图案形成方法技术

本发明专利技术的课题在于提供一种图案形成方法，所述图案形成方法中，在使用包含碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物、利用光刻法在基板上形成经图案化的膜时，能够以几乎不残留显影残渣的方式进行曝光后的显影。本发明专利技术的解决手段为，在使用包含碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物、利用光刻法在基板上形成经图案化的膜时，在曝光后的显影中使用下述显影液，所述显影液含有包含非质子性极性有机溶剂的有机溶剂作为溶剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及使用包含碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物的图案形成方法。
技术介绍
一直以来，为了形成功能性膜，已使用了各种各样的添加剂。作为用于向膜赋予功能的添加剂，例如，已知有氢氧化镁、氢氧化铝等阻燃剂、聚吡咯、聚苯胺、及聚苯胺乙烯撑(日文：ポリアニレンビニレン)等导电性高分子等。例如，作为包含氢氧化镁及氢氧化铝作为阻燃剂的用于形成膜的组合物，已知有下述阻燃涂料，所述阻燃涂料中，相对于100重量份(A)涂膜形成树脂，含有2～20重量份(B)固化剂、20～150重量份(C)平均粒径为0.02～0.5μm的氢氧化镁系化合物的微粒、及20～150重量份(D)氢氧化铝(参见专利文献1)。另外，作为包含聚苯胺、聚吡咯等导电性高分子的用于形成膜的组合物，已知有包含导电性聚合物、和聚氨酯聚合物的水性分散体(参见专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2006－43974号公报专利文献2：日本特开2010－257981号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题此外，对于功能性膜而言，也常期望形成下述功能性膜，其中，在涂布了用于形成功能性膜的材料的面上仅在必要的部位进行图案化。应对这样的需求，通过向用于形成功能性膜的材料赋予感光性，从而可利用光刻法(photolithography)形成经图案化的功能性膜。然而，本专利技术的专利技术人经研究发现，当在感光性组合物中配合氢氧化镁及氢氧化铝之类的碱性的无机填料、聚苯胺、聚吡咯之类的碱性的高分子材料时，在基于光刻法的曝光后显影中难以良好地除去不需要的部分。本专利技术是鉴于上述课题而完成的。本专利技术的目的在于提供一种图案形成方法，所述图案形成方法中，在使用包含碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物、利用光刻法在基板上形成经图案化的膜时，能够以几乎不残留显影残渣的方式进行曝光后的显影。用于解决课题的手段本专利技术的专利技术人发现，在使用包含碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物、利用光刻法在基板上形成经图案化的膜时，在曝光后的显影中，通过使用含有包含非质子性极性有机溶剂的有机溶剂作为溶剂的显影液，可解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及一种图案形成方法，所述图案形成方法包括以下工序：将含有碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物涂布到基板上而形成涂布膜的工序；位置选择性地将涂布膜曝光的工序；和利用显影液使曝光后的涂布膜显影的工序，显影液中含有的溶剂为包含非质子性极性有机溶剂的有机溶剂。专利技术的效果通过本专利技术，可提供一种图案形成方法，所述图案形成方法中，在使用包含碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物、利用光刻法在基板上形成经图案化的膜时，能够以几乎不残留显影残渣的方式进行曝光后的显影。具体实施方式《图案形成方法》本专利技术涉及的图案形成方法包括以下工序：将含有碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物涂布到基板上而形成涂布膜的工序(涂布工序)，位置选择性地将涂布膜曝光的工序(曝光工序)，和利用显影液使曝光后的涂布膜显影的工序(显影工序)。而且，显影工序中，使用含有包含非质子性极性有机溶剂的有机溶剂作为溶剂的显影液。以下，对涂布工序、曝光工序、及显影工序依序进行说明。〔涂布工序〕涂布工序中，将含有碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物涂布到基板上，形成涂布膜。作为感光性组合物的组成，除了包含碱性填料及/或碱性聚合物之外，还可应用以往使用的各种感光性组合物的组成。感光性组合物中，从容易形成所期望的形状的图案，容易形成耐热性、耐化学药品性、机械特性等优异的膜方面考虑，优选负型感光性组合物，对于所述负型感光性组合物而言，通过使曝光部固化，从而使其不溶于包含有机溶剂的显影液。作为这样的负型感光性组合物的典型例，可举出：·包含光聚合性单体、和光聚合引发剂及/或光产碱剂的组合物，·包含光聚合性单体、树脂、和光聚合引发剂及/或光产碱剂的组合物，以及·包含具有极性基团的树脂、酸交联性物质、光产酸剂的组合物。需要说明的是，负型感光性组合物不限于上述的组合物。作为本专利技术中使用的负型感光性组合物的优选例，可举出包含碱性填料及/或碱性聚合物、(A)树脂、(B)光聚合性单体、(C)光聚合引发剂及/或(E)光产碱剂的组合物。不限于负型感光性组合物，当感光性组合物不含液态的固化性基材成分时，感光性组合物通常包含(S)溶剂。以下，对上述优选的负型感光性组合物中包含的必需成分或任选成分进行说明。＜碱性填料及碱性聚合物＞本专利技术中，必须使用包含碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物。以下，对碱性填料、和碱性聚合物依序进行说明。[碱性填料]碱性填料为其表面由呈碱性的材料形成的粉状、板状、或短纤维状的填料。碱性填料可以是有机填料，也可以是无机填料。碱性填料的形状没有特别限制，可以是粉末状，可以是板状，也可以是短纤维状。碱性填料的尺寸在不妨碍本专利技术的目的的范围内没有特别限制，根据目标图案尺寸等适当选择即可。作为碱性填料的尺寸，在球状的情况下，作为平均直径，优选为1nm～1500nm，更优选为2～800nm，进一步优选为10nm～100nm。在板状、或短纤维状的情况下，作为平均长度，优选为5nm～1500nm，更优选为10nm～100nm。另外，在纤维状的情况下，作为填料平均长度(L1)与填料的平均截面直径(L2)的比率的平均长宽比(L1/L2)没有特别限制，优选为1.5～1000，更优选为2～100。作为碱性填料的例子，可举出碱性的金属碳酸盐、碱性的金属氢氧化物、滑石、云母、粘固粉(cementpowder)、碱性的活性氧化铝、水滑石、后述的碱性聚合物的粉末等。作为碱性的金属碳酸盐，可举出碳酸钙、碳酸镁等。作为碱性的金属氢氧化物，可举出氢氧化铝、氢氧化镁等。另外，作为碱性填料，可以是其表面被碱性的材料被覆而得到的填料、或在其表面上附着碱性的材料而得到的填料。利用碱性的材料进行处理的填料的表面的性状没有特别限制，可以是酸性，可以是碱性，也可以是中性。作为利用碱性的材料进行处理的填料，可举出二氧化硅、氧化铝、氧化锆、莫来石、尖晶石、氧化锌等金属氧化物的粉体；氢氧化铝、氢氧化镁等金属氢氧化物的粉体；碳酸钙、碳酸镁等金属碳酸盐的粉末；云母、滑石、玻璃短纤维、碳短纤维、钛酸钾晶须、钛酸钡晶须、硼酸铝晶须、氧化钛晶须、碳酸钙晶须等板状或短纤维状的填料；有机树脂的粉末；铁、钴、镍、铜、钯、银、锡、铂及金等金属粒子的粉体等。作为可用于填料的表面处理的碱性的材料，可举出氨、有机胺、包含含氮碱性基团的硅烷偶联剂、碱性的含氮环状化合物等。这些中，包含含氮碱性基团的硅烷偶联剂由于容易化学性地键合于无机填料的表面，因而优选。作为这样的硅烷偶联剂的优选例，可举出N－苯基－γ－氨基丙基三甲氧基硅烷、γ－氨基丙基三乙氧基硅烷。另外，利用碱性的材料进行的填料的处理可以是利用后述的碱性聚合物、包含碱性聚合物的树脂混合物等进行的被覆处理。例如，可通过在合成利用低级铵配体进行了一定程度稳定化的金属粒子后、利用碱性聚合物交换配体的方法，或者，在具有铵基的碱性聚合物的溶液中将上述金属的金属离子直接还原，从而形成使碱性聚合物附着或配位于金属粒子而得到的复合体。另外，利用粉碎等方法将包含碱性聚合物和填料的均匀的组合物制成微粒而得到的粉体也可用本文档来自技高网...

【技术保护点】
图案形成方法，所述图案形成方法包括以下工序：将含有碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物涂布到基板上而形成涂布膜的工序；位置选择性地将所述涂布膜曝光的工序；和利用显影液使曝光后的所述涂布膜显影的工序，所述显影液中含有的溶剂为包含非质子性极性有机溶剂的有机溶剂。

【技术特征摘要】
2015.06.24 JP 2015-1269211.图案形成方法，所述图案形成方法包括以下工序：将含有碱性填料及/或碱性聚合物的感光性组合物涂布到基板上而形成涂布膜的工序；位置选择性地将所述涂布膜曝光的工序；和利用显影液使曝光后的所述涂布膜显影的工序，所述显影液中含有的溶剂为包含非质子性极性有机溶剂的有机溶剂。2.如权利要求1所述的图案形成方法，其中，所述非质子性极性有机溶剂为下式(S1)表示的化合物，式(S1)中，Rs1为选自氢原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的羟基烷基、及－NRs3Rs4表示的基团中的基团，Rs3及Rs4各自独立地为氢原子、或碳原子数1～3的烷基；Rs2为选自碳原子数1～6的烷基、及－NRs5Rs6表示的基团中的基团，Rs...

【专利技术属性】
技术研发人员：野田国宏，千坂博树，盐田大，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP