感光性树脂组合物和图案形成方法技术

提供一种感光性树脂组合物，其在进行狭缝涂敷后，在不采用减压干燥或真空干燥的方法而进行自然干燥的情况下，干燥时间短、没有涂敷不匀、涂敷膜厚均一，曝光、显影后的抗蚀图案的形状良好。作为感光性树脂组合物，采用含有碱可溶性酚醛树脂、含醌二叠氮基的感光剂、以及丙二醇单甲醚乙酸酯（Ａ）与沸点为１４５℃以下且乙酸正丁酯蒸发速度为５０以上的溶剂（Ｂ）的混合溶剂的感光性树脂组合物，将其通过狭缝涂敷法涂敷于基板上，不采用减压干燥或真空干燥的方法而进行干燥，然后进行曝光、显影，形成抗蚀图案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及适用于狭缝涂敷的感光性树脂组合物、采用狭缝涂敷法形成抗蚀图案 的方法、以及平板显示器(FPD)用基板的制造方法、由该方法制得的平板显示器用基板和 采用它的平板显示器。
技术介绍
在半导体集成电路元件、固态图像传感器元件、滤色器、以及液晶显示元件(LCD) 和等离子体显示器(PDP)等平板显示器(FPD)的制造过程中，感光性树脂组合物被用于抗 蚀膜、保护膜、使元件表面平坦化的平坦化膜、保持电绝缘的绝缘膜等各种目的。感光性树 脂组合物根据使用目的而涂敷于各种基板上，作为涂敷方法，也已知旋涂法、辊涂法、底涂 法(，> K - 一卜法)、流动展开涂敷法、刮刀涂敷法、浸渍涂敷法、狭缝涂敷法等各种方 法。另外，作为基板，也采用了硅、玻璃、塑料膜等各种基板，例如，在平板显示器的制造时， 基板大多采用玻璃板。 迄今，在液晶显示元件和等离子体显示器等平板显示器(FPD)的制造过程中，广 泛地采用感光性树脂组合物作为光刻胶，在玻璃基板上形成由薄膜晶体管(TFT)构成的驱 动电路等图案，在尺寸较小的FPD的制造过程中，作为涂敷法，通常采用旋涂法。在旋涂法 中，由基板的旋转中心供给感光性树脂组合物，通过基板旋转的离心力而扩展开，从而形成 薄而均匀的涂膜。由旋涂法形成的涂膜接下来被加热干燥(预烘焙)而从涂膜中除去溶剂， 然后经过紫外线、远紫外线、电子束、X射线等各种射线的曝光工序以及显影工序，制成例如 抗蚀图案。对于旋涂法，其容易形成具有均一膜厚度的感光性树脂膜，另一方面，所涂敷的 大部分感光性树脂组合物被作为过剩的溶液从基板四周抛散除去而废弃，具有增大成本的 问题。 相比之下，近年来大尺寸的FPD的需求增大，并且另一方面，由一块大尺寸基板一 次制成多块FPD，这样也可以降低制造成本。但是，对于大尺寸基板，在采用旋涂法涂敷感光 性树脂时，存在需要大型装置的问题以及涂敷的感光性树脂组合物等的膜厚度均一性的问 题。因此，从减少废弃的感光性树脂组合物的量、或者避免涂敷装置大型化的角度出发，尝 试了使用狭缝涂敷法(也称为缝模涂敷法或无旋涂敷法)代替旋涂法。在狭缝涂敷法中， 通过将基板固定，由在该固定的基板上移动的狭缝或狭槽状喷嘴向基板表面涂敷所需量的 感光性树脂组合物，或者将喷嘴固定，使基板移动，向基板上涂敷所需量的感光性树脂组合 物，形成感光性树脂涂膜。在狭缝涂敷中，还考虑到高速涂敷性，通常使感光性树脂组合物 的固体成分含量为10%的水平，例如，为了使干燥后膜厚度达到1.5ym，涂敷厚度必须达 到lOym的水平。但是，由于涂敷量多且溶剂含量也大，因而干燥时溶剂的蒸发量增大，出 现在基板运送时和在干燥炉中容易产生涂敷不匀的问题。为此，提出了将狭缝涂敷的感光 性树脂组合物在预烘焙前于常温下进行减压干燥或真空干燥(以下也将其称为"VCD")，使 溶剂预蒸发的方法(参见例如专利文献1)。 狭缝涂敷后进行的VCD的条件多种多样，但大多基本上采用在室温条件下以约30秒左右由约101kPa的大气压急剧减压至约20Pa的方法。为了适用这种比较严苛的减压干 燥条件，必须调节涂膜的干燥程度。若涂膜的干燥程度不合适，则图案形状和涂敷性会产生 很大的问题，将成为引起各种麻烦的主要原因。并且，近年来随着基板的增大，由于基板的 装配和处理需要花费时间，因而在预定的一系列工序中，不得不縮短VCD所花的时间，并且 VCD的维护负担增大。若縮短VCD的时间，则容易产生涂敷不匀，并且即使进行VCD，由于在 短时间内仅干燥了膜表面，使抗蚀膜表面附近难以显影，而内部容易显影。结果，图案形状 成为倒锥形的形状(T顶)，出现在后续工序(蚀刻时)中容易产生麻烦的问题。 另外，作为感光性树脂组合物中使用的溶剂，通常使用丙二醇单甲醚乙酸酯 (PGMEA)。但是，由于PGMEA的蒸气压在20°C /1大气压下约为500Pa，在减压干燥时非常容 易蒸发。结果，涂敷后PGMEA迅速从涂膜表面蒸发了，在表面附近形成干燥的涂膜，阻碍了 涂膜内部的PGMEA的蒸发。若用这种抗蚀膜形成图案，则如上所述由于抗蚀膜表面附近难 以显影，而内部容易显影，因而使图案形状成为T顶形，在后烘焙时图案残留角的部分，不 能按照设计进行蚀刻，因而便成为使用这种抗蚀图案形成的金属布线等不均匀的原因。 为了应对这种问题，公开了添加了特定的溶剂、适用于縮短减压干燥工序时间、狭 缝喷嘴不容易干燥且涂膜表面良好的狭缝涂敷法的感光性树脂组合物(参见专利文献2)。 另外，还公开了能够通过在减压条件下干燥形成均匀干燥的树脂图案，调整了感光性基团 的量的感光性树脂组合物(参见专利文献3)。此外，还提出了同时含有丙二醇单甲醚乙酸 酯和在1大气压2(TC下蒸气压为150Pa以下的共溶剂的感光性树脂组合物的方案(参见专 利文献4)。 另外，为了使用狭缝涂敷器形成滤色器和黑色矩阵的目的，提出了含有每100ml 能溶解50g以上感光性树脂成分的第一溶剂、沸点为160°C 18(TC的第二溶剂和沸点为 135t: 155t:的第三溶剂作为溶剂的感光性树脂组合物(参见专利文献5)。作为该组合 物涂膜的干燥方法，由于采用在室温下放置数小时 数日，或者由热风或红外线电极干燥 几十分钟 几小时的方法，虽然在涂膜干燥中不采用VCD，但是存在在常温下干燥时间长的 问题。另外，在用于TFT(薄膜晶体管)的制造时，也需要不进行VCD工序且可适用于高速 狭缝涂敷的感光性树脂组合物。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2001-269607号公报 专利文献2日本特开2007-25645号公报专利文献3W02006/107056号公报 专利文献4日本特开2008-158281号公报 专利文献5日本特开2004-354601号公报
技术实现思路
本专利技术是为了解决如上所述的问题而作出的，其目的是提供一种感光性树脂组合 物，其适用于不进行减压干燥或真空干燥，即通过进行短时间的自然干燥，也能够将涂膜干 燥成没有不匀的均一状态、抗蚀图案形状优良(不会形成T顶)的狭缝涂敷。 另外，本专利技术的目的是提供一种图案的形成方法，在进行狭缝涂敷后，即使不进行4减压或真空干燥，而通过短时间的自然干燥，也可以形成涂膜干燥均匀、形状良好的抗蚀图案。 另外，本专利技术还提供采用上述感光性树脂组合物形成的平板显示器用基板和该基 板的形成方法、以及具有这种平板显示器用基板的平板显示器。 本专利技术者们经专心研究，结果发现，在含有碱可溶性酚醛树脂、含醌二叠氮基的感 光剂和溶剂的感光性树脂组合物中，通过使用特定的混合溶剂作为上述溶剂，可以解决上 述问题，即可以获得一种感光性树脂组合物，由它通过高速狭缝涂敷形成的涂膜，即使不进 行减压干燥或真空干燥，而通过短时间的自然干燥，也可以形成涂膜干燥均匀、形状良好的 抗蚀图案，从而完成了本专利技术。 也就是说，本专利技术涉及感光性树脂组合物，其特征在于，在含有碱可溶性酚醛树 脂、含醌二叠氮基的感光剂和溶剂的感光性树脂组合物中，上述溶剂由丙二醇单甲醚乙酸 酯(A)与沸点为145t:以下且乙酸正丁酯蒸发速度为50以上的溶剂(B)的混合溶剂组成。 另外，本专利技术涉及图案的形成方法，其特征在于，将含有碱可溶性酚醛树脂、含醌 二叠氮基的感光剂、以及丙二醇本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感光性树脂组合物，其特征在于，在含有碱可溶性酚醛树脂、含醌二叠氮基的感光剂和溶剂的感光性树脂组合物中，上述溶剂由丙二醇单甲醚乙酸酯（Ａ）与沸点为１４５℃以下且乙酸正丁酯蒸发速度为５０以上的溶剂（Ｂ）的混合溶剂组成。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：能谷敦子，远山宜亮，
申请(专利权)人：AZ电子材料日本株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]