感放射线性树脂组合物、半导体元件、显示装置、硬化膜及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种放射线感度及保存稳定性优异且可获得解析度高、对于金属配线的腐蚀性低的经图案化的膜的感放射线性树脂组合物、半导体元件、显示装置、硬化膜及其制造方法。一种感放射线性树脂组合物，包含：聚合体成分(A)，在相同或不同的聚合体中具有含有芳香环与直接键结于所述芳香环上的烷氧基硅烷基的结构单元(I)及含有酸性基的结构单元(II)；感放射线性化合物(B)；有机溶媒(D)；以及水(E)；并且所述水(E)的含量为10wtppm以上、800wtppm以下。

Radiation sensitive linear resin composition, semiconductor element, display device, hardening film and its manufacturing method

The invention provides a patterned film linear resin composition, a semiconductor element, a display device, a hardened film and a manufacturing method thereof, which has excellent radiosensitivity and preservation stability and can obtain high resolution and low corrosiveness to metal wiring. A radiosensitive linear resin composition comprises: a polymer component (A) having a structural unit (I) containing an aromatic ring and an alkoxysilyl directly bonded to the aromatic ring and a structural unit (II) containing an acidic group in the same or different polymer; a radiosensitive linear compound (B); an organic solvent (D); and water (E); and the content of the water (E) is more than 10 wtppm and 80 ppm. Below 0wtppm.

【技术实现步骤摘要】
感放射线性树脂组合物、半导体元件、显示装置、硬化膜及其制造方法
本专利技术是涉及一种感放射线性树脂组合物、半导体元件、显示装置、硬化膜及其制造方法。
技术介绍
在半导体元件中，通常使用层间绝缘膜、隔离片(spacer)、保护膜、彩色滤光片用的经图案化的着色膜(在本说明书中也称为“着色图案膜”)等硬化膜。作为所述硬化膜的形成材料，就用以形成经图案化的硬化膜(在本说明书中也称为“图案膜”)的工序数少且可获得高的表面硬度的方面而言，广泛使用感放射线性树脂组合物。作为感放射线性树脂组合物，例如已知有包含含有羧基及环氧基的共聚物的感放射线性树脂组合物(参照专利文献1)。另外，已知有含有将具有烷氧基硅烷基的自由基聚合性单体与具有酸性基的自由基聚合性单体自由基共聚而成的聚合物的正型感光性组合物(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献专利文献1日本专利特开2001-354822号公报专利文献2日本专利特开2013-101240号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题本专利技术人们发现，含有具有直接键结于芳香环上的烷氧基硅烷基的聚合体成分与感放射线性化合物的感放射线性树脂组合物的放射线感度优异，通过使用所述组合物，可获得解析度优异的图案膜。然而，在所述组合物中，存在保存稳定性及对于金属配线的腐蚀性成为问题的情况。本专利技术的问题在于提供一种放射线感度及保存稳定性优异且可获得解析度高、对于金属配线的腐蚀性低的图案膜的感放射线性树脂组合物、图案膜及其制造方法、半导体元件以及显示装置。解决问题的技术手段本专利技术人们为了解决所述问题而进行了努力研究。其结果发现，通过具有以下构成的感放射线性树脂组合物而可解决所述问题，从而完成了本专利技术。本专利技术例如涉及以下的[1]～[11]。[1]一种感放射线性树脂组合物，包含：聚合体成分(A)，在相同或不同的聚合体中具有含有芳香环与直接键结于所述芳香环上的烷氧基硅烷基的结构单元(I)及含有酸性基的结构单元(II)；感放射线性化合物(B)；有机溶媒(D)；以及水(E)；并且所述水(E)的含量为10wtppm以上、800wtppm以下。[2]根据所述[1]记载的感放射线性树脂组合物，其中，所述水(E)的含量为550wtppm以下。[3]根据所述[1]或[2]记载的感放射线性树脂组合物，其中，所述水(E)的含量为250wtppm以下。[4]根据所述[1]至[3]中任一项记载的感放射线性树脂组合物，其中，所述聚合体成分(A)在与具有选自所述结构单元(I)及所述结构单元(II)中的至少一种结构单元的聚合体相同或不同的聚合体中还具有含有交联性基的结构单元(III)。[5]根据所述[1]至[4]中任一项记载的感放射线性树脂组合物，其中，所述结构单元(I)为包含经取代或未经取代的、苯环、萘环或蒽环与直接键结于所述环上的由-SiR3所表示的基(所述R分别独立地为氢原子、卤素原子、羟基、烷基、芳基或烷氧基；其中，所述R的至少一个为烷氧基)的结构单元。[6]根据所述[1]至[5]中任一项记载的感放射线性树脂组合物，其为正型。[7]一种经图案化的硬化膜，其由根据所述[1]至[6]中任一项记载的感放射线性树脂组合物形成。[8]根据所述[7]记载的经图案化的硬化膜，其为层间绝缘膜。[9]一种经图案化的硬化膜的制造方法，其包括：工序(1)，在基板上形成根据所述[1]至[6]中任一项记载的感放射线性树脂组合物的涂膜；工序(2)，对所述涂膜的一部分照射放射线；工序(3)，对经放射线照射的所述涂膜进行显影；以及工序(4)，对经显影的所述涂膜进行加热。[10]一种半导体元件，其包括根据所述[7]或[8]记载的经图案化的硬化膜。[11]一种显示装置，其包括根据所述[10]记载的半导体元件。专利技术的效果根据本专利技术，可提供一种放射线感度及保存稳定性优异且可获得解析度高、对于金属配线的腐蚀性低的图案膜的感放射线性树脂组合物、图案膜及其制造方法、半导体元件以及显示装置。具体实施方式以下，对用以实施本专利技术的方式进行说明。[感放射线性树脂组合物]本专利技术的感放射线性树脂组合物(以下也称为“本专利技术的组合物”)包含：聚合体成分(A)，在相同或不同的聚合体中具有含有芳香环与直接键结于所述芳香环上的烷氧基硅烷基的结构单元(I)及含有酸性基的结构单元(II)；感放射线性化合物(B)；有机溶媒(D)；以及水(E)。＜聚合体成分(A)＞聚合体成分(A)在相同或不同的聚合体中具有结构单元(I)及结构单元(II)。结构单元(I)及结构单元(II)分别可包含于相同的聚合体中，也可包含于不同的聚合体中。《结构单元(I)》结构单元(I)包含芳香环与直接键结于所述芳香环上的烷氧基硅烷基。所谓直接键结于芳香环上的烷氧基硅烷基，是指烷氧基硅烷基中的硅原子键结于芳香环的环碳原子上。在使用后述的感放射线性酸产生剂作为感放射线性化合物(B)的情况下，本专利技术的组合物通过结构单元(I)而可发挥高感度的正型感放射线特性。其理由推测为如下所述。结构单元(I)包含直接键结于芳香环上的烷氧基硅烷基。当对本专利技术的组合物的涂膜照射放射线时，通过以自感放射线性酸产生剂产生的酸为催化剂的与大气中或显影液中的水的水解反应而自烷氧基硅烷基产生硅烷醇基(Si-OH)。由于硅烷醇基键结于芳香环上，因此硅烷醇基的缩合反应受到阻碍，从而硅烷醇基可稳定地存在。因此，通过硅烷醇基而提高放射线照射区域相对于碱性显影液的溶解性。如此，本专利技术的组合物可发挥正型感放射线特性。另一方面，在为烷氧基硅烷基未直接键结于芳香环上的结构的情况下，所形成的硅烷醇基不稳定，且产生向硅氧烷的缩合。因此，放射线照射区域不溶化(负型化)，而不发挥正型感放射线特性。另外，通过结构单元(I)包含芳香环，可进一步提高所获得的图案膜的耐热性等各特性。另外，在使用后述的感放射线性碱产生剂作为感放射线性化合物(B)的情况下，本专利技术的组合物通过结构单元(I)而可发挥高感度的负型感放射线特性。推测其原因在于：当对本专利技术的组合物的涂膜照射放射线时，自感放射线性碱产生剂产生的碱成为催化剂而形成聚硅氧烷。结构单元(I)可为一种结构单元，也可为多种结构单元。烷氧基硅烷基优选为-SiR3所表示的基。所述R分别独立地为氢原子、卤素原子、羟基、烷基、芳基或烷氧基。其中，所述R的至少一个、优选为至少两个、更优选为三个全部为烷氧基。在结构单元(I)中，直接键结于芳香环上的烷氧基硅烷基数通常为1～9，优选为1～7，更优选为1～5，进而更优选为1。作为直接键结有烷氧基硅烷基的芳香环，例如可列举苯环、萘环、蒽环，优选为苯环及萘环，更优选为苯环。在所述芳香环上也可键结有所述烷氧基硅烷基以外的取代基。作为取代基，例如可列举：卤素原子、羟基、烷基、烷氧基。取代基可为一种，也可为两种以上，可为一个，也可为多个。以下，对所述R及取代基中的各基进行说明。作为卤素原子，例如可列举：氟原子、氯原子、溴原子。作为烷基，例如可列举：甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基。烷基的碳数优选为1～12，更优选为1～6，进而更优选为1～3。更优选为甲基。作为芳基，例如可列举：苯基、甲苯基、二甲苯基、萘基。芳基的碳数优选为6～20，更优选为6～10。作为烷氧基，例如可列举：甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感放射线性树脂组合物，其特征在于，包含：聚合体成分(A)，在相同或不同的聚合体中具有含有芳香环与直接键结于所述芳香环上的烷氧基硅烷基的结构单元(I)及含有酸性基的结构单元(II)；感放射线性化合物(B)；有机溶媒(D)；以及水(E)；并且所述水(E)的含量为10wtppm以上、800wtppm以下。

【技术特征摘要】
2017.09.28 JP 2017-187879;2018.08.01 JP 2018-145141.一种感放射线性树脂组合物，其特征在于，包含：聚合体成分(A)，在相同或不同的聚合体中具有含有芳香环与直接键结于所述芳香环上的烷氧基硅烷基的结构单元(I)及含有酸性基的结构单元(II)；感放射线性化合物(B)；有机溶媒(D)；以及水(E)；并且所述水(E)的含量为10wtppm以上、800wtppm以下。2.根据权利要求1所述的感放射线性树脂组合物，其中：所述水(E)的含量为550wtppm以下。3.根据权利要求1或2所述的感放射线性树脂组合物，其中：所述水(E)的含量为250wtppm以下。4.根据权利要求1或2所述的感放射线性树脂组合物，其中：所述聚合体成分(A)在与具有选自所述结构单元(I)及所述结构单元(II)中的至少一种结构单元的聚合体相同或不同的聚合体中还具有含有交联...

【专利技术属性】
技术研发人员：成子朗人，浅冈高英，松本晃幸，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP