正型感光性树脂组合物、图案形成方法、薄膜晶体管阵列基板以及液晶显示元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种感光性树脂组合物及其应用，且特别涉及一种正型感光性树脂组 合物、图案形成方法、薄膜晶体管（transistor)阵列基板以及液晶显示元件。
【背景技术】
[0002] 随着各种电子产品的微型化，现今生活中充斥着各种智慧型手机（smart phone)、 薄型电视（thin television)以及高效能的微处理器（microprocessor)等。为了因应各 式各样电子产品的需求，光微影工艺越来越精密，而工艺中所形成的线宽亦越来越精细。
[0003] 对于光微影工艺中光阻的不同特性的需求，例如于日本特许公开第2010-20291 号公报揭示了一种正型感光性树脂组合物，上述正型感光性树脂组合物包含碱可溶性树 月旨、二叠氮醌化合物、固化剂及有机溶剂。上述碱可溶性树脂可包含丙烯酸共聚物（acrylic copolymer)及酷醛清漆树脂（novolac resin)，其中，上述丙稀酸共聚物在溶剂及聚合引发 剂存在下，使不饱和烯烃化合物与不饱和羧酸的单体进行自由基聚合反应而制得；上述酚 醛清漆树脂在酸性催化剂存在下使酚化合物与醛或酮化合物进行反应而制得。藉由使用上 述碱溶性树脂，可提升正型感光性树脂组合物的耐热性。
[0004] 另外，日本特许公开第2001-183838号公报亦揭示了一种正型感光性树脂组合 物，上述组合物包含酚醛清漆树脂、光酸发生剂与藉由酸催化的架桥剂。于该案中，可于酸 触媒的存在下使碱可溶性树脂与甲酚（cresol)化合物和/或二甲酚（xylenol)化合物进 行聚缩合反应以合成酚醛清漆树脂，从而提升正型感光性树脂组合物的感度与解析度。
[0005] 然而，于前述专利文献中所提供的组合物在断面形状与显影密着性等特性方面尚 无法达到业界的要求。
[0006] 有鉴于此，为了改善上述问题，有必要开发至少于断面形状与显影密着性等方面 表现更佳的感光性树脂组合物材料。
【发明内容】
[0007] 本发明提供一种正型感光性树脂组合物，其在断面形状与显影密着性等方面均能 得到充分的改良；本发明亦提供了应用上述正型感光性树脂组合物的图案形成方法、包括 由上述方法所形成的图案的薄膜晶体管阵列基板、以及包括上述薄膜晶体管阵列基板的液 晶显示元件。
[0008] 本发明的正型感光性树脂组合物包括：酚醛清漆树脂（A)、碱可溶性树脂（B)、邻 萘醌二叠氮磺酸（〇-naphthoquinone diazidesulfonic acid)类的醋化物（C)以及溶剂 (D)。其中，上述碱可溶性树脂（B)包含第一碱可溶性树脂（B-I)，上述第一碱可溶性树脂 (B-I)是由混合物进行聚合反应所制得。上述混合物包含环氧化合物（i)以及化合物（ii)， 上述环氧化合物（i)具有至少二个环氧基，且上述化合物（ii)具有至少一个羧酸基及至少 一个乙烯性不饱和基。
[0009] 在本发明的一实施例中，上述环氧化合物（i)可具有如下式（i-1)或下式（i-2) 所示的结构：
[0010]
【主权项】
1. 一种正型感光性树脂组合物，包括： 一酚醛清漆树脂（A); 一碱可溶性树脂（B); 一邻萘醌二叠氮磺酸类的酯化物（C);以及 一溶剂（D); 其中，所述碱可溶性树脂（B)包含一第一碱可溶性树脂（B-1)，所述第一碱可溶性树脂 (B-1)是由一混合物进行聚合反应所制得；所述混合物包含一环氧化合物（i)以及一化合 物（ii)，所述环氧化合物（i)具有至少二个环氧基，且该化合物（ii)具有至少一个羧酸基 及至少一个乙烯性不饱和基。
2. 根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，其中所述环氧化合物（i)具有如下 式（i-1)或下式（i-2)所示的结构：
式（i-1)中，1?1、1?2、1?3与1? 4分别为相同或不同，且表不氢原子、卤素原子、(]1至(]5的烧 基、(^至C5的烷氧基、C6至C12的芳基或C6至C12的芳烷基；
式（i-2)中，1?5至1?18分别为相同或不同，且表示氢原子、卤素原子、(^至(： 8的烷基或(：6 至C15的芳香基，且n表示0至10的整数。
3. 根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，其中所述邻萘醌二叠氮磺酸类的酯 化物（C)为邻萘醌二叠氮磺酸化合物与下式（III)化合物的酯化物：
式（III)中，R34表示氢、烷基、芳基、烯基或上述基团经取代而成的有机基团，在具有多 个R34时，R34分别为相同或不同；g、h、i、j分别为0至4的整数，且k+1等于1至6的整数。
4. 根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，其中，基于所述酚醛清漆树脂 (A) 100重量份，所述碱可溶性树脂⑶的使用量为5~50重量份，所述邻萘醌二叠氮磺酸 类的酯化物（C)的使用量为5~50重量份，且所述溶剂（D)的使用量为100~1000重量 份；且基于所述碱可溶性树脂⑶的使用量为100重量份，所述第一碱可溶性树脂（B-1)的 使用量为30~100重量份。
5. 根据权利要求1所述的正型感光性树脂组合物，更包括一热酸产生剂（E)，且所述热 酸产生剂（E)包含锍盐、苯并噻唑盐、及磺酰亚胺化合物中的至少一种。
6. 根据权利要求5所述的正型感光性树脂组合物，其中，基于所述酚醛清漆树脂 (A) 100重量份，所述热酸产生剂（E)的使用量为0. 01~0. 2重量份。
7. -种图案形成方法，包括： 将如权利要求1~6中任一项所述的正型感光性树脂组合物涂布于一基板上，并依序 进行一预烤处理、一曝光处理、一显影处理及一后烤处理，从而于所述基板上形成图案。
8. -种薄膜晶体管阵列基板，包括由如权利要求7所述的图案形成方法所形成的图 案。
9. 一种液晶显示元件，包括如权利要求8所述的薄膜晶体管阵列基板。
【专利摘要】本发明提供一种正型感光性树脂组合物、图案形成方法、薄膜晶体管阵列基板以及液晶显示元件。一种正型感光性树脂组合物，包括：酚醛清漆树脂(A)、碱可溶性树脂(B)、邻萘醌二叠氮磺酸类的酯化物(C)以及溶剂(D)。上述碱可溶性树脂(B)包含第一碱可溶性树脂(B-1)，其是由混合物进行聚合反应所制得；上述混合物包含环氧化合物(i)以及化合物(ii)。上述环氧化合物(i)具有至少二个环氧基，且上述化合物(ii)具有至少一个羧酸基及至少一个乙烯性不饱和基。
【IPC分类】G03F7-00, G03F7-039, G02F1-1368
【公开号】CN104698756
【申请号】CN201410716972
【发明人】刘骐铭, 施俊安
【申请人】奇美实业股份有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2014年12月1日
【公告号】US20150160554