TWI658995B - 形成蝕刻遮罩用之玻璃基板之前處理方法 - Google Patents
形成蝕刻遮罩用之玻璃基板之前處理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI658995B TWI658995B TW104140160A TW104140160A TWI658995B TW I658995 B TWI658995 B TW I658995B TW 104140160 A TW104140160 A TW 104140160A TW 104140160 A TW104140160 A TW 104140160A TW I658995 B TWI658995 B TW I658995B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- glass substrate
- treatment
- etching mask
- acid
- amine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Materials For Photolithography (AREA)
- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
Abstract
本發明之課題在於提供一種玻璃基板之前處理方法、在已實施該前處理方法之玻璃基板上形成蝕刻遮罩之方法、及具備藉由該方法所形成之蝕刻遮罩之玻璃基板上由蝕刻所成之加工方法;該玻璃基板之前處理方法,其係於表面具備金屬配線與非導電性被膜之玻璃基板上形成蝕刻遮罩時,關於在蝕刻遮罩中之開口部之玻璃基板之面方向上之剖面積,能縮小玻璃基板表面側之剖面積與蝕刻遮罩表面上之開口部之剖面積之差,且,能形成能從玻璃基板全表面快速剝離之蝕刻遮罩者。
其解決手段為在於表面具備由金屬配線與有機或無機材料所構成之非導電性被膜之玻璃基板上形成蝕刻遮罩之前,對玻璃基板之表面施予使用包含不具有能與玻璃基板表面進行化學性鍵結之官能基之胺之處理液所成之胺處理。
Description
本發明係關於對於表面具備金屬配線與由有機或無機材料所構成之非導電性之被膜之玻璃基板所施予之形成蝕刻遮罩用之玻璃基板之前處理方法、於已實施該前處理方法之玻璃基板上形成蝕刻遮罩之方法、具備藉由該方法所形成之蝕刻遮罩之玻璃基板上由蝕刻所成之加工方法。
觸控面板係為經由間隔器而在對向之玻璃基板與膜材之對向面上個別成膜ITO等之透明導電物質而構成者。此觸控面板中,膜材之接觸位置係檢測出作為座標資訊。
又,最近亦有觸控面板一體型之液晶顯示器。而此係構成液晶顯示器之2枚玻璃基板之一面兼具觸控面板之玻璃基板者,且在實現薄型化及輕量化上為非常有效。
過往,作為此種玻璃基板之加工方法,一般為物理性方法,但在加工之際容易產生裂痕,而有強度降
低或產率惡化之問題。
因此,近年來提出將光阻組成物予以圖型化而得之樹脂圖型當作遮罩而對玻璃基板進行蝕刻加工之化學性方法(例如參照專利文獻1及2)。此種化學性方法由於在加工時不外加物理性負荷,故不易產生裂痕。又,與物理性方法相異,亦能對玻璃基板進行麥克風或揚聲器用之穿孔加工。
[專利文獻1]日本特開2008-076768號公報
[專利文獻2]日本特開2010-072518號公報
但,專利文獻1及2記載之方法中,根據構成玻璃基板之玻璃材質,而有需要較長時間才能將使用光阻組成物所形成之蝕刻遮罩從玻璃基板表面剝離,或在剝離蝕刻遮罩後容易於玻璃基板表面殘留大量殘渣之問題。此問題在光阻組成物所包含之高分子化合物具有羥基或羧基時特別顯著。
又,在受蝕刻加工之玻璃基板之表面上,預先形成金屬配線,或由有機或無機材料所構成之非導電性
之被膜即永久膜的情況。但,在於表面具備金屬配線及永久膜之玻璃基板上使用光阻組成物形成蝕刻遮罩後進行蝕刻加工的情況,使蝕刻遮罩剝離時,由於玻璃基板、金屬配線及永久膜之表面狀態之差異,而有在玻璃基板表面產生部分蝕刻遮罩之殘渣的問題。
關於蝕刻遮罩之剝離性之問題,認為如存在於玻璃基板表面之矽醇基般之官能基,與光阻組成物所具有之極性之官能基之相互作用為其肇因之一。作為維持蝕刻遮罩對玻璃基板表面之親和性(密著性)且抑制上述相互作用之方法,認為有使用矽烷耦合劑等處理玻璃基板之表面而使其疏水化之方法。但,於此情況,對於使用光阻組成物所形成之蝕刻遮罩中之開口部在玻璃基板之面方向上之剖面積上,則有玻璃基板表面側之剖面積容易變得比蝕刻遮罩表面上之開口部之剖面積害要寬大之問題。
對於蝕刻遮罩中之開口部,玻璃基板側之面積若變得大於蝕刻遮罩表面上之開口之面積時,則會在蝕刻加工時之尺寸精度之面上產生問題。
本發明之目的在於提供一種玻璃基板之前處理方法、在已實施該前處理方法之玻璃基板上形成蝕刻遮罩之方法、及具備藉由該方法所形成之蝕刻遮罩之玻璃基板上由蝕刻所成之加工方法;該玻璃基板之前處理方法,其係於表面具備金屬配線與由有機或無機材料所構成之非導電性被膜之玻璃基板上形成蝕刻遮罩時,對於在蝕刻遮罩中之開口部之玻璃基板之面方向上之剖面積上,能縮小
玻璃基板表面側之剖面積與蝕刻遮罩表面上之開口部之剖面積之差,且,不因玻璃基板上之表面材質之種類不同,仍能形成能從玻璃基板全表面快速剝離之蝕刻遮罩。
本發明者等發現在於表面具備金屬配線與由有機或無機材料所構成之非導電性被膜之玻璃基板上形成蝕刻遮罩之前,藉由對玻璃基板之表面施以由包含不具有能與玻璃基板表面進行化學性鍵結之官能基之胺的處理液所成之胺處理,即能解決上述課題,進而完成本發明。
本發明之第一態樣為一種玻璃基板之前處理方法,其係使用光阻組成物藉由光微影法而於玻璃基板之表面形成蝕刻遮罩之前所實施之前處理方法,其係包括胺處理步驟;該胺處理步驟係對前述玻璃基板之表面施以由處理液所成之胺處理,且該處理液包含不具有能與前述玻璃基板之表面進行化學性鍵結之官能基之胺;前述玻璃基板在表面具備金屬配線、由有機或無機材料所構成之非導電性之被膜,並於其表面存在有玻璃露出之部分、前述金屬配線露出之部分、及前述被膜露出之部分,且係含有鈉及/或鉀者。
本發明之第二態樣為一種蝕刻遮罩之形成方法,其係包含:在藉由如第一態樣之前處理方法所處理之前述玻璃基
板之表面上,塗佈光阻組成物而形成塗佈膜之塗佈膜形成步驟;區域選擇性地曝光前述塗佈膜之曝光步驟;顯像前述已曝光之塗佈膜而形成蝕刻遮罩之顯像步驟。
本發明之第三態樣為一種玻璃基板之加工方法,其係包含:在具備藉由第二態樣之蝕刻遮罩之形成方法所形成之蝕刻遮罩之玻璃基板上,對具備前述蝕刻遮罩之面上之玻璃露出之部分施以蝕刻之蝕刻步驟;於前述蝕刻步驟後,使前述蝕刻遮罩從前述玻璃基板之表面剝離之剝離步驟。
本發明能提供一種玻璃基板之前處理方法、在已實施該前處理方法之玻璃基板上形成蝕刻遮罩之方法、及具備藉由該方法所形成之蝕刻遮罩之玻璃基板上由蝕刻所成之加工方法;該玻璃基板之前處理方法,其係於表面具備金屬配線與由有機或無機材料所構成之非導電性被膜之玻璃基板上形成蝕刻遮罩時,對於在蝕刻遮罩中之開口部之玻璃基板之面方向上之剖面積,能縮小玻璃基板表面側之剖面積與蝕刻遮罩表面上之開口部之剖面積之差,且,不因玻璃基板上之表面材質之種類不同,仍能形成能從玻璃基板全表面快速剝離之蝕刻遮罩。
以下,關於本發明,依照加工對象之玻璃基板、形成蝕刻遮罩所使用之光阻組成物、玻璃基板之前處理方法、蝕刻遮罩之形成方法、以及玻璃基板之加工方法之順序進行說明。
在玻璃基板之前處理方法中,使用於其表面具備金屬配線與由有機或無機材料所構成之非導電性被膜(以下,亦記述為永久膜)之玻璃基板。該玻璃基板之表面存在有:玻璃露出之部分、前述金屬配線露出之部分,及前述被膜露出之部分。玻璃基板之材質只要係含有鈉及/或鉀之玻璃,即未受特別限定。玻璃基板之材質係在考慮到強度或製品之製造成本等後,從過往已知之玻璃當中選擇。
玻璃基板係以維氏硬度在500kgf/mm2以上之玻璃基板為佳。玻璃基板之維氏硬度係以600kgf/mm2以上為較佳,以650kgf/mm2以上為特佳。玻璃基板之維氏硬度越高越佳,但現實中能取得之玻璃基板之維氏強度在2000kgf/mm2以下。
維氏硬度在500kgf/mm2以上之玻璃基板之種類並無特別限定。典型而言,維氏硬度在500kgf/mm2以上之玻璃基板為化學強化玻璃基板。化學強化玻璃基板係指藉由使在表層包含鈉之玻璃基板與包含鉀之熔融鹽接
觸,而對玻璃基板之表層施加鈉離子與鉀離子之離子交換者。做為強化之程度,只要係比起在此離子交換處理前,處理後之強度已提升者即可,關於其之強度並非係受到特別限定者,藉由此離子交換處理,於玻璃基板表面形成壓縮層,而能將玻璃基板之強度強化至例如5倍以上。
玻璃基板之維氏硬度係能依循JIS Z 2244進行測量。測量維氏硬度時之玻璃基板之厚度只要係在測量硬度時不因壓頭之押入而被破壞之厚度,即無特別限定。
如前述之玻璃基板係在受蝕刻加工側之表面具備金屬配線與非導電性被膜即永久膜。因此,對於在表面具備金屬配線與永久膜之玻璃基板進行之蝕刻係對玻璃露出之部分實施。
受蝕刻加工之玻璃基板多半係在表面具備金屬配線與永久膜之狀態下使用作為各種裝置用之基板。但,在藉由蝕刻加工切斷於表面不具備金屬配線與永久膜之大型玻璃基板而切出分成規定尺寸之複數玻璃基板時,需要在取得之複數小型玻璃基板個別之表面上形成金屬配線與永久膜之繁雜步驟。
相對於此,若在被切斷前之大型玻璃基板表面預先一次形成小型玻璃基板所應具備之金屬配線與永久膜,即能將以蝕刻加工切斷所得之小型玻璃基板直接使用作為各種裝置用之基板。
於玻璃基板之表面形成金屬配線之方法並無特限定。金屬配線係能藉由在玻璃基板之表面形成金屬配
線之公知方法而形成。又,金屬配線之材料亦無特別限定。作為金屬配線材料之典型例,可舉出如ITO、SnO2、ZnO等之透明電極材料,AgPdCu等之反射電極材料,或Mo-Al-Mo層合體等。又,亦能使用銅、鎳、金、銀、鉻、鋁、及此等合金等之一般金屬配線材料。
形成於玻璃基板表面上之永久膜係為由有機或無機材料所構成之非導電性被膜。在此,永久膜為非導電性係指表面電阻在1.0×1012Ω/cm2以上者。
作為形成於玻璃基板表面上之永久膜之例,可舉出如外覆層、間隔器、黑色矩陣、及絕緣膜等。當永久膜為外覆層或透明間隔器時,則需對永久膜要求高透明性。於此情況,以使用包含後述特定構造之鹼可溶性樹脂、光聚合性化合物、及光聚合起始劑之感光性樹脂組成物形成永久膜為佳。使用感光性樹脂組成物形成永久膜係依據一般光微影法施行。
作為此種感光性樹脂組成物所包含之鹼可溶性樹脂,能使用包含(a1)源自不飽和羧酸之單位,與(a2)源自不具有環氧基之含脂環式骨架不飽和化合物之單位之共聚物。藉由使用包含(a1)單位與(a2)單位之(A)鹼可溶性樹脂,可容易取得可賦予優異透明性之硬化膜,且曝光後之顯像時曝光部之過度溶解受到抑制之感放射線性樹脂組成物。
作為生成(a1)單位之不飽和羧酸,可舉出如(甲基)丙烯酸、巴豆酸等之單羧酸;馬來酸、富馬
酸、檸康酸、中康酸、伊康酸等之二羧酸;此等二羧酸之酐等。從共聚合反應性、所得之樹脂之鹼溶解性、取得之容易性等之觀點,此等當中係以(甲基)丙烯酸及無水馬來酸為佳。鹼可溶性樹脂亦可包含組合2種以上由此等不飽和羧酸所衍生之(a1)單位。
作為賦予(a2)單位之不具有環氧基之含脂環式基不飽和化合物,可舉出例如下述式(a2-1)~(a2-7)所表示之化合物。此等當中,從容易取得顯像性良好之感光性樹脂組成物之觀點,以下述式(a2-3)~(a2-8)所表示之化合物為佳,以下述式(a2-3)或(a2-4)所表示之化合物為較佳。
上述式中,R101表示氫原子或甲基,R102表示單鍵或碳數1~6之2價脂肪族飽和烴基,R103表示氫原子或碳數1~5之烷基。R102係以單鍵、直鏈狀或分枝鏈狀之伸烷基,例如亞甲基、伸乙基、伸丙基、四亞甲基、乙基伸乙基、五亞甲基、六亞甲基為佳。R103係以甲基、乙基為佳。
鹼可溶性樹脂之質量平均分子量(Mw:凝膠滲透層析(GPC)之以聚苯乙烯換算所得之測量值。本說明書中亦同。)係以2000~200000為佳,以2000~18000為較佳,以3000~15000為特佳。
作為賦予上述高透明性永久膜之感光性樹脂組成物所包含之光聚合性化合物,能使用與後述之光聚合性化合物相同之化合物作為形成蝕刻遮罩所使用之第二負
型光阻組成物之成分。相對於感光性樹脂組成物之固體成分,光聚合性化合物之含量係以5~60質量%為佳,以10~50質量%為較佳。
作為賦予上述高透明性永久膜之感光性樹脂組成物所包含之光聚合起始劑,並無特別限定,能使用過往公知之光聚合起始劑。
作為光聚合起始劑,具體地可舉出如1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、1-(4-十二基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、雙(4-二甲基胺基苯基)酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁-1-酮、乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苄醯基)-9H-咔唑-3-基],1-(O-乙醯基肟)、1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苄醯基肟)]、2,4,6-三甲基苄醯基二苯基膦氧化物、4-苄醯基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基胺基安息香酸、4-二甲基胺基安息香酸甲基、4-二甲基胺基安息香酸乙基、4-二甲基胺基安息香酸丁基、4-二甲基胺基-2-乙基己基安息香酸、4-二甲基胺基-2-異戊基安息香酸、苄基-β-甲氧基乙基縮醛、苄基二甲基縮酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(O-乙氧基羰基)肟、o-苄醯基安息香酸甲基、2,4-二乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、噻吨、2-氯噻吨、2,4-二乙基噻吨、2-
甲基噻吨、2-異丙基噻吨、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯並蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、偶氮二異丁腈、過氧化苄醯基、過氧化異丙苯、2-巰基苯並咪唑、2-巰基苯並噁唑、2-巰基苯並噻唑、2-(o-氯苯基)-4,5-二(m-甲氧基苯基)-咪唑基二量体、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、p,p’-雙二甲基胺基二苯甲酮、4,4’-雙二乙基胺基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苄基、安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香-n-丁基醚、安息香異丁基醚、安息香丁基醚、苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、p-二甲基苯乙酮、p-二甲基胺基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、p-tert-丁基苯乙酮、p-二甲基胺基苯乙酮、p-tert-丁基三氯苯乙酮、p-tert-丁基二氯苯乙酮、α,α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、二苯并環庚酮、戊基-4-二甲基胺基苯甲酸酯、9-苯基吖啶、1,7-雙-(9-吖啶基)庚烷、1,5-雙-(9-吖啶基)戊烷、1,3-雙-(9-吖啶基)丙烷、p-甲氧基三嗪、2,4,6-參(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-
4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-n-丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪等。此等光聚合起始劑係能單獨使用或將2種以上組合使用。
此等之中,感度之面上,亦以使用肟系之光聚合起始劑為特佳。肟系之光聚合起始劑之中,作為特佳者,可舉出如乙酮,1-[9-乙基-6-(2-甲基苄醯基)-9H-咔唑-3-基],1-(O-乙醯基肟)、及1,2-辛二酮,1-[4-(苯硫基)-,2-(O-苄醯基肟)]。
相對於感光性樹脂組成物之固體成分之合計100質量份,感光性樹脂組成物中之光聚合起始劑之含量係以0.1~50質量份為佳,以0.5~10質量份為較佳。
賦予上述高透明性永久膜之感光性樹脂組成物因應必要亦可包含有機溶劑。有機溶劑係能使用與後述之有機溶劑相同之有機溶劑作為形成蝕刻遮罩所使用之正型光阻組成物之成分。
感光性樹脂組成物中之有機溶劑之含量並無特別限定,在能將感光性樹脂組成物塗佈於基板等之範圍內之量下,因應塗佈膜厚適宜設定。感光性樹脂組成物之黏度係以0.9~500cp為佳,以1~50cp為較佳,以1~30cp為更佳。又,感光性樹脂組成物之固體成分濃度係以
1~80質量%為佳,以5~50質量%為較佳。
藉由後述之方法加工玻璃基板之際,則係實施蝕刻。因此,在蝕刻之前,在玻璃基板之表面形成蝕刻遮罩。此蝕刻遮罩係使用光阻組成物藉由光微影法所形成者。
光阻組成物只要係自過往使用在蝕刻加工時之蝕刻遮罩形成上所使用之光阻組成物,即無特別限定。此種光阻組成物之中,以包含具有羥基或羧基之高分子化合物之光阻組成物為佳。使用此種光阻組成物所形成之蝕刻遮罩由於對基板之密著性優異且於蝕刻加工時不易從基板剝離,故在蝕刻加工之精度面上較為有利。
另一方面,使用包含具有羥基或羧基之高分子化合物之光阻組成物而形成在過往使用之玻璃基板之表面上之蝕刻遮罩在蝕刻加工之後,難以在短時間內從基板表面予以剝離且不殘留蝕刻遮罩之殘渣。但,藉由後述之方法使用經過前處理之玻璃基板時,即能不殘留蝕刻遮罩之殘渣且在短時間內使蝕刻遮罩從基板表面剝離。
以下,說明關於光阻組成物之適宜具體例。尚且,光阻組成物並非係受限於以下所具體說明之光阻組成物。
<正型光阻組成物>
正型光阻組成物至少含有(A1)具有酚性羥基之鹼可
溶性樹脂、及(B1)含醌二疊氮基之化合物。
[(A1)具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂]
作為具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂(以下,亦稱為「(A)成分」),可使用例如聚羥基苯乙烯系樹脂。聚羥基苯乙烯系樹脂至少具有源自羥基苯乙烯之構成單位。
在此,「羥基苯乙烯」係指包括羥基苯乙烯、及鍵結於羥基苯乙烯之α位上之氫原子被鹵素原子、烷基、鹵素化烷基等之其他取代基所取代者,以及並該等之衍生物之羥基苯乙烯衍生物(單體)之概念。
「羥基苯乙烯衍生物」係由至少苯環與鍵結於此之羥基所構成,意指包括例如,鍵結於羥基苯乙烯之α位上之氫原子被鹵素原子、碳原子數1~5之烷基、鹵素化烷基等之其他取代基所取代者,以及在羥基苯乙烯之羥基所鍵結之苯環上再鍵結碳原子數1~5之烷基者,或,此羥基所鍵合之苯環上再鍵結1~2個羥基者(此時,羥基之數之合計為2~3)等者。
作為鹵素原子,可舉出如氯原子、氟原子、溴原子等,以氟原子為佳。
「羥基苯乙烯之α位」在未特別界定時,意指苯環上結合之碳原子。
源自羥基苯乙烯之構成單位,例如下述式(a-1)所表示者。
式(a-1)中,Ra1表示氫原子、烷基、鹵素原子、或鹵素化烷基,Ra2表示碳原子數1~5之烷基,p表示1~3之整數,q表示0~2之整數。
Ra1之烷基之碳原子數係以1~5為佳。又,以直鏈狀或分枝鏈狀之烷基為佳,可舉出如甲基、乙基、丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、tert-丁基、戊基、異戊基、新戊基等。此等之中,在工業上係以甲基為佳。
作為鹵素原子,可舉出如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,以氟原子為佳。
作為鹵素化烷基,如上述碳原子數1~5之烷基之氫原子之一部分或全部被鹵素原子所取代者。於此之中亦以氫原子之全部被氟原子所取代者為佳。又,以直鏈狀或分枝鏈狀之氟化烷基為佳,以三氟甲基、六氟乙基、七氟丙基、九氟丁基等為較佳,以三氟甲基(-CF3)為最佳。
Ra1係以氫原子或甲基為佳,以氫原子為較佳。
作為Ra2之碳原子數1~5之烷基,可舉出與Ra1之情況相同者。
q為0~2之整數。此等之中亦以0或1為佳,在工業上特佳為0。
Ra2之取代位置在q為1時,可為鄰位、間位、對位之任意者,並且,在q為2時,可組合任意之取代位置。
p為1~3之整數,較佳為1。羥基之取代位置,當p為1時,可為鄰位、間位、對位之任意者,但從能容易取得且低價格之觀點,則以對位為佳。並且,p為2或3時,可組合任意之取代位置。
式(a-1)所表示之構成單位係可單獨使用或可將2種以上組合使用。
聚羥基苯乙烯系樹脂中,源自羥基苯乙烯之構成單位之比例,在相對於構成聚羥基苯乙烯系樹脂之全構成單位而言,以60~100莫耳%為佳,以70~100莫耳%為較佳,以80~100莫耳%為更佳。藉由作成上述範圍內,而能將正型光阻組成物之鹼溶解性作成適度者。
聚羥基苯乙烯系樹脂係以更具有源自苯乙烯之構成單位為佳。在此,「源自苯乙烯之構成單位」係指包括苯乙烯及苯乙烯衍生物(但,不包括羥基苯乙烯)之乙烯性雙鍵開裂而成之構成單位者。
「苯乙烯衍生物」係意指包括鍵結於苯乙烯之α位上之氫原子被鹵素原子、烷基、鹵素化烷基等之其他取代基所取代者、以及苯乙烯之苯基之氫原子被碳原子數1~5之烷基等之取代基所取代者等。
作為鹵素原子,可舉出如氯原子、氟原子、溴原子等,但以氟原子為佳。尚且,「苯乙烯之α位」在
未特別界定時,意指苯環所鍵結之碳原子。
此源自苯乙烯之構成單位係例如下述式(a-2)所表示者。式中,Ra1、Ra2、q係與上述式(a-1)中同義。
作為Ra1及Ra2,可分別舉出與上述式(a-1)之Ra1及Ra2相同者。q為0~2之整數。此等之中亦以0或1為佳,在工業上特佳為0。Ra2之取代位置在當q為1時,可為鄰位、間位、對位之任意者,並且當q為2時可組合任意之取代位置。
上述式(a-2)所表示之構成單位係可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
聚羥基苯乙烯系樹脂中,源自苯乙烯之構成單位之比例,在相對於構成聚羥基苯乙烯系樹脂之全構成單位而言,以40莫耳%以下為佳,以30莫耳%以下為較佳,以20莫耳%以下為更佳。藉由作成上述範圍,能將正型光阻組成物之鹼溶解性作成適度者,且與其他構成單位之平衡亦變得良好。
聚羥基苯乙烯系樹脂亦可具有源自羥基苯乙烯之構成單位或源自苯乙烯之構成單位以外之其他構成單位。較佳係上述聚羥基苯乙烯系樹脂為僅由源自羥基苯乙烯之構成單位所構成之聚合物,或由源自羥基苯乙烯之構
成單位與源自苯乙烯之構成單位所構成之共聚物。
聚羥基苯乙烯系樹脂之質量平均分子量並無特別限定,以1500~40000為佳,以2000~8000為較佳。
又,作為具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂,可使用酚醛樹脂。此酚醛樹脂係能藉由使酚類與醛類在酸觸媒之存在下進行加成縮合而取得。
作為酚類,可舉出如酚、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚等甲酚類;2,3-茬酚、2,4-茬酚、2,5-茬酚、2,6-茬酚、3,4-茬酚、3,5-茬酚等茬酚類;o-乙基酚、m-乙基酚、p-乙基酚、2-異丙基酚、3-異丙基酚、4-異丙基酚、o-丁基酚、m-丁基酚、p-丁基酚、p-tert-丁基酚等烷基酚類;2,3,5-三甲基酚、3,4,5-三甲基酚等三烷基酚類;間苯二酚、兒茶酚、氫醌、氫醌單甲基醚、苯三酚、間苯三酚等多價酚類;烷基間苯二酚、烷基兒茶酚、烷基氫醌等烷基多價酚類(任一之烷基皆為碳原子數1~4);α-萘酚、β-萘酚、羥基二苯基、雙酚A等。此等酚類係可單獨使用,亦可組合2種以上使用。此等酚類之中亦以m-甲酚、p-甲酚為佳,以併用m-甲酚與p-甲酚為較佳。於時,藉由調整兩者之配合比例,即能調整感度等之各種特性。
作為醛類,可舉出如甲醛、三聚甲醛、糠醛、苯甲醛、硝基苯甲醛、乙醛等。此等醛類係可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
作為酸觸媒,可舉出如鹽酸、硫酸、硝酸、
磷酸、亞磷酸等無機酸類;蟻酸、草酸、乙酸、二乙基硫酸、對甲苯磺酸等有機酸類;乙酸鋅等金屬鹽類等。此等酸觸媒係可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
作為藉此而得之酚醛樹脂,具體地可舉出如酚/甲醛縮合酚醛樹脂、甲酚/甲醛縮合酚醛樹脂、酚-萘酚/甲醛縮合酚醛樹脂等。
酚醛樹脂之質量平均分子量並無特別限定,以1000~30000為佳,以3000~25000為較佳。
作為具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂,亦能使用酚-茬二醇縮合樹脂、甲酚-茬二醇縮合樹脂、酚-二環戊二烯縮合樹脂等。
相對於正型光阻組成物之固體成分,(A)成分之含量係以50~95質量%為佳,以60~90質量%為較佳。藉由作成上述範圍,有容易取得顯像性平衡之傾向。
[(B)含醌二疊氮基之化合物]
作為含醌二疊氮基之化合物(以下,亦稱為「(B)成分」),並無特別限定,以具有1個以上酚性羥基之化合物與含醌二疊氮基之磺酸之完全酯化物或部分酯化物為佳。此種含醌二疊氮基之化合物係能藉由使具有1個以上酚性羥基之化合物與含醌二疊氮基之磺酸在二噁烷等適當溶劑中,在三乙醇胺、碳酸鹼、碳酸氫鹼等鹼之存在下縮合並進行完全酯化或部分酯化而取得。
作為上述具有1個以上酚性羥基之化合物,
可舉出例如,2,3,4-三羥基二苯甲酮、及2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮等聚羥基二苯甲酮類;參(4-羥基苯基)甲烷、雙(4-羥基-3-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,3,5-三甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-3,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基-2,5-二甲基苯基)-2,4-二羥基苯基甲烷、雙(4-羥基苯基)-3-甲氧基-4-羥基苯基甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-4-羥基苯基甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-3-羥基苯基甲烷、雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-2-羥基苯基甲烷、及雙(5-環己基-4-羥基-2-甲基苯基)-3,4-二羥基苯基甲烷等參酚型化合物;2,4-雙(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-5-羥基酚、及2,6-雙(2,5-二甲基-4-羥基苄基)-4-甲基酚等線型3核體酚化合物;1,1-雙[3-(2-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基-5-環己基苯基]異丙烷、雙[2,5-二甲基-3-(4-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基苯基]甲烷、雙[2,5-二甲基-3-(4-羥基苄基)-4-羥基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-甲基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-
乙基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二乙基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-甲基苯基]甲烷、雙[3-(3,5-二乙基-4-羥基苄基)-4-羥基-5-乙基苯基]甲烷、雙[2-羥基-3-(3,5-二甲基-4-羥基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、雙[2-羥基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、雙[4-羥基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-5-甲基苯基]甲烷、及雙[2,5-二甲基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基苯基]甲烷等之線型4核體酚化合物;2,4-雙[2-羥基-3-(4-羥基苄基)-5-甲基苄基]-6-環己基酚、2,4-雙[4-羥基-3-(4-羥基苄基)-5-甲基苄基]-6-環己基酚、及2,6-雙[2,5-二甲基-3-(2-羥基-5-甲基苄基)-4-羥基苄基]-4-甲基酚等線型5核體酚化合物;雙(2,3,-三羥基苯基)甲烷、雙(2,4-二羥基苯基)甲烷、2,3,4-三羥基苯基-4’-羥基苯基甲烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(2’,3’,4’-三羥基苯基)丙烷、2-(2,4-二羥基苯基)-2-(2’,4’-二羥基苯基)丙烷、2-(4-羥基苯基)-2-(4’-羥基苯基)丙烷、2-(3-氟-4-羥基苯基)-2-(3’-氟-4’-羥基苯基)丙烷、2-(2,4-二羥基苯基)-2-(4’-羥基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(4’-羥基苯基)丙烷、2-(2,3,4-三羥基苯基)-2-(4’-羥基-3’,5’-二甲基苯基)丙烷、及4,4’-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚等雙酚型化合物;1-[1-(4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(4-羥基苯基)乙基]苯、及1-[1-(3-甲基-4-羥基苯基)異丙基]-4-[1,1-雙(3-甲基-4-羥基苯基)乙基]苯等多核分枝型化合
物;1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷等縮合型酚化合物。此等化合物係可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
作為上述含醌二疊氮基之磺酸,可舉出如萘醌-1,2-二疊氮-5-磺酸、萘醌-1,2-二疊氮-4-磺酸、正蒽醌二疊氮磺酸等。
相對於(A)成分100質量份,(B)成分之含量係以5~50質量份為佳,以5~25質量份為較佳。藉由作成上述範圍內,能將正型光阻組成物之感度作成良好者。
[(C)聚乙烯烷基醚]
正型光阻組成物亦可含有聚乙烯烷基醚(以下,亦稱為「(C1)成分」)作為塑化劑。藉由含有聚乙烯烷基醚作為塑化劑,能使正型光阻組成物之蝕刻耐性提升。
聚乙烯烷基醚之烷基部分係以碳原子數1~5者為佳,以碳原子數1或2者為較佳。即、聚乙烯烷基醚係以聚乙烯甲基醚或聚乙烯乙基醚為較佳。
聚乙烯烷基醚之質量平均分子量並無特別限定,以10000~200000為佳,以50000~100000為較佳。
相對於(A)成分100質量份,(C)成分之含量係以1~100質量份為佳。藉由作成上述範圍,即能適度調整正型光阻組成物之蝕刻耐性。
[(S)有機溶劑]
正型光阻組成物係以含有稀釋用之有機溶劑(以下,亦稱為「(S)成分」)為佳。
有機溶劑並無特別限定,可使用本領域所泛用之有機溶劑。可舉出例如,乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯等乙二醇單烷基醚乙酸酯類;丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚等丙二醇單烷基醚類;丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二丁基醚等丙二醇二烷基醚類;丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯等丙二醇單烷基醚乙酸酯類;乙基賽珞蘇、丁基賽珞蘇等賽珞蘇類;丁基卡必醇等卡必醇類;乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸異丙酯等乳酸酯類;乙酸乙酯、乙酸n-丙酯、乙酸異丙酯、乙酸n-丁酯、乙酸異丁酯、乙酸n-戊酯、乙酸異戊酯、丙酸異丙酯、丙酸n-丁酯、丙酸異丁酯等脂肪族羧酸酯類;3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯等其他酯類;甲苯、茬等芳香族烴類;2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環己酮等之酮類;N-二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺類;γ-丁內酯等內酯類。此等有機溶劑係可單獨使用,亦可將2種以上組合使用。
(S)成分之含量並無特別限定,一般而言,
以使正型光阻組成物之固體成分濃度成為10~60質量%之量為佳,以成為20~50質量%之量為較佳。
[其他成分]
正型光阻組成物根據需求亦可含有加成性樹脂、安定劑、著色劑、界面活性劑、無機填料、矽烷耦合劑等。
作為無機填料,並無特別限定,但適宜使用硫酸鋇、及二氧化矽等之無機微粒子。藉由含有無機填料,即能將蝕刻耐性、物理應力耐性、熱應力耐性作成良好者。
作為矽烷耦合劑,可使用過往公知之矽烷耦合劑,但以不含有為佳。藉由不含有矽烷耦合劑,即能做成經時安定性為良好者。
<第一負型光阻組成物>
第一負型光阻組成物係至少含有(A)具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂、(D)交聯劑、及(E)酸產生劑。
[(A)具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂]
作為具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂(以下,亦稱為「(A)成分」),可使用在正型光阻組成物中已例示者。
相對於第一負型光阻組成物之固體成分,(A)成分之含量係以50~99質量%為佳,以60~95質量
%為較佳。藉由作成上述範圍,則有容易取得顯像性平衡之傾向。
[(D)交聯劑]
作為交聯劑(以下,亦稱為「(D)成分」),並無特別限定,可使用胺基化合物、例如三聚氰胺樹脂、脲樹脂、胍胺樹脂、乙炔脲-甲醛樹脂、琥珀醯胺-甲醛樹脂、乙烯脲-甲醛樹脂等。
此等之中,亦以烷氧基甲基化三聚氰胺樹脂或烷氧基甲基化脲樹脂等之烷氧基甲基化胺基樹脂為佳。烷氧基甲基化胺基樹脂係例如可藉由在沸騰水溶液中,將使三聚氰胺或脲與甲醛液反應而得之縮合物,以甲基醇、乙基醇、丙基醇、丁基醇、異丙基醇等之低級醇類進行醚化,其後冷卻反應液使其析出而製造。作為烷氧基甲基化胺基樹脂,可舉出如甲氧基甲基化三聚氰胺樹脂、乙氧基甲基化三聚氰胺樹脂、丙氧基甲基化三聚氰胺樹脂、丁氧基甲基化三聚氰胺樹脂、甲氧基甲基化脲樹脂、乙氧基甲基化脲樹脂、丙氧基甲基化脲樹脂、丁氧基甲基化脲樹脂等。此等交聯劑係可單獨使用,亦可組合2種以上組合使用。
相對於(A)成分100質量份,(D)成分之含量係以5~50質量份為佳,以10~30質量份為佳。藉由作成上述範圍,第一負型光阻組成物之硬化性、圖型化特性變得良好。
[(E)酸產生劑]
作為酸產生劑(以下,亦稱為「(E)成分」),並無特別限定,可使用過往公知之酸產生劑。
作為酸產生劑,具體地可舉出如錪鹽或鋶鹽等之鎓鹽系酸產生劑、肟磺酸酯系酸產生劑、含鹵素三嗪化合物、重氮甲烷系酸產生劑、硝基苄基磺酸酯系酸產生劑(硝基苄基衍生物)、亞胺基磺酸酯系酸產生劑、二碸系酸產生劑等。
作為較佳鋶鹽系酸產生劑,可舉出例如下述式(e-1)所表示之化合物。
式(e-1)中,Re1及Re2係各自獨立表示氫原子、鹵素原子、可具有氧原子或鹵素原子之烴基,或可具有取代基之烷氧基,Re3表示可具有鹵素原子或烷基之p-伸苯基,Re4表示氫原子、可具有氧原子或鹵素原子之烴基、可具有取代基之苄醯基或可具有取代基之聚苯基,A-表示鎓陽離子之相對離子。
作為A-,具體地可舉出如SbF6 -、PF6 -、AsF6 -、BF4 -、SbCl6 -、ClO4 -、CF3SO3 -、CH3SO3 -、FSO3 -、F2PO2 -、p-甲苯磺酸酯、九氟丁烷磺酸酯、金剛烷羧酸
酯、四芳基硼酸鹽、下述式(e-2)所表示之氟化烷基氟磷酸陰離子等。
【化6】[(Rf)
n
PF
5-n
]
-
(e-2)
式(e-2)中,Rf表示氫原子之80%以上被氟原子取代之烷基。n表示其之個數且為1~5之整數。n個之Rf可為相同亦可為相異。
作為式(e-1)所表示之酸產生劑,可舉出如4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基二苯基鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-甲基苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-(β-羥基乙氧基)苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(3-甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氟4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,3,5,6-四甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,6-二氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,6-二甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,3-二甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-
氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(3-甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氟4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,3,5,6-四甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,6-二氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,6-二甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2,3-二甲基-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-乙醯基苯硫基)苯基二苯基鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-甲基苄醯基)苯硫基)苯基二苯基鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-氟苄醯基)苯硫基)苯基二苯基鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-甲氧基苄醯基)苯硫基)苯基二苯基鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-十二醯基苯硫基)苯基二苯基鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-乙醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-甲基苄醯基)苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-氟苄醯基)苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-甲氧基苄醯基)苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-十二醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-乙醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-甲基苄醯基)苯硫基)苯基雙(4-氯苯
基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-氟苄醯基)苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-(4-甲氧基苄醯基)苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-十二醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟銻酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基二苯基鋶六氟磷酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基二苯基鋶四氟硼酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基二苯基鋶過氯酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基二苯基鋶三氟甲烷磺酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶六氟磷酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶四氟硼酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶過氯酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶三氟甲烷磺酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶p-甲苯磺酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶樟腦磺酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氟苯基)鋶九氟丁烷磺酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶六氟磷酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶四氟硼酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶過氯酸鹽、4-(2-氯-4-苄醯基苯硫基)苯基雙(4-氯苯基)鋶三氟甲烷磺酸鹽、二苯基[4-(苯硫基)苯基]鋶三氟參五氟乙基磷酸鹽、二苯基[4-(p-三聯苯硫基)苯基]鋶六氟銻酸鹽、二苯基[4-(p-三聯苯硫基)苯基]鋶三氟參五氟乙基磷酸鹽等。
作為其他鎓鹽系酸產生劑,可舉出如將上述式(e-1)之陽離子部取代成例如,三苯基鋶、(4-tert-丁氧基苯基)二苯基鋶、雙(4-tert-丁氧基苯基)苯基鋶、參(4-tert-丁氧基苯基)鋶、(3-tert-丁氧基苯基)二苯基鋶、雙(3-tert-丁氧基苯基)苯基鋶、參(3-tert-丁氧基苯基)鋶、(3,4-二tert-丁氧基苯基)二苯基鋶、雙(3,4-二tert-丁氧基苯基)苯基鋶、參(3,4-二tert-丁氧基苯基)鋶、二苯基(4-硫代苯氧基苯基)鋶、(4-tert-丁氧基羰基甲氧基苯基)二苯基鋶、參(4-tert-丁氧基羰基甲氧基苯基)鋶、(4-tert-丁氧基苯基)雙(4-二甲基胺基苯基)鋶、參(4-二甲基胺基苯基)鋶、2-萘基二苯基鋶、二甲基-2-萘基鋶、4-羥基苯基二甲基鋶、4-甲氧基苯基二甲基鋶、三甲基鋶、2-酮基環己基環己基甲基鋶、三萘基鋶、三苄基鋶等之鋶陽離子,或二苯基錪、雙(4-tert-丁基苯基)錪、(4-tert-丁氧基苯基)苯基錪、(4-甲氧基苯基)苯基錪等之芳基錪陽離子等錪陽離子者。
作為肟磺酸酯系酸產生劑,可舉出如[2-(丙基磺醯氧基亞胺基)-2,3-二氫噻吩-3-亞基](o-甲苯基)乙腈、α-(p-甲苯磺醯氧基亞胺基)-苯基乙腈、α-(苯磺醯氧基亞胺基)-2,4-二氯苯基乙腈、α-(苯磺醯氧基亞胺基)-2,6-二氯苯基乙腈、α-(2-氯苯磺醯氧基亞胺基)-4-甲氧基苯基乙腈、α-(乙基磺醯氧基亞胺基)-1-環戊烯基乙腈等。又,除上述以外,尚可舉出下述式(e-3)所表示之化合物。
式(e-3)中,Re5表示1價、2價、或3價之有機基,Re6表示取代或未取代之飽和烴基、不飽和烴基、或芳香族性化合物基,r表示1~6之整數。
Re5係以芳香族性化合物基為佳,作為此種芳香族性化合物基,可舉出苯基、萘基等之芳香族烴基,或呋喃基、噻吩基等之雜環基等。此等在環上亦可具有適當之取代基,例如亦可具有1個以上之鹵素原子、烷基、烷氧基、硝基等。又,Re6係以碳原子數1~6之烷基為特佳,可舉出如甲基、乙基、丙基、丁基。又,r係以1~3之整數為佳,以1或2為較佳。
作為式(e-3)所表示之酸產生劑,在r=1時,可舉出如Re5為苯基、甲基苯基、及甲氧基苯基之中任一者,且Re6為甲基之化合物。更詳細而言,作為上述式(e-3)所表示之酸產生劑,可舉出如α-(甲基磺醯氧基亞胺基)-1-苯基乙腈、α-(甲基磺醯氧基亞胺基)-1-(p-甲基苯基)乙腈、及α-(甲基磺醯氧基亞胺基)-1-(p-甲氧基苯基)乙腈。
作為式(e-3)所表示之酸產生劑,在r=2時,可舉出如下述式所表示之酸產生劑。
作為含鹵素三嗪化合物,可舉出如2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-乙基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(5-丙基-2-呋喃基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二乙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二丙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-乙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙
(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-丙氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-[2-(3,4-亞甲基二氧基苯基)乙烯基]-s-三嗪、2,4-雙(三氯甲基)-6-(3,4-亞甲基二氧基苯基)-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4-亞甲基二氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、參(1,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪、參(2,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪等含鹵素三嗪化合物,以及參(2,3-二溴丙基)異三聚氰酸酯等下述式(e-4)所表示之含鹵素三嗪化合物。
式(e-4)中,Re7、Re8、Re9係各自獨立表示碳原子數1~6之鹵素化烷基。
作為其他酸產生劑,可舉出如雙(p-甲苯磺醯基)重氮甲烷、甲基磺醯基-p-甲苯磺醯基重氮甲烷、1-環己基磺醯基-1-(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙
(1,1-二甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(1-甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、雙(環己基磺醯基)重氮甲烷、雙(2,4-二甲基苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(4-乙基苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(3-甲基苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(4-甲氧基苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(4-氟苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(4-氯苯基磺醯基)重氮甲烷、雙(4-tert-丁基苯基磺醯基)重氮甲烷等雙磺醯基重氮甲烷類;2-甲基-2-(p-甲苯磺醯基)苯丙酮、2-(環己基羰基)-2-(p-甲苯磺醯基)丙烷、2-甲烷磺醯基-2-甲基-(p-甲硫基)苯丙酮、2,4-二甲基-2-(p-甲苯磺醯基)戊-3-酮等磺醯基羰基烷類;1-p-甲苯磺醯基-1-環己基羰基重氮甲烷、1-重氮-1-甲基磺醯基-4-苯基-2-丁酮、1-環己基磺醯基-1-環己基羰基重氮甲烷、1-重氮-1-環己基磺醯基-3,3-二甲基-2-丁酮、1-重氮-1-(1,1-二甲基乙基磺醯基)-3,3-二甲基-2-丁酮、1-乙醯基-1-(1-甲基乙基磺醯基)重氮甲烷、1-重氮-1-(p-甲苯磺醯基)-3,3-二甲基-2-丁酮、1-重氮-1-苯磺醯基-3,3-二甲基-2-丁酮、1-重氮-1-(p-甲苯磺醯基)-3-甲基-2-丁酮、2-重氮-2-(p-甲苯磺醯基)乙酸環己基、2-重氮-2-苯磺醯基乙酸-tert-丁基、2-重氮-2-甲烷磺醯基乙酸異丙基、2-重氮-2-苯磺醯基乙酸環己基、2-重氮-2-(p-甲苯磺醯基)乙酸-tert-丁基等磺醯基羰基重氮甲烷類;p-甲苯磺酸-2-硝基苄基、p-甲苯磺酸-2,6-二硝基苄基、p-三氟甲基苯磺酸-2,4-二硝基苄基等硝基苄基衍生物;苯三酚之甲烷磺酸酯、苯三酚之苯磺酸酯、苯三酚之
p-甲苯磺酸酯、苯三酚之p-甲氧基苯磺酸酯、苯三酚之均三甲苯磺酸酯、苯三酚之苄基磺酸酯、没食子酸烷基之甲烷磺酸酯、没食子酸烷基之苯磺酸酯、没食子酸烷基之p-甲苯磺酸酯、没食子酸烷基(烷基之碳原子數為1~15)之p-甲氧基苯磺酸酯、没食子酸烷基之均三甲苯磺酸酯、没食子酸烷基之苄基磺酸酯等聚羥基化合物與脂肪族或芳香族磺酸之酯類等。
此等酸產生劑係可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
相對於(A)成分100質量份,(E)成分之含量係以0.05~30質量份為佳,以0.1~10質量份為較佳。藉由作成上述範圍,第一負型光阻組成物之硬化性變得良好。
[(C)聚乙烯烷基醚]
第一負型光阻組成物亦可含有聚乙烯烷基醚作為塑化劑(以下,亦稱為「(C)成分」)。藉由含有聚乙烯烷基醚作為塑化劑,即能使第一負型光阻組成物之蝕刻耐性提升。作為此聚乙烯烷基醚,可使用在正型光阻組成物中已例示者。
相對於(A)成分100質量份,(C)成分之含量係以1~100質量份為佳。藉由作成上述範圍,即能適度調整第一負型光阻組成物之蝕刻耐性。
[(S)有機溶劑]
第一負型光阻組成物係亦含有稀釋用之有機溶劑(以下,亦稱為「(S)成分」)為佳。作為此有機溶劑,可使用在正型光阻脂組成物中所例示者。
(S)成分之含量並無特別限定,一般係以使第一負型光阻組成物之固體成分濃度成為10~60質量%之量為佳,以成為20~50質量%之量為較佳。
[其他成分]
第一負型光阻組成物根據需要亦可含有加成性樹脂、安定劑、著色劑、界面活性劑、無機填料、矽烷耦合劑等。
作為無機填料,並無特別限定,但適宜使用硫酸鋇、及二氧化矽等之無機微粒子。藉由含有無機填料,即能將蝕刻耐性、物理應力耐性、熱應力耐性作成良好者。
作為矽烷耦合劑,可使用過往公知之矽烷耦合劑,但以不含有為佳。藉由不含有矽烷耦合劑,即能做成經時安定性為良好者。
<第二負型光阻組成物>
第二負型光阻組成物係至少含有(F)具有羧基之鹼可溶性樹脂、(G)光聚合性化合物、及(H)光聚合起始劑。
[(F)具有羧基之鹼可溶性樹脂(A)]
作為(F)具有羧基之鹼可溶性樹脂(以下,亦稱為「(F)成分」)之適宜例,可舉出如含酸基之丙烯酸系樹脂。作為含酸基之丙烯酸系樹脂,可使用使乙烯性不飽和酸與選自(甲基)丙烯酸之酯類、乙烯芳香族化合物、醯胺系不飽和化合物、聚烯烴系化合物等之單體之1種或2種以上進行共聚合而成之共聚物。具體而言,可舉出例如,將(甲基)丙烯酸、2-羧基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羧基丙基(甲基)丙烯酸酯、(無水)馬來酸等乙烯性不飽和酸當作必須成分,並使此與選自例如甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丙基(甲基)丙烯酸酯、n-丁基(甲基)丙烯酸酯、異丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、硬脂醯基(甲基)丙烯酸酯、羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、羥基丙基(甲基)丙烯酸酯等(甲基)丙烯酸之酯類;例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯甲苯、p-氯苯乙烯等乙烯芳香族化合物;例如(甲基)丙烯醯胺、乙醯丙酮丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺、N-丁氧基甲基丙烯醯胺等醯胺系不飽和化合物;例如丁二烯、異戊二烯、氯丁二烯等聚烯烴系化合物及(甲基)丙烯腈、甲基異丙烯基酮、乙酸乙烯酯、VeoVa monomer(貝殼化學製品)、丙酸伸乙基酯、叔戊酸伸乙基酯等其他單體之1種或2種以上之單體進行共聚合而成之共聚物。
又,亦以使上述含酸基之丙烯酸系樹脂與脂環式含環氧基不飽和化合物反應而得之樹脂作成鹼可溶性樹脂為佳。於此情況,脂環式含環氧基不飽和化合物係以一分子中具有1個乙烯性不飽和基與脂環式環氧基之化合物為佳。具體地可舉出例如由下述式(f-1)~(f-15)所表示之化合物。
在此,R11為氫原子或甲基。R12為碳原子數1~6之2價脂肪族飽和烴基。R13為碳原子數1~10之2價烴基。t為0~10之整數。R12係以直鏈或分枝狀之伸烷基,例如亞甲基、伸乙基、伸丙基、四亞甲基、乙基伸乙基、五亞甲基、六亞甲基為佳。R13係以例如亞甲基、伸乙基、伸丙基、四亞甲基、乙基伸乙基、五亞甲基、六亞甲基、伸苯基、環伸已基、-CH2-Ph-CH2-(Ph為伸苯基)為佳。
含酸基之丙烯酸系樹脂與脂環式含環氧基不飽和化合物之反應,係例如在混合含酸基之丙烯酸系樹脂之惰性有機溶劑溶液與脂環式含環氧基不飽和化合物後,
在約20~120℃下進行約1~5小時。作為惰性有機溶劑,並無特別限定,可舉出如醇類、酯類、脂肪族或芳香族烴類。含酸基之丙烯酸系樹脂與脂環式含環氧基不飽和化合物之比率係能因應使用單體種類而改變,但取得之樹脂所具有之不飽和基之數則係調整成分子量每1000為0.2~4.0個,較佳為0.7~3.5個之範圍內為宜。藉由將取得之樹脂所具有之不飽和基之數調整在此種範圍內,即能形成對玻璃基板之密著性優異之蝕刻遮罩,且容易取得硬化性及保存安定性優異之第二負型光阻組成物。
以上說明之(F)成分之質量平均分子量係能藉由凝膠滲透層析法進行測量而求得者,其值係以1000~100000為佳,較佳為3000~70000,更佳為9000~30000。此種(F)成分之酸價係以20~200mgKOH/g為佳,以30~150mgKOH/g為較佳。藉由作成在下限值以上,可達成優異顯像性。藉由作成在上限值以下,則藥液耐性變得良好,且圖型形狀亦為優異。
[(G)光聚合性化合物]
(G)光聚合性化合物(以下,亦稱為「(G)成分」)中有單官能化合物與多官能化合物。
作為單官能化合物,可舉出如(甲)丙烯醯胺、羥甲基(甲)丙烯醯胺、甲氧基甲基(甲)丙烯醯胺、乙氧基甲基(甲)丙烯醯胺、丙氧基甲基(甲)丙烯醯胺、丁氧基甲氧基甲基(甲)丙烯醯胺、N-羥甲基
(甲)丙烯醯胺、N-羥基甲基(甲)丙烯醯胺、(甲基)丙烯酸、富馬酸、馬來酸、無水馬來酸、伊康酸、無水伊康酸、檸康酸、無水檸康酸、巴豆酸、2-丙烯醯胺-2-甲基丙烷磺酸、tert-丁基丙烯醯胺磺酸、甲基(甲基)丙烯酸酯、乙基(甲基)丙烯酸酯、丁基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基己基(甲基)丙烯酸酯、環己基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-羥基丁基(甲基)丙烯酸酯、2-苯氧基-2-羥基丙基(甲基)丙烯酸酯、2-(甲)丙烯醯氧基-2-羥基丙基酞酸酯、丙三醇單(甲基)丙烯酸酯、四氫糠基(甲基)丙烯酸酯、二甲基胺基(甲基)丙烯酸酯、環氧丙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基(甲基)丙烯酸酯、2,2,3,3-四氟丙基(甲基)丙烯酸酯、酞酸衍生物之半(甲基)丙烯酸酯等。
另一方面,作為多官能化合物,可舉出如乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、四乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、丙三醇二(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、季戊四醇二(甲基)丙烯酸酯、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、2,2-雙(4-(甲)丙烯醯氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲)丙烯醯氧基聚乙氧基苯基)丙烷、2-羥基-3-(甲)丙烯醯氧基丙基(甲基)丙烯酸酯、乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二環氧丙基醚二(甲基)丙烯酸酯、酞酸二環氧丙基酯二(甲基)丙烯酸酯、丙三醇三丙烯酸酯、丙三醇聚環氧丙基醚聚(甲基)丙烯酸酯、胺基甲酸酯(甲基)丙烯酸酯(即、甲伸苯基二異氰酸酯)、三甲基六亞甲基二異氰酸酯與六亞甲基二異氰酸酯與2-羥基乙基(甲基)丙烯酸酯之反應物、亞甲基雙(甲)丙烯醯胺、(甲)丙烯醯胺亞甲基醚、多價醇與N-羥甲基(甲)丙烯醯胺之縮合物等之多官能單體,或三丙烯醯甲縮醛(triacrylformal)等。又,使雙酚A型環氧樹脂、氫化雙酚A型環氧樹脂、雙酚F型環氧樹脂、雙酚S型環氧樹脂、雙茬酚型環氧樹脂、及雙酚型環氧樹脂等之2官能以上之環氧樹脂與(甲基)丙烯酸進行反應而得之環氧基(甲基)丙烯酸酯亦能使用作為多官能化合物。
以上說明之(G)成分係可單獨使用或將2種以上組合使用。上述之(G)成分當中係以多官能化合物為佳。第二負型光阻組成物藉由含有多官能化合物作為(G)成分,即能形成柔軟性優異之蝕刻遮罩,且容易調製成硬化性優異之第二負型光阻組成物。
相對於(F)成分100質量份,(G)成分之
含量係以30~250質量份為佳,以40~200質量份為較佳,以50~160質量份為更佳。藉由作成上述範圍,能提升使用第二負型光阻組成物所形成之蝕刻遮罩之氫氟酸耐性。又,藉由作成上限值以下,顯像特性變得良好。
[(H)光聚合起始劑]
作為(H)光聚合起始劑(以下,亦稱為「(H)成分」),並無特別限定,可舉出例如,1-羥基環己基苯基酮、2-羥基-2-甲基-1-苯基丙-1-酮、1-[4-(2-羥基乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、1-(4-十二基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、2,2-二甲氧基-1,2-二苯基乙-1-酮、雙(4-二甲基胺基苯基)酮、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉基丙-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁-1-酮、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苄醯基)-9H-咔唑-3-基]-1-(o-乙醯基肟)、2,4,6-三甲基苄醯基二苯基膦氧化物、4-苄醯基-4’-甲基二甲基硫醚、4-二甲基胺基安息香酸、4-二甲基胺基安息香酸甲基、4-二甲基胺基安息香酸乙基、4-二甲基胺基安息香酸丁基、4-二甲基胺基-2-乙基己基安息香酸、4-二甲基胺基-2-異戊基安息香酸、苄基-β-甲氧基乙基縮醛、苄基二甲基縮酮、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(o-乙氧基羰基)肟、o-苄醯基安息香酸甲基、2,4-二乙基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、噻吨、2-氯噻吨、2,4-二乙基噻吨、2-甲基
噻吨、2-異丙基噻吨、2-乙基蒽醌、八甲基蒽醌、1,2-苯並蒽醌、2,3-二苯基蒽醌、偶氮二異丁腈、過氧化苄醯基、過氧化異丙苯、2-巰基苯並咪唑、2-巰基苯並噁唑、2-巰基苯並噻唑、2-(o-氯苯基)-4,5-二(m-甲氧基苯基)-咪唑基二量体、二苯甲酮、2-氯二苯甲酮、p,p’-雙二甲基胺基二苯甲酮、4,4’-雙二乙基胺基二苯甲酮、4,4’-二氯二苯甲酮、3,3-二甲基-4-甲氧基二苯甲酮、苄基、安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香-n-丁基醚、安息香異丁基醚、安息香丁基醚、苯乙酮、2,2-二乙氧基苯乙酮、p-二甲基苯乙酮、p-二甲基胺基苯丙酮、二氯苯乙酮、三氯苯乙酮、p-tert-丁基苯乙酮、p-二甲基胺基苯乙酮、p-tert-丁基三氯苯乙酮、p-tert-丁基二氯苯乙酮、α,α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、二苯并環庚酮、戊基-4-二甲基胺基苯甲酸酯、9-苯基吖啶、1,7-雙-(9-吖啶基)庚烷、1,5-雙-(9-吖啶基)戊烷、1,3-雙-(9-吖啶基)丙烷、p-甲氧基三嗪、2,4,6-參(三氯甲基)-s-三嗪、2-甲基-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(5-甲基呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(呋喃-2-基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(4-二乙基胺基-2-甲基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2-(4-乙氧基苯乙烯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-
三嗪、2-(4-n-丁氧基苯基)-4,6-雙(三氯甲基)-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2,4-雙-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪等。此等光聚合起始劑係能單獨使用或能將2種以上組合使用。
(H)成分之含量配合(G)成分之含量適宜調整即可,相對於鹼可溶性樹脂(F)100質量份,以1~25質量份為佳,以2~15質量份為較佳,以5~15質量份為更佳。藉由作成上述範圍,即能取得充分耐熱性、耐藥品性,且能提升塗膜形成能力,且抑制光硬化不良。
[(S)有機溶劑]
第二負型光阻組成物係亦含有稀釋用之有機溶劑(以下,亦稱為「(S)成分」)為佳。作為此有機溶劑係能使用在正型光阻組成物中所例示者。
(S)成分之含量並無特別限定,一般係以第二負型光阻組成物之固體成分濃度成為10~60質量%之量為佳,以成為20~50質量%之量為較佳。
[其他成分]
第二負型光阻組成物根據需要亦可含有加成性樹脂、安定劑、著色劑、界面活性劑、無機填料、矽烷耦合劑
等。
作為無機填料,並無特別限定,但適宜使用硫酸鋇、及二氧化矽等之無機微粒子。藉由含有無機填料,即能將蝕刻耐性、物理應力耐性、熱應力耐性作成良好者。
作為矽烷耦合劑,可使用過往公知之矽烷耦合劑,但以不含有為佳。藉由不含有矽烷耦合劑,即能做成經時安定性為良好者。
玻璃基板之前處理方法係包含胺處理步驟;該胺處理步驟係對玻璃基板之表面施以使用包含不具有能與玻璃基板表面進行化學性結合之官能基之胺之處理液進行胺處理。
又,前處理方法亦可包含親液化步驟與鹼金屬除去步驟;該親液化步驟係對前述玻璃基板之表面施以親液化處理,而該親液化處理係提升相對於前述玻璃基板上之玻璃露出之部分之液體濕潤性;該鹼金屬除去步驟係在親液化步驟與胺處理步驟之間,施以鹼金屬除去處理,而該鹼金屬除去處理係使玻璃基板之表面與鹼金屬除去用之處理液接觸,而減低玻璃基板表面之玻璃露出之部分之表層之鹼金屬量。
以下,依序說明關於親液化步驟、鹼金屬除去步驟、及胺處理步驟。
<親液化步驟>
親液化步驟係對玻璃基板之表面施以親液化處理,而該親液化處理係提升相對於前述玻璃基板上之玻璃露出之部分之鹼金屬除去用之處理液之液體濕潤性。鹼金屬除去用之處理液係使用含有酸或螯合物劑之處理液。作為鹼金屬除去用之處理液,從處理液均勻性之觀點,則以酸或螯合物劑之水溶液、酸或螯合物劑之高極性有機溶劑之溶液,或液狀有機酸、及液狀螯合物劑為佳。從容易調製且平價之觀點,此等處理液之中係以酸之水溶液、液狀有機酸、螯合物劑之水溶液、及液狀螯合物劑為佳。
鹼金屬除去用之處理液為如酸之水溶液、液狀有機酸、螯合物劑之水溶液、及液狀螯合物劑般之高極性處理液時,藉由對玻璃基板上之玻璃露出之部分施以如UV/臭氧洗淨之UV洗淨,或如O2電漿處理之電漿處理,即能提升鹼金屬除去用之處理液對玻璃基板上玻璃露出之部分之潤濕性。
鹼金屬除去用之處理液對玻璃基板上玻璃露出部分之潤濕性是否提升,係能藉由比較親液化處理前後之鹼金屬除去用之處理液對玻璃基板上玻璃露出部分之接觸角而進行確認。親液化處理後之接觸角若低於親液化處理前之接觸角,則判斷為已良好地實施親液化處理。
鹼金屬除去用之處理液為高極性處理液時,並非比較親液化處理前後之鹼金屬除去液之接觸角,而係
藉由比較親液化處理前後之水之接觸角,亦能判斷親液化處理是否經過良好地實行。
作為鹼金屬除去用之處理液,在使用酸之水溶液、液狀有機酸、螯合物劑之水溶液或液狀螯合物劑時,藉由親液化處理,相對於玻璃基板上之玻璃所露出部分之水接觸角係以低至30°以下為佳,以低至20°以下為較佳,以低至10°以下為更佳。
作為處理液所包含之溶劑,亦能選擇低極性之有機溶劑。在使用將低極性之有機溶劑作為主體之低極性處理液時,藉由利用使用當作各種材料之撥水化劑之公知之矽化劑而對玻璃基板上之玻璃露出部分進行處理,即能提升低極性處理液對玻璃之潤濕性。
<鹼金屬除去步驟>
在親液化步驟之後,對玻璃基板施以鹼金屬除去處理,該鹼金屬除去處理係藉由使玻璃基板之表面與鹼金屬除去用之處理液接觸,進而減低玻璃基板之表面玻璃露出之部分之表層之鹼金屬量。
如先前所述,鹼金屬除去步驟中係使用含有酸或螯合物劑之鹼金屬除去用之處理液。鹼金屬除去用之處理液在包含使酸或螯合物劑溶解用之溶劑時,該溶劑可為水,亦可為不具有酸性基之有機溶劑,亦可為不具有酸性基之有機溶劑之水溶液。作為鹼金屬除去用之處理液,從處理液均勻性之觀點,以酸或螯合物劑之水溶液、酸或
螯合物劑之高極性有機溶劑之溶液,或液狀有機酸、及液狀螯合物劑為佳。此等處理液之中,從容易調製且平價之觀點,以酸之水溶液、液狀有機酸、螯合物劑之水溶液、及液狀螯合物劑為佳。
含有螯合物劑之鹼金屬除去用之處理液中之螯合物劑並無特別限定,能適宜選自周知之螯合物劑。螯合物劑通常係使用作為水或有機溶劑之溶液,例如,如乙醯基丙酮、二丙酮醇、及乙醯乙酸乙酯般之在室溫附近為液狀之螯合物劑不需溶解於水或有機溶劑中,即能直接使用作為鹼金屬除去用之處理液。由在室溫附近為液狀之螯合物劑所構成之鹼金屬除去用之處理液在幾乎不會使金屬配線腐蝕之面上為極有用者。
如先前所述,螯合物劑在室溫附近為固體時,螯合物劑係使用作為水或有機溶劑之溶液。作為室溫附近為固體之螯合物劑,可舉出例如,苯三酚或兒茶酚。作為使螯合物劑溶解之有機溶劑,例如,可使用醇系溶劑或二醇系溶劑。作為使螯合物劑溶解之有機溶劑之具體例,可舉出如甲醇、及乙醇等。
從鈉及鉀之減低效果之觀點,與從處理玻璃基板表面後之處理液之廢棄或純化之容易性之觀點,上述鹼金屬除去用之處理液之中係以由選自無機酸及有機酸之酸性化合物與水所構成之處理液為佳。
作為無機酸及有機酸,通常係使用布氏酸。作為無機酸之例,可舉出如鹽酸、溴化氫酸、硫酸、硝
酸、磷酸、次氯酸、過氯酸、亞硫酸、過硫酸、亞硝酸、亞磷酸、次亞磷酸、及膦酸。此等之中係以鹽酸、硫酸、硝酸、及磷酸為佳。作為有機酸,可舉出如乙酸、蟻酸、丙酸、丁酸、乳酸、草酸、富馬酸、馬來酸、檸檬酸、琥珀酸、酒石酸、安息香酸、甲烷磺酸、乙烷磺酸、苯磺酸、及p-甲苯磺酸。
關於由酸性化合物與水所構成之鹼金屬除去用之處理液,其處理液中之酸性化合物之濃度並無特別限定,以50質量%以下為佳,以10質量%以下為較佳,以5質量%以下為特佳,以3質量%以下為最佳。
關於包含選自無機酸及有機酸之酸性化合物與水之鹼金屬除去用之處理液,處理液在緩衝化之目的上,亦可更包含處理液所包含之酸性化合物之鹽。酸性化合物之鹽係以鹼金屬鹽為佳,以鈉鹽或鉀鹽為佳。對於經緩衝化之鹼金屬除去用之處理液,其pH係以3以上未滿7為佳,以4以上6以下為較佳。
使用鹼金屬除去用之處理液之玻璃基板之處理諸多係對從表面至深度10μm為止之表層之鈉及鉀之元素成分比率之合計量為超過13質量%之玻璃基板實施。其係由於較佳玻璃基板之化學強化玻璃基板中,從表面至深度10μm為止之表層之鈉及鉀之元素成分比率之合計量一般係超過13質量%。
且,使用鹼金屬除去用之處理液汁玻璃基板之處理係實施直到在玻璃基板上之玻璃露出之部分中,從
表面至深度10μm為止之表層之鈉及鉀之元素成分比率之合計量成為13質量%以下。藉此,在玻璃基板上之玻璃露出之部分中,變得容易幾乎不殘留殘渣而快速地將將使用光阻組成物所形成之蝕刻遮罩予以剝離。
尚且,若不進行前述親液化處理,而對玻璃基板施加鹼金屬除去處理,則鹼金屬除去用之處理液難以與玻璃基板之表面親和,導致有難以將存在於玻璃基板上之玻璃所露出之部分之表層上的鹼金屬去除至所欲程度的情況。
從短時間內能從基板表面剝離蝕刻遮罩之觀點,鹼金屬除去處理後之在玻璃基板上之玻璃所露出之部分中,從表面至深度10μm為止之表層之鈉及鉀之元素成分比率之合計係以10質量%以下為佳,以8質量%以下為較佳,以3質量%以下為特佳。
鹼金屬除去處理後之在玻璃基板上之玻璃所露出之部分中,從表面至深度10μm為止之表層之鉀元素成分比率係以10質量%以下為佳,以8.5質量%以下為較佳,以3質量%以下為特佳。
鹼金屬除去處理後之在玻璃基板上之玻璃所露出之部分中,從表面至深度10μm為止之表層之鈉元素成分比率係以3質量%以下為佳,以2質量%以下為較佳,以0.5質量%以下為特佳。
在玻璃基板上之玻璃所露出之部分中之從表面至深度10μm為止之表層之鈉及鉀之元素成分比率係
能使用XPS法(X線光電子分光分析法)進行測量。
使用鹼金屬除去用之處理液之玻璃基板之處理係亦可實施於從表面至深度10μm為止之表層之鈉及鉀之元素成分比率之合計在13質量%以下之玻璃基板。於此情況,即使不進行鹼金屬除去處理,在玻璃基板表面之玻璃露出之部分中,仍容易可使蝕刻遮罩良好剝離,但藉由進行鹼金屬除去處理,而能更快速地將蝕刻遮罩予以剝離。
鹼金屬除去處理之方法只要係能將玻璃基板之表層之鉀及鈉之元素含有比率降低至所欲之程度,即無特別限定。該處理係使玻璃基板之表面與處理液接觸,而使鉀及鈉溶出至鹼金屬除去用之處理液中。作為使鹼金屬除去用之處理液與玻璃基板之表面接觸之方法,可舉出如:將玻璃基板浸漬於處理液後再水洗基板表面之方法、使玻璃基板之表面載浮有上述處理液後再水洗基板表面之方法、對玻璃基板表面噴霧處理液後再水洗基板表面之方法,或使處理液流下於玻璃基板表面後再水洗基板表面之方法等。
玻璃基板表面與處理液接觸之時間係以45秒以上為佳,以1分以上為較佳,以2分以上為特佳。又,接觸時間係以10分以下為佳。即便使玻璃基板之表面與處理液接觸超過10分仍不會產生顯著不良,但在蝕刻遮罩之剝離性之改善上並不會取得額外優異之效果。尚且,根據處理液之種類或pH,使處理液與玻璃基板接觸超過
10分之長時間時,則有腐蝕金屬配線之憂慮。
<胺處理步驟>
因應必要,在進行上述親液化步驟與鹼金屬除去步驟之後,對玻璃基板之表面實施胺處理。胺處理係使用包含不具有能與玻璃基板表面進行化學性鍵結之官能基之胺之處理液進行。
在此,能與玻璃基板表面進行化學性鍵結之官能基係指與鍵結於存在玻璃基板表面上之矽原子或各種金屬原子之羥基進行反應而能形成共價鍵之官能基。作為此種官能基,可舉出例如,鍵結於矽、鋁、鈦等之原子上之烷氧基、鹵素原子、及氰基,矽氮烷等所包含之三甲基矽基胺基等。能與玻璃基板表面化學性鍵結之官能基並非係受限於在此具體例示之官能基。
藉由對玻璃基板表面施加胺處理,能維持蝕刻遮罩對玻璃基板之密著性,且同使提升玻璃基板表面之永久膜露出之部分與金屬配線露出之部分中之蝕刻遮罩之剝離性。又,藉由胺處理,容易抑制在玻璃基板上所形成之蝕刻遮罩上開口部之玻璃基板側之面積變得比蝕刻遮罩表面上之開口之面積還大。
胺處理所使用之處理液所含之胺可為1級胺,亦可為2級胺,亦可為3級胺。作為胺處理所使用之處理液所含之胺之具體例,可舉出如n-丙基胺、n-丁基胺、n-己基胺、n-辛基胺、N,N-二甲基胺、N,N-二乙基
胺、N,N-二-n-丙基胺、N,N-二-n-丁基胺、三甲基胺、三乙基胺、三-n-丙基胺、三-n-丁基胺等烷基胺;甲醇胺、乙醇胺、n-丙醇胺、n-丁醇胺、N-甲基甲醇胺、N-乙基甲醇胺、N-乙基乙醇胺、N-n-丙基乙醇胺、N-n-丁基乙醇胺、N-甲基-n-丙醇胺、N-乙基-n-丙醇胺、N-n-丙基-n-丙醇胺、N-n-丁基-n-丙醇胺、N-甲基-n-丁醇胺、N-乙基-n-丁醇胺、N-n-丙基-n-丁醇胺、N-n-丁基-n-丁醇胺、N,N-二甲基甲醇胺、N,N-二乙基甲醇胺、N,N-二-n-丙基甲醇胺、N,N-二-n-丁基甲醇胺、N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、N,N-二-n-丙基乙醇胺、N,N-二-n-丁基乙醇胺、N,N-二甲基-n-丙醇胺、N,N-二乙基-n-丙醇胺、N,N-二-n-丙基-n-丙醇胺、N,N-二-n-丁基-n-丙醇胺、N,N-二甲基-n-丁醇胺、N,N-二乙基-n-丁醇胺、N,N-二-n-丙基-n-丁醇胺、N,N-二-n-丁基-n-丁醇胺、N-甲基二甲醇胺、N-乙基二甲醇胺、N-n-丙基二甲醇胺、N-n-丁基二甲醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-n-丙基二乙醇胺、N-n-丁基二乙醇胺、N-甲基二-n-丙醇胺、N-乙基二-n-丙醇胺、N-n-丙基二-n-丙醇胺、N-n-丁基二-n-丙醇胺、N-甲基二-n-丁醇胺、N-乙基二-n-丁醇胺、N-n-丙基二-n-丁醇胺、N-n-丁基二-n-丁醇胺、N-(胺基甲基)甲醇胺、N-(胺基甲基)乙醇胺、N-(胺基甲基)-n-丙醇胺、N-(胺基甲基)-n-丁醇胺、N-(2-胺基乙基)甲醇胺、N-(2-胺基乙基)乙醇胺、N-(2-胺基乙基)-n-丙醇胺、N-(2-胺基乙基)-n-丁醇胺、N-(3-胺基-n-丙基)甲醇
胺、N-(3-胺基-n-丙基)乙醇胺、N-(3-胺基-n-丙基)-n-丙醇胺、N-(3-胺基-n-丙基)-n-丁醇胺、N-(4-胺基-n-丁基)甲醇胺、N-(4-胺基-n-丁基)乙醇胺、N-(4-胺基-n-丁基)-n-丙醇胺、N-(4-胺基-n-丁基)-n-丁醇胺、三乙醇胺、三-n-丙醇胺等烷醇胺;苯胺、N-甲基苯胺、N-乙基苯胺、N,N-二甲基苯胺、N,N-二乙基苯胺、p-伸苯基二胺、m-伸苯基二胺、o-伸苯基二胺等芳香族胺;四甲基乙二胺、四乙基乙二胺、四-n-丙基乙二胺、四-n-丁基乙二胺等四烷基乙二胺;甲基胺基甲基胺、2-甲基胺基乙基胺、3-甲基胺基-n-丙基胺、4-甲基胺基-n-丁基胺、乙基胺基甲基胺、2-乙基胺基乙基胺、3-乙基胺基-n-丙基胺、4-乙基胺基-n-丁基胺、n-丙基胺基甲基胺、2-n-丙基胺基乙基胺、3-n-丙基胺基-n-丙基胺、4-n-丙基胺基-n-丙基胺、n-丁基胺基甲基胺、2-n-丁基胺基乙基胺、3-n-丁基胺基-n-丙基胺、4-n-丁基胺基-n-丁基胺等烷基胺基烷基胺;乙二胺、六亞甲基二胺、二伸乙三胺、三伸乙四胺、四伸乙五胺等聚胺;吡啶、吡咯、哌嗪、吡咯啶、哌啶、甲吡啶、嗎啉、甲基嗎啉、二吖雙環辛烷、二吖雙環庚酮、二吖雙環十一烯等環式胺。
由於蝕刻遮罩之剝離性變為良好,故胺係以上述具體例之中之1級胺為佳。
又處理液所含之胺係以在室溫下為固體之胺為佳。在此,室溫係指JIS Z 8703所規定之常溫(5~35℃)。在使用室溫下為固體之胺時,將處理液塗佈於玻璃
基板上後,玻璃基板之表面上附著固體狀之胺。因此,胺處理後之玻璃基板表面之黏性受到抑制。若胺處理後之玻璃基板之黏性受到抑制,則較容易操作胺處理以後之步驟中之玻璃基板。
由容易取得由胺處理所得之所欲效果,與容易抑制胺處理後之黏性之觀點,較佳係使用具有可被碳原子數1~20之烷基進行N取代之2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基之胺。取代氮原子之烷基可為直鏈烷基,亦可為分枝鏈烷基。取代氮原子之烷基之碳原子數係以1~12為佳,以1~6為較佳。作為該胺所包含之可被碳原子數1~20之烷基進行N取代之2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基,以2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基、及N-甲基-2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基為佳。
具有可被碳原子數1~6之烷基進行N取代之2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基之胺之分子量並無特別限定,從容易抑制胺處理後之玻璃基板表面黏性之觀點,以200~5000為佳,以1500~5000為較佳。
作為具有可被碳原子數1~6之烷基進行N取代之2,2,6,6-四甲基哌啶-4-基之胺之適宜例,可舉出例如以下之構造者。尚且,以下之構造式中之括弧右下記載之n係代表括弧內之構造單位之重複數。重複單位數並無特別限定,但以分子量成為上述範圍內者為佳。
在胺處理之溫度下,使用液狀胺時,能直接將該液狀胺使用作為處理液。典型而言,處理液係以藉由有機溶劑將胺稀釋者為佳。尤其,當胺在室溫下固體時,胺係在稀釋於有機溶劑中之狀態下使用。於此情況,處理液中之胺濃度並無特別限定,但以0.01~90質量%為佳,以0.05~50質量%為較佳,以0.08~25質量%為特佳。
處理液為包含胺之溶液時,溶劑在不阻礙本發明之目的範圍內,則並無特別限定,可使用水、有機溶劑、有機溶劑之水溶液等。從玻璃基板之表面容易受到處理液潤濕之觀點,溶劑係以有機溶劑為佳。作為有機溶劑,可舉出例如,乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯等乙二醇單烷基醚乙酸酯類;丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單丁基醚等丙二醇單烷基醚類;丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二丁基醚等丙二醇二烷基醚類;丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯等丙二醇單烷基醚乙酸酯類;乙基賽珞蘇、丁基賽珞蘇等賽珞蘇類;丁基卡
必醇等卡必醇類;乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸n-丙酯、乳酸異丙酯等乳酸酯類;乙酸乙酯、乙酸n-丙酯、乙酸異丙酯、乙酸n-丁酯、乙酸異丁酯、乙酸n-戊酯、乙酸異戊酯、丙酸異丙酯、丙酸n-丁酯、丙酸異丁酯等脂肪族羧酸酯類;3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯等其他酯類;甲苯、茬等芳香族烴類;2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環己酮等酮類;N-二甲基甲醯胺、N-甲基乙醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮等醯胺類;γ-丁內酯等內酯類等。此等有機溶劑係可單獨使用,亦可組合2種以上使用。
胺處理係藉由塗佈含有胺之處理液,且因應必要去除處理液中之溶劑,而使胺附著於玻璃基板之表面。在玻璃基板上塗佈處理液之方法並無特別限定,可舉出如使用輥塗機、反向塗佈機、棒塗機等之接觸轉印型塗佈裝置或使用旋轉塗佈器、淋幕式塗佈機、狹縫塗佈機、噴塗機等之非接觸型塗佈裝置之方法,或使玻璃基板浸漬於處理液之方法等。
在藉由上述方法而實施胺處理之玻璃基板上,藉由後述方法等形成蝕刻遮罩。
在藉由前述方法進行過前處理之玻璃基板上,使用光阻組成物形成蝕刻遮罩。
具體而言,其係藉由包含:在藉由前述方法已實施前處理之玻璃基板之表面上,塗佈光阻組成物形成塗佈膜之塗佈膜形成步驟、區域選擇性地曝光塗佈膜之曝光步驟、及顯像已曝光之塗佈膜而形成蝕刻遮罩之顯像步驟之方法來形成蝕刻遮罩。
以下,依序說明關於塗佈膜形成步驟、曝光步驟、及顯像步驟。
<塗佈膜形成步驟>
塗佈膜形成步驟係使用例如輥塗機、反向塗佈機、棒塗機等之接觸轉印型塗佈裝置或使用旋轉塗佈器、淋幕式塗佈機、狹縫塗佈機等之非接觸型塗佈裝置,在玻璃基板上塗佈上述光阻組成物而形成塗佈膜。已形成之塗佈膜因應必要亦可受到加熱(預烘烤)。
所形成之塗佈膜之膜厚並無特別限定,但例如為20~200μm程度。預烘烤時之加熱條件並無特別限定,例如在70~150℃下2~60分鐘程度。尚且,光阻組成物之塗佈及預烘烤亦可實施複數次直到能形成所欲之膜厚之塗佈膜。
光阻組成物在能使用作為乾膜時,將光阻組成物之乾膜貼在玻璃基板之表面上,亦能形成塗佈膜。光阻組成物之乾膜係能將光阻組成物塗佈於離型膜上後,因應必要乾燥光阻組成物而形成。
<曝光步驟>
曝光步驟係經由遮光圖型照射紫外線等活性能量線而區域選擇性地曝光塗佈膜。曝光係能使用高壓水銀燈、超高壓水銀燈、氙氣燈、碳弧燈等發出紫外線之光源。照射之能量線之量係根據光阻組成物之組成而相異,但例如係以30~3000mJ/cm2程度為佳。曝光中,因應必要亦可對塗佈膜施以加熱(PEB)。此時之加熱條件並無特別限定,例如在80~150℃下3~20分鐘程度。
<顯像步驟>
顯像步驟係藉由使用顯像液將在曝光步驟中將經過區域選擇性曝光之塗佈膜予以顯像而取得蝕刻遮罩。顯像方法並無特別限定,可使用浸漬法、噴霧法、淋浴法、盛液法等。顯像液係因應光阻組成物之種類而適宜選擇。作為顯像液,可舉出例如0.25~3質量%之氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、有機胺、氫氧化四甲基銨、三乙醇胺、N-甲基吡咯啶酮、二甲亞碸等。顯像時間並無特別限定,例如為1~120分鐘程度。尚且,顯像液係亦可加熱至25~40℃程度。顯像後,亦可對蝕刻遮罩施以加熱(後烘烤)。加熱條件並無特別限定,例如在70~300℃下2~120分鐘程度。
又,光阻組成物為正型時,於顯像後,亦可對蝕刻遮罩施以照射紫外線等活性能量線並同時加熱之後
硬化(after cure)。後硬化係藉由活性能量線,促使光阻組成物所包含之含醌二疊氮基之化合物形成中間體(茚烯酮(indene ketene)),且此與具有酚性羥基之鹼可溶性樹脂或含醌二疊氮基之化合物結合而進行高分子化。
尚且,後述之蝕刻加工係對玻璃基板之表裏兩面實施之情況,在對玻璃基板之表裏兩面實施前述前處理後,在玻璃基板之表裏兩面形成蝕刻遮罩。於此情況,玻璃基板在至少單面上具備金屬配線與永久膜即可。
對具備藉由前述方法所形成之蝕刻遮罩之玻璃基板,進行由蝕刻所成之加工。
具體而言,藉由包含:對具備蝕刻遮罩之玻璃基板之具備蝕刻遮罩之面上之玻璃所露出之部分實施蝕刻之蝕刻步驟;於蝕刻步驟後,使蝕刻遮罩從玻璃基板表面剝離之剝離步驟的方法,加工玻璃基板。
以下,依序說明關於蝕刻步驟、及剝離步驟。
<蝕刻步驟>
作為由蝕刻所成之玻璃基板之加工之例,可舉出如在基板表面形成點狀或線狀之凹部、在厚度方向貫通基板形成貫通孔、切斷基板等。作為蝕刻方法,可舉出一般所施行之浸漬於蝕刻液之濕式蝕刻。作為蝕刻液,可舉出如氫
氟酸單獨者,氫氟酸與氟化銨、氫氟酸與其他酸(鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸等)之混合酸等。蝕刻處理時間並無特別限定,例如10~60分鐘程度。尚且,蝕刻液亦可加溫至25~60℃程度。
<剝離步驟>
蝕刻步驟後,在剝離步驟中將蝕刻遮罩從玻璃基板之表面予以剝離。將蝕刻遮罩從玻璃基板之表面剝離之方法並無特別限定,典型係使用剝離液進行蝕刻遮罩之剝離。
剝離液只要能從玻璃基板之表面使蝕刻遮罩剝離者,即無特別限定,可從過往為了剝離使用光阻組成物所形成之膜所使用之剝離液當中適宜選擇。
作為剝離液之例,可舉出如有機溶劑系之剝離液,或包含如有機胺類或四級銨氫氧化物般之含氮鹼性有機化合物,或如氨或鹼性鹼金屬化合物般之無機鹼性化合物之鹼性剝離液。作為有機胺類之例,可舉出如單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺等。作為四級銨氫氧化物之例,可舉出如氫氧化四甲基銨等。作為鹼性鹼金屬化合物之例,可舉出如氫氧化鈉、氫氧化鉀、及碳酸鈉等。鹼性剝離液所包含之溶劑可從水、有機溶劑、及有機溶劑水溶液當中適宜選擇。上述之剝離液之中,以容易剝離蝕刻遮罩之包含鹼性化合物與有機溶劑之剝離液為佳。
鹼性剝離液在含有水作為溶劑時,鹼性剝離液亦可包含防銹劑。作為防銹劑,可適宜使用過往公知者。
剝離液為鹼性剝離液時,作為剝離液所包含之鹼性化合物,由於含氮鹼性有機化合物對金屬配線產生之損傷較少,故為佳。又,剝離液中之溶劑在包含有機溶劑時,僅由有機溶劑構成之溶劑由於對金屬配線產生之損傷較少,故以僅由有機溶劑構成者為佳,僅由有機溶劑所構成之溶劑係以包含非質子性極性有機溶劑者為較佳。剝離液中之溶劑亦可組合含有2種以上之非質子性極性有機溶劑。作為剝離液亦可含有之非質子性極性有機溶劑之例,可舉出如N-甲基-2-吡咯啶酮、N,N-二甲基甲醯胺、γ-丁內酯、N,N-二甲基乙醯胺、二甲亞碸、二甲基脲、及二甲基咪唑啉酮等。剝離液在含有僅由包含非質子性極性有機溶劑之有機溶劑所構成之溶劑時,溶劑中之非質子性極性有機溶劑之含量係以70質量%以上為佳,以80質量%以上為較佳,以90質量%以上為特佳。
由剝離液所成之蝕刻遮罩之剝離方法並無特別限定。作為藉由剝離液而剝離蝕刻遮罩之方法,可舉出如盛液法、浸漬法、盛液法、及噴霧法等。藉由剝離液剝離蝕刻遮罩時之條件並無特別限定。剝離液亦可加溫至25~60℃後使用。
[實施例]
以下,根據實施例更加詳細說明本發明,但本發明並非係受此等實施例所限定者。
[實施例1~6、及比較例1~6]
實施例1~6、比較例1~6中,玻璃基板係使用以下之GL1。尚且,鈉與鉀之元素成分比率之合計係為從表面至深度10μm為止之表層之鈉與鉀之元素成分比率之合計。
<GL1>
種類:化學強化玻璃基板
鈉與鉀之元素成分比率之合計:20質量%
維氏硬度:570kgf/mm2
厚度:0.55mm
上述之GL1係為具備由Mo-Al-Mo層合體所構成之金屬配線之圖型,與使用以下之永久膜材料所形成之透明永久膜者。
<永久膜材料>
混合由下述單位I/II/III/IV=14/11/40/35(數值為樹脂中之各單位之質量%)所構成之鹼可溶性樹脂15質量份、OXE-01(BASF公司製)0.5質量份、二季戊四醇六丙烯酸酯7質量份、BYK-310(BicChemy Japan股份有限公司製)0.5質量份、丙二醇單甲基醚乙酸酯15質量份、及二乙二醇單甲基醚35質量份作成均勻溶液,而調製成永久膜材料。
實施例及比較例中係使用以下之胺當作胺處理用之處理液中之胺。將各實施例及比較例中使用之胺之種類,與處理液中之胺之濃度記載於表1中。處理液之稀釋用之溶劑係使用丙二醇單甲基醚乙酸酯。
A1:下述構造之胺
A2:單乙醇胺
A3:3-胺基丙基甲基二甲氧基矽烷
A4:六甲基二矽氮烷
各實施例及比較例中係在玻璃基板上旋轉塗佈胺處理液。實施例1~5及比較例1~6中係在1000rpm、30秒之條件下進行旋轉塗佈,實施例6中係在3000rpm、
30秒之條件下進行旋轉塗佈。在使用包含溶劑之胺處理液的情況,在110℃下進行120秒鐘烘烤而去除溶劑。藉由以上之方法,對玻璃基板實施胺處理。
其次,依照以下之方法,在以上述方法進行前處理之玻璃基板上形成蝕刻遮罩。首先,在玻璃基板上塗佈光阻組成物而形成膜厚70μm之塗佈膜。經由形成300μm徑之孔用之遮罩,以表1記載之曝光量曝光已形成之塗佈膜後,予以顯像,而形成具備孔之蝕刻遮罩。
[光阻組成物]
在有機溶劑中均勻混合樹脂80質量份、交聯劑10質量份、酸產生劑0.5質量份、及塑化劑10質量份而使固體成分濃度成為50質量%後,取得組成物1。
樹脂係使用令m-甲酚與p-甲酚在m-甲酚/p-甲酚=60/40(質量比)下藉由甲醛液進行縮合而得之甲酚酚醛樹脂。該甲酚酚醛樹脂之質量平均分子量為5000。
交聯劑係使用2,4,6-參[雙(甲氧基甲基)胺基]-1,3,5-三嗪。
酸產生劑係使用2,4-雙(三氯甲基)-6-向日葵基-1,3,5-三嗪。
塑化劑係使用聚乙烯甲基醚(質量平均分子量:100000)。
有機溶劑係使用丙二醇單甲基醚乙酸酯。
[圖型形狀評價]
對於玻璃基板之面方向,從垂直上方使用顯微鏡觀察已形成之蝕刻遮罩,測量與蝕刻遮罩之玻璃基板接觸之面為反對側之面上之孔之開口部直徑(頂部直徑),及玻璃基板表面上之孔之直徑(底部直徑)。將底部直徑-頂部直徑之值為30μm以下之情況判定為○,將底部直徑-頂部直徑之值超過30μm之情況判定為×。
[剝離時間評價]
蝕刻遮罩形成後,使用55℃之蝕刻液(組成:氫氟酸/硫酸/水=15/15/70(質量比)),進行90分鐘使玻璃基板搖動之蝕刻處理,而在玻璃基板上形成貫通孔。
將已形成貫通孔之玻璃基板浸漬於加溫至60℃之剝離液(ST-120東京應化工業公司製),並從玻璃基板剝離蝕刻遮罩。測量從浸漬開始到從玻璃基板之表面剝離蝕刻遮罩為止之時間。剝離結束之時間係以目視進行判斷。將剝離結束為止之時間未滿10分之情況判斷為○,將10分以上之情況判斷為×。
由實施例1~6,可得知藉由對於表面具備金屬配線與非導電性被膜之玻璃基板施以使用包含不具有能與玻璃基板表面進行化學性鍵結之官能基之胺之處理液所成之胺處理,即能形成具備頂部面積與底部面積之差為小之開口部之蝕刻遮罩,且玻璃露出之部分、金屬配線露出之部分、非導電性被膜露出之部分之任一者上,皆能快速地剝離蝕刻遮罩。
另一方面,由比較例1~6,可得知對玻璃基板進行之處理若係使用具有能與玻璃基板表面進行化學性鍵結之官能基之胺施行時,則導致形成具有頂部面積與底部面積之差較大之開口部之蝕刻遮罩,且需要較長時間才能剝離蝕刻遮罩。
Claims (8)
- 一種玻璃基板之前處理方法,其係使用光阻組成物藉由光微影法而於玻璃基板之表面形成蝕刻遮罩之前所實施之前處理方法,其係包括胺處理步驟;該胺處理步驟係對前述玻璃基板之表面施以由處理液所成之胺處理,且該處理液包含不具有能與前述玻璃基板之表面進行化學性鍵結之官能基之胺,且該前述處理液中之胺濃度為0.01~90質量%;前述玻璃基板在表面具備金屬配線、由有機或無機材料所構成之非導電性之被膜,並於其表面存在有玻璃露出之部分、前述金屬配線露出之部分、及前述被膜露出之部分,且係含有鈉及/或鉀者。
- 如請求項1之前處理方法,其中前述胺處理中使用之處理液所包含之前述胺係為在室溫下固體之胺。
- 如請求項1之前處理方法,其中包含親液化步驟與鹼金屬除去步驟;該親液化步驟係對前述玻璃基板之表面施以親液化處理,而該親液化處理係提升相對於前述玻璃基板上之玻璃露出之部分之液體濕潤性;該鹼金屬除去步驟係在前述親液化步驟與前述胺處理步驟之間,施以鹼金屬除去處理,而該鹼金屬除去處理係使前述玻璃基板之表面與鹼金屬除去用之處理液接觸,而減低前述玻璃基板表面之玻璃露出之部分之表層之鹼金屬量。
- 如請求項3之前處理方法,其中前述鹼金屬除去用之處理液係選自由酸之水溶液、液狀之有機酸、螯合物劑之水溶液、及液狀之螯合物劑所成群者。
- 如請求項3之前處理方法,其中藉由前述親液化處理,使前述玻璃基板上之玻璃露出之部分中之對水接觸角降低至30°以下。
- 如請求項1之前處理方法,其中前述玻璃基板係維氏硬度在500kgf/mm2以上之玻璃基板。
- 一種蝕刻遮罩之形成方法,其係包含:在藉由如請求項1之前處理方法所處理之前述玻璃基板之表面上,塗佈光阻組成物而形成塗佈膜之塗佈膜形成步驟;區域選擇性地曝光前述塗佈膜之曝光步驟;顯像前述已曝光之塗佈膜而形成蝕刻遮罩之顯像步驟。
- 一種玻璃基板之加工方法,其係包含:在具備藉由如請求項7之蝕刻遮罩之形成方法所形成之蝕刻遮罩之玻璃基板上,對具備前述蝕刻遮罩之面上之玻璃露出之部分施以蝕刻之蝕刻步驟;於前述蝕刻步驟後,使前述蝕刻遮罩從前述玻璃基板之表面剝離之剝離步驟。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014245113A JP6422754B2 (ja) | 2014-12-03 | 2014-12-03 | エッチングマスクを形成するためのガラス基板の前処理方法 |
JP2014-245113 | 2014-12-03 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201627238A TW201627238A (zh) | 2016-08-01 |
TWI658995B true TWI658995B (zh) | 2019-05-11 |
Family
ID=56121782
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW104140160A TWI658995B (zh) | 2014-12-03 | 2015-12-01 | 形成蝕刻遮罩用之玻璃基板之前處理方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6422754B2 (zh) |
CN (1) | CN105676601B (zh) |
TW (1) | TWI658995B (zh) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6631026B2 (ja) * | 2015-03-30 | 2020-01-15 | 日立化成株式会社 | ドライフィルム、硬化物、半導体装置及びレジストパターンの形成方法 |
US10978301B2 (en) * | 2018-08-31 | 2021-04-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Morphology of resist mask prior to etching |
MX2021009445A (es) * | 2019-02-13 | 2022-01-04 | Millerworks Inc D/B/A Pavo Real Glass | Metodos de grabado de vidrio. |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1403876A (zh) * | 2001-08-31 | 2003-03-19 | 东京应化工业株式会社 | 光刻胶用剥离液和使用该剥离液的光刻胶剥离方法 |
TW200628846A (en) * | 2004-11-01 | 2006-08-16 | Seiko Epson Corp | A member with concave portions, a method of manufacturing a member with convex portions, a transmission screen, and a rear projection |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS52144020A (en) * | 1976-05-26 | 1977-12-01 | Seiko Instr & Electronics | Method of etching glass surface |
JPS604231B2 (ja) * | 1977-08-25 | 1985-02-02 | タイホ−工業株式会社 | 自動車のフロントガラスの表面処理剤 |
JP2584316B2 (ja) * | 1988-06-30 | 1997-02-26 | 富士写真フイルム株式会社 | ポジ型フオトレジスト組成物 |
JPH08325037A (ja) * | 1995-05-30 | 1996-12-10 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 撥水撥油防汚ガラス及びその製造方法 |
JP3023429B2 (ja) * | 1997-02-09 | 2000-03-21 | ホーヤ株式会社 | 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法、及び情報記録媒体の製造方法 |
JP3914490B2 (ja) * | 2002-11-27 | 2007-05-16 | 東京応化工業株式会社 | リソグラフィー用下層膜形成材料およびこれを用いた配線形成方法 |
US20050282093A1 (en) * | 2004-06-16 | 2005-12-22 | Dammel Ralph R | Aqueous edge bead remover |
CN101019075A (zh) * | 2004-07-30 | 2007-08-15 | 东京应化工业株式会社 | 光刻胶保护膜形成用材料以及使用该材料的光刻胶图案形成方法 |
JP2006343604A (ja) * | 2005-06-09 | 2006-12-21 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | ホトリソグラフィ用洗浄液およびこれを用いた基板の処理方法 |
CN101130870A (zh) * | 2006-08-23 | 2008-02-27 | 关东化学株式会社 | 钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物 |
JP2009004518A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Kobe Steel Ltd | 薄膜トランジスタ基板、および表示デバイス |
CN101578341A (zh) * | 2008-01-07 | 2009-11-11 | 巴斯夫欧洲公司 | 有机涂膜剥离用组合物及剥离有机涂膜的方法 |
JP2012047764A (ja) * | 2008-12-26 | 2012-03-08 | Sharp Corp | 表示装置用基板及びその製造方法並びに表示装置 |
CN103092008B (zh) * | 2011-11-07 | 2015-04-08 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 一种非感光性聚酰亚胺光刻工艺方法 |
CN103755147B (zh) * | 2014-01-14 | 2016-03-30 | 清华大学 | 蚀刻液及其制备方法与应用 |
-
2014
- 2014-12-03 JP JP2014245113A patent/JP6422754B2/ja active Active
-
2015
- 2015-12-01 TW TW104140160A patent/TWI658995B/zh active
- 2015-12-03 CN CN201510882811.3A patent/CN105676601B/zh active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1403876A (zh) * | 2001-08-31 | 2003-03-19 | 东京应化工业株式会社 | 光刻胶用剥离液和使用该剥离液的光刻胶剥离方法 |
TW200628846A (en) * | 2004-11-01 | 2006-08-16 | Seiko Epson Corp | A member with concave portions, a method of manufacturing a member with convex portions, a transmission screen, and a rear projection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201627238A (zh) | 2016-08-01 |
JP2016108172A (ja) | 2016-06-20 |
CN105676601B (zh) | 2020-08-07 |
CN105676601A (zh) | 2016-06-15 |
JP6422754B2 (ja) | 2018-11-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1761823B1 (en) | Method of forming plated product using negative photoresist composition | |
JP6224490B2 (ja) | エッチングマスクを形成するためのガラス基板の前処理方法 | |
TWI658995B (zh) | 形成蝕刻遮罩用之玻璃基板之前處理方法 | |
JPWO2008026397A1 (ja) | 感放射線性絶縁樹脂組成物、硬化体、及び電子デバイス | |
US7879525B2 (en) | Chemically amplified photoresist composition, laminated product, and connection element | |
JP5792548B2 (ja) | ガラス加工方法 | |
JP2006276755A (ja) | ポジ型ホトレジスト組成物、厚膜ホトレジスト積層体、厚膜レジストパターンの製造方法および接続端子の製造方法 | |
JP6247026B2 (ja) | ガラス加工用感光性樹脂組成物及びガラス加工方法 | |
JP6342648B2 (ja) | 化学強化ガラス基板の加工方法 | |
JP2004309777A (ja) | 厚膜用化学増幅型ポジ型ホトレジスト組成物、厚膜ホトレジスト積層体、厚膜レジストパターンの製造方法及び接続端子の製造方法 | |
JP2008191218A (ja) | 厚膜用化学増幅型ポジ型ホトレジスト組成物及び厚膜レジストパターンの製造方法 | |
JP4318944B2 (ja) | 厚膜用化学増幅型ポジ型ホトレジスト組成物、厚膜ホトレジスト積層体、厚膜レジストパターンの製造方法及び接続端子の製造方法 | |
JP2003114531A (ja) | 厚膜用化学増幅型ネガ型ホトレジスト組成物、ホトレジスト基材およびこれを用いたバンプ形成方法 | |
US7081327B2 (en) | Chemically amplified positive photoresist composition for thick film, thick-film photoresist laminated product, manufacturing method for thick-film resist pattern, and manufacturing method for connection terminal | |
JP5231863B2 (ja) | 導電層を有する三次元構造物及び三次元金属構造物の製造方法 | |
JP3710758B2 (ja) | 厚膜用ネガ型ホトレジスト組成物、ホトレジスト膜およびこれを用いたバンプ形成方法 | |
JP5624794B2 (ja) | ネガ型感光性樹脂組成物、感光性ドライフィルム、及び受光装置 | |
JP2004309778A (ja) | 厚膜用化学増幅型ポジ型ホトレジスト組成物、厚膜ホトレジスト積層体、厚膜レジストパターンの製造方法及び接続端子の製造方法 | |
JP2023015197A (ja) | 撥液処理剤、及び被処理体の位置選択的撥液化方法 | |
JP5498874B2 (ja) | ポジ型感光性樹脂組成物 | |
KR100852380B1 (ko) | 네거티브 포토레지스트 조성물을 이용한 도금품 성형 방법및 이에 사용된 감광성 조성물 | |
CN103543606B (zh) | 玻璃加工用感光性树脂组合物及玻璃加工方法 | |
JP5216413B2 (ja) | 導電層を有する三次元構造物及び三次元金属構造物の製造方法 |