半导体元件的制造方法

文档序号:10628153阅读:610来源:国知局
半导体元件的制造方法
【专利摘要】本发明提供一种半导体元件的制造方法,包括:在基板上形成含有无机氧化物半导体的半导体层的半导体层形成工序、以覆盖所述半导体层的方式成膜由有机材料构成的钝化膜的钝化膜形成工序、对所述钝化膜进行烧制的烧制工序、以及烧制后进行冷却的冷却工序,所述半导体元件的制造方法的特征在于,将进行所述冷却工序中的冷却时从所述烧制工序的烧制时的烧制温度至比烧制时的烧制温度低50℃的温度的冷却速度实质上控制在0.5~5℃/分钟的范围。
【专利说明】
半导体元件的制造方法
技术领域
[0001] 本发明涉及半导体元件的制造方法,更详细而言,涉及用于制造阈值电压Vth接近 零且迀移率高的半导体元件的方法、及通过该制造方法得到的半导体元件。
【背景技术】
[0002] 半导体元件被广泛用于电子产品。例如,作为半导体元件的一例的薄膜晶体管是 具有栅电极、源电极及漏电极的开关元件,被广泛应用于有源矩阵型液晶显示器、有机EL等 显示元件的有源矩阵基板的有源元件等。
[0003] 现有的薄膜晶体管中,通过溅射法、蒸镀法、CVD法在半导体层表面形成由硅氮化 物膜(SiNx膜)构成的钝化膜(保护膜)。但是,在形成硅氮化物膜这样的由无机材料构成的 钝化膜的方法中,钝化膜的成膜需要在真空中将材料在等离子体化或离子化的状态下形成 膜,存在设备大规模且操作繁琐的问题。此外,如果除去由无机材料构成的钝化膜,或者将 材料、制造法变更为能够通过更简单的工艺的成膜法进行成膜的材料或方法,则存在可靠 性变差的问题。
[0004] 对此,例如,专利文献1中提案有一种用有机材料形成薄膜晶体管的钝化膜的方 法。该专利文献1中,作为用于形成钝化膜的有机材料,使用含有选自环状烯烃聚合物、丙烯 酸树脂、卡多(Cardo)树脂、聚硅氧烷或聚酰亚胺中的至少一种树脂与交联剂的热交联性树 脂组合物。但是,该专利文献1是使用由非晶硅层构成的半导体层的技术,在例如将半导体 层设为铟镓锌氧化物(IGZ0)等无机氧化物半导体的情况下,存在阈值电压Vth的绝对值会 变大,或者迀移率会降低的问题。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1:国际公开第2011/108533号。

【发明内容】

[0008] 发明所要解决的问题
[0009] 本发明的目的在于提供用于制造阈值电压vth接近零且迀移率高的半导体元件的 方法、及通过该制造方法得到的半导体元件。
[0010] 用于解决问题的技术方案
[0011] 本
【发明人】等为实现上述目的而进行了深入研究,其结果发现:在制造使用含有无 机氧化物半导体的半导体层的半导体元件时,以覆盖上述半导体层的方式形成由有机材料 构成的钝化膜并进行烧制,然后以规定的冷却速度进行烧制后的冷却,由此能够解决上述 问题,因而完成了本发明。
[0012] 即,根据本发明,提供一种半导体元件的制造方法,包括:在基板上形成含有无机 氧化物半导体的半导体层的半导体层形成工序、以覆盖上述半导体层的方式成膜由有机材 料构成的钝化膜的钝化膜形成工序、对上述钝化膜进行烧制的烧制工序、和烧制后进行冷 却的冷却工序,所述半导体元件的制造方法的特征在于,将进行上述冷却工序中的冷却时 从上述烧制工序的烧制时的烧制温度至比烧制时的烧制温度低50°C的温度的冷却速度实 质上控制在0.5~5°C/分钟的范围。
[0013] 本发明中,优选上述烧制工序的烧制温度为200~300°C。
[0014] 本发明中,优选将进行上述冷却工序中的冷却时从上述烧制工序的烧制温度至 150 °C的冷却速度实质上控制在0.5~5 °C /分钟的范围。
[0015] 本发明中,优选上述烧制工序的烧制及上述冷却工序中的冷却在非氧化性环境下 进行。
[0016] 本发明中,优选上述钝化膜使用含有选自环状烯烃树脂、丙烯酸树脂、卡多树脂、 聚硅氧烷树脂及聚酰亚胺树脂中的至少一种树脂的树脂组合物形成。
[0017] 本发明中,优选上述钝化膜使用含有具有质子性极性基团的环状烯烃树脂的树脂 组合物形成,更优选上述树脂组合物还包含含有烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯化合 物、4官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物、光聚合引发剂、及交联剂。
[0018] 此外,根据本发明,提供一种半导体元件,其通过上述任一种方法得到。
[0019] 发明效果
[0020] 根据本发明,能够提供阈值电压Vth接近零、迀移率高的使用含有无机氧化物半导 体的半导体层的半导体元件。特别是,通过本发明的制造方法得到的半导体元件由于阈值 电压Vth接近零,而且迀移率高,所以作为薄膜晶体管是有用的。
【附图说明】
[0021] 图1是作为通过本发明的制造方法得到的半导体元件的一例的半导体元件1的剖 视图;
[0022] 图2是表示半导体元件1的制造工序的图(其1);
[0023] 图3是表示半导体元件1的制造工序的图(其2);
[0024] 图4是表示实施例1及比较例2中得到的薄膜晶体管的在源极、漏极间流过的电流 的变化相对于栅极电压的变化的曲线图。
【具体实施方式】
[0025] 本发明的半导体元件的制造方法包括:在基板上形成含有无机氧化物半导体的半 导体层的半导体层形成工序、以覆盖上述半导体层的方式成膜由有机材料构成的钝化膜的 钝化膜形成工序、对上述钝化膜进行烧制的烧制工序、烧制后进行冷却的冷却工序,所述半 导体元件的制造方法的特征在于,将进行上述冷却工序中的冷却时从上述烧制工序的烧制 时的烧制温度至比烧制时的烧制温度低50 °C的温度的冷却速度实质上控制在0.5~5°C/分 钟的范围。
[0026] 以下,参照【附图说明】本发明的半导体元件的制造方法。图1是作为通过本发明的制 造方法得到的半导体元件的一例的半导体元件1的剖视图。如图1所示,作为通过本发明的 制造方法得到的半导体元件的一例的半导体元件1在基板2的背面具有栅电极3,在基板2上 具有半导体层4、源电极5、漏电极6、及钝化膜7。
[0027] 图1所示的半导体元件1通过例如如下方法制造。在此,图2、图3是表示半导体元件 1的制造工序的图。
[0028]首先,如图2(A)所示,在基板2上形成半导体层4。作为基板2,没有特别限定,可举 出由聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯、脂环式烯烃聚合物等具有柔软性的塑料 构成的柔性基板、石英、钠玻璃、无机碱玻璃等玻璃基板、硅晶片等硅基板等。另外,在作为 基板2使用硅基板的情况下,期望使用通过预先进行热氧化而在其表面形成有热氧化膜的 基板。这样形成的热氧化膜通常作为栅极绝缘膜发挥作用。
[0029]半导体层4为由无机氧化物半导体构成的层,作为无机氧化物半导体,只要含有 In、Ga、及Zn中的至少一种元素即可,可举出例如氧化锌(ZnO)、铟锌氧化物(ΙΖ0)、锌锡氧化 物(ΖΤ0)、铝锌氧化物(ΑΖ0)、镓锌氧化物(GZ0)、铟镓锌氧化物(IGZ0)等。半导体层4通过在 基板2上利用溅射法形成由无机氧化物半导体构成的层,接着图案化为规定的图案而形成。
[0030] 例如,在利用铟镓锌氧化物(IGZ0)形成半导体层4的情况下,首先,使用将氧化铟 (In2〇3)、氧化镓(Ga 2〇3)、及氧化锌(ZnO)分别以等摩尔混合并烧结而成的靶材,通过DC (Direct Current,直流)派射法来成膜,形成由无机氧化物半导体构成的层。另外,派射能 够通过向腔室内导入流量为5~300sccm的氩(Ar)气、和流量为5~300sccm的氧(0 2)气来进 行。此外,将此时的基板温度设为150~400°C。另外,也能够在形成由无机氧化物半导体构 成的层之后,在200~500°C的大气环境中进行1~2小时左右的退火。接着,在形成的由无机 氧化物半导体构成的层的表面形成规定的抗蚀图案,以抗蚀图案为掩模,使用磷酸等酸对 由无机氧化物半导体构成的层进行蚀刻,之后,将抗蚀图案剥离,由此,如图2(A)所示,能够 在基板2上形成半导体层4。
[0031] 接着,在形成有半导体层4的基板2的背面形成图1所示的栅电极3,在形成有半导 体层4的基板2上形成图1所示的源电极5及漏电极6。栅电极3、源电极4及漏电极5由导电性 材料形成。作为导电性材料,例如可举出:铂、金、银、镍、铬、铜、铁、锡、锑、铅、钽、铟、钯、碲、 铼、铱、铝、钌、锗、钼、钨、氧化锡锑、氧化铟锡(ΙΤ0)、掺杂氟的氧化锌、锌、碳、石墨、玻璃碳、 银糊及碳糊、锂、铍、镁、钾、钙、钪、钛、锰、锆、镓、铌、钠、钠-钾合金、镁/铜混合物、镁/银混 合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝混合物、锂/铝混合物等。此外,可举出通过掺 杂等而使导电率提高的公知的导电性聚合物,例如导电性聚苯胺、导电性聚吡咯、导电性聚 噻吩(聚亚乙基二氧噻吩和聚苯乙烯磺酸的络合物等)。
[0032] 作为在形成有半导体层4的基板2的背面形成图1所示的栅电极3的方法、在形成有 半导体层4的基板2上形成图1所示的源电极5及漏电极6的方法,可举出例如以下说明的方 法。即,首先,如图2(B)所示,以规定图案形成用于通过剥离法形成源电极5及漏电极6的剥 离用抗蚀体10,然后,如图2(C)所示,遍及形成有半导体层4及剥离用抗蚀体10的基板2的上 表面的整个面,通过溅射法形成用于形成源电极5及漏电极6的由导电性材料构成的层20。
[0033] 接着,除此之外,如图3(A)所示,遍及基板2的背面的整个面,通过溅射法等形成栅 电极3。然后,接着使用丙酮等将剥离用抗蚀体10、及由导电性材料构成的层20中位于剥离 用抗蚀体10上的部分除去,由此,如图3(B)所示,形成源电极5及漏电极6。
[0034] 另外,上述中,示例了通过剥离法形成源电极5及漏电极6的方法,但不限于这些方 法,例如也可以通过溅射法形成用于形成源电极5及漏电极6的由导电性材料构成的层,接 着,以抗蚀图案为掩模,对由导电性材料构成的层进行蚀刻,之后,通过剥离抗蚀图案的方 法形成源电极5及漏电极6。此外,上述中,示例了在形成栅电极3后再形成源电极5及漏电极 6的方法,但它们的形成顺序没有特别限定。
[0035] 接着,如图3(C)所示,以覆盖基板2、半导体层4、源电极5及漏电极6的整个上表面 (露出面)的方式形成钝化膜(保护层)7。具体而言,使用用于形成钝化膜7的树脂组合物,将 其成膜并根据需要进行了加热干燥(预烘)后,进行烧制。烧制主要是为了使树脂组合物中 所含的交联剂交联而进行的,其条件也根据所使用的树脂组合物的组成、交联剂的种类而 不同,通常在氮环境等非氧化性环境下,烧制温度优选为150~350°C,更优选为200~300 °C,烧制时间优选为30~90分钟,更优选为45~75分钟。另外,对于用于形成钝化膜7的树脂 组合物,在后文进行说明。
[0036] 接着,在烧制后,对形成了栅电极3、半导体层4、源电极5、漏电极6及钝化膜7的基 板2进行冷却。本实施方式中,在进行冷却时,将烧制时的烧制温度至比烧制时的烧制温度 低50°C的温度的冷却速度(即,在将烧制温度设为T F[°C]的情况下,在以TF[°C]进行了烧制 后,从TF[ °C ]至Tf-50 [ °C ]的冷却速度)实质上控制在0.5~5 °C /分钟的范围。本发明中,通过 像这样在烧制后如上述地控制进行冷却时的冷却速度,从而能够使得到的半导体元件1成 为阈值电压Vth接近零,而且具有高的迀移率的半导体元件。另一方面,如果上述温度范围 内的冷却速度过快,则在冷却的过程中,半导体层4中的缺陷会增加,会产生源自缺陷的载 流子上升,阈值电压Vth会从零大幅偏离。此外,如果上述温度范围内的冷却速度过慢,则有 时产生生产率降低这种不良。本发明中,作为以0.5~5°C/分钟的范围实质上控制冷却速度 进行冷却的方法,没有特别限定,可举出例如将烧制所使用的烘箱内的温度以0.5~5°C/分 钟的冷却速度进行冷却的方法等。另外,"实质上"是指,可以考虑例如冷却速度瞬间性地脱 离上述范围的情况,即使是这样的情况也包含在本发明的范围内的意思,只要控制全部冷 却时间的50 %以上(优选为90 %以上)的时间在上述冷却速度的范围内即可。
[0037] 另外,在实质上控制冷却速度在0.5~5°C/分钟的范围而进行冷却时,冷却时的环 境没有特别限定,从能够使得到的半导体元件1为使阈值电压Vth更接近零且具有更高的迀 移率的半导体元件的观点出发,优选与烧制时同样地设为氮环境等非氧化性环境。
