[发明专利]光致抗蚀剂用树脂组合物、光致抗蚀剂以及液晶设备的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及光致抗蚀剂用树脂组合物、光致抗蚀剂以及液晶设备的制造方法。

背景技术

液晶显示装置电路或半导体集成电路这样微细的电路图案按以下的方法形成。首先，在形成于基板上的绝缘膜或导电性金属膜上，均匀地涂覆或涂布光致抗蚀剂组合物。接下来，在规定形状的掩模存在下，通过将涂覆的光致抗蚀剂组合物曝光·显影，制成作为目标形状的抗蚀剂图案。其后，将形成有图案的光致抗蚀剂膜用作掩模，除去金属膜或绝缘膜。接下来，除去残存的光致抗蚀剂膜而在基板上形成微细电路。应予说明，光致抗蚀剂组合物在形成可溶的光致抗蚀剂膜时，分类为正型，在形成不溶的光致抗蚀剂膜时，分类为负型。

一般，正型光致抗蚀剂组合物中，可使用萘醌二叠氮化物化合物等具有醌二叠氮基的感光剂和碱可溶性树脂（例如，酚醛清漆型酚醛树脂）。由这样的组成构成的正型光致抗蚀剂组合物通过在曝光后利用碱溶液显影而显示高分辨率，因而可利用于IC、LSI等半导体制造、LCD等液晶显示画面设备的制造和印刷原版的制造等。

另外，酚醛清漆型酚醛树脂对于等离子体干式蚀刻因具有多个芳香环的结构而具有高耐热性。因此，含有酚醛清漆型酚醛树脂和萘醌二叠氮化物系感光剂的大量正型光致抗蚀剂被开发、实用化，至今可举出丰硕的成果。

从实用方面的观点出发，液晶显示装置电路用光致抗蚀剂组合物所要求的重要的特性是形成的抗蚀剂膜的灵敏度、显影对比度、分辨率、与基板的粘合力、残膜率、耐热性、以及电路线宽均匀度（CD uniformity）。

特别地，对于薄膜晶体管液晶显示装置用的光致抗蚀剂组合物，由于作为其特征的基板的大面积化而导致生产线上的长的曝光时间，所以要求提高灵敏度。另外，灵敏度和残膜率为反比例关系，所以显示如果灵敏度高则残膜率减少的趋势。

对于液晶显示装置电路用正型光致抗蚀剂，通常使用使间/对甲酚等酚类与甲醛等醛类在酸催化剂的存在下反应而得到的酚醛清漆型酚醛树脂。而且，为了调整或提高光致抗蚀剂的特性，对作为原料酚类而使用的间/对甲酚的比率、原料酚类的种类、酚醛树脂的分子量、分子量分布等进行了研究。

作为调整或提高光致抗蚀剂的特性的技术，例如，有专利文献1和2中记载的技术。

专利文献1中公开了一种核间亚甲基键合的邻位键/对位键的比率（O/P比）和2核体成分的含量显示特定的值的光致抗蚀剂用酚醛树脂。另外，专利文献1中记载了为了提高光致抗蚀剂特性，使用配合了2核体成分少的高邻位型酚醛清漆型树脂的正型光致抗蚀剂。根据该专利文献1中记载的光致抗蚀剂，能够得到分辨率（图案形状）优异，并且耐热性、灵敏度良好且抗蚀剂涂膜的干燥工序时由低分子量挥发成分导致的烤箱污染少的良好的作业性。

专利文献2中公开了进行酚醛清漆型树脂的筛分，提供显示快速的溶解速度、以及感光性组合物中的快速感光速度和优异的光刻性能的造膜性酚醛清漆型树脂的方法。如专利文献2中记载的技术那样，为了提高光致抗蚀剂特性而对酚醛清漆型树脂进行分馏处理的方法对本技术领域的本领域技术人员而言是一般的技术。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开平07-110576号公报

专利文献2:日本特表2002-508415号公报

发明内容

以往，为了提高光致抗蚀剂的灵敏度，降低酚醛清漆型树脂的分子量。然而，降低酚醛清漆型树脂的分子量时，耐热性变差，未曝光部的残膜率降低，得不到与曝光部的溶解速度差，所以存在导致曝光部与未曝光部的显影对比度的降低，分辨率降低等的不良情况。

与此相对，提高酚醛清漆型树脂的分子量时，耐热性、分辨率有所改善，但存在灵敏度降低的不良情况。

即，根据以往技术，通过提高耐热性、残膜率和分辨率等各种光致抗蚀剂特性中的任一个，有时其它的特性多少产生不良情况。因此，还不能得到灵敏度、残膜率、显影对比度、分辨率、与基板的粘合力以及电路线宽均匀度等各种光致抗蚀剂特性全部平衡良好的优异的液晶显示装置电路用光致抗蚀剂用树脂组合物。

另外，与专利文献1和2申请时相比较，对光致抗蚀剂用树脂组合物的灵敏度、图案形状、分辨率、残膜性等各种特性要求的技术水准变高。

因此，本发明的目的在于提供一种灵敏度、图案形状、分辨率以及残膜性各自平衡良好的优异的光致抗蚀剂用树脂组合物。