CN102640268A - 半导体元件基板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种半导体元件基板的制造方法,其包含如下工序而成:对半导体元件表面或所述半导体元件中所含的半导体层表面进行等离子体处理的工序;在进行有所述等离子体处理的所述半导体元件表面或所述半导体层表面上形成含有有机材料的钝化膜的工序。

Description

半导体元件基板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种半导体元件基板的制造方法,该制造方法对半导体层进行氢等离子体处理,并且形成使用了有机材料的钝化膜。
背景技术
半导体元件基板被广泛用于电子产品。例如薄膜晶体管是具备被称为栅电极、源电极及漏电极的端子的开关(switching)元件,被广泛用于有源矩阵(Active Matrix)型液晶显示器或有机EL等显示元件的有源矩阵基板的有源元件等。
在现有的薄膜晶体管中,通过溅射法、蒸镀法、CVD法在半导体元件或半导体元件中所含的半导体层表面形成有由氮化硅膜(SiNx膜)构成的钝化膜。另外,出于提高SiNx膜和由a-Si构成的半导体层的密合性的目的,对半导体层的表面实施处理。
例如,在专利文献1中,公开了:在对半导体层进行氢等离子体处理后,进行氮等离子体处理,实现提高半导体层和钝化膜的密合性及减少断态漏电流。但是,在如专利文献1所示,钝化膜使用无机材料时,存在如下问题:需要在真空中在使材料发生等离子体化或离子化后的状态下进行成膜,设备规模变大,操作繁杂。
另外,此时,如果在氢等离子体处理后不进行氮等离子体处理,则存在产生蚀刻不良这样的问题,因此,需要在氢等离子体处理后进行氮等离子体处理。进而,钝化膜使用无机材料时,在形成接触孔时需要抗蚀剂,因此与钝化膜使用有机材料的情况相比,工序变多。即,需要涂布抗蚀剂的工序及在干式蚀刻后剥离抗蚀剂的工序。与此相对,钝化膜使用有机材料时,不需要使用抗蚀剂,因此,可以谋求减少工序数目。另外,在使用无机材料的情况下,可以形成于特定的层上的钝化膜的厚度受到限制,难以形成平坦的钝化膜。
另外,在非专利文献1中,公开有:在钝化膜中使用SiNx进行等离子体处理,能够抑制初始的断态漏电流。但是,在将该半导体元件基板用于显示元件的有源矩阵基板的情况下,要求高可靠性。即,要求不仅在初始的断态漏电流的情况下,而且即使在苛刻的条件下使用也可以抑制断态漏电流而实现TFT寿命的提高。
另外,SiNx具有终止悬空键的的功能(例如参考专利文献2),因此,专利文献1及非专利文献1中的等离子体处理的主要目的并不在于终止悬空键。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2003-37269号公报
专利文献2:国际公开第2009/057444号
非专利文献
非专利文献1:Pei Ming Chen,Wan Yu Lo,Chuan Sheng Wei,Jing Jie Shih,Chih Hung Shih,Mao Song Chen,Feng Yuan Gen,and Tom Huang,“The effectsof back-channel treatment on electrical characteristic of a-Si:H TFT device”,International Display Workshop’07,p1951-1953
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种能够制造可靠性高的半导体元件基板的半导体元件基板的制造方法。
解决课题的方法
本发明人等为了解决上述目的进行了潜心研究,结果发现,在半导体元件基板的制造方法中,对半导体元件表面或半导体元件中所含的半导体层表面进行等离子体处理来终止悬空键,在进行了等离子体处理的半导体元件表面或半导体元件表面中所含的半导体层表面上形成含有有机材料的钝化膜,即使在高温高湿下也能够抑制断态漏电流上升,器件可靠性优异。
即,根据本发明,提供如下内容:
(1)一种半导体元件基板的制造方法,其包括以下工序:
对半导体元件表面或所述半导体元件中所含的半导体层表面进行等离子体处理的工序;在进行了所述等离子体处理的所述半导体元件表面或所述半导体层表面上形成含有有机材料的钝化膜的工序;
(2)根据(1)所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述等离子体处理为氢等离子体处理;
(3)根据(1)或(2)所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述半导体元件或所述半导体层是通过以下工序制造的,所述工序包括:
在基板上形成栅电极、栅极绝缘膜、半导体层及源·漏电极的工序,以及
形成沟道区域的工序;
(4)根据(1)~(3)中任一项所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述有机材料为含有树脂的树脂组合物;
(5)根据(1)~(4)中任一项所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述等离子体处理的处理时间为1~10分钟。
发明效果
根据本发明的半导体元件基板的制造方法,可以制造一种可靠性高的半导体元件基板。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的半导体元件基板的制造方法的工序的图;
图2是表示本发明的实施方式的半导体元件基板的制造方法的工序的图;
图3是表示本发明的实施方式的钝化膜的图。
符号说明
21…基板、22…栅电极、23…栅极绝缘膜、24…半导体层、25…添加有杂质的半导体层、26…源·漏电极、27…源电极、28…漏电极、29…沟道区域、30…位于源电极所存在的区域的添加有杂质的半导体层、31…位于漏电极所存在的区域的添加有杂质的半导体层、32…含有有机材料而成的钝化膜、33…含有无机材料而成的钝化膜
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的半导体元件基板的制造方法进行说明。需要说明的是,后附的附图仅仅是在能够理解发明的程度上概略地显示构成要素的形状、大小及配置,本发明并不受这些附图的限定。因此,省略对本发明进行说明时所不需要的要素,另外,图示的各要素的形状、尺寸等也并非反映实际情况。另外,对于具有本技术领域的常识的人员可以明确在不偏离权利要求中所记载的本发明的技术思想的范围内可以对本发明的各种实施方式进行替换、变形及变更。
首先,如图1(a)所示,通过溅射法在玻璃基板等绝缘性基板21上形成栅电极22。接着,将光致抗蚀剂(未图示)作为掩模,通过干式蚀刻或湿式蚀刻如图1(b)所示那样对栅电极22进行图案化。接着,如图1(c)所示那样通过CVD法依次沉积栅极绝缘膜23、由非晶硅构成的半导体层24、添加有杂质的半导体层25。接着,如图1(d)所示,将光致抗蚀剂(未图示)作为掩模,通过干式蚀刻或湿式蚀刻对半导体层24及添加有杂质的半导体层25进行图案化,由此形成由半导体层24和添加有杂质的半导体层25构成的岛状的半导体结构。
(欧姆层)
接着,如图2(a)所示,通过溅射法形成源·漏电极26。接着,将光致抗蚀剂(未图示)作为掩模,如图2(b)所示那样,通过蚀刻对源·漏电极26进行图案化,形成源电极27和漏电极28。即,源电极27和漏电极28是源·漏电极26通过图案化而分离形成的,源·漏电极26、源电极27及漏电极28均由相同材料构成。通常源·漏电极的蚀刻通过湿式蚀刻来进行,但也可以为干式蚀刻。
接着,直接将在源·漏电极26的图案化中发生了减膜的未图示的光致抗蚀剂用作掩模,对添加有杂质的半导体层25进行蚀刻。形成如图2(c)所示那样的沟道区域。通常添加有杂质的半导体层的蚀刻通过干式蚀刻来进行,但也可以采用湿式蚀刻。在此,沟道区域表示:位于源电极27及存在有源电极的区域中的添加有杂质的半导体层30的栅电极侧端部、和位于漏电极28及存在有漏电极的区域中的添加有杂质的半导体层31的栅电极侧端部之间所夹持的部分半导体层。即,图2(c)的虚线所夹持的由箭头表示的部分半导体层为沟道区域29。
接着,使用剥离液除去图案化时使用的光致抗蚀剂(未图示)。除去时有可能在基板上残留有机物残渣或产生污染等,因此,可以在使用剥离液剥离光致抗蚀剂后适当增加如下工序:使用UV照射的清洗工序;使用氧自由基的灰化工序或它们的组合工序等,其中,上述氧自由基如下生成:以氧为主体并混合CF4及N2等,得到气体,使用该气体产生等离子体。
接着,对沟道区域29进行氢等离子体处理而终止悬空键。氢等离子体处理优选进行1~10分钟,在进行氢等离子体处理时可以施加数百W以下、优选200W以下的偏压。另外,在等离子体处理工序之后,接着含有进一步用氢氟酸对上述等离子体处理面进行表面处理的工序时,有时薄膜晶体管的可靠性进一步提高,故优选。
接着,形成包含有机材料的钝化膜。在本发明中,包含有机材料的钝化膜没有特别限定,可以利用等离子体CVD法或蒸镀法、膜层叠法、涂布法等进行成膜。其中,由于膜层叠法或涂布法可简便且有效地形成膜,故优选,更优选涂布法。
通过涂布法进行含有有机材料的钝化膜的成膜时,可以通过简便且时间短的工艺来制作具有高可靠性的薄膜晶体管。另外,优选利用含有树脂及有机溶剂的树脂组合物来形成膜。
涂布法为如下方法,在经过了除去沟道区域的半导体层表面的氧化膜的工序并形成有薄膜晶体管的基板上涂布树脂组合物后,除去溶剂。作为在上述基板上涂布树脂组合物的方法,例如可以举出:喷涂法、旋涂法、辊涂法、模涂法、刮板法、旋涂法、棒涂法、丝网印刷法等。通过对涂布膜进行干燥、优选进行加热干燥来除去溶剂。此时,干燥温度可以根据各成分的种类及配合剂而适宜选择,通常为30~250℃。干燥时间可以根据各成分的种类及配合比例而适宜选择,但通常为0.5~150分钟。
膜层叠方法如下:将树脂组合物涂布在树脂膜或金属膜等B级膜(B stagefilm)形成用基板上,除去溶剂而得到B级膜(B stage film),接着,将该B级膜(B stage film)层叠在上述基板上。通过对涂布后的B级膜(B stage film)形成用基板进行干燥、优选进行加热干燥来除去溶剂。此时,干燥条件可以根据各成分的种类及配合比例而适宜选择,干燥温度通常为30~150℃,干燥时间通常为0.5~90分钟。可以使用加压层压机、压合机、真空层压机、真空压合机、辊式层压机等压接机来进行膜层叠。
