本发明专利技术提供一种具有感光性、即使不使用交联剂也可以进行碱成像的感光性组合物。本发明专利技术涉及一种含硅感光性组合物，其特征在于，包括：具有用上述通式（１）（式中，Ｒ↓［１１］～Ｒ↓［１ｎ］的至少一种为Ｈ，ｎ为１以上的整数）表示的结构，Ｒ↓［１１］～Ｒ↓［１ｎ］中的至少一种为Ｈ，其余为有机基团的至少一种的聚合物（Ａ１）或者含有至少一种的所述聚合物（Ａ１）以及用下述通式（２）（式中，Ｒ↓［２１］～Ｒ↓［２ｎ］为Ｈ以外的原子或官能团，ｎ为１以上的整数）表示的一种聚合物（Ａ２）的含硅聚合物；和，通过放射活化射线或放射线产生酸或碱的化合物（Ｂ）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种具有感光性且利用碱显影可以形成图案的含硅感光性 组合物、使用了该感光性组合物的薄膜图案的制造方法、电子机器用保护膜、 栅极绝缘膜和薄膜晶体管。在制造半导体设备、液晶显示装置或印刷电路基板等时，以保护膜或层 间绝缘膜为首的各构成部分利用微细图案形成法形成。近年来，伴随着元件 的高集成化，正在进行图案的更进一步微细化。因此，使用了光蚀刻技术的 薄膜图案的形成方法被广泛使用，而且为了形成更微细的图案，正尝试着使 曝光用的光的波长缩短。下述的专利文献1中公开了通过使用感光性组合物的光蚀刻法的形成图案的方法，该感光性组合物包括10~90重量％的用下述的结构式(X) 表示的聚(硅倍半氧烷)化合物、0.01~20重量％的通过照射活化光线或放 射线可以产生强酸的化合物和5 ~ 60重量％的交联剂。Rb另外，在通式(X)中，Ra和Rb是相同或不同的有机基团，n为聚合 度，上述Ra、 Rb优选酚性羟基。
技术介绍
S i— 0 氧烷)化合物(X),因此使用短波长的光可以形成微细图案。但是，在使用了专利文献l记载的感光性组合物的图案形成方法中，如 上述那样，不仅含有聚(硅倍半氧烷)化合物(X)和通过照射光产生酸的 光产酸剂，为了形成不溶于碱的部分，还含有将聚(硅倍半氧烷)化合物(X)加以交联的交联剂。即，含有2，5-二甲基-2，5-己二醇、赤藓醇或季戊四醇等脂肪族醇、或含有羟曱基的蜜胺化合物或含有烷基醚的蜜胺化合物等的交联剂相对于树脂成分100重量份，添加5-95重量份左右。 专利文献1:特开平10-268520号公报
技术实现思路
在半导体装置等电子部件领域等中，用于得到薄膜图案的感光性组合物优选尽可能不含杂质。即，在残存有上述交联剂等杂质时，有可能得到的薄 膜图案发生着色、薄膜图案的机械强度或电特性等劣化。再者，上述交联剂 在后面的制造工序中因加热等而挥发，由此有可能薄膜图案的特性发生变 动。因此，例如有时半导体装置的层间绝缘膜等难以满足必要的耐热性、透 明性、耐气候性等。鉴于上述现有技术的现状，本专利技术的目的在于，提供具有感光性，不使 用交联剂且可以显影的含硅感光性组合物、使用该感光性组合物的薄膜图案 的制造方法、电子机器用保护膜、电子机器、栅极绝缘膜和薄膜晶体管。按照本专利技术的某一广泛方面，提供一种含硅感光性组合物，其特征在于， 包括具有用下述通式(1 )表示的结构且Ru-R,。内至少一种为H的至少 一种含硅聚合物(Al)、和通过照射活化光线或放射线产生酸或碱的化合物 (B)。<formula>formula see original document page 5</formula> (式i)(式中，Rn Rm的至少一种为H, n为l以上的整数。)在本专利技术的某一特定方面中，在将上述含硅聚合物(Al)的重均分子量记为Mw、上述含硅聚合物(Al )中的取代基Rn Rm的合计为100摩尔 %时，取代基H的比率为与重均分子量Mw相对应的用后述的图5的虚线A 表示的范围。在本专利技术的其它特定方面中，还含有用下述通式(2)表示，且R21~ R^为H以外的原子或官能团的至少一种聚合物(A2)。 [化3]聚合物(A2 )Rn R Ru 尺2 f S'i -0。 }f S'i -03卄S'i -0，—……H'i -0+…式(2)(式中，R2, Rh为H以外的原子或官能团，n为l以上的整数。) 在本专利技术的含硅感光性组合物中，在含有上述含硅聚合物(Al)和含 硅聚合物(A2) 二者时，优选的是，在将含硅聚合物(Al)和含硅聚合物 (A2)的重均分子量记为Mw、将上述含硅聚合物(Al)和(A2)中的取 代基Rn R^以及R2, Rh的总合计作为100摩尔％时，取代基H的比率 为与重均分子量Mw相对应的用后述的图5的虛线A表示的范围。本专利技术的薄膜图案的制造方法包括以下工序在基板上形成包含按照本性组合物层上的图案，用活化光线或》文射线选^性地曝光以形成图案状的潜 像的工序；以及，用显影液显影形成了上述潜像的上述感光性组合物层，得 到薄膜图案的工序。使用本专利技术的含硅感光性组合物形成的薄膜使用于各种各样的用途。这 里，所谓使用含硅感光性组合物形成的薄膜意味着将热或光等能量施加 于含硅感光性组合物并导入交联结构而得到的薄膜。在本专利技术的某一特定方 面中，上述薄膜被用作电子机器用保护膜，通过本专利技术可以提供具有这类保 护膜的晶体管、滤色片和有机EL元件等。而且，上述薄膜优选用作薄膜晶体管的栅极绝缘膜或钝化膜。通过本发 明也可以提供具有这类栅极绝缘膜及/或钝化膜的薄膜晶体管。以下，详细地说明本专利技术。本申请的专利技术人等为了达成上述课题，进行了悉心研究的结果发现如果使用特定的聚硅倍半氧烷化合物，则可以提供不使用交联剂，就可以显影 的感光性组合物，从而完成了本专利技术。在本专利技术中，使用至少一种的上述含硅聚合物(Al)。即，含硅聚合物(Al)在下述通式(1)中，Rn-Rm中至少一个为H。 [化2]聚合物(Al )…(式i)因此，在含硅聚合物(A1)中，Rn R,n全部为H时，含硅聚合物(A1)是具有包含的骨架的聚合物。再者，在含硅聚合物(Al)中，取代基Rn~Rln既可以相同也可以不同。、并且，在本专利技术中，该含硅聚合物(Al )至少添加一种，因此，也可 以含有两种以上的含硅聚合物(Al)。如上述那样，在含硅聚合物(Al)中，由于取代基Rn R^中至少一 个为H,因此，含硅聚合物(Al )具有-SiH基。-SiH通过由于照射活化光 线或放射线由化合物(B)产生的酸或碱的作用，容易地与空气中的水分反 应。其结果是含硅聚合物(Al )的-SiH基和邻接的含硅聚合物(Al )的-SiH 基容易地与空气中的水反应，产生Si-O-Si键，进行交联，并变为不溶于显 影液。即，由于R!和/或R2具有-SiH基，即使不使用交联剂，-SiH基也与 空气中的水分反应而进行交联，形成不溶部分。因此，根据本专利技术，可以省 略交联剂的使用。在上述含硅聚合物(Al)中，不是H的Rn Rm没有特别限定，可举 出取代或未取代的脂肪族烃基、取代或未取代的脂环式烃基、取代或未取代 的芳香族烃基、取代或未取代的含有极性基的有机基团等有机基团。作为这 类有机基团的例子，更具体地可以举出曱基、正丙基、正丁基、正己基、苯曱基、三氟丙基和九氟己基这类取代或未取代的脂肪族烃基；环己基、曱基环己基这类取代或未取代的芳香族烃基；对曱苯基、联笨基和苯基这类取代 或未取代的芳香族烃基；以及含有羟基的基团、羧基、含有酚性羟基的基团 这类取代或未取代的含有极性基的有机基团。Ru-Rh也可以是有机基团以外的官能团或原子。作为这类原子或官能 团，举出氟或氯等卣素、卣化物基、羟基、烷氧基、氨基、硝基、亚砜基、 腈基等。对于Ru Rm,也可以混合存在有机基团或这些原子或官能团。而且，在通式(1)中，对于具有硅氧烷基团的骨架的结构，没有特别 限定，可以是无规型、梯子型或笼型等任一种。而且，也可以使用多种这类 无规型、梯子型或笼型等各种结构的聚合物。再者，在本专利技术中，不仅包括上述含硅聚合物(Al )还可以包括用下 述通式(2)表示的至少一种的含硅聚合物(A2)。聚合物(A2 )Rzi Ra +本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种含硅感光性组合物，该组合物含有：至少一种含硅聚合物（Ａ１），其具有下述通式（１）表示的结构，Ｒ↓［１１］～Ｒ↓［１ｎ］中的至少之一为Ｈ，和化合物（Ｂ），其通过活化光线或放射线照射产生酸或碱，［化２］聚合物（Ａ１）＊＊＊…（式１）（式中，Ｒ↓［１１］～Ｒ↓［１ｎ］中的至少之一为Ｈ，ｎ为１以上的整数）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2005-8-4 227091/2005;JP 2005-7-8 200144/2005;JP1.一种含硅感光性组合物，该组合物含有至少一种含硅聚合物(A1)，其具有下述通式(1)表示的结构，R11～R1n中的至少之一为H，和化合物(B)，其通过活化光线或放射线照射产生酸或碱，[化2]聚合物(A1)...(式1)(式中，R11～R1n中的至少之一为H，n为1以上的整数)。2. 权利要求1所述的含硅感光性组合物，其中，将上述含硅聚合物(Al ) 的重均分子量作为Mw,并将上述含硅聚合物(Al)中的取代基Ru Rm的 总量作为100摩尔％时,取代基H的比例对应于重均分子量Mw在后述的图 5的虚线A包围的范围内。3. 权利要求1所述的含硅感光性组合物，该组合物还包含至少一种聚 合物(A2)，其用下述通式(2)表示，R2广Rh为H以外的原子或官能团，[幻]聚合物(A2 )Rn R R23 R211+ S'i -O，,！ f S'i -O,卄S'i -0,—……hS'i -Ovd…式(2)(式中，R2广R2n为H以外的原子或官能团，n为l以上的整数)。4. 权利要求3所述的含硅感光性组合物，其中，将上述含硅聚合物(Al ) 和含硅聚合物(A2)的重均分子量作为Mw，将上述含硅聚合物(Al)和(A2)中的取代基Rn Rm和R2广Rh的总量作为100摩尔％时，取代基H 的比例对应于重均分子量Mw为图5的虛线A所示的范围。5. 权利要求1 4中任意一项所述的含硅感光性组合物，其中，上述化 合物(...
【专利技术属性】
技术研发人员：松川公洋，松浦幸仁，东贤一，中村秀，日下康成，
申请(专利权)人：积水化学工业株式会社，松川公洋，松浦幸仁，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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