TWI713678B - 正型感光性樹脂組成物 - Google Patents

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Abstract

宜用作為形成液晶顯示元件、有機EL顯示元 件等所使用的圖型狀絕緣性膜用的材料或像素間隔壁材料,硬化後仍能維持良好的圖像且氧電漿(臭氧)等之處理後亦可維持高拒水性與高拒油性的正型感光性樹脂組成物。

含有下述(A)成分、(B)成分、(C)成分及 (D)溶劑的可熱硬化的正型感光性樹脂組成物。

(A)成分:具有拒液性基以及醌二疊氮基的聚合物、(B)成分:鹼可溶性樹脂、(C)成分:1,2-醌二疊氮化合物、(D)溶劑。

Description

正型感光性樹脂組成物
本發明係關於正型感光性樹脂組成物及由其所得到的硬化膜。
更詳細地說,關於能夠形成硬化膜表面具有高拒水性和拒油性的圖像的正型感光性樹脂組成物及其硬化膜、以及使用了該硬化膜的各種材料。該正型感光性樹脂組成物特別適合作為液晶顯示器或EL顯示器中的層間絕緣膜、與噴墨方式對應的遮光材料或隔壁材料。
一般在薄膜電晶體(TFT)型液晶顯示元件、有機EL(electroluminescent)元件等顯示器元件中,設有形成有圖型的電極保護膜、平坦化膜、絕緣膜等。作為形成這些膜的材料,在感光性樹脂組成物中,一直廣泛使用具有得到圖型形狀所需工序數少、且具有充分平坦性這樣的特徵的感光性樹脂組成物。
而且,在上述這些膜中,要求下述各特性:耐熱性、耐溶劑性、長時間燒成耐性、金屬濺鍍耐性等製 程耐性優異、與基底的密合性良好、具有在與使用目的一致的各種製程條件下可形成圖型的廣製程餘裕量、除此之外,高感度且高透明性、及顯影後的膜不均少等。因此,從這樣的要求特性方面出發,迄今為止,以往作為上述感光性樹脂組成物,通常採用包含萘並醌二疊氮化合物之樹脂。
提出了此等之材料藉由添加環氧交聯劑、而於丙烯酸樹脂中含有羧基與環氧基,使所形成的圖型進行熱交聯而硬化(專利文獻1及2)。但是使用如此之樹脂時,無法得到充分的感度,導致顯示器製造時的產率降低。又因曝光後烘烤時的烘烤溫度而圖型形狀易變化,需要精密的溫度控制。
另外,在顯示器顯示元件的製作步驟中使用噴墨的全彩顯示基板製作技術近年來也在活躍地被研究。例如關於液晶顯示元件中的濾色器製作,相對於現有的印刷法、電沈積法、染色法或顏料分散法,提出了在遮擋光的感光性樹脂層形成規定了預先被圖型化的像素的區劃(以下稱為存儲體(bank)),在該存儲體所包圍的開口部內滴加墨滴的濾色器及其製造方法(專利文獻3)等。另外對於有機EL顯示元件也提出了預先製作存儲體,同樣地滴加形成發光層的墨,製作有機EL顯示元件的方法(專利文獻4)。
但是通過噴墨法滴加存儲體所包圍的墨滴時,為了防止墨滴超過存儲體而溢出到相鄰的像素的狀況,需要使基 板具有親墨性(親水性)、使存儲體表面具有拒水性。
為了實現上述目的,提出了可以藉由氧氣電漿處理和氟氣電漿處理等的連續的電漿(臭氧)處理,從而使基板具有親水性、並使存儲體具有拒水性(專利文獻5),但步驟複雜。另外,還提出了在感光性有機薄膜中配合氟系界面活性劑或氟系聚合物的方案(專利文獻6),但不僅包括相溶性及添加量等、感光性以及塗膜性的要考慮的問題較多,而且由於基板的親水處理時的UV臭氧處理而表面的拒水性降低,因此不實用。
另一方面,以往作為拒液存儲體,負型者有日本特開2015-172742號公報(專利文獻7)。又,作為正型者有日本特開2012-220860號公報(專利文獻8)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2000-103937號公報
[專利文獻2]日本特開平4-352101號公報
[專利文獻3]日本特開2000-187111號公報
[專利文獻4]日本特開平11-54270號公報
[專利文獻5]日本特開2000-353594號公報
[專利文獻6]日本特開平10-197715號公報
[專利文獻7]日本特開2015-172742號公報
[專利文獻8]日本特開2012-220860號公報
本發明為有鑑於上述事實而成者,其欲解決之課題為形成用於液晶顯示元件、有機EL顯示元件等、即使電漿處理或UV臭氧處理等之處理後亦在硬化膜表面具有高拒水性與高拒油性,且具有絕緣性同時殘渣少的硬化膜之圖像。尤其在使用噴墨的基板製作中,形成可防止墨滴超過存儲體而溢出到相鄰的像素的狀況的硬化膜之圖像。
本發明者們為了達成上述目的努力檢討結果,發現藉由形成由含具有碳原子數3至10的氟烷基、聚氟醚基、矽烷基醚基及聚矽氧烷基所選出的至少一種基以及醌二疊氮基的聚合物之組成物所構成的硬化膜,可有效對膜表面賦予拒水性與拒液性而完成本發明。
即、本發明關於以下。
1.含有下述(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)溶劑的可熱硬化的正型感光性樹脂組成物。
(A)成分:具有拒液性基以及醌二疊氮基的聚合物、(B)成分:鹼可溶性樹脂、(C)成分:1,2-醌二疊氮化合物、(D)溶劑。
2.進而符合下述(Z1)及(Z2)之至少一者的上述1記載之正 型感光性樹脂組成物。
(Z1):再含有(E)成分之交聯劑、(Z2):(B)成分的鹼可溶性樹脂再含有自交聯性基、或再具有與羥基、羧基、醯胺基及胺基所成群組中選出的至少1個基反應的基。
3.(A)成分的上述拒液性基為碳原子數3至10的氟烷基、聚氟醚基、矽烷基醚基及聚矽氧烷基所選出的至少一種基的上述1或2記載之正型感光性樹脂組成物。
4.(A)成分的聚合物為丙烯酸聚合物的上述1至3中任1個記載之正型感光性樹脂組成物。
5.(A)成分的丙烯酸聚合物的數平均分子量以聚苯乙烯換算為2,000至100,000的上述4記載之正型感光性樹脂組成物。
6.(A)成分的丙烯酸聚合物再含有由羧基及酚性羥基所選出的基的上述4或5記載之正型感光性樹脂組成物。
7.(B)成分的鹼可溶性樹脂的數平均分子量以聚苯乙烯換算為2,000至50,000的上述1至6中任1個記載之正型感光性樹脂組成物。
8.相對(B)成分100質量份,含有0.1~20質量份的(A)成分為特徵的上述1至7中任1個記載之正型感光性樹脂組成物。
9.相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份,(C)成分為5至100質量份為其特徵的上述1至8的任1個記載之正型感光性樹脂組成物。
10.相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份,(E)成分為1至50質量份為其特徵的上述1至9中任1個記載之正型感光性樹脂組成物。
11.作為(F)成分,進而相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份含有0.01至1.0質量之消泡劑的上述1至10的任1個記載之正型感光性樹脂組成物。
12.使用上述1至11的任1個記載之正型感光性樹脂組成物而得到的硬化膜。
13.具有上述12記載之硬化膜的顯示元件。
14.具有上述12記載之硬化膜作為圖像形成用下層膜的顯示元件。
本發明之正型感光性樹脂組成物可維持顯影時的密著性且以高感度形成圖型,可形成圖型殘渣少的硬化膜。
[實施發明之最佳形態]
本發明之感光性樹脂組成物為含有下述(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)溶劑的正型感光性樹脂組成物。
(A)成分:具有拒液性基以及醌二疊氮基的聚合物、(B)成分:鹼可溶性樹脂;(C)成分:1,2-醌二疊氮化合物、 (D)溶劑。
本發明之感光性樹脂組成物以再符合下述(Z1)及(Z2)之至少一者為佳。
(Z1):再含有(E)成分之交聯劑、(Z2):(B)成分的鹼可溶性樹脂再具有自交聯性基、或再具有與羥基、羧基、醯胺基及胺基所成群組中選出的至少1個基反應的基。
以下、將各成分詳細說明。
<(A)成分>
(A)成分為具有拒液性基以及醌二疊氮基的聚合物。
本發明中,聚合物,可舉例如聚醯亞胺、聚醯胺酸、聚醯胺、聚脲、聚胺基甲酸酯、酚樹脂、環氧樹脂、聚矽氧烷、聚酯及丙烯酸聚合物等,較佳聚合物可舉例如丙烯酸聚合物。
在此,丙烯酸聚合物係指使用丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、馬來醯亞胺等之具有聚合性不飽和基、即構造中含C=C雙鍵的聚合性基之單體而得到的聚合物。
聚醯胺酸、聚醯亞胺、聚醯胺、聚脲,為使二胺與酸二酐反應而成的聚醯胺酸、使該聚醯胺酸醯亞胺化而得到的聚醯亞胺、使二胺與二羧酸酐反應而得到的聚醯胺或使二胺與二異氰酸酯反應而得到的聚脲,且可舉例如於由含有具有氟烷基或氟烷氧基的至少一種的單體與具有羥基的至少一種的單體之單體混合物所得到的聚合物, 以後述方法導入醌二疊氮基的聚合物。
聚胺基甲酸酯方面,可舉例如於使具有氟烷基或氟烷氧基的二醇與具有胺基的二醇與二異氰酸酯反應而得到的聚胺基甲酸酯,以後述方法導入醌二疊氮基的聚合物。
酚樹脂方面,可舉例如於使具有氟烷基或氟烷氧基的酚與甲醛聚合而得到的酚醛清漆樹脂,以後述方法導入醌二疊氮基的聚合物。
環氧樹脂方面,可舉例如於具有氟烷基或氟烷氧基的雙酚A及/或雙酚F與該雙酚A及/或雙酚F時縮水甘油基醚反應而得到的環氧樹脂,以後述方法導入醌二疊氮基的聚合物。
聚矽氧烷方面,可舉例如於使含有具有氟烷基的三烷氧基矽烷或具有氟烷基的二烷氧基矽烷矽烷與具有胺基的三烷氧基矽烷或具有胺基的二烷氧基矽烷之矽烷單體混合物聚合而得到的聚合物,以後述方法導入醌二疊氮基的聚合物。
聚酯方面,可舉例如於二羧酸或四羧酸二酐與具有氟烷基或氟烷氧基的二醇進行反應而得到的聚酯,以後述方法導入醌二疊氮基的聚合物。
<拒液性基的導入>
上述拒液性基方面,可舉例如碳原子數3至10的氟烷基、聚氟醚基、矽烷基醚基及聚矽氧烷基所選出的至少 一種基。
上述氟烷基的碳原子數為3至10,較佳為碳原子數4至10的氟烷基。
如此之氟烷基方面,可舉例如2,2,2-三氟乙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、2-(全氟丁基)乙基、3-全氟丁基-2-羥基丙基、2-(全氟己基)乙基、3-全氟己基-2-羥基丙基、2-(全氟辛基)乙基、3-全氟辛基-2-羥基丙基、2-(全氟癸基)乙基、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基、3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙基、2-(全氟-5-甲基己基)乙基、2-(全氟-5-甲基己基)-2-羥基丙基、2-(全氟-7-甲基辛基)乙基、及2-(全氟-7-甲基辛基)-2-羥基丙基等。
在本發明之(A)成分的聚合物導入碳原子數3至10的氟烷基,使具有碳原子數3至10的氟烷基的單體共聚合即可。
(A)成分為丙烯酸聚合物時之上述具有碳原子數3至10的氟烷基的單體的具體例方面,可舉例如2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基丙烯酸酯、2,2,3,3,3-五氟丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟丁基)乙基甲基丙烯酸酯、3-全氟丁基-2-羥基丙基丙烯酸酯、3-全氟丁基-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羥基丙基丙烯酸酯、3-全氟己基-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟辛基)乙基甲基丙烯酸 酯、3-全氟辛基-2-羥基丙基丙烯酸酯、3-全氟辛基-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟癸基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟-3-甲基丁基)乙基甲基丙烯酸酯、3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙基丙烯酸酯、3-(全氟-3-甲基丁基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-5-甲基己基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟-5-甲基己基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-5-甲基己基)-2-羥基丙基丙烯酸酯、2-(全氟-5-甲基己基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-7-甲基辛基)乙基丙烯酸酯、2-(全氟-7-甲基辛基)乙基甲基丙烯酸酯、2-(全氟-7-甲基辛基)-2-羥基丙基丙烯酸酯、及2-(全氟-7-甲基辛基)-2-羥基丙基甲基丙烯酸酯等。
作為上述聚氟醚基,可舉例如下述式1所表示之聚氟醚構造所構成的Rf基(a)。
-(X-O)n-Y...式1
式1中,X為碳數1~10的2價飽和烴基或碳數1~10的經氟化的2價飽和烴基,且以n涵蓋的每單位為相同基或不同基,Y為氫原子(僅限於與Y相鄰的氧原子所鄰接的碳原子上未鍵結有氟原子之場合)、碳數1~20的1價飽和烴基或碳數1~20的經氟化的1價飽和烴基,n為2~50的整數。但,式1之氟原子之總數為2以上。
作為式1中之X、Y的態樣,較佳為X為碳數1~10的除去1個氫原子而氟化的伸烷基或碳數1~10的全氟化的伸烷基,且以n涵蓋的每單位為相同基或不同 基,Y可舉例如碳數1~20的除去1個氫原子而氟化的烷基或碳數1~20的全氟化的烷基者。
式1中之X、Y的態樣方面,更較佳為可舉例如X為碳數1~10的全氟化的伸烷基,且以n涵蓋的每單位為相同基或不同基,Y為碳數1~20的全氟化的烷基者。
式1中n為2~50的整數。n以2~30為佳、2~15更佳。n為2以上則拒液性為良好。n為50以下則使(A)成分的聚合物藉由具有Rf基(a)的單體與具有醌二疊氮基、酚性羥基或羧基的單體或其他的單體之共聚合來合成時,單體的相溶性變得良好。
又,式1所表示之聚氟醚構造所構成的Rf基(a)中之碳原子的總數以2~50為佳、2~30更佳。在該範圍,(A)成分的聚合物具有良好的拒液性。又,將(A)成分的聚合物藉由具有Rf基(a)的單體與具有醌二疊氮基、酚性羥基或羧基的單體或其他的單體之共聚合來合成時,單體的相溶性變得良好。
X的具體例方面,可舉例如-CF2-、-CF2CF2-、-CF2CF2CF2-、-CF2CF(CF3)-、-CF2CF2CF2CF2-、-CF2CF2CF(CF3)-、及CF2CF(CF3)CF2-。
Y的具體例方面,可舉例如-CF3、-CF2CF3、-CF2CHF2、-(CF2)2CF3、-(CF2)3CF3、-(CF2)4CF3、-(CF2)5CF3、-(CF2)6CF3、-(CF2)7CF3、-(CF2)8CF3、-(CF2)9CF3、及(CF2)11CF3、-(CF2)15CF3
式1所表示之聚氟醚構造所構成的Rf基(a)的較佳態樣方面,可舉例如式2所表示之Rf基(a)。
-Cp-1F2(p-1)-O-(CpF2p-O)n-1-CqF2q+1...式2式2中,p為2或3的整數,以n涵蓋的每單位為相同的基,且q為1~20的整數、n為2~50的整數。
式2所表示之Rf基(a),具體上,由合成難易度之觀點宜舉例如-CF2O(CF2CF2O)n-1CF3(n為2~9)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C6F13(n為2~6)、-CF(CF3)O(CF2CF(CF3)O)n-1C3F7(n為2~6)。
(A)成分的聚合物內的Rf基(a)可全部相同、亦可相異。
上述矽烷基醚基係指醇的羥基被三烷基矽烷基保護的基,較佳為下述式所表示的基。
-X4-Si(O-SiX1X2X3)3(式中,X1、X2、X3各自獨立,為碳原子數1至3的烷基,X4為碳原子數1至6的伸烷基)。
在本發明之(A)成分的聚合物導入矽烷基醚基,使具有矽烷基醚基的單體共聚合即可。
(A)成分為丙烯酸聚合物時之具有矽烷基醚基的單體方面,可舉例如甲基丙烯醯氧丙基參(三甲基矽烷氧基)矽烷、甲基丙烯醯氧參丙基矽烷、2-(甲基丙烯醯氧基乙氧基)三甲基矽烷、2-(甲基丙烯醯氧基乙基)三甲基矽 烷、2-(丙烯醯氧基乙氧基)三甲基矽烷、丙烯醯氧基參丙基矽烷、2-(丙烯醯氧基乙基)三甲基矽烷、及丙烯醯氧基丙基參(三甲基矽烷氧基)矽烷等。
上述聚矽氧烷基方面,可舉例如具有式3所示之聚矽氧烷構造的基(a)。以下、將具有式3所示之聚矽氧烷構造的基(a)稱為pSi基(a)。
-(SiR1R2-O)n-SiR1R2R3...式3(但,R1、R2獨立地表示氫、烷基、環烷基或芳基,R3為氫或碳數1~10的有機基,n為1~200的整數)。
R1、R2獨立地表示氫、烷基、環烷基或芳基,且各矽烷氧基單位可相同或相異。由(A)成分的聚合物呈現良好的拒液性觀點,以R1、R2為氫、甲基或苯基為佳、進而以全部的矽烷氧基單位的R1、R2為甲基的場合更佳。又,R3可含有氮原子、氧原子等。
對(A)成分的聚合物導入pSi基(a)的方法方面,可舉例如使具有pSi基(a)的單體共聚合之方法、使具有反應部位的聚合物與具有pSi基(a)的化合物反應之各種改性方法、使用具有pSi基(a)的聚合起始劑之方法等。
具有pSi基(a)的單體方面,可舉例如CH2=CHCOO(pSi)、CH2=C(CH3)COO(pSi)等。但,pSi為pSi基(a)。具有pSi基(a)的單體可單獨使用、亦可2種以上併用。
使具有反應部位的聚合物與具有pSi基(a)的化合物反應之各種改性方法方面,可舉例如以下方法。
使具有環氧基的單體預先共聚合,之後與一末端具有羧基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。使具有環氧基的單體預先共聚合,之後與一末端具有胺基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。使具有環氧基的單體預先共聚合,之後與一末端具有巰基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。使具有胺基的單體預先共聚合,之後與一末端具有羧基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。
使具有胺基的單體預先共聚合,之後與一末端具有環氧基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。使具有羧基的單體預先共聚合,之後與一末端具有環氧基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。使具有羧基的單體預先共聚合,之後與一末端具有胺基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。使具有羧基的單體預先共聚合,之後與一末端具有氯化矽烷基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。使具有羥基的單體預先共聚合,之後與一末端具有氯化矽烷基且一末端具有pSi基的化合物反應之方法。
作為具有pSi基(a)的聚合起始劑,起始劑分子主鏈中可含有具有2價之聚矽氧烷構造的基、起始劑分子的末端部分或側鏈可含有具有1價之聚矽氧烷構造的基。起始劑分子主鏈中可含具有2價之聚矽氧烷構造的基的起始劑方面,可舉例如交互具有具2價之聚矽氧烷構造的基與偶氮基的化合物等。市售品方面,可舉例如VPS- 1001、VPS-0501(以上、和光純藥工業公司製)。
<醌二疊氮基的導入>
上述醌二疊氮基具體上為1,2-萘並醌-2-二疊氮-5-磺醯基。
於(A)成分的聚合物導入醌二疊氮基,可舉例如將具有酚性羥基的單體或具有胺基的單體以1,2-醌二疊氮磺酸進行酯化、或醯胺化而得到的單體共聚合之方法。又,在本發明之(A)成分的聚合物導入醌二疊氮基之方法方面,亦可使具有酚性羥基的單體或具有胺基的單體共聚合後,使得到的樹脂的酚性羥基或胺基以1,2-醌二疊氮磺酸進行酯化、或醯胺化。
(A)成分為丙烯酸聚合物時之具有酚性羥基與聚合性不飽和基的單體方面,可舉例如p-羥基苯乙烯、α-甲基-p-羥基苯乙烯、N-羥基苯基馬來醯亞胺、N-羥基苯基丙烯醯胺、N-羥基苯基甲基丙烯醯胺、p-羥基苯基丙烯酸酯、p-羥基苯基甲基丙烯酸酯等,此等可單獨或2種以上組合使用。其中以p-羥基苯基丙烯酸酯與p-羥基苯基甲基丙烯酸酯所選出的單體為佳。
相對上述具有酚性羥基與聚合性不飽和基的單體1當量,在溶劑中與1.05至1.2當量的1,2-醌二疊氮磺醯氯反應,可得到具有酚性羥基與聚合性不飽和基的單體。
(A)成分的聚合物在顯影容易的觀點,以再具 有由羧基及酚性羥基所選出的基為佳。再具有由羧基及酚性羥基所選出的基的聚合物,於(A)成分導入具有由羧基及酚性羥基所選出的基之重複單位即可,將此等重複單位導入(A)成分方面,使上述具有酚性羥基與聚合性不飽和基的單體與具有羧基的單體的至少一者共聚合即可。又,在(A)成分的聚合物導入醌二疊氮基時,亦可使1,2-醌二疊氮磺酸以比酚性羥基的莫耳數少的莫耳數反應。
(A)成分為丙烯酸聚合物時之具有羧基的單體方面,可舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、單-(2-(丙烯醯基氧基)乙基)苯二甲酸酯、單-(2-(甲基丙烯醯氧基)乙基)苯二甲酸酯、N-(羧基苯基)馬來醯亞胺、N-(羧基苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羧基苯基)丙烯醯胺等。
上述(A)成分的聚合物中,上述拒液性基的導入量,相對全重複單位,以5至60莫耳%為佳。比5莫耳%小時,有無法達成拒液性的效果之情形。比60莫耳%大時,有產生凝集等之問題之情形。
上述(A)成分的聚合物中,醌二疊氮基的導入量,相對全重複單位,以5至95莫耳%為佳。比5莫耳%小時,有產生顯影性問題之情形。比95莫耳%大則拒液性的重複單位變得太小。
上述(A)成分的聚合物中,再具有具由羧基及酚性羥基所選出的基之重複單位時的導入量,相對全重複單位,以1至30莫耳%為佳。比30莫耳%大時,有對顯影性造成影響之情形。
又上述(A)成分的聚合物的數平均分子量以2,000至100,000為佳。更較佳為3,000至50,000、再佳為4,000至25,000。數平均分子量比100,000大則有產生殘渣之情形。
(A)成分為丙烯酸聚合物時之上述(A)成分的聚合物之製造方法方面,可藉由使具有拒液性基的單體、例如具有碳原子數3至10的氟烷基的單體、具有聚氟醚基的單體、具有矽烷基醚基的單體及具有聚矽氧烷基的單體的至少一種、及具有酚性羥基與聚合性不飽和基的單體以1,2-醌二疊氮磺酸進行酯化、或醯胺化而得到的單體、以及依期望的前述以外的單體(以下亦稱其他單體A),在聚合起始劑存在下之溶劑中,50至110℃的溫度下進行聚合反應而得到。此時,使用的溶劑為溶解具有構成鹼可溶性的聚合物的單體及特定官能基的聚合物者則不特別限定。具體例方面,可舉例如後述(D)溶劑記載之溶劑。
其他單體A,以不具有鹼可溶性基(羥基苯基、羧基)的單體為佳。
如此之其他單體A的具體例方面,可舉例如甲基甲基丙烯酸酯、乙基甲基丙烯酸酯、異丙基甲基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯、萘基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基甲基丙烯酸酯、苯基甲基丙烯酸酯、縮水甘油基甲基丙烯酸酯、環己基甲基丙烯酸酯、異冰片基甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-胺基甲基甲基丙烯酸酯、四氫糠基甲基 丙烯酸酯、3-甲氧基丁基甲基丙烯酸酯、γ-丁內酯甲基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯、8-乙基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、萘基丙烯酸酯、蒽基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸酯、縮水甘油基丙烯酸酯、環己基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、2-胺基甲基丙烯酸酯、四氫糠基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、γ-丁內酯丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基丙烯酸酯、8-乙基-8-三環癸基丙烯酸酯、苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基蒽、及乙烯基聯苯等。
如此而得到的具有特定官能基的聚合物,通常為溶解於溶劑之溶液狀態。
又,使上述般得到的特定共聚合物的溶液,於二乙基醚或水等之攪拌下投入使再沈澱,將生成的沈澱物過濾.洗淨後,在常壓或減壓下,進行常溫或者加熱乾燥,可作成特定共聚合物的粉體。藉由如此之操作,可除去與特定共聚合物共存的聚合起始劑或未反應單體,其結果,可得到精製的特定共聚合物的粉體。一次操作無法充分精製時,使得到的粉體於溶劑中再溶解後重複上述操作即可。
本發明中,上述特定共聚合物的粉體可直接使用、或者亦可使該粉體於例如後述(D)溶劑中再溶解後作為溶液 狀態使用。
又,本發明中,(A)成分的聚合物可為複數種的特定共聚合物的混合物。
<(B)成分>
本發明之(B)成分為具有鹼可溶性基的樹脂。鹼可溶性基方面,可舉例如酚性羥基、羧基、酸酐基、醯亞胺基、磺醯基、磷酸、亞硼酸及下述式(b1)所表示之基。
Figure 106102200-A0202-12-0019-1
(式(b1)中,R為烷基、烷氧基或苯基)。
上述式(b1)中,R5表示的烷基方面,可舉例如碳原子數1至20的烷基,以碳原子數1至5的烷基為佳。
如此之烷基方面,可舉例如甲基、乙基、n-丙基、i-丙基、n-丁基、i-丁基、s-丁基、t-丁基、n-戊基、1-甲基-n-丁基、2-甲基-n-丁基、3-甲基-n-丁基、1,1-二甲基-n-丙基、1,2-二甲基-n-丙基、2,2-二甲基-n-丙基、1-乙基-n-丙基、n-己基、1-甲基-n-戊基、2-甲基-n-戊基、3-甲基-n-戊基、4-甲基-n-戊基、1,1-二甲基-n-丁基、1,2-二甲基-n-丁基、1,3-二甲基-n-丁基、2,2-二甲基-n-丁基、2,3-二甲 基-n-丁基、3,3-二甲基-n-丁基、1-乙基-n-丁基、2-乙基-n-丁基、1,1,2-三甲基-n-丙基、1,2,2-三甲基-n-丙基、1-乙基-1-甲基-n-丙基、1-乙基-2-甲基-n-丙基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基、n-十一基、n-十二烷基、n-十三烷基、n-十四基、n-十五基、n-十六基、n-十七基、n-十八基、n-十九基、n-二十烷基、環丙基、環丁基、環戊基、環己基及環庚基等。
其中以甲基、乙基、n-丙基、n-丁基及異丁基等為佳。
上述式(b1)中,R5表示的烷氧基方面,可舉例如碳原子數1至20的烷氧基,以碳原子數1至5的烷氧基為佳。
如此之烷氧基方面,可舉例如甲氧基、乙氧基、n-丙氧基、i-丙氧基、n-丁氧基、i-丁氧基、s-丁氧基、t-丁氧基、n-戊氧基、1-甲基-n-丁氧基、2-甲基-n-丁氧基、3-甲基-n-丁氧基、1,1-二甲基-n-丙氧基、1,2-二甲基-n-丙氧基、2,2-二甲基-n-丙氧基、1-乙基-n-丙氧基、n-己基氧基、1-甲基-n-戊基氧基、2-甲基-n-戊基氧基、3-甲基-n-戊基氧基、4-甲基-n-戊基氧基、1,1-二甲基-n-丁氧基、1,2-二甲基-n-丁氧基、1,3-二甲基-n-丁氧基、2,2-二甲基-n-丁氧基、2,3-二甲基-n-丁氧基、3,3-二甲基-n-丁氧基、1-乙基-n-丁氧基、2-乙基-n-丁氧基、1,1,2-三甲基-n-丙氧基、1,2,2-三甲基-n-丙氧基、1-乙基-1-甲基-n-丙氧基、1-乙基-2-甲基-n-丙氧基、n-庚基氧基、n-辛基氧基、n-壬基 氧基、n-癸基氧基、n-十一基氧基、n-十二烷基氧基、n-十三烷基氧基、n-十四基氧基、n-十五基氧基、n-十六基氧基、n-十七基氧基、n-十八基氧基、n-十九基氧基、n-二十基氧基、環丙氧基、環丁氧基、環戊基氧基、環己基氧基及環庚基氧基等。
其中以甲氧基、乙氧基及n-丙氧基等為佳。
上述式(b1)所表示之基,可舉例如以下構造等。
Figure 106102200-A0202-12-0021-2
上述鹼可溶性基中,以具有由酚性羥基及羧基所構成群組中選出的至少1種的有機基,且數平均分子量為2,000至50,000之鹼可溶性樹脂為佳。
上述(B)成分的鹼可溶性樹脂為具有該構造的鹼可溶性樹脂即可,對構成樹脂的高分子的主鏈骨架及側鏈種類等並不特別限制。
但是,(B)成分的鹼可溶性樹脂為數平均分子量2,000至50,000的範圍內者。數平均分子量超過50,000為過大者則變得易產生顯影殘渣、感度大幅降低,另一方面,數平均分子量未達2,000為過小者則顯影時,發生相 當量之曝光部的膜減少,有變得硬化不足之情形。
(B)成分的鹼可溶性樹脂,可舉例如丙烯酸系樹脂、聚羥基苯乙烯系樹脂、或者聚醯亞胺前驅物或聚醯亞胺等。
又,本發明中,複數種的單體聚合而得到的共聚合物(以下、稱特定共聚合物)。所構成的鹼可溶性樹脂亦可用作為(B)成分。該場合,(B)成分的鹼可溶性樹脂可為複數種的特定共聚合物的混合物。
即、上述特定共聚合物為以表現鹼可溶性的單體、即具有酚性羥基及羧基所構成群組中選出的至少一種的單體、與可與此等單體共聚合的單體的群所選出的至少一種的單體作為必須構成單位而形成的共聚合物,且其數平均分子量為2,000至50,000者。數平均分子量比50,000大則有產生殘渣之情形。
上述「具有由羧基及酚性羥基所構成群組中選出的至少一種的單體」,包含具有羧基的單體及具有酚性羥基的單體、進而具有此等羧基及酚性羥基的單體。此等之單體不限於具有一個羧基、或酚性羥基者,亦可為具有複數個者。
以下、列舉上述單體的具體例,但不限於此等。
具有羧基的單體方面,可舉例如丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、單-(2-(丙烯醯基氧基)乙基)苯二甲酸酯、單-(2-(甲基丙烯醯氧基)乙基)苯二甲酸酯、N-(羧基苯基)馬來 醯亞胺、N-(羧基苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羧基苯基)丙烯醯胺等。
具有酚性羥基的單體方面,可舉例如羥基苯乙烯、N-(羥基苯基)丙烯醯胺、N-(羥基苯基)甲基丙烯醯胺、N-(羥基苯基)馬來醯亞胺、4-羥基苯基甲基丙烯酸酯。
可與具有由羧基及酚性羥基所構成群組中選出的至少一種的單體共聚合的單體方面,可舉例如2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基丙基丙烯酸酯、5-丙烯醯基氧基-6-羥基降冰片烯-2-羧酸-6-內酯、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯、2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、5-甲基丙烯醯氧基-6-羥基降冰片烯-2-羧酸-6-內酯、2-胺基乙基丙烯酸酯、2-胺基甲基甲基丙烯酸酯等。
(B)成分的鹼可溶性丙烯酸聚合物之製造中之具有不飽和羧酸衍生物及/或酚性羥基與聚合性不飽和基的單體的比率,(B)成分的鹼可溶性丙烯酸聚合物之製造所使用的全部的單體中,較佳為10~90莫耳%、更較佳為30~85莫耳%、最佳為50~80莫耳%。不飽和羧酸衍生物未達10重量%時,聚合物的鹼溶解性不足。
本發明之(B)成分之鹼可溶性樹脂,由使硬化後的圖型形狀更安定化觀點,以再與具有羥基烷基與聚合性不飽和基的單體共聚合而成者為佳。
具有羥基烷基與聚合性不飽和基的單體方面,可舉例如2-羥基乙基丙烯酸酯、2-羥基丙基丙烯酸 酯、4-羥基丁基丙烯酸酯、2,3-二羥基丙基丙烯酸酯、2-羥基乙基甲基丙烯酸酯、2-羥基丙基甲基丙烯酸酯、4-羥基丁基甲基丙烯酸酯、2,3-二羥基丙基甲基丙烯酸酯、甘油單甲基丙烯酸酯、5-丙烯醯基氧基-6-羥基降冰片烯-2-羧酸-6-內酯等。
(B)成分的鹼可溶性丙烯酸聚合物之製造中之具有羥基烷基與聚合性不飽和基的單體的比率,較佳為10~60重量%、更較佳為5~50重量%、最佳為20~40重量%。具有羥基烷基與聚合性不飽和基的單體未達10重量%時,有無法得到共聚合物的圖型形狀安定化效果之情形。在60重量%以上時,有(B)成分的鹼可溶性基不足且顯影性等之特性降低之情形。
本發明之(B)成分之鹼可溶性樹脂,由使共聚合物的Tg提高觀點,以再與N取代馬來醯亞胺化合物共聚合而成者為佳。
N取代馬來醯亞胺化合物馬來醯亞胺化合物,可舉例如N-甲基馬來醯亞胺、N-乙基馬來醯亞胺、N-苯基馬來醯亞胺、及N-環己基馬來醯亞胺等。由透明性的觀點,以不具有芳香環者為佳,由顯影性、透明性、耐熱性觀點來看,以具有脂環骨架者更佳、其中以環己基馬來醯亞胺最佳。
(B)成分的鹼可溶性丙烯酸聚合物之製造中之N-取代馬來醯亞胺的比率,較佳為10~60重量%、更較佳為5~50重量%、最佳為20~40重量%。N-取代馬來醯 亞胺未達10重量%時,有共聚合物的Tg變低、耐熱性差之情形。60重量%以上時,有透明性降低之情形。
本發明之正型感光性樹脂組成物符合要件(Z2)時,本發明所使用的鹼可溶性樹脂(B)以再具有自交聯性基、或再具有與羥基、羧基、醯胺基及胺基所成群組中選出的至少1個的基反應的基(以下、亦稱交聯性基)的共聚合物為佳。
上述自交聯性基,可舉例如N-烷氧基甲基、N-羥基甲基及烷氧基矽烷基。
上述交聯性基,可舉例如環氧基、氧雜環丁烷基、乙烯基、及封閉型異氰酸酯基等。
於(B)成分的樹脂含有該自交聯性基或交聯性基時的含量,(B)成分的樹脂中之重複單位每1單位,以0.1至0.9個為佳,由顯影性與耐溶劑性的觀點,以0.1至0.8個再更佳。
(B)成分的鹼可溶性樹脂再具有具環氧基、氧雜環丁烷基、乙烯基、封閉型異氰酸酯基等之交聯性基及N-烷氧基甲基、N-羥基甲基及烷氧基矽烷基等之自交聯性基所選出的至少1種的重複單位時,例如使具有自由基聚合性,且具有環氧基、氧雜環丁烷基、乙烯基、封閉型異氰酸酯基等之交聯性基及N-烷氧基甲基、N-羥基甲基及烷氧基矽烷基等之自交聯性基所選出的至少1種的不飽和化合物進行共聚合即可。
在此,N-烷氧基甲基的N、即氮原子,可舉 例如醯胺的氮原子、硫代醯胺的氮原子、脲的氮原子、硫脲的氮原子、胺基甲酸酯的氮原子、含氮雜環的氮原子的鄰接位上鍵結的氮原子等。因此,N-烷氧基甲基,可舉例如醯胺的氮原子、硫代醯胺的氮原子、脲的氮原子、硫脲的氮原子、胺基甲酸酯的氮原子、含氮雜環的氮原子的鄰位上鍵結的氮原子等所選出的氮原子鍵結有烷氧基甲基的構造。
