辐射敏感树脂组合物及电子部件的制作方法_5

文档序号:9252321阅读:来源:国知局
;丙酬、甲己酬、环戊酬、 2-己酬、3-己酬、2-庚酬、3-庚酬、4-庚酬、2-辛酬、3-辛酬、4-辛酬等直链的酬类证丙醇、 异丙醇、正了醇、环己醇等醇类;己二醇二甲基離、己二醇二己基離、二氧杂环己烧等離类; 己二醇单甲基離、己二醇单己基離等醇離类;甲酸丙醋、甲酸了醋、己酸丙醋、己酸了醋、丙 酸甲醋、丙酸己醋、了酸甲醋、了酸己醋、乳酸甲醋、乳酸己醋等醋类;溶纤剂己酸醋、甲基溶 纤剂己酸醋、己基溶纤剂己酸醋、丙基溶纤剂己酸醋、了基溶纤剂己酸醋等溶纤剂醋类;丙 二醇、丙二醇单甲基離、丙二醇单甲基離己酸醋、丙二醇单己基離己酸醋、丙二醇单了基離 等丙二醇类;二己二醇单甲基離、二己二醇单己基離、二己二醇二甲基離、二己二醇二己基 離、二己二醇甲基己基離等二己二醇类;丫-了内醋、丫-戊内醋、丫 -己内醋、丫-辛内醋等 饱和丫-内醋类;=氯己締等面代姪类;甲苯、二甲苯等芳香族姪类;二甲基己酷胺、二甲基 甲酯胺、N-甲基己酷胺等极性溶剂等。该些溶剂可W单独使用,也可W组合使用2种W上。 溶剂的含量相对于粘合剂树脂(A) 100重量份,优选为10~10000重量份,更优选为50~ 5000重量份、进一步优选为100~1000重量份的范围。需要说明的是,在使树脂组合物中 含有溶剂的情况下,溶剂通常在树脂膜形成后被除去。
[0131] 另外,只要在不妨碍本发明的效果的范围内,本发明的福射敏感性树脂组合物中 还可W根据需要而含有表面活性剂、偶联剂或其衍生物、增敏剂、光稳定剂、消泡剂、颜料、 染料、填料等其它配合剂等。该些中,例如偶联剂或其衍生物、增敏剂、光稳定剂,可使用在 日本特开2011-75609号公报中记载的那些等。
[0132] 表面活性剂是出于防止条纹(涂布条痕)、提高显影性等目的而使用的。作为表面 活性剂,可列举例如;有机娃系表面活性剂、氣系表面活性剂、聚氧化締系表面活性剂、甲基 丙締酸共聚物系表面活性剂、丙締酸共聚物系表面活性剂等。
[013引作为有机娃系表面活性剂,可列举例如;"甜28PA"、"S肥9PA"、"S册0PA"、 "ST80PA"、"ST83PA"、"ST86PA"、"SF8416"、"SH203"、"SH230"、"SF8419"、"SF8422"、 "FS1265"、"SH510"、"SH550"、"SH710"、"SH6040"、"W8400"、"SF8410"、"W8700"、 "SF8427" (W上由DowCorningToray株式会社制)、商品名"KP-321"、"KP-323"、 "KP-324"、"KP-340"、"KP-341" (W上由信越化学工业株式会社制)、商品名"TSF400"、 "TSF401"、"TSF410"、"TSF4440"、"TSF4445"、"TSF4450"、"TSF4446"、"TSF4452"、 "TSF4460" (W上由迈图高新材料日本合同公司制)、商品名"BYK300"、"BYK30r'、 "BYK302"、"BYK306"、"BYK307"、"BYK310"、"BYK315"、"BYK320"、"BYK322"、"BYK323"、 "BYK331,,、"BYK333,,、"BYK370" "BYK375,,、"BYK377,,、"BYK378,,(W上由BYK-ChemieJapan 审[| )等。
[0134] 作为氣系表面活性剂,可列举例如;Fluorinert"FC-43(TV卞C-431" (W上由住 友3M株式会社制)、Surflon"S-14r'、"S-145"、"S-38rV<S-393" (W上由旭硝子株式会 社制)、F-Top(注册商标)"EF3〇r'、"EF303"、"EF351"、"EF352" (W上由株式会社JEMC0 制)、1664。4"注册商标)叩171"、叩172"、叩173"、叩-30"(^上由〇1(:株式会社制)等。
