾光片
圖1表示液晶顯示裝置的一例的構成概念圖。表示液晶顯示裝置中的主動矩陣基板的示意性剖面圖,包括作為層間絕緣膜的硬化膜17。
圖2表示有機EL顯示裝置的一例的構成概念圖。表示底部發光型的有機EL顯示裝置中的基板的示意性剖面圖,包括平坦化膜4。
以下,對本發明的內容進行詳細說明。以下記載的構成要件的說明是基於本發明的代表性實施態樣而進行,但本發明並不限定於此種實施態樣。此外,本申請案說明書中所謂「~」,是以包含其前後所記載的數值來作為下限值以及上限值的含義來使用。
本說明書中的基團(原子團)的表述中,未記載經取代以及未經取代的表述不僅包含不具有取代基者,而且亦包含具有取代基者。例如所謂「烷基」,不僅包含不具有取代基的烷基(未經取代的烷基),而且亦包含具有取代基的烷基(經取代的烷基)。
以下,以第1態樣~第3態樣的順序,對本發明的感光性樹脂組成物(以下亦稱為本發明的組成物)進行說明。本發明的組成物的第1態樣以及第2態樣較佳為用作正型的感光性樹脂組成物。本發明的組成物的第3態樣較佳為用作負型的感光性樹脂組成物。
本發明的感光性樹脂組成物包含:包括具有交聯性基的構成
單元的聚合物成分、後述的(S)成分、以及溶劑,例如可藉由將感光性樹脂組成物塗佈於基板上,去除溶劑,利用光化射線進行曝光,利用水性顯影液(較佳為鹼顯影液)進行顯影,然後進行熱硬化而製成硬化膜。
依據本發明,可提供一種製成硬化膜時的耐化學品性良好且相對介電常數低的感光性樹脂組成物。
該機制為推定,考慮如下。藉由(S)成分具有直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,聚合物成分與(S)成分的相容性良好,因此耐化學品性不會惡化,可於硬化膜中取入低極性的結構,硬化膜的相對介電常數不會過度上升。另外,(S)成分不具有羧基及醇性羥基,且即便(S)成分與聚合物成分的酸基(較佳為羧基)進行反應,亦不會產生羧基及醇性羥基。進而,(S)成分即便與聚合物成分的交聯性基進行反應,亦不會產生羧基及醇性羥基。結果認為,由於硬化膜中的醇性羥基量不增加,故而可將硬化膜的相對介電常數維持在低的狀態,進而,由於硬化膜中的羧基量亦不增加,故而耐化學品性亦不惡化。
進而,於(S)成分包含與聚合物成分的酸基(較佳為羧基)進行反應的特定官能基的情況下,可自硬化膜中進一步減少不耐受化學品的羧基的量,因此認為硬化膜的耐化學品性進一步提高。
此外,由聚合物成分中所含的具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元而在硬化的步驟中產生酸基(例如羧基)。
[本發明的第1態樣]
本發明的組成物是含有以下成分的感光性樹脂組成物:(A-1)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元、以及(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物、以及包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)如下的化合物,其是包括直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基(可於脂肪族烴基中具有1個-O-、-S-、環狀伸烷基或者伸芳基;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接。)以及具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種基團的基團,且不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物;(B-1)光酸產生劑;以及(C-1)溶劑。
本發明的組成物較佳為(S)成分由下述通式(S1)所表示。
通式(S1)
X1(RS1)n1
(通式(S1)中,X1表示包含n1價基團的基團,所述n1價基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種;RS1表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於所述脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1~3的整數;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。)
以下,對本發明的組成物的第1態樣進行詳細說明。
<(A-1)聚合物成分>
本發明的組成物包含以下聚合物的至少一者作為聚合物成分:包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元及(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物(1)、以及包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物及包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物(2)。進而,亦可包含該些以外的聚合物。只要未特別說明,則本發明中的(A-1)聚合
物成分是指除了所述聚合物(1)及/或所述聚合物(2)以外,包含視需要添加的其他聚合物的成分。
於包含(2)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物及包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物的情況下,包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物與包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物的比例較佳為95:5~5:95,更佳為80:20~20:80,尤佳為70:30~30:70。
(A-1)聚合物成分較佳為加成聚合型的樹脂,更佳為包含來源於(甲基)丙烯酸及/或其酯的構成單元的聚合物。此外,亦可包括來源於(甲基)丙烯酸及/或其酯的構成單元以外的構成單元,例如來源於苯乙烯的構成單元、或來源於乙烯基化合物的構成單元等。此外,將「來源於(甲基)丙烯酸及/或其酯的構成單元」亦稱為「丙烯酸系構成單元」。
<<(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元>>
(A-1)聚合物成分至少包括具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元(a1-1)。藉由(A-1)聚合物成分包括構成單元(a1-1),可製成感度極高的感光性樹脂組成物。
本發明中的「酸基由酸分解性基所保護的基團」可使用公知的基團作為酸基以及酸分解性基,並無特別限定。
具體的酸基較佳為可列舉羧基及酚性羥基。
另外,具體的酸分解性基可使用藉由酸而比較容易分解的基團(例如:後述的酯結構、四氫吡喃酯基、或者四氫呋喃酯基等縮醛系官能基)或藉由酸而比較難以分解的基團(例如第三丁酯基等三級烷基、第三丁基碳酸酯基等三級烷基碳酸酯基)。
構成單元(a1-1)較佳為具有由酸分解性基所保護的保護羧基的構成單元、或者具有由酸分解性基所保護的保護酚性羥基的構成單元。
以下,依次對具有由酸分解性基所保護的保護羧基的構成單元(a1-1-1)、及具有由酸分解性基所保護的保護酚性羥基的構成單元(a1-1-2)分別進行說明。
<<<(a1-1-1)具有由酸分解性基所保護的保護羧基的構成單元>>>
構成單元(a1-1-1)是具有羧基的構成單元的羧基由以下所詳細說明的酸分解性基來保護的具有保護羧基的構成單元。
所述構成單元(a1-1-1)中可使用的所述具有羧基的構成單元並無特別限制,可使用公知的構成單元。例如可列舉來源於不飽和單羧酸、不飽和二羧酸、不飽和三羧酸等分子中具有至少1個羧基的不飽和羧酸等的構成單元(a1-1-1-1)。
以下,對用作所述具有羧基的構成單元的構成單元(a1-1-1-1)進行說明。
<<<<(a1-1-1-1)來源於分子中具有至少1個羧基的不飽和羧酸等的構成單元>>>>
本發明中使用的不飽和羧酸可使用如以下所列舉的羧酸。
即,不飽和單羧酸例如可列舉:丙烯酸、甲基丙烯酸、丁烯酸、α-氯丙烯酸、桂皮酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-丁二酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸等。
另外,不飽和二羧酸例如可列舉:順丁烯二酸、反丁烯二酸、衣康酸、檸康酸、中康酸等。
另外,用於獲得具有羧基的構成單元的不飽和多元羧酸亦可為其酸酐。具體而言,可列舉順丁烯二酸酐、衣康酸酐、檸康酸酐等。另外,不飽和多元羧酸亦可為多元羧酸的單(2-甲基丙烯醯氧基烷基)酯,例如可列舉:丁二酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、丁二酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-丙烯醯氧基乙基)酯、鄰苯二甲酸單(2-甲基丙烯醯氧基乙基)酯等。進而,不飽和多元羧酸亦可為其兩末端二羧基聚合物的單(甲基)丙烯酸酯,例如可列舉:ω-羧基聚己內酯單丙烯酸酯、ω-羧基聚己內酯單甲基丙烯酸酯等。另外,不飽和羧酸亦可使用:丙烯酸-2-羧基乙酯、甲基丙烯酸-2-羧基乙酯、順丁烯二酸單烷基酯、反丁烯二酸單烷基酯、4-羧基苯乙烯等。
其中,就顯影性的觀點而言,為了形成所述構成單元(a1-1-1-1),較佳為使用丙烯酸、甲基丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-丁二酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基-鄰苯二甲酸、或者不飽和多元羧酸的酐等,更
佳為使用丙烯酸、甲基丙烯酸、2-(甲基)丙烯醯氧基乙基六氫鄰苯二甲酸。
構成單元(a1-1-1-1)可由1種單獨構成,亦可由2種以上構成。
<<<<構成單元(a1-1-1)中可使用的酸分解性基>>>>
構成單元(a1-1-1)中可使用的所述酸分解性基可使用所述的酸分解性基。
該些酸分解性基中,較佳為具有酸分解性基以縮醛的形式來保護的結構的基團。例如,就感光性樹脂組成物的基本物性,特別是感度或圖案形狀、接觸孔的形成性、感光性樹脂組成物的保存穩定性的觀點而言,較佳為羧基以縮醛的形式來保護的保護羧基。進而,就感度的觀點而言,羧基更佳為下述通式(a1-10)所表示的以縮醛的形式來保護的保護羧基。此外,於羧基為下述通式(a1-10)所表示的以縮醛的形式來保護的保護羧基的情況下,保護羧基的整體形成-(C=O)-O-CR101R102(OR103)的結構。
通式(a1-10)
(式(a1-10)中,R101及R102分別獨立地表示氫原子或者烷基,其中,R101與R102均為氫原子的情況除外;R103表示烷基;R101或R102與R103可連結而形成環狀醚。)
所述通式(a1-10)中,R101~R103分別獨立地表示氫原子或者烷基,所述烷基可為直鏈狀、分支鏈狀、環狀的任一種。此處,不存在R101及R102的兩者均表示氫原子的情況,R101及R102的至少一者表示烷基。
所述直鏈狀或分支鏈狀的烷基較佳為碳數1~12,更佳為碳數1~6,尤佳為碳數1~4。具體而言,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、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。
所述環狀烷基較佳為碳數3~12,更佳為碳數4~8,尤佳為碳數4~6。所述環狀烷基例如可列舉:環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、降莰基、異莰基等。
所述烷基可具有取代基,取代基可例示鹵素原子、芳基、烷氧基。於具有鹵素原子作為取代基的情況下,R101、R102、R103成為鹵代烷基,於具有芳基作為取代基的情況下,R101、R102、R103成為芳烷基。
所述鹵素原子可例示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,該些原子中較佳為氟原子或者氯原子。
另外,所述芳基較佳為碳數6~20的芳基,更佳為碳數6~12,具體而言,可例示苯基、α-甲基苯基、萘基等,經芳基取代的烷基整體,即芳烷基可例示苄基、α-甲基苄基、苯乙基、萘基甲基等。
所述烷氧基較佳為碳數1~6的烷氧基,更佳為碳數1~4,更佳為甲氧基或者乙氧基。
另外,於所述烷基為環烷基的情況下,所述環烷基可具有碳數1~10的直鏈狀或分支鏈狀的烷基作為取代基,於烷基為直鏈狀或分支鏈狀的烷基的情況下,可具有碳數3~12的環烷基作為取代基。
該些取代基可經所述取代基進一步取代。
所述通式(a1-10)中,於R101、R102及R103表示芳基的情況下,所述芳基較佳為碳數6~12,更佳為碳數6~10。所述芳基可具有取代基,所述取代基較佳為可例示碳數1~6的烷基。芳基例如可例示苯基、甲苯基、矽烷基、異丙苯基、1-萘基等。
另外,R101、R102及R103可相互鍵結而與它們所鍵結的碳原子一起形成環。R101與R102、R101與R103或者R102與R103鍵結的情況下的環結構例如可列舉環丁基、環戊基、環己基、環庚基、四氫呋喃基、金剛烷基以及四氫吡喃基等。
此外,所述通式(a1-10)中,較佳為R101及R102的任一者為氫原子或者甲基。
用於形成具有所述通式(a1-10)所表示的保護羧基的構
成單元的自由基聚合性單體可使用市售者,亦可使用以公知方法所合成者。例如,可利用日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0037~段落編號0040中記載的合成方法等來合成,該內容併入本申請案說明書中。
所述構成單元(a1-1-1)的第一較佳態樣為下述通式(A2')所表示的構成單元。
(式(A2')中,R1及R2分別表示氫原子、烷基或者芳基,至少R1及R2的任一者表示烷基或者芳基,R3表示烷基或者芳基,R1或R2與R3可連結而形成環狀醚,R4表示氫原子或者甲基,X表示單鍵或者伸芳基。)
於R1及R2為烷基的情況下,較佳為碳數為1~10的烷基。於R1及R2為芳基的情況下,較佳為苯基。R1及R2分別較佳為氫原子或者碳數1~4的烷基。
R3表示烷基或者芳基,較佳為碳數1~10的烷基,更佳為1~6的烷基。
X表示單鍵或者伸芳基,較佳為單鍵。
所述構成單元(a1-1-1)的第二較佳態樣為下述通式(1-12)所表示的構成單元。
通式(1-12)
(式(1-12)中,R121表示氫原子或者碳數1~4的烷基,L1表示羰基或者伸苯基,R122~R128分別獨立地表示氫原子或者碳數1~4的烷基。)
R121較佳為氫原子或者甲基。
L1較佳為羰基。
R122~R128較佳為氫原子。
所述構成單元(a1-1-1)的較佳具體例可例示下述的構成單元。此外,下述的構成單元中,R表示氫原子或者甲基。
[化4]
<<<(a1-1-2)具有由酸分解性基所保護的保護酚性羥基的構成單元>>>
構成單元(a1-1-2)是具有酚性羥基的構成單元由以下所詳細說明的酸分解性基來保護的具有保護酚性羥基的構成單元(a1-1-2-1)。
<<<<(a1-1-2-1)具有酚性羥基的構成單元>>>>
所述具有酚性羥基的構成單元可列舉羥基苯乙烯系構成單元或酚醛清漆系樹脂中的構成單元,該些構成單元中,就感度的觀點而言,較佳為來源於羥基苯乙烯、或者α-甲基羥基苯乙烯的構成單元。另外,就感度的觀點而言,具有酚性羥基的構成單元亦較佳為下述通式(a1-20)所表示的構成單元。
通式(a1-20)[化5]
(通式(a1-20)中,R220表示氫原子或者甲基,R221表示單鍵或者二價連結基,R222表示鹵素原子或者碳數1~5的直鏈或分支鏈狀的烷基,a表示1~5的整數,b表示0~4的整數,a+b為5以下。此外,於R222存在2個以上的情況下,該些R222相互可不同,亦可相同。)
所述通式(a1-20)中,R220表示氫原子或者甲基,較佳為甲基。
另外,R221表示單鍵或者二價連結基。於單鍵的情況下,可提高感度,進而可提高硬化膜的透明性,因此較佳。R221的二價連結基可例示伸烷基,R221為伸烷基的具體例可列舉:亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸異丙基、伸正丁基、伸異丁基、伸第三丁基、伸戊基、伸異戊基、伸新戊基、伸己基等。其中,R221較佳為單鍵、亞甲基、伸乙基。另外,所述二價連結基可具有取代基,取代基可列舉鹵素原子、羥基、烷氧基等。另外,a表示1~5的整數,但就本發明的效果的觀點、或容易製造的方面而言,a較佳為1或2,更佳為a為1。
另外,當以與R221鍵結的碳原子為基準(1位)時,苯環中
的羥基的鍵結位置較佳為鍵結於4位。
R222為鹵素原子或者碳數1~5的直鏈或分支鏈狀的烷基。具體而言可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基等。其中就容易製造的方面而言,較佳為氯原子、溴原子、甲基或者乙基。
另外,b表示0或1~4的整數。
<<<<構成單元(a1-1-2)中可使用的酸分解性基>>>>
所述構成單元(a1-1-2)中可使用的所述酸分解性基可與所述構成單元(a1-1-1)中可使用的酸分解性基同樣地使用公知者,並無特別限定。酸分解性基中,就感光性樹脂組成物的基本物性,特別是感度或圖案形狀、感光性樹脂組成物的保存穩定性、接觸孔的形成性的觀點而言,較佳為具有以縮醛保護的保護酚性羥基的構成單元。進而,酸分解性基中,就感度的觀點而言,酚性羥基更佳為所述通式(a1-10)所表示的以縮醛的形式來保護的保護酚性羥基。此外,於酚性羥基為所述通式(a1-10)所表示的以縮醛的形式來保護的保護酚性羥基的情況下,保護酚性羥基的整體成為-Ar-O-CR101R102(OR103)的結構。此外,Ar表示伸芳基。
酚性羥基的縮醛酯結構的較佳例可例示R101=R102=R103=甲基或R101=R102=甲基且R103=苄基的組合。
另外,用於形成具有酚性羥基為以縮醛的形式來保護的保護
酚性羥基的構成單元的自由基聚合性單體例如可列舉日本專利特開2011-215590號公報的段落編號0042中記載的單體等。
該些單體中,就透明性的觀點而言,較佳為甲基丙烯酸4-羥基苯酯的1-烷氧基烷基保護體、甲基丙烯酸4-羥基苯酯的四氫吡喃基保護體。
酚性羥基的縮醛保護基的具體例可列舉1-烷氧基烷基,例如可列舉:1-乙氧基乙基、1-甲氧基乙基、1-正丁氧基乙基、1-異丁氧基乙基、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-環己氧基乙基、1-(2-環己基乙氧基)乙基、1-苄氧基乙基等,該些基團可單獨使用或者將2種以上組合使用。
用於形成所述構成單元(a1-1-2)的自由基聚合性單體可使用市售者,亦可使用以公知的方法來合成者。例如,可藉由在酸觸媒的存在下,使具有酚性羥基的化合物與乙烯基醚進行反應而合成。所述合成可使具有酚性羥基的單體與其他單體預先進行共聚合,然後在酸觸媒的存在下與乙烯基醚進行反應。
所述構成單元(a1-1-2)的較佳具體例可例示下述構成單元,但本發明並不限定於該些構成單元。
[化6]
<<<構成單元(a1-1)的較佳態樣>>>
於含有所述構成單元(a1-1)的聚合物實質上不含構成單元(a1-2)的情況下,聚合物中,構成單元(a1-1)的含量較佳為20莫耳%~100莫耳%,更佳為30莫耳%~90莫耳%。
於含有所述構成單元(a1-1)的聚合物含有構成單元(a1-2)的情況下,聚合物中,就感度的觀點而言,構成單元(a1-1)的含量較佳為3莫耳%~70莫耳%,更佳為10莫耳%~60莫耳%。另外,特別是具有在所述構成單元(a1)中可使用的所述酸分解性基為羧基以縮醛的形式來保護的保護羧基的構成單元的情況下,較佳為20莫耳%~50莫耳%。
若與所述構成單元(a1-1-2)相比,所述構成單元(a1-1-1)具有顯影快速的特徵。因此,於欲快速顯影的情況下,較佳為構成單元(a1-1-1)。相反,於欲減緩顯影的情況下,較佳為使用構成單元(a1-1-2)。
<<(a1-2)具有交聯性基的構成單元>>
(A-1)聚合物成分包括具有交聯性基的構成單元(a1-2)。所述交聯性基只要是在加熱處理中產生硬化反應的基團,則並無特別限定。較佳的具有交聯性基的構成單元的態樣可列舉包含選自環氧基、氧雜環丁基、-NH-CH2-O-R(R為氫原子或者碳數1~20的烷基)所表示的基團以及乙烯性不飽和基所組成的組群中的至少1個的構成單元,較佳為選自環氧基、氧雜環丁基及
-NH-CH2-O-R(R為氫原子或者碳數1~20的烷基)所表示的基團中的至少1種。其中,本發明的感光性樹脂組成物較佳為(A-1)聚合物成分包括包含環氧基及氧雜環丁基中的至少1個的構成單元。更詳細而言,可列舉以下的構成單元。
<<<(a1-2-1)具有環氧基及/或氧雜環丁基的構成單元>>>
所述(A-1)聚合物成分較佳為含有具有環氧基及/或氧雜環丁基的構成單元(以下亦稱為構成單元(a1-2-1))。
所述構成單元(a1-2-1)只要在1個構成單元中具有至少1個環氧基或者氧雜環丁基即可,亦可具有1個以上的環氧基以及1個以上的氧雜環丁基、2個以上的環氧基、或者2個以上的氧雜環丁基,並無特別限定,較佳為具有合計為1個~3個的環氧基及/或氧雜環丁基,更佳為具有合計為1個或2個的環氧基及/或氧雜環丁基,尤佳為具有1個環氧基或者氧雜環丁基。
用於形成具有環氧基的構成單元的自由基聚合性單體的具體例例如可列舉:丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丙基丙烯酸縮水甘油酯、α-正丁基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸-3,4-環氧基丁酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧基丁酯、丙烯酸-3,4-環氧基環己基甲酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧基環己基甲酯、α-乙基丙烯酸-3,4-環氧基環己基甲酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、日本專利第4168443號公報的段落編號0031~段落編號
0035中記載的含有脂環式環氧骨架的化合物等,該些內容併入本申請案說明書中。
用於形成具有氧雜環丁基的構成單元的自由基聚合性單體的具體例例如可列舉:日本專利特開2001-330953號公報的段落編號0011~段落編號0016中記載的具有氧雜環丁基的(甲基)丙烯酸酯、或日本專利特開2012-088459公報的段落編號0027中記載的化合物等,該些內容併入本申請案說明書中。
用於形成所述具有環氧基及/或氧雜環丁基的構成單元(a1-2-1)的自由基聚合性單體的具體例較佳為含有甲基丙烯酸酯結構的單體、含有丙烯酸酯結構的單體。
該些單體中,就共聚合反應性以及硬化膜的諸特性提高的觀點而言,較佳為:甲基丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、甲基丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、鄰乙烯基苄基縮水甘油醚、間乙烯基苄基縮水甘油醚、對乙烯基苄基縮水甘油醚、丙烯酸(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲酯、以及甲基丙烯酸(3-乙基氧雜環丁烷-3-基)甲酯。該些構成單元可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
所述構成單元(a1-2-1)的較佳具體例可例示下述的構成單元。此外,下述構成單元中,R表示氫原子或者甲基。
[化9]
<<<(a1-2-2)具有乙烯性不飽和基的構成單元>>>
所述具有交聯性基的構成單元(a1-2)的1種可列舉具有乙烯性不飽和基的構成單元(a1-2-2)。所述構成單元(a1-2-2)較佳為於側鏈上具有乙烯性不飽和基的構成單元,更佳為於末端具有乙烯性不飽和基且具有碳數3~16的側鏈的構成單元。
除此以外,構成單元(a1-2-2)可列舉日本專利特開2011-215580號公報的段落編號0072~段落編號0090的記載以及日本專利特開2008-256974的段落編號0013~段落編號0031中記載的化合物等作為較佳的化合物,該些內容併入本申請案說明書中。
<<<(a1-2-3)具有-NH-CH2-O-R(R為氫原子或者碳數1~20的烷基)所表示的基團的構成單元>>>
本發明中使用的(A-1)聚合物成分亦較佳為具有-NH-CH2-O-R(R為氫原子或者碳數1~20的烷基)所表示的基團的構成單元(a1-2-3)。藉由具有構成單元(a1-2-3),可於緩和的加熱處理中產生硬化反應,可獲得諸特性優異的硬化膜。此處,R較佳為碳數1~9的烷基,更佳為碳數1~4的烷基。另外,烷基可為直鏈、分支或環狀的烷基的任一種,較佳為直鏈或分支的烷
基。構成單元(a1-2-3)更佳為具有下述通式(a2-30)所表示的基團的構成單元。
通式(a2-30)
(通式(a2-30)中,R1表示氫原子或者甲基,R2表示氫原子或者碳數1~20的烷基。)
R2較佳為碳數1~9的烷基,尤佳為碳數1~4的烷基。另外,烷基可為直鏈、分支或環狀的烷基的任一種,較佳為直鏈或分支的烷基。
R2的具體例可列舉甲基、乙基、正丁基、異丁基、環己基及正己基。其中較佳為異丁基、正丁基、甲基。
<<<具有交聯性基的構成單元(a1-2)的較佳態樣>>>
於含有所述構成單元(a1-2)的聚合物實質上不含構成單元(a1-1)的情況下,聚合物中,構成單元(a1-2)的含量較佳為5莫耳%~90莫耳%,更佳為20莫耳%~80莫耳%。
於含有所述構成單元(a1-2)的聚合物含有所述構成單元
(a1-1)的情況下,聚合物中,就耐化學品性的觀點而言,構成單元(a1-2)的含量較佳為3莫耳%~70莫耳%,更佳為10莫耳%~60莫耳%。
本發明中,進而,不論哪一種態樣,(A-1)聚合物成分的全部構成單元中,構成單元(a1-2)的含量均較佳為3莫耳%~70莫耳%,更佳為10莫耳%~60莫耳%。
藉由設為所述的數值範圍內,可形成諸特性優異的硬化膜。
<<(a1-3)其他構成單元>>
本發明中,(A-1)聚合物成分除了具有所述構成單元(a1-1)及/或構成單元(a1-2)以外,亦可具有該些以外的其他構成單元(a1-3)。構成單元(a1-3)亦可包含所述聚合物(1)及/或(2)。另外,除了所述聚合物(1)或(2)以外,亦可包括實質上不含構成單元(a1-1)及構成單元(a1-2)而具有其他構成單元(a1-3)的聚合物。
成為其他構成單元(a1-3)的單體並無特別限制,例如可列舉:苯乙烯類、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環狀烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、不飽和二羧酸二酯、雙環不飽和化合物類、順丁烯二醯亞胺化合物類、不飽和芳香族化合物、共軛二烯系化合物、不飽和單羧酸、不飽和二羧酸、不飽和二羧酸酐、其他的不飽和化合物。另外,如後所述,亦可包括具有酸基的構成單元。成為其他構成單元(a1-3)的單體可單獨使用或者將2種以上組合使用。
具體而言,構成單元(a1-3)可列舉來源於以下化合物的構成單元:苯乙烯、甲基苯乙烯、羥基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙醯氧基苯乙烯、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-羥基苯甲酸(3-甲基丙烯醯氧基丙基)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)丙烯酸異丙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯醯基嗎啉、N-環己基順丁烯二醯亞胺、丙烯腈、乙二醇單乙醯乙酸酯單(甲基)丙烯酸酯等。除此以外,可列舉日本專利特開2004-264623號公報的段落編號0021~段落編號0024中記載的化合物。
另外,就電特性的觀點而言,其他構成單元(a1-3)較佳為苯乙烯類、具有脂肪族環式骨架的基團。具體而言可列舉:苯乙烯、甲基苯乙烯、羥基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、(甲基)丙烯酸二環戊酯、(甲基)丙烯酸環己酯、(甲基)丙烯酸異莰酯、(甲基)丙烯酸苄酯等。
進而,另外,就密著性的觀點而言,其他構成單元(a1-3)較佳為(甲基)丙烯酸烷基酯。具體而言,可列舉(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,更佳為(甲基)丙烯酸甲酯。
其他構成單元(a1-3)較佳為含有包含酸基的重複單元。藉由包含酸基,而變得容易溶解於鹼性的顯影液中,更有效果地
發揮本發明的效果。本發明中的所謂酸基,是指pKa小於7的質子解離性基。酸基通常是使用可形成酸基的單體,作為包含酸基的構成單元而併入至聚合物中。藉由在聚合物中含有此種包含酸基的構成單元,而存在變得容易溶解於鹼性的顯影液中的傾向。
本發明中使用的酸基可例示:來源於羧酸基者、來源於磺醯胺基者、來源於膦酸基者、來源於磺酸基者、來源於酚性羥基者、磺醯胺基、磺醯亞胺基等,較佳為來源於羧酸基者及/或來源於酚性羥基者。
本發明中使用的包含酸基的構成單元更佳為來源於苯乙烯的構成單元、或來源於乙烯基化合物的構成單元、來源於(甲基)丙烯酸及/或其酯的構成單元。例如可使用日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0021~段落編號0023以及段落編號0029~段落編號0044記載的化合物,該內容併入至本申請案說明書中。其中,較佳為來源於對羥基苯乙烯、(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐的構成單元。
作為包含酸基的重複單元的導入方法,可導入至與(a1-1)構成單元及/或(a1-2)構成單元相同的聚合物中,亦可作為與(a1-1)構成單元及(a1-2)構成單元不同的聚合物的構成單元而導入。
此種聚合物較佳為於側鏈上具有羧基的樹脂。例如可列舉:如日本專利特開昭59-44615號、日本專利特公昭54-34327號、日本專利特公昭58-12577號、日本專利特公昭54-25957號、日本專
利特開昭59-53836號、日本專利特開昭59-71048號的各公報中所記載的甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸共聚物、衣康酸共聚物、丁烯酸共聚物、順丁烯二酸共聚物、部分酯化順丁烯二酸共聚物等,以及於側鏈上具有羧基的酸性纖維素衍生物、於具有羥基的聚合物中加成有酸酐者等,進而亦可列舉於側鏈上具有(甲基)丙烯醯基的高分子聚合物作為較佳者。
例如可列舉:(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、(甲基)丙烯酸2-羥基乙酯/(甲基)丙烯酸苄酯/(甲基)丙烯酸共聚物、日本專利特開平7-140654號公報中記載的(甲基)丙烯酸2-羥基丙酯/聚苯乙烯巨單體(macromonomer)/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、丙烯酸2-羥基-3-苯氧基丙酯/聚甲基丙烯酸甲酯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸甲酯/甲基丙烯酸共聚物、甲基丙烯酸2-羥基乙酯/聚苯乙烯巨單體/甲基丙烯酸苄酯/甲基丙烯酸共聚物等。
除此以外,亦可使用:日本專利特開平7-207211號公報、日本專利特開平8-259876號公報、日本專利特開平10-300922號公報、日本專利特開平11-140144號公報、日本專利特開平11-174224號公報、日本專利特開2000-56118號公報、日本專利特開2003-233179號公報、日本專利特開2009-52020號公報等中記載的公知的高分子化合物,該些內容併入本申請案說明書中。
該些聚合物可僅包含1種,亦可包含2種以上。
該些聚合物可使用市售的:SMA 1000P、SMA 2000P、SMA 3000P、SMA 1440F、SMA 17352P、SMA 2625P、SMA 3840F(以上由沙多瑪(Sartomer)公司製造),ARUFON UC-3000、ARUFON UC-3510、ARUFON UC-3900、ARUFON UC-3910、ARUFON UC-3920、ARUFON UC-3080(以上由東亞合成(股)製造),Joncryl 690、Joncryl 678、Joncryl 67、Joncryl 586(以上由巴斯夫(BASF)製造)等。
本發明中,就感度的觀點而言,特佳為含有具有羧基的構成單元、或者具有酚性羥基的構成單元。例如,可使用日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0021~段落編號0023以及段落編號0029~段落編號0044記載的化合物,該內容併入至本申請案說明書中。
包含酸基的構成單元較佳為全部聚合物成分的構成單元的1莫耳%~80莫耳%,更佳為1莫耳%~50莫耳%,尤佳為5莫耳%~40莫耳%,特佳為5莫耳%~30莫耳%,最佳為5莫耳%~25莫耳%。
以下,列舉本發明的聚合物成分的較佳實施形態,但本發明並不限定於該些實施形態。
(第1實施形態)
聚合物(1)更具有1種或者2種以上的其他構成單元(a1-3)的態樣。
(第2實施形態)
聚合物(2)中的包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物更具有1種或者2種以上的其他構成單元(a1-3)的態樣。
(第3實施形態)
聚合物(2)中的包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物更具有1種或者2種以上的其他構成單元(a1-3)的態樣。
(第4實施形態)
所述第1實施形態~第3實施形態的任一形態中,包括至少包含酸基的構成單元作為其他構成單元(a1-3)的態樣。
(第5實施形態)
除了所述聚合物(1)或聚合物(2)以外,更包含實質不含構成單元(a1-1)及構成單元(a1-2),而包括其他構成單元(a1-3)的聚合物的態樣。
(第6實施形態)
包含所述第1實施形態~第5實施形態的2種以上的組合的形態。
包含實質上不含(a1-1)及(a1-2)而包括其他構成單元(a1-3)的聚合物的態樣中,包括(a1-1)及/或(a1-2)的聚合物的合計量、與實質上不含(a1-1)及(a1-2)而包括其他構成單元(a1-3)的聚合物的合計量的重量比例較佳為99:1~5:95,更佳為97:3~30:70,尤佳為95:5~50:50。
<<(A-1)聚合物成分的分子量>>
(A-1)聚合物成分的分子量以聚苯乙烯換算重量平均分子量計,較佳為1,000~200,000,更佳為2,000~50,000的範圍。若為所述的數值範圍內,則諸特性良好。數平均分子量與重量平均分子量的比(分散度)較佳為1.0~5.0,更佳為1.5~3.5。
(A-1)聚合物成分的重量平均分子量以及分散度被定義為由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)測定而得的聚苯乙烯換算值。本說明書中,聚合物成分的重量平均分子量(Mw)以及數平均分子量(Mn)例如可藉由使用HLC-8120(東曹(股)製造),使用TSK gel Multipore HXL-M(東曹(股)製造,7.8mmID×30.0cm)作為管柱,且使用四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)作為溶離液來求出。
<<(A-1)聚合物成分的製造方法>>
另外,關於(A-1)聚合物成分的合成法亦已知多種方法,若列舉一例,則可藉由使用自由基聚合起始劑,將至少包含用於形成所述(a1-1)及所述(a1-3)所表示的構成單元的自由基聚合性單體的自由基聚合性單體混合物,於有機溶劑中進行聚合而合成。另外,亦可藉由所謂的高分子反應來合成。
相對於全部構成單元,(A-1)聚合物較佳為含有50莫耳%以上的來源於(甲基)丙烯酸及/或其酯的構成單元,更佳為含有80莫耳%以上。
<(B-1)光酸產生劑>
本發明的感光性樹脂組成物含有(B-1)光酸產生劑。本發明
中使用的光酸產生劑較佳為對波長300nm以上、較佳為波長300nm~450nm的光化射線進行感應而產生酸的化合物,但對其化學結構並無限制。另外,關於對波長300nm以上的光化射線並不直接感應的光酸產生劑,亦只要是藉由與增感劑併用而對波長300nm以上的光化射線進行感應來產生酸的化合物,則可與增感劑組合而較佳地使用。本發明中使用的光酸產生劑較佳為產生pKa為4以下的酸的光酸產生劑,更佳為產生pKa為3以下的酸的光酸產生劑,最佳為產生pKa為2以下的酸的光酸產生劑。
光酸產生劑的例子可列舉:三氯甲基-對稱三嗪類、鋶鹽或錪鹽、四級銨鹽類、重氮甲烷化合物、醯亞胺磺酸酯化合物、以及肟磺酸酯化合物等。該些化合物中,就絕緣性的觀點而言,較佳為使用肟磺酸酯化合物。該些光酸產生劑可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。三氯甲基-對稱三嗪類、二芳基錪鹽類、三芳基鋶鹽類、四級銨鹽類、以及重氮甲烷衍生物的具體例可例示日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0083~段落編號0088中記載的化合物,該些內容併入本申請案說明書中。
肟磺酸酯化合物即具有肟磺酸酯結構的化合物較佳為可例示下述通式(B1-1)所表示的含有肟磺酸酯結構的化合物。
通式(B1-1)[化11]
(通式(B1-1)中,R21表示烷基或者芳基;波形線表示與其他基團的鍵。)
通式(B1-1)中,任一個基團均可經取代,R21中的烷基可為直鏈狀,可為分支狀,亦可為環狀。以下對所容許的取代基進行說明。
R21的烷基較佳為碳數1~10的直鏈狀或分支狀烷基。R21的烷基可經鹵素原子、碳數6~11的芳基、碳數1~10的烷氧基、或者環烷基(包含7,7-二甲基-2-氧代降莰基等橋環式脂環基,較佳為雙環烷基等)所取代。
R21的芳基較佳為碳數6~11的芳基,更佳為苯基或者萘基。R21的芳基可經低級烷基、烷氧基或鹵素原子所取代。
所述通式(B1-1)所表示的含有肟磺酸酯結構的所述化合物亦較佳為下述通式(B1-2)所表示的肟磺酸酯化合物。
通式(B1-2)[化12]
(式(B1-2)中,R42表示可經取代的烷基或者芳基,X表示烷基、烷氧基、或者鹵素原子,m4表示0~3的整數,當m4為2或3時,多個X可相同,亦可不同。)
R42的較佳範圍與所述R21的較佳範圍相同。
作為X的烷基較佳為碳數1~4的直鏈狀或分支狀烷基。另外,作為X的烷氧基較佳為碳數1~4的直鏈狀或分支狀烷氧基。另外,作為X的鹵素原子較佳為氯原子或者氟原子。
m4較佳為0或1。特佳為所述通式(B1-2)中,m4為1,X為甲基,X的取代位置為鄰位,R42為碳數1~10的直鏈狀烷基、7,7-二甲基-2-氧代降莰基甲基、或者對甲苯甲醯基的化合物。
所述通式(B1-1)所表示的含有肟磺酸酯結構的化合物亦較佳為下述通式(B1-3)所表示的肟磺酸酯化合物。
通式(B1-3)
(式(B1-3)中,R43與式(B1-2)中的R42為相同含意,X1表示鹵素原子、羥基、碳數1~4的烷基、碳數1~4的烷氧基、氰基或者硝基,n4表示0~5的整數。)
所述通式(B1-3)中的R43較佳為: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、對甲苯基、4-氯苯基或者五氟苯基,特佳為正辛基。
X1較佳為碳數1~5的烷氧基,更佳為甲氧基。
n4較佳為0~2,特佳為0~1。
所述通式(B1-3)所表示的化合物的具體例以及較佳的肟磺酸酯化合物的具體例可參考日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0080~段落編號0082的記載,該內容併入至本申請案說明書中。
所述通式(B1-1)所表示的含有肟磺酸酯結構的化合物亦較佳為下述通式(OS-1)所表示的化合物。
所述通式(OS-1)中,R101表示氫原子、烷基、烯基、烷氧基、烷氧基羰基、醯基、胺甲醯基、胺磺醯基、磺基、氰基、芳基、或者雜芳基。R102表示烷基、或者芳基。
X101表示-O-、-S-、-NH-、-NR105-、-CH2-、-CR106H-、或者-CR105R107-,R105~R107表示烷基、或者芳基。
R121~R124分別獨立地表示氫原子、鹵素原子、烷基、烯基、烷氧基、胺基、烷氧基羰基、烷基羰基、芳基羰基、醯胺基、磺基、氰基、或者芳基。R121~R124中的2個可分別相互鍵結而形成環。
R121~R124較佳為氫原子、鹵素原子、以及烷基,另外,亦可較佳地列舉R121~R124中的至少2個相互鍵結而形成芳基的態樣。其中,就感度的觀點而言,較佳為R121~R124均為氫原子的態樣。
已述的官能基均可更具有取代基。
所述通式(OS-1)所表示的化合物例如較佳為日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0087~段落編號0089中記載的通式(OS-2)所表示的化合物,該內容併入至本申請案說明書中。
本發明中可適宜使用的所述通式(OS-1)所表示的化合物的具體例可列舉日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0128~段落編號0132中記載的化合物(例示化合物b-1~例示化合物b-34),但本發明並不限定於此。
本發明中,所述通式(B1-1)所表示的含有肟磺酸酯結構的化合物較佳為下述通式(OS-3)、下述通式(OS-4)或者下述通式
(OS-5)所表示的肟磺酸酯化合物。
(通式(OS-3)~通式(OS-5)中,R22、R25及R28分別獨立地表示烷基、芳基或者雜芳基,R23、R26及R29分別獨立地表示氫原子、烷基、芳基或者鹵素原子,R24、R27及R30分別獨立地表示鹵素原子、烷基、烷基氧基、磺酸基、胺基磺醯基或者烷氧基磺醯基,X1~X3分別獨立地表示氧原子或者硫原子,n1~n3分別獨立地表示1或2,m1~m3分別獨立地表示0~6的整數。)
所述通式(OS-3)~通式(OS-5)例如可參考日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0098~段落編號0115的記載,該內容併入至本申請案說明書中。
另外,所述通式(B1-1)所表示的含有肟磺酸酯結構的化合物例如特佳為日本專利特開2012-163937號公報的段落編號0117中記載的通式(OS-6)~通式(OS-11)的任一項所表示的化合物,該內容併入至本申請案說明書中。
所述通式(OS-6)~通式(OS-11)中的較佳範圍與日本專利
特開2011-221494號公報的段落編號0110~段落編號0112中記載的通式(OS-6)~通式(OS-11)的較佳範圍相同,該內容併入至本申請案說明書中。
所述通式(OS-3)~所述通式(OS-5)所表示的肟磺酸酯化合物的具體例可列舉日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0114~段落編號0120中記載的化合物,該內容併入至本申請案說明書中。本發明並不限定於該些化合物。
所述通式(B1-1)所表示的含有肟磺酸酯結構的化合物亦較佳為下述通式(B1-4)所表示的肟磺酸酯化合物。
通式(B1-4)
(通式(B1-4)中,R1表示烷基或者芳基,R2表示烷基、芳基、或者雜芳基;R3~R6分別表示氫原子、烷基、芳基、鹵素原子。其中,R3與R4、R4與R5、或者R5與R6可鍵結而形成脂環或者芳香環;X表示-O-或S-。)
R1表示烷基或者芳基。烷基較佳為具有分支結構的烷基
或環狀結構的烷基。
烷基的碳數較佳為3~10。特別是於烷基具有分支結構的情況下,較佳為碳數3~6的烷基,於具有環狀結構的情況下,較佳為碳數5~7的烷基。
烷基例如可列舉:丙基、異丙基、正丁基、第二丁基、異丁基、第三丁基、戊基、異戊基、新戊基、1,1-二甲基丙基、己基、2-乙基己基、環己基、辛基等,較佳為異丙基、第三丁基、新戊基、環己基。
芳基的碳數較佳為6~12,更佳為6~8,尤佳為6~7。所述芳基可列舉苯基、萘基等,較佳為苯基。
R1所表示的烷基及芳基可具有取代基。取代基例如可列舉:鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、直鏈、分支或環狀的烷基(例如甲基、乙基、丙基等)、烯基、炔基、芳基、醯基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、胺甲醯基、氰基、羧基、羥基、烷氧基、芳氧基、烷硫基、芳硫基、雜環氧基、醯氧基、胺基、硝基、肼基、雜環基等。另外,亦可經該些基團進一步取代。較佳為鹵素原子、甲基。
本發明的感光性樹脂組成物就透明性的觀點而言,R1較佳為烷基,就兼具保存穩定性及感度的觀點而言,R1較佳為碳數3~6的具有分支結構的烷基、碳數5~7的環狀結構的烷基、或者苯基,更佳為碳數3~6的具有分支結構的烷基、或者碳數5~7的環狀結構的烷基。藉由採用此種大體積的基團(特別是大體積
的烷基)作為R1,可進一步提高透明性。
大體積的取代基中,較佳為異丙基、第三丁基、新戊基、環己基,更佳為第三丁基、環己基。
R2表示烷基、芳基、或者雜芳基。R2所表示的烷基較佳為碳數1~10的直鏈、分支或環狀的烷基。所述烷基例如可列舉甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、第三丁基、戊基、新戊基、己基、環己基等,較佳為甲基。
芳基較佳為碳數6~10的芳基。所述芳基可列舉苯基、萘基、對甲苯甲醯基(對甲基苯基)等,較佳為苯基、對甲苯甲醯基。
雜芳基例如可列舉:吡咯基、吲哚基、咔唑基、呋喃基、噻吩基等。
R2所表示的烷基、芳基及雜芳基可具有取代基。取代基與R1所表示的烷基及芳基可具有的取代基為相同含意。
R2較佳為烷基或者芳基,更佳為芳基,進而佳為苯基。苯基的取代基較佳為甲基。
R3~R6分別表示氫原子、烷基、芳基、或者鹵素原子(氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)。R3~R6所表示的烷基與R2所表示的烷基為相同含意,較佳範圍亦相同。另外,R3~R6所表示的芳基與R1所表示的芳基為相同含意,較佳範圍亦相同。
R3~R6中,R3與R4、R4與R5、或者R5與R6可鍵結而形成環,作為環,較佳為形成脂環或者芳香環,更佳為苯環。
R3~R6較佳為氫原子、烷基、鹵素原子(氟原子、氯原子、
溴原子),或者R3與R4、R4與R5、或R5與R6鍵結而形成苯環,更佳為氫原子、甲基、氟原子、氯原子、溴原子或者R3與R4、R4與R5、或R5與R6鍵結而構成苯環。
R3~R6的較佳態樣如以下所述。
(態樣1)至少2個為氫原子。
(態樣2)烷基、芳基、或者鹵素原子的數量為1個以下。
(態樣3)R3與R4、R4與R5、或者R5與R6鍵結而構成苯環。
(態樣4)滿足所述態樣1及態樣2的態樣、及/或滿足所述態樣1及態樣3的態樣。
X表示-O-或S-。
所述通式(B1-4)的具體例可列舉如以下所述的化合物,但本發明中並不特別限定於此。此外,例示化合物中,Ts表示甲苯磺醯基(對甲苯磺醯基),Me表示甲基,Bu表示正丁基,Ph表示苯基。
[化17]
本發明的感光性樹脂組成物中,相對於感光性樹脂組成物中的全部固形成分100質量份,(B-1)光酸產生劑的含量較佳為0.1質量份~20質量份,更佳為0.5質量份~10質量份,尤佳為0.5質量份~5質量份。光酸產生劑可僅使用1種,亦可將2種以上併用。
<(C-1)溶劑>
本發明的感光性樹脂組成物含有(C-1)溶劑。本發明的感光
性樹脂組成物較佳為製備成將本發明的必需成分、與進而後述的任意成分溶解於溶劑中而得的溶液。用於製備本發明的組成物的溶劑是使用將必需成分以及任意成分均勻溶解且不與各成分進行反應的溶劑。
本發明的感光性樹脂組成物中使用的溶劑可使用公知的溶劑,可例示:乙二醇單烷基醚類、乙二醇二烷基醚類、乙二醇單烷基醚乙酸酯類、丙二醇單烷基醚類、丙二醇二烷基醚類、丙二醇單烷基醚乙酸酯類、二乙二醇二烷基醚類、二乙二醇單烷基醚乙酸酯類、二丙二醇單烷基醚類、二丙二醇二烷基醚類、二丙二醇單烷基醚乙酸酯類、酯類、酮類、醯胺類、內酯類等。另外,本發明的感光性樹脂組成物中使用的溶劑的具體例亦可列舉:日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0174~段落編號0178中記載的溶劑、日本專利特開2012-194290公報的段落編號0167~段落編號0168中記載的溶劑,該些內容併入本申請案說明書中。
另外,視需要亦可進而向該些溶劑中添加:苄基乙醚、二己醚、乙二醇單苯醚乙酸酯、二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚、異佛爾酮、己酸、辛酸、1-辛醇、1-壬醇、苄醇、苯甲醚、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、乙二酸二乙酯、順丁烯二酸二乙酯、碳酸伸乙酯、碳酸伸丙酯等溶劑。該些溶劑可單獨使用1種或者將2種以上混合使用。本發明中可使用的溶劑較佳為單獨1種、或者將2種併用,更佳為將2種併用,尤佳為將丙二醇單烷基醚乙酸酯類或者二烷基醚類、二乙酸酯類與二乙二醇二烷基醚類、或者
酯類與丁二醇烷基醚乙酸酯類併用。
另外,溶劑較佳為沸點為130℃以上且小於160℃的溶劑、沸點為160℃以上的溶劑、或者該些溶劑的混合物。
沸點為130℃以上且小於160℃的溶劑可例示:丙二醇單甲醚乙酸酯(沸點為146℃)、丙二醇單乙醚乙酸酯(沸點為158℃)、丙二醇甲基-正丁醚(沸點為155℃)、丙二醇甲基-正丙醚(沸點為131℃)。
沸點為160℃以上的溶劑可例示:3-乙氧基丙酸乙酯(沸點為170℃)、二乙二醇甲基乙醚(沸點為176℃)、丙二醇單甲醚丙酸酯(沸點為160℃)、二丙二醇甲醚乙酸酯(沸點為213℃)、3-甲氧基丁醚乙酸酯(沸點為171℃)、二乙二醇二乙醚(沸點為189℃)、二乙二醇二甲醚(沸點為162℃)、丙二醇二乙酸酯(沸點為190℃)、二乙二醇單乙醚乙酸酯(沸點為220℃)、二丙二醇二甲醚(沸點為175℃)、1,3-丁二醇二乙酸酯(沸點為232℃)。
相對於感光性樹脂組成物中的全部成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的溶劑的含量較佳為50質量份~95質量份,更佳為60質量份~90質量份。
<(S)成分>
本發明的組成物包含如下的化合物作為(S)成分,所述化合物包括直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基(可於所述脂肪族烴基中具有1個-O-、-S-、環狀伸烷基或者伸芳基;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,
所述2個以上的基團並不鄰接),以及具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1個的基團,且不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基。
本發明的組成物特佳為包含下述通式(S1)所表示的化合物。
通式(S1)X1(RS1)n1
(通式(S1)中,X1表示包含n1價基團的基團,所述n1價基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種;RS1表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於所述脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1~3的整數;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。)
通式(S1)中,X1表示包含n1價基團的基團,所述n1價基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基、酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種。
通式(S1)中,於n1表示1的情況下,X1較佳為具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基以及噁唑啉基中的至少1種的1價基團,更佳為烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、硫醇基或者噁唑啉基。
通式(S1)中,於n1表示2或3的情況下,X1較佳為具有選自酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種的2價或3價基團,更佳為具有選自酯基、硫醚基及二硫化物基中的至少1種的2價或3價基團。
另外,通式(S1)中,於n1表示2或3的情況下,X1較佳為包含選自酯基、硫醚基、二硫化物基、醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種與2價或3價連結基的組合的基團。
2價或3價的連結基較佳為直鏈狀、分支狀或環狀的烴基,更佳為直鏈狀或環狀的烴基。直鏈狀的烴基較佳為碳數2~20的伸烷基,更佳為碳數6~20的伸烷基。分支狀的烴基較佳為碳數3~20的伸烷基,更佳為碳數6~20的伸烷基。環狀的烴基較佳為碳數6~20的脂肪族烴基或者芳香族烴基,更佳為碳數6~12的
芳香族烴基,尤佳為伸苯基。
烷氧基矽烷基例如較佳為由下述通式所表示。
*-Si-(ORS2)3
(通式中,RS2為碳數1~3的烷基,n為1~3的整數,*表示與通式(S1)中的RS1的鍵結部位。)
RS2為碳數1~3的烷基,較佳為甲基或者乙基,更佳為甲基。
n為1~3的整數,較佳為2或3,更佳為3。
所謂嵌段異氰酸酯基,是指藉由熱等,嵌段結構解離而產生異氰酸酯基的基團,例如是使具有可與異氰酸酯基進行反應的氫原子的化合物(通常稱為嵌段劑)進行反應來保護異氰酸酯基的基團。所導入的保護基是自嵌段劑中去除氫原子而成的基團,通常稱為嵌段基。例如於A-C(=O)-NH-所表示的結構中,A為保護基。
本發明中使用的嵌段劑例如可使用日本專利特開平5-186564號公報的段落0009中記載的嵌段化劑、日本專利特開2002-275231號公報的段落0022中記載的嵌段劑,該些內容併入本申請案說明書中。
具體而言,可列舉:苯酚、萘酚、甲酚、二甲酚、經鹵素取代的苯酚等具有酚性羥基的化合物;丙酮肟(acetoxime)、甲醛肟(formaldoxime)、環己烷肟、甲基乙基酮肟等肟系化合物;吡唑、甲基吡唑、二甲基吡唑等具有吡唑結構的化合物;甲醇、乙醇、
丙醇、丁醇、環己醇、乙二醇單烷基醚、丙二醇單烷基醚、乳酸烷基酯等醇系化合物;乙醯乙酸乙酯、丙二酸二乙酯、乙醯丙酮等具有活性亞甲基的化合物;烷基硫醇、芳基硫醇等硫醇系化合物;α-內醯胺、β-內醯胺、γ-內醯胺、δ-內醯胺、ε-己內醯胺等內醯胺系化合物,除此以外,可列舉醯亞胺系化合物、咪唑系化合物、一級胺、二級胺等。
本發明中使用的嵌段基例如較佳為來源於具有酚性羥基的化合物、肟系化合物或者醇系化合物的基團,更佳為來源於肟系化合物或者醇系化合物的基團,尤佳為來源於肟系化合物的基團。
本發明中使用的通式(S1)所表示的化合物只要於1分子中包含至少1種嵌段異氰酸酯基即可,亦可包含2種以上。
本發明中使用的通式(S1)所表示的化合物1分子中,嵌段異氰酸酯基的數的上限並無特別限定,例如較佳為5個以下,更佳為3個以下,特佳為1個。
另外,所謂嵌段異硫氰酸酯基以及嵌段乙烯酮基,是指與所述的嵌段異氰酸酯基同樣,分別藉由熱等,嵌段結構解離而產生異硫氰酸酯基或者乙烯酮基的基團,其他的說明與所述的嵌段異氰酸酯基相同。
RS1表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基。RS1較佳為直鏈狀或分支狀的碳數6~20的脂肪族烴基,更佳為直鏈狀的碳數6~20的脂肪族烴基,尤佳為直鏈狀的碳數10~20的脂肪族烴基。
另外,RS1可於不會對所述聚合物成分與(S)成分的相容性造成不良影響的範圍內,於直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基中具有既定的基團。例如,可於直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團。環狀伸烷基較佳為碳數3~12,更佳為碳數4~8,尤佳為伸環己基。伸芳基較佳為碳數6~12,更佳為伸苯基。
RS1可為飽和的脂肪族烴基,亦可為不飽和的脂肪族烴基,較佳為飽和的脂肪族烴基或者脂肪族烴基中的不飽和鍵數為1個~3個的脂肪族烴基,更佳為飽和的脂肪族烴基。RS1特佳為未經取代的飽和脂肪族烴基,且於所述直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基中不具有既定的基團,更佳為由-(CH2)n-H(n表示6~20的整數)所表示。
RS1可經由連結基而與X1鍵結,亦可與X1直接鍵結,但較佳為與X1直接鍵結。
通式(S1)中,X1及RS1可具有取代基。通式(S1)中,於X1及RS1具有取代基的情況下,取代基可列舉烷基(較佳為碳數1~3的烷基,更佳為甲基)、羥基、鹵素原子、烷氧基等。
(S)成分特佳為下述通式(S2)所表示的化合物或者下述通式(S3)所表示的化合物。
通式(S2)X2-X3-RS11
(通式(S2)中,X2表示選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、嵌段異硫氰酸酯基、嵌段乙烯酮基、異氰酸酯基、異硫氰酸酯基、硫醇基、噁唑啉基中的至少1種;X3表示單鍵或者2價連結基;RS11表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於所述脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;通式(S2)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。)
通式(S2)中,X2與所述通式(S1)中的n1表示1的情況下的X1為相同的較佳範圍。
通式(S2)中,X3較佳為單鍵。於X3表示2價連結基的情況下,2價連結基並無特別限定,例如可列舉直鏈狀、分支狀或環狀伸烷基、-O-、-S-、-C(=O)-、-C(=O)O-、或者包含該些基團的組合的基團。
通式(S2)中,RS11與所述通式(S1)中的RS1為相同含意,較佳範圍亦相同。
通式(S3)X6-(X4-X5-RS12)n2
(通式(S3)中,X4表示選自酯基、硫醚基、二硫化物基、
醯胺基及胺基甲酸酯基中的至少1種;X5表示單鍵或者2價連結基;X6表示n2價連結基;RS12表示直鏈或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於所述脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n3表示2或3;通式(S3)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。)
通式(S3)中,RS12與所述通式(S1)中的RS1為相同含意,較佳範圍亦相同。
通式(S3)中,X4與所述通式(S1)中的n1表示2或3的情況下的X1為相同含意,較佳範圍亦相同。
通式(S3)中,X5較佳為單鍵。於X5為2價連結基的情況下,2價連結基與所述通式(S2)中的X3為相同含意。
通式(S3)中,X6與所述通式(S1)中的n1表示2或3的情況下的X1所具有的2價或3價連結基為相同含意,較佳範圍亦相同。
以下,示出本發明中使用的(S)成分的例示化合物,但本發明當然並不限定於該些化合物。
[化18]
[化19]
相對於全部固體成分,本發明的感光性樹脂組成物較佳為以0.5質量%~20質量%的比例包含(S)成分,更佳為以1質
量%~15質量%的比例包含(S)成分,尤佳為以2質量%~10質量%的比例包含(S)成分。(S)成分可僅為1種,亦可為2種以上。於(S)成分為2種以上的情況下,較佳為其合計為所述範圍。
<其他成分>
於本發明的感光性樹脂組成物中除了所述成分以外,視需要可較佳地添加增感劑、交聯劑、烷氧基矽烷化合物、鹼性化合物、界面活性劑、抗氧化劑。進而可於本發明的感光性樹脂組成物中添加酸增殖劑、顯影促進劑、塑化劑、熱自由基產生劑、熱酸產生劑、紫外線吸收劑、增黏劑、以及有機或無機的沈澱防止劑等公知的添加劑。另外,該些化合物例如可使用日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0201~段落編號0224中記載的化合物,該些內容併入本申請案說明書中。
<<增感劑>>
本發明的感光性樹脂組成物在與光酸產生劑的組合中,為了促進其分解,較佳為含有增感劑。增感劑吸收光化射線而成為電子激發狀態。成為電子激發狀態的增感劑與光酸產生劑接觸而產生電子轉移、能量轉移、發熱等作用。藉此,光酸產生劑產生化學變化而分解,生成酸。較佳的增感劑的例子可列舉屬於以下化合物類,且於350nm至450nm的波長區域的任一波長下具有吸收波長的化合物。
多核芳香族類(例如:芘(pyrene)、苝(perylene)、聯伸三苯、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)、氧雜蒽(xanthene)類(例如:螢光素(fluorescein)、曙紅(eosin)、赤蘚紅(erythrosine)、玫瑰紅B(rhodamine B)、孟加拉玫瑰紅(rose bengal))、氧雜蒽酮(xanthone)類(例如:氧雜蒽酮、硫雜蒽酮(thioxanthone)、二甲基硫雜蒽酮、二乙基硫雜蒽酮)、花青(cyanine)類(例如:硫雜羰花青(thiacarbocyanine)、氧雜羰花青(oxacarbocyanine))、部花青(merocyanine)類(例如:部花青、羰部花青(carbomerocyanine))、若丹菁(rhodacyanine)類、氧雜菁(oxonol)類、噻嗪(thiazine)類(例如:噻嚀(thionine)、亞甲基藍(methylene blue)、甲苯胺藍(toluidine blue))、吖啶(acridine)類(例如:吖啶橙(acridine orange)、氯黃素(chloroflavine)、吖啶黃素(acriflavine))、吖啶酮(acridone)類(例如:吖啶酮、10-丁基-2-氯吖啶酮)、蒽醌(anthraquinone)類(例如:蒽醌)、方酸內鎓鹽(squarylium)類(例如:方酸內鎓鹽)、苯乙烯基類、鹼性苯乙烯基類(例如;2-[2-[4-(二甲基胺基)苯基]乙烯基]苯并噁唑)、香豆素(coumarin)類(例如:7-二乙胺基4-甲基香豆素、7-羥基4-甲基香豆素、2,3,6,7-四氫-9-甲基-1H,5H,11H[1]苯并吡喃並[6,7,8-ij]喹嗪-11-酮)。
該些增感劑中,較佳為多核芳香族類、吖啶酮類、苯乙烯基類、鹼性苯乙烯基類、香豆素類,更佳為多核芳香族類。多核芳香族類中最佳為蒽衍生物。
相對於感光性樹脂組成物中的全部固形成分100質量
份,本發明的感光性樹脂組成物中的增感劑的添加量較佳為0.001質量份~100質量份,更佳為0.1質量份~50質量份,尤佳為0.5質量份~20質量份。增感劑亦可併用2種以上。
<<交聯劑>>
本發明的感光性樹脂組成物較佳為視需要而含有交聯劑。藉由添加交聯劑,可使由本發明的感光性樹脂組成物獲得的硬化膜形成更牢固的膜。
交聯劑只要藉由熱而產生交聯反應,則無限制。例如可添加:以下所述的分子內具有2個以上環氧基或者氧雜環丁基的化合物、含烷氧基甲基的交聯劑、或者具有至少1個乙烯性不飽和雙鍵的化合物、嵌段異氰酸酯化合物等。
相對於所述(A-1)聚合物成分的合計100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的交聯劑的添加量較佳為0.01質量份~50質量份,更佳為0.1質量份~30質量份,尤佳為0.5質量份~20質量份。藉由在該範圍內添加,而獲得機械強度以及耐溶劑性優異的硬化膜。交聯劑亦可併用多種,該情況下將交聯劑全部合計來計算含量。
<<<分子內具有2個以上環氧基或者氧雜環丁基的化合物>>>
分子內具有2個以上環氧基的化合物的具體例可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂、甲酚酚醛清漆型環氧樹脂、脂肪族環氧樹脂等。
該些化合物可作為市售品而獲取。例如可列舉:JER152、JER157S70、JER157S65、JER806、JER828、JER1007(三菱化學控股(Mitsubishi Chemical Holdings)(股)製造)等日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0189中記載的市售品等,除此以外,可列舉:丹納考爾(Denacol)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(以上由長瀨化成(Nagase ChemteX)製造),YH-300、YH-301、YH-302、YH-315、YH-324、YH-325(以上新日鐵化學製造),賽羅西德(Celloxide)2021P(大賽璐(Daicel)(股)製造)等。該些化合物可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
該些化合物中,更佳為可列舉:雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、苯酚酚醛清漆型環氧樹脂以及脂肪族環氧樹脂,特佳為可列舉雙酚A型環氧樹脂。
分子內具有2個以上氧雜環丁基的化合物的具體例可使用:阿隆氧雜環丁烷(Aron Oxetane)OXT-121、OXT-221、OX-SQ、PNOX(以上由東亞合成(股)製造)。
另外,包含氧雜環丁基的化合物可單獨使用或者與包含環氧
基的化合物混合使用。
另外,其他交聯劑亦可較佳地使用日本專利特開2012-8223號公報的段落編號0107~段落編號0108中記載的含烷氧基甲基的交聯劑、以及具有至少1個乙烯性不飽和雙鍵的化合物等,該些內容併入本申請案說明書中。含烷氧基甲基的交聯劑較佳為烷氧基甲基化甘脲。
<<<嵌段異氰酸酯化合物>>>
本發明的感光性樹脂組成物中,亦可較佳地採用嵌段異氰酸酯系化合物作為交聯劑。嵌段異氰酸酯化合物只要是所述通式(S1)所表示的化合物以外的具有嵌段異氰酸酯基的化合物,則並無特別限制,但就硬化性的觀點而言,較佳為於1分子內具有2個以上嵌段異氰酸酯基的化合物。
此外,本發明中的所謂嵌段異氰酸酯基,是指可藉由熱而生成異氰酸酯基的基團,例如,較佳為可例示使嵌段劑與異氰酸酯基進行反應來保護異氰酸酯基的基團。另外,所述嵌段異氰酸酯基較佳為可藉由90℃~250℃的熱而生成異氰酸酯基的基團。
另外,嵌段異氰酸酯化合物對其骨架並無特別限定,只要是1分子中具有2個異氰酸酯基者,則可為任意者,宜為脂肪族、脂環族或者芳香族的聚異氰酸酯,例如適宜使用:2,4-甲苯二異氰酸酯、2,6-甲苯二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、1,6-六亞甲基二異氰酸酯、1,3-三亞甲基二異氰酸酯、1,4-四亞甲基二異氰酸酯、2,2,4-三甲基六亞甲基二異氰酸酯、2,4,4-三甲基六亞甲基二異氰酸
酯、1,9-九亞甲基二異氰酸酯、1,10-十亞甲基二異氰酸酯、1,4-環己烷二異氰酸酯、2,2'-二乙醚二異氰酸酯、二苯基甲烷-4,4'-二異氰酸酯、鄰二甲苯二異氰酸酯、間二甲苯二異氰酸酯、對二甲苯二異氰酸酯、亞甲基雙(環己基異氰酸酯)、環己烷-1,3-二亞甲基二異氰酸酯、環己烷-1,4-二亞甲基二異氰酸酯、1,5-萘二異氰酸酯、對苯二異氰酸酯、3,3'-亞甲基二甲苯-4,4'-二異氰酸酯、4,4'-二苯醚二異氰酸酯、四氯苯二異氰酸酯、降莰烷二異氰酸酯、氫化1,3-苯二甲基二異氰酸酯、氫化1,4-苯二甲基二異氰酸酯等異氰酸酯化合物以及由該些化合物衍生的預聚物型骨架的化合物。該些化合物中,特佳為甲苯二異氰酸酯(tolylene diisocyanate,TDI)或二苯基甲烷二異氰酸酯(diphenylmethane diisocyanate,MDI)、六亞甲基二異氰酸酯(hexamethylene diisocyanate,HDI)、異佛爾酮二異氰酸酯(isophorone diisocyanate,IPDI)。
本發明的感光性樹脂組成物中的嵌段異氰酸酯化合物的母結構可列舉:縮二脲(biuret)型、異三聚氰酸酯(isocyanurate)型、加合物(adduct)型、2官能預聚物型等。
形成所述嵌段異氰酸酯化合物的嵌段結構的嵌段劑可列舉:肟化合物、內醯胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亞甲基化合物、吡唑化合物、硫醇化合物、咪唑系化合物、醯亞胺系化合物等。該些化合物中,特佳為選自肟化合物、內醯胺化合物、酚化合物、醇化合物、胺化合物、活性亞甲基化合物、吡唑化合物中的嵌段劑。
所述肟化合物可列舉肟、及酮肟,具體而言可例示:甲醛肟、環己烷肟、甲基乙基酮肟、環己酮肟、二苯甲酮肟、丙酮肟等。
所述內醯胺化合物可例示:ε-己內醯胺、γ-丁內醯胺等。
所述酚化合物可例示:苯酚、萘酚、甲酚、二甲酚、經鹵素取代的苯酚等。
所述醇化合物可例示:甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、環己醇、乙二醇單烷基醚、丙二醇單烷基醚、乳酸烷基酯等。
所述胺化合物可列舉一級胺以及二級胺,可為芳香族胺、脂肪族胺、脂環族胺的任一者,可例示:苯胺、二苯基胺、伸乙基亞胺、聚乙烯亞胺(polyethyleneimine)等。
所述活性亞甲基化合物可例示:丙二酸二乙酯、丙二酸二甲酯、乙醯乙酸乙酯、乙醯乙酸甲酯等。
所述吡唑化合物可例示:吡唑、甲基吡唑、二甲基吡唑等。
所述硫醇化合物可例示:烷基硫醇、芳基硫醇等。
本發明的感光性樹脂組成物中可使用的嵌段異氰酸酯化合物可作為市售品而獲取,例如較佳為可使用:科羅奈特AP穩定M(Coronate AP Stable M)、科羅奈特(Coronate)2503、2515、2507、2513、2555、米利歐耐特(Millionate)MS-50(以上由日本聚胺基甲酸酯工業(Nippon Polyurethane Industry)(股)製造),塔克耐特(Takenate)B-830、B-815N、B-820NSU、B-842N、B-846N、B-870N、B-874N、B-882N(以上由三井化學(股)製造),杜拉
耐特(Duranate)17B-60PX、17B-60P、TPA-B80X、TPA-B80E、MF-B60X、MF-B60B、MF-K60X、MF-K60B、E402-B80B、SBN-70D、SBB-70P、K6000(以上由旭化成化學(股)製造),戴斯莫杜爾(Desmodur)BL1100、BL1265MPA/X、BL3575/1、BL3272MPA、BL3370MPA、BL3475BA/SN、BL5375MPA、VPLS2078/2、BL4265SN、PL340、PL350、斯密杜爾(Sumidur)BL3175(以上由住化拜耳胺基甲酸酯(Sumika Bayer Urethane)(股)製造)等。
<<烷氧基矽烷化合物>>
本發明的感光性樹脂組成物可含有烷氧基矽烷化合物作為密接改良劑。若使用烷氧基矽烷化合物,則可提高由本發明的感光性樹脂組成物形成的膜與基板的密著性,或者可調整由本發明的感光性樹脂組成物形成的膜的性質。本發明的感光性樹脂組成物中可使用的烷氧基矽烷化合物較佳為提高成為基材的無機物與絕緣膜的密著性的化合物,所述無機物為例如:矽、氧化矽、氮化矽等矽化合物,金、銅、鉬、鈦、鋁等金屬。具體而言,公知的矽烷偶合劑等亦有效。
矽烷偶合劑例如可列舉:γ-胺基丙基三甲氧基矽烷、γ-胺基丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基二烷氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三烷氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基二烷氧基矽烷、γ-氯丙基三烷氧基矽烷、γ-巰基丙基三烷氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三烷氧基矽
烷、乙烯基三烷氧基矽烷。該些化合物中,更佳為γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷或γ-甲基丙烯醯氧基丙基三烷氧基矽烷,尤佳為γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷,尤其更佳為3-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷。該些化合物可單獨使用1種或者將2種以上組合使用。
本發明的感光性樹脂組成物中的(G-1)烷氧基矽烷化合物並不特別限定於該些化合物,可使用公知的化合物。
相對於感光性組成物中的全部固體成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的(G-1)烷氧基矽烷化合物的含量較佳為0.1質量份~30質量份,更佳為0.5質量份~20質量份。
<<鹼性化合物>>
本發明的感光性樹脂組成物亦可含有鹼性化合物。鹼性化合物可自化學增幅抗蝕劑所使用者中任意選擇來使用。例如可列舉:脂肪族胺、芳香族胺、雜環式胺、氫氧化四級銨、羧酸的四級銨鹽等。該些化合物的具體例可列舉日本專利特開2011-221494號公報的段落編號0204~段落編號0207中記載的化合物,該些內容併入本申請案說明書中。
具體而言,脂肪族胺例如可列舉: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、二環己胺、二環己基甲胺等。
芳香族胺例如可列舉:苯胺、苄基胺、N,N-二甲基苯胺、二苯基胺等。
雜環式胺例如可列舉: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、4-二甲基胺基吡啶、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、菸鹼、菸鹼酸、菸鹼醯胺、喹啉、8-氧喹啉、吡嗪、吡唑、噠嗪、嘌呤、吡咯啶、哌啶、哌嗪、嗎啉、4-甲基嗎啉、N-環己基-N'-[2-(4-嗎啉基)乙基]硫脲、1,5-二氮雜雙環[4.3.0]-5-壬烯、1,8-二氮雜雙環[5.3.0]-7-十一烯等。
氫氧化四級銨例如可列舉:氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四-正丁基銨、氫氧化四-正己基銨等。
羧酸的四級銨鹽例如可列舉:乙酸四甲基銨、苯甲酸四甲基銨、乙酸四-正丁基銨、苯甲酸四-正丁基銨等。
本發明中可使用的鹼性化合物可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
相對於感光性樹脂組成物中的全部固形成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的(H)鹼性化合物的含量較佳為0.001質量份~3質量份,更佳為0.005質量份~1質量份。
<<界面活性劑>>
本發明的感光性樹脂組成物可含有界面活性劑。界面活性劑可使用陰離子系、陽離子系、非離子系、或者兩性中的任一種,較佳的界面活性劑為非離子界面活性劑。本發明的組成物中使用的界面活性劑例如可使用:日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0201~段落編號0205中記載者、或日本專利特開
2011-215580號公報的段落編號0185~段落編號0188中記載者,該些記載併入至本申請案說明書中。
非離子系界面活性劑的例子可列舉:聚氧乙烯高級烷基醚類、聚氧乙烯高級烷基苯醚類、聚氧乙二醇的高級脂肪酸二酯類、矽酮系、氟系界面活性劑。另外,可列舉以下商品名:KP-341、X-22-822(信越化學工業(股)製造),坡利福洛(Polyflow)No.99C(共榮社化學(股)製造),艾弗托普(Eftop)(三菱材料化成公司製造),美佳法(Megafac)(迪愛生(DIC)(股)製造),弗拉德諾貝克(Fluorad Novec)FC-4430(住友3M(股)製造),沙福隆(Surflon)S-242(AGC清美化學公司(AGC Seimi Chemical Co.,Ltd.)製造),坡利福克斯(PolyFox)PF-6320(歐諾法(OMNOVA)公司製造),SH-8400(東麗道康寧矽酮(Toray Dow Corning Silicone)),福特吉安特(Ftergent)FTX-218G(尼歐斯(Neos)公司製造)等。
另外,界面活性劑可列舉如下共聚物作為較佳例,該共聚物包含下述通式(I-1-1)所表示的構成單元A以及構成單元B,且利用將四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)作為溶劑的情況下的凝膠滲透層析法進行測定而得的聚苯乙烯換算的重量平均分子量(Mw)為1,000以上、10,000以下。
通式(I-1-1)
(式(I-1-1)中,R401及R403分別獨立地表示氫原子或者甲基,R402表示碳數1以上、4以下的直鏈伸烷基,R404表示氫原子或者碳數1以上、4以下的烷基,L表示碳數3以上、6以下的伸烷基,p及q為表示聚合比的質量百分率,p表示10質量%以上、80質量%以下的數值,q表示20質量%以上、90質量%以下的數值,r表示1以上、18以下的整數,s表示1以上、10以下的整數。)
所述L較佳為下述通式(I-1-2)所表示的分支伸烷基。通式(I-1-2)中的R405表示碳數1以上、4以下的烷基,就相容性以及對被塗佈面的潤濕性的方面而言,較佳為碳數1以上、3以下的烷基,更佳為碳數2或3的烷基。p與q之和(p+q)較佳為p+q=100,即100質量%。
通式(I-1-2)
所述共聚物的重量平均分子量(Mw)更佳為1,500以上、5,000以下。
該些界面活性劑可單獨使用1種或者將2種以上混合使用。
相對於感光性樹脂組成物中的全部固形成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的界面活性劑的添加量較佳為10質量份以下,更佳為0.001質量份~10質量份,尤佳為0.01質量份~3質量份。
<<抗氧化劑>>
本發明的感光性樹脂組成物可含有抗氧化劑。作為抗氧化劑,可含有公知的抗氧化劑。藉由添加抗氧化劑而具有以下優點:可防止硬化膜的著色,或者可降低由分解引起的膜厚減少,另外,耐熱透明性優異。
此種抗氧化劑例如可列舉:磷系抗氧化劑、醯胺類、醯肼類、受阻胺系抗氧化劑、硫系抗氧化劑、酚系抗氧化劑、抗壞血酸類、硫酸鋅、糖類、亞硝酸鹽、亞硫酸鹽、硫代硫酸鹽、羥基胺衍生物等。該些化合物中,就硬化膜的著色、膜厚減少的觀點而言,特佳為酚系抗氧化劑、受阻胺系抗氧化劑、磷系抗氧化劑、醯胺系抗氧化劑、醯肼系抗氧化劑、硫系抗氧化劑,最佳為酚系抗氧化劑。該些化合物可單獨使用1種,亦可將2種以上混合。
具體例可列舉日本專利特開2005-29515號公報的段落編號0026~段落編號0031中記載的化合物、日本專利特開2011-227106號公報的段落編號0106~段落編號0116中記載的化合物,該些內
容併入本申請案說明書中。
較佳的市售品可列舉:艾迪科斯塔布(Adekastab)AO-20、艾迪科斯塔布(Adekastab)AO-60、艾迪科斯塔布(Adekastab)AO-80、艾迪科斯塔布(Adekastab)LA-52、艾迪科斯塔布(Adekastab)LA-81、艾迪科斯塔布(Adekastab)AO-412S、艾迪科斯塔布(Adekastab)PEP-36、易璐諾斯(Irganox)1035、易璐諾斯(Irganox)1098、帝奴彬(Tinuvin)144。
相對於感光性樹脂組成物中的全部固形成分100質量份,抗氧化劑的含量較佳為0.1質量份~10質量份,更佳為0.2質量份~5質量份,特佳為0.5質量份~4質量份。藉由設為該範圍,而獲得所形成的膜的充分透明性,且圖案形成時的感度亦變得良好。
<<酸增殖劑>>
本發明的感光性樹脂組成物可出於提高感度的目的而使用酸增殖劑。
本發明中可使用的酸增殖劑是可藉由酸觸媒反應而進一步產生酸,使反應系內的酸濃度上升的化合物,是於酸不存在的狀態下穩定存在的化合物。
此種酸增殖劑的具體例可列舉日本專利特開2011-221494的段落編號0226~段落編號0228中記載的酸增殖劑,該內容併入至本申請案說明書中。
<<顯影促進劑>>
本發明的感光性樹脂組成物可含有顯影促進劑。
顯影促進劑可參考日本專利特開2012-042837號公報的段落編號0171~段落編號0172中記載者,該內容併入至本申請案說明書中。
顯影促進劑可單獨使用1種,亦可併用2種以上。
就感度及殘膜率的觀點而言,相對於感光性組成物的全部固體成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的顯影促進劑的添加量較佳為0質量份~30質量份,更佳為0.1質量份~20質量份,最佳為0.5質量份~10質量份。
另外,其他添加劑亦可使用日本專利特開2012-8223號公報的段落編號0120~段落編號0121中記載的熱自由基產生劑、WO2011/136074A1中記載的含氮化合物以及熱酸產生劑,該些內容併入本申請案說明書中。
[本發明的第2態樣]
以下,對本發明的組成物的第2態樣進行說明。
本發明的組成物的特徵在於含有:(A-2)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a2-1)具有酸基的構成單元、以及(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a2-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;
(B-2)醌二疊氮化合物;(S)所述(S)成分(較佳為所述通式(S1)所表示的化合物);以及(C-2)溶劑。
<(A-2)聚合物成分>
本發明中使用的(A-2)聚合物成分包含以下聚合物的至少一者:包括(a2-1)具有酸基的構成單元及(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物、以及包括(a2-1)具有酸基的構成單元的聚合物及包括(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物。進而,(A-2)聚合物成分亦可包含該些以外的聚合物。
<<(a2-1)具有酸基的構成單元>>
藉由在(A-2)聚合物成分中包含(a2-1)具有酸基的構成單元,而變得容易溶解於鹼性的顯影液中,更有效果地發揮本發明的效果。酸基通常是使用可形成酸基的單體,作為具有酸基的構成單元而併入至聚合物中。藉由在聚合物中包含此種具有酸基的構成單元,而存在變得容易溶解於鹼性的顯影液中的傾向。
本發明中使用的酸基可例示:來源於羧酸基者、來源於磺醯胺基者、來源於膦酸基者、來源於磺酸基者、來源於酚性羥基者、磺醯胺基、磺醯亞胺基等,較佳為來源於羧酸基者及/或來源於酚性羥基者。本發明中使用的具有酸基的構成單元特佳為具有羧基及/或酚性羥基的構成單元。
本發明中使用的具有酸基的構成單元亦較佳為來源於苯乙烯
的構成單元、或來源於乙烯基化合物的構成單元、來源於(甲基)丙烯酸及/或其酯的構成單元。例如可使用日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0021~段落編號0023以及段落編號0029~段落編號0044記載的化合物,該內容併入至本申請案說明書中。其中,較佳為來源於對羥基苯乙烯、(甲基)丙烯酸、順丁烯二酸、順丁烯二酸酐的構成單元。
本發明中,就感度的觀點而言,特佳為含有具有羧基的重複單元、或者具有酚性羥基的重複單元。例如可使用日本專利特開2012-88459號公報的段落編號0021~段落編號0023以及段落編號0029~段落編號0044記載的化合物,該內容併入至本申請案說明書中。
<<(a2-2)具有交聯性基的構成單元>>
另外,(a2-2)具有交聯性基的構成單元較佳為含有包含選自環氧基、氧雜環丁基、-NH-CH2-O-R(R為氫原子或者碳數1~20的烷基)所表示的基團、乙烯性不飽和基所組成的組群中的至少1種的構成單元。
(a2-2)具有交聯性基的構成單元與所述(A-1)聚合物中的(a1-2)具有交聯性基的構成單元為相同含意,除調配量以外,較佳範圍亦相同。
<<(a2-3)其他構成單元>>
進而,(A-2)聚合物成分中,不僅包括所述構成單元(a2-1)以及所述構成單元(a2-2),亦可包括所述構成單元(a2-1)以及
所述構成單元(a2-2)以外的構成單元(a2-3)。
成為構成單元(a2-3)的單體只要是所述構成單元(a2-1)以及構成單元(a2-2)以外的不飽和化合物,則並無特別限制。
例如可列舉:苯乙烯類、(甲基)丙烯酸烷基酯、(甲基)丙烯酸環狀烷基酯、(甲基)丙烯酸芳基酯、不飽和二羧酸二酯、雙環不飽和化合物類、順丁烯二醯亞胺化合物類、不飽和芳香族化合物、共軛二烯系化合物、其他的不飽和化合物。成為構成單元(a2-3)的單體可單獨使用或者將2種以上組合使用。
(A-2)聚合物成分的全部構成單元中,較佳為含有3莫耳%~70莫耳%的構成單元(a2-1),更佳為含有10莫耳%~60莫耳%的構成單元(a2-1),尤佳為含有15莫耳%~50莫耳%的構成單元(a2-1)。
(A-2)聚合物成分的全部構成單元中,較佳為含有3莫耳%~70莫耳%的構成單元(a2-2),更佳為含有10莫耳%~60莫耳%的構成單元(a2-2),尤佳為含有15莫耳%~40莫耳%的構成單元(a2-2)。
(A-2)聚合物成分的全部構成單元中,較佳為包含1莫耳%~80莫耳%的構成單元(a2-3),更佳為含有5莫耳%~50莫耳%的構成單元(a2-3),尤佳為含有8莫耳%~30莫耳%的構成單元(a2-3)。
<(B-2)醌二疊氮化合物>
本發明的組成物中使用的醌二疊氮化合物可使用藉由光化射
線的照射而產生羧酸的1,2-醌二疊氮化合物。1,2-醌二疊氮化合物可使用酚性化合物或者醇性化合物(以下稱為「母核」)與1,2-萘醌二疊氮磺醯鹵的縮合物。該些化合物的具體例可參考例如日本專利特開2012-088459公報的段落編號0075~段落編號0078的記載,該內容併入至本申請案說明書中。
於酚性化合物或者醇性化合物(母核)、與1,2-萘醌二疊氮磺醯鹵的縮合反應中,相對於酚性化合物或者醇性化合物中的OH基數,可使用相當於較佳為30莫耳%~85莫耳%、更佳為50莫耳%~70莫耳%的1,2-萘醌二疊氮磺醯鹵。縮合反應可利用公知的方法來實施。
另外,1,2-醌二疊氮化合物亦適宜使用將所述例示的母核的酯鍵變更為醯胺鍵的1,2-萘醌二疊氮磺醯胺類,例如2,3,4-三胺基二苯甲酮-1,2-萘醌二疊氮-4-磺醯胺等。
該些醌二疊氮化合物可單獨使用或者將2種以上組合使用。相對於所述感光性樹脂組成物中的全部固體成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的醌二疊氮化合物的調配量較佳為1質量份~50質量份,更佳為2質量份~40質量份,尤佳為10質量份~25質量份。
藉由將(B)醌二疊氮化合物的調配量設為所述範圍,則光化射線對成為顯影液的鹼性水溶液的照射部分與未照射部分的溶解度之差大,圖案化性能變得良好,另外,所得的硬化膜的耐溶劑性變得良好。
<(S)成分>
本發明的組成物包含所述(S)成分。
相對於全部固體成分,本發明的組成物較佳為以0.5質量%~20質量%的比例包含(S)成分,更佳為以1質量%~15質量%的比例包含(S)成分,尤佳為以2質量%~10質量%的比例包含(S)成分。(S)成分可僅使用1種,亦可為2種以上。於2種以上的情況下,較佳為其合計為所述範圍。
<(C-2)溶劑>
本發明的感光性樹脂組成物含有溶劑。本發明的感光性樹脂組成物中使用的溶劑可使用所述第1態樣的(C-1)溶劑,較佳範圍亦相同。
相對於感光性樹脂組成物中的全部成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的溶劑的含量較佳為50質量份~95質量份,尤佳為60質量份~90質量份。
<其他成分>
本發明的組成物除了添加所述成分以外,可於不損及本發明效果的範圍內,視需要而較佳地添加交聯劑、烷氧基矽烷化合物、鹼性化合物、界面活性劑、抗氧化劑。進而本發明的感光性樹脂組成物中可添加顯影促進劑、塑化劑、熱自由基產生劑、熱酸產生劑、紫外線吸收劑、增黏劑、以及、有機或者無機的沈澱防止劑等公知的添加劑。該些成分與所述第1態樣相同,較佳範圍亦相同。
[本發明的組成物的第3態樣]
本發明的組成物的特徵在於含有:(A-3)聚合性單體;(B-3)光聚合起始劑;(A-4)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a4-1)具有酸基的構成單元、以及(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a4-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)所述(S)成分(較佳為所述通式(S1)所表示的化合物);以及(C-3)溶劑。
(A-3)聚合性單體
本發明中使用的聚合性單體可適當選定適用於此種組成物的單體來使用,其中,較佳為使用乙烯性不飽和化合物。
乙烯性不飽和化合物為具有至少一個乙烯性不飽和雙鍵的聚合性化合物。乙烯性不飽和化合物的例子可列舉:不飽和羧酸(例如:丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁烯酸、異丁烯酸、順丁烯二酸等)或其酯類、醯胺類,較佳為使用不飽和羧酸與脂肪族多元醇化合物的酯、不飽和羧酸與脂肪族多元胺化合物的醯胺類。
例如可列舉日本專利特開2006-23696號公報的段落0011中記
載的成分、或日本專利特開2006-64921號公報的段落0031~段落0047中記載的成分,該些記載併入至本申請案說明書中。
另外,使用異氰酸酯與羥基的加成反應來製造的胺基甲酸酯加成聚合性化合物亦適宜,如日本專利特開昭51-37193號公報、日本專利特公平2-32293號公報、日本專利特公平2-16765號公報中所記載的丙烯酸胺基甲酸酯類,或日本專利特公昭58-49860號公報、日本專利特公昭56-17654號公報、日本專利特公昭62-39417號公報、日本專利特公昭62-39418號公報中記載的具有環氧乙烷骨架的胺基甲酸酯化合物類亦適宜,該些記載併入至本申請案說明書中。
其他例可列舉:如日本專利特開昭48-64183號公報、日本專利特公昭49-43191號公報、日本專利特公昭52-30490號公報的各公報中所記載的聚酯丙烯酸酯類,使環氧樹脂與(甲基)丙烯酸進行反應而獲得的環氧丙烯酸酯類等多官能的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯,該些記載併入至本申請案說明書中。進而亦可使用在「日本黏接協會會志」第20卷第7期第300~308頁(1984年)中作為光硬化性單體以及寡聚物來介紹的化合物。
關於該些乙烯性不飽和化合物,其結構、單獨使用或併用、添加量等使用方法的詳情可根據最終的感光材料的性能設計來任意地設定。例如,根據如下所述的觀點來選擇。
聚合性單體較佳為多官能,更佳為3官能以上,尤佳為4官能以上。並無特別的上限,但實際上為10官能以下。進而,亦
有效為藉由將具有不同的官能數及/或不同的聚合性基(例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯化合物、乙烯基醚化合物)的化合物併用來調節力學特性。
另外,就顯影性的調整的觀點而言,亦較佳為含有羧基的聚合性化合物。該情況下,藉由與樹脂的(C-3)成分的交聯,可提高力學特性,故而較佳。
進而,就與基板的密著性、與自由基聚合起始劑的相容性等觀點而言,亦較佳為含有環氧乙烷(ethylene oxide,EO)改質體、胺基甲酸酯鍵。
就以上的觀點而言,較佳為:季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇五(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、三((甲基)丙烯醯氧基乙基)異三聚氰酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯EO改質體、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯EO改質體等,以及市售品較佳為:卡亞拉德(KAYARAD)DPHA(日本化藥(股)製造)、NK酯(NK Ester)A-TMMT、NK酯(NK Ester)A-TMPT、NK酯(NK Ester)A-TMM-3、NK低聚(NK Oligo)UA-32P、NK低聚(NK Oligo)UA-7200(以上由新中村化學工業(股)製造)、奧尼克斯(Aronix)M-305、奧尼克斯(Aronix)M-306、奧尼克斯(Aronix)M-309、奧尼克斯(Aronix)M-450、奧尼克斯(Aronix)M-402、TO-1382(以上由東亞合成(股)製造)、V#802(大阪有機化學工業(股)製造)。
本發明中適用的聚合性單體較佳為下述式(A-3-1)所表
示的化合物。
式(A-3-1)
式(A-3-1)中,L表示2價以上的連結基。連結基並無特別限定,可列舉:伸烷基、羰基、亞胺基、醚基(-O-)、硫醚基(-S-)、或者該些基團的組合。連結基的碳數並無特別限定,較佳為2~24,更佳為2~12。其中,較佳為所述碳數的分支伸烷基。
式(A-3-1)中,A表示聚合性官能基。聚合性官能基較佳為乙烯基或者含乙烯基的基團。含乙烯基的基團可列舉:丙烯醯基、甲基丙烯醯基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基、乙烯基苯基等。
式(A-3-1)中,Ra表示取代基。取代基並無特別限定,可列舉:烷基(較佳為碳數1~21)、烯基(較佳為碳數2~12)、芳基(較佳為碳數6~24)等。該些取代基可更具有取代基,可具有的取代基可列舉:羥基、烷氧基(較佳為碳數1~6)、羧基、醯基(較佳為碳數1~6)等。
式(A-3-1)中,na表示1~10的整數,較佳為3~8。nb表示0~9的整數,較佳為2~7。na+nb為10以下,較佳為2~8。
當na、nb為2以上時,則所規定的多個結構部位可相互不同。
相對於所述(A-3)聚合物成分的合計100質量份,聚合性單體的含量較佳為5質量份~60質量份,更佳為10質量份~50質量份,尤佳為15質量份~45質量份。
相對於全部固體成分,本發明的感光性樹脂組成物較佳為以5質量%~60質量%的比例包含聚合性單體,更佳為以10質量%~50質量%的比例包含聚合性單體,尤佳為以15質量%~45質量%的比例包含聚合性單體。
(B-3)光聚合起始劑
本發明中可使用的光聚合起始劑是藉由光化射線而感光,引發、促進所述聚合性單體的聚合的化合物。
本發明中可使用的光聚合起始劑較佳為藉由光化射線而感光,引發、促進所述乙烯性不飽和化合物的聚合的化合物。
本發明中所謂的「放射線」,只要是能夠藉由所述放射線的照射來賦予可由成分B-3產生引發種的能量的活性能量線,則並無特別限制,廣泛地包含α射線、γ射線、X射線、紫外線(ultraviolet,UV)、可見光線、電子束等。
光聚合起始劑較佳為對波長300nm以上、更佳為波長300nm~450nm的光化射線進行感應,而引發、促進所述(A-3)聚合性單體的聚合的化合物。另外,關於對波長300nm以上的光化射線並不直接感應的光聚合起始劑,亦只要是藉由與增感劑併用而對波長300nm以上的光化射線進行感應的化合物,則可與增感劑組
合而較佳地使用。
光聚合起始劑例如可列舉:肟酯化合物、有機鹵化化合物、氧二唑化合物、羰基化合物、縮酮化合物、安息香化合物、吖啶化合物、有機過氧化化合物、偶氮化合物、香豆素化合物、疊氮化合物、茂金屬化合物、六芳基聯咪唑化合物、有機硼酸化合物、二磺酸化合物、α-胺基酮化合物、鎓鹽化合物、醯基膦(氧化物)化合物。該些化合物中,就感度的方面而言,較佳為肟酯化合物、α-胺基酮化合物、六芳基聯咪唑化合物,更佳為肟酯化合物、或者α-胺基酮化合物。
該些化合物的具體例例如可參考日本專利特開2011-186398公報的段落編號0061~段落編號0073的記載,該內容併入至本申請案說明書中。
光聚合起始劑可使用1種或者將2種以上組合使用。另外,於使用對曝光波長不具有吸收的起始劑的情況下,必須使用增感劑。
相對於所述(A-3)聚合物成分的合計100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的光聚合起始劑的含量較佳為0.5重量份~30重量份,更佳為2重量份~20重量份。
相對於全部固體成分,本發明的感光性樹脂組成物較佳為以0.5質量%~30質量%的比例包含光聚合起始劑,更佳為以2質量%~20質量%的比例包含光聚合起始劑。
(A-4)聚合物成分
本發明中使用的(A-4)聚合物成分包含以下聚合物的至少一者:包括(a4-1)具有酸基的構成單元及(a4-2)具有交聯性基的重複單元的聚合物、以及包括(a4-1)具有酸基的構成單元的聚合物及包括(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物。進而,(A-4)聚合物成分中不僅具有所述構成單元(a4-1)以及所述構成單元(a4-2),而且亦可具有所述構成單元(a4-1)以及所述構成單元(a4-2)以外的構成單元(a4-3)。
(A-4)聚合物中所含的(a4-1)具有酸基的構成單元可採用與所述第2態樣的(A-2)聚合物成分中所述的(a2-1)具有酸基的構成單元相同的構成單元,較佳範圍亦相同。
(A-4)聚合物中所含的(a4-2)具有交聯性基的構成單元可採用與所述第2態樣的(A-2)聚合物成分中所述的(a2-2)具有交聯性基的構成單元相同的構成單元,較佳範圍亦相同。
(A-4)聚合物中所含的構成單元(a4-3)可採用與例如所述第2態樣的(A-2)聚合物成分中所述的(a2-3)其他構成單元相同的構成單元,較佳範圍亦相同。
<(C-3)溶劑>
本發明的感光性樹脂組成物含有溶劑。本發明的感光性樹脂組成物較佳為製備成將本發明的各成分溶解於溶劑中而得的溶液。
本發明的感光性樹脂組成物中使用的溶劑可使用公知的溶劑,例如所述第1態樣的(C-1)溶劑。
相對於感光性樹脂組成物中的全部成分100質量份,本發明的感光性樹脂組成物中的溶劑的含量較佳為50質量份~95質量份,尤佳為60質量份~90質量份。
<(S)成分>
本發明的組成物包含所述(S)成分。
相對於全部固體成分,本發明的感光性樹脂組成物較佳為以0.5質量%~20質量%的比例包含(S)成分,更佳為以1質量%~15質量%的比例包含(S)成分,尤佳為以2質量%~10質量%的比例包含(S)成分。(S)成分可僅為1種,亦可為2種以上。於(S)成分為2種以上的情況下,較佳為其合計為所述範圍。
<其他成分>
本發明的感光性樹脂組成物中除了所述成分以外,可視需要而較佳地添加烷氧基矽烷化合物、界面活性劑、聚合抑制劑等。
烷氧基矽烷化合物以及界面活性劑可使用與所述第1態樣的烷氧基矽烷化合物以及界面活性劑相同的化合物,較佳範圍亦相同。
所述聚合抑制劑例如可使用日本專利特開2008-250074號公報的段落編號0101~段落編號0102中記載的熱聚合抑制劑,該內容併入至本申請案說明書中。
<感光性樹脂組成物的製備方法>
以既定的比例且利用任意的方法將各成分進行混合,攪拌溶解而製備感光性樹脂組成物。例如,亦可將成分分別製成預先溶
解於溶劑中的溶液後,將該些溶液以既定的比例進行混合而製備樹脂組成物。以所述方式製備的組成物溶液亦可使用例如孔徑0.2μm的過濾器等進行過濾後來使用。
<本發明的第1態樣的硬化膜的製造方法>
本發明的第1態樣的硬化膜的製造方法較佳為包括以下的(1-1)~(5-1)的步驟。
(1-1)將本發明的第1態樣的感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟;(2-1)自所塗佈的感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟;(3-1)利用光化射線對去除了溶劑的感光性樹脂組成物進行曝光的步驟;(4-1)利用水性顯影液對經曝光的感光性樹脂組成物進行顯影的步驟;(5-1)對經顯影的感光性樹脂組成物進行熱硬化的後烘烤步驟。
以下依次對各步驟進行說明。
於(1-1)的塗佈步驟中,較佳為將本發明的感光性樹脂組成物塗佈於基板上而製成包含溶劑的濕潤膜。較佳為在將感光性樹脂組成物塗佈於基板上之前進行鹼清洗或電漿清洗等基板的清洗,更佳為進而在基板清洗後利用六甲基二矽氮烷來對基板表面進行處理。藉由進行該處理,存在感光性樹脂組成物對基板的密著性提高的傾向。利用六甲基二矽氮烷對基板表面進行處理的
方法並無特別限定,例如可列舉事先將基板暴露於六甲基二矽氮烷蒸氣中的方法等。
所述基板可列舉無機基板、樹脂、樹脂複合材料等。
無機基板例如可列舉:玻璃、石英、矽酮、氮化矽、以及於如上所述的基板上蒸鍍有鉬、鈦、鋁、銅等的複合基板。
可列舉包含:聚對苯二甲酸丁二酯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸丁二酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、聚芳酯、烯丙基二甘醇(diglycol)碳酸酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醯胺醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚吲哚(polybenzazole)、聚苯硫醚、聚環烯烴、降莰烯樹脂、聚氯三氟乙烯等氟樹脂、液晶聚合物、丙烯酸樹脂、環氧樹脂、矽酮樹脂、離子聚合物樹脂、氰酸酯樹脂、交聯反丁烯二酸二酯、環狀聚烯烴、芳香族醚、順丁烯二醯亞胺-烯烴、纖維素、環硫化物(episulfide)化合物等合成樹脂作為樹脂的基板。
該些基板以所述形態直接使用的情況少,通常藉由最終製品的形態而形成例如薄膜電晶體(Thin Film Transistor,TFT)元件之類的多層積層結構。
對基板的塗佈方法並無特別限定,例如可使用:狹縫塗佈法、噴霧法、輥式塗佈法、旋轉塗佈法、流延塗佈法、狹縫及旋轉法(slit-and-spin method)等方法。
塗佈時的濕潤膜厚並無特別限定,能夠以根據用途的膜厚來塗佈,通常以0.5μm~10μm的範圍來使用。
進而,於基板上塗佈本發明中使用的組成物之前,亦可應用如日本專利特開2009-145395號公報中記載的所謂預濕法(pre-wet method)。
於(2-1)的溶劑去除步驟中,藉由減壓(真空)及/或加熱等,自所塗佈的所述膜中去除溶劑而於基板上形成乾燥塗膜。溶劑去除步驟的加熱條件較佳為70℃~130℃且30秒~300秒左右。於溫度及時間為所述範圍的情況下,存在圖案的密著性更良好,且殘渣亦可進一步減少的傾向。
於(3-1)的曝光步驟中,對設置有塗膜的基板照射既定圖案的光化射線。該步驟中,光酸產生劑分解而產生酸。利用所產生的酸的觸媒作用,塗膜成分中所含的酸分解性基被水解而生成羧基或酚性羥基。
利用光化射線的曝光光源可使用:低壓水銀燈、高壓水銀燈、超高壓水銀燈、化學燈、發光二極體(light emitting diode,LED)光源、準分子雷射產生裝置等,可較佳地使用i射線(365nm)、h射線(405nm)、g射線(436nm)等具有300nm以上、450nm以下的波長的光化射線。另外,視需要亦可通過長波長截止濾波器、短波長截止濾波器、帶通濾波器之類的分光濾波器來調整照射光。曝光量較佳為1mj/cm2~500mj/cm2。
曝光裝置可使用:鏡面投影對準曝光器(mirror projection aligner)、步進器(stepper)、掃描器(scanner),近接式(proximity)、接觸式(contact)、微透鏡陣列式(microlens array)、透鏡掃描器
式、雷射曝光式等各種方式的曝光機。
於生成有酸觸媒的區域,為了加快所述水解反應,可進行曝光後加熱處理:曝光後烘烤(Post Exposure Bake,以下亦稱為「PEB」)。藉由PEB,可促進由酸分解性基生成羧基或酚性羥基。進行PEB的情況下的溫度較佳為30℃以上、130℃以下,更佳為40℃以上、110℃以下,特佳為50℃以上、100℃以下。
其中,本發明中的酸分解性基由於酸分解的活化能量低,容易藉由因曝光所產生的源自酸產生劑的酸而分解,產生羧基或酚性羥基,故而亦可不必進行PEB,而藉由顯影來形成正影像。
於(4-1)的顯影步驟中,使用鹼性顯影液將具有游離的羧基或酚性羥基的共聚物進行顯影。藉由將包含具有容易溶解於鹼性顯影液中的羧基或酚性羥基的樹脂組成物的曝光部區域去除,而形成正影像。
顯影步驟中使用的顯影液中較佳為包含鹼性化合物。鹼性化合物例如可使用:氫氧化鋰、氫氧化鈉、氫氧化鉀等鹼金屬氫氧化物類;碳酸鈉、碳酸鉀等鹼金屬碳酸鹽類;碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等鹼金屬碳酸氫鹽類;氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化膽鹼等氫氧化銨類;矽酸鈉、偏矽酸鈉等的水溶液。另外,亦可將於所述鹼類的水溶液中添加有適量的甲醇或乙醇等水溶性有機溶劑或界面活性劑的水溶液用作顯影液。
較佳的顯影液可列舉氫氧化四甲基銨的0.4%~2.5%水溶液。
顯影液的pH值較佳為10.0~14.0。
顯影時間較佳為30秒~500秒,另外,顯影的手法可為覆液法(puddle method)、沖淋法(Shower method)、浸漬法等的任一種。
顯影後,亦可進行淋洗步驟。淋洗步驟中,藉由利用純水等對顯影後的基板進行清洗,來進行所附著的顯影液去除、顯影殘渣去除。淋洗方法可使用公知的方法。例如可列舉沖淋淋洗或浸漬淋洗等。
於(5-1)的後烘烤步驟中,藉由對所得的正影像進行加熱,而將酸分解性基進行熱分解,生成羧基或酚性羥基,與交聯性基、交聯劑等進行交聯,藉此可形成硬化膜。該加熱較佳為使用加熱板或烘箱等加熱裝置,於既定的溫度,例如180℃~250℃下進行既定的時間的加熱處理,例如若為加熱板上則進行5分鐘~90分鐘,若為烘箱則進行30分鐘~120分鐘。藉由以所述方式進行交聯反應,可形成耐熱性、硬度等更優異的保護膜或層間絕緣膜。另外,進行加熱處理時,藉由在氮氣環境下進行,亦可進一步提高透明性。
於後烘烤之前,亦可於比較低的溫度下進行烘烤後進行後烘烤(中間烘烤步驟的追加)。於進行中間烘烤的情況下,較佳為於90℃~150℃下加熱1分鐘~60分鐘後,於200℃以上的高溫下進行後烘烤。另外,亦可將中間烘烤、後烘烤分成3階段以上的多階段來進行加熱。藉由此種中間烘烤、後烘烤的操作,可調整圖案的錐角。該些加熱可使用加熱板、烘箱、紅外線加熱器等公知
的加熱方法。
此外,於後烘烤之前,利用光化射線對形成有圖案的基板進行全面再曝光(後曝光)後,進行後烘烤,藉此可由存在於未曝光部分的光酸產生劑來產生酸,而發揮作為促進交聯步驟的觸媒的功能,可促進膜的硬化反應。包括後曝光步驟的情況下的較佳曝光量較佳為100mJ/cm2~3,000mJ/cm2,特佳為100mJ/cm2~500mJ/cm2。
進而,由本發明的感光性樹脂組成物所獲得的硬化膜亦可用作乾式蝕刻抗蝕劑(dry etching resist)。於將藉由後烘烤步驟而熱硬化所得的硬化膜用作乾式蝕刻抗蝕劑的情況下,蝕刻處理可進行灰化、電漿蝕刻、臭氧蝕刻等乾式蝕刻處理。
<本發明的第2態樣的硬化膜的製造方法>
本發明的第2態樣的硬化膜的製造方法較佳為包括以下的(1-2)~(5-2)的步驟。
(1-2)將本發明的第2態樣的感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟;(2-2)自所塗佈的感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟;(3-2)利用光化射線對去除了溶劑的感光性樹脂組成物進行曝光的步驟;(4-2)利用水性顯影液對經曝光的感光性樹脂組成物進行顯影的步驟;(5-2)對經顯影的感光性樹脂組成物進行熱硬化的後烘烤步
驟。
本發明的硬化膜的製造方法的各步驟(1-2)~(5-2)分別可以與所述第1態樣的硬化膜的製造方法的(1-1)~(5-1)的步驟相同的方式進行,較佳條件亦相同。
由本發明的組成物所獲得的硬化膜亦可用作蝕刻抗蝕劑(etching resist)。
[本發明的第3態樣的硬化膜的製造方法]
本發明的第3態樣的硬化膜的製造方法較佳為包括以下的(1-3)~(5-3)的步驟。
(1-3)將本發明的第3態樣的感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟;(2-3)自所塗佈的感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟;(3-3)利用活性放射線對溶劑被去除的感光性樹脂組成物進行曝光的步驟;(4-3)利用水性顯影液等對經曝光的感光性樹脂組成物進行顯影的步驟;(5-3)對經顯影的感光性樹脂組成物進行熱硬化的後烘烤步驟。
以下依次對各步驟進行說明。
於(1-3)的塗佈步驟中,將感光性樹脂組成物塗佈於基板上。
感光性樹脂組成物的製備例如亦可將所述的含有成分分別製
成預先溶解於溶劑中而得的溶液後,將該些溶液以既定的比例進行混合而製備樹脂組成物。以所述方式製備的組成物溶液亦可使用例如孔徑0.2μm的過濾器等進行過濾後,供於使用。
於(1-3)的塗佈步驟中,可使用所述(1-1)步驟中記載的基板,另外,可使用所述(1-1)步驟中記載的塗佈方法。
於(2-3)的溶劑去除步驟中,較佳為藉由減壓及/或加熱,自所塗佈的感光性樹脂組成物中去除溶劑而於基板上形成乾燥塗膜。(2-3)溶劑去除步驟的加熱條件雖根據各成分的種類或調配比而不同,但較佳為於80℃~130℃下進行30秒~120秒左右。
於(3-3)的曝光步驟中,較佳為以既定的圖案狀,對所得的塗膜照射波長300nm以上、450nm以下的光化射線。該步驟中,聚合性單體(聚合性化合物)藉由聚合起始劑的作用而進行聚合硬化。
藉由光化射線的曝光中,可使用所述第1態樣的硬化膜的製造方法中的曝光步驟的說明中所列舉的光化射線。另外,視需要亦可通過長波長截止濾波器、短波長截止濾波器、帶通濾波器之類的分光濾波器來調整照射光。
於(4-3)的顯影步驟中,較佳為使用鹼性顯影液來進行顯影。藉由將包含具有酸基的樹脂組成物的未曝光部區域去除而形成負影像。
顯影步驟中使用的顯影液中較佳為包含鹼性化合物。鹼性化合物例如可使用所述第1態樣的硬化膜的製造方法中的顯影步驟
的說明中所列舉的鹼性化合物。
顯影液的pH值較佳為10.0~14.0。顯影時間較佳為30秒~180秒,另外,顯影的手法可為覆液法、浸漬法等的任一種。顯影後,可進行30秒~90秒的流水清洗,而形成所需的圖案。顯影後,亦可以與所述第1態樣的硬化膜的製造方法相同的方式進行淋洗步驟。
於(5-3)的後烘烤步驟中,藉由對所得的負影像進行加熱,而將殘存的溶劑成分去除,視需要促進樹脂的交聯,藉此可形成硬化膜。該加熱較佳為加熱至150℃以上的高溫,更佳為加熱至180℃~250℃,特佳為加熱至200℃~240℃。加熱時間可根據加熱溫度等來適當設定,較佳為設為10分鐘~120分鐘的範圍內。亦可以與所述第1態樣的硬化膜的製造方法相同的方式實施中間烘烤。
若於後烘烤步驟之前添加對顯影圖案全面照射光化射線、較佳為紫外線的步驟(後曝光步驟),則可藉由光化射線照射而促進交聯反應。進而,由本發明的感光性樹脂組成物所獲得的硬化膜亦可用作乾式蝕刻抗蝕劑。
於將藉由(5-3)的後烘烤步驟進行熱硬化而獲得的硬化膜用作乾式蝕刻抗蝕劑的情況下,作為蝕刻處理,可進行灰化、電漿蝕刻、臭氧蝕刻等乾式蝕刻處理。
[硬化膜]
本發明的硬化膜是將所述本發明的第1態樣~第3態樣的感
光性樹脂組成物進行硬化而獲得的硬化膜。
本發明的硬化膜可適宜用作層間絕緣膜。另外,本發明的硬化膜較佳為利用所述本發明的第1態樣~第3態樣的硬化膜的形成方法而獲得的硬化膜。
藉由本發明的感光性樹脂組成物,而獲得絕緣性優異、且於在高溫下烘烤的情況下亦具有高透明性的層間絕緣膜。使用本發明的感光性樹脂組成物而成的層間絕緣膜由於具有高透明性,硬化膜物性優異,故而可用於液晶顯示裝置或有機EL顯示裝置的用途。
[液晶顯示裝置]
本發明的液晶顯示裝置的特徵在於包括本發明的硬化膜。
本發明的液晶顯示裝置除了具有使用所述本發明的感光性樹脂組成物而形成的平坦化膜或層間絕緣膜以外,並無特別限制,可列舉採取多種結構的公知的液晶顯示裝置。
例如,本發明的液晶顯示裝置所包括的薄膜電晶體(Thin-Film Transistor,TFT)的具體例可列舉:非晶矽-TFT、低溫多晶矽-TFT、氧化物半導體TFT等。本發明的硬化膜由於電特性優異,故而可組合於該些TFT中而較佳地使用。
另外,本發明的液晶顯示裝置可採取的液晶驅動方式可列舉:扭轉向列(Twisted Nematic,TN)方式、垂直配向(Vertical Alignment,VA)方式、共面切換(In-Plane-Switching,IPS)方式、邊緣場切換(Fringe Field Switching,FFS)方式、光學補償
彎曲(Optical Compensated Bend,OCB)方式等。
面板構成中,彩色濾光片陣列(Color Filter on Array,COA)方式的液晶顯示裝置中亦可使用本發明的硬化膜,例如可用作日本專利特開2005-284291的有機絕緣膜(115)、或日本專利特開2005-346054的有機絕緣膜(212)。另外,本發明的液晶顯示裝置可採取的液晶配向膜的具體配向方式可列舉摩擦配向法、光配向法等。另外,亦可利用日本專利特開2003-149647號公報或日本專利特開2011-257734號公報中記載的聚合物穩定配向(Polymer Sustained Alignment,PSA)技術而經聚合物配向支持。
另外,本發明的感光性樹脂組成物以及本發明的硬化膜並不限定於所述用途,可用於多種用途。例如,除了平坦化膜或層間絕緣膜以外,亦可適宜用於彩色濾光片的保護膜、或用以使液晶顯示裝置中的液晶層的厚度保持固定的間隔片或固體攝影元件中設置於彩色濾光片上的微透鏡等。
圖1是表示主動矩陣方式的液晶顯示裝置10的一例的概念性剖面圖。該彩色液晶顯示裝置10是於背面具有背光單元12的液晶面板,液晶面板配置有TFT 16的元件,該TFT 16的元件與配置於貼附有偏光膜的2塊玻璃基板14、15之間的所有畫素相對應。形成於玻璃基板上的各元件上,通過形成於硬化膜17中的接觸孔18,而配線有形成畫素電極的ITO透明電極19。於ITO透明電極19上設置有液晶20的層與配置有黑色矩陣的紅綠藍(red green blue,RGB)彩色濾光片22。
背光的光源並無特別限定,可使用公知的光源。例如可列舉白色LED、藍色.紅色.綠色等多色LED、螢光燈(冷陰極管)、有機EL等。
另外,液晶顯示裝置亦可製成三維(three dimensional,3D)(立體視野)型裝置,或者製成觸控面板型裝置。進而亦可製成可撓型,且可用作日本專利特開2011-145686號公報中記載的第2層間絕緣膜(48)、或日本專利特開2009-258758號公報中記載的層間絕緣膜(520)。
[有機EL顯示裝置]
本發明的有機EL顯示裝置的特徵在於包括本發明的硬化膜。
本發明的有機EL顯示裝置除了具有使用所述本發明的感光性樹脂組成物而形成的平坦化膜或層間絕緣膜以外,並無特別限制,可列舉採取多種結構的公知的各種有機EL顯示裝置或液晶顯示裝置。
例如,本發明的有機EL顯示裝置所包括的薄膜電晶體(Thin-Film Transistor,TFT)的具體例可列舉:非晶矽-TFT、低溫多晶矽-TFT、氧化物半導體TFT等。本發明的硬化膜由於電特性優異,故而可組合於該些TFT中而較佳地使用。
圖2是有機EL顯示裝置的一例的構成概念圖。表示底部發光型的有機EL顯示裝置中的基板的示意性剖面圖,包括平坦化膜4。
於玻璃基板6上形成底閘極型TFT 1,以覆蓋該TFT 1的狀態形成包含Si3N4的絕緣膜3。於絕緣膜3上形成此處省略圖示的接
觸孔後,經由該接觸孔而在絕緣膜3上形成與TFT 1連接的配線2(高度為1.0μm)。配線2用以將TFT 1間或者後述步驟中形成的有機EL元件與TFT 1連接。
進而,為了使由配線2的形成所引起的凹凸變得平坦,而以埋入由配線2引起的凹凸的狀態,於絕緣膜3上形成平坦化層4。
於平坦化膜4上形成底部發光型的有機EL元件。即,於平坦化膜4上,包含ITO的第一電極5是經由接觸孔7而與配線2連接來形成。另外,第一電極5相當於有機EL元件的陽極。
形成覆蓋第一電極5的周緣的形狀的絕緣膜8,藉由設置該絕緣膜8,可防止第一電極5與其後的步驟中形成的第二電極之間的短路。
進而,圖2中未圖示,隔著所需的圖案遮罩,依次蒸鍍設置電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層,繼而,於基板上方的整個面形成包含Al的第二電極,藉由使用紫外線硬化型環氧樹脂而與密封用玻璃板貼合來密封,獲得於各有機EL元件上連接用以將其驅動的TFT 1而成的主動矩陣型有機EL顯示裝置。
本發明的感光性樹脂組成物由於硬化性以及硬化膜特性優異,故而作為微機電系統(microelectromechanical system,MEMS)元件的結構構件,將使用本發明的感光性樹脂組成物而形成的抗蝕劑圖案製成隔壁,或者作為機械驅動零件的一部分而加以組裝來使用。此種MEMS用元件例如可列舉:表面聲波(surface acoustic wave,SAW)濾波器、體聲波(bulk acoustic wave,BAW)
濾波器、陀螺儀感測器(gyro sensor)、顯示器用微快門(microshutter)、影像感測器(image sensor)、電子紙、噴墨頭(inkjet head)、生物晶片(biochip)、密封劑等零件。更具體的例子例示於日本專利特表2007-522531、日本專利特開2008-250200、日本專利特開2009-263544等中。
本發明的感光性樹脂組成物由於平坦性或透明性優異,故而例如亦可用於形成:日本專利特開2011-107476號公報的圖2中記載的堆積層(bank layer)(16)以及平坦化膜(57)、日本專利特開2010-9793號公報的圖4(a)中記載的隔壁(12)以及平坦化膜(102)、日本專利特開2010-27591號公報的圖10中記載的堆積層(221)以及第3層間絕緣膜(216b)、日本專利特開2009-128577號公報的圖4(a)中記載的第2層間絕緣膜(125)以及第3層間絕緣膜(126)、日本專利特開2010-182638號公報的圖3中記載的平坦化膜(12)以及畫素分離絕緣膜(14)等。除此以外,亦適宜用於:用以將液晶顯示裝置中的液晶層的厚度保持一定的間隔件,或傳真、電子影印機、固體攝影元件等的晶載彩色濾光片(on chip color filter)的成像光學系統或者光纖連接器的微透鏡。
[實施例]
以下列舉實施例,對本發明進一步進行具體說明。以下實施例中所示的材料、使用量、比例、處理內容、處理程序等只要不脫離本發明的主旨,則可適當變更。因此,本發明的範圍並
不限定於以下所示的具體例。此外,只要無特別說明,則「份」、「%」為質量基準。
以下合成例中,以下符號分別表示以下化合物。
MATHF:甲基丙烯酸2-四氫呋喃酯(合成品)
MAEVE:甲基丙烯酸1-乙氧基乙酯(和光純藥工業公司製造)
OXE-30:甲基丙烯酸3-乙基-3-氧雜環丁基甲酯(大阪有機化學工業公司製造)
GMA:甲基丙烯酸縮水甘油酯(和光純藥工業公司製造)
NBMA:正丁氧基甲基丙烯醯胺(東京化成製造)
HEMA:甲基丙烯酸羥基乙酯(和光純藥公司製造)
MAA:甲基丙烯酸(和光純藥工業公司製造)
MMA:甲基丙烯酸甲酯(和光純藥工業公司製造)
St:苯乙烯(和光純藥工業公司製造)
DCPM:甲基丙烯酸二環戊酯
V-601:2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸)二甲酯(和光純藥工業公司製造)
V-65:2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)(和光純藥工業公司製造)
[第1實施例]
<MATHF的合成>
預先將甲基丙烯酸(86g、1mol)冷卻至15℃,添加樟腦磺酸(4.6g、0.02mol)。於該溶液中,滴加2-二氫呋喃(71g、1mol、1.0當量)。攪拌1小時後,添加飽和碳酸氫鈉(500mL),以乙酸
乙酯(500mL)進行萃取,以硫酸鎂進行乾燥後,將不溶物過濾,然後於40℃以下進行減壓濃縮,將殘渣的黃色油狀物減壓蒸餾,以無色油狀物的形式獲得沸點(bp.)為54℃/3.5mmHg~56℃/3.5mmHg餾分的甲基丙烯酸四氫-2H-呋喃-2-基酯(MATHF)125g(產率80%)。
<聚合物P-1的合成例>
於三口燒瓶中加入丙二醇單甲醚乙酸酯(propylene glycol monomethyl ether acetate,PGMEA)(89g),於氮氣環境下升溫至90℃。於該溶液中溶解MAA(成為全部單體成分中的9.5mol%的量)、MATHF(成為全部單體成分中的43mol%的量)、GMA(相當於全部單體成分中的47.5mol%)、V-65(相對於全部單體成分的合計100mol%,相當於4mol%),花2小時來滴加。滴加結束後攪拌2小時,使反應結束。藉此獲得聚合物P-1。此外,將溶劑以外的成分(稱為固體成分)的濃度調整為40質量%。
將單體種類等變更為如下述表中所示,來合成其他的聚合物。
所述表中,表中的未特別標註單位的數值是以mol%為單位。聚合起始劑以及添加劑的數值是將單體成分設為100mol%的情況下的mol%。固體成分濃度是表示為單體質量/(單體質量+溶劑質量)×100(單位:質量%)。於使用V-601作為聚合起始劑的情況下,反應溫度為90℃,於使用V-65的情況下,將70℃作為反應溫度。
<感光性樹脂組成物的製備>
以成為下述表中記載的固體成分比的方式,由聚合物成分、聚合性單體、光酸產生劑、醌二疊氮化合物、光聚合起始劑、增感劑、鹼性化合物、烷氧基矽烷化合物、界面活性劑以及其他的成分,分別使用下述表中所示的各實施例.各比較例所示的成分,於溶劑(PGMEA)溶解混合至固體成分濃度達到25%為止,以口徑為0.2μm的聚四氟乙烯製過濾器進行過濾,獲得各種實施例以及比較例的感光性樹脂組成物。
實施例以及比較例中使用的表示各化合物的略號的詳情如下所述。
(聚合物成分)
使用所述表1所示的P-1~P-15來作為(A-1)聚合物成分、(A-2)聚合物成分、(A-4)聚合物成分。另外,使用下述P-16以及P-17來作為表1中記載以外的聚合物成分。
P-16:Joncryl 67(巴斯夫製造)
P-17:ARUFON UC-3910(東亞合成(股)製造)
(聚合性單體)
A-3-1:卡亞拉德(KAYARAD)DPHA(日本化藥(股)製造)
(光酸產生劑)
B-1-1:下述所示的結構(下文對合成例進行說明。)
B-1-2:下述所示的結構(下文對合成例進行說明)
B-1-3:下述所示的結構(依據日本專利特表2002-528451號公報的段落0108中記載的方法來合成)
B-1-4:PAG-103(商品名,下述所示的結構,巴斯夫公司製造)
B-1-5:GSID-26-1、三芳基鋶鹽(巴斯夫公司製造)
<B-1-1的合成>
於2-萘酚(10g)、氯苯(30mL)的懸浮溶液中添加氯化鋁(10.6g)、2-氯丙醯氯(10.1g),將混合液加熱至40℃,反應2小時。於冰浴冷卻下,向反應液中滴加4N HCl水溶液(60mL),
添加乙酸乙酯(50mL)進行分液。於有機層中添加碳酸鉀(19.2g),於40℃下反應1小時後,添加2N HCl水溶液(60mL)進行分液,將有機層濃縮後,利用二異丙醚(10mL)將結晶進行再漿料化,過濾、乾燥而獲得酮化合物(6.5g)。
於所得的酮化合物(3.0g)、甲醇(30mL)的懸浮溶液中添加乙酸(7.3g)、50質量%羥基胺水溶液(8.0g),進行加熱回流。放置冷卻後,添加水(50mL),將所析出的結晶進行過濾、冷甲醇清洗後,乾燥而獲得肟化合物(2.4g)。
使所得的肟化合物(1.8g)溶解於丙酮(20mL)中,於冰浴冷卻下添加三乙胺(1.5g)、對甲苯磺醯氯(2.4g),升溫至室溫,反應1小時。於反應液中添加水(50mL),將所析出的結晶進行過濾後,以甲醇(20mL)進行再漿料化,過濾、乾燥而獲得B-1-1的化合物(所述結構)(2.3g)。
此外,B-1-1的1H-NMR光譜(300MHz、CDCl3)為:δ=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-1-2的合成>
使1-胺基-2-萘酚鹽酸鹽(東京化成製造)4.0g懸浮於N-甲基吡咯啶酮(和光純藥製造)16g中,添加碳酸氫鈉(和光純藥製造)3.4g後,滴加4,4-二甲基-3-氧代戊酸甲酯(和光純藥製造)4.9g,於氮氣環境下,以120℃加熱2小時。放置冷卻後,於反應混合液中添加水、乙酸乙酯來進行分液,將有機相以硫酸鎂進行
乾燥,過濾、濃縮而獲得粗B-1-2A。利用矽膠管柱層析法將粗B-1-2A進行純化,獲得1.7g的中間體B-1-2A。
將B-1-2A(1.7g)與對二甲苯(6mL)進行混合,添加對甲苯磺酸一水合物(和光純藥製造)0.23g,於140℃下加熱2小時。放置冷卻後,於反應混合液中添加水、乙酸乙酯來進行分液,將有機相以硫酸鎂進行乾燥後,過濾、濃縮而獲得粗B-1-2B。
將THF(2mL)與粗B-1-2B的全部量進行混合,於冰浴冷卻下,滴加2M鹽酸/THF溶液6.0mL,繼而滴加亞硝酸異戊酯(和光純藥製造)(0.84g),升溫至室溫後,攪拌2小時。於所得的反應混合物中添加水、乙酸乙酯來進行分液,將有機層以水清洗後,以硫酸鎂進行乾燥,過濾、濃縮而獲得中間體粗B-1-2C。
將中間體粗B-1-2C全部量與丙酮(10mL)進行混合,於冰浴冷卻下添加三乙胺(和光純藥製造)(1.2g)、對甲苯磺醯氯(東京化成製造)(1.4g)後,升溫至室溫,攪拌1小時。於所得的反應混合液中添加水、乙酸乙酯來進行分液,將有機相以硫酸鎂進行乾燥後,過濾、濃縮而獲得粗B-1-2。以冷甲醇將粗B-1-2進行再漿料化後,過濾、乾燥而獲得B-1-2(1.2g)。
此外,B-1-2的1H-NMR光譜(300MHz、CDCl3)為:δ=8.5-8.4(m,1H),8.0-7.9(m,4H),7.7-7.6(m,2H),7.6-7.5(m,1H),7.4(d.2H),2.4(s,3H),1.4(s,9H)。
(醌二疊氮化合物)
B-2-1:4,4'-[1-[4-[1-[4-羥基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]
雙酚(1.0莫耳)與1,2-萘醌二疊氮-5-磺醯氯(3.0莫耳)的縮合物
B-2-2:1,1,1-三(對羥基苯基)乙烷(1.0莫耳)與1,2-萘醌二疊氮-5-磺醯氯(2.0莫耳)的縮合物
B-2-3:2,3,4,4'-四羥基二苯甲酮(1.0莫耳)與1,2-萘醌二疊氮-5-磺酸酯(2.44莫耳)的縮合物
(光聚合起始劑)
B-3-1:豔佳固(IRGACURE)OXE 01(巴斯夫製造)
((S)成分)
(比較化合物S')
S'-1:硬脂酸(東京化成工業公司製造)
S'-2:1,2-環氧基十六烷(東京化成工業公司製造)
S'-3:1-十二醇(東京化成工業公司製造)
(增感劑)
E-1:9,10-二丁氧基蒽(川崎化成公司製造)
(鹼性化合物)
H-1:下述結構的化合物
(烷氧基矽烷化合物)
G-1:γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷(KBM-403:信越化學公司製造)
(界面活性劑)
W-1:下述結構式所表示的含全氟烷基的非離子界面活性劑(F-554,迪愛生製造)
(溶劑)
MEDG(二乙二醇乙基甲醚):哈索爾布(Hisolve)EDM(東邦化學工業公司製造)
PGMEA(丙二醇單甲醚乙酸酯):(昭和電工公司製造)
(其他添加劑)
F-1:JER828(三菱化學控股(股)製造)
F-2:JER1007(三菱化學控股(股)製造)
F-3:JER157S65(三菱化學控股(股)製造)
F-4:杜拉耐特(Duranate)17B-60P(旭化成化學(股)製造)
F-5:賽羅西德(Celloxide)2021P(大賽璐(股)製造)
F-6:塔克耐特(Takenate)B-870N(三井化學(股)製造)
J-1:艾迪科斯塔布(Adekastab)AO-60(艾迪科(ADEKA)(股)製造)
