专利名称：感光性树脂组合物及感光性树脂膜的制造方法
技术领域：
本发明涉及感光性树脂组合物及感光性树脂膜的制造方法。更详细而言，本发明涉及适用于半导体元件的表面保护膜和层间绝缘膜、有机场致发光 (Electroluminescence 以下记作EL)元件的绝缘膜、使用有机EL元件的显示装置的驱动用薄膜晶体管(Thin Film Transistor 以下记作TFT)基板的平整膜、电路基板的布线保护绝缘膜、固体摄像元件的单片微透镜和各种显示器·固体摄像元件用平整膜等用途的感光性树脂组合物及感光性树脂膜的制造方法。
背景技术：
由聚酰亚胺和聚苯并噁唑形成的树脂膜被广泛用于半导体元件的表面保护膜、层间绝缘膜和平整膜等。最近，例如也用于有机EL元件的绝缘膜和TFT基板的平整膜等。在这些用途中，由于与半导体用途相比基板尺寸非常大，所以通常通过狭缝涂布来涂布树脂组合物。狭缝涂布是使用狭缝喷嘴的涂布方式，与现有旋转涂布不同无需旋转基板，因此从削减树脂组合物的使用量和工序安全性的观点考虑，被广泛采用。在狭缝涂布中，从狭缝喷嘴中排出的涂布膜含有大量溶剂，因此通常在涂布后立即进行减压干燥将溶剂除去，之后使用热板等进行加热干燥。作为适于狭缝涂布的感光性树脂组合物，公开了一种感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物含有聚酰亚胺前体或多羟基酰胺、感光剂、和在大气压下的沸点为100°c以上140°C以下的有机溶剂，该有机溶剂的含有率相对于有机溶剂总量为50重量％以上100 重量％以下(例如参见专利文献1)。另外，在含有以线型酚醛树脂为代表的碱性可溶性树脂的正型抗蚀剂组合物中，作为改善由狭缝涂布后的减压干燥工序中的涂布膜表面与内部的溶剂蒸发速度不同所引起的图案形状不良的技术，公开了一种狭缝涂布用感光性树脂组合物，所述组合物含有碱性可溶性树脂、感光剂、及丙二醇单甲醚乙酸酯和1个大气压20°C 下的蒸气压为150Pa以下的共溶剂的混合溶剂(例如参见专利文献幻。另外，作为能够降低涂布液的粘度、利用狭缝涂布进行高速涂布、改良膜厚的均勻性和图案形状的技术，公开了一种狭缝涂布用光抗蚀剂组合物，所述组合物含有碱性可溶性树脂、感光性物质及20°C 下的粘度为1. Icp以下的低粘度溶剂，所述低粘度溶剂在溶剂中含有10重量％以上(例如参见专利文献3)。专利文献1 日本特开2004-542M号公报专利文献2 日本特开2008_15拟81号公报专利文献3 日本特开2008-70480号公报
发明内容
根据专利文献1所述的技术，虽然可以抑制由狭缝喷嘴的异物附着或堵塞所引起的条痕(streaks)、和由干燥时支持夹具的划痕转印所产生的转印划痕等缺陷，但是存在狭缝涂布后进行减压干燥时产生气泡的课题。在使用含有聚酰亚胺、聚苯并噁唑或它们的前体的树脂组合物形成膜厚度厚的感光性树脂膜、特别是膜厚5 μ m以上的感光性树脂膜时， 上述气泡的产生明显，要求抑制气泡的产生。另外，将专利文献2 3所述的技术适用于含有聚酰亚胺、聚苯并噁唑或它们的前体的感光性树脂组合物时，存在下述课题这些树脂对丙二醇甲醚乙酸酯(沸点146°C )和粘度为1. Icp以下的低粘度溶剂的溶解性差，感光性树脂组合物中残留未溶解的树脂、或者利用狭缝涂布形成的感光性树脂膜的膜厚变得不均勻。通过狭缝涂布将含有聚酰亚胺、聚苯并噁唑或它们的前体的感光性树脂组合物形成厚膜时，期望抑制减压干燥时气泡的产生，且也能够改善干燥后的膜厚均勻性。因此，本发明的目的在于，提供一种感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物通过组合具有特定特性的有机溶剂，能抑制随着减压干燥的气泡的产生，能够形成干燥后的膜厚均勻性优异的感光性树脂膜。本发明的感光性树脂组合物的特征在于，含有(a)选自聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺的前体、及聚苯并噁唑的前体中的至少1种以上的树脂、(b)感光剂、(c)大气压下的沸点为100°C以上130°C以下的有机溶剂及(d)大气压下的沸点为150°C以上、20°C下的粘度大于1. ImPa · S、小于1. 5mPa · s的有机溶剂，且(c)成分的含量相对于有机溶剂总量为 40重量％以上90重量％以下，(d)成分的含量相对于有机溶剂总量为10重量％以上60重量％以下。根据本发明，可以得到下述感光性树脂组合物能抑制狭缝涂布后在减压干燥工序中产生气泡，即使干燥后的膜厚为5 μ m以上的厚膜也能形成膜厚均勻性优异的感光性树脂膜。
