一种正型光致抗蚀剂组合物，是在一个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的ＬＣＤ制造用正型光致抗蚀剂组合物，其中含有（Ａ）碱溶性树脂、（Ｂ）萘醌二叠氮基酯化物、（Ｃ）分子量为１０００以下的含酚性羟基化合物、以及（Ｄ）有机溶剂，（Ｂ）成分中含有上述通式（Ⅰ）所表示的化合物和１，２－萘醌二叠氮基－４－磺酰化合物的酯化反应生成物。根据本发明专利技术可以提供适用于系统ＬＣＤ制造的、可同时满足高感度和高分辨型的正型光致抗蚀剂组合物以及抗蚀图案的形成方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及在一个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的LCD制造用正型光致抗蚀剂组合物以及使用该正型光致抗蚀剂组合物的抗蚀图案的形成方法。
技术介绍
以往，作为用于薄膜晶体管(TFT)等液晶显示元件(LCD)的制造的抗蚀材料，大多使用的是以酚醛清漆树脂作为碱溶性树脂、以含有苯醌二叠氮基的化合物作为感光成分的酚醛清漆-萘醌二叠氮系正型光致抗蚀剂组合物，这是因为它适合ghi线曝光且比较廉价，而且具有高感度(如专利文献1～4)。在制造LCD时，在基板上只形成显示器的象素部分，因此该正型光致抗蚀剂组合物只要具有能够形成非常粗糙的图案(如，3～5μm左右)的程度的分辨力即可。因此作为光源不需要使用短波长的光，用ghi线曝光已足够，PAC也是适合该ghi线曝光的物质即可使用。作为如上所述的PAC，因为其廉价，主要被使用的是二苯甲酮系的酚化合物和1，2-萘醌二叠氮基-5-磺酰化合物的酯化反应生成物(二苯甲酮)。即，在与半导体元件的情况相比基板的尺寸较大，并以提高生产能力(每单位时间的处理数量)和低成本化作为大前提的LCD制造领域中，第一优选考虑的是对于ghi线曝光具有高感度并且是廉价的材料。因此，至今一直用于LCD制造的是含有二苯甲酮系PAC的正型光致抗蚀剂组合物。目前，作为下一代的LCD，对于在1张玻璃基板上同时形成驱动器、DAC(数字模拟转换器)、画像处理器、录像控制器、RAM等集成电路部分和显示部分的、被称作为所谓“系统LCD”的高功能LCD的技术开发非常活跃(例如，非专利文献1)。在以下的本说明书中将如上所述的在1个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的LCD简称为系统LCD。以往的LCD的基板中一直使用无定形硅，而作为如上所述的系统LCD的基板，低温多晶硅，特别是在600℃以下的低温处理中所形成的低温多晶硅，因与无定形硅相比其电阻小并且迁移率高而被认为较合适，对将低温多晶硅用于基板的系统LCD的开发研究非常活跃。因此，要求提供适合于使用低温多晶硅的系统LCD制造的抗蚀剂组合物的开发，但直到现在还没有有关系统LCD用的抗蚀剂材料的报道例。专利文献1特开2000-131835号公报专利文献2特开2001-75272号公报专利文献3特开2000-181055号公报专利文献4特开2000-112120号公报非专利文献1Semiconductor FPD World 2001.9，pp.50-67在系统LCD中，例如，显示部分的图案尺寸为2～10μm，而与之相对，集成电路部分却以0.5～2.0μm的微细尺寸形成。因此，要求系统LCD制造用的抗蚀剂组合物具有能够同时以良好的形状形成微细的图案和粗糙的图案的能力(高分辨力及线性)。若要形成该微细的抗蚀图案，以往适合于ghi线曝光的二苯甲酮系PAC很难适用，因此推测适合于i线曝光的非二苯甲酮系PAC有可能能适用于此。可是，据本专利技术者所见，尽管非二苯甲酮系PAC在分辨力方面没有问题，但感度却是其难点。抗蚀剂组合物中感度的下降将会导致严重的生产能力下降，因此认为将非二苯甲酮系PAC应用于重视生产能力的LCD制造领域比较困难。一般抗蚀剂组合物的感度和分辨力处于折衷选择(trade-off)关系，很难同时满足，而若要按照商业标准制造系统LCD，急切希望开发出感度和分辨力两者均优良，而且适合于i线曝光等的抗蚀剂组合物。
技术实现思路
因此，本专利技术的课题是提供能够将用于制造在1个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的系统LCD时所要求的高感度和高分辨力同时满足的正型光致抗蚀剂组合物以及抗蚀图案的形成方法。本专利技术人等为了解决所述课题经过专心研究发现，作为PAC使用非二苯甲酮系的多酚化合物和1，2-萘醌二叠氮基-4-磺酰化合物的酯化反应生成物的正型光致抗蚀剂组合物是可以同时满足高感度和高分辨力的材料，可适用于系统LCD的制造，从而完成了本专利技术。即，本专利技术提供在一个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的LCD制造用正型光致抗蚀剂组合物(以下简称为本专利技术的正型光致抗蚀剂组合物)，其特征是含有(A)碱溶性树脂、(B)萘醌二叠氮基酯化物、(C)分子量为1000以下的含酚性羟基化合物、以及(D)有机溶剂，所述(B)成分中含有下述通式(I)所表示的化合物和1，2-萘醌二叠氮基-4-磺酰化合物的酯化反应生成物， [式中，R1～R8各自独立地代表氢原子、卤素原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、或碳原子数3～6的环烷基；R10、R11各自独立地代表氢原子或碳原子数1～6的烷基；R9可以是氢原子或碳原子数1～6的烷基，这时，Q1为氢原子、碳原子数1～6的烷基、或下述化学式(II)表示的残基， (式中，R12及R13各自独立地代表氢原子、卤素原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、或碳原子数3～6的环烷基；c表示1～3的整数)，Q1还可以和R9的末端结合，这时，Q1和R9以及Q1和R9之间的碳原子一起表示碳链3～6的环烷基；a、b代表1～3的整数；d代表0～3的整数；a、b或d是3时，R3、R5或R8分别不存在；n表示0～3的整数]。另外，本专利技术还提供一种抗蚀图案的形成方法，其中包括以下工序(1)在基板上涂布所述正型光致抗蚀剂组合物，形成涂膜的工序；(2)对形成有所述涂膜的基板进行加热处理(预烘干)，在基板上形成抗蚀剂被膜的工序；(3)使用描绘有2.0μm以下的抗蚀图案形成用掩膜图案和超过2.0μm的抗蚀图案形成用掩膜图案这两者的掩膜，对所述抗蚀剂被膜进行选择性曝光的工序；(4)对所述经选择性曝光后的抗蚀剂被膜实施加热处理(曝光后烘干)的工序；(5)对所述加热处理(曝光后烘干)后的抗蚀剂被膜进行采用碱水溶液的显影处理，在所述基板上同时形成图案尺寸为2.0μm以下的集成电路用的抗蚀图案和超过2.0μm的液晶显示部分用的抗蚀图案的工序。附图说明图1为了评价低NA条件下的线性，将正型光致抗蚀剂组合物涂布在玻璃基板上，烘烤并干燥，进行图案曝光后，用带有狭缝涂布机的显影装置将显影液从基板的端部X铺设至Z的说明图。具体实施例方式以下详细说明本专利技术。《LCD制造用正型光致抗蚀剂组合物》 <(A)成分> (A)成分是碱溶性树脂。对(A)成分没有特别限制，可以从在正型光致抗蚀剂组合物中通常被用作被膜形成物质的物质中任意地选择1种或2种以上来使用。例如可举出使酚类(苯酚、间甲酚、对甲酚、二甲苯酚、三甲基苯酚等)和醛类(甲醛、甲醛前体、丙醛、2-羟基苯甲醛、3-羟基苯甲醛、4-羟基苯甲醛等)以及/或酮类(甲基乙基酮、丙酮等)在酸性催化剂存在下缩合而得到的酚醛清漆树脂；羟基苯乙烯的均聚物、以及羟基苯乙烯和其它的苯乙烯系单体的共聚物、羟基苯乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸或其衍生物的共聚物等羟基苯乙烯系树脂；丙烯酸或甲基丙烯酸和其衍生物的共聚物即丙烯酸或甲基丙烯酸系树脂等。特别是使含有至少2种选自间甲酚、对甲酚、3，4-二甲苯酚和2，3，5-三甲基苯酚的酚类和含有甲醛的醛类缩合反应得到的酚醛清漆树脂，适合于感度高并且分辨力良好的抗蚀剂材料的调制。(A)成分可以按照常法制造。(A)成分的通过凝胶渗透色谱法测定的聚苯乙烯换算重均分子量根据其种类而不同，从感度和图案形成方面考虑本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种正型光致抗蚀剂组合物，是在一个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的ＬＣＤ制造用正型光致抗蚀剂组合物，其特征是：含有（Ａ）碱溶性树脂、（Ｂ）萘醌二叠氮酯化物、（Ｃ）分子量为１０００以下的含酚性羟基化合物、以及（Ｄ）有机溶剂，所述（Ｂ）成分中含有下述通式（Ⅰ）所表示的化合物和１，２－萘醌二叠氮基－４－磺酰化合物的酯化反应生成物，＊＊＊…（Ⅰ）［式中，Ｒ↑［１］～Ｒ↑［８］各自独立地代表氢原子、卤素原子、碳原子数１～６的烷基、碳原子数１～６的烷氧基、或碳原子 数３～６的环烷基；Ｒ↑［１０］、Ｒ↑［１１］各自独立地代表氢原子或碳原子数１～６的烷基；Ｒ↑［９］可以是氢原子或碳原子数１～６的烷基，这时，Ｑ↑［１］为氢原子、碳原子数１～６的烷基、或下述化学式（Ⅱ）表示的残基，＊＊＊…（Ⅱ） （式中，Ｒ↑［１２］及Ｒ↑［１３］各自独立地代表氢原子、卤素原子、碳原子数１～６的烷基、碳原子数１～６的烷氧基、或碳原子数３～６的环烷基；ｃ表示１～３的整数），Ｑ↑［１］还可以和Ｒ↑［９］的末端结合，这时，Ｑ↑［１］和Ｒ↑［９］以及Ｑ ↑［１］和Ｒ↑［９］之间的碳原子一起表示碳链３～６的环烷基；ａ、ｂ代表１～３的整数；ｄ代表０～３的整数；ａ、ｂ或ｄ为３时，Ｒ↑［３］、Ｒ↑［５］或Ｒ↑［８］分别不存在；ｎ表示０～３的整数］。...
【技术特征摘要】
JP 2003-5-20 2003-1418061.一种正型光致抗蚀剂组合物，是在一个基板上形成有集成电路和液晶显示部分的LCD制造用正型光致抗蚀剂组合物，其特征是含有(A)碱溶性树脂、(B)萘醌二叠氮酯化物、(C)分子量为1000以下的含酚性羟基化合物、以及(D)有机溶剂，所述(B)成分中含有下述通式(I)所表示的化合物和1，2-萘醌二叠氮基-4-磺酰化合物的酯化反应生成物， [式中，R1～R8各自独立地代表氢原子、卤素原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、或碳原子数3～6的环烷基；R10、R11各自独立地代表氢原子或碳原子数1～6的烷基；R9可以是氢原子或碳原子数1～6的烷基，这时，Q1为氢原子、碳原子数1～6的烷基、或下述化学式(II)表示的残基， (式中，R12及R13各自独立地代表氢原子、卤素原子、碳原子数1～6的烷基、碳原子数1～6的烷氧基、或碳原子数3～6的环烷基；c表示1～3的整数)，Q1还可以和R9的末端结合，这时，Q1和R9以及Q1和R9之间的碳原子一起表示碳链3～6的环烷基；a、b代表1～3的整数；d代表0～3的整数；a、b或d为3时，R3、R5或R8分别不存在；n表示0～3的整数]。2.根据权利要求1所述的正型光致抗蚀剂组合物，其中所述(B)成分中含有当所述通式(I)中的R...
【专利技术属性】
技术研发人员：土井宏介，新仓聪，大内康秀，
申请(专利权)人：东京应化工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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