上述烷基,可舉例如甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、sec-丁基、tert-丁基、n-戊基、1-甲基-n-丁基、2-甲基-n-丁基、3-甲基-n-丁基、1,1-二甲基-n-丙基、1,2-二甲基-n-丙基、2,2-二甲基-n-丙基、1-乙基-n-丙基、n-己基、1-甲基-n-戊基、2-甲基-n-戊基、3-甲基-n-戊基、4-甲基-n-戊基、1,1-二甲基-n-丁基、1,2-二甲基-n-丁基、1,3-二甲基-n-丁基、2,2-二甲基-n-丁基、2,3-二甲基-n-丁基、3,3-二甲基-n-丁基、1-乙基-n-丁基、2-乙基-n-丁基、1,1,2-三甲基-n-丙基、1,2,2-三甲基-n-丙基、1-乙基-1-甲基-n-丙基、1-乙基-2-甲基-n-丙基、n-庚基、1-甲基-n-己基、2-甲基-n-己基、3-甲基-n-己基、1,1-二甲基-n-戊基、1,2-二甲基-n-戊基、1,3-二甲基-n-戊基、2,2-二甲基-n-戊基、2,3-二甲基-n-戊基、3,3-二甲基-n-戊基、1-乙基-n-戊基、2-乙基-n-戊基、3-乙基-n-戊基、1-甲基-1-乙基-n-丁基、1-甲基-2-乙基-n-丁基、1-乙基-2-甲基-n-丁基、2-甲基-2-乙基-n-丁基、2-乙基-3-甲基-n-丁基、n-辛基、1-甲基-n-庚基、2-甲基-n-庚基、3- 甲基-n-庚基、1,1-二甲基-n-己基、1,2-二甲基-n-己基、1,3-二甲基-n-己基、2,2-二甲基-n-己基、2,3-二甲基-n-己基、3,3-二甲基-n-己基、1-乙基-n-己基、2-乙基-n-己基、3-乙基-n-己基、1-甲基-1-乙基-n-戊基、1-甲基-2-乙基-n-戊基、1-甲基-3-乙基-n-戊基、2-甲基-2-乙基-n-戊基、2-甲基-3-乙基-n-戊基、3-甲基-3-乙基-n-戊基、n-壬基、n-癸基等。
作為具有自由基聚合性且具有環氧基的不飽和化合物,可舉例如丙烯酸縮水甘油基、甲基丙烯酸縮水甘油酯、α-乙基丙烯酸縮水甘油基酯、α-n-丙基丙烯酸縮水甘油基酯、α-n-丁基丙烯酸縮水甘油基酯、丙烯酸-3,4-環氧基丁基酯、甲基丙烯酸-3,4-環氧基丁基酯、丙烯酸-6,7-環氧基庚基酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧基庚基酯、α-乙基丙烯酸-6,7-環氧基庚基酯、o-乙烯基苄基縮水甘油基醚、m-乙烯基苄基縮水甘油基醚、p-乙烯基苄基縮水甘油基醚等。此等中,宜使用甲基丙烯酸縮水甘油酯、甲基丙烯酸-6,7-環氧基庚基酯、o-乙烯基苄基縮水甘油基醚、m-乙烯基苄基縮水甘油基醚、p-乙烯基苄基縮水甘油基醚、3,4-環氧基環己基甲基丙烯酸酯等。此等可單獨或者組合使用。
作為具有自由基聚合性且具有氧雜環丁烷基的不飽和化合物,可舉例如具有氧雜環丁烷基的(甲基)丙烯酸酯等。如此之單體中,以3-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧雜環丁烷、3-(丙烯醯基氧基甲基)氧雜環丁烷、3-(甲基丙 烯醯氧基甲基)-3-乙基-氧雜環丁烷、3-(丙烯醯基氧基甲基)-3-乙基-氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(丙烯醯基氧基甲基)-2-三氟甲基氧雜環丁烷、3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-2-苯基-氧雜環丁烷、3-(丙烯醯基氧基甲基)-2-苯基-氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)氧雜環丁烷、2-(丙烯醯基氧基甲基)氧雜環丁烷、2-(甲基丙烯醯氧基甲基)-4-三氟甲基氧雜環丁烷、2-(丙烯醯基氧基甲基)-4-三氟甲基氧雜環丁烷為佳、宜使用3-(甲基丙烯醯氧基甲基)-3-乙基-氧雜環丁烷、3-(丙烯醯基氧基甲基)-3-乙基-氧雜環丁烷等。
作為具有自由基聚合性且具有N-烷氧基甲基的不飽和化合物,可舉例如N-丁氧基甲基丙烯醯胺、N-異丁氧基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基甲基丙烯醯胺、N-羥甲基丙烯醯胺等。
具有自由基聚合性且再具有羥基甲基醯胺基的單體方面,可舉例如N-羥基甲基丙烯醯胺、N-羥基甲基甲基丙烯醯胺等。
具有自由基聚合性且再具有乙烯基的單體方面,可舉例如1,2-環氧基-5-己烯、1,7-辛二烯單環氧化物等。
具有自由基聚合性且再具有封閉型異氰酸酯基的單體方面,可舉例如甲基丙烯酸2-(0-(1’-甲基亞丙基胺基)羧基胺基)乙基酯、甲基丙烯酸2-(3,5-二甲基吡唑基)羰基胺基)乙基酯等。
具有自由基聚合性且再具有烷氧基矽烷基的單體方面,可舉例如3-丙烯醯基氧基三甲氧基矽烷、3-丙烯醯基氧基三乙氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基三乙氧基矽烷等。
具有自由基聚合性且具有環氧基、氧雜環丁烷基、乙烯基、封閉型異氰酸酯基等之交聯性基及N-烷氧基甲基、N-羥基甲基及烷氧基矽烷基等之自交聯性基所選出的至少1種的不飽和化合物所衍生的構成單位,基於鹼可溶性樹脂(B)具有的全部的重複單位合計,較佳為含有10~70重量%、尤佳為20~60重量%。該構成單位未達10重量%時,有得到的硬化膜之耐熱性或表面硬度降低之傾向,另一方面該構成單位之量超過70重量%時,有感放射線性樹脂組成物的保存安定性降低之傾向。
又,本發明中,(B)成分的丙烯酸聚合物亦可為以上述單體以外的單體(以下、稱其他單體)。作為構成單位形成的共聚合物。其他單體具體上,為可與上述具有羧基的單體及具有酚性羥基的單體所構成群組中選出的至少一種共聚合者即可,在不損及(B)成分的特性下,不特別限定。如此之單體的具體例,可舉例如丙烯酸酯化合物、甲基丙烯酸酯化合物、馬來醯亞胺、丙烯醯胺化合物、丙烯腈、苯乙烯化合物及乙烯基化合物等。
以下列舉該其他單體的具體例,但不限於此等。
前述丙烯酸酯化合物,可舉例如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、苄基丙烯酸酯、萘 基丙烯酸酯、蒽基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、苯基丙烯酸酯、縮水甘油基丙烯酸酯、苯氧基乙基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基丙烯酸酯、tert-丁基丙烯酸酯、環己基丙烯酸酯、異冰片基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇丙烯酸酯、2-乙氧基乙基丙烯酸酯、2-胺基乙基丙烯酸酯、四氫糠基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基丙烯酸酯、及8-乙基-8-三環癸基丙烯酸酯、二乙二醇單丙烯酸酯、己內酯2-(丙烯醯基氧基)乙基酯、聚(乙二醇)乙基醚丙烯酸酯等。
前述甲基丙烯酸酯化合物,可舉例如甲基甲基丙烯酸酯、乙基甲基丙烯酸酯、異丙基甲基丙烯酸酯、苄基甲基丙烯酸酯、萘基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基丙烯酸酯、蒽基甲基甲基丙烯酸酯、苯基甲基丙烯酸酯、縮水甘油基甲基丙烯酸酯、苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、2,2,2-三氟乙基甲基丙烯酸酯、tert-丁基甲基丙烯酸酯、環己基甲基丙烯酸酯、異冰片基甲基丙烯酸酯、2-甲氧基乙基甲基丙烯酸酯、甲氧基三乙二醇甲基丙烯酸酯、2-乙氧基乙基甲基丙烯酸酯、2-胺基甲基甲基丙烯酸酯、四氫糠基甲基丙烯酸酯、3-甲氧基丁基甲基丙烯酸酯、2-甲基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、γ-丁內酯甲基丙烯酸酯、2-丙基-2-金剛烷基甲基丙烯酸酯、8-甲基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯、及8-乙基-8-三環癸基甲基丙烯酸酯、二乙二醇單甲基丙烯酸酯、己內酯2-(甲基丙烯醯氧基)乙基酯、聚(乙二醇)乙基 醚甲基丙烯酸酯等。
前述丙烯醯胺化合物,可舉例如N-甲基丙烯醯胺、N-甲基甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基丙烯醯胺、N,N-二甲基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基甲基丙烯醯胺、N-丁氧基甲基丙烯醯胺、N-丁氧基甲基甲基丙烯醯胺等。
前述乙烯基化合物,可舉例如甲基乙烯基醚、苄基乙烯基醚、環己基乙烯基醚、乙烯基萘、乙烯基蒽、乙烯基咔唑、烯丙基縮水甘油基醚、3-乙烯基-7-氧雜雙環[4.1.0]庚烷、1,2-環氧基-5-己烯、及1,7-辛二烯單環氧化物等。
前述苯乙烯化合物,可舉例如不具有羥基的苯乙烯、例如苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、溴苯乙烯等。
在(B)成分之鹼可溶性丙烯酸聚合物之製造中,上述其他單體的比率以80重量%以下為佳、更較佳為50重量%以下、再佳為20重量%以下。比80重量%多則相對地必須成分減少,所以難以充分得到本發明之效果。
得到本發明使用的(B)成分之鹼可溶性丙烯酸聚合物之方法,雖不特別限制,可舉例如藉由使具有羧基、酚性羥基、及因熱或酸之作用生成羧酸或酚性羥基之基所構成群組中選出的至少一種的單體、具有脂肪族羥基的單體、具有N-取代馬來醯亞胺、環氧基的單體、依期 望的其以外之可共聚合的單體及依期望的聚合起始劑等,在共存溶劑中,在50至110℃的溫度下進行聚合反應而得到。此時,使用的溶劑為溶解具有構成鹼可溶性丙烯酸聚合物的單體及特定官能基的丙烯酸聚合物者,則不特別限定。具體例,可舉例如後述(D)溶劑記載之溶劑。
如此而得到的具有特定官能基的丙烯酸聚合物,通常為溶解於溶劑的溶液狀態。
又,藉由將上述般得到的特定共聚合物的溶液,在二乙基醚或水等之攪拌下投入使再沈澱,將生成的沈澱物過濾.洗淨後,在常壓或減壓下,進行常溫或者加熱乾燥,可作成特定共聚合物的粉體。藉由如此之操作,可除去與特定共聚合物共存的聚合起始劑或未反應單體,其結果,可得到精製的特定共聚合物的粉體。一次操作無法充分精製時,使得到的粉體於溶劑中再溶解後,重複上述操作即可。
本發明中,上述特定共聚合物的粉體可直接使用、或者使該粉體例如於後述(D)溶劑再溶解作成溶液狀態使用亦可。
又,(B)成分的鹼可溶性樹脂,亦可使用聚醯胺酸、聚醯胺酸酯、經部份醯亞胺化的聚醯胺酸等之聚醯亞胺前驅物、含羧酸基之聚醯亞胺等之聚醯亞胺,彼等為鹼可溶性則不特別限定其種類而皆可使用。
聚醯亞胺前驅物之前述聚醯胺酸,一般可使(a)四羧酸二酐化合物與(b)二胺化合物進行聚縮合而得 到。
上述(a)四羧酸二酐化合物不特別限定,具體例,可舉例如均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-聯苯基四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基醚四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯基碸四羧酸二酐等之芳香族四羧酸、1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2-二甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-四甲基-1,2,3,4-環丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環戊烷四羧酸二酐、1,2,3,4-環己烷四羧酸二酐、3,4-二羧基-1,2,3,4-四氫-1-萘琥珀酸二酐般脂環式四羧酸二酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸二酐般脂肪族四羧酸二酐。