具体实施例方式本发明的感光性树脂组合物的特征在于，含有(a)选自聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺的前体、及聚苯并噁唑的前体中的至少1种以上的树脂、(b)感光剂、(c)大气压下的沸点为100°C以上130°C以下的有机溶剂及(d)大气压下的沸点为150°C以上、20°C下的粘度大于1. ImPa · S、小于1. 5mPa · s的有机溶剂，且(c)成分的含量相对于有机溶剂总量为 40重量％以上90重量％以下，(d)成分的含量相对于有机溶剂总量为10重量％以上60重量％以下。以下对各成分进行说明。本发明的感光性树脂组合物含有(a)选自聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺的前体、及聚苯并噁唑的前体中的至少1种以上的树脂。可以含有2种以上这些树脂，或者也可以含有具有上述2种以上的重复单元的共聚物。聚酰亚胺及聚苯并噁唑是主链结构内具有酰亚胺环或噁唑环的环状结构的树脂。 结构单元的重复数优选为10 100，000。聚酰亚胺可以通过使四羧酸或对应的四羧酸二酐、二氯化四羧酸二酯等与二胺或对应的二异氰酸酯化合物、三甲基甲硅烷基化二胺反应得到，具有四羧酸残基和二胺残基。 例如通过加热处理将使四羧酸二酐与二胺反应得到的聚酰亚胺前体之一即聚酰胺酸进行脱水环合，由此可以得到聚酰亚胺。上述加热处理时，也可以加入间二甲苯等与水共沸的溶剂。或者，加入羧酸酐或二环己基碳二亚胺等脱水缩合剂和三乙胺等碱等作为环合催化剂， 通过化学热处理进行脱水环合，由此也可以得到聚酰亚胺。或者，加入弱酸性的羧酸化合物在100°C以下的低温下通过加热处理进行脱水环合，由此也可以得到聚酰亚胺。聚酰亚胺前体如下所述。聚苯并噁唑可以通过使双氨基苯酚化合物与二羧酸或对应的二羧酸氯、二羧酸活性酯等反应得到，具有二羧酸残基和双氨基苯酚残基。例如通过加热处理将使双氨基苯酚化合物与二羧酸反应得到的聚苯并噁唑前体之一即多羟基酰胺进行脱水环合，由此可以得到聚苯并噁唑。或者，加入无水磷酸、碱、碳二亚胺化合物等，通过化学处理进行脱水环合， 由此可以得到聚苯并噁唑。聚苯并噁唑前体如下所述。本发明中，从对碱水溶液的溶解性的观点考虑，聚酰亚胺优选在四羧酸残基及/ 或二胺残基上具有OR1、SO3R1. CONR1R2, COOR1, SO2NR1R2等酸性基团或酸性基团衍生物，较优选具有羟基。另外，聚苯并噁唑优选在二羧酸残基及/或双氨基苯酚残基上具有OR1JO3R^ CONR1R2, COOR1, SO2NR1R2等酸性基团或酸性基团衍生物，较优选具有羟基。此处R1及R2表示氢原子或碳原子数1 20的1价有机基团。需要说明的是，所谓酸性基团，是指R1或R2 全部变为氢原子的情况，所谓酸性基团衍生物，是指R1或R2中含有碳原子数1 20的1价有机基团的情况。作为有机基团，可以举出烷基、烷氧基、酯基等。本发明中，作为聚酰亚胺的四羧酸残基及聚苯并噁唑的二羧酸残基(以下将它们统称作酸残基)的优选结构，可以举出下述结构、或将这些结构的氢原子中的一部分用碳原子数1 20的烷基、氟烷基、烷氧基、酯基、硝基、氰基、氟原子、氯原子取代1 4个得到的结构等。
权利要求
1.一种感光性树脂组合物，其特征在于，含有(a)选自聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺的前体、及聚苯并噁唑的前体中的至少1种以上的树脂、(b)感光剂、(c)大气压下的沸点为100°C以上130°C以下的有机溶剂及(d)大气压下的沸点为150°C以上、20°C下的粘度大于1. ImPa *s、小于1. 5mPa-s的有机溶剂，且(c)成分的含量相对于有机溶剂总量为40重量％以上90重量％以下，(d)成分的含量相对于有机溶剂总量为10重量％以上60重量％ 以下。
2.如权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征在于，所述(d)成分为选自二甘醇二甲基醚、二甘醇乙基甲基醚、及二甘醇二乙基醚中的至少1种以上。
3.如权利要求1所述的感光性树脂组合物，其特征在于，所述(d)成分的含量相对于有机溶剂总量为10重量％以上20重量％以下。
4.一种感光性树脂膜的制造方法，包括(1)使用狭缝喷嘴，将权利要求1 3中任一项所述的感光性树脂组合物涂布在基板上，形成涂布膜的工序；及(2)将涂布膜减压干燥的工序。
5.一种感光性树脂膜，是通过权利要求4所述的制造方法得到的膜厚5 μ m以上10 μ m 以下的感光性树脂膜。
全文摘要
本发明提供一种感光性树脂组合物，所述感光性树脂组合物能够抑制随着减压干燥产生气泡、形成干燥后的膜厚均匀性优异的感光性树脂膜。本发明的感光性树脂组合物的特征在于，含有(a)选自聚酰亚胺、聚苯并噁唑、聚酰亚胺的前体、及聚苯并噁唑的前体中的至少1种以上的树脂、(b)感光剂、(c)大气压下的沸点为100℃以上130℃以下的有机溶剂及(d)大气压下的沸点为150℃以上、20℃下的粘度大于1.1mPa·s、小于1.5mPa·s的有机溶剂，且(c)成分的含量相对于有机溶剂总量为40重量％以上90重量％以下，(d)成分的含量相对于有机溶剂总量为10重量％以上60重量％以下。
文档编号G03F7/16GK102549497SQ20108004052
公开日2012年7月4日 申请日期2010年9月7日 优先权日2009年9月10日
发明者三好一登, 富川真佐夫 申请人:东丽株式会社