感射线性树脂组合物、层间绝缘膜和微透镜以及它们的形成方法技术

本发明专利技术提供一种感射线性树脂组合物，其具有高的射线敏感 度，并具有在显影工序中即使超出最佳显影时间也能形成良好图 案形状的显影余量，能够容易地形成密合性优良的图案状薄膜， 适用于形成层间绝缘膜或微透镜。该感射线性树脂组合物包含具 有聚合性不饱和键的聚硅氧烷和1，2-醌二叠氮化合物。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及感射线性树脂组合物、层间绝缘膜和孩i透镜以及 它们的形成方法。
技术介绍
薄膜晶体管(以下称为"TFT")型液晶显示元件及有机EL显 示元件、磁头元件、集成电路元件、固态图像传感器等电子部件， 通常在层状布置的布线之间为了绝缘而设置层间绝缘膜。由于作 为形成层间绝缘膜的材料，优选为获得必要图案形状所需的工序 少、且具有足够好的平坦性的材料，因而感射线性树脂组合物被 广泛地使用(参见专利文献1和专利文献2)。上述电子部件中，例如TFT型液晶显示元件，由于要经过在上述层间绝缘膜上形成透明电极膜，再在其上形成液晶取向膜的工序制成，因而层间绝缘膜在透明电极膜形成工序要经受高温条件，并且要经受电极图案形成时所使用的保护层的剥离液，因此， 必须对其具有非常好的耐受性。又，近年来，TFT型液晶显示元件正处于大屏幕化、高亮度 化、高精细化、快速响应化、薄型化等的趋势下，作为其中所用 的层间绝缘膜形成用组合物，要求具有高敏感度，所形成的层间 绝缘膜在低介电常数、高透光率等方面与以往的相比也要求有提 高的高性能。作为这种低介电常数、高透光率的层间绝缘膜，已知丙烯酸树脂与醌二叠氮的组合(专利文献3)和酚树脂与醌二叠氮的组合 (专利文献4)。但是，这些材料在形成膜后的加热工序中会发生脱 气，出现透明性降低的问题等。此外，由以前已知的感射线树脂组合物形成层间绝缘膜时的 显影工序中，如果显影时间哪怕是稍微超过最佳时间，也会出现 发生图案脱落的情况。从提高液晶显示元件的生产成品率、提高可靠性的角度出发， 要求改善被称为"烧屏"的液晶显示元件的显示不良。"烧屏"， 是从液晶显示元件的内部固化膜等向液晶溶出杂质、未固化物等， 在施加电压时发生液晶响应缺陷，使液晶显示元件中产生残像的 问题。这种问题是使液晶显示元件生产力下降、可靠性受损的大 问题。这样，在由感射线性树脂组合物形成层间绝缘膜时，作为组 合物，要求有高的敏感度，并且显示有良好的密合性以使其在形 成工序的显影工序中，即使当显影时间超出规定时间时，也不会 发生图案的脱落，并且要求由其形成的层间绝缘膜具有高耐热性、 高耐溶剂性、低介电常数、高透光率、高电压保持率等，而满足 这些要求的感射线性树脂组合物迄今还是未知的。一方面，作为传真机、电子复印机、固态图像传感器等芯片 内滤色器成像光学系统或者光纤连接器的光学系统材料，使用具有3~ 100pm左右透镜直径的微透镜，或者将这些微透镜按规律排 列而成的微透镜阵列。微透镜或者微透镜阵列的形成，已知有在形成相当于透镜 的透镜图案后，通过加热处理使其进行熔体流动后直接作为透镜 使用的方法，或者将由熔体流动形成的透镜图案作为掩模，通过 干法蚀刻向底层转印透镜形状的方法等。在上述透镜图案的形成中，广泛地使用感射线性树脂组合物(参见专利文献5和专利文献6)。然而，由如上所述的微透镜或微透镜阵列形成的元件，在之 后为了作为除去布线形成部分的焊盘上的各种绝缘膜，要涂敷平 坦化膜和蚀刻用保护膜，再用所需掩模进行曝光、显影，除去焊 盘部分的蚀刻保护膜，然后，通过蚀刻除去平坦化膜和各种绝缘 膜，将焊盘部分供给曝光工序。因此，微透镜或者微透镜阵列在 平坦化膜和蚀刻保护膜的涂敷形成工序中以及蚀刻工序中必须具 有耐溶剂性和耐热性。形成这种微透镜用的感射线性树脂组合物要求具有高敏感 度，并且，要求由其形成的微透镜具有所需的曲率半径，并具有 高耐热性、高透光率等。此外，由以前已知的感射线性树脂组合物形成的孩i透镜，在 其形成时的显影工序中，如果显影时间哪怕是稍微超出最佳时间， 在图案与基板之间很容易发生显影液渗透而导致脱落，因而必须 严格控制显影时间，制品的成品率方面很成问题。这样，在由感射线性树脂组合物形成微透镜时，作为组合物， 要求有高的敏感度，并且显示有良好的密合性以使其在形成工序 的显影工序中，即使当显影时间超出规定时间时，也不会发生图 案的脱落；并且作为微透镜，要求具有良好的熔融形状即所需曲 率半径的熔融形状、高耐热性、高耐溶剂性、高透光率，而满足 这些要求的感射线性树脂组合物迄今还是未知的。另外，作为高耐热性、高透明性、低介电常数的材料，已知 硅氧烷聚合物，将其用于层间绝缘膜也是已知的(参见专利文献7)， 但是为了使硅氧烷充分交联，必须经过250 ~ 300'C以上的高温烘 焙，因而存在不能应用于生产显示元件中的问题。另外，虽然进行了将硅氧烷聚合物应用于微透镜的尝试，但是迄今仍未知工业 上成功的例子。专利文献1专利文献2专利文献3专利文献4专利文献5专利文献6专利文献7
技术实现思路
本专利技术是基于以上情况而作出的。因此，本专利技术的目的是提 供一种感射线性树脂组合物，当其在不到250°C的烘焙条件下用于 形成层间绝缘膜时，能够形成高耐热性、高耐溶剂性、高透光率、 低介电常数、高电压保持率的层间绝缘膜，并且当用于形成微透 镜时，能够形成具有高透光率和良好的熔融形状的微透镜。本专利技术的另一目的是提供一种感射线性树脂组合物，其具有 高的射线敏感度，并且具有在显影工序中即使超出最佳显影时间 也能形成良好图案形状的显影余量，能够容易地形成密合性优良 的图案状薄膜。本专利技术的又一 目的是提供一种用上述感射线性树脂组合物形 成层间绝缘膜和微透镜的方法。本专利技术的再 一 目的是提供由本专利技术的方法形成的层间绝缘膜 和微透镜。本专利技术的其它目的和优点可以由以下的说明获悉。 根据本专利技术，本专利技术的上述目的和优点，第一，由一种感射曰本4争开2001 — 354822号^>冲艮 曰本净争开2001 — 343743号/>才艮 曰本4争开2005 — 320542号/^才艮 曰本特开2003 - 255546号公报 曰本特开平6 - 18702号公才艮 曰本特开平6 - 136239号公报 曰本4+开2006 — 178436号乂^才艮线性树脂组合物达成，其特征在于包括 (al)下述式(l)表示的硅烷化合物与(&2)下述式(2)表示的硅 烷化合物的水解缩合物聚硅氧烷， l,2-醌二叠氮化合物，(式(1)中，X'表示乙烯基、烯丙基、(曱基)丙烯酰氧基、苯乙 烯基或乙烯基千氧基，Y'表示单键、亚曱基或碳原子数为2~6的 亚烷基，R1表示碳原子数为1 ~ 6的烷氧基或碳原子数为2 ~ 6的 酰氧基，R 表示碳原子数为1 ~ 6的烷基或取代或未取代的碳原子 数为6 12的芳基，a和b各自表示1 ~ 3的整数，c表示0 2的 整数，并且a+b+c-4)，Si R5gR6h (2)(式(2)中，RS表示取代或未取代的碳原子数为1 ~ 6的烷氧基、 取代或未取代的碳原子数为6~ 18的芳氧基或碳原子数为2~ 6的 酰氧基，116表示取代或未取代的碳原子数为1 6的烷基或取代或 未取代的碳原子数为6 ~ 18的芳基，g表示1 ~ 4的整数，h表示0 ~ 3的整数，并且g + h = 4)。本专利技术的上述目的和优点，第二，由一种层间绝缘膜或微透 镜的形成方法达成，其按照下述顺序包括以下工序，(1) 在基板上形成上述感射线性树脂组合物的覆膜的工序，(2) 对该覆膜的至少 一 部分照射射线的工序，(3) 将照射射线后的覆膜进行显影的工序，和(4) 将显影后的覆膜进行加热的工序。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感射线性树脂组合物，其特征在于包括：　［Ａ］（ａ１）下述式（１）表示的硅烷化合物与（ａ２）下述式（２）表示的硅烷化合物的水解缩合物聚硅氧烷，　［Ｂ］１，２－醌二叠氮化合物，　（Ｘ↑［１］－Ｙ↑［１］－）↓［ａ］－ＳｉＲ ↑［１］↓［ｂ］Ｒ↑［２］↓［ｃ］　（１）　式（１）中，Ｘ↑［１］表示乙烯基、烯丙基、（甲基）丙烯酰氧基、苯乙烯基或乙烯基苄氧基，Ｙ↑［１］表示单键、亚甲基或碳原子数为２～６的亚烷基，Ｒ↑［１］表示碳原子数为１～６的烷氧基或碳原子数 为２～６的酰氧基，Ｒ↑［２］表示碳原子数为１～６的烷基或取代或未取代的碳原子数为６～１２的芳基，ａ和ｂ各自表示１～３的整数，ｃ表示０～２的整数，并且ａ＋ｂ＋ｃ＝４，　ＳｉＲ↑［５］↓［ｇ］Ｒ↑［６］↓［ｈ］　（２）　式（２）中 ，Ｒ↑［５］表示取代或未取代的碳原子数为１～６的烷氧基、取代或未取代的碳原子数为６～１８的芳氧基或碳原子数为２～６的酰氧基，Ｒ↑［６］表示取代或未取代的碳原子数为１～６的烷基或取代或未取代的碳原子数为６～１８的芳基，ｇ表示１～４的整数，ｈ表示０～３的整数，并且ｇ＋ｈ＝４。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：花村政晓，吉田伸，有留功，木下芳德，
申请(专利权)人：JSR株式会社，
类型：发明
国别省市：JP