J-2:易璐諾斯(Irganox)1035(巴斯夫製造)
J-3:易璐諾斯(Irganox)1098(巴斯夫製造)
<耐化學品性的評價>
將玻璃基板於六甲基二矽氮烷(hexamethyldisilazane,HMDS)蒸氣下暴露30秒,於基板上旋轉塗佈各感光性樹脂組成物後,於加熱板上進行90℃/120秒的預烘烤而使溶劑揮發,形成膜厚為3.0μm的感光性樹脂組成物層。繼而,使用超高壓水銀燈,以累計照射量達到300mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,i射線)的方式進行曝光,將該基板於烘箱中進行230℃/30分鐘的加熱。
測定所得硬化膜的膜厚(T1)。然後,將形成有該硬化膜的基板於溫度被控制為60℃的單乙醇胺中浸漬2分鐘後,測定浸漬後的硬化膜的膜厚(t1),算出由浸漬所引起的膜厚變化率{| t1-T1 |/T1}×100[%]。將結果示於下述表中。
越小越好,C以上為實用上無問題的水準。
A:小於2%
B:2%以上且小於3%
C:3%以上且小於4%
D:4%以上且小於6%
E:6%以上
<相對介電常數的評價>
於裸晶圓基板(N型低電阻)(勝高(SUMCO)公司製造)上旋轉塗佈各感光性樹脂組成物後,於加熱板上進行90℃/120秒的預烘烤而使溶劑揮發,形成膜厚為0.5μm的感光性樹脂組成物層。繼而,使用超高壓水銀燈,以累計照射量達到300mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,i射線)的方式進行曝光,將該基板於烘箱中進行230℃/30分鐘的加熱。
對於該硬化膜,使用CVmap92A(四維公司(Four Dimensions Inc.)製造),以測定頻率1MHz來測定相對介電常數。
<綜合評價>
基於耐化學品性的評價以及相對介電常數的評價,以5個等級進行綜合評價。1為最優異。實用水準為3以上。將以上的結果歸納而示於下述表中。
如所述結果所明示,可知,本發明的感光性樹脂組成物的製成硬化膜時的耐化學品性良好,相對介電常數低。與此相對,
可知,與本發明的感光性樹脂組成物不同的比較例的感光性樹脂組成物均不滿足製成硬化膜時的耐化學品性以及相對介電常數的至少一種項目。
<實施例42>
於日本專利第3321003號公報的圖1中記載的主動矩陣型液晶顯示裝置中,以如下方式形成硬化膜17來作為層間絕緣膜,獲得實施例42的液晶顯示裝置。即,使用實施例1的感光性樹脂組成物,形成硬化膜17作為層間絕緣膜。
即,作為日本專利第3321003號公報的0058段落的提高基板與層間絕緣膜17的潤濕性的前處理,將基板於六甲基二矽氮烷(HMDS)蒸氣下暴露30秒,然後,旋轉塗佈實施例1的感光性樹脂組成物後,於加熱板上進行90℃、2分鐘的預烘烤而使溶劑揮發,形成膜厚為3μm的感光性樹脂組成物層。繼而,對於所得的感光性樹脂組成物層,使用佳能(Canon)(股)製造的MPA 5500CF(高壓水銀燈),隔著10μmΦ的孔圖案的遮罩,以成為40mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,i射線)的方式進行曝光。接著,將曝光後的感光性樹脂組成物層,利用鹼顯影液(0.4%的氫氧化四甲基銨水溶液)進行23℃/60秒的覆液顯影後,以超純水淋洗20秒。繼而,使用超高壓水銀燈,以累計照射量達到300mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,i射線)的方式進行全面曝光,然後,將該基板於烘箱中以230℃加熱30分鐘而獲得硬化膜。
塗佈所述感光性樹脂組成物時的塗佈性良好,於曝光、顯影、
煅燒後所獲得的硬化膜上未確認到皺褶或龜裂的產生。
對所得的液晶顯示裝置施加驅動電壓,結果可知為表現出良好的顯示特性且可靠性高的液晶顯示裝置。
<實施例43>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,即便將曝光裝置由佳能(股)製造的MPA 5500CF(高壓水銀燈)變更為尼康(Nikon)(股)製造的FX-803M(gh線步進機),作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。
<實施例44>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,即便將曝光裝置由佳能(股)製造的MPA 5500CF(高壓水銀燈),變更為使用V科技(V-Technology)股份有限公司製造的「AEGIS」(波長355nm,脈衝寬度6nsec),作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。
<實施例45>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,於省略作為基板的前處理的六甲基二矽氮烷(HMDS)處理來塗佈實施例1的感光性樹脂組成物的情況下,所得的硬化膜亦為不存在圖案的缺陷或剝落的良好狀態。另外,作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。認為其原因在於,本發明的組成物與基板的密著性優異。就提高生產性的觀點而言,亦較佳為省略所述基板的前處理的步驟。
<實施例46>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,即便於預烘烤後導入減壓乾燥步驟(真空壓縮裝置(vacuum constriction device,VCD)),所得的硬化膜亦為不存在圖案的缺陷或剝落的良好狀態。另外,作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。就根據組成物的固體成分濃度或膜厚來抑制塗佈不均的觀點而言,亦較佳為導入減壓乾燥步驟。
<實施例47>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,即便於遮罩曝光後至顯影步驟之間導入PEB步驟,所得的硬化膜亦為不存在圖案的缺陷或剝落的良好狀態。另外,作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。就提高尺寸穩定性的觀點而言,亦較佳為導入PEB步驟。
<實施例48>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,即便將鹼顯影液由0.4%的氫氧化四甲基銨水溶液變更為2.38%的氫氧化四甲基銨水溶液,所得的硬化膜亦為不存在圖案的缺陷或剝落的良好狀態。另外,作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。認為其原因在於,本發明的組成物與基板的密著性優異。
<實施例49>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝
置。即,即便將鹼顯影方法由覆液顯影變更為沖淋顯影,所得的硬化膜亦為不存在圖案的缺陷或剝落的良好狀態。另外,作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。認為其原因在於,本發明的組成物與基板的密著性優異。
<實施例50>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,即便將鹼顯影液由0.4%的氫氧化四甲基銨水溶液變更為0.04%的KOH水溶液,所得的硬化膜亦為不存在圖案的缺陷或剝落的良好狀態。另外,作為液晶顯示裝置的性能亦與實施例42同樣地良好。認為其原因在於,本發明的組成物與基板的密著性優異。
<實施例51>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,省略顯影.淋洗後的全面曝光的步驟,於烘箱中以230℃加熱30分鐘而獲得硬化膜。作為所得液晶顯示裝置的性能與實施例42同樣地良好。認為其原因在於,本發明的組成物的耐化學品性優異。就提高生產性的觀點而言,亦較佳為省略全面曝光的步驟。
<實施例52>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,於全面曝光的步驟與烘箱中的230℃/30分鐘加熱步驟之間追加於加熱板上進行100℃、3分鐘的加熱的步驟。作為所得液
晶顯示裝置的性能與實施例42同樣地良好。就使孔圖案的形狀一致的觀點而言,亦較佳為追加本步驟。
<實施例53>
與實施例42相比僅變更以下的製程,獲得同樣的液晶顯示裝置。即,於顯影.淋洗的步驟與全面曝光的步驟之間追加於加熱板上進行100℃、3分鐘的加熱的步驟。作為所得液晶顯示裝置的性能與實施例42同樣地良好。就使孔圖案的形狀一致的觀點而言,亦較佳為追加本步驟。
利用以下方法來製作使用薄膜電晶體(TFT)的有機EL顯示裝置(參照圖2)。
於玻璃基板6上形成底閘極型的TFT 1,以覆蓋該TFT 1的狀態形成包含Si3N4的絕緣膜3。繼而,於該絕緣膜3上形成此處省略圖示的接觸孔後,於絕緣膜3上形成經由該接觸孔而與TFT 1連接的配線2(高度為1.0μm)。該配線2用以將TFT 1間或者後述步驟中所形成的有機EL元件與TFT 1連接。
進而,為了使由配線2的形成所引起的凹凸變得平坦,而以埋入由配線2引起的凹凸的狀態,於絕緣膜3上形成平坦化膜4。於絕緣膜3上形成平坦化膜4,是將實施例1的感光性樹脂組成物旋轉塗佈於基板上,於加熱板上進行預烘烤(90℃/120秒)後,自遮罩上,使用高壓水銀燈來照射45mJ/cm2(能量強度20mW/cm2)的i射線(365nm)後,利用鹼性水溶液(0.4%的TMAH水溶液)進行顯影而形成圖案,使用超高壓水銀燈,以累計照射
量達到300mJ/cm2(能量強度:20mW/cm2,i射線)的方式進行全面曝光,進行230℃/30分鐘的加熱處理。
塗佈感光性樹脂組成物時的塗佈性良好,於曝光、顯影、煅燒後所獲得的硬化膜上未確認到皺褶或龜裂的產生。進而,配線2的平均階差為500nm,所製作的平坦化膜4的膜厚為2,000nm。
繼而,於所得的平坦化膜4上形成底部發光型的有機EL元件。首先,於平坦化膜4上,使包含ITO的第一電極5經由接觸孔7而與配線2連接而形成。然後,塗佈抗蝕劑,進行預烘烤,隔著所需圖案的遮罩進行曝光、顯影。將該抗蝕劑圖案作為遮罩,藉由使用ITO蝕刻劑的濕式蝕刻來進行圖案加工。然後,使用抗蝕劑剝離液(去除劑(Remover)100,安智電子材料(AZ Electronic Materials)公司製造),於50℃下剝離所述抗蝕劑圖案。以所述方式獲得的第一電極5相當於有機EL元件的陽極。
繼而,形成覆蓋第一電極5的周緣的形狀的絕緣膜8。於絕緣膜8上,使用實施例1的感光性樹脂組成物,以與所述相同的方法形成絕緣膜8。藉由設置該絕緣膜8,可防止第一電極5與其後的步驟中形成的第二電極之間的短路。
進而,於真空蒸鍍裝置內隔著所需的圖案遮罩,依次蒸鍍而設置電洞傳輸層、有機發光層、電子傳輸層。繼而,於基板上方的整個面形成包含Al的第二電極。自蒸鍍機中取出所得的所述基板,藉由使用紫外線硬化型環氧樹脂,與密封用玻璃板貼合來密封。
以所述方式,獲得於各有機EL元件上連接有用以將其驅動的TFT 1的主動矩陣型有機EL顯示裝置。經由驅動電路來施加電壓,結果可知為表現出良好的顯示特性且可靠性高的有機EL顯示裝置。
[第2實施例]
<實施例54>
以與所述第1實施例相同的方式,使用實施例33的感光性樹脂組成物來獲得液晶顯示裝置。對所得的液晶顯示裝置施加驅動電壓,結果可知為表現出良好的顯示特性且可靠性高的液晶顯示裝置。
另外,以與所述第1實施例相同的方式,使用實施例33的感光性樹脂組成物,來製作使用薄膜電晶體(TFT)的有機EL顯示裝置。經由驅動電路來施加電壓,結果可知為表現出良好的顯示特性且可靠性高的有機EL顯示裝置。
[第3實施例]
<實施例55>
以與所述第1實施例相同的方式,使用實施例36的感光性樹脂組成物而獲得液晶顯示裝置。對所得的液晶顯示裝置施加驅動電壓,結果可知為表現出良好的顯示特性且可靠性高的液晶顯示裝置。
另外,以與所述第1實施例相同的方式,使用實施例36的感光性樹脂組成物,來製作使用薄膜電晶體(TFT)的有機EL
顯示裝置。經由驅動電路來施加電壓,結果可知為表現出良好的顯示特性且可靠性高的有機EL顯示裝置。
Claims (14)
- 一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-1)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元、以及(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a1-1)具有酸基由酸分解性基所保護的基團的構成單元的聚合物、以及包括(a1-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)下述通式(S1)所表示的化合物;(B-1)光酸產生劑;以及(C-1)溶劑;並且通式(S1)X1(RS1)n1通式(S1)中,X1表示n1價的基團,所述n1價的基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、硫醇基及噁唑啉基中的至少1種;RS1表示直鏈的碳數10~20的脂肪族烴基或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於所述脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。
- 一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-2)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a2-1)具有酸基的構成單元、以及(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a2-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a2-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(B-2)醌二疊氮化合物;(S)下述通式(S1)所表示的化合物;以及(C-2)溶劑;並且通式(S1)X1(RS1)n1通式(S1)中,X1表示n1價的基團,所述n1價的基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、硫醇基及噁唑啉基中的至少1種;RS1表示直鏈的碳數10~20的脂肪族烴基或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於所述脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。
- 一種感光性樹脂組成物,其含有:(A-3)聚合性單體;(B-3)光聚合起始劑;(A-4)包含滿足下述(1)及(2)中至少一者的聚合物的聚合物成分:(1)包括(a4-1)具有酸基的構成單元、以及(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物,(2)包括(a4-1)具有酸基的構成單元的聚合物、以及包括(a4-2)具有交聯性基的構成單元的聚合物;(S)下述通式(S1)所表示的化合物;以及(C-3)溶劑;並且通式(S1)X1(RS1)n1通式(S1)中,X1表示n1價的基團,所述n1價的基團具有選自烷氧基矽烷基、嵌段異氰酸酯基、硫醇基及噁唑啉基中的至少1種;RS1表示直鏈的碳數10~20的脂肪族烴基或分支的碳數6~20的脂肪族烴基,可於所述脂肪族烴基中具有選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的至少1種基團;其中,於具有2個以上的選自-O-、-S-、環狀伸烷基及伸芳基中的基團的情況下,所述2個以上的基團並不鄰接;n1表示1;通式(S1)所表示的化合物是不具有羧基及醇性羥基,另外,即便與聚合物成分的酸基進行反應,亦不產生羧基及醇性羥基的化合物。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的感光性樹脂組成物,其是(S)成分中所含的直鏈的碳數10~20的脂肪族烴基或分支的碳數6~20的脂肪族烴基為直鏈的碳數10~20的脂肪族烴基。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的感光性樹脂組成物,其中(S)成分中所含的直鏈的碳數10~20的脂肪族烴基或分支的碳數6~20的脂肪族烴基為飽和烴基。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的感光性樹脂組成物,其中所述交聯性基為選自環氧基、氧雜環丁基及NH-CH2-O-R(R為氫原子或者碳數1~20的烷基)所表示的基團中的至少1種。
- 如申請專利範圍第1項所述的感光性樹脂組成物,其中所述酸分解性基是具有以縮醛的形式來保護的結構的基團。
- 一種硬化膜的製造方法,其包括:(1)將如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的感光性樹脂組成物塗佈於基板上的步驟;(2)自所塗佈的感光性樹脂組成物中去除溶劑的步驟;(3)利用光化射線對去除了溶劑的感光性樹脂組成物進行曝光的步驟;(4)利用水性顯影液對經曝光的感光性樹脂組成物進行顯影的步驟;以及(5)對經顯影的感光性樹脂組成物進行熱硬化的後烘烤步驟。
- 如申請專利範圍第8項所述的硬化膜的製造方法,其於所述顯影步驟後,所述後烘烤步驟前包括(6)對經顯影的感光性樹脂組成物進行全面曝光的步驟。
- 如申請專利範圍第8項或第9項所述的硬化膜的製造方法,其包括對具有在所述後烘烤步驟中進行熱硬化而獲得的硬化膜的基板進行乾式蝕刻的步驟。
- 一種硬化膜,其是將如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的感光性樹脂組成物硬化而得。
- 如申請專利範圍第11項所述的硬化膜,其為層間絕緣膜。
- 一種有機電致發光顯示裝置,其具有如申請專利範圍第11項或第12項所述的硬化膜。
- 一種液晶顯示裝置,其具有如申請專利範圍第11項或第12項所述的硬化膜。
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