此等可1種單獨使用或2種以上之化合物組合使用。
又,上述(b)二胺化合物亦不特別限定,可舉例如2,4-二胺基安息香酸、2,5-二胺基安息香酸、3,5-二胺基安息香酸、4,6-二胺基-1,3-苯二羧酸、2,5-二胺基-1,4-苯二羧酸、雙(4-胺基-3-羧基苯基)醚、雙(4-胺基-3,5-二羧基苯基)醚、雙(4-胺基-3-羧基苯基)碸、雙(4-胺基-3,5-二羧基苯基)碸、4,4’-二胺基-3,3’-二羧基聯苯、4,4’-二胺基-3,3’-二羧基-5,5’-二甲基聯苯、4,4’-二胺基-3,3’-二羧基-5,5’-二甲氧基聯苯、1,4-雙(4-胺基-3-羧基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基-3-羧基苯氧基)苯、雙[4-(4-胺基-3-羧基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(4-胺基-3-羧基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基-3-羧基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,4-二胺基酚、3,5-二胺基酚、2,5-二胺基酚、4,6-二胺基間苯 二酚、2,5-二胺基氫醌、雙(3-胺基-4-羥基苯基)醚、雙(4-胺基-3-羥基苯基)醚、雙(4-胺基-3,5-二羥基苯基)醚、雙(3-胺基-4-羥基苯基)甲烷、雙(4-胺基-3-羥基苯基)甲烷、雙(4-胺基-3,5-二羥基苯基)甲烷、雙(3-胺基-4-羥基苯基)碸、雙(4-胺基-3-羥基苯基)碸、雙(4-胺基-3,5-二羥基苯基)碸、2,2-雙(3-胺基-4-羥基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基-3-羥基苯基)六氟丙烷、2,2-雙(4-胺基-3,5-二羥基苯基)六氟丙烷、4,4’-二胺基-3,3’-二羥基聯苯、4,4’-二胺基-3,3’-二羥基-5,5’-二甲基聯苯、4,4’-二胺基-3,3’-二羥基-5,5’-二甲氧基聯苯、1,4-雙(3-胺基-4-羥基苯氧基)苯、1,3-雙(3-胺基-4-羥基苯氧基)苯、1,4-雙(4-胺基-3-羥基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基-3-羥基苯氧基)苯、雙[4-(3-胺基-4-羥基苯氧基)苯基]碸、雙[4-(3-胺基-4-羥基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基-4-羥基苯氧基)苯基]六氟丙烷等酚性具有羥基的二胺化合物、1,3-二胺基-4-巰基苯、1,3-二胺基-5-巰基苯、1,4-二胺基-2-巰基苯、雙(4-胺基-3-巰基苯基)醚、2,2-雙(3-胺基-4-巰基苯基)六氟丙烷等具有苯硫酚基的二胺化合物、1,3-二胺基苯-4-磺酸、1,3-二胺基苯-5-磺酸、1,4-二胺基苯-2-磺酸、雙(4-胺基苯-3-磺酸)醚、4,4’-二胺基聯苯基-3,3’-二磺酸、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基聯苯基-6,6’-二磺酸等具有磺酸基的二胺化合物。又,可舉例如p-苯二胺、m-苯二胺、4,4’-伸甲基-雙(2,6-乙基苯胺)、4,4’-伸甲基-雙(2-異丙基-6-甲基苯胺)、4,4’-伸甲基-雙(2,6-二異丙基苯胺)、2,4,6-三甲基-1,3-苯二胺、 2,3,5,6-四甲基-1,4-苯二胺、o-聯甲苯胺、m-聯甲苯胺、3,3’,5,5’-四甲基聯苯胺、雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(3-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、4,4’-二胺基-3,3’-二甲基二環己基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚、3,4-二胺基二苯基醚、4,4’-二胺基二苯基甲烷、2,2-雙(4-苯胺基)六氟丙烷、2,2-雙(3-苯胺基)六氟丙烷、2,2-雙(3-胺基-4-甲苯基)六氟丙烷、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、1,3-雙(4-胺基苯氧基)苯、雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]碸、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]丙烷、2,2-雙[4-(4-胺基苯氧基)苯基]六氟丙烷、2,2’-雙(三氟甲基)聯苯胺等之二胺化合物。
此等可1種單獨使用或2種以上之化合物組合使用。
本發明所使用的聚醯胺酸由(a)四羧酸二酐化合物與(b)二胺化合物來製造時,兩化合物的搭配比,即(b)二胺化合物的總莫耳數/(a)四羧酸二酐化合物的總莫耳數以0.7至1.2為佳。與一般的聚縮合反應相同地,該莫耳比愈接近1,生成的聚醯胺酸的聚合度愈大、分子量增加。
又,過量使用二胺化合物進行聚合時,殘存的聚醯胺酸的末端胺基與羧酸酐反應,亦可保護末端胺基。
如此之羧酸酐的例子,可舉例如苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、馬來酸酐、萘二甲酸酐、氫化苯二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、伊康酸酐、四氫苯二甲酸酐 等。
聚醯胺酸之製造中,二胺化合物與四羧酸二酐化合物的反應之反應溫度,可在-20至150℃、較佳為-5至100℃的任意溫度選擇。為了得到高分子量的聚醯胺酸,在反應溫度5℃至40℃、反應時間1至48小時的範圍適宜選擇。在得到低分子量、保存安定性高且部分經醯亞胺化的聚醯胺酸,在反應溫度40℃至90℃、反應時間10小時以上選擇更佳。
又,將末端胺基以酸酐保護時的反應溫度可在-20至150℃、較佳為在-5至100℃的任意溫度做選擇。
二胺化合物與四羧酸二酐化合物的反應可在溶劑中進行。此時可使用的溶劑,可舉例如N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、N-乙烯基吡咯啶酮、N-甲基己內醯胺、二甲基亞碸、四甲基尿素、吡啶、二甲基碸、六甲基亞碸、m-甲酚、γ-丁內酯、乙酸乙基酯、乙酸丁基酯、乳酸乙基酯、3-甲氧基丙酸甲基酯、2-甲氧基丙酸甲基酯、3-甲氧基丙酸乙基酯、2-甲氧基丙酸乙基酯、3-乙氧基丙酸乙基酯、2-乙氧基丙酸乙基酯、乙二醇二甲基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇甲基乙基醚、丙二醇二甲基醚、二丙二醇二甲基醚、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、卡必醇乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、 環己酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、2-庚酮等。此等可單獨亦可混合使用。進一步,即使為不溶解聚醯胺酸的溶劑,在聚合反應所生成的聚醯胺酸不析出的範圍,亦可與上述溶劑混合使用。
含有如此得到的聚醯胺酸之溶液,在負型感光性樹脂組成物的調製可直接使用。又,亦可將聚醯胺酸在水、甲醇、乙醇等之貧溶劑中沈澱分離後回收使用。
又,(B)成分方面,亦可使用任意聚醯亞胺。本發明使用的聚醯亞胺係指使前述聚醯胺酸等之聚醯亞胺前驅物經化學或熱而經50%以上醯亞胺化者。
本發明之正型感光性樹脂組成物使用的聚醯亞胺,為了賦予鹼溶解性,以具有由羧基及酚性羥基所選出的基為佳。
對聚醯亞胺導入羧基或酚性羥基的方法,可使用下述方法:使用具有羧基或酚性羥基的單體之方法、以具有羧基或酚性羥基的酸酐將胺末端密封之方法、或者、使聚醯胺酸等之聚醯亞胺前驅物進行醯亞胺化時,使醯亞胺化率為99%以下之方法等。
如此之聚醯亞胺,可藉由合成上述聚醯胺酸等之聚醯亞胺前驅物後、進行化學醯亞胺化或者熱醯亞胺化而得到。
化學醯亞胺化之方法,一般可使用於聚醯亞胺前驅物溶液添加過量的乙酸酐及吡啶,並在室溫~100℃進行反應之方法。又,熱醯亞胺化之方法,一般可使用使聚醯亞 胺前驅物溶液在溫度180℃至250℃邊脫水邊進行加熱之方法。
又,作為(B)成分的鹼可溶性樹脂,進而可使用酚系酚酸清漆樹脂。
又,作為(B)成分的鹼可溶性樹脂,亦可使用聚酯聚羧酸。聚酯聚羧酸可藉由酸二酐與二醇,以WO2009/051186記載之方法得到。
作為酸二酐,可舉例如上述(a)四羧酸二酐。
二醇方面,可舉例如雙酚A、雙酚F、4,4’-二羥基聯苯、苯-1,3-二甲醇、苯-1,4-二甲醇等之芳香族二醇、氫化雙酚A、氫化雙酚F、1,4-環己二醇、1,3-環己烷二甲醇、1,4-環己烷二甲醇等之脂環族二醇、及乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇等之脂肪族二醇等。
又,本發明中,(B)成分的鹼可溶性樹脂可為複數種的鹼可溶性樹脂的混合物。
(A)成分與(B)成分的比率,相對(B)成分100質量份,(A)成分為0.1~20質量份。
<(C)成分>
(C)成分之1,2-醌二疊氮化合物方面,為具有羥基或胺基的任一者、或具有羥基及胺基的兩者之化合物,可使用此等之羥基或胺基(具有羥基與胺基兩者時為彼等之合計量)中,較佳為10至100莫耳%、尤佳為20至95莫耳%以1,2-醌二疊氮磺酸進行酯化、或醯胺化的化合物。
前述具有羥基的化合物,可舉例如酚、o-甲酚、m-甲酚、p-甲酚、氫醌、間苯二酚、兒茶酚、沒食子酸甲基酯、沒食子酸乙基酯、1,3,3-參(4-羥基苯基)丁烷、4,4-異亞丙基二酚、2,2-雙(4-羥基苯基)丙烷、1,1-雙(4-羥基苯基)環己烷、4,4’-二羥基苯基碸、4,4-六氟異亞丙基二酚、4,4’,4”-參羥基苯基乙烷、1,1,1-參羥基苯基乙烷、4,4’-[1-[4-[1-(4-羥基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亞乙基]雙酚、2,4-二羥基二苯甲酮、2,3,4-三羥基二苯甲酮、2,2’,4,4’-四羥基二苯甲酮、2,3,4,4’-四羥基二苯甲酮、2,2’,3,4,4’-五羥基二苯甲酮、2,5-雙(2-羥基-5-甲基苄基)甲基酯等之酚化合物、乙醇、2-丙醇、4-丁醇、環己醇、乙二醇、丙二醇、二乙二醇、二丙二醇、2-甲氧基乙醇、2-丁氧基乙醇、2-甲氧基丙醇、2-丁氧基丙醇、乳酸乙基酯、乳酸丁基酯等之脂肪族醇類。
又,前述含有胺基的化合物方面,可舉例如苯胺、o-甲苯胺、m-甲苯胺、p-甲苯胺、4-胺基二苯基甲烷、4-胺基二苯基酯、o-苯二胺、m-苯二胺、p-苯二胺、4,4’-二胺基苯基甲烷、4,4’-二胺基二苯基醚等之苯胺類、胺基環己烷。
