感放射线性组合物、硬化膜的制造方法、半导体元件及显示元件技术

本发明专利技术的课题在于提供一种保存稳定性优异且可形成耐化学品性优异的硬化膜的感放射线性组合物、硬化膜的制造方法、半导体元件及显示元件。一种感放射线性组合物，含有：包含具有氧杂环丙基的第一结构单元与具有羧基的第二结构单元的聚合物成分；感光剂；选自由胺系化合物、咪唑系化合物及异氰酸酯系化合物所组成的群组中的至少一种化合物；以及溶剂；并且相对于构成聚合物成分的全部结构单元，第一结构单元的含有比例为超过20质量％且65质量％以下，第二结构单元的含有比例为超过5质量％且25质量％以下，溶剂包含相对于感放射线性组合物中所含的溶剂的总量而为20质量％以上的汉森溶解度参数的氢键项dH为10.0以上的高dH溶媒。溶媒。

【技术实现步骤摘要】
感放射线性组合物、硬化膜的制造方法、半导体元件及显示元件


[0001]本专利技术涉及一种感放射线性组合物、硬化膜的制造方法、半导体元件及显示元件。

技术介绍

[0002]在半导体元件或显示元件中设置有层间绝缘膜或间隔物、保护膜等硬化膜。作为形成这些硬化膜的材料，通常使用含有在侧链上具有环氧基的聚合物与感光剂的感放射线性组合物，利用环氧基的硬化反应而形成硬化膜(例如，参照专利文献1或专利文献2)。
[0003][现有技术文献][0004][专利文献][0005][专利文献1]日本专利特开2003
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330180号公报
[0006][专利文献2]日本专利特开2013
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122576号公报

技术实现思路

[0007][专利技术所要解决的问题][0008]在利用聚合物所具有的环氧基的硬化反应来获得硬化膜的情况下，在感放射线性组合物的保管中进行硬化反应，担忧保存稳定性降低。另外，作为感放射线性组合物，要求具备优异的保存稳定性，并且可形成耐化学品性优异的硬化膜。
[0009]本专利技术是鉴于所述课题而成，主要目的在于提供一种保存稳定性优异且可形成耐化学品性优异的硬化膜的感放射线性组合物。
[0010][解决问题的技术手段][0011]根据本专利技术，可提供以下的感放射线性组合物、硬化膜的制造方法、半导体元件及显示元件。
[0012][1]一种感放射线性组合物，含有：包含具有氧杂环丙基的第一结构单元与具有羧基的第二结构单元的聚合物成分；感光剂；选自由胺系化合物、咪唑系化合物及异氰酸酯系化合物所组成的群组中的至少一种化合物；以及溶剂；并且相对于构成所述聚合物成分的全部结构单元，所述第一结构单元的含有比例为超过20质量％且65质量％以下，相对于构成所述聚合物成分的全部结构单元，所述第二结构单元的含有比例为超过5质量％且25质量％以下，所述溶剂包含相对于所述溶剂的总量而为20质量％以上的汉森溶解度参数(Hansen solubility parameter)的氢键项dH为10.0以上的高dH溶媒。
[0013][2]一种硬化膜的制造方法，包括涂布所述[1]的感放射线性组合物的涂布工序。
[0014][3]一种半导体元件，包括硬化膜，所述硬化膜是使用所述[1]的感放射线性组合物而形成。
[0015][4]一种显示元件，包括硬化膜，所述硬化膜是使用所述[1]的感放射线性组合物而形成。
[0016][专利技术的效果][0017]根据本专利技术，通过使包含所述聚合物成分、感光剂、特定的化合物及溶剂的感放射线性组合物含有汉森溶解度参数的氢键项dH为10.0以上的高dH溶媒，可获得保存稳定性优异的感放射线性组合物。另外，根据所述感放射线性组合物，可获得耐化学品性优异的硬化膜。
具体实施方式
[0018]以下，对与实施方式相关的事项进行详细说明。此外，在本说明书中，使用“～”所记载的数值范围是包含“～”的前后所记载的数值作为下限值及上限值的含义。所谓“结构单元”，是指主要构成主链结构的单元，且是指至少在主链结构中包含两个以上的单元。
[0019][感放射线性组合物][0020]本公开的感放射线性组合物可用作形成半导体元件或液晶装置等的硬化膜的材料。所述感放射线性组合物含有聚合物成分、感光剂及溶剂。以下，对本公开的感放射线性组合物中所含的各成分、以及根据需要而调配的其他成分进行说明。此外，关于各成分，只要并无特别说明，则可单独使用一种，也可组合使用两种以上。
[0021]此处，在本说明书中，“烃基”是包含链状烃基、脂环式烃基及芳香族烃基的含义。所谓“链状烃基”，是指在主链上不含环状结构，仅由链状结构构成的直链状烃基及分支状烃基。其中，可为饱和也可为不饱和。所谓“脂环式烃基”，是指仅包含脂环式烃的结构作为环结构，不包含芳香环结构的烃基。其中，无需仅由脂环式烃的结构构成，还包括在其一部分中具有链状结构的基。所谓“芳香族烃基”，是指包含芳香环结构作为环结构的烃基。其中，无需仅由芳香环结构构成，也可在其一部分中包含链状结构或脂环式烃的结构。此外，脂环式烃基及芳香族烃基所具有的环结构也可具有包含烃结构的取代基。“环状烃基”是包含脂环式烃基及芳香族烃基的含义。
[0022]<(A)聚合物成分>
[0023]本公开的感放射线性组合物含有如下聚合物作为聚合物成分，所述聚合物包含具有氧杂环丙基的结构单元(以下也称为“第一结构单元”)与具有羧基的结构单元(以下也称为“第二结构单元”)。此外，在本说明书中，也将氧杂环丙基及氧杂环丁基包含在内而称为“环氧基”。通过聚合物成分包含第一结构单元及第二结构单元，可提高膜的解析性或密接性。另外，通过氧杂环丙基作为交联性基发挥作用，可形成耐化学品性高且长时间抑制劣化的硬化膜。
[0024]构成聚合物成分的聚合物的主链并无特别限定，就可获得显示出良好的耐热性或耐化学品性、显影性等的膜的方面及单体的选择自由度高的方面而言，优选为使用具有聚合性不饱和碳
‑
碳键的单体(以下也称为“不饱和单体”)而获得的聚合物。作为不饱和单体，例如可列举：(甲基)丙烯酸化合物、苯乙烯系化合物、马来酰亚胺系化合物、乙烯基化合物等。此外，在本说明书中，“(甲基)丙烯酸”是包含“丙烯酸”及“甲基丙烯酸”的含义。
[0025]·
第一结构单元
[0026]第一结构单元优选为源自具有氧杂环丙基的不饱和单体的结构单元，具体而言，优选为下述式(1)所表示的结构单元。
[0027][化1][0028][0029](式(1)中，R1为具有氧杂环丙基的一价基，R2为氢原子或甲基，X1为单键或二价连结基)
[0030]在所述式(1)中，R1若为具有氧杂环丙烷结构(1，2
‑
环氧结构)的一价基，则并无特别限定，例如可列举：氧杂环丙基、3，4
‑
环氧环己基、3，4
‑
环氧三环[5.2.1.0
2，6
]癸基等。
[0031]作为X1的二价连结基，例如可列举：亚甲基、亚乙基、1，3
‑
丙二基等烷二基。
[0032]作为具有氧杂环丙基的单体的具体例，例如可列举：(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、(甲基)丙烯酸3，4
‑
环氧环己酯、(甲基)丙烯酸3，4
‑
环氧环己基甲酯、(甲基)丙烯酸2
‑
(3，4
‑
环氧环己基)乙酯、(甲基)丙烯酸3，4
‑
环氧三环[5.2.1.0
2，6
]癸酯等。
[0033]相对于构成聚合物成分的全部结构单元，聚合物成分中的第一结构单元的含有比例超过20质量％，优选为22质量％以上，更优选为25质量％以上，进而优选为30质量％以上。另外，相对于构成聚合物成分的全部结构单元，第一结构单元的含有比例为65质量％以下，优选为62质量％以下，更优选为60质量％以下本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种感放射线性组合物，含有：包含具有氧杂环丙基的第一结构单元与具有羧基的第二结构单元的聚合物成分；感光剂；选自由胺系化合物、咪唑系化合物及异氰酸酯系化合物所组成的群组中的至少一种化合物；以及溶剂；并且相对于构成所述聚合物成分的全部结构单元，所述第一结构单元的含有比例为超过20质量％且65质量％以下，相对于构成所述聚合物成分的全部结构单元，所述第二结构单元的含有比例为超过5质量％且25质量％以下，所述溶剂包含相对于所述溶剂的总量而为20质量％以上的汉森溶解度参数的氢键项dH为10.0以上的高dH溶媒。2.根据权利要求1所述的感放射线性组合物，其中，所述溶剂包含相对于所述溶剂的总量而大于50质量％的沸点为160℃以下的低沸点溶媒。3.根据权利要求1或2所述的感放射线性组合物，其中，所述高dH溶媒的沸点为200℃以下。4.根据权利要求1或2所述的感放射线性组合物，其中，所述高dH溶媒为选自由乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单异丙醚、乙二醇单丁基醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单乙醚、丙二醇单异丙醚、己二醇、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、丁醇、3
‑
甲氧基
‑1‑
丁醇、2
‑
甲基丁醇、3
‑
甲基丁醇、2
‑
乙基丁醇、异丁醇、戊醇、2
‑
甲基戊醇、环己醇、二丙酮醇、苄醇及糠醇所组成的群组中的至少一种。5.根据权利要求1或2所述的感放射线性组合物，其中，所述胺系化合物为硅烷偶合剂。6.根据权利要求1或2所述的感放射线性组合物，其中，所述异氰酸酯系化合物为硅烷偶合剂。7.根据权利要求1或2所述的感放射线性组合物，其中，所述聚合物成分还包含具有氧杂环丁基的结构单元。8.根据权利要求1或2所述的感放射线性组合物，其还含有具有酚性羟基的化合物[D]。9.根据权利要求8所述的感放射线性组合物，其中，相对于所述聚合物成分100质量份，所述化合物[D]的含有比例为1质量份以上。10.根据权利要求8所述的感放射线性组合物，其中，相对于所述感光剂与所述化合物[D]的总量，所述化合物[D]的含有比例为1质量％～60质量％。11.根据权利要求8所述的感放射线性组合物，其中，所述化合物[D]的分子量为700以下。12.根据权利要求8所述的感放射线性组合物，其中，所述化合物[D]为选自由下述式(2)所表示的化合物、下述式(3)所表示的化合物、下述式(4)所表示的化合物、下述式(5)所表示的化合物、下述式(6)所表示的化合物及下述式(d
‑
31)～式(d
‑
35)各自所表示的化合物所组成的群组中的至少一种；
式(2)中，R4为氢...

【专利技术属性】
技术研发人员：本田晃久，中西拓也，仓田亮平，吉田智香，三村时生，八代隆郎，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：