正型感光性樹脂組合物及其圖案形成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種正型感光性樹脂組合物，包含：酚醛清漆樹脂(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)、還原防止劑(C)以及溶劑(D)。其中，所述鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)是將鄰萘醌二疊氮磺酸化合物與羥基化合物溶于有機溶劑中，并以胺類化合物作為縮合劑，經縮合反應而得，且于正型感光性樹脂組合物中，該胺類化合物的殘留量為1ppm至50ppm。本發(fā)明還涉及使用該組合物圖案形成方法。
【專利說明】正型感光性樹脂組合物及其圖案形成方法

【技術領域】
[0001]本發(fā)明是有關一種正型感光性樹脂組合物及使用該組合物形成圖案的方法。特別是提供一種使用在半導體集積回路元件及薄膜晶體管的液晶顯示元件制造中，感度與經時穩(wěn)定性佳的正型感光性樹脂組合物及使用該組合物形成圖案的方法。

【背景技術】
[0002]隨著生活中各種電子產品的輕薄微小化，現今生活中充斥著各種輕薄的智能型手機、薄型電視及高效能的微處理器。為了滿足電子產品的發(fā)展趨勢，光刻制程亦越來越精密，使得光刻制程所使用的光阻具有不同特性的需求。
[0003]針對光阻不同特性的需求，日本公開特許第2010-20291號揭示一種正型感光性樹脂組合物，該正型感光性樹脂組合物包含堿溶性樹脂、二疊氮醌化合物、固化劑及有機溶齊?。堿溶性樹脂可包含丙烯酰基共聚物及酚醛清漆樹脂，其中丙烯?；簿畚锸遣伙柡拖N化合物及不飽和羧酸的單體在溶劑及聚合引發(fā)劑存在下，經自由基聚合反應來制備，而酚醛清漆樹脂是藉由酚化合物與醛化合物或酮化合物在酸性催化劑存在下來制備。該堿溶性樹脂可提升正型感光性樹脂組合物的耐熱性。
[0004]其次，日本公開特許第2010-176012號揭示一種正型感光性樹脂組合物，該正型感光性樹脂組合物包含堿可溶性酚醛清漆樹脂、感光劑及特定的苯并三唑系化合物。堿可溶性酚醛清漆樹脂是將具有酚性羥基的芳香族化合物與醛類在酸催化劑的存在下進行加成縮合反應來制備，而可提高正型感光性樹脂組合物的耐熱性。
[0005]然而，前述的已知技術所制得的正型感光性樹脂組合物的感度及經時穩(wěn)定性均不佳，而無法滿足光刻制程的需求。
[0006]有鑒于此，亟須提供一種正型感光性樹脂組合物及其圖案形成方法，以改進已知的正型感光性樹脂組合物的感度及經時穩(wěn)定性不佳的缺陷。


【發(fā)明內容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種正型感光性樹脂組合物，及使用該組合物形成圖案的方法，其基本上克服了現有技術中的正型感光性樹脂組合物的感度及經時穩(wěn)定性不佳的缺陷。
[0008]本發(fā)明的一個方面是提供一種正型感光性樹脂組合物，該正型感光性樹脂組合物包含酚醛清漆樹脂(A)、鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)、還原防止劑(C)及溶劑(D)。
[0009]本發(fā)明的另一方面是提供一種圖案形成方法，此圖案形成方法是對上述的正型感光性樹脂組合物依序施予預烤、曝光、顯影及后烤處理，而于基板上形成圖案。
[0010]本發(fā)明的又一方面是提供一種薄膜晶體管陣列基板，此薄膜晶體管陣列基板包含上述的圖案。
[0011]本發(fā)明的再一方面是提供一種液晶顯示元件，此液晶顯示元件包含上述的薄膜晶體管陣列基板。
[0012]關于本發(fā)明的正型感光性樹脂組合物、圖案形成方法、薄膜晶體管陣列基板與液晶顯示元件，以下析述之。
[0013]正型感光性樹脂組合物
[0014]酚醛清漆樹脂(A)
[0015]本發(fā)明的酚醛清漆樹脂(A)是由甲酚類芳香族羥基化合物及醛類聚縮合而得。
[0016]于本發(fā)明的具體例中，所述甲酚類芳香族羥基化合物為間-甲酚(m-cresol)、對-甲酌.(p-cresol)及鄰-甲酌.(o-cresol)等的甲酌類；2，3-二甲苯酌.、2，5-二甲苯酌.、3，5-二甲苯酚及3，4-二甲苯酚等的二甲酚(xylenol)類。上述化合物可單獨一種使用或混合多種使用。
[0017]在不影響正型感光性樹脂組合物的物性下，本發(fā)明的酚醛清漆樹脂(A)亦可由其它類的芳香族羥基化合物及醛類聚縮合而得。
[0018]于本發(fā)明的具體例中，所述其它類的芳香族羥基化合物為苯酚(phenol);間-乙基苯酚、對-乙基苯酚、鄰-乙基苯酚、2，3，5-三甲基苯酚、2，3，5-三乙基苯酚、4-叔丁基苯酚、3-叔丁基苯酚、2-叔丁基苯酚、2-叔丁基-4-甲基苯酚、2-叔丁基-5-甲基苯酚及6-叔丁基-3-甲基苯酚等的烷基苯酚(alkyl phenol)類；對-甲氧基苯酚、間-甲氧基苯酚、對-乙氧基苯酚、間-乙氧基苯酚、對丙氧基苯酚及間-丙氧基苯酚等的烷氧基苯酹(alkoxy phenol)類；鄰-異丙烯基苯酹、對_異丙烯基苯酹、2-甲基_4_異丙烯基苯酹及2-乙基-4-異丙烯基苯酹等的異丙烯基苯酹(isopropenyl phenol)類；苯基苯酹(phenyl phenol)的芳基苯酹(aryl phenol)類；4，4’- 二羥基聯苯、雙酹A、間-苯二酹(resorcinol)、對-苯二酌 .(hydroquinone)及 1,2，3-苯三酌.(pyrogallol)等的多羥基苯(poIyhydroxyphenoI)類。
[0019]于本發(fā)明的具體例中，與甲酚類芳香族羥基化合物縮合的醛類為甲醛、多聚甲醒(paraformaldehyde)、三聚甲醒(tr1xane)、乙醒、丙醒、丁醒、三甲基乙醒、丙烯醒(acrolein)、丁烯醒(crotonaldehyde)、環(huán)己醒(cyclo hexanealdehyde)、呋喃甲醒(furfural)、呋喃基丙烯醒(furylacrolein)、苯甲醒、對苯二甲醒(terephthalaldehyde)、苯乙醒、α -苯基丙醛、β -苯基丙醛、鄰_羥基苯甲醛、間-羥基苯甲醛、對-羥基苯甲醛、鄰-甲基苯甲醛、間-甲基苯甲醛、對-甲基苯甲醛、鄰-氯苯甲醛、間-氯苯甲醛、對-氯苯甲醛及肉桂醛等。上述醛類可單獨一種使用或混合多種使用。其中，所述醛類較佳為甲醛。
[0020]更佳地，所述酚醛清漆樹脂(A)是在鹽酸、硫酸、甲酸、醋酸、草酸、對甲苯磺酸等已知的有機酸及/或無機酸的催化劑存在下，于常壓下進行縮合反應，并經脫水及除去未反應的單體類所制得。
[0021]鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)
[0022]本發(fā)明所述的鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)可選用已知經常使用者，并無特別的限制。
[0023]于本發(fā)明的較佳具體例中，所述鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)為鄰萘醌二疊氮磺酸化合物與羥基化合物的酯化物，更佳為上述鄰萘醌二疊氮磺酸化合物與多元羥基化合物的酯化物，該酯化物可完全酯化或部份酯化。
[0024]在本發(fā)明的具體例中，所述鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)是將鄰萘醌二疊氮磺酸化合物與羥基化合物溶于另一溶劑中，并以胺類化合物作為縮合劑，經縮合反應而得，且于該正型感光性樹脂組合物中，該胺類化合物的殘留量為Ippm至50ppm。
[0025]上述鄰萘醌二疊氮磺酸化合物可例如為鄰萘醌二疊氮磺酸或鄰萘醌二疊氮磺酸鹵鹽，所述鄰萘醌二疊氮磺酸具體例為:鄰萘醌二疊氮-4-磺酸、鄰萘醌二疊氮-5-磺酸或鄰萘醌二疊氮-6-磺酸。所述鄰萘醌二疊氮鹵鹽具體例為:鄰萘醌二疊氮-4-磺酸酰氯、鄰萘醌二疊氮-5-磺酸酰氯或鄰萘醌二疊氮-6-磺酸酰氯。前述鄰萘醌二疊氮磺酸化合物較佳為鄰萘醌二疊氮-4-磺酸酰氯、鄰萘醌二疊氮-5-磺酸酰氯或鄰萘醌二疊氮-6-磺酸酰氯。前述鄰萘醌二疊氮磺酸化合物可單獨一種使用或混合多種使用。
[0026]前述羥基化合物的種類可例如為羥基二苯甲酮類、如下式(I)所示的羥基芳基化合物、如下式(II)所示的(羥基苯基)烴類化合物，以及其它芳香族羥基化合物，以下析述之。
[0027]上述的羥基二苯甲酮類的具體例為2，3，4-三羥基二苯甲酮、2，4，4’ -三羥基二苯甲酮、2，4，6-三羥基二苯甲酮、2，3，4，4’ -四羥基二苯甲酮、2，2’，4，4’ -四羥基二苯甲酮、2，3’，4，4’，6-五羥基二苯甲酮、2，2’，3，4，4’ -五羥基二苯甲酮、2，2’，3，4，5’ -五羥基二苯甲酮、2，3’，4，5，5’ -五羥基二苯甲酮或2，3，3’，4，4’，5’ -六羥基二苯甲酮。
[0028]上述的羥基芳基化合物的具體例為具有式(I)所示的結構式:
[0029]

【權利要求】
1.一種正型感光性樹脂組合物，包含: 酚醛清漆樹脂(A)； 鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)； 還原防止劑(C);以及 一溶劑⑶； 其中，所述鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)是將鄰萘醌二疊氮磺酸化合物與羥基化合物溶于另一溶劑中，并以胺類化合物作為縮合劑，經縮合反應而得，且于該正型感光性樹脂組合物中，該胺類化合物的殘留量為Ippm至50ppm。
2.如權利要求1所述的正型感光性樹脂組合物，其中所述胺類化合物的殘留量為3ppm至 40ppm。
3.如權利要求1所述的正型感光性樹脂組合物，其中所述胺類化合物的殘留量為5ppm至 30ppm。
4.如權利要求1所述的正型感光性樹脂組合物，其中所述胺類化合物為脂肪族胺類及/或環(huán)狀胺類化合物。
5.如權利要求1所述的正型感光性樹脂組合物，基于所述酚醛清漆樹脂(A)的使用量為100重量份，所述鄰萘醌二疊氮磺酸類的酯化物(B)的使用量為5重量份至50重量份，所述還原防止劑(C)的使用量為0.1重量份至5重量份，所述溶劑(D)的使用量為300重量份至3000重量份。
6.如權利要求1所述的正型感光性樹脂組合物，其中所述還原防止劑(C)為醌系化合物。
7.一種圖案形成方法，是對權利要求1?6中任一項所述的正型感光性樹脂組合物依序施予一預烤、一曝光、一顯影及一后烤處理，而于一基板上形成圖案。
8.一種薄膜晶體管陣列基板，包含權利要求7所述的方法形成的圖案。
9.一種液晶顯示元件，包含權利要求8所述的薄膜晶體管陣列基板。
【文檔編號】G03F7/008GK104076602SQ201410088583
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年3月12日 優(yōu)先權日:2013年3月26日
【發(fā)明者】劉騏銘, 施俊安 申請人:奇美實業(yè)股份有限公司