放射线敏感性组合物、二氧化硅系覆膜的形成方法、二氧化硅系覆膜、具有二氧化硅系覆膜的装置和部件以及绝缘膜用感光剂制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种感光性树脂组合物，含有(a)成分：水解缩合包括由下 述通式(1)表示的化合物的硅烷化合物而得到的硅氧烷树脂，(b)成分：溶 解(a)成分的溶剂，以及(c)成分：醌二叠氮基磺酸酯化合物。式(1)中， R1表示有机基团，A表示2价有机基团，X表示水解性基团，同一分子内的多 个X相同或不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及放射线敏感性组合物，二氧化硅系覆膜的形成方法，二氧化硅 系覆膜，具有二氧化硅系覆膜的半导体装置、图像显示装置、电子设备用部件 和存^f诸电容器以及绝缘膜用感光剂。
技术介绍
在制作液晶显示装置等图像显示装置和半导体装置时会采用层间绝缘膜。 通常层间绝缘膜通过对由气相沉积或涂布形成的膜利用光致抗蚀剂进行蚀刻 而形成有图案。并且，形成微细图案的情况通常采用气相蚀刻。但是，气相蚀 刻存在装置成本高、且处理速度慢这样的问题。因此，为了降低成本，进行了层间绝缘膜用感光性材料的开发。特别是， 在液晶显示装置中，需要对用于像素电极和栅极/漏极配线间的绝缘及设备平 坦化的层间绝缘膜形成接触孔，从而要求具有正型感光特性的层间绝缘膜用感 光性材料。进而，对液晶显示装置中的层间绝缘膜还要求透明性。另外，将图 案化的膜残留作为层间绝缘膜而使用的情况，期望为介电常数小的膜。为了应对这些要求，提出了例如专利文献l和2所公开的方法。专利文献 1中公开了如下层间绝缘膜的形成方法形成包含聚硅氮烷和光酸发生剂的感 光性聚硅氮烷组合物的涂膜的工序，对上述涂膜以图案状照射光的工序，以及 溶解除去上述涂膜的被照射部分的工序。另外，专利文献2中公开了由包含硅 氧烷树脂和受到放射线照射会产生酸或碱的化合物形成的层间绝缘膜。在此，针对放射线敏感性和感光性进行定义。放射线根据非 专利文献l广义上记载为所有的电磁波和粒子线，包括光。从而，在本说 明书中记载有放射线敏感性和感光性两者，前者为广义，在将光用作 线源的情况为相同含义。专利文献1:特开2000-181069号公报专利文献2:特开2004-107562号公报 非专利文献l:岩波书店《理化学辞典》第三版p.1262
技术实现思路
然而，将专利文献l记载的膜用作层间绝缘膜的情况，需要对聚硅氮烷进 行水解(由下述反应式(53)表示的水解)，将聚硅氮烷结构转化成聚硅氧烷 结构。此时，存在膜中的水分不足时水解不能充分地进行这样的问题。进而， 如下述反应式(53)所示，在聚硅氮烷的水解时会产生挥发性高的氨，从而制 造装置的腐蚀等成为问题。<formula>formula see original document page 14</formula>,——(53)另夕卜，专利文献2记载的由包含硅氧烷树脂和受到放射线照射会产生酸或 碱的化合物形成的层间绝缘膜存在耐热性和分辨性不充分这样的问题。因此，本专利技术的目的在于提供可用作层间绝缘膜的二氧化硅系覆膜的形成 比较容易、且形成的二氧化硅系覆膜的耐热性和分辨性优异的放射线敏感性组 合物以及使用该组合物的二氧化硅系覆膜的形成方法。进而，本专利技术的目的在 于提供通过上述方法形成的二氧化硅系覆膜以及具有该覆膜的半导体装置、图 像显示装置和电子设备用部件。本专利技术提供一种放射线敏感性组合物，含有(a)成分对包括由下述通 式(1)表示的化合物的硅烷化合物进行水解缩合而得到的硅氧烷树脂，(b) 成分溶解(a)成分的溶剂，以及(c)成分醌二叠氮基磺酸酯。II (1)o式(l)中，Rt表示有机基团，A表示2价有机基团，X表示水解性基团， 同一分子内的多个X相同或不同。根据上述放射线每文感性组合物，由于使用了硅氧烷树脂，在专利文献l记载的方法中所必须的将聚硅氮烷结构转化成聚硅氧烷结构的工序可以省略，从 而可以比较容易地形成二氧化硅系覆膜。进而，由上述放射线敏感性组合物形成的二氧化硅系覆膜的耐热性和分辨 性优异。由本专利技术的放射线敏感性组合物形成的二氧化硅系覆膜可以得到这样 的效果的理由还不确定，但本专利技术人考虑如下。脂，从而形成的二氧化硅系覆膜也被认为耐热性优异。进而，由上述通式(l) 表示的化合物由于具有对碱水溶液的溶解性高的酰氧基，从而对其进行水解而 得到的硅氧烷树脂对碱水溶液的溶解性也高。因此，在形成二氧化硅系覆膜的 情况曝光后的显影时容易通过^5咸水溶液溶解曝光部，从而^皮认为未曝光部和曝 光部对碱水溶液的溶解性差变大，分辨性提高。本专利技术的放射线敏感性组合物中，上述硅烷化合物优选进一步包括由下述 通式(2)表示的化合物。由此，由上述放射线敏感性组合物形成的二氧化硅 系覆膜的耐热性会进一步提高。式(2)中，W表示有机基团，X表示水解性基团，同一分子内的多个X 相同或不同。本专利技术的放射线敏感性组合物优选进一步含有(d)成分对由下述通式 (3)表示的化合物进行水解缩合而得到的硅氧烷树脂。由此，由上述放射线 敏感性组合物形成的二氧化硅系覆膜的强度会提高。 [化4]R3nSiX4_n (3)式(3)中，W表示包含选自由B原子、N原子、Al原子、P原子、Si 原子、Ge原子和Ti构成的组中的与结合有X的Si原子相结合的原子的基团， H原子，F原子或碳原子数l 20的有机基团；X表示水解性基团，n表示0 2的整^t,同一分子内的多个X相同或不同；n为2时，同一分子内的多个15RS相同或不同。另外，可以选择作为W的基团为在水解缩合反应时与Si原子 的结合不容易断开的基团。(b) 成分优选包括选自由醚乙酸酯系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂、醇系 溶剂和酮系溶剂构成的组中的至少一种溶剂。由此，在基^1上涂布上述》文射线 敏感性组合物时可以抑制涂布不均或凹陷。(c) 成分优选为醌二叠氮基磺酸与一元或多元醇的酯，多元醇优选为选 自由乙二醇、丙二醇及它们的聚合度2 10的聚合物构成的组中的醇。由此， 由上述放射线壽丈感性组合物形成的二氧化硅系覆膜的透明性会提高。(c)成分还优选为1，2-萘醌二叠氮基磺酸酯或者从由下述通式(51)表 示的放射线敏感性官能团中选择的官能团和碳原子数3~20的一元或多元醇 的磺酸酯。由此，由上述放射线敏感性组合物形成的二氧化硅系覆膜的分辨性 会进一步提高。 [化5]2湖Q6S02DB04SO2 21DNQ5S02 21DNQ4S02通式(51)一元或多元醇优选为选自碳原子数3-20的二醇化合物、由下述通式(52 ) 表示的化合物中的化合物。或者， 一元或多元醇也可以为选自由乙二醇、丙二 醇及它们的聚合度2-10的聚合物构成的组中的醇。由此，由上述放射线敏感 性组合物形成的二氧化硅系覆膜的分辨性会进一步提高。[化6]<formula>formula see original document page 17</formula>另外，本专利技术提供下面[12] ~ [16]的放射线敏感性组合物。 [12]放射线敏感性组合物，含有醌二叠氮基磺酸酯化合物、硅氧烷化合 物和溶剂，醌二叠氮基磺酸酯化合物为从由上述通式(51 )表示的放射线敏感性官能团中选择的官能团和碳原子数3 ~ 20的 一元或多元醇的磺酸酯，溶剂以 外的成分中硅氧烷化合物的含量为50质量％以上。上述[12]记载的放射线敏感性组合物，上述一元或多元醇为碳原子数 3~20的二醇化合物。上述[12]记载的放射线敏感性组合物，上述一元或多元醇为选自由上 述通式(52)表示的化合物中的化合物。上述[12]记载的放射线敏感性组合物，上述多元醇为选自由乙二醇、 丙二醇及它们的聚合度2- 10的聚合物构成的组中的醇。上述[12]记载的放射线敏感性组合物，上述硅氧烷化合物包括选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放射线敏感性组合物，含有（ａ）成分：对包括由下述通式（１）表示的化合物的硅烷化合物进行水解缩合而得到的硅氧烷树脂，（ｂ）成分：溶解所述（ａ）成分的溶剂，以及（ｃ）成分：醌二叠氮基磺酸酯化合物；　［化１］　Ｒ↑［１］－＊－Ｏ－ Ａ－ＳｉＸ↓［３］　（１）　式（１）中，Ｒ↑［１］表示有机基团，Ａ表示２价有机基团，Ｘ表示水解性基团，同一分子内的多个Ｘ相同或不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.9.25 JP 258670/2006;2006.10.2 JP 270569/2006;1.一种放射线敏感性组合物，含有(a)成分对包括由下述通式(1)表示的化合物的硅烷化合物进行水解缩合而得到的硅氧烷树脂，(b)成分溶解所述(a)成分的溶剂，以及(c)成分醌二叠氮基磺酸酯化合物；[化1]式(1)中，R1表示有机基团，A表示2价有机基团，X表示水解性基团，同一分子内的多个X相同或不同。2. 根据权利要求1所述的放射线敏感性组合物，其中，所述硅烷化合物 进一步包括由下述通式(2)表示的化合物；[化2]R2SiX3 (2> .式(2)中，le表示有机基团，x表示水解性基团，同一分子内的多个x相同或不同。3. 根据权利要求1所述的放射线敏感性组合物，其中，进一步含有(d) 成分对由下述通式(3)表示的化合物进行水解缩合而得到的硅氧烷树脂；[化3]R3nSiX4—n (3)式(3)中，W表示包含选自由B原子、N原子、Al原子、P原子、Si 原子、Ge原子和Ti构成的组中的与结合有X的Si原子相结合的原子的基团， H原子，F原子或碳原子数l 20的有机基团；X表示水解性基团，n表示0 2的整数，同一分子内的多个X相同或不同；n为2时，同一分子内的多个 RS相同或不同。4. 根据权利要求1所述的放射线敏感性组合物，其中，所述(b)成分包括选自由醚乙酸酯系溶剂、醚系溶剂、酯系溶剂、醇系溶剂和酮系溶剂构成的 组中的至少一种溶剂。5. 才艮据权利要求1所述的放射线敏感性组合物，其中，所述(c)成分为醌二叠氮基磺酸化合物与 一元或多元醇的酯。6. #4居权利要求5所述的放射线敏感性组合物，其中，所述多元醇为选 自由乙二醇、丙二醇及它们的聚合度2 ~ 10的聚合物构成的组中的醇。7. 才艮据权利要求1所述的放射线敏感性组合物，其中，所述(c)成分为 1，2-萘醌二叠氮基磺酸酯。8. 根据权利要求1所述的放射线敏感性组合物，其中，所述(c)成分为 从下述通式(51 )表示的放射线敏感性官能团中选择的官能团和碳原子数3~ 20的一元或多元醇的石黄酸酯；[化4]<formula>formula see original document page 3</formula>通式(51)。9. 根据权利要求8所述的放射线敏感性组合物，其中，所述一元或多元 醇为碳原子数3 ~ 20的二醇化合物。10. 根据权利要求8所述的放射线敏感性组合物，其中，所述一元或多元 醇为从由下述通式(52)表示的化合物中选择的化合物；<formula>formula see original document page 4</formula>11.根据权利要求8所述的放射线敏感性组合物，其中，所述一元或多元 醇为选自由乙二醇、丙二醇及它们的聚合度2~ 10的聚合物构成的组中的醇。12. —种放射线敏感性组合物，含有醌二叠氮基磺酸酯化合物、硅氧烷化 合物和溶剂，所述醌二叠氮基磺酸酯化合物为从下述通式(51 )表示的放射线 敏感性官能团中选择的官能团和碳原子数3 ~ 20的一元或多元醇的磺酸酯，所 述溶剂以外的成分中所述硅氧烷化合物的含量为50质量°/。以上；[化6]21D隨S02DBQ4SQ2 21DNQ5S02 21DNQ4S02通式(51)。13. 根据权利要求12所述的放射线敏感性组合物，其中，所述一元或多 元醇为碳原子数3-20的二醇化合物。14. 根据权利要求12所述的放射线敏感性组合物，其中，所述一元或多 元醇为选自由下述通式(52)表示的化合物中的化合物；<formula>formula see original document page 6</formula>15.根据权利要求12所述的放射线敏感性组合物，其中，所述多元醇为 选自由乙二醇、丙二醇及它们的聚合度2 ~ 10的聚合物构成的组中的醇。16.根据权利要求12所述的放射线敏感性组合物，其中，所述硅氧烷化合而得到的硅氧烷树脂构成的组中的至少一种； (R5) SKY) …(21)式(21)中，RS表示碳原子数1 10的非水解性的有机基团，Y表示水解 性基团，x表示1 - 4的整数。17. —种二氧化硅系覆膜的形成方法，包括将权利要求1~16的任一项所述的放射线敏感性组合物涂布在基板上并 干燥而得到涂膜的涂布工序；曝光所述涂膜的规定部分的第1曝光工序； 除去所述涂膜的曝光过的所述规定部分的除去工序； 对除去了所述规定部分的涂膜进行加热的加热工序。18. 根据权利要求17所述的二氧化硅系覆膜的形成方法，其中，进一步 包括对除去了所述M^定部分的涂膜进行曝光的第2曝光工序。19. 由权利要求17所述的形成方法得到的二氧化硅系覆膜。20. —种半导体装置，具有基板以及通过权利要求17所述的形成方法在 该基板上形成的二氧化硅系覆膜。21. —种图像显示装置，具有基板以及通过权利要求17所述的形成方法 在该基板上形成的二氧化硅系覆膜。22. —种电子i殳备用部件，具有基板以及通过权利要求17所述的形成方 法在该基板上形成的二氧化硅系覆膜。23. —种图像显示装置，其为具备具有栅极绝缘膜的TFT、层间绝缘膜和 钝化膜的图像显示装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿部浩一，粕谷圭，丸山钢志，青木阳介，小岛恭子，龙崎大介，
申请(专利权)人：日立化成工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP