放射线敏感性树脂组合物以及层间绝缘膜的形成方法

xiaoxiao2020-7-2  2

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专利名称:放射线敏感性树脂组合物以及层间绝缘膜的形成方法
技术领域
本发明涉及放射线敏感性树脂组合物和层间绝缘膜的形成方法。
背景技术
薄膜晶体管(以下称为“TFT”)型液晶显示元件、磁头元件、集成电路元件、固体摄像元件之类的电子部件中,通常为了使层状配置的布线之间绝缘而设置层间绝缘膜。在 TFT型液晶显示元件中,是经由在上述层间绝缘膜上形成透明电极膜、进一步在该透明电极膜上形成液晶取向膜的工序来制造的。因此,层间绝缘膜在透明电极膜的形成工序中暴露于高温条件中,并且暴露于在电极图案形成中使用的抗蚀剂的剥离液,因此必须对它们有足够的耐性。形成所述层间绝缘膜的材料优选为获得所需图案形状而进行的工序数少、并且具有充分的平坦性的材料。从上述观点考虑,放射线敏感性树脂组合物作为层间绝缘膜形成用的材料得到广泛使用(参照日本特开2001-343743号公报)。近年来,在TFT型液晶显示元件中,有要求大画面化、高亮度化、高精细化、高速响应化、薄型化等的动向,对于其中所使用的层间绝缘膜也要求高分辨率和高透射率之类的高性能。并且,随着为提高制品的成品率而采取的工艺的效率化,对层间绝缘膜要求耐热尺寸稳定性、耐热变色性、与基板的密合性提高,并且随着生产成本的削减,要求放射线敏感性树脂组合物的保存稳定性提高。另外,滤色器也使用放射线敏感性树脂组合物形成。这种滤色器领域中,通过不引起显影性变差或残余物的产生的情况下改善密合性,而且提高制品的生产率和成品率,对于以低成本制造滤色器的方法进行了各种研究。例如日本特开2005-338400号公报中公开了一种负片型着色感光性树脂组合物,该组合物含有粘合剂聚合物、光聚合性单体、色素、 光聚合引发剂、具有2个以上羧基的受阻胺化合物以及有机溶剂,并说明了由此可实现上述目的。但是日本特开2005-338400号公报所述的技术是特指滤色器的制造,对于将该技术应用于层间绝缘膜的可能性未有任何记载和暗示。如上所述,目前尚未知有一种放射线敏感性树脂组合物,其可满足透光率高等的作为层间绝缘膜通常所要求的各性能,且可以以高分辨率提供层间绝缘膜,同时保存稳定性也优异,其中随着为提高制品的成品率而采取的工艺的效率化,该层间绝缘膜的耐热尺寸稳定性、耐热变色性、与基板的密合性等优异。

发明内容
本发明是基于上述情况而作出的,其目的在于提供一种放射线敏感性树脂组合物,它可满足透光率高等的作为层间绝缘膜通常所要求的各性能,且可以以高分辨率提供层间绝缘膜,同时保存稳定性也优异,其中随着为提高制品的成品率而采取的工艺的效率化,该层间绝缘膜的耐热尺寸稳定性、耐热变色性、与基板的密合性等优异。本发明的又一目的在于提供可满足透光率高等的作为层间绝缘膜通常所要求的各性能、同时耐热尺寸稳定性、耐热变色性、与基板的密合性等优异的层间绝缘膜的制造方法。
根据本发明,本发明的上述目的和优点通过第1方面的放射线敏感性树脂组合物实现,该放射线敏感性树脂组合物含有[A]碱可溶性树脂、[B] 1,2-醌二叠氮化合物、以及 [C]自由基捕获剂。
本发明的上述目的和优点通过第2方面的层间绝缘膜的形成方法实现,该方法按照以下顺序包含以下所述工序(1)在基板上涂布上述放射线敏感性树脂组合物,形成涂膜的工序,(2)对该涂膜的至少一部分照射放射线的工序,(3)显影工序,以及(4)加热工序。


图1是表示可采用本发明的放射线敏感性树脂组合物的液晶显示元件的一个例子的截面图。
图2是表示可采用本发明的放射线敏感性树脂组合物的液晶显示元件的另一个例子的截面图。
图3是表示可采用本发明的放射线敏感性树脂组合物的液晶显示元件的又一个例子的截面图。
图4是表示可采用本发明的放射线敏感性树脂组合物的液晶显示元件的又一个例子的截面图。
具体实施方式
以下对本发明的放射线敏感性树脂组合物进行详述。
本发明的放射线敏感性树脂组合物含有[A]碱可溶性树脂、[B] 1,2-醌二叠氮化合物、和[C]自由基捕获剂。
「Al碱可溶性树脂本发明的放射线敏感性树脂组合物中含有的[A]碱可溶性树脂只要对在后述的显影处理工序中使用的碱显影液具有可溶性即可,没有特别限定。这种碱可溶性树脂优选为具有羧基的碱可溶性树脂,优选为(al)与(^)的共聚物,其中,(al)为选自不饱和羧酸和不饱和羧酸酐中的至少一种(以下称为“化合物(al)”),(a2)为除(al)以外的不饱和化合物(以下称为“化合物(a2)”)。
上述化合物(al)为选自具有自由基聚合性的不饱和羧酸和不饱和羧酸酐中的至少1种,例如可举出一元羧酸、二元羧酸、二元羧酸的酐、多元羧酸的单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯、两末端分别具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯、具有羧基的多环式化合物及其酐等。
作为它们的具体例子,一元羧酸例如可举出丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等; 二元羧酸例如可举出马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸等;二元羧酸的酐例如可举出上述二元羧酸中例举的化合物的酐等;多元羧酸的单[(甲基)丙烯酰氧基烷基]酯例如可举出琥珀酸单[2_(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯、邻苯二甲酸单[2_(甲基)丙烯酰氧基乙基]酯等;
两末端分别具有羧基和羟基的聚合物的单(甲基)丙烯酸酯例如可举出ω-羧基聚己内酯单(甲基)丙烯酸酯等;
具有羧基的多环式化合物及其酐例如可举出5-羧基双环[2. 2. 1]庚-2-烯、5,6- 二羧基双环[2. 2. 1]庚-2-烯、5-羧基-5-甲基双环[2. 2. 1]庚-2-烯、5-羧基-5-乙基双环 [2. 2. 1]庚-2-烯、5-羧基-6-甲基双环[2. 2. 1]庚-2-烯、5-羧基-6-乙基双环[2. 2. 1] 庚-2-烯、5,6- 二羧基双环[2. 2. 1]庚-2-烯酐等。其中优选使用一元羧酸、二元羧酸的酐,从共聚反应性、对碱水溶液的溶解性以及容易获得方面考虑,特别优选使用丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸酐。这些化合物(al)可单独或组合使用。上述化合物(^)可举出(a2_l)含有环氧基的不饱和化合物(以下称为“化合物 (a2_l)”)以及(a2-2)其它的不饱和化合物(以下称为“化合物(a2-2)")0化合物(a2_l)中的环氧基是指包含环氧乙烷基(1,2_环氧基)和氧杂环丁基 (1,3_环氧基)的概念。具有环氧乙烷基的化合物(a2_l)例如可举出丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、α -乙基丙烯酸缩水甘油酯、α -正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α -正丁基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸_3,4-环氧基丁基酯、甲基丙烯酸_3,4-环氧基丁基酯、丙烯酸_6,7-环氧基庚基酯、甲基丙烯酸_6,7-环氧基庚基酯、α -乙基丙烯酸_6,7-环氧基庚基酯、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚等。其中,从共聚反应性高、进一步提高形成的层间绝缘膜的耐热性、表面硬度的观点考虑,可优选举出甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸_6,7-环氧基庚基酯、邻乙烯基苄基缩水甘油基醚、间乙烯基苄基缩水甘油基醚、对乙烯基苄基缩水甘油基醚以及3,4-环氧基环己基甲基丙烯酸酯。具有氧杂环丁基的化合物(a2_l)例如可举出3_(甲基丙烯酰氧基甲基)氧杂环丁烷、3_(甲基丙烯酰氧基甲基)-3-乙基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-甲基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基甲基)-2-苯基氧杂环丁烷、3-(甲基丙烯酰氧基乙基)氧杂环丁烷、3_(甲基丙烯酰氧基乙基)-3-乙基氧杂环丁烷、2-乙基-3-(甲基丙烯酰氧基乙基)氧杂环丁烷、3_(甲基丙烯酰氧基乙基)-2-苯基氧杂环丁烷等。这些化合物(a2_l)可以单独或者组合使用。上述化合物(a2_2)只要是除上述化合物(al)和化合物(a2_l)以外的自由基聚合性不饱和化合物即可,没有特别限定,例如可举出甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸环状烷基酯、丙烯酸烷基酯、丙烯酸环状烷基酯、甲基丙烯酸芳基酯、丙烯酸芳基酯、不饱和二羧酸二酯、具有羟基的甲基丙烯酸酯、双环不饱和化合物、马来酰亚胺化合物、不饱和芳族化合物、共轭二烯、下式(I)所示的含酚式羟基的不饱和化合物
权利要求
1.放射线敏感性树脂组合物,其特征在于,含有[A]碱可溶性树脂、[B]1,2-醌二叠氮化合物以及[C]自由基捕获剂。
2.权利要求1所述的放射线敏感性树脂组合物,其中,上述[C]自由基捕获剂是选自由受阻酚化合物、受阻胺化合物、烷基磷酸酯化合物和含硫原子的化合物组成的组中的至少一种。
3.权利要求1所述的放射线敏感性树脂组合物,其中,上述[A]碱可溶性树脂为(al) 与(^)的共聚物,其中,(al)为选自由不饱和羧酸和不饱和羧酸酐组成的组中的至少一种,(a》为选自由含环氧基的不饱和化合物、甲基丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸环状烷基酯、 丙烯酸烷基酯、丙烯酸环状烷基酯、甲基丙烯酸芳基酯、丙烯酸芳基酯、不饱和二羧酸二酯、 具有羟基的甲基丙烯酸酯、双环不饱和化合物、马来酰亚胺化合物、不饱和芳族化合物、共轭二烯、下式(I)所示的含酚式羟基的不饱和化合物
4.权利要求3所述的放射线敏感性树脂组合物,其中,上述[A]碱可溶性树脂中,基于分别由化合物(al)和化合物(^)衍生的重复单元的合计,由化合物(al)衍生的构成单元的含有比例是5-40%质量。
5.权利要求1-4中任一项所述的放射线敏感性树脂组合物,其中,上述[B]1,2-醌二叠氮化合物的使用比例是相对于100质量份[A]碱可溶性树脂为5-100质量份,上述[C]自由基捕获剂的使用比例是相对于100质量份[A]碱可溶性树脂为0. 1-30质量份。
6.权利要求1-4中任一项所述的放射线敏感性树脂组合物,该组合物用于形成层间绝缘膜。
7.层间绝缘膜的形成方法,其特征在于,按照以下所述顺序包含以下所述工序(1)在基板上涂布权利要求6所述的放射线敏感性树脂组合物,形成涂膜的工序,(2)对该涂膜的至少一部分照射放射线的工序,(3)显影工序,以及(4)加热工序。
8.液晶显示元件,其特征在于,具备由权利要求6所述的放射线敏感性树脂组合物形成的层间绝缘膜。
9.权利要求1-4中任一项所述的放射线敏感性树脂组合物,该组合物用于形成液晶显示元件的平坦化膜、保护膜或有机绝缘膜。
全文摘要
本发明涉及含有[A]碱可溶性树脂、[B]1,2-醌二叠氮化合物以及[C]自由基捕获剂的放射线敏感性树脂组合物。上述放射线敏感性树脂组合物可充分满足透光率高等的作为层间绝缘膜通常所要求的各性能,且可以以高分辨率提供层间绝缘膜,同时保存稳定性也优异,其中随着为提高制品的成品率而采取的工艺的效率化,该层间绝缘膜的耐热尺寸稳定性、耐热变色性、与基板的密合性等优异。
文档编号G03F7/004GK102549496SQ20108004663
公开日2012年7月4日 申请日期2010年10月14日 优先权日2009年10月16日
发明者M.村田, 加藤龙郎, 柴崎正和, 滨田谦一, 臼井健太朗, 荒井雅史, 菊池克浩, 越智贵志, 高濑英明 申请人:Jsr株式会社, 夏普株式会社

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