[0135] 作为聚氧化締系表面活性剂,可列举例如:聚氧己締月桂基離、聚氧己締硬脂基 離、聚氧己締油基離、聚氧己締辛基苯基離、聚氧己締壬基苯基離等聚氧己締烷基離类、聚 己二醇二月桂酸醋、聚己二醇二硬脂酸醋、聚氧己締二烷基醋类等。
[0136] 该些表面活性剂可W分别单独使用、或将2种W上组合使用。
[0137] 本发明的福射敏感树脂组合物中的表面活性剂的含量相对于粘合剂树脂(A) 100 重量份,优选为0. 05~5重量份,更优选为0. 1~1重量份。表面活性剂的含量在上述范 围时,可w进一步提高条纹(涂布条痕)的防止效果。
[0138] 本发明的福射敏感树脂组合物的制备方法没有特别限定,利用公知的方法将构成 福射敏感树脂组合物的各成分混合即可。
[0139] 混合的方法没有特殊限定,优选对在溶剂中溶解或分散构成福射敏感树脂组合物 的各成分而得到的溶液或分散液进行混合。由此,W溶液或分散液的形式得到福射敏感树 脂组合物。
[0140] 在溶剂中溶解或分散构成福射敏感树脂组合物的各成分的方法按照常规方法即 可。具体而言,可采用:使用揽拌子和磁力揽拌器进行揽拌的方法;使用高速均质机、分散 器、行星揽拌机、双螺杆揽拌机、球磨机、=漉研磨机等进行的方法。另外,在溶剂中溶解或 分散各成分之后,例如,可使用孔径为0. 5ym左右的过滤器等进行过滤。
[0141] (电子部件)
[0142] 接着,针对本发明的电子部件进行说明。本发明的电子部件具有由上述本发明的 福射敏感树脂组合物形成的树脂膜。
[0143] 作为本发明的电子部件,可列举例如具有在基板上安装有半导体元件的构成的电 子部件等,具体可列举;有源矩阵基板、有机化元件基板、集成电路元件基板、及固体摄像 元件基板等,从通过形成由上述本发明的福射敏感树脂组合物形成的树脂膜而获得的特性 提高效果特别显著的观点出发,优选有源矩阵基板、及有机化元件基板。
[0144] 就作为本发明的电子部件的一例的有源矩阵基板而言,没有特殊限定,可例示具 有如下构成的有源矩阵基板等;薄膜晶体管(TFT)等开关元件W矩阵状配置在基板上,并 且,使供给用于驱动该开关元件的口极信号的口极信号线及用于向该开关元件供给显示信 号的源极信号线W互相交叉的方式设置。另外,作为开关元件的一例的薄膜晶体管,可W例 示在基板上具有口电极、n极绝缘层、半导体层、源电极、及漏电极的构成等。
[0145] 此外,就作为本发明的电子部件的一例的有机化元件基板而言,可例示例如具有 如下构成的有机化元件基板等;在基板上具有由阳极、空穴注入传输层、作为半导体层的 有机发光层、电子注入层、及阴极等构成的发光体部、和用于分离该发光体部的像素分离 膜。
[0146] 例如,在本发明的电子部件为有源矩阵基板的情况下,可W将由上述本发明的福 射敏感树脂组合物形成的树脂膜设为:形成于有源矩阵基板的表面的保护膜、平坦化膜、或 与构成有源矩阵基板的薄膜晶体管的半导体层(例如,非晶娃层)接触地形成的口极绝缘 膜。或者,在本发明的电子部件为有机化元件基板的情况下,可W将由上述本发明的福射 敏感树脂组合物形成的树脂膜设为:形成于有机EL元件基板的表面的密封膜。
[0147] 在本发明的电子部件中,作为形成树脂膜的方法,没有特别限定,可W采用例如涂 布法、膜叠层法等方法。
[0148] 涂布法例如是在涂布福射敏感树脂组合物之后进行加热干燥而除去溶剂的方法。 作为涂布福射敏感树脂组合物的方法可W采用例如;喷雾法、旋涂法、漉涂法、模涂法、刮涂 法、旋涂法、椿涂法、丝网印刷法等各种方法。加热干燥条件根据各成分的种类、配合比例而 不同,但通常在30~150°C、优选60~120°C下进行通常0. 5~90分钟、优选1~60分钟、 更优选1~30分钟即可。
[0149] 膜叠层法是在树脂膜、金属膜等B阶膜形成用基材上涂布福射敏感树脂组合物之 后通过加热干燥除去溶剂而得到B阶膜,接着叠层该B阶膜的方法。加热干燥条件可W根据 各成分的种类、配合比例而适当选择,加热温度通常为30~150°C,加热时间通常为0. 5~ 90分钟。膜叠层可W使用加压层压机、压机、真空层压机、真空压机、漉层压机等压合机进 行。
[0150] 作为树脂膜的厚度,没有特别限定,根据用途适当设定即可,但在树脂膜为有源矩 阵基板用保护膜、平坦化膜、或有机化元件基板用密封膜的情况下,树脂膜的厚度优选为 0. 1~100ym,更优选为0. 5~50ym、进一步优选为0. 5~30ym。
[0151] 接着,对于该样形成的树脂膜,W给定的图案进行图案化。作为对树脂膜进行图案 化的方法,可列举例如下述方法等;使用本发明的福射敏感树脂组合物形成图案化前的树 脂膜,对图案化前的树脂膜照射活性放射线而形成潜像图案,然后使显影液与具有潜像图 案的树脂膜接触,由此将图案表观化。
[0152] 作为活性放射线,只要是能够使福射敏感树脂组合物中含有的福射敏感化合物 炬)活化、使包含福射敏感化合物炬)的福射敏感树脂组合物的碱可溶性发生变化即可,没 有特别限定。具体而言,可W使用紫外线、g射线、i射线等单一波长的紫外线、KrF准分子 激光、ArF准分子激光等光线;电子束该样的粒子束等。作为将该些活性放射线选择性地W 图案状进行照射从而形成潜像图案的方法,按照常规方法即可,可W使用例如;利用缩小投 影曝光装置等隔着所希望的掩模图案照射紫外线、g线、i线、KrF准分子激光、ArF准分子 激光等光线的方法,或利用电子束等粒子束进行描绘的方法等。使用光线作为活性放射线 的情况下,可W为单一波长光,也可W为混合波长光。照射条件可根据使用的活性放射线适 当选择,例如,使用波长200~450皿的光线的情况下,照射量通常为10~1,000mJ/cm2、优 选为50~500mJ/cm2的范围,根据照射时间和照度而确定。在该样地照射活性放射线之后, 根据需要对树脂膜在60~130°C左右的温度下加热处理1~2分钟左右。
[0153] 接着,对形成于图案化前的树脂膜的潜像图案进行显影而使其表观化。作为显影 液,通常使用碱性化合物的水性溶液。作为碱性化合物,可W使用例如:碱金属盐、胺、锭盐。 碱性化合物可W为无机化合物,也可W为有机化合物。作为该些化合物的具体例,可列举: 氨氧化钢、氨氧化钟、碳酸钢、娃酸钢、偏娃酸钢等碱金属盐;氨水;己基胺、正丙基胺等伯 胺;二己基胺、二正丙基胺等仲胺;S己胺、甲基二己基胺等叔胺;四甲基氨氧化锭、四己基 氨氧化锭、四了基氨氧化锭、胆碱等季锭盐;二甲基己醇胺、=己醇胺等醇胺;化咯、嗽晚、 1,8-二氮杂双环[5.4.0] ^碳-7-締、1,5-二氮杂双环[4. 3.0]壬-5-締、N-甲基化咯 烧酬等环状胺类;等等。该些碱性化合物可W分别单独使用、或将2种W上组合使用。
[0154] 作为碱水性溶液的水性介质,可W使用;水;甲醇、己醇等水溶性有机溶剂。碱水 性溶液可W为添加了适当量的表面活性剂等的溶液。
[0155] 作为使显影液与具有潜像图案的树脂膜接触的方法,可使用例如;揽炼法、喷雾 法、浸溃法等方法。显影在通常0~l〇〇°C、优选5~55°C,更优选10~30°C的范围、在通 常30~180秒钟的范围适当选择。
[0156] 对于该样地形成了目标图案的树脂膜,根据需要,为了除去显影残渣,可W用冲洗 液进行冲洗。冲洗处理之后,利用压缩空气、压缩氮气将残存的冲洗液除去。
[0157] 此外,根据需要,为了使福射敏感树脂组合物中含有的福射敏感化合物炬)失活, 也可W对电子部件整个面照射活性放射线。活性放射线的照射可W采用在上述潜像图案的 形成中例示的方法。也可w在照射的同时或照射之后对树脂膜进行加热。作为加热方法, 可列举例如在热板、烘箱内对电子部件进行加热的方法。温度通常为100~300°C、优选为 120~200°C的范围。
[0158] 对于该样形成的树脂膜,可W在进行了图案化之后进行交联反应。该样的交联根 据福射敏感树脂组合物中含有的交联剂(C)的种类选择适当方法即可,通常通过加热进 行。加热方法可W使用例如热板、烘箱等进行。加热温度通常为180~250°C,加热时间根 据树脂膜的面积、厚度、使用设备等而适当选择,例如在使用热板的情况下,通常为5~60 分钟,在使用烘箱的情况下,通常为30~90分钟的范围。加热可W根据需要在不活泼气体 氛围中进行。作为不活泼气体,只要是不含有氧、且不会使树脂膜氧化的气体即可,可列举 例如氮、氣、氮、氛、氣、氯等。该些中,优选氮和氣,特别优选氮。特别是,适宜采用氧含量为 0. 1体积% ^下、优选0. 01体积% ^下的不活泼气体、特别适宜采用氮。该些不活泼气体可 W分别单独使用、或将2种W上组合使用。
[0159] 该样,可W制造出具备经过了图案化的树脂膜的电子部件。
[0160] 需要说明的是,在本发明的电子部件为有源矩阵基板、有机化元件基板的情况 下,在该样地形成经过了图案化的树脂膜之后,为了进一步进行其它构成元件(例如,ITO 电极、取向膜等)的烧结,可进行在大气中等氧化气体氛围中的烧制。此时的烧制温度通常 为150~350°C、优选为180~300°C,更优选为200~250°C。需要说明的是,此时,使用本 发明的福射敏感树脂组合物得到的经过了图案化的树脂膜也同样会在氧化气体氛围中被 烧制。但另一方面,由于该样地形成的树脂膜是使用上述本发明的福射敏感树脂组合物而 得到的膜,因此,在该样地经过在氧化性气体氛围中进行烧制之后也能够实现高透明性,因 而可适用于有源矩阵基板、有机化元件基板等各种电子部件用途。除此之外,使用本发明 的福射敏感树脂组合物得到的树脂膜还是曝光灵敏度高的膜,因此能够降低在制造时放射 线的照射量,由此可使生产性提高。此外,由于使用本发明的福射敏感树脂组合物得到的树 脂膜在烧制后的形状保持性优异,因此能够高精度地形成微细的图案,由此还可W有助于 电子部件的小型/高性能化。
[0161] 实施例
[0162] W下,结合实施例及比较例对本发明更具体地进行说明。只要没有特殊说明,各例 中的"份"为重量基准。
[0163] 需要说明的是,各特性的定义及评价方法如下所述。
[0164] <曝光灵敏度〉
[01化]利用旋涂法将福射敏感性树脂组合物涂布在玻璃基板(Corning公司、制品名Corning1737)上,使用热板于90°C进行2分钟加热干燥(预烘烤),形成了膜厚3ym的树 脂膜。接着,为了对树脂膜进行图案化,使用可形成5ym的接触孔图案的掩模,从lOOmJ/cm2 至250mJ/cm2W50mJ/cm2幅度改变曝光量,由此进行了曝光工序。接着,使用0. 4重量%四 甲基氨氧化锭水溶液于25°C进行120秒钟显影处理之后,利用超纯水冲洗30秒钟,由此得 到了由具有曝光量不同的接触孔图案的树脂膜和玻璃基板构成的叠层体。
[0166] 然后,使用光学显微镜观察所得叠层体的接触孔形成部分,分别测定了W各曝光 量曝光后的部分的树脂膜的接触孔图案的最长部的长度。然后,根据各曝光量、和在对应曝 光量下形成的树脂膜的接触孔图案的最长部的长度的关系制作了近似曲线,并计算出接触 孔图案达到Sum时的曝光量,将算出的该曝光量作为曝光灵敏度。接触孔图案达到Sum时的曝光量越低,越能够W低能量或短时间形成接触孔,因此越优选。
[0167] <耐热透明性〉
[0168] 利用旋涂法将福射敏感性树脂组合物涂布在玻璃基板(Corning公司、制品名 Corning1737)上,使用热板于90°C进行2分钟加热干燥(预烘烤),形成了膜厚3
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