TWI728067B - 圖案形成方法及感放射線性樹脂組成物 - Google Patents

圖案形成方法及感放射線性樹脂組成物 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的圖案形成方法。本發明的圖案形成方法包括:在基板上形成具有疏液性、且藉由照射能量而親液化的第1塗膜的步驟;將基板上的第1區域的絕緣層去除的步驟;以及在配置於基板上的除第1區域以外的區域的至少一部分中的第2區域中形成凹圖案的步驟;且將第1區域的絕緣層去除的步驟包含照射特定波長的能量並使第1區域的第1塗膜接觸特定的藥液,而將第1區域的第1塗膜去除的步驟,在第2區域中形成凹圖案的步驟包含照射特定波長的能量而使第2區域的絕緣層的表面親液化的步驟。

Description

圖案形成方法及感放射線性樹脂組成物
本發明是有關於一種使用親疏材料的圖案形成方法。
在液晶顯示器、手機、平板電腦等移動訊息機器,數碼相機、有機電致發光(Electroluminescence,EL)顯示器、有機EL照明、傳感器等電子機器中,除小型化、薄型化以外,要求進一步的高性能化。作為更廉價地製造這些電子機器的方法,直接印刷配線的印刷電子學(Printed Electronics)正受到矚目。
薄膜晶體管及使用其的電子電路是將半導體、絕緣體及導電體等的各種薄膜積層在基板上,適宜藉由微影技術而形成規定的圖案來製造。所謂微影技術,是指利用光將藉由不透光的材料而形成於被稱為光罩的透明的平板面上的電路等的圖案轉印至作為目標的基板上的技術,在半導體積體電路等的製造步驟中得到廣泛使用。
在使用先前的微影技術的製造步驟中,即便僅是使用被稱為光阻劑的感光性的有機樹脂材料所形成的遮罩圖案的處理,也需要曝光、顯影、煅燒、剝離等多階段的步驟。因此,微影步驟的次數越增加,製造成本必然越上升。為了改善此種問題點,正嘗試削減微影步驟來製造薄膜晶體管。
另外,近年來,基板的大面積化日益發展,伴隨於此,化學氣相沉積(Chemical Vapor Deposition,CVD)裝置等真空裝置的巨大化、裝置價格的增大、消耗電力的增大等變得顯著,而存在製造成本增大的傾向。因此種背景,以製程成本的降低等為目標,非真空製程正受到矚目。藉由非真空製程,可列舉如下等優點:有助於設備投資及運轉成本的削減、維護的簡便化等。
利用印刷法的電子零件的製造通常可跳過包含曝光、顯影的多階段步驟,或蒸鍍法等的真空步驟,而期待步驟的大幅度的簡化。
噴墨或網版印刷、凹版印刷、凹版膠印等印刷法可在基板上直接形成所期望圖案的配線,因此作為簡便且低成本的製程來使用。但是,在形成所期望圖案的配線時,所使用的膜形成材料流動的結果,產生這些膜形成材料的潤濕擴大或滲透,製作直線性優異的具有微細的圖案的配線存在極限。
[發明所欲解決之課題] 本發明的目的在於提供一種削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的圖案形成方法。
[解決課題之手段] 本發明的圖案形成方法包括:在基板上形成藉由進行能量照射而導致疏液性變化的第1塗膜的步驟;將基板上的第1區域的第1塗膜去除的步驟;以及在配置於基板上的除第1區域以外的區域的至少一部分中的第2區域中形成凹圖案的步驟;且將第1區域的第1塗膜去除的步驟包含照射能量並使第1區域的第1塗膜接觸特定的藥液,而將第1區域的第1塗膜去除的步驟,在第2區域中形成凹圖案的步驟包含進行能量照射而使第2區域的第1塗膜的表面親液化的步驟。
本發明的圖案形成方法包括:在基板上形成藉由進行能量照射而導致疏液性變化的第1塗膜的步驟;將基板上的第1區域的第1塗膜去除的步驟;將規定的材料堆積在基板上的第1區域中的步驟;以及將基板上的除第1區域以外的區域的第1塗膜去除的步驟;且將第1塗膜去除的步驟包含照射特定波長的能量並使第1塗膜接觸特定的藥液,而將第1區域的第1塗膜去除的步驟,將規定的材料堆積在第1區域中的步驟包含藉由將含有規定的材料的溶液塗布在第1塗膜上的步驟,而將規定的材料堆積在第1區域中的步驟。
[發明的效果]
本發明可提供一種削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的圖案形成方法。
以下,一面參照圖式,一面對本發明的實施形態進行詳細說明。再者,以下所示的實施形態為本發明的實施形態的一例,本發明並不限定於這些實施形態來進行解釋。再者,在本實施形態中所參照的圖式中,對同一部分或具有相同的功能的部分標注同一種符號或類似的符號,有時省略其重複的說明。另外,存在圖式的尺寸比率為便於說明而與實際的比率不同的情況、或從圖式中省略構成的一部分的情況。
本發明者等人完成了可抑制膜形成墨水的潤濕擴大、滲透並形成微細的圖案的基底膜的材料。根據後述的該材料的性質,在本說明書中將該材料稱為親疏材料。作為親疏材料,可藉由熱而形成親水部與疏水部,也可以藉由放射線的照射而形成親水部與疏水部。尤其,將也可以藉由放射線的照射而形成親水部與疏水部的親疏材料稱為感放射線性組成物。本發明的感放射線性組成物的特徵在於:包含具有酸解離性基的化合物及酸產生劑。
若在基板上塗布包含感放射線性組成物的溶液而形成塗膜,並將放射線照射至此種塗膜上,則酸解離性基因酸產生劑的效果而脫離並揮發。其結果,與放射線未照射部的膜厚相比,放射線照射部的膜厚變薄,而形成凹圖案。此時,若酸解離性基具有氟原子或矽原子,則所獲得的塗膜及放射線未照射部顯示出疏液性,但伴隨酸解離性基的消失,與放射線未照射部相比,放射線照射部變成親液性。
在本申請案說明書中,將藉由如所述般將包含感放射線性組成物的溶液塗布在基板上所形成的絕緣層稱為親疏材料。
若在此種照射放射線而形成有凹圖案的親疏材料上塗布液狀的膜形成材料,則由於凸部與凹部的膜厚差,該材料容易因塗膜表面的凹凸而集中在凹部上,但不僅藉由該塗膜表面形狀的效果,而且藉由該表面的親液•疏液性,而使該材料容易集中在凹部上,更容易形成具有所期望的形狀的(具體而言微細的)圖案的配線。
藉由利用此種親疏材料的特質,而可提供削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的配線形成方法。首先,以下對本發明的配線形成方法中所使用的感放射線性組成物進行說明。
首先,對感放射線性組成物,特別是適宜作為其成分的本發明的實施形態的化合物進行說明。其後,對本發明的配線結構體及用以形成其的配線形成方法進行說明。
<感放射線性樹脂組成物> 本發明的感放射線性樹脂組成物具有如下的特徵:對藉由該組成物而形成在基板上的塗布膜進行能量照射,由此照射部分從疏液性變化成親水性。 本發明的實施形態的感放射線性樹脂組成物(以下,有時簡稱為組成物)含有如下的聚合體(也稱為[A]聚合體)與酸產生劑作為成分,所述聚合體包含選自具有縮醛鍵的基或含有矽原子的基中的至少一個基。 尤其,具有縮醛鍵的基特優選含有氟原子的基。 本發明的實施形態的組成物可用於所述本發明的實施形態的具有親液部與疏液部的基材的製造方法,而製造具有親液部與疏液部的基材。
而且,在本發明的實施形態的組成物中,包含選自具有縮醛鍵的基或含有矽原子的基中的至少一個基的聚合體優選所述基為酸解離性基。本發明的實施形態的組成物可應用於所述本發明的實施形態的具有親液部與疏液部的基材的製造方法中的步驟(1)及步驟(2)、進而步驟(3),而製造具有親液部與疏液部的基材。
除[A]聚合體以外,本實施形態的組成物可含有溶劑、酸產生劑(以下,有時稱為[B]酸產生劑)、[C]與[A]不同的化合物,可進而含有增感劑(以下,有時稱為[D]增感劑)作為酸產生劑的輔助材料,並可含有淬滅劑(quencher)(以下,有時稱為[E]淬滅劑)作為來自酸產生劑的酸的擴散抑制材料。
進而,本實施形態的組成物可含有具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物(以下,有時稱為[F]聚合性化合物)。另外,本實施形態的組成物可進而含有感放射線性聚合起始劑(以下,有時稱為[G]感放射線性聚合起始劑)。 而且,只要無損本發明的效果,則本發明的實施形態的組成物可含有其他任意成分。
本發明的實施形態的組成物的黏度(溫度:20℃,剪切速度:10 sec-1 )可根據所期望的塗布方法及欲形成的塗膜的膜厚等來調節。
以下,對可用作本實施形態的組成物的各成分進行說明。
<[A]聚合體> 成為本實施形態的組成物的成分的[A]包含選自具有縮醛鍵的基或含有矽原子的基中的至少一個基的聚合體([A]聚合體)。
首先,對包含具有縮醛鍵的基的聚合體進行說明。具有縮醛鍵的基具有包含選自縮醛鍵及半縮醛酯鍵的群組中的至少一種結構單元的基。更具體而言,優選包含選自由下述式(1a-1)或式(1a-2)所表示的結構單元中的至少一種。
[化1]
Figure 02_image001
(式(1a-1)及式(1a-2)中,R1a 及R2a 分別獨立地表示氫原子或甲基,Rf獨立地表示經氟原子取代的有機基。﹡表示鍵結部位)
含有縮醛鍵的化合物可藉由使醇與具有基CH2 =C(R1a )-O-的化合物進行反應而獲得,含有半縮醛酯鍵的化合物可藉由使羧酸與具有基CH2 =C(R1a )-O-的化合物進行反應而獲得。
作為所述Rf,可列舉具有氟原子的有機基。作為所述Rf,優選由下述式(1-1-1)~式(1-1-33)所表示的基。
[化2]
Figure 02_image003
[化3]
Figure 02_image005
[化4]
Figure 02_image007
[A]聚合體優選具有向作為前驅物的含有羥基的化合物的羥基中導入源自由下述式(1D)所表示的乙烯基醚化合物(以下,有時稱為「化合物(1D)」)的保護基而成的結構。另外,[A]聚合體也可以具有向作為前驅物的含有羧基的化合物的羧基中導入源自化合物(1D)的保護基而成的結構。
[化5]
Figure 02_image009
所述式(1D)中,R0 表示氫原子或甲基。所述式(1D)中,RA 獨立地表示亞甲基、碳數2~12的伸烷基、碳數2~12的伸烯基、碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基、碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基、或這些基的1個以上的氫原子經氟原子取代的基。
作為所述式(1D)的RA 中的碳數2~12的伸烷基,可列舉:伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸庚基、伸辛基、伸壬基、伸癸基、伸十一烷基、伸十二烷基等。
作為所述式(1D)的RA 中的碳數2~12的伸烯基,可列舉:伸乙烯基、乙烯-1,2-二基、2-丁烯-1,4-二基等。
作為所述式(1D)的RA 中的碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基,可列舉:伸苯基、甲伸苯基、均三甲苯基、伸萘基、伸聯苯基。
作為所述式(1D)的RA 中的碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基,可列舉:環丁基、環戊基、環己基、環庚基、雙環己基。
作為所述式(1D)的RA 中的亞甲基、碳數2~12的伸烷基、碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基、或者碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基的1個以上的氫原子經氟原子取代的基,可列舉以上所例示的基的1個以上的氫原子經氟原子取代的基等。
作為所述式(1D)的RA ,優選亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、五亞甲基、六亞甲基、伸苯基、伸乙烯基。這些基之中,尤其就顯影性的觀點而言,優選伸苯基。
所述式(1D)中,RB 表示烴基的1個以上的氫原子經氟原子取代的基。
所述式(1D)中,RB 例如可列舉所述Rf中的由所述式(1-1-1)~式(1-1-33)所表示的基、2,2,2-三氟乙基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基、1,2,2-三氟乙烯基,優選2,2,2-三氟乙基、所述式(1-1-1)的3,3,3-三氟丙基、式(1-1-2)的4,4,4-三氟丁基、式(1-1-4)的3,3,4,4,4-五氟丁基、4,4,5,5,6,6,6-七氟己基、式(1-1-8)的3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基、1,2,2-三氟乙烯基、式(1-1-29)的2,3,4,5,6-五氟苯基。
作為所述包含具有縮醛鍵的基的聚合體,可參考WO2014/178279號公報的記載來使用聚合體。
繼而,對含有矽原子的基進行說明。 含有矽原子的基具有選自由下述式(1-1)、下述式(1-2)、下述式(1-3)及下述式(1-4)所表示的基的群組中的至少一個基。
[化6]
Figure 02_image011
(式(1-1)及式(1-2)中,R1 及R2 分別獨立地表示氫原子或甲基,Rs獨立地表示具有矽原子的一價的有機基。 式(1-3)及式(1-4)中,R3 表示單鍵或碳數1~12的二價的有機基,R4 、R5 及R6 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、脂環式烴基、芳基、這些基所具有的氫原子的一部分或全部經取代基取代的基、或具有矽原子的一價的有機基。式(1-1)、式(1-2)、式(1-3)及(1-4)中,﹡表示鍵結部位)
作為所述式(1-1)及所述式(1-2)中的優選的Rs的具體例,可列舉由以下的各式所表示的基。再者,各式中,﹡表示鍵結部位。
[化7]
Figure 02_image013
繼而,對由所述式(1-3)及所述式(1-4)所表示的基進行說明。 所述式(1-3)及所述式(1-4)中,R3 表示單鍵或碳數1~12的二價的有機基,R4 、R5 及R6 分別獨立地表示氫原子、碳數1~20的烷基、脂環式烴基、芳基、這些基所具有的氫原子的一部分或全部經取代基取代的基、或具有矽原子的一價的有機基。 R6 可使用與式(1-1)及式(1-2)中的優選的Rs的具體例相同的基。
與包含具有縮醛鍵的基的聚合體同樣地,此種含有矽原子的基可藉由使具有羥基的聚合體與含有矽原子的乙烯基化合物進行反應而獲得。可使用日本專利特願2014-157156號中所記載的基。
[A]聚合體優選具有向作為前驅物的含有羥基的化合物的羥基中導入源自含有矽原子的乙烯基醚化合物的保護基而成的結構。另外,[A]聚合體也可以具有向作為前驅物的含有羧基的化合物的羧基中導入源自含有矽原子的乙烯基醚化合物的保護基而成的結構。
繼而,對用以獲得[A]聚合體的方法進行說明。作為用以獲得[A]聚合體的方法,可為如下的兩種方法:使用聚合體作為成為前驅物的化合物的方法、及使用單體作為成為前驅物的化合物的方法。
在使用聚合體作為成為前驅物的化合物的方法中,成為前驅物的聚合體在分子內含有羥基或羧基,藉由使成為前驅物的聚合體的羥基與所述化合物(1D)進行反應而可獲得[A]聚合體。
另外,在使用單體作為成為前驅物的化合物的方法中,成為前驅物的單體在分子內含有羥基或羧基,藉由使成為前驅物的單體的羥基或羧基與所述化合物(1D)進行反應後,使所獲得的單體進行聚合而可獲得[A]聚合體。
作為獲得[A]聚合體的方法,能夠以與WO2014/178279號公報、日本專利特願2014-157156號中所記載的聚合體的合成方法相同的方式獲得聚合體。作為[A]聚合體的優選例,可列舉具有選自由以下述式(2)~式(6)所表示的構成單元所組成的群組中的至少一個的聚合體。
[化8]
Figure 02_image015
(2)
Figure 02_image017
(3)
Figure 02_image019
(4)
Figure 02_image021
(5)
Figure 02_image023
式(2)~式(6)中,R3 獨立地表示氫原子或甲基。R4 獨立地表示亞甲基、碳數2~12的伸烷基、碳數2~12的伸烯基、碳數6~13的經取代或未經取代的芳香族烴基、碳數4~12的經取代或未經取代的脂環式烴基、或這些基的1個以上的氫原子經氟原子取代的基。R5 獨立地表示烴基的1個以上的氫原子經氟原子取代的基。m表示0或1。n獨立地表示0~12的整數。 作為所述R4 ,可列舉與所述RA 中所例示的基相同的基等。 作為所述R5 ,可列舉與所述RB 中所例示的基相同的基等。 作為所述n,優選0~9的整數。
[A]聚合體可單獨使用一種,也可以將兩種以上混合使用。 成為所述[A]聚合體的前驅物的化合物,特別是作為前驅物的具有羥基的化合物具備難以產生由熱所引起的保護基的脫離這一性質,另一方面,具備可控制由放射線照射所引起的保護基的脫離這一性質,因此可適宜地用於獲得[A]聚合體。進而,[A]聚合體藉由與後述的[B]酸產生劑的組合,可控制由放射線照射所引起的更高精度的保護基的脫離,故優選。
本發明的實施形態的組成物含有具備以上的結構的[A]聚合體,可用於所述本發明的實施形態的具有親液部與疏液部的基材的製造方法。而且,所述步驟(1)中所形成的塗膜在剛形成之後,顯示出源自[A]聚合體所具有的由所述式(1-1)、所述式(1-2)、所述式(1-3)及所述式(1-4)所表示的基的特性。具體而言,當使用本發明的實施形態的組成物時,首先,在所述步驟(1)中,形成源自氟原子或矽原子的疏液性的塗膜。繼而,若在所述步驟中對該塗膜照射放射線,則在曝光部分,其中所含有的由所述式(1-1)、所述式(1-2)、所述式(1-3)及所述式(1-4)的任一者所表示的基分解,形成對於羥基或羧基的保護基脫離的狀態。其結果,在使用本發明的實施形態的組成物的塗膜中,在變成羥基等的保護基因曝光而脫離的狀態的部分中,羥基等殘留,而失去起因於保護基的疏液性。尤其,優選在保護基脫離時,產生促進對於鹼性顯影液的溶解的酚性羥基、羧基。
<[B]酸產生劑> [B]酸產生劑是至少藉由放射線的照射而產生酸的化合物。本發明的實施形態的組成物藉由含有[B]酸產生劑,可使酸解離性基從[A]聚合體中脫離。
作為[B]酸產生劑,例如可列舉:肟磺酸酯化合物、鎓鹽、磺醯亞胺化合物、含有鹵素的化合物、重氮甲烷化合物、碸化合物、磺酸酯化合物、羧酸酯化合物等。
在本實施形態的組成物中,[B]酸產生劑可單獨使用,也可以將兩種以上組合使用。
[肟磺酸酯化合物] 作為所述肟磺酸酯化合物,優選含有由下述式(2A)所表示的肟磺酸酯基的化合物。
[化9]
Figure 02_image025
所述式(2A)中,R21 為碳數1~12的烷基,碳數1~12的氟烷基,碳數4~12的脂環式烴基,碳數6~20的芳基,或這些烷基、脂環式烴基及芳基所具有的氫原子的一部分或全部經取代基取代的基。
作為由所述R21 所表示的烷基,優選碳數1~12的直鏈狀或分支狀的烷基。該碳數1~12的直鏈狀或分支狀的烷基可由取代基取代,作為取代基,例如可列舉:碳數1~10的烷氧基、包含7,7-二甲基-2-側氧基降冰片基等交聯環式脂環基的脂環式基等。作為碳數1~12的氟烷基,可列舉:三氟甲基、五氟乙基、七氟丙基等。 由所述R21 所表示的碳數4~12的脂環式烴基可由取代基取代,作為取代基,例如可列舉:碳數1~5的烷基、烷氧基、鹵素原子。
作為由所述R21 所表示的碳數6~20的芳基,優選苯基、萘基、甲苯基、二甲苯基。所述芳基可由取代基取代,作為取代基,例如可列舉:碳數1~5的烷基、烷氧基、鹵素原子。
作為這些肟酯化合物的具體例,例如可列舉:(5-丙基磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(5-辛基磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(樟腦磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(5-對甲苯磺醯氧基亞胺基-5H-噻吩-2-亞基)-(2-甲基苯基)乙腈、(5-辛基磺醯氧基亞胺基)-(4-甲氧基苯基)乙腈等。 另外,可將日本專利特開2011-227106號公報、日本專利特開2012-150494號公報中所記載的肟酯化合物用作光酸產生劑。
[鎓鹽] 作為鎓鹽,可列舉:二苯基碘鎓鹽、三苯基硫鎓鹽、硫鎓鹽、苯並噻唑鎓鹽、四氫噻吩鎓鹽、磺醯亞胺化合物等。
作為所述磺醯亞胺化合物,例如可列舉:N-(三氟甲基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(4-甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(4-氟苯基磺醯氧基)琥珀醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(2-三氟甲基苯基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(2-氟苯基磺醯氧基)鄰苯二甲醯亞胺、N-(三氟甲基磺醯氧基)二苯基順丁烯二醯亞胺、N-(樟腦磺醯氧基)二苯基順丁烯二醯亞胺、N-羥基萘二甲醯亞胺-三氟甲磺酸酯等。
作為其他光酸產生劑,可使用日本專利特開2011-215503號公報、WO2011/087011A1中所記載的光酸產生劑。
在本實施形態的組成物中,作為[B]酸產生劑的含量,相對於[A]聚合體100質量份,優選0.1質量份~10質量份,更優選1質量份~5質量份。藉由將[B]酸產生劑的含量設為所述範圍,可使感放射線性組成物的感度最佳化,因此藉由經由所述步驟(1)~步驟(3)而可形成高解析度的凹圖案。
除所述[A]成分、[B]成分以外,該感放射線性樹脂組成物也可以含有[C]化合物作為其他成分。在該感放射線性樹脂組成物含有[C]化合物的情況等下,具有使[A]聚合體更有效率地在膜表面上偏析的效果。藉由使該感放射線性樹脂組成物含有該[C]化合物,可比先前減少[A]聚合體的添加量。以下對[C]化合物進行詳細說明。
<[C]化合物(與[A]聚合體不同的化合物)> 與[A]聚合體不同的化合物(以下,也稱為[C]化合物)優選疏液性比[A]聚合體低的化合物。[C]化合物可以是低分子化合物,也可以是聚合體等高分子化合物。疏液性是根據化合物中的構成原子的不同、分子量、提供構成單元的化學種而變化者,尤其根據氟原子、矽原子的存在而變化。 [A]聚合體在酸解離性基中含有氟原子或矽原子的至少一者,[C]化合物優選不含氟原子或矽原子,或即便在具有酸解離性基的情況下,也是含有不含氟原子或矽原子的任一者的酸解離性基的化合物。 就提升所獲得的膜的耐熱性等的觀點而言,[C]化合物優選聚合體。 藉由將[C]化合物與[A]聚合體並用,可提升所獲得的膜的耐熱性、耐溶劑性。進而,藉由適宜變更[A]聚合體與[C]化合物的混合比,例如可顯現由[A]聚合體所產生的親疏功能,並控制曝光部的凹形狀。
另外,藉由適宜變更[A]聚合體與[C]化合物的種類、混合比,有時可形成如具有氟原子、矽原子的[A]聚合體變成膜中的上部,[C]化合物變成下部般的層分離膜。
以下對此種[C]化合物進行說明。作為[C]化合物,優選選自由丙烯酸樹脂、聚醯亞胺及聚醯亞胺前驅物、聚矽氧烷、環狀烯烴系樹脂、聚醚、聚碳酸酯、聚酯、環氧樹脂、酚樹脂、聚醯胺所組成的群組中的至少一種聚合體。對聚合體進行說明。
<丙烯酸樹脂> 作為丙烯酸樹脂,可列舉:使具有(甲基)丙烯醯基的不飽和單量體進行自由基聚合所獲得的聚合體。只要是此種丙烯酸樹脂,則並無特別限定。當用於具有顯影性的步驟時,理想的是包含具有羧基的構成單元的聚合體。
另外,就提升所獲得的膜的耐熱性、耐溶劑性等膜物性的觀點而言,理想的是含有聚合性基的樹脂。此種,作為聚合性基,可列舉:環氧基、(甲基)丙烯醯基、乙烯基等。
作為具有此種環氧基的聚合體,例如可列舉:1分子內具有2個以上的環氧乙烷基、氧雜環丁基、縮水甘油基、3,4-環氧基環己基、3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6 ]癸基等的聚合體。 是包含具有羧基的構成單元與具有聚合性基的構成單元的樹脂。
在此情況下,具有聚合性基的構成單元優選選自由具有環氧基的構成單元及具有(甲基)丙烯醯氧基的構成單元所組成的群組中的至少一種構成單元。藉由包含所述特定的構成單元,可形成具有優異的表面硬化性及深部硬化性的硬化膜。
藉由具有1個以上的羧基的乙烯性不飽和單量體(以下,稱為「不飽和單量體(a1)」)與具有環氧基的單量體等其他可進行共聚的乙烯性不飽和單量體(以下,稱為「不飽和單量體(a2)」)的共聚,可獲得具有環氧基與羧基的聚合體。
作為所述不飽和單量體(a1),例如可列舉:飽和一元羧酸、不飽和二羧酸、不飽和二羧酸的酐、多元羧酸的單[(甲基)丙烯醯氧基烷基]酯、在兩末端具有羧基與羥基的聚合物的單(甲基)丙烯酸酯、具有羧基的不飽和多環式化合物及其酐等。
作為不飽和一元羧酸,例如可列舉丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等,作為不飽和二羧酸,例如可列舉順丁烯二酸、反丁烯二酸、檸康酸、中康酸、衣康酸等,作為不飽和二羧酸的酐,例如可列舉作為所述二羧酸所例示的化合物的酐等。不飽和單量體(a1)可單獨使用、或將兩種以上混合使用。
在不飽和單量體(a1)與不飽和單量體(a2)的共聚物中,該聚合體中的不飽和單量體(a1)的共聚比例優選5質量%~50質量%,更優選10質量%~40質量%。藉由使不飽和單量體(a1)在此種範圍內進行共聚,可獲得鹼顯影性及保存穩定性優異的組成物。
作為不飽和單量體(a2)中的具有環氧基的單量體,可列舉:所述(甲基)丙烯酸縮水甘油酯、3-(甲基)丙烯醯氧基甲基-3-乙基氧雜環丁烷、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基環己基甲酯、(甲基)丙烯酸3,4-環氧基三環[5.2.1.02.6 ]癸酯等。
作為不飽和單量體(a1)與不飽和單量體(a2)的共聚物的具體例,例如可列舉:日本專利特開平7-140654號公報、日本專利特開平8-259876號公報、日本專利特開平10-31308號公報、日本專利特開平10-300922號公報、日本專利特開平11-174224號公報、日本專利特開平11-258415號公報、日本專利特開2000-56118號公報、日本專利特開2004-101728、日本專利特開平4-352101等中所揭示的共聚物。
另外,在本發明中,作為聚合體的具有(甲基)丙烯醯基的聚合體例如也可以使用如日本專利特開平5-19467號公報、日本專利特開平6-230212號公報、日本專利特開平7-207211號公報、日本專利特開平09-325494號公報、日本專利特開平11-140144號公報、日本專利特開2008-181095號公報等中所揭示般,在側鏈上具有(甲基)丙烯醯基等聚合性不飽和鍵的含有羧基的聚合體。
所述丙烯酸樹脂就其顯影性的觀點而言,理想的是具有含有鹼顯影性因從酸產生劑中產生的酸而增大的基的結構單元。作為此種鹼可溶性因酸的作用而增大的基,可列舉具有內酯環的基或酸解離性基等。
作為所述內酯環基,例如可列舉: 丁內酯環基、戊內酯環基等單環的內酯環基; 降冰片烷內酯環基、5-側氧基-4-氧雜三環[4.3.1.13,8 ]十一烷環基等多環的內酯環基等。
作為所述內酯環基,優選利用鹼的開環反應速度比未經取代的降冰片烷內酯環基大者。此處,所謂「內酯環基的利用鹼的開環反應速度」,是指在pH為10的水溶液中的內酯環基的開環反應的速度。
另外,作為所述內酯環基,優選單環的內酯環基、經拉電子基取代的多環的內酯環基、在內酯環以外的環中含有氧原子或硫原子的多環的內酯環基。此種內酯環基通常利用鹼的開環反應速度比未經取代的降冰片烷內酯環基大。
作為取代內酯環基的拉電子基,例如可列舉:氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子,氰基、氟化烷基等氟化烴基等。這些之中,優選氟原子、氰基、氟化烷基,更優選氟原子、氰基、三氟甲基、六氟異丙基。作為其他的此種基,可包含日本專利特開2006-021023號公報記載的具有內酯環基的結構單元。
以下表示含有酸解離性基的結構單元的具體例。所謂「酸解離性基」,是指取代羧基、羥基或磺基的氫原子的基,且為因酸的作用而解離的基。藉由含有酸解離性基,感放射線性樹脂組成物因藉由曝光而產生的酸,在曝光部與未曝光部中對於顯影液的溶解性產生差異,其結果,可提升鹼可溶性。
作為所述酸解離性基,可列舉具有縮醛結構的基。作為具有縮醛結構的基,例如可列舉:1-甲氧基乙氧基、1-乙氧基乙氧基、1-正丙氧基乙氧基、1-異丙氧基乙氧基、1-正丁氧基乙氧基等。作為可形成含有此種縮醛結構的構成單元的單量體,優選(甲基)丙烯酸1-烷氧基烷基酯、(甲基)丙烯酸四氫吡喃酯、1-烷氧基烷氧基苯乙烯、四氫吡喃氧基苯乙烯,更優選(甲基)丙烯酸1-烷氧基烷基酯等。另外,也可以列舉由下述式(1)所表示的結構單元。 [化10]
Figure 02_image027
所述式(1)中,R1 為氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基。Y1 為一價的酸解離性基。
作為所述R1 ,就單量體的共聚性的觀點而言,優選氫原子、甲基,更優選甲基。
作為由所述Y1 所表示的一價的酸解離性基,優選由下述式(Y-1)所表示的基。
[化11]
Figure 02_image029
所述式(Y-1)中,Re1 為碳數1~20的一價的烴基。Re2 及Re3 分別獨立地為碳數1~20的一價的鏈狀烴基或碳數3~20的一價的脂環式烴基、或者表示這些基相互結合並與它們所鍵結的碳原子一同構成的環員數3~20的脂環結構。
作為所述碳數1~20的一價的烴基,例如可列舉:碳數1~20的一價的鏈狀烴基、碳數3~20的一價的脂環式烴基或碳數6~20的一價的芳香族烴基等。
作為由所述Re1 、Re2 及Re3 所表示的碳數1~20的一價的鏈狀烴基,例如可列舉: 甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、異丁基、仲丁基、叔丁基、正戊基等烷基; 乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基等烯基; 乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基等炔基等。
這些之中,優選烷基,更優選碳數1~4的烷基,進而更優選甲基、乙基、異丙基,特優選乙基。
作為由所述Re1 、Re2 及Re3 所表示的碳數3~20的一價的脂環式烴基,例如可列舉: 環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環辛基等單環的環烷基; 降冰片基、金剛烷基、三環癸基、四環十二基等多環的環烷基; 環丙烯基、環丁烯基、環戊烯基、環己烯基等單環的環烯基; 降冰片烯基、三環癸烯基等多環的環烯基等。 這些之中,優選單環的環烷基、多環的環烷基,更優選環戊基、環己基、降冰片基、金剛烷基。
作為由所述Re1 所表示的碳數6~20的一價的芳香族烴基,例如可列舉: 苯基、甲苯基、二甲苯基、均三甲苯基、萘基、甲基萘基、蒽基、甲基蒽基等芳基; 苄基、苯乙基、萘基甲基、蒽基甲基等芳烷基等。
作為可形成含有此種酸解離性基的構成單元的單量體,可列舉:(甲基)丙烯酸叔丁氧酯、(甲基)丙烯酸金剛烷酯等。作為除此以外的具體例,可應用日本專利特開2006-021023號公報記載的化合物。
<聚醯亞胺及聚醯亞胺前驅物> 聚醯亞胺優選在聚合體的構成單元中具有鹼可溶性的基的聚醯亞胺。作為鹼可溶性的基,例如可列舉羧基。藉由在構成單元中具有鹼可溶性的基,例如羧基,而具備鹼顯影性(鹼可溶性),在鹼顯影時可抑制曝光部的浮渣顯現。同樣地,聚醯亞胺前驅物例如也可以具有羧基等鹼可溶性的基而具備鹼可溶性。
另外,聚醯亞胺若在構成單元中具有氟原子,則當利用鹼性水溶液進行顯影時,可對膜的界面賦予疏水性,並抑制界面的滲入等,故優選。為了充分獲得界面的滲入防止效果,聚醯亞胺中的氟原子含量優選10質量%以上,另外,就對於鹼性水溶液的溶解性的觀點而言,優選20質量%以下。
本實施形態的組成物中所使用的聚醯亞胺例如為使酸成分與胺成分進行縮合所獲得的聚醯亞胺。作為酸成分,優選選擇四羧酸二酐,胺成分優選選擇二胺。 作為用於聚醯亞胺的形成的四羧酸二酐,優選3,3',4,4'-聯苯四羧酸二酐、2,3,3',4'-聯苯四羧酸二酐、2,2',3,3'-聯苯四羧酸二酐、3,3',4,4'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2',3,3'-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-雙(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1-雙(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-雙(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、雙(3,4-二羧基苯基)碸二酐、雙(3,4-二羧基苯基)醚二酐、2,2-雙(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐、3,3',4,4'-二苯基碸四羧酸二酐、9,9-雙(3,4-二羧基苯基)芴二酐、9,9-雙{4-(3,4-二羧基苯氧基)苯基}芴二酐或下述所示的結構的酸二酐等。可使用兩種以上的所述四羧酸二酐。
作為用於聚醯亞胺的形成的二胺的具體例,優選3,3'-二胺基二苯基醚、3,4'-二胺基二苯基醚、4,4'-二胺基二苯基醚、3,3'-二胺基二苯基甲烷、3,4'-二胺基二苯基甲烷、4,4'-二胺基二苯基甲烷、3,3'-二胺基二苯基碸、3,4'-二胺基二苯基碸、4,4'-二胺基二苯基碸、3,3'-二胺基二苯硫醚、3,4'-二胺基二苯硫醚、4,4'-二胺基二苯硫醚、間苯二胺、對苯二胺、1,4-雙(4-胺基苯氧基)苯、9,9-雙(4-胺基苯基)芴或下述所示的結構的二胺等。可使用兩種以上的所述二胺。
作為此種聚醯亞胺及聚醯亞胺前驅物,例如也可以使用日本專利特開2011-133699號公報、日本專利特開2009-258634號公報等中所揭示的聚合體。另外,也可以適宜地使用在作為聚醯亞胺前驅物的聚醯胺酸的羧基中具有所述酸解離性的聚醯亞胺衍生物。
<聚矽氧烷> 聚矽氧烷只要是具有矽氧烷鍵的化合物的聚合物,則並無特別限定。該聚矽氧烷通常將例如從光酸產生劑中產生的酸或從光鹼產生劑中產生的鹼作為催化劑來進行硬化。
作為聚矽氧烷,優選由下述式(2B)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合物。
[化12]
Figure 02_image031
式(2B)中,R20 為碳數1~20的非水解性的有機基。R21 為碳數1~4的烷基。q為0~3的整數。當R20 或R21 為多個時,這些R20 或R21 可相同,也可以不同。
作為由所述R20 所表示的碳數1~20的非水解性的有機基,可列舉:碳數1~12的烷基、碳數6~12的芳基、碳數7~12的芳烷基等。這些基可為直鏈狀、分支狀、或環狀。另外,這些烷基、芳基及芳烷基所具有的氫原子的一部分或全部可由乙烯基、(甲基)丙烯醯基或環氧基取代。
作為由所述R21 所表示的碳數1~4的烷基,可列舉:甲基、乙基、正丙基、異丙基、丁基等。q為0~3的整數,但優選0~2的整數,更優選0及1,進而更優選1。當q為所述數值時,水解·縮合反應的進行變得更容易,其結果,硬化反應的速度變大,可提升所獲得的硬化膜的強度或密接性等。
這些由所述式(2B)所表示的水解性矽烷化合物之中,優選經4個水解性基取代的矽烷化合物、以及經1個非水解性基與3個水解性基取代的矽烷化合物,更優選經1個非水解性基與3個水解性基取代的矽烷化合物。作為優選的水解性矽烷化合物的具體例,可列舉:四乙氧基矽烷、甲基三甲氧基矽烷、甲基三乙氧基矽烷、甲基三-異丙氧基矽烷、甲基三丁氧基矽烷、苯基三甲氧基矽烷、乙基三甲氧基矽烷、乙基三乙氧基矽烷、乙基三異丙氧基矽烷、乙基三丁氧基矽烷、丁基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、3-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷及3-甲基丙烯醯氧基丙基三乙氧基矽烷。此種水解性矽烷化合物可單獨使用一種、或者也可以將兩種以上組合使用。
使由所述式(2B)所表示的水解性矽烷化合物進行水解縮合的條件只要是使由所述式(2B)所表示的水解性矽烷化合物的至少一部分進行水解,而將水解性基轉換成矽醇基,並產生縮合反應的條件,則並無特別限定,作為一例,可如以下般實施。
用於由所述式(2B)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合的水優選使用藉由逆滲透膜處理、離子交換處理、蒸餾等方法而得到精製的水。藉由使用此種精製水,可抑制副反應,並提升水解的反應性。
作為可用於由所述式(2B)所表示的水解性矽烷化合物的水解縮合的溶媒,並無特別限定,例如可列舉:乙二醇單烷基醚乙酸酯、二乙二醇二烷基醚、丙二醇單烷基醚、丙二醇單烷基醚乙酸酯、丙酸酯類等。
作為聚矽氧烷,例如也可以使用日本專利特開2011-28225號公報、日本專利特開2006-178436號公報等中所揭示的聚矽氧烷。
<環狀烯烴系樹脂> 作為環狀烯烴系樹脂,並無特別限制,只要是包含環狀烯烴部位的樹脂即可,例如可使用WO2013/054864號公報中所記載的環狀烯烴系樹脂。可藉由所記載的方法來合成。
<聚碳酸酯> 作為聚碳酸酯,並無特別限制,只要是包含芴部位的聚碳酸酯樹脂即可,例如可使用日本專利特開2008-163194號公報中所記載的聚碳酸酯。
<聚酯> 作為聚酯,並無特別限制,特優選具有胺基甲酸酯鍵部位的聚酯、包含芴部位的聚酯,例如可藉由日本專利特開2010-285505號公報或日本專利特開2011-197450號公報中所記載的方法來合成。
<環氧樹脂> 作為環氧樹脂,並無特別限制,只要是具有環氧基的化合物即可,以下表示具體例。
可列舉:雙酚A二縮水甘油醚、雙酚F二縮水甘油醚、雙酚S二縮水甘油醚、氫化雙酚A二縮水甘油醚、氫化雙酚F二縮水甘油醚、氫化雙酚AD二縮水甘油醚等雙酚型二縮水甘油醚類; 1,4-丁二醇二縮水甘油醚、1,6-己二醇二縮水甘油醚、甘油三縮水甘油醚、三羥甲基丙烷三縮水甘油醚、聚乙二醇二縮水甘油醚、聚丙二醇二縮水甘油醚等多元醇的聚縮水甘油醚類; 藉由在乙二醇、丙二醇、甘油等脂肪族多元醇中加成一種或兩種以上的環氧烷所獲得的聚醚多元醇的聚縮水甘油醚類;苯酚酚醛清漆型環氧樹脂; 甲酚酚醛清漆型環氧樹脂;多酚型環氧樹脂;脂肪族長鏈二元酸的二縮水甘油酯類; 高級脂肪酸的縮水甘油酯類;脂肪族聚縮水甘油醚類;環氧化大豆油、環氧化亞麻子油等。
<酚樹脂> 作為優選作為本實施形態的組成物中所使用的樹脂的酚樹脂,可適宜地使用可藉由利用福爾馬林等醛類並以公知的方法使酚類進行縮聚所獲得的酚樹脂,可使用酚醛清漆樹脂、甲階酚醛樹脂的任一者。這些之中,尤其就控制分子量的觀點而言,特優選酚醛清漆樹脂。
<聚醯胺> 作為聚醯胺,可適宜地使用溶解在有機溶劑中的聚醯胺,作為此種聚醯胺,例如可使用特殊聚醯胺樹脂:PA系列(T&K TOKA股份有限公司製造)等。
作為[C]化合物,就鹼顯影性的觀點而言,優選丙烯酸樹脂、聚醯亞胺衍生物、酚樹脂。
在本實施形態的組成物中,作為[C]化合物的含量,相對於[A]聚合體100質量份,優選1質量份~10000質量份,更優選10質量份~8500質量份。藉由將[C]化合物的含量設為所述範圍,可提升所獲得的膜的耐熱性、耐溶劑性、耐光性。
<[D]增感劑> 本發明的實施形態的組成物可含有[D]增感劑。藉由進一步含有[D]增感劑,可進一步提升該組成物的放射線感度。[D]增感劑優選吸收光化射線或放射線而成為電子激發狀態的化合物。成為電子激發狀態的[D]增感劑與[B]酸產生劑接觸,產生電子移動、能量移動、發熱等,由此[B]酸產生劑產生化學變化而分解並生成酸。
作為[D]增感劑,可列舉屬於以下的化合物類、且在350 nm~450 nm的區域中具有吸收波長的化合物等。
作為[D]增感劑,優選多核芳香族類、吖啶酮類、苯乙烯基類、鹼性苯乙烯基類、香豆素類、氧雜蒽酮類,更優選氧雜蒽酮類。氧雜蒽酮類之中,特優選二乙基硫雜蒽酮及異丙基硫雜蒽酮。
在本實施形態的組成物中,[D]增感劑可單獨使用一種,也可以將兩種以上混合使用。
在本實施形態的組成物中,作為[D]增感劑的含量,相對於[B]酸產生劑100質量份,優選0.1質量份~30質量份,更優選1質量份~4質量份。藉由將[D]增感劑的含量設為所述範圍,本實施形態的組成物可使作為感放射線性組成物的感度最佳化,因此可形成高解析度的凹圖案並製造具有親液部與疏液部的基材。
<[E]淬滅劑> 除所述[A]聚合體、[B]酸產生劑、[C]化合物、[D]增感劑以外,本發明的實施形態的組成物可含有[E]淬滅劑。
[E]淬滅劑作為防止來自[B]酸產生劑的酸的擴散的酸擴散抑制材料發揮功能。作為[E]淬滅劑,可使用藉由曝光而感光並產生弱酸的光降解性鹼。光降解性鹼在曝光部中產生酸,另一方面,在未曝光部中發揮由陰離子所產生的高的酸捕捉功能,補充來自[C]酸產生劑的酸,並使從曝光部朝未曝光部擴散的酸失活。即,由於僅在未曝光部中使酸失活,因此保護基的脫離反應的對比度提升,作為結果,可進一步提升解析性。作為光降解性鹼的一例,有藉由曝光而分解並失去酸擴散控制性的鎓鹽化合物。
在本實施形態的組成物中,[E]淬滅劑可單獨使用一種,也可以將兩種以上混合使用。在本實施形態的組成物中,作為[E]淬滅劑的含量,相對於[B]酸產生劑100質量份,優選0.001質量份~5質量份,更優選0.005質量份~3質量份。藉由設為所述範圍,可使本實施形態的組成物的反應性最佳化,因此可形成高解析度的凹圖案並製造具有親液部與疏液部的基材。
<[F]聚合性化合物> 本發明的實施形態的組成物藉由含有[F]聚合性化合物,而可進行該組成物的硬化。
[F]聚合性化合物是具有乙烯性不飽和鍵的聚合性化合物。作為此種聚合性化合物,可列舉: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、甘油二(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-(甲基)丙烯醯氧基二乙氧基苯基)丙烷、2,2-雙(4-(甲基)丙烯醯氧基聚乙氧基苯基)丙烷、(甲基)丙烯酸2-羥基-3-(甲基)丙烯醯氧基丙酯、乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、二乙二醇二縮水甘油醚二(甲基)丙烯酸酯、鄰苯二甲酸二縮水甘油酯二(甲基)丙烯酸酯、甘油三丙烯酸酯、甘油聚縮水甘油醚聚(甲基)丙烯酸酯等。這些化合物可單獨使用、或將兩種以上組合使用。
這些化合物可使用日本專利特開2013-164471號公報、日本專利特開2012-212114號公報、日本專利特開2010-85929號公報中所記載的光聚合起始劑。
在本實施形態的組成物中,相對於[A]聚合體100質量份,[F]聚合性化合物的使用量優選1質量份~9900質量份,更優選3質量份~8000質量份,進而更優選5質量份~5000質量份。藉由將[F]聚合性化合物的使用量設為所述範圍內,可提高從本實施形態的組成物所獲得的塗膜的硬度,並使耐熱性變得更良好。
<[G]光自由基聚合起始劑> [G]光自由基聚合起始劑是受到放射線的照射而促進[F]聚合性化合物的聚合的化合物。因此,當本發明的實施形態的組成物含有[F]聚合性化合物時,優選使用[G]光自由基聚合起始劑。 光自由基聚合起始劑是感應放射線而產生可使具備聚合性的化合物的聚合開始的自由基種的成分。可使聚合性化合物的交聯反應開始,並提升所獲得的膜的耐熱性、耐溶劑性。
作為此種光自由基聚合起始劑,例如可列舉:O-醯基肟化合物、苯乙酮化合物、聯咪唑化合物等。這些化合物可單獨使用,也可以將兩種以上混合使用。
作為O-醯基肟化合物,優選1,2-辛二酮1-[4-(苯硫基)-2-(O-苯甲醯基肟)]、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基苯甲醯基)-9H-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、乙酮-1-[9-乙基-6-(2-甲基-4-四氫呋喃基甲氧基苯甲醯基)-9.H.-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)、或乙酮-1-[9-乙基-6-{2-甲基-4-(2,2-二甲基-1,3-二氧雜環戊基)甲氧基苯甲醯基}-9.H.-哢唑-3-基]-1-(O-乙醯基肟)。
作為苯乙酮化合物,例如可列舉:α-胺基酮化合物、α-羥基酮化合物。
苯乙酮化合物之中,優選α-胺基酮化合物,更優選2-二甲基胺基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-嗎啉-4-基-苯基)-丁烷-1-酮、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-嗎啉基丙烷-1-酮、2-苄基-2-二甲基胺基-1-(4-嗎啉基苯基)-丁酮-1。
另外,可使用日本專利特開2013-164471號公報、日本專利特開2012-212114號公報、日本專利特開2010-85929號公報中所記載的光自由基聚合起始劑。
相對於[A]聚合體100質量份,作為光自由基聚合起始劑所例示的光聚合起始劑的含量優選1質量份~5000質量份,更優選5質量份~3000質量份。藉由將光自由基聚合起始劑的含量設為1質量份~5000質量份,即便是低曝光量,本實施形態的感放射線性樹脂組成物也可以形成具有高耐溶媒性、高硬度及高密接性的硬化膜。
就與各成分不進行反應、以及塗膜形成的容易性的觀點而言,優選醇類、二烷基醚等醚類、二乙二醇烷基醚類、乙二醇烷基醚乙酸酯類、丙二醇單烷基醚類、丙二醇單烷基醚乙酸酯類、酮類及酯類,特優選1-辛醇、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇乙基甲基醚、甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、環己酮等。
<密接助劑> 在本實施形態的感放射線性樹脂組成物中,為了提升成為基板的無機物,例如矽、氧化矽、氮化矽等矽化合物,矽酸鹽、石英等玻璃,及金、銅、鋁等金屬與絕緣膜的接著性,優選使用密接助劑。作為此種密接助劑,優選使用官能性矽烷偶聯劑。作為官能性矽烷偶聯劑的例子,可列舉具有羧基、甲基丙烯醯基、異氰酸酯基、環氧基(優選環氧乙烷基)、硫醇基等反應性取代基的矽烷偶聯劑等。
作為官能性矽烷偶聯劑的具體例,可列舉:三甲氧基矽烷基苯甲酸、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷、乙烯基三乙醯氧基矽烷、乙烯基三甲氧基矽烷、γ-異氰酸酯丙基三乙氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基矽烷、γ-縮水甘油氧基丙基烷基二烷氧基矽烷、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)乙基三甲氧基矽烷等。這些之中,優選γ-縮水甘油氧基丙基烷基二烷氧基矽烷、β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷、γ-甲基丙烯醯氧基丙基三甲氧基矽烷。
<其他任意成分> 只要無損本發明的效果,本實施形態的組成物可進而含有其他任意成分。作為其他任意成分,可列舉:界面活性劑、保存穩定劑、耐熱性提升劑等。在本實施形態的組成物中,其他任意成分可單獨使用一種,也可以將兩種以上混合使用。
