专利名称：碱产生剂、感光性树脂组合物、含有该感光性树脂组合物的图案形成用材料、使用该感光 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过电磁波照射及加热而产生碱的碱产生剂、及使用该碱产生剂的感光性树脂组合物，尤其是涉及一种可较佳地用作经过利用电磁波的图案化工序或固化促进工序而形成的制品或构件的材料的感光性树脂组合物、含有该感光性树脂组合物的图案形成用材料、图案形成方法及使用该树脂组合物而制作的物品。
背景技术：
感光性树脂组合物例如用于电子部件、光学制品、光学零件的成形材料、层形成材料或粘结剂等，尤其适合用于经过利用电磁波的图案化工序而形成的制品或构件。例如，属于高分子材料的聚酰亚胺由于耐热性、尺寸稳定性、绝缘特性等性能在有机物中也表现出顶级性能，因此广泛应用于电子部件的绝缘材料等，现已广泛用作半导体元件中的芯片包覆膜或挠性印刷布线板的基材等。另外，近年来，为了解决聚酰亚胺中所存在的问题，也致力于研究适用与聚酰亚胺类似的加工工序的低吸水性且表现出低介电常数的聚苯并Bg唑、以及与基板的密合性优异的聚苯并咪唑等。一般而言，聚酰亚胺在溶剂中的溶解性差，加工困难，因此作为将聚酰亚胺图案化成所需形状的方法，有如下方法在溶剂溶解性优异的聚酰亚胺前驱体的状态下，通过曝光与显影进行图案化，其后通过热处理等进行酰亚胺化，从而获得聚酰亚胺的图案。作为利用聚酰亚胺前驱体形成图案的手段，提出了各种方法。其代表性的方法为以下2种。(1)聚酰亚胺前驱体没有图案形成能力，通过在聚酰亚胺前驱体上设置感光性树脂作为抗蚀层(resist layer)，而形成图案的方法；(2)在聚酰亚胺前驱体本身上通过键合或配位而导入感光性部位，通过其作用形成图案的方法。或者，在聚酰亚胺前驱体中混合感光性成分，制成树脂组合物，利用该感光性成分的作用而形成图案的方法。作为使用上述⑵的图案化方法的代表性方法，目前已实际应用以下方法等⑴ 在聚酰亚胺前驱体的聚酰胺酸中混合在电磁波的曝光前发挥溶解抑制剂的作用但曝光后形成羧酸而成为溶解促进剂的萘醌二叠氮衍生物，增大曝光部与未曝光部在显影液中的溶解速度的对比度，由此形成图案，其后进行酰亚胺化，从而获得聚酰亚胺图案(专利文献 1)；以及(ii)经由酯键或离子键在聚酰亚胺前驱体中导入甲基丙烯酰基，在其中添加光自由基产生剂，使曝光部交联，由此增大曝光部与未曝光部在显影液中的溶解速度的对比度， 由此形成图案，其后进行酰亚胺化，从而获得聚酰亚胺图案(专利文献2)。与(1)的方法相比较，(2)的方法无需抗蚀层，因此可大幅简化工序，而(i)的方法存在如下问题若为了提高溶解性对比度而增加萘醌二叠氮衍生物的添加量，则无法获得聚酰亚胺本来的物性。另外，(ii)的方法中存在聚酰亚胺前驱体的结构受到了限制的问题。作为其它图案化方法，报告了如下方法(iii)在聚酰亚胺前驱体的聚酰胺酸中混合光碱产生剂，曝光后进行加热，由此利用通过曝光而产生的碱的作用进行环化，降低在显影液中的溶解性，从而增大曝光部与未曝光部在显影液中的溶解速度的对比度，由此形成图案，其后进行酰亚胺化，从而获得聚酰亚胺图案(专利文献3)。作为使用光碱产生剂的感光性树脂组合物，除此以外，也有使用环氧系化合物的例子(例如专利文献4)。通过对光碱产生剂照射光，而在含有环氧系化合物的层中产生胺类，由此可使胺类发挥引发剂或催化剂的作用，可仅在曝光部使环氧化合物固化，从而可形成图案。[以往技术文献][专利文献]专利文献1 日本特开昭52-13315号公报专利文献2 日本特开昭M-145794号公报专利文献3 日本特开平8-2271M号公报专利文献4 日本特开2003-212856号公报
发明内容
