[发明专利]正型感光性树脂组合物和由其得到的固化膜

说明书

技术领域

本发明涉及正型感光性树脂组合物和由其得到的固化膜。更详细地说， 本发明涉及适于显示器材料用途的正型感光性树脂组合物和其固化膜、以 及使用该固化膜而成的各种材料。

背景技术

一般在薄膜晶体管(TFT)型液晶显示元件、有机EL(electroluminescent) 元件等的显示器元件中，设置了形成有图案的电极保护膜、平坦化膜、绝 缘膜等。作为用于形成这些膜的材料，在感光性树脂组合物中，一直广泛 使用其特征为得到图案形状所需工序数少，且具有充分平坦性的感光性树 脂组合物。

并且，对上述这些膜要求各种特性，如耐热性、耐溶剂性、长时间烘 烤耐性等工序耐性优异；与基底密合性良好；具有在与使用目的相符合的 各种工序条件下可形成图案的较宽的工序空白(process margin)；高感度、 高透明性；以及显影后的膜均匀等。于是，从这些要求特性出发，作为上 述感光性树脂组合物至今一直广泛使用重氮萘醌化合物。

然而，在这些感光性树脂材料所要求的特性中，作为重要特性之一， 可以列举出感度。在显示器元件等的工业生产中，提高感度可大幅缩其生 产时间，所以在液晶显示器的需要量显著增大的现状中，感度是对此类感 光性树脂材料要求的最重要的特性之一。

然而，含有上述重氮萘醌化合物的现有的感光性树脂材料在感度方面 并不能得到充分满足。对材料中的聚合物而言，虽然可以通过提高在碱显 影液中的溶解性来提高感度，但该方法有限制，另外，具有下述缺点，即 未曝光部出现溶解，残膜率下降，这对于大型显示器用基板而言，是膜不 均匀的原因。

因此，至今为了感光性树脂材料的高感度化已提出了若干专利申请。 例如，提出了含有碱溶性树脂，并含有特定的聚羟基化合物和其衍生物中 的至少一种的感放射线性树脂组合物(例如，参照专利文献1)。然而，该提 出的材料，感光剂的对称性高，所以存在保存稳定性等问题。

另外，还提出了含有碱溶性酚树脂和感放射线性化合物的正型感放射 线性树脂组合物(例如，参照专利文献2)，以及含有特定的碱溶性树脂和重 氮醌化合物的正型感光性树脂组合物(例如，参照专利文献3)。然而，它们 在粘合剂聚合物中使用了线性酚醛清漆树脂，所以在透明性、和在长时间 烧成时的稳定性上存在问题。

如上述那样，要开发出满足其他特性，并且具有所希望标准的高感度 的感光性树脂组合物是非常困难的，仅简单组合现有技术难以得到满意的 感光性树脂组合物。

另外，一般对含有重氮萘醌化合物的现有的感光性树脂材料而言，为 了防止曝光显影后重氮萘醌化合物造成固化膜着色和透明性降低，进行光 漂白(photobleaching)，但即使经过该光漂白工序，如果将得到的膜在250 ℃左右的高温下烘烤，仍然会发现光透射率降低，着色，并且在更低的温 度例如在230℃下长时间烘烤，也会发现光透射率降低(着色)，进而，如果 经抗蚀剂剥离液的胺系溶液等的化学处理，会出现光透射率下降，透明性 不好的问题，含有重氮萘醌化合物的现有的感光性树脂材料存在这些耐热 性和耐化学性的问题(例如，参照专利文献4)。

另一方面，作为高感度、高析像度的感光性材料，开发出了化学放大 型抗蚀剂。作为半导体用抗蚀剂开发出的现有的化学放大型抗蚀剂也适用 波长比i线短的光源(KrF、ArF)，可形成更细微的图案，但在膜固化中使 用的高温下，以及在抗蚀剂剥离液的存在下，保护基的键合部和醚键的热 交联部容易分解，耐热性和耐化学性显著降低，几乎不可能作为永久膜使 用(例如，参照专利文献5)。另外，如果为了进行热固化，向化学放大型抗 蚀剂中导入环氧类和氨基塑料(aminoplast)类的交联系，受抗蚀剂中的光产 酸剂(PAG)经曝光产生的酸的影响，曝光部交联，与未曝光部分的溶解差 别消失，出现了这些新问题，所以这样向化学放大型抗蚀剂导入交联系存 在困难。

专利文献1：特开平4-211255号公报

专利文献2：特开平9-006000号公报

专利文献3：特开平8-044053号公报

专利文献4：特开平4-352101号公报

专利文献5：美国专利第5075199号说明书

发明内容