該感放射線性樹脂組成物可用於使用鹼性顯影液的正型圖案形成用途,也可以用於使用含有有機溶媒的顯影液的負型圖案形成用途。
<親疏材料的製備例> 以下表示用於親疏材料的[A]聚合體的合成例。 [合成例1] 向具備冷卻管及攪拌機的燒瓶中加入二甲基2,2'-偶氮雙(2-甲基丙酸酯)8質量份、2,4-二苯基-4-甲基-1-戊烯2質量份、及丙二醇單甲基醚乙酸酯200質量份。繼而,加入甲基丙烯酸4- 羥基苯酯64質量份、甲基丙烯酸甲酯36質量份,在氮氣環境下,緩慢地進行攪拌,並使溶液的溫度上升至80℃,將該溫度保持4小時來進行聚合,由此獲得含有作為共聚物的聚合體(A-1)的溶液(固體成分濃度=34.7質量%,Mw=28000,Mw/Mn=2.4)。再者,固體成分濃度表示共聚物質量在共聚物溶液的總質量中所占的比例。
繼而,向所獲得的含有聚合體(A-1)的溶液10質量份中添加丙二醇單甲基醚乙酸酯11質量份、3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟-1-乙烯氧基辛烷5.3質量份,充分地攪拌後,添加三氟乙酸0.31質量份,在氮氣環境下,以80℃進行9小時反應。繼而,將反應溶液冷卻至室溫為止,添加吡啶0.43質量份來淬滅反應。將所獲得的反應溶液滴加至十分過剩的甲醇中,由此進行再沉澱精製,繼而溶解在13質量份的丙二醇單甲基醚乙酸酯中後,滴加至十分過剩的己烷中,由此進行再沉澱精製,乾燥後,獲得作為白色固體狀的共聚物的聚合體[A-1]7.1質量份。使用1 H-核磁共振(Nuclear Magnetic Resonance,NMR)對所獲得的聚合體[A-1]進行分析,而確認正進行縮醛化(化學位移:5.50 ppm,縮醛基C-H)。
將所述合成例1中所獲得的[A]聚合體(P-1)100質量份、作為[B]酸產生劑的N-羥基萘二甲醯亞胺-三氟甲磺酸酯2質量份、作為[D]增感劑的2,4-二乙基硫雜蒽酮0.5質量份、及作為[E]淬滅劑的2-苯基苯並咪唑0.1質量份混合,並添加作為界面活性劑的珀利弗洛(Polyflow)No95(共榮社化學(股份)製造)0.1質量份,以固體成分濃度變成18質量%的方式添加作為溶劑的丙二醇單甲基醚乙酸酯後,利用孔徑為0.5 μm的微孔過濾器進行過濾,由此製備感放射線性組成物。
<圖案結構體及圖案形成方法> 對使用所述親疏材料的圖案形成方法及藉由該圖案形成方法所形成的圖案結構體進行說明。以下,作為圖案結構體,特別對配線結構體進行說明。 <第1實施形態> 對本實施形態的配線結構體100及配線形成方法進行說明。 [配線結構體] 首先,一面參照圖式,一面對藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體100的構成進行說明。
圖1是說明藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體100的構成的圖。在該圖中,從上部起表示配線結構體100的俯視圖、沿著A-A'的剖面圖及沿著B-B'的剖面圖。再者,在配線形成方法的說明中,以下所使用的圖式也相同。
本實施形態的配線結構體100至少具備基板102、第1塗膜104、及配線108。
基板102具有相互對向的第1面102a及第2面102b。另外,在俯視中,基板102具有第1區域R1及第2區域R2。第2區域R2配置在除第1區域R1以外的區域的至少一部分中。
在本實施形態中,第1區域R1沿著基板102的周邊部來配置。進而,第1區域R1及第2區域R2相互未分離,而相互接觸。
作為可使用的基板102的材質,例如可列舉:玻璃、石英、矽、樹脂等。作為樹脂的具體例,可列舉:聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸丁二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚碸、聚碳酸酯、聚醯亞胺、環狀烯烴的開環聚合體(開環易位聚合(Ring Opening Metathesis Polymerization,ROMP)聚合物)及其氫化物。
另外,作為基板102,因優選將藉由本實施形態的配線形成方法而最終獲得的配線結構體100直接用於電子電路等,故優選從先前以來用於電子電路的樹脂製基板、玻璃基板、半導體基板。
第1塗膜104配置在基板102的第1面102a上的除第1區域R1以外的區域中。換言之,除配置第1塗膜104的區域以外的區域為第1區域R1。在本實施形態中,第1塗膜104呈島狀地配置在基板102的第1面102a上。
作為第1塗膜104的材料,含有所述親疏材料作為成分。配置第1塗膜104的區域包含第2區域R2,在第2區域R2中,至少在第1面102a側的表面上具有親液性。在本實施形態中,第1塗膜104在第2區域R2的表面及內部具有親液性,除第2區域R2以外的區域具有疏液性。進而,第1塗膜104的第2區域R2的膜厚比除第2區域R2以外的區域的膜厚薄。
在剖面觀察中,配線108至少形成在第1塗膜104上。另外,在俯視中,配線108至少形成在第1塗膜104上的第2區域R2中。此處,第2區域R2為具有親液性的區域。在第1塗膜104上,在除第2區域R2以外的區域中不形成配線108。即,在第1塗膜104上,在除具有親液性的區域以外的區域中不形成配線108。在本實施形態中,配線108的一部分進而延長至基板102的第1區域R1中,而與基板102的第1面102a接觸。
再者,在本實施形態中,使用對第1塗膜104及配線108的層結構及平面的圖案等進行了簡化的例子,這是為了說明的簡化,並不限於該例,可採用多種多樣的構成。
[配線形成方法] 繼而,一面參照圖式,一面對用以形成本實施形態的配線結構體100的配線形成方法進行詳細說明。
使用本實施形態的親疏材料的配線形成方法依次包含下述的步驟(a)~步驟(c)。 (a)在基板102上形成第1塗膜104的步驟、 (b)將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟、 (c)將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2中的步驟。 以下,一面參照圖式,一面對各步驟進行詳細說明。
[步驟(a)] 步驟(a)是在基板102上形成第1塗膜104的步驟。第1塗膜104具有疏液性,藉由照射特定波長的能量而親液化。第1塗膜104例如藉由含有所述親疏材料而被賦予此種性質。
圖2A是說明準備本實施形態的配線形成方法中所使用的基板102的階段的圖。
作為可使用的基板102的材質,可使用配線結構體100的構成的說明中所述者,因此此處省略詳細的說明。
圖2B是示意性地說明將第1塗膜104塗布在基板102上的狀態的圖。
作為第1塗膜104的塗布方法,例如可採用:使用毛刷或刷子的塗布法、浸漬法、噴霧法、輥塗法、旋轉塗布法(旋塗法)、縫模塗布法、棒塗法、柔版印刷、膠版印刷、噴墨印刷、分配法等適宜的方法。這些塗布方法之中,特優選縫模塗布法或旋塗法。
塗布後,為了使塗膜中的溶媒揮發,視需要可進行預烘烤(Prebake,PB)。作為PB溫度,通常為60℃~140℃,優選80℃~120℃。作為PB時間,通常為5秒~600秒,優選10秒~300秒。
作為步驟(a)中所塗布的第1塗膜104的膜厚,優選100 nm~10,000 nm,更優選200 nm~5,000 nm。
再者,在將第1塗膜104塗布於基板102上之前,視需要可對基板102表面實施清洗、粗面化、微少的凹凸面的賦予等前處理。
[步驟(b)] 步驟(b)是將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟。步驟(b)包含以下的步驟(b-1)與步驟(b-2)。步驟(b-1)是曝光步驟,對第1區域R1的第1塗膜104照射特定波長的能量。與此同時,第1區域R1的第1塗膜104的表面親液化。步驟(b-2)是顯影步驟,與該特定的藥液接觸來將第1區域R1的第1塗膜104去除。以下,將該特定的藥液稱呼為顯影液。
圖2C是示意性地說明對基板102上的第1區域R1的第1塗膜104照射特定波長的能量的步驟的圖。
在步驟(b-1)中,如圖2C所示,對基板102上的第1塗膜104的第1區域R1照射特定波長的能量,而形成具有照射部104a(第1區域R1)與未照射部104b的第1塗膜104。
通過步驟(b-1),親疏材料中的酸解離性基因酸產生劑的效果而脫離並揮發。其結果,與未照射部104b的膜厚相比,照射部104a(第1區域R1)的膜厚變薄,而形成凹圖案。此時,若酸解離性基具有氟原子,則步驟(a)中所獲得的第1塗膜104及未照射部104b顯示出疏液性,但伴隨酸解離性基的消失,與未照射部104b相比,照射部104a(第1區域R1)變成親液性。
因此,當在步驟(a)中,使用含有包含具有氟原子的酸解離性基的化合物的組成物時,通過步驟(b-1),在基板102上形成具有疏液性的未照射部104b、及比未照射部104b親液性的作為凹圖案的照射部104a(第1區域R1)的第1塗膜104。
在步驟(b-1)中,能夠以形成形狀與欲形成的第1塗膜104的圖案形狀相同的照射部104a(第1區域R1)的方式,使用具有規定的圖案的光罩、金屬遮罩、遮光密封件等進行曝光。作為光罩,可使用二元遮罩、半色調遮罩或灰色調遮罩等多灰階遮罩。可應用曝光方式及接觸曝光方式的任一者。或者,也可以使用直描式曝光裝置對規定的圖案進行描繪曝光。
作為用於曝光的具有能量的放射線,依據作為目標的圖案的線寬,例如可列舉:可見光線、紫外線、遠紫外線、極紫外線(13.5 nm,EUV(Extreme Ultraviolet))、X射線、γ射線等電磁波;電子束、α射線等帶電粒子束等。這些之中,優選產業上通常所使用的紫外線,特別是含有300 nm以上的波長的g射線、h射線、i射線的波長混合光,或i射線單波長、375 nm單波長等的放射線。
在步驟(b-1)後,也可以包含對第1塗膜104進行加熱的步驟。藉由對步驟(b-1)中所獲得的第1塗膜104進行加熱,而形成具有相當於作為照射部104a(第1區域R1)的部分的凹部、及相當於作為未照射部104b的部分的凸部的第1塗膜104。
藉由對第1塗膜104進行加熱的步驟,可使步驟(b-1)的照射部104a(第1區域R1)中所產生的酸解離性基因酸產生劑的效果而脫離的成分進一步揮發。其結果,照射部104a中的凹狀的凹陷進一步深化(凹部的膜厚變得更薄),可形成凹部的膜厚相對於凸部的膜厚薄10%以上的形狀的第1塗膜104。
在步驟(a)中,若使用含有包含具有氟原子的酸解離性基的化合物的組成物,則藉由對第1塗膜104進行加熱,而在基板102上形成具有疏液性的凸部與比該部分親液性的凹部的第1塗膜104。
雖然詳細情況將後述,但若將液狀的膜形成材料塗布在此種第1塗膜104上,則凸部與凹部的膜厚差大,因此該材料容易因第1塗膜104表面的凹凸而集中在凹部上,但不僅藉由該第1塗膜104表面形狀的效果,而且藉由該表面的親液·疏液性,而使該材料容易集中在凹部上,更容易形成具有所期望的形狀的(具體而言微細的)圖案的配線。
另外,在步驟(a)中,若使用含有包含具有氟原子的酸解離性基的化合物的組成物,則藉由能量照射,具有氟原子的基脫離。該脫離基相對容易揮發,因此在對第1塗膜104進行加熱的步驟中,可更簡便地形成凸部與凹部的膜厚差大的第1塗膜104。
作為對第1塗膜104進行加熱的方法,例如可列舉:使用加熱板、批次式烘箱或輸送機式烘箱對塗布有第1塗膜104的基板102進行加熱的方法,使用乾燥機等進行熱風乾燥的方法,進行真空烘烤的方法。
所述加熱的條件也根據步驟(a)中所使用的親疏材料的組成、或步驟(b-1)中所獲得的第1塗膜104的厚度等而不同,但優選60℃~150℃、3分鐘~30分鐘左右。
圖2D是示意性地說明選擇性地去除基板102上的第1塗膜104的照射部104a(第1區域R1)的狀態的圖。
在步驟(b-2)中,使用顯影液,選擇性地去除通過步驟(b-1)而形成在第1塗膜104上的照射部104a(第1區域R1)。由此,形成規定的第1塗膜104的圖案。
作為所述顯影液,例如可列舉:鹼性顯影液、含有有機溶媒的顯影液等。顯影液可依據要形成的圖案形狀而選擇。當藉由曝光來將遮罩圖案投影在第1塗膜104上時,利用鹼性的水溶液對光照射強度強的區域進行顯影,由此將規定的閾值以上的曝光部溶解·去除,由此可形成第1塗膜104的圖案。即,含有親疏材料的第1塗膜104可作為正型的抗蝕劑發揮功能。另一方面,當藉由曝光來將遮罩圖案投影在第1塗膜104上時,利用含有有機溶媒的液體對光照射強度弱的區域進行顯影,由此將規定的閾值以下的曝光部溶解·去除,由此可形成第1塗膜104的圖案。即,含有親疏材料的第1塗膜104也可以作為負型的抗蝕劑發揮功能。也可以依據所期望的解析性或圖案形狀而將這些顯影液加以組合來進行顯影。
作為所述鹼性顯影液,例如可列舉:溶解有氫氧化鈉、氫氧化鉀、碳酸鈉、矽酸鈉、偏矽酸鈉、氨水、乙基胺、正丙基胺、二乙基胺、二-正丙基胺、三乙基胺、甲基二乙基胺、乙基二甲基胺、三乙醇胺、氫氧化四甲基銨(Tetramethyl Ammonium Hydroxide,TMAH)、吡咯、呱啶、膽鹼、1,8-二氮雜雙環-[5.4.0]-7-十一烯、1,5-二氮雜雙環-[4.3.0]-5-壬烯等鹼性化合物的至少一種的鹼性水溶液等。
作為所述含有有機溶媒的顯影液中所含有的有機溶媒,例如可列舉:作為所述感放射線性樹脂組成物的溶媒所列舉的溶媒的一種或兩種以上等。這些之中,優選醇系溶媒、醚系溶媒、酯系溶媒、酮系溶媒。作為醚系溶媒,優選含有芳香族的醚系溶媒,更優選茴香醚。作為酯系溶媒,優選乙酸酯系溶媒,更優選乙酸正丁酯。作為酮系溶媒,優選鏈狀酮系溶媒,更優選2-庚酮。
作為顯影液中的有機溶媒的含量,優選80質量%以上,更優選90質量%以上,進而更優選95質量%以上,特優選99質量%以上。藉由將顯影液中的有機溶媒的含量設為所述範圍,可提升曝光部與未曝光部的對比度,其結果,可發揮更優異的焦深及曝光裕度,並形成線寬粗糙度(Line Width Roughness,LWR)及臨界尺寸均勻性(Critical Dimension Uniformity,CDU)更小的抗蝕劑圖案。再者,作為有機溶媒以外的成分,例如可列舉:水、矽油等。
在顯影液中,視需要可添加適量的界面活性劑。作為界面活性劑,例如可使用:離子性或非離子性的氟系界面活性劑及/或矽系界面活性劑等。
作為顯影方法,例如可列舉:使基板在充滿顯影液的槽中浸漬固定時間的方法(浸漬法);藉由利用表面張力使顯影液堆積在基板表面並靜止固定時間來進行顯影的方法(覆液法);將顯影液噴霧至基板表面的方法(噴霧法);一面以固定速度掃描顯影液噴出噴嘴,一面朝以固定速度旋轉的基板上連續噴出顯影液的方法(動態分配法)等。
所述顯影後,優選使用水、醇等淋洗液進行淋洗後,進行乾燥。作為所述淋洗的方法,例如可列舉:朝以固定速度旋轉的基板上連續噴出淋洗液的方法(旋轉塗布法)、使基板在充滿淋洗液的槽中浸漬固定時間的方法(浸漬法)、將淋洗液噴霧至基板表面的方法(噴霧法)等。
[步驟(c)] 步驟(c)是將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2中的步驟。步驟(c)包含以下的步驟(c-1)與步驟(c-2)。步驟(c-1)是照射特定波長的能量來使第2區域R2的第1塗膜104的表面親液化。步驟(c-2)藉由將含有導電材料106的溶液塗布在第1塗膜104上,而將導電材料106至少堆積在第2區域R2中。
圖2E是示意性地說明對第1塗膜104的第2區域R2照射特定波長的能量的步驟的圖。
在步驟(c-1)中,如圖2E所示,對形成在基板102上的第1塗膜104的圖案上的一部分照射特定波長的能量,而形成具有照射部104a(第2區域R2)與未照射部104b的第1塗膜104。
此處,藉由與步驟(b-1)相同的機制,親疏材料中的酸解離性基因酸產生劑的效果而脫離並揮發。其結果,與未照射部104b的膜厚相比,照射部104a(第2區域R2)的膜厚變薄,而形成凹圖案。此時,若酸解離性基具有氟原子,則步驟(a)中所獲得的塗膜及未照射部104b顯示出疏液性,但伴隨酸解離性基的消失,與未照射部104b相比,照射部104a(第2區域R2)變成親液性。
在步驟(c-1)中,與步驟(b-1)同樣地,也能夠以形成形狀與欲形成的第2區域R2的圖案形狀相同的照射部104a的方式,隔著具有規定的圖案的光罩、金屬遮罩、遮光密封件等114進行曝光。或者,也可以使用直描式曝光裝置對規定的圖案進行描繪曝光。
在步驟(c-1)後,也可以包含對第1塗膜104進行加熱的步驟。作為進行加熱的步驟,可使用與步驟(b)中所說明的進行加熱的步驟相同的步驟。藉由對步驟(c-1)中所獲得的第1塗膜104進行加熱,而形成具有相當於作為照射部104a(第2區域R2)的部分的凹部、及相當於作為未照射部104b的部分的凸部的第1塗膜104。
圖2F是示意性地說明將含有導電材料106的溶液塗布在第1塗膜104上的步驟的圖。
在步驟(c-2)中,如圖2F所示,將含有導電材料106的溶液塗布在第1塗膜104上,由此將導電材料106至少堆積在第2區域R2中。
作為所述塗布的方法,並無特別限定,例如可採用:使用毛刷或刷子的塗布法、浸漬法、噴霧法、輥塗法、旋轉塗布法(旋塗法)、縫模塗布法、棒塗法、刮板法、柔版印刷、膠版印刷、噴墨印刷、分配法等適宜的方法。這些塗布方法之中,特優選浸漬法、噴霧法、旋塗法、縫模塗布法、膠版印刷法、噴墨印刷、分配法。
另外,就形成微細並具有厚度、電阻低且難以斷線的配線的觀點而言,優選浸漬法、噴墨法、分配法。
關於導電材料106,由於第1塗膜104具有疏液性的凸部與比其親液性的凹部(第2區域R2),因此當使用液狀的導電材料106時,不論使用所述任一種方法,在凸部中導電材料106均被排斥,而容易集中在凹部,因此變成導電材料106沿著凹部堆積的狀態。
藉由以上所說明的步驟(c)而形成配線108。藉由以上的步驟,可形成圖1中所示的配線結構體100。
以上,對本實施形態的配線形成方法進行了說明。根據本實施形態的配線形成方法,可提供削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的配線形成方法。
再者,在本實施形態中,對依次包含所述步驟(a)、步驟(b)及步驟(c)的配線形成方法進行了說明。但是,步驟的順序及各自的次數並不限定於此,若為本領域從業人員,則可依據所期望的配線結構體的構成而任意地變更所述步驟的順序及各自的次數,因此應解釋成此種配線形成方法也屬於本發明的技術的範圍內。
另外,在本實施形態中,作為圖案結構體及其形成方法,特別對配線結構體及其形成方法進行了說明。但是,並不限定於此,只要使用本實施形態的親疏材料,則可形成使用其他多種多樣的材料的圖案結構。
即,在所述步驟(c)中,藉由將含有規定的材料的溶液塗布在第1塗膜104上,而可將該規定的材料堆積在凹圖案上。作為規定的材料,可使用導電材料、絕緣材料、半導體材料、發光性材料等。
作為導電性材料,可列舉日本專利特開2011-34750號公報等記載的含有導電性材料的墨水,作為半導體材料,可列舉日本專利特開2007-150240號公報的含有聚(3,4-乙烯二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸酯(Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-Polystyrene sulfonate,PEDOT-PSS)等導電性高分子的導電性高分子溶液,作為發光性材料,可列舉日本專利特開2007-35647號公報、日本專利特開2004-39630號公報等中所記載的有機EL的發光層形成用的材料等。
<變形例> 對本實施形態的變形例的配線結構體150及用以形成其的配線形成方法進行說明。 [配線結構體] 首先,一面參照圖式,一面對藉由本實施形態的變形例的配線形成方法所形成的配線結構體150的構成進行說明。
圖3是說明藉由本實施形態的變形例的配線形成方法所形成的配線結構體150的構成的圖。在該圖中,從上部起表示配線結構體150的俯視圖、沿著A-A'的剖面圖及沿著B-B'的剖面圖。再者,在配線形成方法的說明中,以下所使用的圖式也相同。
本實施形態的配線結構體150若與第1實施形態的配線結構體100進行比較,則僅第1區域R1的圖案不同。
在本實施形態中,第1區域R1設置於基板102面內的2個部位上。2個部位的第1區域R1相互分離。
配線108在相互分離的2個部位的第1區域R1中,與基板102的第1面102a接觸。2個部位的第1區域R1分別成為兩端部,經由第1塗膜104上的第2區域R2而連接配線108。
[配線形成方法] 繼而,針對本實施形態的變形例的配線形成方法,集中對與所述配線形成方法的不同點進行說明。
本實施形態的配線形成方法依次包含所述步驟(a)~步驟(c)。
[步驟(a)] 步驟(a)是在基板102上形成第1塗膜104的步驟。第1塗膜104具有疏液性,藉由照射特定波長的能量而親液化。第1塗膜104例如藉由含有所述親疏材料而被賦予此種性質。步驟(a)因與使用圖2A及圖2B的所述步驟(a)相同,故省略說明。
[步驟(b)] 步驟(b)是將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟。步驟(b)包含以下的步驟(b-1)與步驟(b-2)。步驟(b-1)是曝光步驟,對第1區域R1的第1塗膜104照射特定波長的能量。與此同時,第1區域R1的第1塗膜104的表面親液化。步驟(b-2)是顯影步驟,與該特定的藥液接觸來將第1區域R1的第1塗膜104去除。作為該特定的藥液,包含所述顯影液。
圖4A是示意性地說明對基板102上的第1塗膜104照射特定波長的能量的步驟的圖。
在步驟(b-1)中,如圖4A所示,對基板102上的第1塗膜104的第1區域R1照射特定波長的能量,而形成具有照射部104a(第1區域R1)與未照射部104b的第1塗膜104。
在本實施形態中,第1區域R1設置於基板102面內的2個部位上。2個部位的第1區域R1相互分離。
圖4B是示意性地說明選擇性地去除基板102上的第1塗膜104的照射部104a(第1區域R1)的狀態的圖。
在步驟(b-2)中,使用顯影液,選擇性地去除通過步驟(b-1)而形成在第1塗膜104上的照射部104a(第1區域R1)。由此,形成規定的第1塗膜104的圖案。在本實施形態中,在第1塗膜104的2個部位上形成開口部。
[步驟(c)] 步驟(c)是將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2中的步驟。步驟(c)包含以下的步驟(c-1)與步驟(c-2)。步驟(c-1)是照射特定波長的能量來使第2區域R2的第1塗膜104的表面親液化。步驟(c-2)通過將含有導電材料106的溶液塗布在第1塗膜104上,而將導電材料106至少堆積在第2區域R2中。
圖4C是示意性地說明對第1塗膜104的第2區域R2照射特定波長的能量的步驟的圖。
在步驟(c-1)中,如圖4C所示,對形成在基板102上的第1塗膜104的圖案上的一部分照射特定波長的能量,而形成具有照射部104a(第2區域R2)與未照射部104b的第1塗膜104。
在步驟(c-2)中,與圖2F同樣地,藉由將含有導電材料106的溶液塗布在第1塗膜104上,而將導電材料106至少堆積在第2區域R2中。
關於導電材料106,由於第1塗膜104具有疏液性的凸部與比其親液性的凹部(第2區域R2),因此當使用液狀的導電材料106時,不論使用所述任一種方法,在凸部中導電材料106均被排斥,而容易集中在凹部,因此變成導電材料106沿著凹部堆積的狀態。
藉由以上所說明的步驟(c)而形成配線108。藉由以上的步驟,可形成圖3中所示的配線結構體150。
以上,對本實施形態的變形例的配線形成方法進行了說明。根據本實施形態的變形例的配線形成方法,可提供削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的配線形成方法。
<變形例2> 作為其他變形例,對在本實施形態中所使用的親疏材料中調整所述[C]化合物的含量的變形例進行說明。在本實施形態的配線結構體的構成中,當對第1塗膜104照射特定波長的能量而使照射部104a親液化時,不會親液化至第1塗膜104的內部為止,只要僅使第1塗膜104的表面附近親液化便足夠。
因此,如以下所說明般適當地調整[C]化合物,由此可形成使親疏材料有效率地在表面上偏析的第1塗膜104。
藉由將[C]化合物與[A]聚合體並用,可提升所獲得的膜的耐熱性、耐溶劑性。進而,藉由適宜變更[A]聚合體與[C]化合物的混合比,例如可顯現由[A]聚合體所產生的親疏功能,並控制曝光部的凹形狀。
另外,藉由適宜變更[A]聚合體與[C]化合物的種類、混合比,可形成如具有氟原子、矽原子的[A]聚合體變成膜中的上部,[C]化合物變成下部般的層分離膜。
以下進行詳細說明。 以下表示[C]化合物的合成例。 [合成例2] 向具備冷卻管及攪拌機的燒瓶中加入2,2'-偶氮雙(2,4-二甲基戊腈)7質量份、二乙二醇乙基甲基醚200質量份。繼而,加入甲基丙烯酸5質量份、甲基丙烯酸四氫-2H-吡喃-2-基酯40質量份、苯乙烯5質量份、甲基丙烯酸縮水甘油酯40質量份、甲基丙烯酸2-羥基乙酯10質量份及α-甲基苯乙烯二聚體3質量份並進行氮氣置換後,緩慢地開始攪拌。使溶液的溫度上升至70℃,並將該溫度保持5小時,而獲得含有作為共聚物的聚合體[C-1]的聚合體溶液。聚合體[C-1]的聚苯乙烯換算質量平均分子量(Mw)為9000。另外,此處所獲得的聚合體溶液的固體成分濃度為31.3質量%。
將所述合成例1中所獲得的聚合體[A-1]5質量份、合成例2中所獲得的聚合體[C-1]95質量份、作為[B]酸產生劑的N-羥基萘二甲醯亞胺-三氟甲磺酸酯2質量份、作為[D]增感劑的2-異丙基硫雜蒽酮0.5質量份、及作為[E]淬滅劑的2-苯基苯並咪唑0.1質量份混合,並添加作為密接助劑的γ-縮水甘油氧基丙基三烷氧基矽烷2重量份,以固體成分濃度變成18質量%的方式,並以90:10的比例分別添加作為溶劑的丙二醇單甲基醚乙酸酯與1-辛醇後,利用孔徑為0.5 μm的微孔過濾器進行過濾,由此製備感放射線性組成物。
藉由如以上般進行含有[C]化合物的親疏材料的調整,可使親疏材料有效率地在第1塗膜104的表面上偏析。
以上,對本實施形態的變形例的配線形成方法進行了說明。根據本實施形態的變形例的配線形成方法,可減少所使用的親疏材料的分量,並可減少由脫保護所產生的逸氣量。
<第2實施形態> 對本實施形態的配線結構體200及配線形成方法進行說明。 [配線結構體] 首先,一面參照圖式,一面對藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體200的構成進行說明。
圖5是說明藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體200的構成的圖。在該圖中,從上部起表示配線結構體200的俯視圖、沿著A-A'的剖面圖及沿著B-B'的剖面圖。再者,在配線形成方法的說明中,以下所使用的圖式也相同。
本實施形態的配線結構體200至少具備基板102與配線108。
基板102具有相互對向的第1面102a及第2面102b。另外,在俯視中,基板102具有第1區域R1及第2區域R2。第2區域R2相當於除第1區域R1以外的區域。雖然將後述,但第2區域R2是為了形成配線108而堆積導電材料106的區域。
作為可使用的基板102的材質,可使用配線結構體100的構成的說明中所述者,故此處省略詳細的說明。
配線108形成在第2區域R2中,未形成在第1區域R1中。
再者,在本實施形態中,使用對第1塗膜104及配線108的層結構及平面的圖案等進行了簡化的例子,這是為了說明的簡化,並不限於該例,可採用多種多樣的構成。
[配線形成方法] 繼而,一面參照圖式,一面對用以形成本實施形態的配線結構體200的配線形成方法進行詳細說明。
本實施形態的使用親疏材料的配線形成方法依次包含下述的步驟(a)~步驟(d)。 (a)在基板102上形成含有親疏材料的第1塗膜104的步驟、 (b)將基板102上的第2區域R2的第1塗膜104去除的步驟、 (c)將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2中的步驟、 (d)將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟。
以下,一面參照圖式,一面對各步驟進行詳細說明。
[步驟(a)] 步驟(a)是在基板102上形成含有親疏材料的第1塗膜104的步驟。步驟(a)因與使用圖2A及圖2B的所述步驟(a)相同,故省略說明。
[步驟(b)] 步驟(b)是將基板102上的第2區域R2的第1塗膜104去除的步驟。步驟(b)包含以下的步驟(b-1)與步驟(b-2)。步驟(b-1)是曝光步驟,對第2區域R2的第1塗膜104照射特定波長的能量。與此同時,第2區域R2的第1塗膜104的表面親液化。步驟(b-2)是顯影步驟,與該特定的藥液接觸來將第2區域R2的第1塗膜104去除。作為該特定的藥液,包含所述顯影液。
圖6A是示意性地說明對第1塗膜104的第2區域R2照射特定波長的能量的步驟的圖。
在步驟(b-1)中,如圖6A所示,對形成在基板102上的第1塗膜104的第2區域R2照射特定波長的能量,而形成具有照射部104a(第2區域R2)與未照射部104b的第1塗膜104。
圖6B是示意性地說明選擇性地去除基板102上的第1塗膜104的照射部104a(第2區域R2)的狀態的圖。
在步驟(b-2)中,使用顯影液,選擇性地去除通過步驟(b-1)而形成在第1塗膜104上的照射部104a(第2區域R2)。由此,形成具有規定的第1塗膜104的圖案的開口部。 [步驟(c)] 步驟(c)是將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2中的步驟。
在步驟(c)中,藉由將含有導電材料106的溶液塗布在基板102的第1面102a側,而將導電材料106堆積在第2區域R2中,並形成配線108。
圖6C是示意性地說明在基板102上的第2區域R2中形成有配線108的狀態的圖。
關於導電材料106,由於具有疏液性的第1塗膜104與比其親液性的開口部(第2區域R2),因此當使用液狀的導電材料106時,不論使用所述任一種方法,在第1塗膜104中導電材料106均被排斥,而容易集中在開口部,因此變成導電材料106沿著開口部堆積的狀態。
[步驟(d)] 步驟(d)是將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟。步驟(d)包含以下的步驟(d-1)與步驟(d-2)。步驟(d-1)是曝光步驟,照射特定波長的能量。與此同時,第1區域R1的第1塗膜104的表面親液化。此處,對基板102的整個面照射特定波長的能量。步驟(d-2)是顯影步驟,與該特定的藥液接觸來將第1區域R1的第1塗膜104去除。作為該特定的藥液,包含後述的顯影液。
圖6D是示意性地說明使基板102上的第1區域R1的第1塗膜104親液化的狀態的圖。在該狀態下,藉由浸漬在顯影液中,而將步驟(a)中所塗布的第1塗膜104全部去除。
藉由以上的步驟而可製造圖5中所示的配線結構體200。
以上,對本實施形態的配線形成方法進行了說明。根據本實施形態的配線形成方法,可提供削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的配線形成方法。
<第3實施形態> 對本實施形態的配線結構體300及配線形成方法進行說明。 [配線結構體] 首先,一面參照圖式,一面對藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體300的構成進行說明。
圖7是說明藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體300的構成的圖。在該圖中,從上部起表示配線結構體300的俯視圖、沿著A-A'的剖面圖及沿著B-B'的剖面圖。再者,在配線形成方法的說明中,以下所使用的圖式也相同。
本實施形態的配線結構體300若與第1實施形態的配線結構體100進行比較,則僅配線108的圖案不同。
在本實施形態中,不僅在島狀的第1塗膜104上形成有配線108的圖案,在第1塗膜104的外部也形成有配線108的圖案。再者,在以下的說明中,將基板上的除配置有島狀的第1塗膜104的區域以外的區域稱為第1區域R1。
再者,在本實施形態中,使用對第1塗膜104及配線108的層結構及平面的圖案等進行了簡化的例子,這是為了說明的簡化,並不限於該例,可採用多種多樣的構成。
[配線形成方法] 繼而,針對用以形成本實施形態的配線結構體300的配線形成方法,集中對與所述配線形成方法的不同點進行說明。
本實施形態的使用親疏材料的配線形成方法依次包含下述的步驟(a)~步驟(d)。 (a)在基板102上形成第1塗膜104的步驟、 (b)將基板102上的第3區域R3的第1塗膜104去除的步驟、 (c)將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2及第3區域R3中的步驟、 (d)將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟。
[步驟(a)] 步驟(a)是在基板102上形成第1塗膜104的步驟。第1塗膜104具有疏液性,藉由照射特定波長的能量而親液化。步驟(a)因與使用圖2A及圖2B的所述步驟(a)相同,故省略說明。
[步驟(b)] 步驟(b)是將基板102上的第3區域R3的第1塗膜104去除的步驟。步驟(b)包含以下的步驟(b-1)與步驟(b-2)。步驟(b-1)是曝光步驟,對第3區域R3的第1塗膜104照射特定波長的能量。與此同時,第3區域R3的第1塗膜104的表面親液化。步驟(b-2)是顯影步驟,與該特定的藥液接觸來將第3區域R3的第1塗膜104去除。作為該特定的藥液,包含後述的顯影液。
圖8A是示意性地說明對基板102上的第1塗膜104照射特定波長的能量的步驟的圖。
在步驟(b-1)中,如圖8A所示,對基板102上的第1塗膜104的第3區域R3照射特定波長的能量,而形成具有照射部104a(第3區域R3)與未照射部104b的第1塗膜104。
在本實施形態中,第3區域R3設置於基板102面內的2個部位上。2個部位的第3區域R3具有槽狀的形狀,且相互分離。
圖8B是示意性地說明選擇性地去除基板102上的第1塗膜104的照射部104a(第3區域R3)的步驟的圖。
在步驟(b-2)中,使用顯影液,選擇性地去除通過步驟(b-1)而形成在第1塗膜104上的照射部104a(第3區域R3)。由此,形成規定的第1塗膜104的圖案。在本實施形態中,在第1塗膜104的2個部位上形成槽狀的開口部。
[步驟(c)] 步驟(c)是將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2及第3區域R3中的步驟。步驟(c)包含以下的步驟(c-1)與步驟(c-2)。步驟(c-1)是照射特定波長的能量來使第2區域R2的第1塗膜104的表面親液化。步驟(c-2)藉由將含有導電材料106的溶液塗布在第1塗膜104上,而將導電材料106至少堆積在第2區域R2及第3區域R3中。
圖8C是示意性地說明對第1塗膜104的第2區域R2照射特定波長的能量的步驟的圖。
在步驟(c-1)中,如圖8C所示,對形成在基板102上的第1塗膜104的圖案上的一部分照射特定波長的能量,而形成具有照射部104a(第2區域R2)與未照射部104b的第1塗膜104。
在步驟(c-2)中,與圖2F同樣地,藉由將含有導電材料106的溶液塗布在第1塗膜104上,而將導電材料106至少堆積在第2區域R2及第3區域R3中。
關於導電材料106,由於第1塗膜104具有疏液性的凸部與比其親液性的凹部(第2區域R2),因此當使用液狀的導電材料106時,不論使用所述任一種方法,在凸部中導電材料106均被排斥,而容易集中在凹部,因此變成導電材料106沿著凹部堆積的狀態。
步驟(d)是將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟。步驟(d)包含以下的步驟(d-1)與步驟(d-2)。步驟(d-1)是曝光步驟,對第1區域R1的第1塗膜104照射特定波長的能量。與此同時,第1區域R1的第1塗膜104的表面親液化。步驟(d-2)是顯影步驟,與該特定的藥液接觸來將第1區域R1的第1塗膜104去除。作為該特定的藥液,包含所述顯影液。
藉由以上所說明的步驟(d)而將第1區域R1的第1塗膜去除。藉由以上的步驟而可製造圖7中所示的配線結構體300。
以上,對本實施形態的配線形成方法進行了說明。根據本實施形態的配線形成方法,可提供削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的配線形成方法。
<第4實施形態>
對本實施形態的配線結構體400及配線形成方法進行說明。
[配線結構體]
首先,一面參照圖式,一面對藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體400的構成進行說明。
圖9是說明藉由本實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體400的構成的圖。在該圖中,從上部起表示配線結構體400的俯視圖、沿著A-A'的剖面圖及沿著B-B'的剖面圖。
本實施形態的配線結構體400具備基板102、第1塗膜104、第1配線108a、及第2配線108b。
本實施形態的配線結構體400具有將第1實施形態的變形例的配線結構體150與第2實施形態的配線結構體200加以組合的構成。
即,本實施形態的配線結構體400的與基板102及第1配線108a相關的部分的構成與第2實施形態的配線結構體200的構成一致。而且,若在第2實施形態的配線結構體200的構成中積層第1實施形態的變形例的配線結構體150的與第1塗膜104及配線相關的部分的構成,則與本實施形態的配線結構體400的構成一致。
本實施形態的配線結構體400連接有第1配線108a及第2配線108b。即,藉由將本發明的實施形態的配線結構體加以組合,可形成具有多層的配線的配線結構體。
[配線形成方法] 繼而,一面參照圖式,一面對用以形成本實施形態的配線結構體400的配線形成方法進行詳細說明。
本實施形態的使用親疏材料的配線形成方法依次包含下述的步驟(a)~步驟(g)。 (a)在基板102上形成含有親疏材料的第1塗膜104的步驟、 (b)將基板102上的第2區域R2的第1塗膜104去除的步驟、 (c)將導電材料106堆積在基板102上的第2區域R2中的步驟、 (d)將基板102上的第1區域R1的第1塗膜104去除的步驟、 (e)在基板102上形成含有親疏材料的第1塗膜104的步驟、 (f)將基板102上的第3區域R3的第1塗膜104去除的步驟、 (g)將導電材料106堆積在基板102上的第4區域中的步驟。
此處,所述步驟(a)~步驟(d)直接對應於第2實施形態的配線形成方法。進而,所述步驟(e)~步驟(g)只要將「第3區域」及「第4區域」分別替換成「第1區域」及「第2區域」,則直接對應於第1實施形態的變形例的配線形成方法。所述各個步驟的詳細的說明只要參照所述說明即可,故省略。
以上,對本實施形態的配線形成方法進行了說明。根據本實施形態的配線形成方法,可提供削減微影步驟數、且可形成微細的圖案的配線形成方法。
以上,對利用本發明的優選的實施形態的配線形成方法進行了說明。但是,這些只不過是例示,本發明的技術範圍並不限定於這些實施形態。實際上,只要是本領域從業人員,則可不脫離申請專利範圍中所要求的本發明的主旨而進行各種變更。因此,應解釋成這些變更當然也屬於本發明的技術範圍內。
[接觸角] 利用旋轉器將感放射線性組成物分別塗布在無鹼玻璃基板上後,在90℃的加熱板上進行2分鐘預烘烤,由此形成0.5 μm厚的塗膜。繼而,使用高壓水銀燈(曝光機:大日本科研公司製造的MA-1400),將曝光量設為250 mJ/cm2 ,隔著石英遮罩(接觸)對所獲得的塗膜進行放射線照射。其後,使用加熱板在110℃下進行5分鐘烘烤,由此形成能量照射部變成親液部,能量照射部以外變成疏液部的藉由親液部與疏液部而得到圖案化的膜。 在所形成的親疏圖案化膜中,使用接觸角計(協和界面科學公司製造的CA-X),測定相當於親液部的能量照射部的塗膜表面、相當於疏液部的能量未照射部的塗膜表面各自的十四烷的接觸角。已確認在能量照射部與能量未照射部中,對於十四烷的接觸角差為30°以上。
100、150、200、300、400‧‧‧配線結構體 102‧‧‧基板 102a‧‧‧第1面 102b‧‧‧第2面 104‧‧‧第1塗膜 104a‧‧‧照射部 104b‧‧‧未照射部 106‧‧‧導電材料 108‧‧‧配線 108a‧‧‧第1配線 108b‧‧‧第2配線 R1‧‧‧第1區域 R2‧‧‧第2區域 R3‧‧‧第3區域
圖1是說明藉由本發明的一實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體的構成的圖。 圖2A是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖2B是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖2C是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖2D是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖2E是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖2F是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖3是說明藉由本發明的一實施形態的變形例的配線形成方法所形成的配線結構體的構成的圖。 圖4A是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖4B是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖4C是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖5是說明藉由本發明的一實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體的構成的圖。 圖6A是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖6B是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖6C是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖6D是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖7是說明藉由本發明的一實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體的構成的圖。 圖8A是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖8B是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖8C是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖8D是說明本發明的一實施形態的配線形成方法的圖。 圖9是說明藉由本發明的一實施形態的配線形成方法所形成的配線結構體的構成的圖。
102‧‧‧基板
102a‧‧‧第1面
102b‧‧‧第2面
104‧‧‧第1塗膜
104a‧‧‧照射部
108‧‧‧配線
R1‧‧‧第1區域
R2‧‧‧第2區域

Claims (12)

  1. 一種圖案形成方法,其包括:在基板上形成藉由進行能量照射而導致疏液性變化成親水性的第1塗膜的步驟;將所述基板上的第1區域的所述第1塗膜去除的步驟;以及在配置於所述基板上的除所述第1區域以外的區域的至少一部分中的第2區域中形成凹圖案的步驟;且將所述第1區域的所述第1塗膜去除的步驟包含照射能量並使所述第1區域的所述第1塗膜接觸特定的藥液,而將所述第1區域的第1塗膜去除的步驟,在所述第2區域中形成所述凹圖案的步驟包含進行能量照射而使所述第2區域的所述第1塗膜的表面親液化的步驟。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的圖案形成方法,其中由進行能量照射所引起的疏液性的變化在能量照射部與能量未照射部中,對於十四烷的接觸角差為30°以上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的圖案形成方法,其更包括將規定的材料堆積在所述凹圖案上的步驟,將所述規定的材料堆積在所述凹圖案上的步驟包含藉由將含有所述規定的材料的溶液塗布在所述第1塗膜上的步驟,而將所述規定的材料至少堆積在凹圖案上的步驟。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的圖案形成方法,其中,將所述第1區域的所述第1塗膜去除的步驟在將規定的材料堆積於所述第2區域中之前進行。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的圖案形成方法,其中,所述第1區域及所述第2區域相互接觸。
  6. 一種圖案形成方法,其包括:在基板上形成藉由進行能量照射而導致疏液性變化成親水性的第1塗膜的步驟;將所述基板上的第1區域的所述第1塗膜去除的步驟;將規定的材料堆積在所述基板上的所述第1區域中的步驟;以及將所述基板上的除第1區域以外的區域的所述第1塗膜去除的步驟;且將所述第1塗膜去除的步驟包含進行能量照射並使所述第1塗膜接觸特定的藥液,而將所述第1區域的第1塗膜去除的步驟,將所述規定的材料堆積在所述第1區域中的步驟包含藉由將含有所述規定的材料的溶液塗布在所述第1塗膜上的步驟,而將所述規定的材料堆積在所述第1區域中的步驟。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的圖案形成方法,其中所述由進行能量照射所引起的疏液性的變化在能量照射部與能量未照射部中,對於十四烷的接觸角差為30°以上。
  8. 如申請專利範圍第1項或第6項所述的圖案形成方法,其中所述特定的藥液為鹼性顯影液。
  9. 如申請專利範圍第1項或第6項所述的圖案形成方法,其中形成所述第1塗膜的步驟藉由包含親疏材料來形成,所述親疏材料包含酸產生劑及具有酸解離性基的聚合體,特定波長的能量使所述酸產生劑中產生酸,並藉由所述酸來使所述酸解離性基解離。
  10. 如申請專利範圍第1項或第6項所述的圖案形成方法,其中形成所述第1塗膜的步驟藉由包含酸產生劑及具有酸解離性基的聚合體、以及不具有酸解離性基的化合物的親疏材料來形成,並使具有酸解離性基的聚合體在所述第1塗膜的表面上偏析。
  11. 如申請專利範圍第9項所述的圖案形成方法,其中所述酸解離性基是含有選自氟原子或矽原子中的至少一種原子的酸解離性基。
  12. 一種感放射線性樹脂組成物,其用於如申請專利範圍第1項至第11項中任一項所述的圖案形成方法,所述感放射線性樹脂組成物包含聚合體以及酸產生劑,所述聚合體包含選自具有縮醛鍵的基或含有矽原子的基中的至少一個基。
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