[0038] 此外,在烧制后对形成了栅电极3、半导体层4、源电极5、漏电极6及钝化膜7的基板 2进行冷却时,作为将冷却速度控制在0.5~5°C/分钟的范围的温度范围,只要设为从烧制 时的烧制温度至比烧制时的烧制温度低50°C的温度即可,但从能够使得到的半导体元件1 为使阈值电压Vth更接近零且具有更高的迀移率的半导体元件的观点出发,优选设为从烧 制时的烧制温度至150 °C。在将冷却速度控制在0.5~5 °C/分钟的范围时,可以以固定的温 度进行冷却,或者也可以设为伴随冷却的进行而使温度在0.5~5°C/分钟的范围内变化的 方式。例如,在使温度变化时,能够设为如下方式:在冷却开始后,在较高的温度域使冷却速 度低,伴随冷却的进行,冷却速度变高。
[0039] 另外,上述冷却速度只要为0.5~5°C/分钟的范围即可,优选为0.6~3°C/分钟,更 优选为0.8~1.5°C/分钟。
[0040] 此外,本发明中,将冷却速度控制在0.5~5°C/分钟的范围的冷却只要至少进行至 上述规定的温度(比烧制温度低50 °C的温度,优选为150 °C)即可,可以在低于上述规定的温 度后也将冷却速度控制在0.5~5°C/分钟的范围,或者,也可以设为在低于上述规定的温度 后,在规定的时刻,将冷却后的形成有栅电极3、半导体层4、源电极5、漏电极6及钝化膜7的 基板2取出至常温、大气环境下的方式。
[0041] 接着,说明用于形成钝化膜7的树脂组合物。
[0042] 作为用于形成钝化膜7的树脂组合物,没有特别限定,从能够使得到的半导体元件 1为即使在严酷的环境下也具有高的可靠性的半导体元件的观点出发,优选含有选自环状 烯烃树脂、丙烯酸树脂、卡多树脂、聚硅氧烷树脂及聚酰亚胺树脂中的至少一种树脂(A),从 提高可靠性的效果更高的观点出发,更优选环状烯烃树脂,特别优选具有质子性极性基团 的环状烯烃树脂。这些树脂能够分别单独使用,也能够并用2种以上。
[0043]在此,质子性极性基团是指含有在属于元素周期表第15族或第16族的原子上直接 键合有氢原子的原子的基团。在属于元素周期表第15族或第16族的原子中,优选属于元素 周期表第15族或第16族的第1或第2周期的原子,更优选为氧原子、氮原子或硫原子,特别优 选为氧原子。
[0044] 作为这样的质子性极性基团的具体例,可举出:羟基、羧基(羟基羰基)、磺酸基、磷 酸基等具有氧原子的极性基团;伯氨基、仲氨基、伯酰胺基、仲酰胺基(酰亚胺基)等具有氮 原子的极性基团;巯基等具有硫原子的极性基团;等。其中,优选具有氧原子的极性基团,更 优选为羧基。在本发明中,对于具有质子性极性基团的环状烯烃树脂所键合的质子性极性 基团的个数没有特殊限定,此外,也能够包含不同种类的质子性极性基团。
[0045] 作为用于构成具有质子性极性基团的环状烯烃树脂的单体,可举出具有质子性极 性基团的环状烯烃单体(a)、具有质子性极性基团以外的极性基团的环状烯烃单体(b)、不 具有极性基团的环状烯烃单体(c)、及环状烯烃以外的单体(d)(以下,将这些单体简称为单 体(a)~(d)。)。在此,单体(d)可以具有质子性极性基团或其以外的极性基团,也可以完全 没有极性基团。本发明中,具有质子性极性基团的环状烯烃树脂优选由单体(a)、单体(b) 和/或单体(c)构成,更优选由单体(a)与单体(b)构成。
[0046] 作为具有质子性极性基团的环状烯烃单体(a)的具体例子,可举出:2_羟基羰基双 环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-甲基-2-羟基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羧基甲基-2-羟基羰基双 环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-甲氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-乙氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-丙氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-丁氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-戊氧基羰基甲基 双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-己氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-环己氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-苯氧基羰基甲基双环[2.2.1 ] 庚-5-烯、2-羟基羰基-2-萘氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-联苯氧基羰 基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-2-苄氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基 羰基-2-羟基乙氧基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2,3-二羟基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、 2-羟基羰基-3-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-乙氧基羰基双环[2.2.1] 庚-5-烯、2-羟基羰基-3-丙氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-丁氧基羰基双环 [2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-戊氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-己氧基 羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-环己氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰 基-3-苯氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-萘氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、 2-羟基羰基-3-联苯氧基羰基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-苄氧基羰基双环 [2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-羟基乙氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-羟基羰基-3-羟 基羰基甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、3-甲基-2-羟基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、3-羟基甲基- 2-羟基羰基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-羟基羰基三环[5.2.1.02,6]癸-3,8-二烯、4-羟基羰基 四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-9-烯、4-甲基-4-羟基羰基四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-9-烯、4,5-二羟基羰基四环[6.2.1.1 3,6.02,7 ]十二碳-9-烯、4-羧基甲基-4-羟基羰基四环 [6.2.1.13'6.0 2'7]十二碳-9-烯、N-(羟基羰基甲基)双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3_二羧酰亚胺、 N-(羟基羰基乙基)双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(羟基羰基戊基)双环[2.2.1 ] 庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(二羟基羰基乙基)双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(二羟基羰基丙基)双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(羟基羰基苯乙基)双环
[2.2.1] 庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(2-(4-羟基苯基)-1-(羟基羰基)乙基)双环[2.2.1] 庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(羟基羰基苯基)双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺等含 羧基的环状烯烃;2-(4-羟基苯基)双环[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-(4-羟基苯基)双环
[2.2.1] 庚-5-烯、4-(4-羟基苯基)四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二碳-9-烯、4-甲基-4-(4-羟基 苯基)四环[6.2.1.13'6.0 2'7]十二碳-9-烯、2-羟基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-羟基甲基双环
[2.2.1] 庚-5-烯、2-羟基乙基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-羟基甲基双环[2.2.1]庚-5-烯、2,3_二羟基甲基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-(羟基乙氧基羰基)双环[2.2.1]庚-5-烯、2-甲 基 _2_(羟基乙氧基幾基)双环[2.2.1 ]庚_5_稀、2_( 1_羟基-1-二氣甲基_2,2,2_二氣乙基) 双环[2.2.1 ]庚_5_稀、2_(2_羟基_2_二氣甲基_3,3,3_二氣丙基)双环[2.2.1 ]庚_5_稀、3_ 羟基三环[5.2.1.02'6]癸-4,8-二烯、3-羟基甲基三环[5.2.1.0 2'6]癸-4,8-二烯、4-羟基四 环[6.2.1.13, 6.02,7]十二碳-9-烯、4-羟基甲基四环[6.2.1.13, 6.02,7]十二碳-9-烯、4,5_二 羟基甲基四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-9-烯、4-(羟基乙氧基羰基)四环[6.2.1.1 3,6.02,7] 十二碳-9-烯、4-甲基-4-(羟基乙氧基羰基)四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-9-烯、N-(羟基乙 基)双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(羟基苯基)双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧 酰亚胺等含羟基的环状烯烃等。这些中,优选含羧基的环状烯烃,特别优选4-羟基羰基四环
[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-9-烯。这些单体(a)能够分别单独使用,也能够2种以上组合使用。
[0047]作为具有质子性极性基团以外的极性基团的环状烯烃单体(b),例如可举出具有 N-取代酰亚胺基、酯基、氰基、酸酐基或卤原子的环状烯烃。
[0048]作为具有N-取代酰亚胺基的环状烯烃,例如可举出下述式(1)所示的单体、或下述 式(2)所示的单体。
[0049] [化学式1]
[0050]
[0051] (上述式(1)中,R1表示氢原子或碳原子数为1~16的烷基或芳基。η表示整数1或 2〇)
[0052] [化学式2]
[0053]
[0054] (上述式(2)中,R2表示碳原子数为1~3的2价亚烷基,R3表示碳原子数为1~10的1 价烷基、或碳原子数为1~10的1价卤代烷基。)
[0055] 上述式(1)中,R1为碳原子数为1~16的烷基或芳基,作为烷基的具体例子,可举 出:甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷 基、正十二烷基、正十三烷基、正十四烷基、正十五烷基、正十六烷基等直链烷基;环丙基、环 丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基、环壬基、环癸基、环十一烷基、环十二烷基、降冰片 基、冰片基、异冰片基、十氢萘基、三环癸烷基、金刚烷基等环状烷基;2-丙基、2-丁基、2-甲 基丙基、2_甲基_2_丙基、1_甲基丁基、2_甲基丁基、1_甲基戊基、1_乙基丁基、2_甲基己 基、2-乙基己基、4-甲基庚基、1-甲基壬基、1-甲基十三烷基、1-甲基十四烷基等支链状烷 基;等。此外,作为芳基的具体例子,可举出苄基等。其中,从耐热性以及在极性溶剂中的溶 解性更优秀的观点出发,优选碳原子数为6~14的烷基及芳基,更优选碳原子数为6~10的 烷基及芳基。当碳原子数为4以下时,在极性溶剂中的溶解性差,当碳原子数为17以上时,耐 热性差,并且在将树脂膜图案化的情况下,存在因热而熔融、图案消失的问题。
[0056] 作为上述式(1)所示的单体的具体例子,可举出:双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3_二羧 酰亚胺、N-苯基-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-甲基双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-乙基双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-丙基双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-丁基双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-环己基双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-金刚烷基双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、1(1-甲基丁 基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(2-甲基丁基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(l-甲基戊基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(2-甲基戊基)-双 环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚胺、N_( 1-乙基丁基)-双环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰 亚胺、N-(2-乙基丁基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(1-甲基己基)-双环
[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(2-甲基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3_二羧酰亚 胺、N-(3-甲基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(1-丁基戊基)-双环 [2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚胺、N-(2-丁基戊基)-双环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚 胺、N-(l-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(2-甲基庚基)-双环 [2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-( 3-甲基庚基)-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚 胺、N-(4-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(1-乙基己基)-双环 [2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚胺、N-(2-乙基己基)-双环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚 胺、N-(3-乙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(1-丙基戊基)-双环
[2.2.1 ]庚-5-稀-2,3-二駿酰亚胺、N-(2-丙基戊基)-双环[2.2.1 ]庚-5-稀-2,3-二駿酰亚 胺、N-(l-甲基辛基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(2-甲基辛基)-双环 [2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-( 3-甲基辛基)-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚 胺、N-(4-甲基辛基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(1-乙基庚基)-双环 [2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚胺、N-(2-乙基庚基)-双环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚 胺、N-(3-乙基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(4-乙基庚基)-双环 [2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(l-丙基己基)-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚 胺、Ν-(2-丙基己基)-双环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3_二駿酰亚胺、Ν-(3-丙基己基)-双环 [2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(l-甲基壬基)-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚 胺、Ν-(2-甲基壬基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(3-甲基壬基)-双环 [2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、Ν-(4-甲基壬基)-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚 胺、Ν-(5-甲基壬基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(1-乙基辛基)-双环 [2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚胺、Ν-(2-乙基辛基)-双环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚 胺、Ν-(3-乙基辛基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺川-(4-乙基辛基)-双环 [2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(l-甲基癸基)-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚 胺、N-(l-甲基十二烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、1(1-甲基^^一烷基)-双 环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二駿酰亚胺、Ν_( 1-甲基十二烷基)-双环[2.2.1 ]庚_5_稀-2,3-二 羧酰亚胺、N-(l-甲基十三烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、^(1-甲基十四烷 基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-(l-甲基十五烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺、N-苯基-四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-9-烯-4,5-二羧酰亚胺、N-(2,4-二 甲氧基苯基)-四环[6.2.1.1 3'6.02,7]十二碳-9-烯-4,5-二羧酰亚胺等。此外,这些单体能够 分别单独使用,也能够将2种以上组合使用。
[0057]另一方面,在上述式(2)中,R2为碳原子数为1~3的2价亚烷基,作为碳原子数1~3 的2价亚烷基,可举出:亚甲基、亚乙基、亚丙基及亚异丙基。其中,由于聚合活性良好,因此 优选亚甲基及亚乙基。
[0058] 此外,在上述式(2)中,R3为碳原子数为1~10的1价烷基、或碳原子数为1~10的1 价卤代烷基。作为碳原子数为1~10的1价烷基,可举出例如:甲基、乙基、丙基、异丙基、丁 基、仲丁基、叔丁基、己基及环己基等。作为碳原子数为1~10的1价卤代烷基,可举出例如: 氟甲基、氯甲基、溴甲基、二氟甲基、二氯甲基、二氟甲基、三氟甲基、三氯甲基、2,2,2_三氟 乙基、五氟乙基、七氟丙基、全氟丁基及全氟戊基等。其中,由于在极性溶剂中的溶解性优 秀,因此,作为R 3,优选甲基或乙基。
[0059] 另外,上述式(1 )、(2)所示的单体能够通过例如使对应的胺与5-降冰片烯-2,3-二 羧酸酐的酰亚胺化反应来得到。此外,得到的单体能够通过将酰胺化反应的反应液用公知 的方法分离、纯化而有效地分离。
[0060] 作为具有酯基的环状烯烃,可举出例如:2_乙酰氧基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-乙酰 氧基甲基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-乙氧基羰基双环 [2.2.1 ]庚-5-烯、2-丙氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-丁氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、 2-环己氧基羰基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-5-烯、2-甲 基-2-乙氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-甲基-2-丙氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-甲 基-2-丁氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-甲基-2-环己氧基羰基双环[2.2.1 ]庚-5-烯、2-(2,2,2_三氟乙氧基羰基)双环[2.2.1]庚-5-烯、2-甲基-2-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)双环 [2·2· 1]庚-5-烯、2-甲氧基羰基三环[5.2.1 ·02'6]癸-8-烯、2-乙氧基羰基三环[5.2.1 ·02'6] 癸-8-烯、2-丙氧基羰基三环[5.2.1.02, 6]癸-8-烯、4-乙酰氧基四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二 碳-9-烯、4-甲氧基羰基四环[6.2.1.13,6.0 2,7]十二碳-9-烯、4-乙氧基羰基四环[6.2.1.13 ,6.02,7]十二碳-9-烯、4-丙氧基羰基四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-9-烯、4-丁氧基羰基四环
[6.2.1.13.6.02.7] 十二碳-9-烯、4-甲基-4-甲氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二碳-9-烯、 4-甲基-4-乙氧基羰基四环[6.2.1.13,6.0 2,7]十二碳-9-烯、4-甲基-4-丙氧基羰基四环
[6.2.1.13.6.02.7] 十二碳-9-烯、4-甲基-4-丁氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二碳-9-烯、 4-(2,2,2-二氣乙氧基幾基)四环[6.2.1.13'6.0 2'7]十二碳 _9_ 稀、4_甲基-4-(2,2,2-二氣乙 氧基羰基)四环[6.2.1.13,6.0 2,7]十二碳-9-烯等。
[0061] 作为具有氰基的环状烯烃,可举出例如:4_氰基四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二碳-9-烯、4-甲基-4-氰基四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二碳-9-烯、4,5-二氰基四环[6.2.1.13,6.02, 7] 十二碳_9_稀、2_氛基双环[2.2.1 ]庚_5_稀、2_甲基_2_氛基双环[2.2.1 ]庚_5_稀、2,3_二氛 基双环[2.2.1]庚-5-烯等。
[0062] 作为具有酸酐基的环状烯烃,可举出例如:四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二碳-9-烯-4, 5_二羧酸酐、双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酸酐、2-羧基甲基-2-羟基羰基双环[2.2.1 ] 庚-5-烯酐等。
[0063] 作为具有卤原子的环状烯烃,可举出例如:2_氯双环[2.2.1]庚-5-烯、2-氯甲基双 环[2.2.1]庚-5-烯、2-(氯苯基)双环[2.2.1]庚-5-烯、4-氯四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-9-烯、4-甲基-4-氯四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-9-烯等。
[0064] 这些单体(b)可以分别单独使用,也可以2种以上组合使用。
[0065] 作为不具有极性基团的环状烯烃单体(c),可举出:双环[2.2.1]庚-2-烯(也称为 "降冰片稀")、5_乙基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-丁基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙叉-双环 [2.2.1 ]庚稀、5-甲叉-双环[2.2.1 ]庚稀、5-乙烯基-双环[2.2.1 ]庚稀、二环 [5.2.1.02'6]癸-3,8-二烯(惯用名:双环戊二烯)、四环[10.2.1.0 2,11.04,9]十五碳-4,6,8, 13-四烯、四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-4-烯(也称为"四环十二碳烯")、9_甲基-四环 [6.2.1.1 3'6.02'7]十二碳-4-烯、9-乙基-四环[6.2.1.1 3'6.02'7]十二碳-4-烯、9-甲叉-四环 [6.2.1.1 3'6.02'7]十二碳-4-烯、9-乙叉-四环[6.2.1.1 3'6.02'7]十二碳-4-烯、9-乙烯基-四 环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-4-烯、9-丙烯基-四环[6.2.1.1 3,6.02,7]十二碳-4-烯、五环 [9.2.1.1 3,9.02,1().04, 8]十五碳-5,12-二烯、环丁烯、环戊烯、环戊二烯、环己烯、环庚烯、环 辛烯、环辛二烯、茚、3a,5,6,7a-四氢-4,7-桥亚甲基-1H-茚、9-苯基-四环[6.2.1.1 3,6.02,7] 十二碳-4-烯、四环[9.2.1.0 2'1().03'8]十四碳-3,5,7,12-四烯、五环[9.2.1.1 3'9.02'1().04' 8] 十五碳-12-烯等。这些单体(c)可以分别单独使用,也可以将2种以上组合使用。
[0066] 作为环状烯烃以外的单体(d)的具体例子,可举出:乙烯;丙烯、1-丁烯、1-戊烯、ΙΕ稀、 3-甲基-1-丁稀、 3-甲基-1-戊稀、 3-乙基-1-戊稀、 4-甲基-1-戊稀、 4-甲基-1-己稀、4 , 4-二甲基己稀、4,4-二甲基戊稀、4-乙基己稀、3 -乙基己稀、I-辛稀、I-癸稀、 1-十二碳稀、1-十四碳稀、1-十六碳稀、1-十八碳稀、1-二十碳稀等碳原子数为2~20的α-稀 烃;1,4_己二烯、1,5_己二烯、4-甲基-1,4_己二烯、5-甲基-1,4_己二烯、1,7_辛二烯等非共 辄二烯、以及它们的衍生物;等。其中,优选α-烯烃。这些单体(d)可以分别单独使用,也可以 2种以上组合使用。
[0067] 此外,本发明中使用的具有质子性极性基团的环状烯烃树脂也能够通过利用公知 的改性剂在不具有质子性极性基团的环状烯烃聚合物中导入质子性极性基团,并根据希望 进行加氢的方法得到。加氢也可以对质子性极性基团导入前的聚合物进行。此外,也可以对 具有质子性极性基团的环状烯烃树脂进一步改性并导入质子性极性基团。不具有质子性极 性基团的聚合物能够通过任意地组合上述单体(b)~(d)并进行聚合而得到。
[0068] 另外,本发明中使用的具有质子性极性基团的环状烯烃树脂可以是使上述的单体 进行了开环聚合的开环聚合物,或者也可以是使上述的单体进行了加成聚合的加聚物,从 使本发明的效果更为显著的观点出发,优选为开环聚合物。
[0069] 开环聚合物能够通过使具有质子性极性基团的环状烯烃单体(a)及根据需要而使 用的能够共聚的单体(b)在易位反应催化剂的存在下进行开环易位聚合从而制造。作为制 造方法,可采用例如在国际公开第2010/110323号的[0039]~[0079]记载的方法等。另一方 面,加聚物能够通过使用公知的加聚催化剂例如由钛、锆或钒化合物与有机铝化合物构成 的催化剂,使具有质子性极性基团的环状烯烃单体(a)及根据需要而使用的能够共聚的单 体(b)进行聚合从而得到。
[0070] 此外,在本发明中使用的具有质子性极性基团的环状烯烃树脂为开环聚合物的情 况下,优选进一步进行加氢反应,得到主链中所含的碳-碳双键经过了加氢的加氢物。
[0071] 此外,本发明中使用的丙烯酸树脂没有特别限定,优选为以选自以下的至少1种为 必要成分的均聚物或共聚物:具有丙烯酰基的羧酸、具有丙烯酰基的羧酸酐、或者含有环氧 基的丙烯酸酯化合物及含有氧杂环丁基的丙烯酸酯化合物。
[0072] 作为具有丙烯酰基的羧酸的具体例子,可举出:(甲基)丙烯酸[丙烯酸和/或甲基 丙烯酸的意思。以下,(甲基)丙烯酸甲酯等也是同样的]、巴豆酸、马来酸、富马酸、柠康酸、 中康酸、戊烯二酸、邻苯二甲酸单(2_((甲基)丙烯酰氧基)乙基)酯、N-(羧基苯基)马来酰亚 胺、N-(羧基苯基)(甲基)丙烯酰胺等。作为具有丙烯酰基的羧酸酐的具体例子,可举出马来 酸酐、柠康酸酐等。
[0073] 作为含有环氧基的丙烯酸酯化合物的具体例子,可举出:丙烯酸缩水甘油酯、甲基 丙烯酸缩水甘油酯、乙基丙烯酸缩水甘油酯、α_正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α_正丁基丙烯 酸缩水甘油酯、丙烯酸-3,4-环氧丁酯、甲基丙烯酸-3,4-环氧丁酯、丙烯酸-6,7-环氧庚酯、 甲基丙烯酸-6,7_环氧庚酯、α-乙基丙烯酸-6,7_环氧庚酯、丙烯酸-3,4_环氧环己基甲酯、 甲基丙烯酸-3,4-环氧环己基甲酯等。
[0074] 作为含有氧杂环丁基的丙烯酸酯化合物的具体例子,可举出:(甲基)丙烯酸(3-甲 基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、(甲基)丙烯酸 (3-甲基氧杂环丁烷-3-基)乙酯、(甲基)丙烯酸(3-乙基氧杂环丁烷-3-基)乙酯、(甲基)丙 烯酸(3-氯甲基氧杂环丁烷-3-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(氧杂环丁烷-2-基)甲酯、(甲基)丙 烯酸(2-甲基氧杂环丁烷-2-基)甲酯、(甲基)丙烯酸(2-乙基氧杂环丁烷-2-基)甲酯、(1-甲 基-1-氧杂环丁基-2-苯基)-3-(甲基)丙烯酸酯、(1-甲基-1-氧杂环丁基)-2-三氟甲基-3-(甲基)丙烯酸酯、及(1-甲基-1-氧杂环丁基)-4_三氟甲基-2-(甲基)丙烯酸酯等。其中,优 选(甲基)丙烯酸、马来酸酐、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸-6,7-环氧庚酯等。
[0075]丙烯酸树脂可以是选自不饱和羧酸、不饱和羧酸酐及含有环氧基的不饱和化合物 中的至少一种与其它丙烯酸酯系单体或丙烯酸酯以外的能够共聚的单体的共聚物。
[0076]作为其它丙烯酸酯系单体,可举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲 基)丙烯酸丙酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸异丁酯、(甲基)丙 烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸戊酯、(甲基)丙烯酸异戊酯、(甲基)丙烯酸己酯、(甲基)丙烯酸 庚酯、(甲基)丙烯酸辛酯、(甲基)丙烯酸异辛酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸壬 酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸异癸酯、(甲基)丙烯酸十一烷基酯、(甲基)丙烯酸十 二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸硬脂酯、(甲基)丙烯酸异硬脂酯等(甲基)丙 烯酸烷基酯;(甲基)丙烯酸羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丙 酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸3-羟基丁酯、(甲基)丙烯酸4-羟基丁酯等(甲 基)丙烯酸羟基烷基酯;(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基-3-苯氧基丙酯等 (甲基)丙烯酸苯氧基烷基酯;(甲基)丙烯酸2-甲氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯、 (甲基)丙烯酸2-丙氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-丁氧基乙酯、(甲基)丙烯酸2-甲氧基丁酯等 (甲基)丙烯酸烷氧基烷基酯;聚乙二醇单(甲基)丙烯酸酯、乙氧基二乙二醇(甲基)丙烯酸 酯、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二 醇(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇单(甲基)丙烯酸酯、甲氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙氧基 聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇(甲基)丙烯酸酯等聚亚烷基二醇(甲基)丙 烯酸酯;(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸4-丁基环己酯、 1-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯、2-甲基-2-金刚烷基(甲基)丙烯酸酯、2-乙基-2-金刚烷基(甲 基)丙烯酸酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.0 2'6]癸烷-8-基酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02 ,6]_3_癸烯-8-基酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.02,6]-3_癸烯-9-基酯、(甲基)丙烯酸冰片 酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯等(甲基)丙烯酸环烷基酯;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸萘 酯、(甲基)丙烯酸联苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯、(甲基)丙烯酸5-四 氢糠基氧基羰基戊酯、(甲基)丙烯酸乙烯酯、(甲基)丙烯酸烯丙酯、(甲基)丙烯酸2-(2-乙 烯氧基乙氧基)乙酯、(甲基)丙烯酸2-[三环[5.2.1.0 2,6]癸烷-8-基氧基]乙酯、(甲基)丙烯 酸2-[三环[5.2.1.02' 6]-3-癸烯-8-基氧基]乙酯、(甲基)丙烯酸2-[三环[5.2.1.02'6]-3-癸 烯-9-基氧基]乙酯、γ-丁内酯(甲基)丙烯酸酯、马来酰亚胺、N-甲基马来酰亚胺、N-乙基马 来酰亚胺、Ν-丁基马来酰亚胺、Ν-环己基马来酰亚胺、Ν-苄基马来酰亚胺、Ν-苯基马来酰亚 胺、Ν-(2,6-二乙基苯基)马来酰亚胺、Ν-(4-乙酰基苯基)马来酰亚胺、Ν-(4-羟基苯基)马来 酰亚胺、Ν-(4-乙酰氧基苯基)马来酰亚胺、Ν-(4-二甲基氨基-3,5-二硝基苯基)马来酰亚 胺、N-(l-苯胺基萘基-4)马来酰亚胺、Ν-[4-(2-苯并噁唑基)苯基]马来酰亚胺、Ν-(9-吖啶 基)马来酰亚胺等。其中,优选(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸环己 酯、(甲基)丙烯酸2-甲基环己酯、(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸三环[5.2.1.0 2,6]癸烷_ 8-基酯、Ν-苯基马来酰亚胺及Ν-环己基马来酰亚胺等。
[0077]作为丙烯酸酯以外的能够共聚的单体,只要是能够与上述具有丙烯酰基的羧酸、 具有丙烯酰基的羧酸酐或含环氧基的丙烯酸酯化合物共聚的化合物即可,没有特别限定, 可举出例如:乙烯基苄基甲基醚、乙烯基缩水甘油基醚、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、乙烯基甲 苯、茚、乙烯基萘、乙烯基联苯、氯苯乙烯、溴苯乙烯、氯甲基苯乙烯、对叔丁氧基苯乙烯、对 羟基苯乙烯、对羟基-α-甲基苯乙烯、对乙酰氧基苯乙烯、对羧基苯乙烯、4-羟基苯基乙烯基 酮、丙烯腈、甲基丙烯腈、(甲基)丙烯酰胺、1,2-环氧-4-乙烯基环己烷、异丁烯、降冰片烯、 丁二烯、异戊二烯等自由基聚合性化合物。这些化合物可以分别单独使用,也可以2种以上 组合使用。上述单体的聚合方法可以按照常规方法,可采用例如悬浮聚合法、乳液聚合法、 溶液聚合法等。
[0078] 本发明中使用的卡多树脂是具有卡多结构、即在构成环状结构的季碳原子上键合 了两个环状结构的骨架结构的树脂。卡多结构通常是在芴环上键合了苯环的结构。
[0079] 作为在构成环状结构的季碳原子上键合了两个环状结构的骨架结构的具体例子, 可举出:芴骨架、双酚芴骨架、双氨基苯基芴骨架、具有环氧基的芴骨架、具有丙烯酰基的芴 骨架等。
[0080] 本发明中使用的卡多树脂是由具有该卡多结构的骨架通过其所键合的官能团间 的反应等而进行聚合从而形成的。卡多树脂具有通过一个元素连接主链与大体积侧链的结 构(卡多结构),且在相对于主链大致垂直的方向上具有环状结构。
[0081] 作为卡多结构的一个例子,下述式(3)示出了具有环氧缩水甘油基醚结构的卡多 结构的例子。
[0082] [化学式3]
[0083]
[0084](上述式(3)中,η为0~10的整数。)
[0085] 具有卡多结构的单体可举出例如:双(缩水甘油基氧基苯基)芴型环氧树脂;双酚 芴型环氧树脂与丙烯酸的缩合物;9,9_双(4-羟基苯基)芴、9,9_双(4-羟基-3-甲基苯基)芴 等含有卡多结构的双酚类;9,9_双(氰基甲基)芴等9,9_双(氰基烷基)芴类;9,9_双(3-氨基 丙基)芴等9,9_双(氨基烷基)芴类;等。
[0086] 卡多树脂是将具有卡多结构的单体聚合而得到的聚合物,也可以是与其它能够共 聚的单体的共聚物。
[0087] 上述单体的聚合方法可以按照常规方法,可采用例如开环聚合法、加成聚合法等。
[0088] 作为本发明中使用的聚硅氧烷树脂,没有特殊限定,可举出优选通过将下述式(4) 所示的有机硅烷的1种或2种以上混合并使其反应而得到的聚合物。
[0089] (R4)m-Si_(0R5)4-m (4)
[0090] 上述式(4)中,R4为氢原子、碳原子数为1~10的烷基、碳原子数为2~10的烯基、或 碳原子数为6~15的芳基,多个R 4各自可以相同或不同。另外,这些烷基、烯基、芳基均可以 具有取代基,此外,也能够是不具有取代基的无取代物,能够根据组合物的特性而选择。作 为烷基的具体例子,可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、正己基、正癸基、 三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、3,3,3-三氟丙基、3-环氧丙氧基丙基、2-(3,4-环氧环己基)乙 基、3-氨基丙基、3-巯基丙基、3-异氰酸酯基丙基。作为烯基的具体例子,可举出:乙烯基、3-丙烯酰氧基丙基、3-甲基丙烯酰氧基丙基。作为芳基的具体例子,可举出:苯基、甲苯基、对 羟基苯基、1-(对羟基苯基)乙基、2-(对羟基苯基)乙基、4-羟基-5-(对羟基苯基羰基氧基) 戊基、萘基。
[0091] 此外,上述式(4)中,R5为氢原子、碳原子数为1~6的烷基、碳原子数为1~6的酰 基、或碳原子数为6~15的芳基,多个R 5各自可以相同或不同。另外,这些烷基、酰基均可以 具有取代基,此外,也可以是不具有取代基的无取代物,能够根据组合物的特性来选择。作 为烷基的具体例子,可举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基。作为酰基的具体例子,可 举出乙酰基。作为芳基的具体例子,可举出苯基。
[0092] 此外,上述式(4)中,m为0~3的整数,m = 0的情况下,为4官能性硅烷,m=l的情况 下,为3官能性硅烷,m = 2的情况下,为2官能性硅烷,m = 3的情况下,为1官能性硅烷。
[0093]作为上述式(4)所示的有机硅烷的具体例子,可举出:四甲氧基硅烷、四乙氧基硅 烧、四乙醜氧基硅烷、四苯氧基硅烷等4官能性硅烷;甲基二甲氧基硅烷、甲基二乙氧基娃 烷、甲基三异丙氧基硅烷、甲基三正丁氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、乙 基三异丙氧基硅烷、乙基三正丁氧基硅烷、正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、正 丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、正己基三乙氧基硅烷、癸 基三甲氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲 氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三 甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、对羟基苯基三甲氧基硅烷、1_(对羟基苯基)乙基三甲氧基 硅烷、2-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、4-羟基-5-(对羟基苯基羰基氧基)戊基三甲氧基 硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、三氟甲基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、2-(3,4_环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷等3官能性硅烷;二甲基二 甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二苯 基^甲氧基硅烷等2官能性硅烷;二甲基甲氧基硅烷、二正丁基乙氧基硅烷等1官能性硅烷。
[0094] 本发明中使用的聚硅氧烷树脂可通过使上述的有机硅烷进行水解及部分缩合而 得到。水解及部分缩合能够使用一般的方法。例如,在混合物中添加溶剂、水及根据需要的 催化剂并进行加热搅拌。搅拌中,能够根据需要通过蒸馏将水解副产物(甲醇等醇)、缩合副 产物(水)蒸馏除去。
[0095] 本发明中使用的聚酰亚胺树脂能够通过对使四羧酸酐和二胺反应而得到的聚酰 亚胺前体进行热处理而得到。作为用于得到聚酰亚胺树脂的前体,可举出:聚酰胺酸、聚酰 胺酸酯、聚异酰亚胺、聚酰胺酸磺酰胺等。
[0096]本发明中使用的聚酰亚胺树脂可利用公知的方法来合成。即,可通过选择性地组 合四羧酸二酐和二胺,使它们在N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰 胺、二甲亚砜、六甲基磷酰三胺、γ-丁内酯、环戊酮等极性溶剂中反应等公知的方法来合 成。
[0097]过量地使用二胺进行聚合时,能够使羧酸酐与生成的聚酰亚胺树脂的末端氨基反 应,从而保护末端氨基。此外,过量地使用四羧酸酐进行聚合时,能够使胺化合物与生成的 聚酰亚胺树脂的末端酸酐基反应,从而保护末端酸酐基。
[0098]作为这样的羧酸酐的例子,可举出:邻苯二甲酸酐、偏苯三酸酐、马来酸酐、萘二甲 酸酐、氢化邻苯二甲酸酐、甲基-5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐、衣康酸酐、四氢邻苯二甲酸酐 等;作为胺化合物的例子,可举出:苯胺、2-羟基苯胺、3-羟基苯胺、4-羟基苯胺、2-乙炔基苯 胺、3-乙炔基苯胺、4-乙炔基苯胺等。
[0099] 本发明中使用的树脂(A)的重均分子量(Mw)的范围通常为1000~1000000,优选为 1500~100000,更优选为2000~10000。树脂(A)的分子量分布以重均分子量/数均分子量 (Mw/Mn)比计,通常为4以下,优选为3以下,更优选为2.5以下。树脂(A)的重均分子量(Mw)、 分子量分布能够使用凝胶渗透色谱法进行测定。例如,能够以四氢呋喃等溶剂为洗脱液,作 为聚苯乙烯换算值而求得。
[0100] 此外,本发明中使用的树脂组合物优选还包含含有烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯 酸酯化合物(B)、4官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)、光聚合引发剂(D)、及交联剂(E) 中的至少一种。
[0101] 含有烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯化合物(B)是(甲基)丙烯酸的酯且是含有 烷氧基甲硅烷基的化合物。
[0102] 作为含有烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯化合物(B)的具体例子,可举出:2_丙 烯酰氧基乙基三甲氧基硅烷、2-丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三甲氧 基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、4-丙烯酰 氧基丁基三甲氧基硅烷、4-丙烯酰氧基丁基三乙氧基硅烷、2-甲基丙烯酰氧基乙基三甲氧 基硅烷、2-甲基丙烯酰氧基乙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-甲 基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅烷、3-甲基丙烯 酰氧基甲基二乙氧基硅烷、4-甲基丙烯酰氧基丁基三甲氧基硅烷、4-甲基丙烯酰氧基丁基 三乙氧基硅烷等。它们能够单独使用1种或者2种以上组合使用。
[0103] 本发明中使用的树脂组合物中的含有烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯化合物 (B)的含量相对于粘合剂树脂(A) 100重量份,优选为0.5~4重量份,更优选为0.5~2.5重量 份,进一步优选为0.8~2重量份。
[0104] 4官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)是(甲基)丙烯酸的酯且是具有4个以上的 (甲基)丙烯酰基的化合物。
[0105] 作为4官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的具体例子,可举出:二季戊四醇六 丙烯酸酯(例如,商品名"DPHA",Daicel · Cytec公司制造,或者商品名"LIGHT ACRYLATE DPE-6A",共荣化学公司制造,商品名"A-DPH",新中村化学工业公司制造)、季戊四醇乙氧基 四丙烯酸酯(例如,商品名"EBECRYL40",Daicel · Cytec公司制造)、双三羟甲基丙烷四丙烯 酸酯(例如,商品名"AD-TMP",新中村化学工业公司制造)、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯(例 如,商品名"ATM-35E",新中村化学工业公司制造)、季戊四醇四丙烯酸酯(例如,商品名"A-TMMT",新中村化学工业公司制造)、二季戊四醇多丙烯酸酯(例如,商品名"A-9550",新中村 化学工业公司制造)、季戊四醇三/四丙烯酸酯(例如,商品名"ARONIX M-303季戊四醇三丙 烯酸酯40-60 %"、或者商品名"ARONIX M-305季戊四醇三丙烯酸酯55-63%"、商品名 "ARONIX M-306季戊四醇三丙烯酸酯65-70%"、均为东亚合成公司制造)、二季戊四醇五/六 丙烯酸酯(例如,商品名11?(^1父1-402二季戊四醇五丙烯酸酯30-40%"、或者商品名 "ARONIX M-406二季戊四醇五丙烯酸酯25-35%"、均为东亚合成公司制造)、双三羟甲基丙 烷四丙烯酸酯(例如,商品名"ARONIX M-408",东亚合成公司制造)、多元酸改性丙烯酸低聚 物(例如,商品名"ARONIX M-510",东亚合成公司制造)等。它们能够单独使用1种,或者2种 以上组合使用。
[0106] 本发明中使用的树脂组合物中的4官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的含量 相对于粘合剂树脂(A) 100重量份,优选为0.5~7重量份,更优选为0.5~5重量份,进一步优 选为1~4重量份,最优选为2~4重量份。
[0107] 作为光聚合引发剂(D),只要是通过光引起化学反应的化合物即可,没有特别限 定,但优选为通过光产生自由基,由此引起化学反应的自由基产生型光聚合引发剂,在自由 基产生型光聚合引发剂中,特别优选相对于400nm以下波长的光具有灵敏度,在照射400nm 以下波长的光、具体而言为紫外线或电子射线等放射线的情况下,产生自由基而引起化学 反应的化合物。
[0108] 作为这种自由基产生型光聚合引发剂的具体例子,可举出:二苯甲酮、邻苯甲酰苯 甲酸甲酯、4,4_双(二甲氨基)二苯甲酮、4,4_双(二乙氨基)二苯甲酮、α-氨基-苯乙酮、4,4_ 二氯二苯甲酮、4-苯甲酰基-4-甲基二苯基酮、二苄基酮、芴酮、2,2_二乙氧基苯乙酮、2,2_ 二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、对叔丁基二氯苯乙酮、噻吨酮、2-甲基噻 吨酮、2-氯噻吨酮、2-异丙基噻吨酮、二乙基噻吨酮、苯偶酰二甲基缩酮、苯偶酰甲氧基乙基 缩醛、苯偶姻甲醚、苯偶姻丁醚、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-戊基蒽醌、β-氯蒽醌、蒽酮、苯并蒽 酮、二苯并环庚酮、亚甲基蒽酮、4-叠氮苄基苯乙酮、2,6_双(对叠氮苯亚甲基)环己烷、2,6_ 双(对叠氮苯亚甲基)-4_甲基环己酮、2-苯基-1,2-丁二酮-2-(邻甲氧基羰基)肟、1-苯基-丙二酬_2_(邻乙氧基幾基亏、1,3_二苯基-丙二酬_2_(邻乙氧基幾基亏、1 _苯基_3_乙氧 基-丙三酮-2_(邻苯甲酰)肟、米蚩酮、2-甲基-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基丙-1-酮、2-苄 基-2-二甲氨基-1-( 4-吗啉代苯基)-丁酮、萘磺酰氯、喹啉磺酰氯、N-苯基硫代吖啶酮、4,4-偶氮双异丁腈、二苯基二硫化物、二硫化苯并噻唑、三苯基膦、樟脑醌、N,N-八亚甲基双吖 啶、2-(二甲氨基)-2-[(4_甲基苯基)甲基]-1-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮(商品名 "Irgacure379EG"、BASF公司制造)、1-羟基-环己基-苯基酮(商品名"IRGACURE184"、BASF公 司制造)、2_羟基-1-{4-[4-((2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基)苯基}-2_甲基-丙烷-1-酮(商 品名"11?^0]1^127"、8六3?公司制造)、2-甲基-1-(4-甲硫基苯基)-2-吗啉基丙烷-1-酮(商 品名"IRGACURE907"、BASF公司制造)、1,7-双(9-叮啶基)-庚烷(ADEKA公司制造、N1717)、1, 2_辛二酬,1_[4_(苯硫基_2_(邻苯甲醜基月亏](BASF公司制造、0XE-01)、乙酬,1_[9_乙基_6_ (2-甲基苯甲酰基)-9H-咔唑-3-基]-,1 -(邻乙酰基肟)(BASF公司制造、0XE-02)、四氯化碳、 三溴苯砜、过氧化苯偶姻、曙红、亚甲基蓝等光还原性色素与抗坏血酸、三乙醇胺这样的还 原剂的组合等。它们能够单独使用1种或是2种以上组合使用。
[0109] 本发明中使用的树脂组合物中的光聚合引发剂(D)的含量相对于粘合剂树脂(A) 100重量份,优选为0.3~8重量份,更优选为0.5~6重量份,进一步优选为0.7~4重量份。
[0110] 作为交联剂(E),是通过加热而在交联剂分子间形成交联结构的物质、或与树脂 (A)反应而在树脂分子间形成交联结构的物质,具体而言,可举出具有2个以上反应性基团 的化合物。作为这样的反应性基团,可举出例如:氨基、羧基、羟基、环氧基、异氰酸酯基,更 优选为氨基、环氧基及异氰酸酯基,特别优选为氨基及环氧基。
[0111] 作为交联剂(E)的具体例子,可举出:六亚甲基二胺等脂肪族多胺类;4,4'_二氨基 二苯基醚、二氨基二苯基砜等芳香族多胺类;2,6_双(4'_叠氮苯亚甲基)环己酮、4,4'_二叠 氮二苯基砜等叠氮类;尼龙、聚六亚甲基二胺对苯二甲酰胺、聚六亚甲基二胺间苯二甲酰胺 等聚酰胺类;N,N,N',N',N",N"_(六烷氧基烷基)三聚氰胺等任选具有羟甲基、亚氨基等的 三聚氰胺类(商品名 "CYMEL303、CYMEL325、CYMEL370、CYMEL232、CYMEL235、CYMEL272、 〇丫]\^1^12、]\^0^了506"{以上由〇7七6(3111(1118杜丨68公司制造}等0¥]\^1^系列、]\^0^1'系列) ;叱 Ν',N",N" (四烷氧基烷基)甘脲等任选具有羟甲基、亚氨基等的甘脲类(商品名 "CYMEL1170" {以上由Cyteclndustries公司制系列);乙二醇二(甲基)丙稀酸酯 等丙烯酸酯化合物;六亚甲基二异氰酸酯系多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯系多异氰酸 酯、甲苯二异氰酸酯系多异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等异氰酸酯系化合物;1,4_ 二(羟基甲基)环己烷、1,4-二(羟基甲基)降冰片烷;1,3,4-三羟基环己烷;双酚A型环氧树 月旨、双酚F型环氧树脂、苯酚酚醛清漆型环氧树脂、甲酚酚醛清漆型环氧树脂、多酚型环氧树 月旨、环状脂肪族环氧树脂、脂肪族缩水甘油基醚、环氧丙烯酸酯聚合物等环氧化合物。
[0112] 此外,作为环氧化合物的具体例子,可举出:以双环戊二烯为骨架的3官能性的环 氧化合物(商品名"XD-1000"、日本化药公司制造)、2,2_双(羟基甲基)-1-丁醇的1,2_环氧-4-(2-环氧乙基)环己烷加合物(具有环己烷骨架及末端环氧基的15官能性的脂环式环氧树 月旨、商品名"EHPE3150"、大赛璐化学工业公司制造)、环氧化3-环己烯-1,2-二羧酸双(3-环 己烯基甲基)修饰的 ε-己内酯(脂肪族环状3官能性的环氧树脂、商品名"EPOLEAD GT301"、 大赛璐化学工业公司制造)、环氧化丁烷四羧酸四(3-环己烯基甲基)修饰ε-己内酯(脂肪族 环状4官能性的环氧树脂、商品名"EPOLEAD GT401"、大赛璐化学工业公司制造)等具有脂环 结构的环氧化合物;
[0113] 芳香族胺型多官能环氧化合物(商品名"Η-434"、东都化成工业公司制造)、甲酚酚 醛清漆型多官能环氧化合物(商品名"E0CN-1020"、日本化药公司制造)、苯酚酚醛清漆型多 官能环氧化合物(ΕΡΙΚ0ΤΕ 152、154、Japan Epoxy Resins Co.,LtcL制造)、具有萘骨架的 多官能环氧化合物(商品名EXA-4700、DIC株式会社制造)、链状烷基多官能环氧化合物(商 品名"SR-TMP"、阪本药品工业株式会社制造)、多官能环氧聚丁二烯(商品名"EPOLEAD ro3600"、大赛璐化学工业社制造)、甘油的缩水甘油基聚醚化合物(商品名"SR-GLG"、阪本 药品工业株式会社制造)、二甘油聚缩水甘油基醚化合物(商品名"SR-DGE"、阪本药品工业 株式会社制造、聚甘油聚缩水甘油基醚化合物(商品名"SR-4GL"、阪本药品工业株式会社制 造)等不具有脂环结构的环氧化合物。
[0114] 本发明中使用的树脂组合物中的交联剂(E)的含量没有特别限定,但相对于树脂 (A) 100重量份,优选为3~70重量份,更优选为4~45重量份,进一步优选为5~25重量份。无 论交联剂(E)过多或是过少,均有耐热性降低的趋势。
[0115] 此外,本发明中使用的树脂组合物中还能够含有溶剂。作为溶剂,没有特别限定, 可举出作为树脂组合物的溶剂而公知的溶剂,可举出例如:丙酮、甲乙酮、环戊酮、2-己酮、 3-己酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、2-辛酮、3-辛酮、4-辛酮等直链的酮类;正丙醇、异丙醇、正 丁醇、环己醇等醇类;乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、二氧杂环己烷等醚类;乙二醇单甲 基醚、乙二醇单乙基醚等醇醚类;甲酸丙酯、甲酸丁酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、丙酸甲酯、丙酸 乙酯、丁酸甲酯、丁酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯等酯类;溶纤剂乙酸酯、甲基溶纤剂乙酸酯、 乙基溶纤剂乙酸酯、丙基溶纤剂乙酸酯、丁基溶纤剂乙酸酯等溶纤剂酯类;丙二醇、丙二醇 单甲基醚、丙二醇单甲基醚乙酸酯、丙二醇单乙基醚乙酸酯、丙二醇单丁基醚等丙二醇类; 二乙二醇单甲基醚、二乙二醇单乙基醚、二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇 甲基乙基醚等二乙二醇类;γ-丁内酯、γ-戊内酯、γ-己内酯、γ-辛内酯等饱和γ-内酯 类;三氯乙烯等卤代烃类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类;二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺、Ν-甲 基乙酰胺等极性溶剂等。这些溶剂可以单独使用,也可以2种以上组合使用。溶剂的含量的 范围相对于树脂(Α) 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。
[0116] 此外,本发明中使用的树脂组合物中还可以含有放射线敏感化合物。放射线敏感 化合物是能够通过照射紫外线、电子束等放射线而引起化学反应的化合物。作为放射线敏 感化合物,优选为能够控制由树脂组合物形成的钝化膜7的碱溶解性的化合物,特别优选使 用光产酸剂。
[0117] 作为这样的放射线敏感化合物,可举出例如:苯乙酮化合物、三芳基锍盐、醌二叠 氮化合物等叠氮化合物等,优选为叠氮化合物,特别优选为醌二叠氮化合物。
[0118] 作为醌二叠氮化合物,能够使用例如醌二叠氮磺酰卤和具有酚性羟基的化合物的 酯化合物。作为醌二叠氮磺酰卤的具体例子,可举出:1,2_萘醌二叠氮-5-磺酰氯、1,2_萘醌 二叠氮-4-磺酰氯、1,2_苯醌二叠氮-5-磺酰氯等。作为具有酚性羟基的化合物的代表例,可 举出:1,1,3_三(2,5-二甲基-4-羟基苯基)-3-苯基丙烷、4,4'-[l-[4-[l-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]乙叉]双酚等。作为除这些以外的具有酚性羟基的化合物,可举出 :2,3,4-三羟基二苯甲酮、2,3,4,4'_四羟基二苯甲酮、2-双(4-羟基苯基)丙烷、三(4-羟基苯基)甲 烷、1,1,1-三(4-羟基-3-甲基苯基)乙烷、1,1,2,2_四(4-羟基苯基)乙烷、酚醛树脂的低聚 物、将具有1个以上酚性羟基的化合物和双环戊二烯共聚而得到的低聚物等。
[0119] 其中,优选1,2_萘醌二叠氮-5-磺酰氯和具有酚性羟基的化合物的缩合物,更优选 1,1,3_三(2,5_二甲基-4-羟基苯基)-3-苯基丙烷(1摩尔)和1,2_萘醌二叠氮-5-磺酰氯 (1.9摩尔)的缩合物。
[0120] 此外,作为光产酸剂,除醌二叠氮化合物之外,能够使用鑰盐、卤代有机化合物、α, α 双(磺酰基)重氮甲烷系化合物、羰基磺酰基重氮甲烷系化合物、砜化合物、有机 酸酯化合物、有机酸酰胺化合物、有机酸酰亚胺化合物等公知的化合物。这些放射线敏感化 合物能够单独使用1种,或者2种以上组合使用。
[0121] 此外,本发明中使用的树脂组合物中,根据期望也可以含有表面活性剂、酸性化合 物、偶联剂或其衍生物、增敏剂、潜在性酸产生剂、抗氧化剂、光稳定剂、消泡剂、颜料、染料、 填料等其它配合剂等。
[0122] 表面活性剂是出于防止条纹(涂敷条痕)、提高显影性等目的而使用的。作为表面 活性剂的具体例子,可举出聚氧乙烯月桂醚、聚氧乙烯硬脂醚、聚氧乙烯油基醚等聚氧乙烯 烷基醚类;聚氧乙烯辛基苯基醚、聚氧乙烯壬基苯基醚等聚氧乙烯芳基醚类;聚氧乙烯二月 桂酸酯、聚氧乙烯二硬脂酸酯等聚氧乙烯二烷酯类等非离子系表面活性剂;氟系表面活性 剂;有机硅系表面活性剂;甲基丙烯酸共聚物系表面活性剂;丙烯酸共聚物系表面活性剂 等。
[0123] 偶联剂或其衍生物具有进一步提高由树脂组合物构成的树脂膜和含有构成半导 体元件基板的半导体层的各层的密合性的效果。作为偶联剂或其衍生物,可使用具有选自 硅原子、钛原子、铝原子、锆原子中的一种原子且具有键合于该原子的烃氧基或羟基的化合 物等。
[0124] 作为偶联剂或其衍生物,可举出例如:
[0125] 四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷、四正丙氧基硅烷、四异丙氧基硅烷、四正丁氧基硅 烧等四烷氧基硅烷类、
[0126] 甲基三甲氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三甲氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷、 正丙基三甲氧基硅烷、正丙基三乙氧基硅烷、异丙基三甲氧基硅烷、异丙基三乙氧基硅烷、 正丁基三甲氧基硅烷、正丁基三乙氧基硅烷、正戊基三甲氧基硅烷、正己基三甲氧基硅烷、 正庚基三甲氧基硅烷、正辛基三甲氧基硅烷、正癸基三甲氧基硅烷、对苯乙烯基三甲氧基硅 烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、环己基三甲氧基硅烷、环己基三甲氧基硅 烷、环己基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷、3-氯丙基三甲氧基硅烷、 3_氯丙基三乙氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三甲氧基硅烷、3,3,3-三氟丙基三乙氧基硅烷、3-氨基丙基三甲氧基硅烷、3-氨基丙基三乙氧基硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基 硅烷、N-苯基-3-氨基丙基三甲氧基硅烷、2-羟乙基三甲氧基硅烷、2-羟乙基三乙氧基硅烷、 2-羟丙基三甲氧基硅烷、2-羟丙基三乙氧基硅烷、3-羟丙基三甲氧基硅烷、3-羟丙基三乙氧 基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯基丙基三甲氧基 硅烷、3-异氰酸酯基丙基三乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙 基三乙氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三甲氧基硅烷、2-(3,4-环氧环己基)乙基三乙 氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三乙氧基硅 烷、3-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-乙基(三甲氧基甲硅烷基丙氧 基甲基)氧杂环丁烷、3-乙基(三乙氧基甲硅烷基丙氧基甲基)氧杂环丁烷、3-三乙氧基甲硅 烷基-N-(l,3-二甲基-亚丁基)丙胺、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫化物等三烷氧基硅烷 类、
[0127] 二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷、二乙基二甲氧基硅烷、二乙基二乙氧 基硅烷、二正丙基二甲氧基硅烷、二正丙基二乙氧基硅烷、二异丙基二甲氧基硅烷、二异丙 基二乙氧基硅烷、二正丁基二甲氧基硅烷、二正戊基二甲氧基硅烷、二正戊基二乙氧基硅 烷、二正己基二甲氧基硅烷、二正己基二乙氧基硅烷、二正庚基二甲氧基硅烷、二正庚基二 乙氧基硅烷、二正辛基二甲氧基硅烷、二正辛基二乙氧基硅烷、二正环己基二甲氧基硅烷、 二正环己基二乙氧基硅烷、二苯基二甲氧基硅烷、二苯基二乙氧基硅烷、3-环氧丙氧基丙基 甲基二乙氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二甲氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二 甲氧基硅烷、3-甲基丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基硅烷、3-丙烯酰氧基丙基甲基二乙氧基 硅烷、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷等二烷氧基硅烷类、以及
[0128] 甲基三乙酰氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷等含硅原子的化合物
[0129] 四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四(2-乙基己氧基)钛、异丙氧基亚辛基乙醇酸钛、 二异丙氧基双(乙酰丙酮)钛、丙烷二氧双(乙酰乙酸乙酯)钛、三正丁氧基单硬脂酸钛、二异 丙氧基二硬脂酸钛、硬脂酸钛、二异丙氧基二异硬脂酸钛、(2-正丁氧羰基苯甲酰氧基)三丁 氧基钛、二正丁氧基双(三乙醇胺根)合钛、以及PLENACT系列(Ajinomoto Fine-Techno Co.,Inc.制造)等含钛原子的化合物;
[0130] 乙酰烷氧基铝二异丙酸盐等含铝原子的化合物;
[0131]四正丙氧基锆、四正丁氧基锆、四乙酰丙酮酸锆、三丁氧基乙酰丙酮锆、单丁氧基 乙酰丙酮双(乙酰乙酸乙酯)锆、二丁氧基双(乙酰乙酸乙基)锆、四乙酰丙酮锆、三丁氧基硬 脂酸锆等含锆原子的化合物。
[0132] 作为增敏剂的具体例子,可举出:2H-吡啶并_(3,2-b)-l,4-噁嗪-3(4H)_酮类、 10H-吡啶并-(3,2-b)-l,4-苯并噻嗪类、脲唑类、乙内酰脲类、巴比妥酸类、甘氨酸酐类、1-羟基-苯并三唑类、四氧嘧啶类、马来酰亚胺类等。
[0133] 作为抗氧化剂,能够使用用于一般的聚合物的、酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂、硫 系抗氧化剂、内酯系抗氧化剂等。例如,作为酚系,可举出2,6_二叔丁基-4-甲基苯酚、对甲 氧基苯酚、苯乙烯化苯酚、正十八烷基-3-( 3 ',5 二叔丁基-4 羟基苯基)丙酸酯、2,2 亚 甲基-双(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2-叔丁基-6-( 3 '叔丁基-5 甲基-2 '羟基苄基)-4-甲基 苯基丙烯酸酯、4,4 ' 丁叉-双(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、4,4 硫代-双(3-甲基-6-叔丁基苯 酚)、季戊四醇四[3-(3,5_二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯]、烷基化双酚等。作为磷系抗氧化 剂,可举出亚磷酸三苯酯、亚磷酸三(壬基苯基)酯,作为硫系,可举出硫代二丙酸二月桂酯 等。
[0134] 作为光稳定剂,可以是二苯甲酮系、水杨酸酯系、苯并三唑系、氰基丙烯酸酯系、金 属络合物盐系等紫外线吸收剂、受阻胺系(HALS)等捕捉因光而产生的自由基的光稳定剂等 中的任一种。其中,因为HALS是具有哌啶结构的化合物,对树脂组成物的着色较少且稳定性 良好,所以优选。作为具体的化合物,可举出双(2,2,6,6_四甲基-4-哌啶基)癸二酸酯、1,2, 2,6,6-五甲基-4-哌啶基/十三烷基1,2,3,4-丁烷四羧酸酯、双(1-辛氧基-2,2,6,6-四甲 基-4-哌啶基)癸二酸酯等。
[0135] 本发明中使用的树脂组合物通过将构成树脂组合物的各成分用公知的方法进行 混合来制备。混合的方法没有特别限定,优选为将构成树脂组合物的各成分溶解或分散在 溶剂中而得到的溶液或分散液进行混合。由此,树脂组合物以溶液或分散液的形态获得。
[0136] 本发明的制造方法中,使用以上那样的树脂组合物形成钝化膜7。
[0137] 本发明的制造方法中,也可以在以覆盖基板2、半导体层4、源电极5及漏电极6的整 个上表面(露出面)的方式形成钝化膜7后,在进行烧制之前进行图案化。钝化膜7的图案化 能够通过例如以下方法进行:以光致抗蚀剂为掩模进行干蚀刻的方法;使树脂组合物含有 上述的放射线敏感性化合物,使用活性放射线在使用该树脂组合物形成的树脂膜上形成潜 影图案,使用显影液使潜影图案显现的方法等。
[0138] 作为活性放射线,只要是能够使放射线敏感化合物活性化且使钝化膜7的碱可溶 性变化的活性放射线即可,没有特别限定。具体而言,能够使用紫外线、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;电子射线这样的的粒子射线;等。作 为选择性且图案状地照射这些活性放射线而形成潜影图案的方法,可以按照常用方法,例 如能够使用通过缩小投影曝光装置等经由所需的掩模图案照射紫外线、g射线、i射线、KrF 准分子激光、ArF准分子激光等光线的方法;或通过电子射线等粒子射线进行描绘的方法 等。在使用光线作为活性放射线时,能够为单一波长光线,也能够为混合波长光线。照射条 件根据使用的活性放射线而适当地选择,例如在使用波长200~450nm的光线的情况下,照 射量通常处于10~1 OOOmJ/cm2的范围、优选处于50~500mJ/cm2的范围,按照照射时间及照 度而决定。像这样照射活性放射线之后,根据需要以60~130°C左右的温度对钝化膜7进行1 ~2分钟左右的加热处理。
[0139] 接着,通过将形成于钝化膜7的潜影图案显影而使其显现,从而使其图案化。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,能够使用例如碱金属盐、胺、铵 盐。碱性化合物能够为无机化合物也能够为有机化合物。作为这些化合物的具体例子,可举 出氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠、偏硅酸钠等碱金属盐;氨水;乙胺、正丙胺等伯胺; 二乙胺、二正丙胺等仲胺;三乙胺、甲基二乙基胺等叔胺;氢氧化四甲基铵、氢氧化四乙基 铵、氢氧化四丁基铵、胆碱等季铵盐;二甲基乙醇胺、三乙醇胺等醇胺;吡咯、哌啶、1,8_二氮 杂双环[5.4.0]^碳-7-烯,1,5_二氮杂双环[4.3.0]壬-5-烯,N-甲基吡咯烷酮等环状胺 类;等。这些碱性化合物能够分别单独使用,或者2种以上组合使用。
[0140] 作为碱水性溶液的水性介质,能够使用:水;甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂。碱水性 溶液也可以添加有适当量的表面活性剂等。
[0141] 作为使具有潜影图案的钝化膜7接触显影液的方法,可使用例如搅动法、喷射法、 浸渍法等方法。显影通常在0~100 °C的范围、优选为5~55 °C的范围、更优选为10~30 °C的 范围,通常设为30~180秒的范围。
[0142] 像这样形成具有所需的图案的钝化膜7之后,根据需要,为了除去显影残渣,能够 使用冲洗液进行冲洗。冲洗处理之后,通过压缩空气、压缩氮将残留的冲洗液除去。进而,根 据需要,为了使放射线敏感化合物失活,也能够在形成有钝化膜7的元件整个面上照射活性 放射线。活性放射线的照射能够利用在上述潜影图案的形成中例示过的方法。然后,像这样 形成了具有所需的图案的钝化膜7后,如上所述地,进行烧制,接着以规定的冷却速度进行 冷却,由此能够得到具有经图案化的钝化膜7的半导体元件1。
[0143] 此外,上述中,例示并说明了图1所示的半导体元件1,但作为本发明的制造方法的 半导体元件,不特别限定于图1所示的方式,只要是在基板上具有含有无机氧化物半导体的 半导体层、且具有以覆盖该半导体层的方式形成的由有机材料构成的钝化膜的半导体元件 即可。
[0144] 而且,通过本发明的制造方法得到的半导体元件因为阀值电压Vth为接近零且具 有高的迀移率,所以能够活用其特性而用作装入各种半导体装置的半导体元件。通过本发 明的制造方法得到的半导体元件能够作为在有源矩阵型液晶显示器、有源矩阵型有机EL等 显示装置等中使用的薄膜晶体管而特别合适地使用。
[0145] 实施例
[0146] 以下,列举实施例及比较例对本发明进行更具体的说明。只要没有特别说明,各例 中的"份"及"%"为重量基准。
[0147] 此外,各特性的定义及评价方法如下。
[0148] <阈值电压Vth>
[0149] 对于得到的薄膜晶体管,在大气下?暗室中使用半导体参数分析器(Agilent公司 制造、4156C),且使栅极电压从-60V变化至+20V,由此测定在源极、漏极间流过的电流的变 化相对于栅极电压的变化。而且,测定的结果是,将在源极、漏极间流过的电流的值为Id = 1 OOnA X (W/L)(其中,W为沟道宽度、L为沟道长度、Id为漏电流)时的电压设为阈值电压Vth。 图4表示实施例1及比较例2中得到的薄膜晶体管的在源极、漏极间流过的电流的变化相对 于栅极电压的变化。
[0150] <迀移率>
[0151] 对于得到的薄膜晶体管,在大气下、暗室中使用半导体参数分析器(Agilent公司 制造、4156C),且使栅极电压从-60V变化至+20V,由此测定在源极、漏极间流过的电流的变 化相对于栅极电压的变化,根据下式从薄膜晶体管的饱和区域求出场效应迀移率。
[0152] d=yCin · ff · (Vg-Vth)2/2L
[0153] (其中,Cin为栅极绝缘膜的每单位面积的静电容、W为沟道宽度、L为沟道长度、Vg 为栅极电压、Id为漏电流、μ为迀移率、Vth为栅极的阈值电压。)
[0154] 《合成例1》
[0155] <环状烯烃聚合物(A-1)的制备>
[0156] 将由N-苯基-双环[2.2.1 ]庚-5-烯-2,3-二羧酰亚胺(NBPI )40摩尔%和4_羟基羰 基四环[6.2.1.13,6.02, 7]十二碳-9-烯(TCDC)60摩尔%构成的单体混合物100份、1,5_己二 烯2.0份、(1,3_二均三甲苯基咪唑啉-2-亚基)(三环己基膦)苯亚甲基二氯化钌(通过 "Org.Lett.,第1卷,953页,1999年"记载的方法合成)0.02份、及二乙二醇乙基甲醚200份, 添加到经氮置换的玻璃制耐压反应器中,一边搅拌一边在80°C下使其反应4小时,得到聚合 反应液。
[0157] 然后,将得到的聚合反应液放入高压釜,以150°C、氢压4MPa搅拌5小时进行氢化反 应,得到含有环状烯烃聚合物(A-1)的聚合物溶液。所得到的环状烯烃聚合物(A-1)的聚合 转化率为99.7%,聚苯乙稀换算重均分子量为7150、数均分子量为4690,分子量分布为 1.52,氢化率为99.7%,得到的环状烯烃聚合物(A-1)的聚合物溶液的固态成分浓度为34.4 重量%。
[0158] 《实施例1》
[0159] <树脂组合物的制备>
[0160] 将作为树脂(A)的在合成例1得到的环状烯烃聚合物(A-1)的聚合物溶液291份(作 为环状烯烃聚合物(A-1)为100份)、作为含有烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯化合物(B) 的3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷(商品名"KBM-5103",信越化学工业公司制造)1份、作为 4官能以上的(甲基)丙烯酸酯化合物(C)的二季戊四醇五/六丙烯酸酯(商品名"ARONIX M-406二季戊四醇五丙烯酸酯25-35%",东亚合成公司制造)3份,作为光聚合引发剂(D)的2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2_甲基-丙烷-1-酮(商品名 "1找 &(:11代127"、845?公司制造)1份,作为交联剂江)的环氧化丁烷四羧酸四(3-环己烯基甲 基)修饰的ε-己内酯(脂肪族环状4官能性的环氧树脂、商品名"EPOLEAD GT401"、大赛璐化 学工业公司制造)15份、有机硅系表面活性剂(商品名"ΚΡ-341"、信越化学工业公司制造) 0.03份、及作为溶剂的乙二醇乙基甲基醚270份混合且使其溶解后,使用孔径0.45μπι的聚四 氟乙烯制过滤器过滤而制备树脂组成物。
[0161] <薄膜晶体管的制作>
[0162] 下面,通过以下的方法制作具有图1所示的结构的薄膜晶体管。即,首先准备作为 基板2的ρ型硅基板,通过在氧和氢的环境下且在1000°C、13分钟的条件下对ρ型硅基板进行 热处理,从而在P型硅基板上形成作为栅极绝缘膜的l〇〇nm的热氧化膜。接着,通过将成膜时 的Ar/0 2的流量比设为50 %的溅镀法而在其上形成50nm的In-Ga-Zn-Ο系非单晶膜。接着,为 了对In-Ga-Zn-Ο系非单晶膜进行图案化,通过旋涂法在半导体层上涂敷蚀刻的掩模用的正 型光致抗蚀剂,使用热板将溶剂除去,由此形成抗蚀膜,接着经由曝光工序、显影工序而对 抗蚀膜进行了图案化。接着,使用形成的掩模,通过利用磷酸的湿蚀刻,将In-Ga-Zn-Ο系非 单晶膜图案化为岛状,接着通过使用剥离液将抗蚀膜除去,由此形成半导体层4(参照图2 ⑷)。接着,在水蒸气环境下(H20/02:10%H20)且在220°C、1小时的条件下进行加热处理。
[0163] 接着,为了形成源电极5及漏电极6,通过旋涂法涂敷正型光致抗蚀剂,使用热板将 溶剂除去而形成抗蚀膜,接着通过经由曝光工序、显影工序而对抗蚀膜进行图案化,形成剥 离用抗蚀体1〇(参照图2(B))。接着,在形成有半导体层4及剥离用抗蚀体10的p型硅基板(基 板2)上,通过溅射法溅射Ti而形成作为用于形成源电极5及漏电极6的由导电性材料构成的 层20的Ti膜(参照图2(C))。接着,将基板2的背面(与形成有半导体层4的面相反的面)暴露 在HF的蒸气中而将基板2的背面上的Si0 2膜除去之后,通过溅射法在基板2的背面溅射A1, 从而形成作为栅电极3的A1膜(参照图3(A))。
[0164] 接着,将形成有栅电极3、半导体层4、剥离用抗蚀体10、及由导电性材料构成的层 20的基板2放入丙酮中,通过用超声波进行处理从而除去剥离用抗蚀体10,由此形成源电极 5及漏电极6(参照图3(B))。接着,在其上通过旋涂法涂敷在上述得到的树脂组合物,并使用 热板以115°C、2分钟的条件进行加热干燥(预烘),形成厚度为1.5μπι的树脂膜,由此,得到形 成有栅电极3、半导体层4、源电极5、漏电极6及树脂膜的基板(以下称作"树脂膜形成基 板"。)。然后,将得到的树脂膜形成基板放入烘箱,在烘箱内在Ν 2环境下、以230Γ以60分钟 的条件进行树脂膜的烧制。然后,烧制后,在将树脂膜形成基板仍然置于烘箱中的状态下在 N2环境下、以1°C/分钟的冷却速度开始冷却,在冷却至150°C的时刻将树脂膜形成基板取出 至大气环境、室温的条件下,由此得到图1所示的由基板2、栅电极3、半导体层4、源电极5、漏 电极6及钝化膜7构成的薄膜晶体管。而且,使用得到的薄膜晶体管,根据上述的方法进行了 阈值电压Vth及迀移率的测定。结果如表1所示。
[0165] 《实施例2》
[0166] 将进行了树脂膜的烧制后的冷却在N2环境下、以0.5°C/分钟的冷却速度进行冷却 至150°C,除此之外,与实施例1同样地得到薄膜晶体管,同样地进行评价。结果如表1所示。
[0167] 《实施例3》
[0168] 将进行了树脂膜的烧制后的冷却在N2环境下、以5°C/分钟的冷却速度进行冷却至 150°C,除此之外,与实施例1同样地得到薄膜晶体管,同样地进行评价。结果如表1所示。
[0169] 《比较例1》
[0170] 进行了树脂膜的烧制后,马上将烧制后的树脂膜形成基板取出至大气环境、室温 的条件下,除此之外,与实施例1同样地得到薄膜晶体管,同样地进行评价。结果如表1所示。
[0171] 《比较例2》
[0172] 除了没有形成钝化膜7之外,与实施例1同样地得到薄膜晶体管,同样地进行评价。 即,比较例2中,没有进行使用树脂组合物的树脂膜的形成,通过以与实施例1相同的条件进 行烧制及冷却,从而得到薄膜晶体管。即,在比较例2中,示出了没有钝化膜的加热冷却的条 件,而非钝化膜的形成条件。结果如表1所示。
[0173] [表 1]
[0174]
[0175] 另外,表1中,"冷却结束温度"是指在烧制后以规定的冷却速度进行了冷却之后, 取出至大气环境、室温的条件下的时刻的温度。因此,在比较例1中,因为在烧制后未以规定 的冷却速度进行冷却而取出至大气环境、室温的条件下,所以烧制温度和冷却结束温度相 同。
[0176] 如表1所示,在将进行了树脂膜的烧制后进行冷却时的冷却速度设为0.5~5°C/分 钟的范围的情况下,得到的薄膜晶体管均为阈值电压Vth接近零且具有高的迀移率的晶体 管(实施例1~3)。
[0177] 另一方面,在进行了树脂膜的烧制后,未以0.5~5°C/分钟的冷却速度进行冷却的 情况下及没有形成钝化膜的情况下,得到的薄膜晶体管均为阈值电压Vth的绝对值大且迀 移率低的晶体管(比较例1、2)。
[0178] 符号说明
[0179] 1…半导体元件
[0180] 2…基板
[0181] 3…栅电极
[0182] 4…半导体层
[0183] 5…源电极
[0184] 6…漏电极
[0185] 7…钝化膜
【主权项】
1. 一种半导体元件的制造方法,包括: 在基板上形成含有无机氧化物半导体的半导体层的半导体层形成工序、 以覆盖所述半导体层的方式成膜由有机材料构成的钝化膜的钝化膜形成工序、 对所述钝化膜进行烧制的烧制工序、以及 烧制后进行冷却的冷却工序, 所述半导体元件的制造方法的特征在于, 将进行所述冷却工序中的冷却时从所述烧制工序的烧制时的烧制温度至比烧制时的 烧制温度低50 °C的温度的冷却速度实质上控制在0.5~5 °C /分钟的范围。2. 根据权利要求1所述的半导体元件的制造方法,其特征在于, 所述烧制工序的烧制温度为200~300 °C。3. 根据权利要求1或2所述的半导体元件的制造方法,其特征在于, 将进行所述冷却工序中的冷却时从所述烧制工序的烧制温度至150 °C的冷却速度实质 上控制在0.5~5°C/分钟的范围。4. 根据权利要求1~3中任一项所述的半导体元件的制造方法,其特征在于, 所述烧制工序的烧制及所述冷却工序中的冷却在非氧化性环境下进行。5. 根据权利要求1~4中任一项所述的半导体元件的制造方法,其特征在于, 所述钝化膜使用含有选自环状烯烃树脂、丙烯酸树脂、卡多树脂、聚硅氧烷树脂及聚酰 亚胺树脂中的至少一种树脂的树脂组合物形成。6. 根据权利要求5所述的半导体元件的制造方法,其特征在于, 所述钝化膜使用含有具有质子性极性基团的环状烯烃树脂的树脂组合物形成。7. 根据权利要求6所述的半导体元件的制造方法,其特征在于, 所述树脂组合物还包含含有烷氧基甲硅烷基的(甲基)丙烯酸酯化合物、4官能以上的 (甲基)丙烯酸酯化合物、光聚合引发剂及交联剂。8. -种半导体元件,其通过权利要求1~7中任一项所述的方法得到。
【文档编号】H01L29/786GK105993065SQ201480063979
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2014年11月25日
【发明人】后藤哲也, 竹下诚
【申请人】国立大学法人东北大学, 日本瑞翁株式会社
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