進一步,含有羥基與胺基兩者的化合物,可舉例如o-胺基酚、m-胺基酚、p-胺基酚、4-胺基間苯二酚、2,3-二胺基酚、2,4-二胺基酚、4,4’-二胺基-4”-羥基三苯基甲烷、4-胺基-4’,4”-二羥基三苯基甲烷、雙(4-胺基-3-羧基-5-羥基苯基)醚、雙(4-胺基-3-羧基-5-羥基苯基)甲 烷、2,2-雙(4-胺基-3-羧基-5-羥基苯基)丙烷、2,2-雙(4-胺基-3-羧基-5-羥基苯基)六氟丙烷等之胺基酚類、2-胺基乙醇、3-胺基丙醇、4-胺基環己醇等之烷醇胺類。
此等之1,2-醌二疊氮化合物可單獨或2種以上之組合使用。
本發明之正型感光性樹脂組成物中之(C)成分的含量,相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份,較佳為5至100質量份、更較佳為8至50質量份、再較佳為10至40質量份。未達5質量份時,正型感光性樹脂組成物的曝光部與未曝光部之對顯影液的溶解速度差變小,有難以顯影而圖型化之情形。又,超過100質量份則因短時間曝光下1,2-醌二疊氮化合物不被充分分解,而有感度降低之情形或(C)成吸收光而使硬化膜之透明性降低之情形。
<(D)溶劑>
本發明使用的(D)溶劑為溶解(A)成分、(B)成分、(C)成分、及因應必要之(E)成分,且溶解依期望添加之後述(F)成分或其他添加劑等者,若為具有該溶解能力之溶劑,則其種類及構造等不特別限定。
這樣的(D)溶劑,可舉例如乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、丙二醇、丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇丙基醚乙 酸酯、甲苯、二甲苯、甲基乙基酮、環戊酮、環己酮、2-丁酮、3-甲基-2-戊酮、2-戊酮、2-庚酮、γ-丁內酯、2-羥基丙酸乙基酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙基酯、乙氧基乙酸乙基酯、羥基乙酸乙基酯、2-羥基-3-甲基丁烷酸甲基酯、3-甲氧基丙酸甲基酯、3-甲氧基丙酸乙基酯、3-乙氧基丙酸乙基酯、3-乙氧基丙酸甲基酯、丙酮酸甲基酯、丙酮酸乙基酯、乙酸乙基酯、乙酸丁基酯、乳酸乙基酯、乳酸丁基酯、N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、及N-甲基吡咯啶酮等。
此等之溶劑可一種單獨或二種以上之組合使用。
此等(D)溶劑中,丙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、2-庚酮、丙二醇丙基醚、丙二醇丙基醚乙酸酯、乳酸乙基酯、乳酸丁基酯等由塗膜性良好且安全性高之觀點來看為佳。此等溶劑一般用作為光阻材料之溶劑。
<(E)成分>
(E)成分為交聯劑,且為在本發明之正型感光性樹脂組成物符合要件(Z1)時,導入組成物中者。更具體上,為具有與(B)成分的熱反應性部位(例如、羧基及/或酚性羥基)因熱反應而可形成交聯構造的構造之化合物。以下雖列舉具體例,但不限於此等。熱交聯劑,例如以(E1)具有2個以上烷氧基甲基及羥基甲基所選出的取代基的交聯性化合物或(E2)式(2)所表示之交聯性化合物所選出者為佳。 此等之交聯劑可單獨或2種以上組合使用。
(E1)成分的具有2個以上烷氧基甲基及羥基甲基所選出的取代基的交聯性化合物,為暴露在熱硬化時的高溫則因脫水縮合反應而進行交聯反應者。如此之化合物,可舉例如烷氧基甲基化甘脲、烷氧基甲基化苯並胍胺、及烷氧基甲基化三聚氰胺等之化合物、及酚醛樹脂系化合物。
烷氧基甲基化甘脲之具體例,可舉例如1,3,4,6-肆(甲氧基甲基)甘脲、1,3,4,6-肆(丁氧基甲基)甘脲、1,3,4,6-肆(羥基甲基)甘脲、1,3-雙(羥基甲基)尿素、1,1,3,3-肆(丁氧基甲基)尿素、1,1,3,3-肆(甲氧基甲基)尿素、1,3-雙(羥基甲基)-4,5-二羥基-2-四氫咪唑酮、及1,3-雙(甲氧基甲基)-4,5-二甲氧基-2-四氫咪唑酮等。作為市售品,可舉例如Mitsui Cytec Ltd.(股)製甘脲化合物(商品名:Cymel(註冊商標)1170、POWDER LINK(註冊商標)1174)等之化合物、甲基化尿素樹脂(商品名:UFR(註冊商標)65)、丁基化尿素樹脂(商品名:UFR(註冊商標)300、U-VAN10S60、U-VAN10R、U-VAN11HV)、DIC(股)製尿素/甲醛系樹脂(高縮合型、商品名:BECKAMINE(註冊商標)J-300S、同P-955、同N)等。
烷氧基甲基化苯並胍胺的具體例,可舉例如四甲氧基甲基苯並胍胺等。作為市售品,可舉例如Mitsui Cytec Ltd.(股)製(商品名:Cymel(註冊商標)1123)、(股)SANWA CHEMICAL CO.,LTD.製(商品名:NIKALAC (註冊商標)BX-4000、同BX-37、同BL-60、同BX-55H)等。
烷氧基甲基化三聚氰胺之具體例,可舉例如六甲氧基甲基三聚氰胺等。作為市售品,可舉例如Mitsui Cytec Ltd.(股)製甲氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:Cymel(註冊商標)300、同301、同303、同350)、丁氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:My coat(註冊商標)506、同508)、SANWA CHEMICAL CO.,LTD.製甲氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:NIKALAC(註冊商標)MW-30、同MW-22、同MW-11、同MW-100LM、同MS-001、同MX-002、同MX-730、同MX-750、同MX-035)、丁氧基甲基型三聚氰胺化合物(商品名:NIKALAC(註冊商標)MX-45、同MX-410、同MX-302)等。
又,亦可為使如此之胺基的氫原子被羥甲基或烷氧基甲基取代的三聚氰胺化合物、尿素化合物、甘脲化合物及苯並胍胺化合物縮合而得到的化合物。例如由美國專利第6323310號所記載的三聚氰胺化合物及苯並胍胺化合物所製造的高分子量的化合物。前述三聚氰胺化合物的市售品,可舉例如商品名:Cymel(註冊商標)303(Mitsui Cytec Ltd.(股)製)等,前述苯並胍胺化合物的市售品,可舉例如商品名:Cymel(註冊商標)1123(Mitsui Cytec Ltd.(股)製)等。
酚醛樹脂系化合物之具體例,可舉例如2,6-雙(羥基甲基)酚、2,6-雙(羥基甲基)甲酚、2,6-雙(羥基甲 基)-4-甲氧基酚、3,3’,5,5’-肆(羥基甲基)聯苯基-4,4’-二醇、3,3’-伸甲基雙(2-羥基-5-甲基苯甲醇)、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2-甲基-6-羥基甲基酚]、4,4’-伸甲基雙[2-甲基-6-羥基甲基酚]、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2,6-雙(羥基甲基)酚]、4,4’-伸甲基雙[2,6-雙(羥基甲基)酚]、2,6-雙(甲氧基甲基)酚、2,6-雙(甲氧基甲基)甲酚、2,6-雙(甲氧基甲基)-4-甲氧基酚、3,3’,5,5’-肆(甲氧基甲基)聯苯基-4,4’-二醇、3,3’-伸甲基雙(2-甲氧基-5-甲基苯甲醇)、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2-甲基-6-甲氧基甲基酚]、4,4’-伸甲基雙[2-甲基-6-甲氧基甲基酚]、4,4’-(1-甲基亞乙基)雙[2,6-雙(甲氧基甲基)酚]、4,4’-伸甲基雙[2,6-雙(甲氧基甲基)酚]等。亦可以市售品取得,其具體例,可舉例如26DMPC、46DMOC、DM-BIPC-F、DM-BIOC-F、TM-BIP-A、BISA-F、BI25X-DF、BI25X-TPA(以上、旭有機材工業(股)製)等。
進一步,(E1)成分方面,亦可利用使用N-羥基甲基丙烯醯胺、N-甲氧基甲基甲基丙烯醯胺、N-乙氧基甲基丙烯醯胺、N-丁氧基甲基甲基丙烯醯胺等之經羥基甲基或烷氧基甲基取代的丙烯醯胺化合物或甲基丙烯醯胺化合物來製造的聚合物。
如此之聚合物,可舉例如聚(N-丁氧基甲基丙烯醯胺)、N-丁氧基甲基丙烯醯胺與苯乙烯之共聚合物、N-羥基甲基甲基丙烯醯胺與甲基甲基丙烯酸酯之共聚合物、N-乙氧基甲基甲基丙烯醯胺與苄基甲基丙烯酸酯之共聚合物、及N-丁氧基甲基丙烯醯胺與苄基甲基丙烯酸酯 與2-羥基丙基甲基丙烯酸酯之共聚合物等。如此之聚合物的重量平均分子量為1,000至50,000、較佳為1,500至20,000、更較佳為2,000至10,000。
又本發明之正型感光性樹脂組成物,作為(E2)成分,可含有式(2)所表示之交聯性化合物。
Figure 106102200-A0202-12-0045-3
(式中,k為2~10的整數,m為0~4的整數,R11為k價有機基)
(E2)成分為具有式(2)所表示之環氧環烷構造之化合物則不特別限定。其具體例,可舉例如下述式E2-1及E2-2或以下所示之市售品等。
Figure 106102200-A0202-12-0046-4
Figure 106102200-A0202-12-0046-5
市售品,可舉例如Epolead GT-401、同GT-403、同GT-301、同GT-302、Celloxide2021、Celloxide3000(Daicel化學工業(股)製 商品名)、脂環式環氧樹脂之Denacol EX-252(Nagase ChemteX(股)製 商品名)、CY175、CY177、CY179(以上、CIBA-GEIGY A.G製 商品名)、ARALDITECY-182、同CY-192、同CY-184(以上、CIBA-GEIGY A.G製 商品名)、EPICLON200、同400(以上、DIC(股)製 商品名)、EPIKOTE871、同872(以上、YUKA SHELL EPOXY(股)製 商品名)、ED-5661、ED-5662(以上、Celanese coating(股)製 商品名)等。又, 此等之交聯性化合物可單獨或2種類以上組合使用。
此等中,由耐熱性、耐溶劑性、耐長時間燒成耐性等之耐製程性、及透明性的觀點,以具有環氧環己烷構造的式C1及式C2所表示之化合物、Epolead GT-401、同GT-403、同GT-301、同GT-302、Celloxide2021、Celloxide3000為佳。
(B)成分為具有與由羥基、羧基、醯胺基、胺基所表示之基所成群組中選出的至少1個的基反應之基時,可使用具有2個以上羥基、羧基、醯胺基、胺基所表示之基之化合物作為(E)成分。
此等之交聯性化合物可單獨或2種以上組合使用。
作為本發明之正型感光性樹脂組成物中之交聯劑而選擇(E)成分時的含量,相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份,為1~50質量份、較佳為1~40質量份、更較佳為1~30質量份。交聯性化合物的含量少的場合,因交聯性化合物所形成的交聯密度不足,故有無法得到圖型形成後的耐熱性、耐溶劑性、長時間的燒成之耐性等提升效果之情形。另一方面,超過50質量份時,有存在未交聯的交聯性化合物,圖型形成後的耐熱性、耐溶劑性、對長時間的燒成的耐性等降低,且感光性樹脂組成物的保存安定性變差之情形。
<(F)成分>
(F)成分為消泡劑。在本發明之正型感光性樹脂組成物,以提升其塗佈性為目的,在不損及本發明之效果下,可再含有消泡劑。
作為(F)成分的消泡劑,雖不特別限制,但可舉例如矽酮等。
(F)成分的消泡劑可一種單獨或二種以上之組合使用。
使用消泡劑時,其含量相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份,通常為0.01至1.0質量份、較佳為0.02至0.8質量份。即使將(F)成分的消泡劑的使用量設定為超過1.0質量份之量,上述塗佈性的改良效果鈍化、變得不經濟。在0.01份以下時,有不表現塗佈性改善效果之情形。
<其他添加劑>
進而本發明之正型感光性樹脂組成物,在不損及本發明之效果下中,因應必要可含有流變學調整劑、顏料、染料、保存安定劑、消泡劑、密著促進劑、或多元酚、多元羧酸等之溶解促進劑等。
<正型感光性樹脂組成物>
本發明之正型感光性樹脂組成物為含有下述(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)溶劑的正型感光性樹脂組成物,且為依期望可再含有(F)成分的密著促進劑、及其他 添加劑中一種以上的組成物。
(A)成分:具有拒液性基以及醌二疊氮基的聚合物、(B)成分:鹼可溶性樹脂;(C)成分:1,2-醌二疊氮化合物、(D)溶劑。
本發明之感光性樹脂組成物以進而符合下述(Z1)及(Z2)之至少一者為佳。
(Z1):再含有(E)成分之交聯劑、(Z2):(B)成分的鹼可溶性樹脂再具有自交聯性基、或再具有與羥基、羧基、醯胺基及胺基所成群組中選出的至少1個基反應的基。
其中,本發明之正型感光性樹脂組成物的較佳例如下。
[1]:相對(B)成分100質量份,含有0.1~20質量份的(A)成分、5至100質量份的(C)成分,且此等成分溶解於(D)溶劑的正型感光性樹脂組成物,(B)成分的鹼可溶性樹脂進一步具有具環氧基的重複單位的正型感光性樹脂組成物。
[2]:相對(B)成分100質量份,含有0.1~20質量份的(A)成分、5至100質量份的(C)成分,且此等成分溶解於(D)溶劑的正型感光性樹脂組成物,進而相對(A)成分與(B)成分的合計之100質量份含有1至50質量份之(E)成分之交聯劑的正型感光性樹脂組成物。
[3]:上述[1]或[2]之組成物中,進而含有相對(A)成分100 質量份為0.01至1.0質量份之(F)成分的正型感光性樹脂組成物。
本發明之正型感光性樹脂組成物中之固形分的比例,在各成分均勻溶於溶劑下,不特別限定,例如為1至80質量%、又例如5至60質量%、或10至50質量%。在此,固形分係指由正型感光性樹脂組成物的全成分除去(D)溶劑者。
本發明之正型感光性樹脂組成物的調製方法,雖不特別限制,其調製法方面,可舉例如使(A)成分(特定丙烯酸共聚合物)溶於(D)溶劑,於該溶液將(B)成分的鹼可溶性樹脂、(C)成分的1,2-醌二疊氮化合物、因應必要的(E)成分的交聯劑以指定比例混合,作成均勻溶液之方法、或者在該調製法之適當的階段中,因應必要進而添加(F)成分之消泡劑及其他添加劑後混合之方法。
在本發明之正型感光性樹脂組成物的調製,(D)溶劑中之聚合反應所得到的共聚合物的溶液可直接使用,該場合於該(A)成分的溶液與前述同樣地加入(B)成分、(C)成分等後作成均勻溶液時,以濃度調整為目的,可進而追加投入(D)溶劑。此時,特定共聚合物的形成過程所使用的(D)溶劑與正型感光性樹脂組成物的調製時濃度調整使用的(D)溶劑可為相同或相異。
而調製的正型感光性樹脂組成物的溶液,以使用孔徑為0.2μm左右之過濾器等過濾後使用為佳。
<塗膜及硬化膜>
將本發明之正型感光性樹脂組成物於半導體基板(例如矽/二氧化矽被覆基板、矽氮化物基板、經金屬例如鋁、鉬、鉻等被覆的基板、玻璃基板、石英基板、ITO基板等)上,藉由旋轉塗佈、淋幕式塗佈、輥式塗佈、狹縫塗佈、旋轉塗佈接著狹縫塗佈、噴墨塗佈等進行塗佈,之後,以加熱板或烤箱等進行初步乾燥,可形成塗膜。之後,藉由使該塗膜進行加熱處理,形成正型感光性樹脂膜。
該加熱處理的條件,採用例如溫度70℃至160℃、時間0.3至60分鐘範圍中適當選出的加熱溫度及加熱時間。加熱溫度及加熱時間,較佳為80℃至140℃、0.5至10分鐘。
又,正型感光性樹脂組成物所形成的正型感光性樹脂膜之膜厚,為例如0.1至30μm、又例如0.2至10μm、再例如0.3至8μm。
藉由在上述所得的塗膜上裝設具有指定圖型的遮罩,照射紫外線等之光,並以鹼顯影液進行顯影,而曝光部洗出而獲得端面鮮明的浮凸圖型。
可使用的鹼性顯影液,可舉例如碳酸鉀、碳酸鈉、氫氧化鉀、氫氧化鈉等之鹼金屬氫氧化物的水溶液、氫氧化四甲基銨、氫氧化四乙基銨、膽鹼等之氫氧化第四級銨的水溶液、乙醇胺、丙基胺、乙二胺等之胺水溶液等之鹼性水溶液。進一步,在此等之顯影液可加入界面 活性劑等。
上述中,氫氧化四乙基銨0.1至2.38質量%水溶液,一般用作為光阻的顯影液,在本發明之感光性樹脂組成物中亦使用該鹼性顯影液,不引起膨潤等之問題而可良好地顯影。
又,顯影方法方面,可使用浸置法、浸漬法、搖動浸漬法等任一。彼時之顯影時間通常為15至180秒鐘。
顯影後對正型感光性樹脂膜進行流水洗淨,例如20至120秒鐘,接著使用壓縮空氣或者壓縮氮或通過旋轉進行風乾,從而除去基板上的水分而得到形成有圖型的膜。
接著,對該圖型形成膜,為了熱硬化進行曝光後烘烤,具體上藉由使用加熱板、烤箱等進行加熱,可得到耐熱性、透明性、平坦化性、低吸水性、耐藥品性等優異且具有良好的浮凸圖型的膜。
曝光後烘烤一般採用在溫度140℃至270℃的範圍中選出的加熱溫度,在加熱板上之場合處理5至30分鐘、烤箱中之場合處理30至90分鐘之方法。
而經該後烘烤可得到目的之具有良好的圖型形狀的硬化膜。
如以上,藉由本發明之正型感光性樹脂組成物,可形成保存安定性高、夠高感度且顯影時未曝光部之膜減少非常小且具有微細圖型的塗膜。
[實施例]
以下、舉實施例將本發明更詳細說明,但本發明不限於此等實施例。又,數平均分子量及重量平均分子量的測定如下。
[數平均分子量及重量平均分子量的測定]
依據以下合成例將得到的共聚合物的數平均分子量及重量平均分子量,使用東曹(股)製GPC裝置(Shodex管柱KD800及TOSOH管柱TSK-GEL),以溶出溶劑N,N’-二甲基甲醯胺(混合作為添加劑的溴化鋰-水合物(LiBr.H2O)10mmol/L(公升))以流量1ml/分鐘於管柱中(管柱溫度40℃)流動使溶離之條件進行測定。又,下述數平均分子量(以下、稱Mn)。及重量平均分子量(以下、稱Mw)。以聚苯乙烯換算值表示。
在以下實施例使用的縮寫之意義如下。
MMA:甲基甲基丙烯酸酯
HEMA:2-羥基乙基甲基丙烯酸酯
HPMA:4-羥基苯基甲基丙烯酸酯
HPMA-QD:4-羥基苯基甲基丙烯酸酯1mol與1,2-萘並醌- 2-二疊氮-5-磺醯基氯化物1.1mol之縮合反應所合成的化合物
CHMI:N-環己基馬來醯亞胺
TMSSMA:甲基丙烯醯氧丙基參(三甲基矽烷氧基)矽烷
PFHMA:2-(全氟己基)乙基甲基丙烯酸酯
MAA:甲基丙烯酸
BEMA:1-丁氧基乙基甲基丙烯酸酯
TBMA:t-丁基甲基丙烯酸酯
GMA:縮水甘油基甲基丙烯酸酯
AIBN:α、α’-偶氮二異丁腈
BHT:二丁基羥基甲苯
QDC:1,2-萘並醌-2-二疊氮-5-磺醯基氯化物
TEA:三乙基胺
QD1:4,4’,4”-(3-甲基-1-基-3-亞丙基)參酚1mol與1,2-萘並醌-2-二疊氮-5-磺醯基氯化物1.5mol之縮合反應所合成的化合物
QD2:α、α、α’-參(4-羥基苯基)-1-乙基-4-異丙基苯1mol與1,2-萘並醌-2-二疊氮-5-磺醯基氯化物1.5mol之縮合反應所合成的化合物
CEL-2021P:3,4-環氧基環己基甲基-3’,4’-環氧基環己烷羧酸酯
GT-401:丁燒四羧酸 四(3,4-環氧基環己基甲基)修飾ε-己內酯
SH-7:Dow Corning Toray(股)製
PGME:丙二醇單甲基醚
PGMEA:丙二醇單甲基醚乙酸酯
CHN:環己酮
<合成例1>
在500ml的四口燒瓶,加入HPMA 7.50g(42.1mmol)、QDC 12.44g(46.3mmol)、甲苯225.4g,攪拌下滴下TEA5.11g(50.5mmol),在20~25℃進行20小時攪拌。接著以水除去TEA鹽酸鹽後,使析出的結晶過濾後、以甲苯洗淨,進行減壓乾燥而得到HPMA-QD淡橙色結晶12.3g(收率71.4%)。
<合成例2>
將MMA 7.20g、HEMA 7.20g、CHMI 10.8g、MAA 4.32g、AIBN 2.46g溶於PGMEA 46.9g,在60℃至100℃進行20小時反應,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度40質量%)(P1)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為3,800、Mw為7,300。
<合成例3>
使MMA 10.0g、HEMA 12.5g、CHMI 20.0g、HPMA 2.50g、MAA 5.00g、AIBN 3.20g溶於PGME 79.8g,在60℃至100℃進行20小時反應,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度40質量%)(P2)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為3,700、Mw為6,100。
<合成例4>
使TBMA 0.80g、TMSSMA 3.20g、PFHMA 6.24g、HEMA1.76g、MAA 1.60g、CHMI 1.60g、BEMA 0.80g、AIBN 0.56g溶於PGMEA 38.7g,在90℃進行20小時攪拌,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度30質量%)(P3)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為6,300、Mw為10,000。
<合成例5>
使HPMA 1.00g、TMSSMA 2.38g、PFHMA 4.85g、MAA 0.64g、CHMI 1.34g、AIBN 0.31g溶於PGMEA 24.5g,在110℃進行20小時攪拌,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度30質量%)(P4)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為6,400、Mw為10,600。
<合成例6>
使HPMA-QD 2.50g、TMSSMA 2.58g、PFHMA 5.26g、MAA 0.70g、CHMI 1.46g、AIBN 0.33g溶於CHN 51.3g,在110℃進行20小時攪拌,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度20質量%)(P5)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為7,200、Mw為11,000。
<合成例7>
使丙烯酸聚合物溶液P4 10.0g、QDC 0.48g、TEA 0.20g在室溫進行20小時攪拌。接著、將TEA鹽酸鹽過 濾,進行己烷之再沈澱,從而得到丙烯酸聚合物(P6)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為10,200、Mw為13,700。
<合成例8>
使GMA 5.73g、HPMA 7.00g、AIBN 0.64g溶於PGME 31.2g,在80℃進行20小時攪拌,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度30質量%)(P7)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為6,900、Mw為23,000。
<合成例9>
使HPMA-QD 2.50g、PFHMA 7.84g、MAA 0.70g、CHMI 1.46g、AIBN 0.33g溶於CHN 51.3g,在110℃進行20小時攪拌,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度20質量%)(P8)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為4,300、Mw為6,300。
<合成例10>
使HPMA-QD 2.50g、TMSSMA 7.84g、MAA 0.70g、CHMI 1.46g、AIBN 0.33g溶於CHN 51.3g,在110℃進行20小時攪拌,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度20質量%)(P9)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為6,900、Mw為12,800。
<合成例11>
使HPMA-QD 2.50g、TMSSMA 2.60g、PFHMA 5.25g、MMA 0.82g、CHMI 1.48g、AIBN 0.34g溶於CHN 51.9g,在110℃進行20小時攪拌,從而得到丙烯酸聚合物溶液(固形分濃度20質量%)(P10)。得到的丙烯酸聚合物的Mn為9,200、Mw為24,200。
<實施例1至7及比較例1至2>
依據下表1所示組成,將(A)成分、(B)成分的溶液、(C)成分、(E)成分、(F)成分依指定比例溶於(D)溶劑,並在室溫進行3小時攪拌,作成均勻溶液,從而調製各實施例及各比較例的正型感光性樹脂組成物。
Figure 106102200-A0202-12-0058-6
[接觸角的評估] 實施例1~2、比較例1~2
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.2μm的塗膜。使該塗膜於0.4質量%的氫氧化四甲基銨(以下稱TMAH)水溶液中浸漬60秒鐘後,以超純水進行30秒鐘流水洗淨。接著使該塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱以進行曝光後烘烤,形成膜厚1.0μm的硬化膜。該硬化膜上的苯甲醚的接觸角使用協和界面科學(股)製Drop Master進行測定。得到的結果如表2。
實施例3、實施例5~7
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.7μm的塗膜。使該塗膜在2.38質量%的TMAH水溶液浸漬20秒鐘後,以超純水進行20秒鐘流水洗淨。接著使該塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱以進行曝光後烘烤,形成膜厚1.5μm的硬化膜。該硬化膜上的苯甲醚的接觸角使用協和界面科學(股)製Drop Master進行測定。得到的結果如表2。
實施例4
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.2μm的塗膜。使該塗膜在1.0質量%的TMAH水溶液浸漬120秒鐘後,以超純水進行20秒鐘流水洗淨。接著使該塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱以進行曝光後烘烤,形成膜厚1.0μm的硬化膜。該硬化膜上的苯甲醚的接觸角使用協和界面科學(股)製Drop Master進行測定。得到的結果如表2。
[UV臭氧處理耐性的評估] 實施例1~2、比較例1~2
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.2μm的塗膜。使該塗膜在0.4質量%的TMAH水溶液浸漬60秒鐘後,以超純水進行30秒鐘流水洗淨。接著使該塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱以進行曝光後烘烤,形成膜厚1.0μm的硬化膜。將該硬化膜使用(股)Techvision製UV-312,進行10分鐘臭氧洗淨。經臭氧洗淨處理的膜上之苯甲醚的接觸角使用協和界面科學(股)製Drop Master進行測定。得到的結果如表2。
實施例3、實施例5~7
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預 烤,形成膜厚1.7μm的塗膜。使該塗膜在2.38質量%的TMAH水溶液浸漬20秒鐘後,以超純水進行20秒鐘流水洗淨。接著使該塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱以進行曝光後烘烤,形成膜厚1.5μm的硬化膜。該硬化膜使用(股)Techvision製UV-312,進行10分鐘臭氧洗淨。經臭氧洗淨處理的膜上之苯甲醚的接觸角使用協和界面科學(股)製Drop Master進行測定。得到的結果如表2。
[圖型形狀、開口部殘渣的評估] 實施例1~2、比較例1~2
將正型感光性樹脂組成物在ITO-玻璃上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.2μm的塗膜。對該塗膜透過15μm的線/間距圖型的遮罩,以Canon(股)製紫外線照射裝置PLA-600FA,一定時間照射365nm中之光強度為5.5mW/cm2的紫外線。之後藉由在0.4%TMAH水溶液浸漬60秒鐘進行顯影後,以超純水進行30秒鐘流水洗淨。接著,藉由使該形成有線/間距圖型的塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱,進行曝光後烘烤使硬化。將硬化的線/間距圖型的截面形狀、開口部殘渣使用(股)Hitachi High-Technologies製掃描型電子顯微鏡S-4800進行觀察。得到的結果如表2。
實施例3、實施例5~7
使正型感光性樹脂組成物在ITO-玻璃上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.7μm的塗膜。對該塗膜透過15μm的線/間距圖型的遮罩,以Canon(股)製紫外線照射裝置PLA-600FA,一定時間照射365nm中之光強度為5.5mW/cm2的紫外線。之後藉由在2.38%TMAH水溶液進行20秒鐘浸漬,進行顯影後,以超純水進行20秒鐘流水洗淨。接著藉由使該形成有線/間距圖型的塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱,進行曝光後烘烤使硬化。將硬化的線/間距圖型的截面形狀、開口部殘渣使用(股)Hitachi High-Technologies製掃描型電子顯微鏡S-4800進行觀察。得到的結果如表2。
實施例4
使正型感光性樹脂組成物在ITO-玻璃上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.2μm的塗膜。對該塗膜透過15μm的線/間距圖型的遮罩,以Canon(股)製紫外線照射裝置PLA-600FA,一定時間照射365nm中之光強度為5.5mW/cm2的紫外線。之後藉由在1.0%TMAH水溶液浸漬120秒鐘,進行顯影後,以超純水進行20秒鐘流水洗淨。接著藉由使該形成有線/間距圖型的塗膜在溫度230℃進行30分鐘加熱,進行曝光後烘烤使硬化。將硬化的線/間距圖型的截面形狀、開口部殘渣使用(股)Hitachi High- Technologies製掃描型電子顯微鏡S-4800進行觀察。得到的結果如表2。
[感度之評估] 實施例1~2、比較例1~2
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.2μm的塗膜。對該塗膜以Canon(股)製紫外線照射裝置PLA-600FA,一定時間照射365nm中之光強度為5.5mW/cm2的紫外線。之後藉由在0.4%TMAH水溶液浸漬60秒鐘進行顯影後,以超純水進行30秒鐘流水洗淨。以曝光部中無溶解殘餘的最低曝光量(mJ/cm2)作為感度。得到的結果如表2。
實施例3、實施例5~7
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.7μm的塗膜。對該塗膜以Canon(股)製紫外線照射裝置PLA-600FA,一定時間照射365nm中之光強度為5.5mW/cm2的紫外線。之後藉由在2.38%TMAH水溶液進行20秒鐘浸漬,進行顯影後、以超純水進行20秒鐘流水洗淨。以曝光部中無溶解殘餘的最低曝光量(mJ/cm2)作為感度。得到的結果如表2。
實施例4
使正型感光性樹脂組成物在矽晶圓上使用旋轉塗佈機進行塗佈後,以溫度100℃、120秒鐘在加熱板上進行預烤,形成膜厚1.2μm的塗膜。對該塗膜以Canon(股)製紫外線照射裝置PLA-600FA,一定時間照射365nm中之光強度為5.5mW/cm2的紫外線。之後藉由在1.0%TMAH水溶液浸漬120秒鐘,進行顯影後、以超純水進行20秒鐘流水洗淨。以曝光部中無溶解殘餘的最低曝光量(mJ/cm2)作為感度。得到的結果如表2。
Figure 106102200-A0202-12-0065-7
如表2所示般,實施例1至實施例7中為高感度且拒液性亦良好。更且顯示圖型形狀亦良好、無開口部殘渣的優異特性。
另一方面,比較例1、2中,曝光後烘烤後無法得到充分的苯甲醚之拒液性。

Claims (13)

  1. 一種可熱硬化的正型感光性樹脂組成物,其特徵係含有下述(A)成分、(B)成分、(C)成分及(D)溶劑,(A)成分:具有由碳原子數3至10的氟烷基、聚氟醚基、矽烷基醚基及聚矽氧烷基所選出的至少一種拒液性基以及醌二疊氮基的聚合物、(B)成分:鹼可溶性樹脂、(C)成分:1,2-醌二疊氮化合物、(D)溶劑。
  2. 如請求項1記載之正型感光性樹脂組成物,其進而符合下述(Z1)及(Z2)之至少一者,(Z1):再含有(E)成分之交聯劑、(Z2):(B)成分的鹼可溶性樹脂再含有自交聯性基、或再含有與羥基、羧基、醯胺基及胺基所成群組中選出的至少1個基反應之基。
  3. 如請求項1或請求項2記載之正型感光性樹脂組成物,其中,(A)成分的聚合物為丙烯酸聚合物。
  4. 如請求項3記載之正型感光性樹脂組成物,其中,(A)成分的丙烯酸聚合物的數平均分子量以聚苯乙烯換算為2,000至100,000。
  5. 如請求項3記載之正型感光性樹脂組成物,其中,(A)成分的丙烯酸聚合物再含有由羧基及酚性羥基所選出的基。
  6. 如請求項1或請求項2記載之正型感光性樹脂組成 物,其中,(B)成分的鹼可溶性樹脂的數平均分子量以聚苯乙烯換算為2,000至50,000。
  7. 如請求項1或請求項2記載之正型感光性樹脂組成物,其中,相對(B)成分100質量份,含有0.1~20質量份的(A)成分。
  8. 如請求項1或請求項2記載之正型感光性樹脂組成物,其中,相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份,(C)成分為5至100質量份。
  9. 如請求項2記載之正型感光性樹脂組成物,其中,相對(A)成分與(B)成分的合計之100質量份,(E)成分為1至50質量份。
  10. 如請求項1或請求項2記載之正型感光性樹脂組成物,其中,進而相對(A)成分與(B)成分的合計100質量份含有0.01至1.0質量之消泡劑作為(F)成分。
  11. 一種硬化膜,其特徵係使用請求項1至10中任一項記載之正型感光性樹脂組成物而得到。
  12. 一種顯示元件,其特徵係具有請求項11記載之硬化膜。
  13. 一種顯示元件,其特徵係具有請求項11記載之硬化膜作為圖像形成用下層膜。
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