本發(fā)明涉及化學增幅型正型感光性有機絕緣膜樹脂組合物以及由其制造的絕緣膜。
背景技術:
目前tsp(觸摸屏面板,touchscreenpanel)正在向大面積化、高透射化、超薄化、輕量化、低價化發(fā)展。特別是為了實現(xiàn)tsp顯示器的大面積化和高分辨率,核心是將邊框(bezel)部分最小化,對于用于形成小于數(shù)十微米的微細電極圖案的電極原料以及工程技術的開發(fā)的關心正在提高。特別是微細電極圖案需要電連接,這時需要能夠互相電絕緣的絕緣膜。
一般而言,絕緣膜使用有機絕緣膜,有機絕緣膜通常使用通過光和電子束進行化學反應而對于特定溶劑的溶解度發(fā)生變化的高分子化合物即感光性樹脂,電極圖案的微細加工采用利用有機絕緣膜在曝光后對堿性水溶液等顯影液的溶解性的變化特性等由光反應引起的高分子的極性變化或交聯(lián)反應。
有機絕緣膜根據(jù)感光部分對于顯影液的溶解度分為正型和負型。正型光致抗蝕劑是曝光的部分通過極性變化而被顯影液溶解來形成圖案的方式;負型光致抗蝕劑是曝光的部分通過交聯(lián)反應不溶于顯影液而未被曝光的部分被溶解來形成圖案的方式。
其中,負型有機絕緣膜存在在與現(xiàn)有生產工序中廣泛使用的堿性顯影液混用時產生異物的缺點,與此不同,正型有機絕緣膜具有如下優(yōu)點:在顯影液的互換性上沒有問題,在作業(yè)環(huán)境方面有利,而且在有機膜形成后利用剝離液容易去除,從而在工序中產生不良面板時,通過去除有機膜,基板回收和再利用性顯著提高。
但實際情況是,以往的正型感光性有機絕緣膜組合物在利用光致抗蝕劑顯影時仍然存在顯影液還滲透到曝光的部分而溶脹(swelling)的問題,不能充分滿足以耐化學性為代表的耐蝕刻性等特性。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本授權專利第10-1404005號
技術實現(xiàn)要素:
要解決的課題
本發(fā)明的目的在于,提供能夠解決以往的正型感光性有機絕緣膜組合物在利用光致抗蝕劑顯影時仍然存在顯影液還滲透到曝光的部分而溶脹(swelling)等問題的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物、利用它制造的絕緣膜以及包含上述絕緣膜的圖像顯示裝置。
解決課題的方法
1.一種化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,其包含(a)粘合劑樹脂、(b)光產酸劑、(c)添加劑和(d)溶劑,
上述(c)添加劑為由下述化學式1表示的化合物:
[化學式1]
(上述化學式1中,
上述r1或r2各自獨立地為氫或c1-c6直鏈或支鏈的烷基,
上述m表示主鏈內的重復單元的個數(shù),為1至15的整數(shù))。
2.根據(jù)上述1所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述化學式1的化合物的r1或r2各自獨立地為氫。
3.根據(jù)上述1所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述化學式1的化合物相對于(a)粘合劑樹脂100重量份包含0.1至3重量份。
4.根據(jù)上述1所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述(a)粘合劑樹脂包含(a-1)酚羥基或羧基的至少一部分被酸分解性基團保護的樹脂、(a-2)含有氧雜環(huán)丁烷基的丙烯酸樹脂、以及(a-3)含有環(huán)氧基的丙烯酸樹脂。
5.根據(jù)上述4所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述(a-1)樹脂包含由下述化學式2表示的單體而進行聚合:
[化學式2]
(式中,r為被碳原子數(shù)1至6的烷基取代或未取代的碳原子數(shù)1至6的烷基、四氫吡喃基、或者被碳原子數(shù)1至6的烷氧基或碳原子數(shù)4至8的環(huán)烷氧基取代或未取代的碳原子數(shù)1至6的烷基)。
6.根據(jù)上述5所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述化學式2的單體所形成的重復單元相對于(a-1)樹脂整體包含20至60摩爾%。
7.根據(jù)上述4所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述(a-2)樹脂包含由下述化學式3表示的重復單元:
[化學式3]
(式中,r1、r2和r3各自獨立地為氫或甲基,
r4為來自從由下述式(1)至(3)組成的組中選擇的單體的結構,
r5為來自從由(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氫鄰苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基鄰苯二甲酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯組成的組中選擇的單體的結構,
r6為來自由下述式(4)表示的單體的結構,
r7為碳原子數(shù)1至6的亞烷基,
r8為碳原子數(shù)1至6的烷基,
a=40至80mol%,b=5至45mol%,c=10至55mol%)。
8.根據(jù)上述4所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述(a-3)樹脂包含由下述化學式4表示的單體而進行聚合:
[化學式4]
(式中,r1為氫原子或甲基;r2為碳原子數(shù)1至6的亞烷基;r3和r4各自獨立地為氫原子或碳原子數(shù)1至6的烷基,或者可互相連接而形成碳原子數(shù)3至8的環(huán);m為1至6的整數(shù))。
9.根據(jù)上述8所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,由上述化學式4表示的單體形成的重復單元相對于(a-3)樹脂整體包含5至60摩爾%。
10.根據(jù)上述4所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,上述粘合劑樹脂相對于全部粘合劑樹脂100重量份包含(a-1)樹脂30至55重量份、(a-2)樹脂1至25重量份和(a-3)樹脂30至60重量份。
11.一種絕緣膜,其由上述1至10中任一項所述的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物固化而成。
12.一種圖像顯示裝置,其包括上述11所述的絕緣膜。
發(fā)明效果
如果使用根據(jù)本發(fā)明的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,則對蝕刻液和剝離劑的耐化學性優(yōu)異,從而顯影后不發(fā)生溶脹,能夠理想地維持對于作為顯影液的堿性水溶液的溶解性,而且靈敏度和透射率也非常優(yōu)異,顯示出適當?shù)膱D案角度,因此能夠在絕緣膜的制造中有效地使用。
具體實施方式
本發(fā)明提供一種化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物,其包含(a)粘合劑樹脂、(b)光產酸劑、(c)添加劑和(d)溶劑,上述(d)添加劑為由下述化學式1表示的化合物:
[化學式1]
(上述化學式1中,
上述r1或r2各自獨立地為氫或c1-c6直鏈或支鏈的烷基,
上述m表示主鏈內的重復單元的個數(shù),為1至15的整數(shù)).
根據(jù)本發(fā)明,通過在化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物中包含由上述化學式1表示的添加劑,從而對于蝕刻液和剝離劑的耐化學性優(yōu)異,在顯影后不發(fā)生溶脹,能夠理想地維持對于作為顯影液的堿性水溶液的溶解性,而且靈敏度和透射率也非常優(yōu)異,顯示出適當?shù)膱D案角度,因此能夠在絕緣膜的制造中有效地使用。
下面,通過本發(fā)明的各個方面和多種實施方式更具體地說明根據(jù)本發(fā)明的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物。
<化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物>
本發(fā)明的化學增幅型正型感光性有機絕緣膜組合物包含(a)粘合劑樹脂、(b)光產酸劑、(c)由下述化學式1表示的添加劑和(d)溶劑:
[化學式1]
(上述化學式1中,
上述r1或r2各自獨立地為氫或c1-c6直鏈或支鏈的烷基,
上述m表示主鏈內的重復單元的個數(shù),為1至15的整數(shù))。
(a)粘合劑樹脂
根據(jù)本發(fā)明的粘合劑樹脂包含(a-1)酚羥基或羧基的至少一部分被酸分解性基團保護的樹脂、(a-2)含有氧雜環(huán)丁烷基的丙烯酸樹脂、以及(a-3)含有環(huán)氧基的丙烯酸樹脂這三種樹脂。
本發(fā)明的感光性樹脂組合物通過包含上述三種樹脂作為粘合劑樹脂,從而顯影性優(yōu)異,能夠形成不殘留殘渣的感光性圖案。
[酚羥基或羧基的至少一部分被酸分解性基團保護的樹脂(a-1)]
(a-1)樹脂發(fā)揮曝光時利用光產酸劑對固化圖案賦予溶解性的功能。
(a-1)樹脂是包含酚羥基或羧基的至少一部分被酸分解性基團保護的官能團的樹脂,上述官能團沒有特別限制,可舉出包含由下述化學式2表示的單體而聚合的樹脂作為例子。
[化學式2]
式中,r為被碳原子數(shù)1至6的烷基取代或未取代的碳原子數(shù)1至6的烷基、四氫吡喃基、或者被碳原子數(shù)1至6的烷氧基或碳原子數(shù)4至8的環(huán)烷氧基取代或未取代的碳原子數(shù)1至6的烷基。
在a-1樹脂中,上述化學式2的單體所形成的重復單元可以根據(jù)共聚的其它單體的具體種類等適當混合,因此含量和混合比沒有特別限定,從圖案形成方面考慮,例如,相對于a-1樹脂整體,包含20至60摩爾%,優(yōu)選包含30摩爾%至60摩爾%。
a-1樹脂(未被酸分解性基團保護)還可以包含由具有酚羥基或羧基的單體形成的重復單元。作為這樣的單體,可舉出上述的具有羧基的乙烯性不飽和單體、羥基苯乙烯、羥基甲基苯乙烯等作為例子。
從改善殘膜率以及減少殘渣方面考慮,優(yōu)選a-1樹脂的重均分子量為5000至35000,更優(yōu)選為5000至20000。
[包含氧雜環(huán)丁烷基的丙烯酸樹脂(a-2)]
包含根據(jù)本發(fā)明的氧雜環(huán)丁烷基的丙烯酸樹脂(a-2)發(fā)揮提高顯影性和經時穩(wěn)定性的功能。
根據(jù)本發(fā)明的包含氧雜環(huán)丁烷基的丙烯酸樹脂(a-2)可以優(yōu)選為包含由下述化學式3表示的重復單元的樹脂。
[化學式3]
式中,r1、r2和r3各自獨立地為氫或甲基,r4為來自從由下述式(1)至(3)組成的組中選擇的單體的結構,
r5為來自從由(甲基)丙烯酸、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基六氫鄰苯二甲酸酯、2-(甲基)丙烯酰氧基乙基鄰苯二甲酸酯和2-(甲基)丙烯酰氧基乙基琥珀酸酯組成的組中選擇的單體的結構,
r6為來自由下述式(4)表示的單體的結構,
r7為碳原子數(shù)1至6的亞烷基,r8為碳原子數(shù)1至6的烷基,
a=40至80mol%,b=5至45mol%,c=10至55mol%。
從顯影性的提高帶來的減少殘渣以及提高經時穩(wěn)定性方面考慮,優(yōu)選包含氧雜環(huán)丁烷基的丙烯酸樹脂(a-2)的重均分子量為5000至30000,更優(yōu)選為8000至20000。
[包含環(huán)氧基的丙烯酸樹脂(a-3)]
根據(jù)本發(fā)明的丙烯酸樹脂(a-3)是包含環(huán)氧基的樹脂,能夠進行熱固化,從而能夠形成耐久性更高的圖案。熱固化例如可以在后烘工序中進行。
為了在丙烯酸樹脂中導入環(huán)氧基,在本發(fā)明的一實施方式中,根據(jù)本發(fā)明的a-3樹脂可以包含由下述化學式4表示的單體而進行聚合。
[化學式4]
式中,r1為氫原子或甲基;r2為碳原子數(shù)1至6的亞烷基;r3和r4各自獨立地為氫原子或碳原子數(shù)1至6的烷基,或者可互相連接而形成碳原子數(shù)3至8的環(huán);m為1至6的整數(shù)。
由化學式4表示的單體包含與r2鄰接的氧原子,在鏈中包含氧原子的情況下,由于單鍵的旋轉半徑變大,所以玻璃化轉變溫度降低,從而改善流動性而加工變得容易。
另外,在化學式4中,可以通過m的調整來調節(jié)單體的長度,由此可調整所形成的圖案的傾斜度,此時降低圖案的傾斜度,從而在蒸鍍透明電極時,可以防止固化膜的脫落或裂紋的發(fā)生。
在a-3樹脂中,包含環(huán)氧基的重復單元,例如形成上述化學式4的單體的重復單元可以根據(jù)共聚的其它單體的具體種類等適當?shù)鼗旌?,含量和混合比沒有特別限定,從使改善透明性、改善加工的容易性、以及通過調整圖案的傾斜度來防止蒸鍍透明電極時固化膜發(fā)生裂紋的效果最大化的方面考慮,例如,相對于a-3樹脂整體,優(yōu)選包含5摩爾%至60摩爾。
(a-3)樹脂除了上述化學式4的單體以外還可以使用能夠形成丙烯酸樹脂的本領域公知的單體來進行聚合。
例如,可以使用具有羧基的乙烯性不飽和單體。具有羧基的乙烯性不飽和單體的種類沒有特別限定,例如可舉出單羧酸類、二羧酸類以及它們的酸酐、在兩末端具有羧基和羥基的單體的單(甲基)丙烯酸酯類等,優(yōu)選為丙烯酸和甲基丙烯酸。它們可以單獨使用或將兩種以上混合使用。
另外,可以包含能夠與上述單體共聚的至少一種其它單體來進行聚合。例如可舉出芳香族乙烯基化合物;n-取代馬來酰亞胺系化合物;(甲基)丙烯酸烷基酯類;脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯類;(甲基)丙烯酸芳基酯類;不飽和氧雜環(huán)丁烷化合物;被碳原子數(shù)4至16的環(huán)烷烴、二環(huán)烷烴或三環(huán)烷烴環(huán)取代的(甲基)丙烯酸酯等,可優(yōu)選地舉出苯乙烯、乙烯基甲苯、甲基苯乙烯、對氯苯乙烯、鄰甲氧基苯乙烯、間甲氧基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、鄰乙烯基芐基甲醚、間乙烯基芐基甲醚、對乙烯基芐基甲醚等芳香族乙烯基化合物;以及(甲基)丙烯酸環(huán)戊酯、(甲基)丙烯酸環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基環(huán)己酯、(甲基)丙烯酸三環(huán)[5.2.1.02,6]癸-8-基酯、(甲基)丙烯酸2-二環(huán)戊基氧基乙酯、(甲基)丙烯酸異冰片酯等脂環(huán)族(甲基)丙烯酸酯類等。它們可以單獨使用或將兩種以上混合使用。
從改善顯影性以及減少殘渣方面考慮,優(yōu)選包含環(huán)氧基的丙烯酸樹脂(a-3)的重均分子量為5000至40000,優(yōu)選為15000至30000。
根據(jù)本發(fā)明的粘合劑樹脂通過混合上述的三種樹脂,從而能夠在不降低圖案形成性能的情況下,顯著提高顯影性而減少殘渣。
在根據(jù)本發(fā)明的粘合劑樹脂中,三種樹脂的混合比沒有特別限定,從改善殘膜率和經時穩(wěn)定性方面考慮,a-1、a-3、a-2樹脂的混合重量比相對于全部粘合劑樹脂100重量份優(yōu)選為(a-1)樹脂30至55重量份、(a-2)樹脂1至25重量份和(a-3)樹脂30至60重量份。
根據(jù)本發(fā)明的粘合劑樹脂在能夠發(fā)揮其功能的范圍內不特別限定其含量,例如在組合物總重量中可以包含5至50重量%,可以優(yōu)選包含10至40重量%。粘合劑樹脂的含量在上述范圍內時,具有能夠使具備適當粘度且提高靈敏度和分解性能的效果最大化的優(yōu)點。
(b)光產酸劑
光產酸劑是照射活性光線或放射線而產生酸的化合物。
光產酸劑的種類沒有特別限定,例如可舉出重氮鹽系、
光產酸劑在能夠發(fā)揮其功能的范圍內不特別限定其含量,例如相對于粘合劑樹脂100重量份,可以包含0.1至20重量份,可以優(yōu)選包含0.5至10重量份。如果光產酸劑的含量在上述范圍內,則具有利用酸的催化作用的化學變化能夠充分發(fā)生,涂布組合物時能夠實現(xiàn)均勻的涂布的優(yōu)點。
在本發(fā)明中,根據(jù)需要,也可以與光產酸劑一同進一步包含增感劑。
增感劑是促進光產酸劑的分解而提高靈敏度的成分。根據(jù)本發(fā)明的增感劑沒有特別限定,例如可舉出多核芳香族類、呫噸類、呫噸酮類、花青苷類、氧雜菁類、噻嗪類、吖啶類、吖啶酮類、蒽醌類、方酸菁(squarylium)類、苯乙烯基類、基礎苯乙烯基(basestyryl)類、香豆素類、蒽類化合物等。它們可以單獨使用或將兩種以上混合使用。
優(yōu)選地,根據(jù)本發(fā)明的增感劑可以為下述化學式5的化合物。
[化學式5]
式中,r1和r2各自獨立地為碳原子數(shù)1至6的烷基。
化學式5的增感劑可以優(yōu)選為下述化學式6至8的化合物。
[化學式6]
[化學式7]
[化學式8]
增感劑在其能夠發(fā)揮功能的范圍內不特別限定其含量,例如,相對于粘合劑樹脂100重量份,可以包含0.01至60重量份,優(yōu)選可以包含0.5至10重量份。增感劑的含量在上述范圍內時,具有能夠使分光增感導致的靈敏度的提高或透射率的提高效果最大化的優(yōu)點。
(c)添加劑
本發(fā)明的感光性樹脂組合物包含由下述化學式1表示的添加劑:
[化學式1]
(上述化學式1中,
上述r1或r2各自獨立地為氫或c1-c6直鏈或支鏈的烷基,
上述m表示主鏈內的重復單元的個數(shù),為1至15的整數(shù))。
根據(jù)本發(fā)明的化學式1的添加劑化合物包含大量的芳香族環(huán)結構和側鏈結構,因此疏水性高,能夠防止溶脹顯影。另外,–oh能夠提高與金屬的密合性,具有上述羧基的環(huán)己烷官能團不僅能夠增加顯影性,而且由于與氧雜環(huán)丁烷的反應性高,從而能夠增加固化膜的可靠性。
另外,作為根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選例子,上述化學式1的化合物的r1或r2可各自獨立地為氫。
另外,根據(jù)本發(fā)明,上述化學式1的化合物的整數(shù)m大于15時,顯影性或靈敏度降低。從這樣的方面考慮,本發(fā)明的上述化學式1的m可優(yōu)選為3至12的整數(shù),更優(yōu)選為4至8的整數(shù)。
在本發(fā)明中,上述化學式1的化合物相對于(a)粘合劑樹脂100重量份可以包含0.1至3重量份。
作為優(yōu)選的例子,相對于粘合劑樹脂100重量份包含小于0.1重量份的上述化學式1的化合物時,存在出現(xiàn)嚴重的溶脹顯影而難以形成微細圖案的問題,在后續(xù)工序中存在發(fā)生不良的可能性,相對于粘合劑樹脂100重量份包含大于3重量份的上述化學式1的化合物時,可能發(fā)生靈敏度顯著降低、產生殘渣的問題。
另一方面,除了本發(fā)明的由上述化學式1表示的添加劑以外,可以在不脫離本發(fā)明的目的的范圍內進一步包含通常使用的堿性化合物、表面活性劑、密合性改良劑、熱交聯(lián)劑、光穩(wěn)定劑、光固化促進劑、防光暈劑(流平劑)、消泡劑等添加劑。
(d)溶劑
溶劑的種類沒有特別限定,只要是能夠溶解上述的成分、具有適合的干燥速度、在溶劑蒸發(fā)后能夠形成均勻且光滑的涂布膜的溶劑,則可以使用任何溶劑。
作為具體的例子,可舉出醚類、乙酸酯類、酯類、酮類、酰胺類、內酯類等。它們可以單獨使用或將兩種以上混合使用。
優(yōu)選地,從涂布性和絕緣膜被膜的膜厚度的均勻性方面考慮,使用丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、二乙二醇甲基乙醚或它們的混合物為佳。
溶劑在能夠發(fā)揮其功能的范圍內不特別限定其含量,例如在組合物總重量中可以包含40至90重量%,可以優(yōu)選包含50至80重量%。如果溶劑的含量相對于組合物總重量包含40重量%~90重量%,則具有能夠將固體成分含量和粘度維持在適當?shù)乃蕉黾油坎夹缘膬?yōu)點。
<絕緣膜>
本發(fā)明提供利用上述組合物制造的絕緣膜。
根據(jù)本發(fā)明的絕緣膜形成方法可以包括:將本發(fā)明的感光性樹脂組合物涂布于顯示器裝置的基板上部或形成于基板上的源極/漏極或硅氮化物層上部的步驟;將感光性樹脂組合物進行前烘(pre-bake)的步驟;將感光性樹脂組合物選擇性地進行曝光、顯影而形成圖案的步驟;對形成的圖案進行熱處理的步驟。
作為基板,主要使用通常用于液晶顯示裝置、有機el等的玻璃或透明塑料樹脂,但根據(jù)使用的顯示器裝置的特性而使用,沒有特別限定。例如,可以使用在玻璃基板等絕緣基板上形成構成柵電極的金屬膜且該金屬膜成為表面層的基板。
<圖像顯示裝置>
另外,本發(fā)明提供具備上述絕緣膜的圖像顯示裝置。
本發(fā)明的絕緣膜不經能夠應用于通常的液晶顯示裝置,而且還能夠應用于電致發(fā)光顯示裝置、等離子體顯示裝置、場致發(fā)射顯示裝置等各種圖像顯示裝置。
圖像顯示裝置除了上述絕緣膜以外還可以進一步包含本領域中通常使用的構成。
下面,通過實施例等進一步詳細說明本發(fā)明,但是本發(fā)明的范圍和內容不因下面的實施例等而縮小或限制性地解釋。另外,應該清楚,如果基于包含下面的實施例的本發(fā)明的公開內容,本領域技術人員能夠容易地實施沒有公開的具體實驗結果的本發(fā)明,這樣的變形和修改當然也包括在本發(fā)明要求保護的范圍內。
實施例1至15和比較例1至2
制造了具有下述表1中記載的組成和含量的感光性樹脂組合物。
[表1]
1.粘合劑樹脂(a)
a1-1、a1-2:
a1-1:(a)/(b)=60/40,mw=12000
a1-2:(a)/(b)=70/30,mw=12000
a2-1、a2-2:
a2-1:(a)/(b)/(c)=60/20/20,mw=8000
a2-2:(a)/(b)/(c)=60/10/30,mw=8000
a3-1、a3-2:
a3-1:(a)/(b)/(c)/(d)=15/10/50/25,mw=25000
a3-2:(a)/(b)/(c)/(d)=25/15/30/30,mw=25000
2.光產酸劑(b)
3.光增感劑(c)
4.溶劑(d)
d1:丙二醇甲基乙基乙酸酯
d2:二乙二醇甲基乙醚
5.堿性化合物(e):二環(huán)己基甲胺
6.添加劑(f)
f1:
f2:
f3:
7.偶聯(lián)劑(g):kbm-403(γ-環(huán)氧丙氧基丙基三烷氧基硅烷)
8.表面活性劑(h):
h1:sh-8400,h2:f-475
實驗例
對根據(jù)實施例和比較例制造的樹脂組合物進行如下評價,將其結果示于下述表2。
(1)靈敏度測定
在0.7mm厚度的玻璃基板(康寧1737,康寧公司制造)上用旋涂器分別涂布實施例和比較例的感光性樹脂組合物,在100℃的熱板上加熱125秒鐘,使溶劑揮發(fā),形成了厚度為4.0μm的感光性樹脂組合物層。
然后,為了得到直徑10μm的接觸孔圖案,曝光部利用具有10μm的邊的具有方形圖案開口部的掩模用i線步進機(nsr-205i11d,尼康株式會社)實施曝光。
將2.38%四甲基氫氧化銨水溶液作為顯影液,將曝光后的基板在23℃進行40秒鐘的水坑式顯影(puddledevelopment),在230℃的烘箱中加熱30分鐘而得到了固化的膜。
然后將基板垂直地進行切割,各組成中將成為10μm接觸孔的曝光量選作靈敏度。
(2)圖案角度
將實驗例(1)中得到的圖案垂直切割,由光學(sem)照片算出與基板的角度。
(3)透射率測定
用分光光度計測定在實驗例(1)中得到的膜在400nm時的透射率。
(4)對蝕刻液的溶脹(swelling)程度評價
在0.7mm厚度的玻璃基板(康寧1737,康寧公司)上用旋涂器分別涂布實施例和比較例的感光性樹脂組合物,在100℃的加、熱板上加熱125秒鐘,使溶劑揮發(fā),形成了厚度為4.0μm的感光性樹脂組合物層。將形成的膜在45℃的蝕刻溶液中浸漬120s,測定浸漬前后的膜厚度,評價溶脹程度。
溶脹(%)=(浸漬后的膜厚度-浸漬前的膜厚度)*100
◎:100%~102%
○:103%~106%
△:106%~107%
x:108%以上
(5)對剝離劑的溶脹(swelling)程度評價
在0.7mm厚度的玻璃基板(康寧1737,康寧公司)上用旋涂器分別涂布實施例和比較例的感光性樹脂組合物,在100℃的熱板上加熱125秒鐘,使溶劑揮發(fā),形成了厚度為4.0μm的感光性樹脂組合物層。將形成的膜在60℃的水系剝離劑中浸漬120s,測定浸漬前后的膜厚度,評價溶脹程度。
溶脹(%)=(浸漬后的膜厚度-浸漬前的膜厚度)*100
◎:100%~102%
○:103%~106%
△:106%~107%
x:108%以上
[表2]
參考上述表2,可以確認由實施例1至12的感光性樹脂組合物形成的絕緣膜對于蝕刻液和剝離劑的耐化學性優(yōu)異,另外,靈敏度和透射率也非常優(yōu)異,顯示出適當?shù)膱D案角度。
但是,可確認到使用了少量添加劑的實施例13中,耐化學性改善效果多少有所降低;可確認到使用過量添加劑的實施例14中,雖然耐化學性提高,但曝光量多少有所增加而靈敏度多少有所降低;實施例15的組合物顯示出雖然溶脹變好,但靈敏度多少有所降低的結果。
另一方面,比較例1至比較例2的組合物出現(xiàn)了嚴重的溶脹。
因此,根據(jù)本發(fā)明,如果使用本發(fā)明的添加劑,則對蝕刻液和剝離劑的耐化學性優(yōu)異,顯影后不發(fā)生溶脹,能夠在作為顯影液的堿性水溶液中理想地維持溶解性,而且靈敏度和透射率也非常優(yōu)異,顯示出適當?shù)膱D案角度,因此能夠在絕緣膜的制造中有效地使用。