正型光敏树脂组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种正型光敏树脂组合物。更具体地，本发明专利技术涉及一种具有优异的灵敏度、分辨率、图案轮廓、曝光后延迟裕度(PED margin)等，尤其是因为具有亲油性的巨大的发色团结构，对蚀刻液渗透的排斥力及耐热性优异，并且使用因含长烷基链的酸结构而容易控制酸扩散速度的光致产酸剂，从而湿法蚀刻粘合力及耐热性、分散度优异的正型光敏树脂组合物。因此，本发明专利技术的正型光敏树脂组合物能够用于显示器、半导体、微机电系统(MEMS)、电子纸(E‑paper)等伴有湿法蚀刻工艺的元件，尤其适用于薄膜晶体管液晶显示器(TFT‑LCD)、有机发光二极管(OLED)或有机薄膜晶体管(O‑TFT)等大面积高分辨率显示器。

【技术实现步骤摘要】
正型光敏树脂组合物
本专利技术涉及一种正型光敏树脂组合物。更具体地，本专利技术涉及一种灵敏度、分辨率、图案轮廓、曝光后延迟裕度(PEDmargin)等优异，特别是湿法蚀刻粘合力及耐热性、分散度优异的正型光敏树脂组合物。
技术介绍
最近显示器市场的热门话题为薄膜电晶体液晶显示器超高清电视(TFT-LCDUHD(UltraHighDensity)TV)和有机发光二极管电视(OLEDTV)的批量生产。随着OLED电视开始批量生产，薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)为对抗有机发光二极管(OLED)卓越的画质，制定了高分辨率的战略。以往IT市场上的手机或平板电脑的竞争格局转移到了电视市场当中。高分辨率的实现以线宽小于现有布线结构为条件。但是，显示器领域中使用的光刻胶已到达机制的极限，因此需要开发设计新颖的材料用来实现高分辨率。为了主要用于生产电视的大型基板的批量生产，需要跨越分散度及对延迟(Delay)的工艺裕度应更加优于生产移动设备的小型基板的技术障碍。为了实现高分辨率，可以使用半导体中使用的材料和设备，但是当前的半导体设备和材料由于分散度及延迟(Delay)方面的弱势，不符合大型化生产。因此，需要一种分散度及对延迟(Delay)的工艺裕度优异的材料，以便能够实现超高清(UHD)级别的高分辨率，以及生产大面积显示器。一般来讲，干法蚀刻工艺不同于湿法蚀刻工艺，垂直和水平的蚀刻选择比优异，在工艺裕度方面具有优势，但可适用于干法蚀刻工艺的基板大小受限，不适合生产大面积显示器，因此需要开发一种可采用湿法蚀刻工艺的材料。此外，湿法蚀刻工艺通常伴有烘烤工艺(Bakeprocess)，以进一步确保材料的耐化学性，这时如果耐热性较差，回流(Reflow)会导致CD减小或发生堵塞，从而分辨率下降，因此需要开发一种耐热性优异的材料。
技术实现思路
技术问题为了解决如上所述的现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种灵敏度、分辨率、图案轮廓、曝光后延迟裕度(PEDmargin)等优异，特别是湿法蚀刻粘合力及耐热性、分散度优异的正型光敏树脂组合物。本专利技术的另一目的在于提供一种使用所述正型光敏树脂组合物的元件的图案形成方法、以及通过所述图案形成方法制得的元件。技术方案为达到上述目的，本专利技术提供一种正型光敏树脂组合物，其包含：a)由下述化学式1表示的共聚物；b)光致产酸剂，其熔点是90℃至300℃，酸(Acid)的烷基(Alkylgroup)的碳原子数是6至20，对丙二醇单甲醚醋酸酯(Propyleneglycolmonomethyletheracetate)的溶解度是1％至15％；d)有机碱；及e)溶剂，[化学式1]在所述化学式1中，所述R1是缩醛基(acetal)、缩酮基(ketal)，x+y+z＝1，x为0.1-0.9，具体地x为0.1-0.7；y为0.0-0.6，具体地y为0.1-0.4；z为0.1-0.9，具体地z为0.1-0.7。另外，本专利技术提供一种使用所述正型光敏树脂组合物的元件的图案形成方法。另外，本专利技术提供一种通过所述图案形成方法形成图案的元件。专利技术效果本专利技术的正型光敏树脂组合物具有优异的灵敏度、分辨率、图案轮廓、曝光后延迟裕度(PEDmargin)等，尤其是因为具有亲油性的巨大(Bulky)的发色团(Chromophore)结构，对蚀刻液渗透的排斥力及耐热性优异，并且使用因含长烷基链的酸结构而容易控制酸扩散速度的光致产酸剂，从而湿法蚀刻粘合力及耐热性、分散度优异。因此，本专利技术的正型光敏树脂组合物能够用于显示器、半导体、微机电系统(MEMS)、电子纸(E-paper)等伴有湿法蚀刻工艺的元件，尤其适用于薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)、有机发光二极管(OLED)或有机薄膜晶体管(O-TFT)等大面积高分辨率显示器。具体实施方式下面将详细说明本专利技术。本专利技术的正型光敏树脂组合物包含：a)由下述化学式1表示的共聚物；b)光致产酸剂，其熔点是90℃至300℃，酸(Acid)的烷基(Alkylgroup)的碳原子数是6至20，对丙二醇单甲醚醋酸酯(Propyleneglycolmonomethyletheracetate)的溶解度是1％至15％；d)有机碱；及e)溶剂，[化学式1]在所述化学式1中，所述R1是缩醛基、缩酮基，x+y+z＝1，x为0.1-0.9，具体地x为0.1-0.7；y为0.0-0.6，具体地y为0.1-0.4；z为0.1-0.9，具体地z为0.1-0.7。具体而言，本专利技术的正型光敏树脂组合物包含：a)100重量份的由化学式1表示的共聚物；b)3至15重量份的光致产酸剂，其熔点是90℃至300℃，酸(Acid)的烷基(Alkylgroup)的碳原子数是6至20，对丙二醇单甲醚醋酸酯(Propyleneglycolmonomethyletheracetate)的溶解度是1％至15％；d)0.01至5重量份的有机碱；及e)溶剂，所述溶剂使固形物含量达到10至50重量％。本专利技术的所述由化学式1表示的共聚物由于本专利技术的光致产酸剂溶解度增加，并且可通过自由基聚合或阴离子聚合等常用的共聚物制备方法制得所述共聚物。在一个具体实例中，通过自由基聚合方法制备所述由化学式1表示共聚物，制备方法如下：使羟基苯乙烯、苯乙烯及缩醛苯乙烯(acetalstyrene)(或缩酮苯乙烯(ketalstyrene))在溶剂和聚合引发剂存在下进行自由基聚合，然后进行沉淀及过滤，通过真空干燥(vacuumdrying)工艺去除未反应单体后，溶解于甲醇制成树脂溶液并在氨水和乙酸存在下进行水解，再进行沉淀及过滤，通过真空干燥工艺最终可以制成共聚物。本专利技术中所述由化学式1表示的共聚物以聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)优选为3000至50000，更加优选为5000至30000。所述共聚物的重均分子量在上述范围内的优点在于，可同时满足对于残膜率和感光速度(Photospeed)的要求。本专利技术中使用的上述b)项的光致产酸剂，其熔点为90℃至300℃，酸(Acid)的烷基(Alkylgroup)的碳原子数为6至20，对丙二醇单甲醚醋酸酯(Propyleneglycolmonomethyletheracetate，PGMEA)的溶解度为1％至15％，更加具体而言，优选地，所述光致产酸剂的熔点为90℃至200℃，酸(Acid)的烷基的碳原子数为6至15，对丙二醇单甲醚醋酸酯(PGMEA)的溶解度为3％至10％。如果本专利技术的光致产酸剂的熔点低于90℃，则耐热性降低、回流加剧，导致分辨率降低；如果烷基的碳原子数小于6，则酸扩散速度过快，每个位置上的CD偏差变大，导致分散度降低；如果对PGMEA的溶解度超过15％，则对蚀刻液(Etchant)的溶解度增大，渗透速度加快，导致蚀刻偏斜(Etchskew)加剧(湿法蚀刻粘合力降低)。本专利技术的所述光致产酸剂具体可使用选自(Z)-N-(环己基磺酰氧基)-4-甲氧基亚氨苄基氰化物((Z)-N-(cyclohexylsulfonyloxy)-4-methoxybenzimidocylcyanide)、(Z)-N-(甲苯磺酰氧基)亚氨苄基氰化物((Z)-N-(tosyloxy)benzimidoylcyanide)、(Z本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种正型光敏树脂组合物，其包含：a)由下述化学式1表示的共聚物；b)光致产酸剂，其熔点是90℃至300℃，酸的烷基的碳原子数是6至20，对丙二醇单甲醚醋酸酯的溶解度是1％至15％；d)有机碱；及e)溶剂，化学式1

【技术特征摘要】
2016.11.17 KR 10-2016-01531021.一种正型光敏树脂组合物，其包含：a)由下述化学式1表示的共聚物；b)光致产酸剂，其熔点是90℃至300℃，酸的烷基的碳原子数是6至20，对丙二醇单甲醚醋酸酯的溶解度是1％至15％；d)有机碱；及e)溶剂，化学式1在所述化学式1中，所述R1是缩醛基、缩酮基，x+y+z＝1，x为0.1-0.9，y为0.0-0.6，z为0.1-0.9。2.根据权利要求1所述的正型光敏树脂组合物，其特征在于，包含:a)100重量份的由化学式1表示的共聚物；b)3至15重量份的光致产酸剂；d)0.01至5重量份的有机碱；及e)溶剂，所述溶剂使固形物含量达到10至50重量％。3.根据权利要求1所述的正型光敏树脂组合物，其特征在于，在上述a)项的化学式1的共聚物中，x为0.1-0.7，y为0.1-0.4，z为0.1-0.7。4.根据权利要求1所述的正型光敏树脂组合物，其特征在于，上述a)项的化学式1的共聚物以聚苯乙烯换算的重均分子量(Mw)为3000至50000。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：金东明，尹赫敏，吕泰勋，金宣炯，
申请(专利权)人：株式会社东进世美肯，
类型：发明
国别省市：韩国,KR