(发明所要解决的问题)使用光碱产生剂的感光性树脂组合物可仅通过以一定比率在现有的高分子前驱体中混合光碱产生剂而获得感光性高分子前驱体，因此树脂组合物的制造工序简单。尤其是对于以往所使用的前驱体化合物的结构受到了限制的聚酰亚胺前驱体而言，由于可应用于各种结构的聚酰亚胺前驱体，因此具有通用性较高的优点。然而，以往的光碱产生剂有由于感度较低，因此电磁波照射量变多的问题。若电磁波照射量变多，则也有单位时间的处理量(throughput)降低的问题。另外，为了可应用于更多的高分子前驱体及化合物，希望与该高分子前驱体等的结构适当地配合来提高与该高分子前驱体等的相溶性。若与高分子前驱体等的相溶性较高，则也可例如不使用溶剂，也与高分子前驱体等相溶而形成清漆状态。进而，在光碱产生剂中具有酚性羟基时，存在该酚性羟基与环氧基通过100°C以上的加热而发生反应的情形，从而有未照射电磁波的部分也发生反应的可能性。因此例如含有具有环氧基的高分子前驱体的感光性树脂组合物等，有在酚性羟基的状态下不宜与高分子前驱体共存的情形。本发明鉴于上述实际情况而完成，其主要目的在于提供一种感度优异且所组合的化合物的适用范围较广的碱产生剂，以及感度优异且不论高分子前驱体的种类均可获得形状良好的图案的感光性树脂组合物。(解决问题的手段)本发明的碱产生剂的特征在于，其以下述化学式(1)表示且通过电磁波照射和加热而产生碱。化学式(1)
权利要求
1. 一种碱产生剂，其特征在于，其以下述化学式(1)表示且通过电磁波的照射和加热产生碱化学式(1)
2.根据权利要求1所述的碱产生剂，其特征在于，在上述式(1)中，R9为甲硅烷基、硅烷醇基、膦基、氧膦基、膦酰基或有机基。
3.根据权利要求1或2所述的碱产生剂，其特征在于，在上述式(1)中，R9为选自由下述式 下述式(2-6)所表示的有机基所组成的一组中的1种以上；[化2]式式 0-2) 式 0-3)
4. 一种感光性树脂组合物，其特征在于，含有高分子前驱体和上述权利要求1 3中的任意一项所述的碱产生剂，所述高分子前驱体是通过碱性物质或者通过碱性物质存在下的加热，其生成最终产物的反应得到促进的高分子前驱体。
5.根据权利要求4所述的感光性树脂组合物，其特征在于，上述高分子前驱体含有选自由具有环氧基、异氰酸酯基、氧杂环丁烷基或硫杂环丙烷基的化合物和高分子、聚硅氧烷前驱体、聚酰亚胺前驱体以及聚苯并Ig唑前驱体所组成的一组中的ι种以上。
6.根据权利要求4或5所述的感光性树脂组合物，其特征在于，上述高分子前驱体可溶于碱性溶液。
7.根据权利要求4 6中任意一项所述的感光性树脂组合物，其特征在于，上述高分子前驱体为聚酰亚胺前驱体或聚苯并IS唑前驱体。
8.根据权利要求4 7中任意一项所述的感光性树脂组合物，其可用作涂料、印刷墨液、密封剂或粘结剂、或者显示装置、半导体装置、电子部件、微机电系统、光造型物、光学元件或建筑材料的形成材料。
9.一种图案形成用材料，其含有上述权利要求4 8中任意一项所述的感光性树脂组合物。
10.一种图案形成方法，其特征在于，使用上述权利要求4 8中的任意一项所述的感光性树脂组合物形成涂膜或成形体，对该涂膜或成形体照射电磁波，使其形成给定的图案， 在照射后或与照射同时进行加热，使上述照射部位的溶解性发生变化后，进行显影。
11.一种印刷物、涂料、密封剂、粘结剂、显示装置、半导体装置、电子部件、微机电系统、 光造型物、光学元件或建筑材料中的任一物品，其至少一部分由上述权利要求4 8中的任意一项所述的感光性树脂组合物或其固化物所形成。
全文摘要
本发明提供一种高感度且可适用的范围较广的碱产生剂以及高分子前驱体在结构上可适用的选择范围较广的感光性树脂组合物，所述高分子前驱体是可通过碱性物质或通过碱性物质存在下的加热，其生成最终产物的反应得到促进的高分子前驱体。本发明的碱产生剂的特征在于，其以下述化学式(1)表示且通过电磁波照射和加热产生碱；本发明的感光性树脂组合物的特征在于，其含有所述碱产生剂和下述高分子前驱体，所述高分子前驱体为可通过所述碱产生剂和碱性物质或通过碱性物质存在下的加热，其生成最终产物的反应得到促进的高分子前驱体。化学式(1)式中的记号同说明书中的记载。
文档编号G03F7/038GK102365341SQ201080014608
公开日2012年2月29日 申请日期2010年3月26日 优先权日2009年3月31日
发明者坂寄胜哉, 川口浩司, 片山麻美, 福田俊治 申请人:大日本印刷株式会社