如上所述,在形成有薄膜晶体管的基板上形成含有有机材料的钝化膜。钝化膜的厚度通常为0.1~100μm,优选为0.5~50μm,更优选为0.5~30μm,最优选为0.5~10μm。通过使钝化膜的膜厚在上述范围内,可以简便地制造在苛刻气氛下也具有高可靠性的薄膜晶体管。钝化膜的膜厚过薄时,保护性能下降而导致可靠性变差,或由于制造时的颗粒等原因而使成品率降低,次品率增大。钝化膜的膜厚过厚时,由于钝化膜的应力增加,保护性能下降而导致可靠性变差。
另外,在钝化膜包含无机材料的情况下,将膜厚控制为200~400nm。因此,与图3(b)所示的包含无机材料的钝化膜33相比,如图3(a)所示那样含有有机材料的钝化膜32可以实现平坦化。
本发明中所使用的含有有机材料的钝化膜优选利用含有树脂(A)及有机溶剂(B)的树脂组合物来形成。
在本发明中,树脂(A)没有特别限定,例如可以举出:环状烯烃树脂、丙烯酸树脂、丙烯酰胺树脂、聚硅氧烷、环氧树脂、酚醛树脂、Cardo树脂、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、含有下述通式(1)所示的单体单元的树脂等。其中,优选包含选自环状烯烃树脂、丙烯酸树脂、Cardo树脂、聚硅氧烷及聚酰亚胺树脂中的至少一种树脂。其中,从薄膜晶体管的可靠性的观点考虑,更优选环状烯烃树脂,作为环状烯烃树脂,特别优选具有质子性极性基团的环状烯烃树脂及含有通式(1)所示的单体的单元(e)的树脂。
[化学式1]
Figure BDA00001707784100061
(上述式(1)中,R1表示碳原子数5~16的支链状烷基。)
这些树脂可以分别单独使用或组合使用两种以上。
质子性极性基团是指含有直接键合有氢原子的属于元素周期表第15族或第16族的原子的基团。属于元素周期表第15族或第16族的原子而言,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。
作为质子性极性基团的具体例,可以举出: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;伯胺基、仲胺基、伯酰胺基、仲酰胺基(酰亚胺基)等具有氮原子的极性基团;硫醇基等具有硫原子的极性基团等。其中,优选具有氧原子的基团,更优选为羧基。
在本发明中,键合于具有质子性极性基团的环状烯烃树脂上的质子性极性基团数量没有特别限定,另外,可以含有不同种类的质子性极性基团。
在本发明中,环状烯烃树脂为具有脂环结构和碳-碳双键的环状烯烃单体的均聚物或共聚物。环状烯烃树脂也可以具有由环状烯烃单体之外的单体衍生的单元。
在环状烯烃树脂的全部结构单元中,环状烯烃单体单元的比例通常为30~100重量%,优选为50~100重量%,更优选为70~100重量%。
在具有质子性极性基团的环状烯烃树脂中,质子性极性基团可以键合于环状烯烃单体单元,也可以键合于环状烯烃单体之外的单体单元,但优选键合于环状烯烃单体单元。
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,可以举出: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之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)及环状烯烃之外的单体(d)(以下,将这些单体简称为单体(a)~(d))。这里,单体(d)可以具有质子性极性基团或质子性极性基团以外的极性基团,也可以完全不具有极性基团。
在本发明中,具有质子性极性基团的环状烯烃树脂优选由单体(a)、以及单体(b)及/或单体(c)构成,进一步优选由单体(a)和单体(b)构成。
作为单体(a)的具体例,可以举出:5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-羧基甲基-5-羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5,6-二羟基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、9-羟基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-羟基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9,10-二羟基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯等含羧基的环状烯烃;5-(4-羟基苯基)双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-(4-羟基苯基)双环[2.2.1]庚-2-烯、9-(4-羟基苯基)四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-(4-羟基苯基)四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯等含羟基的环状烯烃等,其中,优选含羧基的环状烯烃。这些具有质子性极性基团的环状烯烃单体(a)可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。
作为具有质子性极性基团之外的极性基团的环状烯烃单体(b)所具有的质子性极性基团之外的极性基团的具体例,可以举出:酯基(烷氧基羰基及芳氧基羰基的总称)、N-取代酰亚胺基、环氧基、卤原子、氰基、羰基氧基羰基(二羧酸的酸酐残基)、烷氧基、羰基、叔胺基、磺基、丙烯酰基等。其中,优选酯基、N-取代酰亚胺基及氰基,更优选酯基及N-取代酰亚胺基,特别优选N-取代酰亚胺基。作为单体(b)的具体例,可以举出如下环状烯烃。
作为具有酯基的环状烯烃,例如可以举出:5-乙酰氧基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、5-甲基-5-甲氧基羰基双环[2.2.1]庚-2-烯、9-乙酰氧基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-乙氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-正丙氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-异丙氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-正丁氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-甲氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-乙氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-正丙氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-异丙氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-正丁氧基羰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-(2,2,2-三氟乙氧基羰基)四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯等。
作为具有N-取代酰亚胺基的环状烯烃,例如可以举出:N-苯基双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-乙基己基)-1-异丙基-4-甲基双环[2.2.2]辛-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-乙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-[(2-乙基丁氧基)乙氧基丙基]-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺等。
作为具有氰基的环状烯烃,例如可以举出:9-氰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-氰基四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、5-氰基双环[2.2.1]庚-2-烯等。
作为具有卤原子的环状烯烃,例如可以举出:9-氯四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-甲基-9-氯四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯等。
这些具有质子性极性基团以外的极性基团的环状烯烃单体(b)可以分别单独使用也可以组合使用两种以上。
作为完全不具有极性基团的环状烯烃单体(c)的具体例,可以举出:双环[2.2.1]庚-2-烯(也称为“降冰片烯”)、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-2-烯、5-亚甲基-双环[2.2.1]庚-2-烯、5-乙烯基-双环[2.2.1]庚-2-烯、三环[5.2.1.02,6]癸-3,8-二烯(通用名:双环戊二烯)、四环[10.2.1.02,11.04,9]十五碳-4,6,8,13-四烯、四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯(也称为“四环十二烯”。)、9-甲基-四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-乙基-四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-亚甲基-四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-乙叉-四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-乙烯基-四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、9-丙烯基-四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、五环[9.2.1.13,9.02,10]十五碳-5,12-二烯、环戊烯、环戊二烯、9-苯基-四环[6.2.1.13,6.02,7]十二碳-4-烯、四环[9.2.1.02,10.03,8]十四碳-3,5,7,12-四烯、五环[9.2.1.13,9.02,10]十五碳-12-烯等。这些完全不具有极性基团的环状烯烃单体(c)可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。
作为环状烯烃以外的单体(d)的具体例,可以举出链状烯烃。作为链状烯烃,例如可以举出:乙烯、丙烯、1-丁烯、1-戊烯、1-己烯、3-甲基-1-丁烯、3-甲基-1-戊烯、3-乙基-1-戊烯、4-甲基-1-戊烯、4-甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-己烯、4,4-二甲基-1-戊烯、4-乙基-1-己烯、3-乙基-1-己烯、1-辛烯、1-癸烯、1-十二烯、1-十四烯、1-十六烯、1-十八烯、1-二十烯等碳原子数2~20的α-烯烃;1,4-己二烯、4-甲基-1,4-己二烯、5-甲基-1,4-己二烯、1,7-辛二烯等非共轭二烯等。这些环状烯烃以外的单体(d)可以分别单独使用或也可以组合使用两种以上。
用于本发明的具有质子性极性基团的环状烯烃树脂可以通过将单体(a)与根据期望选自单体(b)~(d)中的单体一起聚合而得到。可以进一步对聚合而得到的聚合物进行氢化。经氢化的聚合物也包含在用于本发明的具有质子性极性基团的环状烯烃树脂中。
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也可以通过如下方法得到:利用公知的改性剂在不具有质子性极性基团的环状烯烃树脂中导入质子性极性基团,根据期望进行氢化。也可以对质子性极性基团导入前的聚合物进行氢化。另外,也可以对具有质子性极性基团的环状烯烃树脂进行进一步改性而导入质子性极性基团。可以通过任意组合上述单体(b)~(d)并使行聚合来得到不具有质子性极性基团的聚合物。
作为用于导入质子性极性基团的改性剂,通常可使用在一个分子内具有质子性极性基团和反应性碳-碳不饱和键的化合物。作为这样的化合物的具体例,可以举出:丙烯酸、甲基丙烯酸、当归酸、惕各酸、油酸、反油酸、芥酸、巴西烯酸、马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、衣康酸、阿托酸、肉桂酸等不饱和羧酸;烯丙醇、甲基乙烯基甲醇、巴豆醇、甲基丙烯醇、1-苯乙烯-1-醇、2-戊烯-1-醇、3-丁烯-1-醇、3-丁烯-2-醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、3-甲基-2-丁烯-1-醇、2-甲基-3-丁烯-2-醇、2-甲基-3-丁烯-1-醇、4-戊烯-1-醇、4-甲基-4-戊烯-1-醇、2-己烯-1-醇等不饱和醇等。使用该改性剂的环状烯烃树脂改性反应采用常用方法即可,例如可在自由基产生剂的存在下进行。
用于将单体(a)与根据期望选自单体(b)~(d)的单体一起进行聚合的聚合方法采用常用方法即可,例如可采用开环聚合法或加成聚合法。
作为聚合催化剂,例如可优选使用钼、钌、锇等金属络合物。这些聚合催化剂可以分别单独使用或也可以组合使用两种以上。聚合催化剂的量以聚合催化剂中的金属化合物∶环状烯烃的摩尔比计通常在1∶100~1∶2,000,000的范围,优选在1∶500~1∶1,000,000的范围,更优选在1∶1,000~1∶500,000的范围。
聚合各单体而得到的聚合物的氢化通常使用氢化催化剂进行。作为氢化催化剂,例如可以使用在烯烃化合物氢化时通常所使用的催化剂。具体而言,可以利用齐格勒型的均相催化剂、贵金属络合物催化剂及担载型贵金属系催化剂等。
这些氢化催化剂中,从不会引起官能团改性等副反应且可以选择性地对聚合物中的主链的碳-碳不饱和键进行氢化的方面考虑,优选铑、钌等贵金属络合物催化剂。特别优选配位有给电子性高的含氮杂环式卡宾化合物或膦类的钌催化剂。
经氢化的聚合物的主链的氢化率通常为90%以上,优选为95%以上,更优选为98%以上。氢化率在该范围时,树脂(A)的耐热性特别优异,故优选。可以通过1H-NMR光谱来测定树脂(A)的氢化率。例如:可以以经氢化的碳-碳双键摩尔数相对于氢化前的碳-碳双键摩尔数的比例的形式求出。
在本发明中,作为具有质子性极性基团的环状烯烃树脂,优选特别是如以下所示的具有式(2)所示的结构单元的树脂,更优选具有式(2)所示的结构单元及式(3)所示的结构单元的树脂。
[化学式2]
Figure BDA00001707784100101
[式(2)中,R1~R4分别独立地为氢原子或-Xn-R’基(X为二价的有机基团;n为0或1;R’为可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳香族基团或质子性极性基团)。R1~R4中的至少一个是当R’为质子性极性基团时的-Xn-R’基。m为0~2的整数。]
[化学式3]
Figure BDA00001707784100111
[式(3)中,R5~R8以任意的组合跟与它们键合在一起的两个碳原子一起作为成环原子形成含有的氧原子或氮原子的3~5元杂环结构,该杂环可以在该杂环上具有取代基。k为0~2的整数。]
通式(2)中,作为X所表示的二价的有机基团的例子,可以举出亚甲基、亚乙基及羰基等。
R’所示的可以具有取代基的烷基通常为直链或支链的碳原子数1~7的烷基,作为其例子,可以举出甲基、乙基、正丙基、异丙基等。可以具有取代基的芳香族基团通常为碳原子数6~10的芳香族基团,作为其例子,可以举出:苯基、苄基等。作为这些烷基或芳香族基团的取代基的例子,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基等碳原子数1~4的烷基;苯基、二甲苯基、甲苯基、萘基等碳原子数6~12的芳基等。
作为R’所示的质子性极性基团,可以举出如上所述的基团。通式(3)中,作为R5~R8以任意的组合跟与它们键合在一起的两个碳原子一起形成的3元杂环结构,可以举出环氧结构等。另外,同样,作为5元杂环结构的例子,可以举出:二羧酸酐结构[-C(=O)-O-C(=O)-]、二羧基酰亚胺结构[-C(=O)-N-C(=O)-]等。作为键合于该杂环的取代基的例子,可以举出苯基、萘基、蒽基等。
本发明中使用的丙烯酸树脂没有特别限定,优选以选自具有丙烯基的羧酸、具有丙烯基的羧酸酐或含环氧基丙烯酸酯化合物中的至少一种作为单体的均聚物或共聚物。
作为具有丙烯酰基的羧酸的具体例,可以举出:(甲基)丙烯酸、马来酸、富马酸、柠康酸、中康酸、戊烯二酸等;作为具有丙烯基的羧酸酐的具体例,可以举出:马来酸酐、柠康酸酐等;作为含环氧基丙烯酸酯化合物的具体例,可以举出:丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、α-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。在本发明中,“(甲基)丙烯酸”是指甲基丙烯酸和丙烯酸中的任意一种。
丙烯酸树脂可以为选自不饱和羧酸、不饱和羧酸酐及含环氧基的不饱和化合物中的至少一种单体、和其它的丙烯酸酯类单体或丙烯酸酯以外的可共聚的单体形成的共聚物。作为其它的丙烯酸酯系单体,可以举出:(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸异丙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸叔丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸癸酯、(甲基)丙烯酸十二烷基酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸十八烷基酯等(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4-丁基环己酯、(甲基)丙烯酸二环戊基酯、(甲基)丙烯酸二环戊烯酯、(甲基)丙烯酸二环戊二烯酯、(甲基)丙烯酸冰片酯、(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸三环癸酯等(甲基)丙烯酸环烷基酯;(甲基)丙烯酸苄酯、(甲基)丙烯酸四氢糠酯等。其中,优选(甲基)丙烯酸丁酯、(甲基)丙烯酸乙基己酯、(甲基)丙烯酸月桂酯、(甲基)丙烯酸异癸酯及(甲基)丙烯酸2-乙氧基乙酯等。
作为丙烯酸酯以外的可共聚单体,若为可与上述具有丙烯基的羧酸、具有丙烯基的羧酸酐或含环氧基丙烯酸酯化合物共聚的化合物就没有特别限制,例如可以举出:乙烯基苄基甲醚、乙烯基缩水甘油醚、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、丁二烯、异戊二烯等含乙烯基自由基聚合性化合物。这些化合物可以分别单独使用,也可以组合使用两种以上。上述单体的聚合方法采用常用方法即可,例如可采用悬浮聚合法、乳液聚合法、溶液聚合法等。
Cardo树脂是指具有Cardo结构,即,两个环状结构键合于构成环状结构的季碳原子上而成的骨架结构的树脂。Cardo结构的通常结构为苯环键合于芴环而成的结构。
作为两个环状结构键合于构成环状结构的季碳原子上而成的骨架结构的具体例,可以举出: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。
就本发明中使用的Cardo树脂而言,具有该Cardo结构的骨架可以通过键合于其上的官能团之间的反应等进行聚合而形成。Cardo树脂具有用一个元素连接主链和体积大的侧链而成的结构(Cardo结构),在相对于主链大致垂直的方向具有环状结构。
具有环氧缩水甘油醚结构的Cardo结构的例子示于式(4)。
[化学式4]
Figure BDA00001707784100131
(式(4)中,n表示0~10的整数。)
作为具有Cardo结构的单体,例如可以举出:双(缩水甘油氧基苯基)芴型环氧树脂;双酚芴型环氧树脂与丙烯酸形成的缩合物;9,9-双(4-羟基苯基)芴、9,9-双(4-羟基-3-甲基苯基)芴等含Cardo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。Cardo树脂为将具有Cardo结构的单体聚合而得到的聚合物,也可以为与其它的可共聚的单体形成的共聚物。上述单体的聚合方法采用常用方法即可。
本发明中使用的聚硅氧烷的结构没有特别限定,可以优选举出通过混合式(5)所示的有机硅烷的一种以上并使其反应而得到的聚硅氧烷。
[化学式5]
Figure BDA00001707784100141
式(5)中的R9表示氢、碳原子数1~10的烷基、碳原子数2~10的链烯基、碳原子数6~15的芳基中的任意一种,多个R9分别可以相同也可以不同。另外,这些烷基、链烯基及芳基均可以具有取代基,另外,也可以是不具有取代基的无取代体,可以根据组合物的特性来选择。作为烷基的具体例,可以举出: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。作为链烯基的具体例,可以举出: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,可以举出: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。
式(5)中的R10表示氢、碳原子数1~6的烷基、碳原子数1~6的酰基、碳原子数6~15的芳基中的任意一种,多个R10分别可以相同也可以不同。另外,这些烷基、酰基均可以具有取代基,另外也可以为不具有取代基的无取代体,可以根据组合物的特性来选择。作为烷基的具体例,可以举出:甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基。作为酰基的具体例,可以举出:乙酰基。作为芳基的具体例,可以举出:苯基。式(5)中的n表示0~3的整数。在n为0时为4官能性硅烷,在n为1时为3官能性硅烷、在n为2时为2官能性硅烷,在在n为3时为1官能性硅烷。
作为式(5)所示的有机硅烷的具体例,可以举出:四甲氧基硅烷、四乙氧基硅烷等4官能性硅烷;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、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、正丁基三甲氧基硅烷、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-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、对羟基苯基三甲氧基硅烷、2-(对羟基苯基)乙基三甲氧基硅烷、4-羟基-5-(对羟基苯基羰氧基)戊基三甲氧基硅烷、三氟甲基三甲氧基硅烷、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、二苯基二甲氧基硅烷等2官能性硅烷;三甲基甲氧基硅烷、三正丁基乙氧基硅烷等1官能性硅烷。
这些有机硅烷中,从由本发明的树脂组合物得到的树脂膜的耐开裂性及硬度的方面考虑,可优选使用3官能性硅烷。另外,这些有机硅烷可以单独使用也可以组合使用两种以上。
本发明中的聚硅氧烷可以通过使上述有机硅烷进行水解及部分缩合而得到。水解及部分缩合可以使用通常的方法。例如在混合物中加入溶剂、水和根据需要的催化剂并进行加热搅拌。搅拌中,可以根据必要通过蒸馏来蒸馏除去水解副产物(甲醇等醇)或缩合副产物(水)。
本发明中使用的聚酰亚胺可以通过对使四羧酸酐和二胺进行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,具有聚酰胺酸、聚酰胺酸酯、聚异酰亚胺、聚酰胺酸磺酰胺等。
作为可以用作聚酰亚胺原料的酸二酐,具体而言,可以举出:均苯四酸二酐、3,3’,4,4’-联苯四羧酸二酐、2,3,3’,4’-联苯四羧酸二酐、2,2’,3,3’-联苯四羧酸二酐、3,3’,4,4’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2’,3,3’-二苯甲酮四羧酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)丙烷二酐、2,2-双(2,3-二羧基苯基)丙烷二酐、1,1-双(3,4-二羧基苯基)乙烷二酐、1,1-双(2,3-二羧基苯基)乙烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)甲烷二酐、双(2,3-二羧基苯基)甲烷二酐、双(3,4-二羧基苯基)砜二酐、双(3,4-二羧基苯基)醚二酐、1,2,5,6-萘四羧酸二酐、2,3,6,7-萘四羧酸二酐、2,3,5,6-吡啶四羧酸二酐、3,4,9,10-苝四羧酸二酐、2,2-双(3,4-二羧基苯基)六氟丙烷二酐等芳香族四羧酸二酐及丁烷四羧酸二酐、1,2,3,4-环戊烷四羧酸二酐等脂肪族四羧酸二酐等。这些酸二酐可以单独使用或组合两种以上使用。
作为可以用作聚酰亚胺原料的二胺的具体例,可以举出:3,4’-二氨基二苯基醚、4,4’-二氨基二苯基醚、3,4’-二氨基二苯基甲烷、4,4’-二氨基二苯基甲烷、3,4’-二氨基二苯基砜、4,4’-二氨基二苯基砜、3,4’-二氨基二苯硫醚、4,4’-二氨基二苯硫醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、挥发油(ベンジン)、间苯二胺、对苯二胺、1,5-萘二胺、2,6-萘二胺、双(4-氨基苯氧基苯基)砜、双(3-氨基苯氧基苯基)砜、双(4-氨基苯氧基)联苯、双{4-(4-氨基苯氧基)苯基}醚、1,4-双(4-氨基苯氧基)苯、2,2’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’-二乙基-4,4’-二氨基联苯、2,2’,3,3’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、3,3’,4,4’-四甲基-4,4’-二氨基联苯、2,2’-二(三氟甲基)-4,4’-二氨基联苯、或者用烷基或卤原子取代于这些芳香族环而成的化合物及脂肪族环己二胺、亚甲基双环己胺等。这些二胺可以单独使用或组合两种以上使用。
本发明中使用的聚酰亚胺可通过公知的方法来合成。即,可通过以下公知的方法来合成:选择性地组合四羧酸二酐和二胺并使它们在N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、六甲基磷酰三胺、γ-丁内酯、环戊酮等极性溶剂中进行反应等。
本发明中使用的含有通式(1)所示的单体单元(e)的树脂是含有通过将下述通式(1)所示的单体进行聚合而得到的单元(e)而成的环状烯烃树脂。
[化学式6]
(上述式(1)中,R1表示碳原子数5~16的支链状烷基。)
上述通式(1)中,R1为碳原子数5~16的支链状烷基,例如可以举出: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。其中,由于耐热性及在有机溶剂中的溶解性更优异,故优选碳原子数6~14的支链状烷基,更优选碳原子数7~10的支链状烷基。碳原子数为4以下时,在有机溶剂中的溶解性差,碳原子数为17以上时,耐热性变差,进而,存在经图案化的树脂膜由于热而熔融从而导致图案消失的问题。
作为上述通式(1)所示的单体的具体例,可以举出:N-(1-甲基丁基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-甲基丁基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基戊基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-甲基戊基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-乙基丁基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-乙基丁基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-甲基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-甲基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-丁基戊基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-丁基戊基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(4-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-乙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-乙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-乙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-丙基戊基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-丙基戊基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(4-甲基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-乙基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-乙基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-乙基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(4-乙基庚基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-丙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-丙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-丙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基壬基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-甲基壬基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-甲基壬基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(4-甲基壬基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(5-甲基壬基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-乙基辛基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(2-乙基辛基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(3-乙基辛基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(4-乙基辛基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基癸基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基十二烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基十一烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基十二烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基十三烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基十四烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺、N-(1-甲基十五烷基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺等。另外,这些分别可以单独使用,也可以组合使用两种以上。
作为上述通式(1)所示的单体的制造方法,没有特别限定,例如可以通过对应的胺和5-降冰片烯-2,3-二羧酸酐的酰胺化反应而得到。另外,可以通过用公知的方法对酰胺化反应的反应液进行分离、纯化制来高效地分离得到的单体。
树脂(A)中的上述通式(1)所示的单体单元(e)的含有比例相对于单体单元总量优选为10~90摩尔%。上述通式(1)所示的单体单元(e)的含有比例过少时,有可能树脂(A)在有机溶剂中的溶解性变得不充分,过多时,有可能树脂组合物的放射线敏感性降低,或在显影时产生溶解残留。
另外,上述通式(1)所示的单体单元(e)的含有比例更优选范围根据由本发明中使用的树脂组合物构成的钝化膜的种类而不同。具体而言,当该钝化膜是由含有放射线敏感化合物的树脂组合物形成,利用光刻法进行图案化的钝化膜的情况下,上述通式(1)所示的单体单元(e)的含有比例更优选为30~60摩尔%,特别优选为40~50摩尔%。另一方面,在钝化膜为未利用光刻法进行图案化的钝化膜的情况下上述通式(1)所示的单体单元(e)的含有比例更优选为20~80摩尔%,特别优选为30~70摩尔%。
优选上述通式(1)所示的单体和可共聚的单体的单元经共聚而成的共聚物。作为可共聚的单体,可以举出:上述具有质子性极性基团的环状烯烃单体(a)、具有除通式(1)所示的单体以外的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)。
另外,也可以是使上述通式(1)所示的单体中的至少一种与根据需要所使用的可共聚的单体进行开环聚合而成的开环聚合物。
作为聚合催化剂,可优选使用上述例如钼、钌、锇等的金属络合物。这些聚合催化剂分别可以单独使用或可以组合使用两种以上。
另外,使用氢化催化剂对各单体聚合而成的聚合物进行氢化。作为氢化催化剂,可以使用如上所述例如在烯烃化合物的氢化时通常所使用的物质。具体而言,可以利用齐格勒型均相催化剂、贵金属络合物催化剂及担载型贵金属系催化剂等。这些氢化催化剂中,从不会引起官能团改性等副反应,且能够选择性地对聚合物中的主链的碳-碳不饱和键进行氢化的方面考虑,优选铑、钌等贵金属络合物催化剂,特别优选配位有给电子性高的含氮杂环式卡宾化合物或膦类的钌催化剂。
本发明中所使用的树脂(A)的重均分子量(Mw)通常在1,000~1,000,000的范围,优选在1,500~100,000的范围,更优选在2,000~10,000的范围。
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)及分子量分布可以使用凝胶渗透色谱法进行测定。例如可以采用四氢呋喃等溶剂作为洗提液,作为聚苯乙烯换算分子量求得。
本发明中所使用的有机溶剂(B)没有特别限定。作为其具体例,可以举出:乙二醇、丙二醇、二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇等亚烷基二醇类;乙二醇单***、丙二醇单***、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二丙二醇单甲醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单***等亚烷基二醇单醚类;二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇乙基甲基醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二***、二丙二醇乙甲醚等亚烷基二醇二烷基醚类;丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单***乙酸酯等亚烷基二醇单烷基醚酯类;甲基乙基酮、环己酮、2-庚酮、4-羟基-4-甲基-2-戊酮、环己酮、环戊酮等酮类;甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、3-甲氧基-3-甲基丁醇等醇类;四氢呋喃、二噁烷等环状醚类;甲基溶纤剂乙酸酯、乙基溶纤剂乙酸酯等溶纤剂酯类;苯、甲苯、二甲苯等芳香族烃类;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乳酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸甲酯、γ-丁内酯等酯类;N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺类;二甲基亚砜等砜类等。其中,优选二乙二醇乙基甲基醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、环戊酮及N-甲基-2-吡咯烷酮。
这些有机溶剂(B)可以分别单独使用或组合使用两种以上。有机溶剂(B)的使用量相对于树脂100重量份通常在20~10,000重量份的范围,优选在50~5,000重量份的范围,更优选在100~1,000重量份的范围。
本发明中使用的的树脂组合物中,优选还含有具有酸性基团的化合物(C)。具有酸性基团的化合物(C)没有特别限定,优选脂肪族化合物、芳香族化合物、杂环化合物,进一步优选芳香族化合物、杂环化合物。这些化合物(C)可以分别单独使用或组合使用两种以上。
酸性基团数没有特别限定,优选具有两个以上酸性基团,特别优选具有两个酸性基团。酸性基团之间可以相同也可以不同。
酸性基团为酸性的官能团即可,作为其具体例,可以举出:磺酸基、磷酸基等强酸性基团;羧基、硫醇基及羧基亚甲基硫基等弱酸性基团。其中,优选羧基、硫醇基或羧基亚甲基硫基,特别优选羧基。另外,这些酸性基团中,优选酸解离常数pKa在3.5以上且5.0以下范围的基团。另外,在具有两个以上酸性基团的情况下,将第一解离常数pKa1设为酸解离常数。需要说明的是,对pKa而言,在稀水溶液条件下,酸解离常数Ka为[H3O+][B-]/[BH]。在此,BH表示有机酸,B-表示有机酸的共轭碱。pKa为pKa=-logKa。另外,对pKa的测定方法而言,例如可以使用pH计来测定氢离子浓度并由该物质的浓度和氢离子浓度算出pKa。
在本发明中,由于使用具有这些酸性基团的化合物(C),由本发明的树脂组合物形成的钝化膜在提高薄膜晶体管的可靠性方面优异。
在本发明中,上述化合物(C)可以具有酸性基团以外的取代基。作为这样的取代基,可以举出:烷基、芳基等烃基;以及,卤原子;烷氧基、芳氧基、酰氧基、杂环氧基;被烷基或芳基或杂环基所取代的氨基、酰基氨基、脲基、氨基磺酰氨基、烷氧基羰基氨基、芳氧基羰基氨基;烷硫基、芳硫基、杂环硫基等不具有质子的极性基团及被这些不具有质子的极性基团所取代的烃基等。
作为化合物(C)的具体例,可以举出:甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸、丁酸、戊酸、己酸、庚酸、辛酸、壬酸、癸酸、乙醇酸、甘油酸、乙二酸(也称为“草酸”)、丙烷二酸(也称为“丙二酸”)、丁二酸(也称为“琥珀酸”)、戊二酸、己烷二酸(也称为“肥酸”)、1,2-环己烷二羧酸、2-羟基丙酸、2-羟基丁二酸、2-羟基丙烷三羧酸、巯基琥珀酸、二巯基琥珀酸、2,3-二巯基-1-丙醇、1,2,3-三巯基丙烷、2,3,4-三巯基-1-丁醇、2,4-二巯基-1,3-丁烷二醇、1,3,4-三巯基-2-丁醇、3,4-二巯基-1,2-丁烷二醇、1,5-二巯基-3-乙硫醚(thiapentane)等脂肪族化合物;苯甲酸、对羟基苯甲酸、邻羟基苯甲酸、2-萘羧酸、甲基苯甲酸、二甲基苯甲酸、三甲基苯甲酸、3-苯基丙酸、2-羟基苯甲酸、二羟基苯甲酸、二甲氧基苯甲酸、苯-1,2-二羧酸(也称为“邻苯二甲酸”)、苯-1,3-二羧酸(也称为“间苯二甲酸”)、苯-1,4-二羧酸(也称为“对苯二甲酸”)、苯-1,2,3-三羧酸、苯-1,2,4-三羧酸、苯-1,3,5-三羧酸、苯六羧酸、联苯-2,2’-二羧酸、2-(羧基甲基)苯甲酸、3-(羧基甲基)苯甲酸、4-(羧基甲基)苯甲酸、2-(羧基羰基)苯甲酸、3-(羧基羰基)苯甲酸、4-(羧基羰基)苯甲酸、2-巯基苯甲酸、4-巯基苯甲酸、2-巯基-6-萘羧酸、2-巯基-7-萘羧酸、1,2-二巯基苯、1,3-二巯基苯、1,4-二巯基苯、1,4-萘二硫醇、1,5-萘二硫醇、2,6-萘二硫醇、2,7-萘二硫醇、1,2,3-三巯基苯、1,2,4-三巯基苯、1,3,5-三巯基苯、1,2,3-三(巯基甲基)苯、1,2,4-三(巯基甲基)苯、1,3,5-三(巯基甲基)苯、1,2,3-三(巯基乙基)苯、1,2,4-三(巯基乙基)苯、1,3,5-三(巯基乙基)苯等芳香族化合物;烟酸、异烟酸、2-糠酸、吡咯-2,3-二羧酸、吡咯-2,4-二羧酸、吡咯-2,5-二羧酸、吡咯-3,4-二羧酸、咪唑-2,4-二羧酸、咪唑-2,5-二羧酸、咪唑-4,5-二羧酸、吡唑-3,4-二羧酸、吡唑-3,5-二羧酸等含有氮原子的五元杂环化合物;噻吩-2,3-二羧酸、噻吩-2,4-二羧酸、噻吩-2,5-二羧酸、噻吩-3,4-二羧酸、噻唑-2,4-二羧酸、噻唑-2,5-二羧酸、噻唑-4,5-二羧酸、异噻唑-3,4-二羧酸、异噻唑-3,5-二羧酸、1,2,4-噻二唑-2,5-二羧酸、1,3,4-噻二唑-2,5-二羧酸、3-氨基-5-巯基-1,2,4-噻二唑、2-氨基-5-巯基-1,3,4-噻二唑、3,5-二巯基-1,2,4-噻二唑、2,5-二巯基-1,3,4-噻二唑、3-(5-巯基-1,2,4-噻二唑-3-基磺酰基)琥珀酸、2-(5-巯基-1,3,4-噻二唑-2-基磺酰基)琥珀酸、(5-巯基-1,2,4-噻二唑-3-基硫基)乙酸、(5-巯基-1,3,4-噻二唑-2-基硫基)乙酸、3-(5-巯基-1,2,4-噻二唑-3-基硫基)丙酸、2-(5-巯基-1,3,4-噻二唑-2-基硫基)丙酸、3-(5-巯基-1,2,4-噻二唑-3-基硫基)琥珀酸、2-(5-巯基-1,3,4-噻二唑-2-基硫基)琥珀酸、4-(3-巯基-1,2,4-噻二唑-5-基)硫基丁烷磺酸、4-(2-巯基-1,3,4-噻二唑-5-基)硫基丁磺酸等包含氮原子和硫原子的五元杂环化合物;吡啶-2,3-二羧酸、吡啶-2,4-二羧酸、吡啶-2,5-二羧酸、吡啶-2,6-二羧酸、吡啶-3,4-二羧酸、吡啶-3,5-二羧酸、哒嗪-3,4-二羧酸、哒嗪-3,5-二羧酸、哒嗪-3,6-二羧酸、哒嗪-4,5-二羧酸、嘧啶-2,4-二羧酸、嘧啶-2,5-二羧酸、嘧啶-4,5-二羧酸、嘧啶-4,6-二羧酸、吡嗪-2,3-二羧酸、吡嗪-2,5-二羧酸、吡啶-2,6-二羧酸、三嗪-2,4-二羧酸、2-二乙基氨基-4,6-二巯基-仲三嗪、2-二丙基氨基-4,6-二巯基-仲三嗪、2-二丁基氨基-4,6-二巯基-仲三嗪、2-苯胺基-4,6-二巯基-仲三嗪、2,4,6-三巯基-仲三嗪等含有氮原子的六元杂环化合物。其中,从进一步使薄膜晶体管的稳定性良好的观点考虑,酸性基团数优选为两个以上,特别优选为两个。
作为具有两个酸性基团的化合物,优选乙二酸、丙二酸、丁二酸、戊二酸、己二酸、1,2-环己烷二羧酸、苯-1,2-二羧酸(也称为“邻苯二甲酸”)、苯-1,3-二羧酸(也称为“间苯二甲酸”)、苯-1,4-二羧酸(也称为“对苯二甲酸”)、联苯-2,2’-二羧酸、2-(羧基甲基)苯甲酸、3-(羧基甲基)苯甲酸、4-(羧基甲基)苯甲酸、2-巯基苯甲酸、4-巯基苯甲酸、2-巯基-6-萘羧酸、2-巯基-7-萘羧酸、1,2-二巯基苯、1,3-二巯基苯、1,4-二巯基苯、1,4-萘二硫醇、1,5-萘二硫醇、2,6-萘二硫醇、2,7-萘二硫醇等具有两个酸性基团的芳香族化合物;吡咯-2,3-二羧酸、吡咯-2,4-二羧酸、吡咯-2,5-二羧酸、吡咯-3,4-二羧酸、咪唑-2,4-二羧酸-、咪唑-2,5-二羧酸、咪唑-4,5-二羧酸、吡唑-3,4-二羧酸、吡唑-3,5-二羧酸、噻吩-2,3-二羧酸、噻吩-2,4-二羧酸、噻吩-2,5-二羧酸、噻吩-3,4-二羧酸、噻唑-2,4-二羧酸、噻唑-2,5-二羧酸、噻唑-4,5-二羧酸、异噻唑-3,4-二羧酸、异噻唑-3,5-二羧酸、1,2,4-噻二唑-2,5-二羧酸、1,3,4-噻二唑-2,5-二羧酸、(5-巯基-1,2,4-噻二唑-3-基硫基)乙酸、(5-巯基-1,3,4-噻二唑-2-基硫基)乙酸、吡啶-2,3-二羧酸、吡啶-2,4-二羧酸、吡啶-2,5-二羧酸、吡啶-2,6-二羧酸、吡啶-3,4-二羧酸、吡啶-3,5-二羧酸、哒嗪-3,4-二羧酸、哒嗪-3,5-二羧酸、哒嗪-3,6-二羧酸、哒嗪-4,5-二羧酸、嘧啶-2,4-二羧酸、嘧啶-2,5-二羧酸、嘧啶-4,5-二羧酸、嘧啶-4,6-二羧酸、吡嗪-2,3-二羧酸、吡嗪-2,5-二羧酸、吡啶-2,6-二羧酸、三嗪-2,4-二羧酸等具有两个酸性基团的杂环化合物。
通过使用这些化合物,可以得到以下效果:使具有由树脂组合物形成的有机钝化膜的薄膜晶体管的稳定性更加良好。
本发明中使用的树脂组合物中的具有酸性基团的化合物(C)的含量相对于树脂(A)100重量份通常在1~45重量份的范围,优选在1.5~30重量份的范围,进一步优选在2~15重量份的范围。具有酸性基团的化合物(C)的使用量在该范围时,即使在制造后对得到的树脂组合物进行保存,树脂组合物的特性不会因树脂组合物的物性变化而变化,可以得到液态稳定性优异的树脂组合物。
本发明中使用的树脂组合物优选进一步包含化合物(D),该化合物(D)具有选自硅原子、钛原子、铝原子及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。
进而,上述化合物(D)中,优选具有键合于硅原子或钛原子的烃氧基的化合物。另外,上述烃氧基优选为碳原子数1~18的烃氧基。
另外,对化合物(D)而言,在树脂(A)具有质子性极性基团时,特别优选其具有可与质子性极性基团进行反应的官能团。该可与质子性极性基团进行反应的官能团优选异氰酸酯基、巯基、环氧基或胺基,进一步优选环氧基。
作为化合物(D)的具体例,可以举出: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、四正丁氧基硅烷等四烷氧基硅烷类、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-羟基乙基三甲氧基硅烷、2-羟基乙基三乙氧基硅烷、2-羟基丙基三甲氧基硅烷、2-羟基丙基三乙氧基硅烷、3-羟基丙基三甲氧基硅烷、3-羟基丙基三乙氧基硅烷、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、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-(1,3-二甲基-亚丁基)丙基胺、双(三乙氧基甲硅烷基丙基)四硫醚等三烷氧基硅烷类、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甲基三乙酰氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、商品名X-12-414、KBP-44(信越化学工业株式会社制)、217FLAKE、220FLAKE、233FLAKE、z6018(东丽道康宁株式会社制)等含硅原子的化合物;(四异丙氧基钛、四正丁氧基钛、四(2-乙基己醇)钛、异丙氧基钛酸辛二醇酯、二异丙氧基·双(乙酰丙酮)合钛、丙二氧基钛双(乙酰乙酸乙酯)、单硬脂酸三正丁氧基钛、二硬脂酸二异丙氧基钛、硬脂酸钛、二异硬脂酸二异丙氧基钛、(2-正丁氧基羰基苯甲酰氧基)三丁氧基钛、(三乙醇胺酸根)二正丙醇钛以及PLENACT系列(味之素精细化学株式会社制))等含钛原子化合物;(乙酰烷氧基二异丙酸铝)等含铝原子化合物;(四正丙氧基锆、四正丁氧基锆、四乙酰丙酮合锆、三丁氧基乙酰丙酮合锆、单丁氧基乙酰丙酮·双(乙酰乙酸乙酯)合锆、二丁氧基双(乙酰乙酸乙酯)合锆、四乙酰丙酮合锆、硬脂酸三丁氧基锆)等含锆原子化合物。
作为上述化合物(D),优选其中的含硅原子化合物、含钛原子化合物,特别优选具有可与质子性极性基团进行反应的官能团。通过具有上述官能团,使薄膜晶体管的稳定性更良好。
作为具有可与上述质子性极性基团进行反应的官能团的化合物,特别优选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、3-巯基丙基三甲氧基硅烷、3-巯基丙基三乙氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三甲氧基硅烷、3-异氰酸酯丙基三乙氧基硅烷、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-脲基丙基三甲氧基硅烷、3-脲基丙基三乙氧基硅烷、3-三乙氧基甲硅烷基-N-(1,3-二甲基-亚丁基)丙胺、N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基甲基二甲氧基硅烷。这些化合物(D)可以分别单独或组合使用两种以上。
用于本发明的树脂组合物中的化合物(D)含量相对于粘合剂树脂(A)100重量份在1~40重量份的范围,优选在3~30重量份的范围,更优选在5~25重量份的范围。化合物(D)的使用量在该范围时,可以使薄膜晶体管的稳定性更良好。
在用于本发明的树脂组合物中,优选进一步含有放射线敏感化合物(E)而成。
本发明中使用的放射线敏感化合物(E)是通过照射紫外线或电子束等放射线后能够引起化学反应的化合物。在本发明中,放射线敏感化合物(E)优选可以控制由树脂组合物形成的树脂膜的碱溶解性的化合物。
在本发明中,优选使用光产酸剂作为放射线敏感化合物(E)。
作为放射线敏感化合物(E),例如可以举出:苯乙酮化合物,三芳基硫鎓盐,醌二叠氮化合物等叠氮化合物等,优选叠氮化合物,特别优选醌二叠氮化合物。
作为醌二叠氮化合物,例如可以使用醌二叠氮磺酰卤与具有酚性羟基的化合物形成的酯化合物。作为醌二叠氮磺酰卤的具体例,可以举出: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,可以举出:1,1,3-三(2,5-二甲基-4-羟基苯基)-3-苯基丙烷、4,4’-[1-[4-[1-[4-羟基苯基]-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚等。
作为这些以外的具有酚性羟基的化合物,可以举出: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、将具有一个以上酚性羟基的化合物与二环戊二烯进行共聚而得到的低聚物等。
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(2.5摩尔)的缩合物。
作为光产酸剂,除醌二叠氮化合物以外,可以使用鎓盐、卤化有机化合物、α,α’-双(磺酰基)重氮甲烷类化合物、α-羰基-α’-磺酰基重氮甲烷类化合物,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物质。
这些放射线敏感化合物可以分别单独使用或组合使用两种以上。用于本发明的树脂组合物中的放射线敏感化合物(E)含量相对于树脂(A)100重量份在1~100重量份的范围,优选在5~50重量份的范围,更优选在10~40重量份的范围。放射线敏感化合物(E)的使用量若在该范围,则在将形成于任意基板上的包含树脂组合物的树脂膜进行图案化时,放射线照射部和放射线未照射部在显影液中的溶解度差变大,容易通过显影进行图案化,且放射线灵敏度也变高,故优选。
在本发明中,作为树脂组合物的成分,优选进一步含有交联剂(F)。作为交联剂(F),可使用在分子内具有两个以上、优选具有三个以上可与树脂(A)进行反应的官能团的物质。交联剂(F)所具有的官能团只要可与粘合剂树脂中的官能团或不饱和键等进行反应就没有特别限定,优选可以与质子性极性基团进行反应的基团。
作为这种官能团,例如可以举出:氨基、羟基、环氧基、异氰酸酯基等,更优选为氨基、环氧基及异氰酸酯基,进一步优选为环氧基。
作为交联剂(F)的具体例、可以举出:六亚甲基二胺等脂肪族多胺类;4,4’-二氨基二苯醚、二氨基二苯砜等芳香族多胺类;2,6-双(4’-叠氮苯亚甲基)环己酮、4,4’-二叠氮二苯砜等叠氮类;尼龙、聚对苯二甲酸1,6-己二酰胺、聚间苯二甲酸1,6-己二胺等聚酰胺类;N,N,N’,N’,N”,N”-六(烷氧基甲基)三聚氰胺等三聚氰胺类;N,N’,N”,N”’-四(烷氧基甲基)甘脲等甘脲类;乙二醇二(甲基)丙烯酸酯等丙烯酸酯化合物;六亚甲基二异氰酸酯类多异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯类多异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯类多异氰酸酯、氢化二苯基甲烷二异氰酸酯等异氰酸酯类化合物;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型环氧树脂、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、多酚型环氧树脂、环状脂肪族环氧树脂、脂肪族缩水甘油醚、环氧丙烯酸酯聚合物等环氧化合物。
作为这样的环氧化合物的具体例,可以举出:以二环戊二烯作为骨架的3官能性环氧化合物(商品名“XD-1000”、日本化药公司制)、[2,2-双(羟基甲基)1-丁醇的1,2-环氧-4-(2-环氧乙烷基)环己烷加成物(具有环己烷骨架及末端环氧基的15官能性脂环式环氧树脂、商品名“EHPE 3150”、大赛璐化学工业公司制)、环氧-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官能性环氧树脂、商品名“Epolead GT301”、大赛璐化学工业公司制)、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官能性环氧树脂、商品名“Epolead GT401”、大赛璐化学工业公司制)、3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯(商品名“CELLOXIDE 2021P”、大赛璐化学工业公司制)等具有脂环结构的环氧化合物;芳香族胺型多官能环氧化合物(商品名“H-434”、东都化成工业公司制)、甲酚酚醛清漆型多官能环氧化合物(商品名“EOCN-1020”、日本化药公司制)、苯酚酚醛清漆型多官能环氧化合物(EPICOAT 152、154、日本环氧树脂公司制)、具有萘骨架的多官能环氧化合物(商品名EXA-4700、大日本油墨化学株式会社制)、链状烷基多官能环氧化合物(商品名“SR-TMP”、坂本药品工业公司制)、多官能环氧聚丁二烯(商品名“Epolead PB3600”、大赛璐化学工业公司制)、甘油的缩水甘油聚醚化合物(商品名“SR-GLG”、阪本药品工业株式会社制)、二甘油多缩水甘油醚化合物(商品名“SR-DGE”、阪本药品工业株式会社制)、多甘油多缩水甘油醚化合物(商品名“SR-4GL”、阪本药品工业株式会社制)等不具有脂环结构的环氧化合物。
其中,优选环氧化合物,更优选具有脂环结构的环氧化合物,由于其可以使具有由本树脂组合物形成的有机钝化膜的薄膜晶体管的稳定性更加良好。
交联剂(F)的分子量没有特别限定,通常为100~100,000,优选为500~50,000,更优选为1,000~10,000。交联剂可以分别单独使用或组合使用两种以上。
用于本发明的树脂组合物中的交联剂(F)的含量相对于树脂(A)100重量份通常在0.1~200重量份的范围,优选在1~150重量份的范围,更优选在5~100重量份的范围。交联剂的使用量在该范围时,可得到充分的耐热性,故优选。
可以根据需要在不损伤本发明效果的范围内,在用于本发明的树脂组合物中含有感光剂、表面活性剂、潜酸产生剂、抗氧化剂、光稳定剂、消泡剂、颜料、染料等其它配合剂等。
作为感光剂的具体例,可以举出:2H-吡啶并(3,2-b)-1,4噁嗪-3(4H)-酮类、10H-吡啶并-(3,2-b)-1,4-苯并噻嗪类、脲唑类、乙内酰脲类、丙二酰脲酸类、甘氨酸酐类、1-羟基苯并***类、四氧嘧啶类、马来酰亚胺类等。
在本发明中,优选含有表面活性剂作为树脂组合物成分。
出于防止条纹(涂布条痕)、提高显影性等目的而使用表面活性剂。作为其具体例,可以举出:聚氧乙烯月桂基醚、聚氧乙烯硬脂基醚、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;聚乙二醇双月桂酸酯、聚乙二醇双硬脂酸酯等聚氧乙烯双烷基酯类等非离子类表面活性剂;氟类表面活性剂;有机硅类表面活性剂;甲基丙烯酸共聚物类表面活性剂;丙烯酸共聚物类表面活性剂等。
出于提高本发明树脂组合物的耐热性及耐化学药品性的目的而使用有潜酸产生剂。作为其具体例,可以举出通过加热而产生酸的阳离子聚合催化剂。可以举出:硫鎓盐、苯并噻唑鎓盐、铵盐、磷鎓盐等。其中,优选硫鎓盐及苯并噻唑鎓盐。
作为抗氧化剂,可以使用用于通常的聚合物的酚系抗氧化剂、磷类抗氧化剂、硫类抗氧化剂、内酯类抗氧化剂等。例如:作为苯酚类,可以举出: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’-亚丁基-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,可以举出亚磷酸三苯酯及亚磷酸三(壬基苯基)酯,作为硫系抗氧化剂,可以举出硫代二丙酸二月桂酯等。
在本发明中,优选含有光稳定剂作为树脂组合物成分。光稳定剂可以为二苯甲酮类、水杨酸酯类、苯并***类、氰基丙烯酸酯类、金属络合盐类等紫外线吸收剂、受阻胺类(HALS)等捕捉由光产生的自由基的物质等中的任意物质。其中,HALS为具有哌啶结构的化合物,对本发明组合物的着色少且稳定性良好,故优选。作为具体的化合物,可以举出: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。
用于本发明的树脂组合物的制备方法没有特别限定,利用公知的方法混合树脂组合物的各构成成分,即树脂(A)及有机溶剂(B)以及根据期望使用的其它成分即可。
混合方法没有特别限定,优选将树脂组合物的各构成成分溶解或分散在有机溶剂(B)中而得到溶液或分散液进行混合。由此,以溶液或分散液的形态得到本发明的树脂组合物。
将用于本发明的树脂组合物的各构成成分溶解或分散在有机溶剂(B)中的方法采用常用方法即可。具体而言,可以使用采用了搅拌子和磁力搅拌子进行的搅拌、高速均质器、分散器(dispar)、行星搅拌器、双轴搅拌器、球磨机、三辊机等进行。另外,将各成分溶解或分散在有机溶剂(B)中后,可以使用例如孔径0.5μm左右的过滤器等进行过滤。
将用于本发明的树脂组合物的各构成成分溶解或分散在有机溶剂(B)时的固体成分浓度通常为1~70重量%,优选为5~60重量%,更优选为10~50重量%。固体成分浓度在该范围时,可使溶解稳定性、对基板的涂布性及所形成的树脂膜的膜厚均匀性、平坦性等高度平衡。
在本发明中,在具有薄膜晶体管的基板上形成钝化膜之后,可以使该钝化膜发生交联,上述薄膜晶体管经过除去沟道区域的半导体层表面的氧化膜的工序而得到。
形成于上述基板上的钝化膜的交联可以通过树脂(A)的交联反应而进行,优选使用交联剂。交联根据交联剂的种类选择适宜的方法即可,通常通过加热来进行。加热方法例如可以使用热板、烘箱等来进行。加热温度通常为180~250℃,加热时间根据钝化膜的大小、厚度及使用的设备等来适宜选择,例如在使用热板的情况下,通常在5~90分钟的范围;在使用烤箱的情况下,通常在30~120分钟的范围。加热也可以根据需要在不活泼气体气氛下进行。作为不活泼气体,只要不含氧且不会使钝化膜氧化即可,例如可以举出:氮、氩、氦、氖、氙、氪等。其中,优选氮和氩,特别优选氮。特别优选氧含量为0.1体积%以下、优选0.01体积%以下的不活泼气体,特别优选氮。这些不活泼气体可以分别单独使用或组合使用两种以上。
在本发明中,上述钝化膜可以被图案化。基板上所形成的钝化膜的图案化例如可以通过如下等方法进行:将光致抗蚀剂作为掩模进行干式蚀刻的方法或使树脂组合物含有放射线敏感性物质,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像图案并使用显影液使潜像图案显现的方法等。
作为活性放射线,只要是可以使光产酸剂活化而改变含有光产酸剂的交联性组合物的碱可溶性的射线即可,没有特别的限定。具体而言,可以使用紫外线、g射线及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;如电子束之类的粒子束等。作为将这些活性放射线选择性地照射成图案状而形成潜像图案的方法,采用常用方法即可,例如可以使用如下方法:利用缩小投影曝光装置等经由期望的掩模图案照射紫外线、g射线、i射线、KrF准分子激光及ArF准分子激光等光线的方法或通过电子束等粒子束进行描绘的方法等。在使用光线作为活性放射线的情况下,可以采用单一波长光,也可以采用混合波长光。照射条件可根据使用的活性放射线适宜选择,例如在使用波长200~450nm的光线时,照射量通常在10~1,000mJ/cm2的范围,优选在50~500mJ/cm2的范围,根据照射时间及照度确定。如上照射活性放射线后,根据需要,在60~130℃左右的温度下对树脂膜进行加热处理1~2分钟左右。
接着,对钝化膜上所形成的潜像图案进行显影而使其显现。在本发明中,将这样的工序称为“图案化”,将经图案化的钝化膜称为“图案化钝化膜”。作为显影液,通常可使用碱性化合物的水性溶液。作为碱性化合物,例如可以使用:碱金属盐、胺及铵盐。碱性化合物可以为无机化合物也可以为有机化合物。作为这些化合物的具体例,可以举出: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、正丙基胺等伯胺;二乙胺、二正丙基胺等仲胺;三乙胺、甲基二乙胺等叔胺;四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丁基氢氧化铵、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]十一碳-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。这些碱性化合物可以分别单独使用或组合使用两种以上。
作为碱水性溶液的水性介质,可以使用水;甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂。碱水性溶液可以为添加适当量的表面活性剂等而成的溶液。
作为使显影液与具有潜像图案的钝化膜接触的方法,例如可以使用桨叶搅拌法(パドル法)、喷雾法、浸渍法等。显影温度通常在0~100℃的范围,优选在5~55℃的范围,更优选在10~30℃的范围,显影时间通常可在30~180秒的范围内适宜选择。
如上形成目标图案化钝化膜后,为了除去基板上、基板背面及基板端部的显影残渣,可以根据需要用冲洗液对基板进行冲洗。冲洗处理后,利用压缩空气或压缩氮除去残留的冲洗液。
进而,为了使光产酸剂失活,也可以根据需要对具有图案化钝化膜的基板整体照射活性放射线。为了照射活性放射线,可以利用上述潜像图案的形成时所例示的方法。也可以在照射的同时或照射后加热钝化膜。作为加热方法,例如可以举出:利用加热板或在烘箱内对基板进行加热的方法。温度通常在100~300℃的范围,优选在120~200℃的范围。
在本发明中,可以在基板上形成图案化树脂后进行图案化树脂的交联反应。交联与上述基板上所形成的钝化膜的交联同样地进行即可。
根据本发明的半导体元件基板的制造方法,可以制造一种可靠性高的半导体元件基板。
通过本发明的制造方法而得到的薄膜晶体管可用于有源矩阵型液晶显示器及有源矩阵型有机EL等显示装置。另外,通过本发明的制造方法制造的半导体元件的钝化膜平坦,因此,在显示装置中,可以谋求提高亮度。另外,可以谋求降低耗电量。另外,可以谋求提高薄膜晶体管的寿命。
另外,含有有机材料而成的钝化膜为低介电常数,因此,可以抑制RC延迟。
实施例
以下,举出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,各例子中的“份”及“%”分别为“重量份”及“重量%”。
通过以下的方法对各特性进行评价。
(1)薄膜晶体管特性
使用半导体参数分析仪(Agilent公司制4156A)对刚制作后的测定用试样(具有薄膜晶体管的基板)的源电极漏电极间电流随栅极电压变化而产生的变化进行测定。在源电极和漏电极之间施加10V的电压,将在-10V~15V的范围内以每次0.2V改变栅极电压时源电极漏电极间电流的最小值设为断态漏电流值并进行观测。接着,将测定用试样设置在设定为温度60℃、湿度90%的恒温恒湿槽(ESPEC公司制Platinus PR-2KP)中。设置后,每20小时通过上述方法对断态漏电流值进行测定直到100小时,超过100小时之后,每100小时通过上述方法对断态漏电流值进行测定,将断态漏电流值到达1.0×10-11A的时间作为薄膜晶体管特性进行观测。根据该分析,可知薄膜晶体管特性越长薄膜晶体管的可靠性越高。
(制造例1)
将由N-(2-乙基己基)-双环[2.2.1]庚-5-烯-2,3-二羧基酰亚胺(NEHI)40摩尔%及8-羟基羰基四环[4.4.0.12,5.17,10]十二碳-3-烯(TCDC)60摩尔%构成的单体混合物100份、1,5-己二烯2份、氯·(1,3-二甲基咪唑啉-2-亚基)(三环己基膦)亚苄基钌(通过Org.Lett.,的第1卷、953页、1999年所记载的方法来合成)0.02份及二乙二醇甲基乙基醚400份装入氮置换后的玻璃制耐压反应器中,一边搅拌一边在80℃下使其反应4小时,得到聚合反应液。接着,将得到的聚合反应液加入高压釜中,在150℃、氢压4MPa下搅拌5小时来进行氢化反应,由此得到环状烯烃树脂溶液。得到的溶液中的环状烯烃树脂的聚合转化率为99.7%,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%。
接着,在如上得到的环状烯烃树脂溶液(溶液中的环状烯烃树脂为100份的量)中添加作为具有酸性基团的化合物的吡嗪-2,3-二羧酸2份、作为放射线敏感化合物的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(2摩尔)的缩合物(东洋合成工业公司制“TS200”)30份、作为交联剂的甲醚化三聚氰胺树脂(Cytec Industries公司制“Cymel 370”)30份,3,4-环氧环己烯基甲基-3’,4’-环氧环己烯羧酸酯(大赛璐化学工业公司制“CELLOXIDE 2021P”)30份及环氧化丁烷四羧酸四(3-环己烯基甲基)修饰的ε-己内酯(大赛璐化学工业公司制“Epolead GT401”)10份、作为抗氧化剂的季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](Ciba Specialty Chemicals公司制“rganox 1010”)1份以及作为表面活性剂的溶液中的浓度为300ppm量的有机硅类表面活性剂(信越silicone公司制“KP-341”),再添加二乙二醇甲基乙基醚100份并混合搅拌。搅拌30分钟后,使用孔径0.45μm的聚四氟乙烯制过滤器对该溶液进行过滤,制备含有环状烯烃树脂且具有放射线敏感性的树脂组合物(α)。
(制造例2)
将苯乙烯20份、甲基丙烯酸丁酯25份、丙烯酸2-乙基己酯25份、甲基丙烯酸30份、2,2-偶氮二异丁腈0.5份及丙二醇单甲醚乙酸酯300份装入氮置换后的玻璃制耐压反应器中,在氮气流中进行搅拌的同时在80℃下使其反应4小时。然后,通过利用旋转蒸发仪浓缩得到的反应溶液,以35%的固体成分浓度得到丙烯酸树脂溶液。得到的溶液中的丙烯酸树脂的聚合转化率为99%以上,重均分子量为15000,数均分子量为6500,分子量分布为2.31。
接着,在如上得到的丙烯酸树脂溶液(当溶液中的丙烯酸树脂为100份时的量)中添加作为具有键合于硅原子上的烃氧基的化合物的3-环氧丙氧基丙基三甲氧基硅烷(东丽道康宁株式会社制“SH-6040”)10份、作为放射线敏感化合物的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(2摩尔)的缩合物(东洋合成工业公司制“TS200”)30份、作为交联剂的甲醚化三聚氰胺树脂(Cytec Industries公司制“Cymel 350”)50份、作为抗氧化剂的季戊四醇四[3-(3,5-二叔丁基-4-羟基苯基)丙酸酯](Ciba SpecialtyChemicals公司制“Irganox 1010”)1份及作为表面活性剂的有机硅类表面活性剂(溶液浓度为300重量ppm时的量)(信越silicone公司制“KP-341”),再添加丙二醇单甲醚乙酸酯100份并进行混合搅拌。搅拌30分钟后,利用孔径0.45μm的聚四氟乙烯制过滤器对该溶液进行过滤,制备含有丙烯酸树脂且具有放射线敏感性的树脂组合物(β)。
(实施例1)
通过溅射法在玻璃基板(康宁公司、制品名Corning1737)上形成作为栅电极的厚度200nm的铬膜。接着,为了对上述铬膜进行图案化而制作栅电极,通过旋涂法将用作蚀刻掩模的正型光致抗蚀剂(日本瑞翁公司制造ZPP-1800U3)涂布在上述铬膜上,使用热板除去溶剂,由此形成1.5μm的抗蚀剂膜。接着,进行曝光工序和显影工序,对抗蚀剂膜进行图案化。接着,使用硝酸铵铈作为蚀刻液,通过湿式蚀刻对铬膜进行图案化从而形成栅电极。接着,使用单乙醇胺(MEA)和二甲基亚砜(DMSO)的混合溶液(MEA/DMSO=7/3)作为剥离液除去抗蚀剂膜。
接着,分别通过CVD法依次形成覆盖栅电极而成为栅极绝缘膜的厚度450nm的氮化硅膜、成为半导体层的厚度250nm的a-Si层(非晶硅层)及成为添加有杂质的半导体层的厚度50nm的n+Si层。接着,为了将上述半导体层及添加有杂质的半导体层图案化为岛状,通过旋涂法将用作蚀刻掩模的正型光致抗蚀剂(日本瑞翁公司制造的ZPP-1800U3)涂布在添加有杂质的半导体层上并使用热板除去溶剂,由此形成1.5μm的抗蚀剂膜。接着,经曝光工序、显影工序对抗蚀剂膜进行图案化。接着,通过干式蚀刻将添加有杂质的半导体层和半导体层图案化为岛状。接着,使用单乙醇胺(MEA)和二甲基亚砜(DMSO)的混合溶液(MEA/DMSO=7/3)作为剥离液除去抗蚀剂膜。接着,利用氢等离子体处理用装置(将Dipole Ring Magnet[东京电子公司制]改良成可进行等离子体处理的装置)在施加100W的偏压的状态下进行5分钟的氢等离子体处理。接着,用超纯水对经过至上述工序的基板进行30秒的冲洗,利用氮气将在冲洗时附着的超纯水从基板表面除去。接着,通过旋涂法将用于形成含有有机材料的钝化膜的上述树脂组合物(α)涂布在经上述工序后的基板上,并使用热板在90℃下加热干燥(预烘干)2分钟,形成膜厚2.5μm的树脂膜。接着,在空气中经由10μm×10μm的孔图案的掩模对该树脂膜照射365nm且光强度为5mW/cm2的紫外线40秒。接着,使用0.4重量%的四甲基氢氧化铵水溶液在23℃下进行90秒的显影处理后,用超纯水冲洗30秒,形成接触孔的图案后,在230℃下加热(后烘干)60分钟。由此,得到形成有经图案化的有机钝化膜的薄膜晶体管。
(实施例2)
在氢等离子体处理中,将偏压设为0W,除此以外,利用与实施例1同样的方法得到形成有经图案化的有机钝化膜的薄膜晶体管。
(实施例3)
使用树脂组合物(β)代替树脂组合物(α),除此以外,利用与实施例2同样的方法得到形成了经图案化的有机钝化膜的薄膜晶体管。
(比较例1)
除未进行氢等离子体处理以外,与实施例1同样地制作形成有经图案化的有机钝化膜的薄膜晶体管并进行评价。
(比较例2)
将钝化膜变更为通过以硅烷气体和氨气作为原料的CVD法进行成膜的氮化硅膜(SiNx膜),除此以外,与实施例1同样地制作薄膜晶体管并进行评价。
(比较例3)
除未进行氢等离子体处理以外,与比较例2同样地制作薄膜晶体管并进行评价。
(比较例4)
除未进行氢等离子体处理以外,与实施例3同样地制作形成有经图案化的有机钝化膜的薄膜晶体管并进行评价。
另外,在表1中也显示了对以下特性进行评价的结果。
(2)开口率
将除布线部及晶体管部以外的能通过光的部分的面积相对于制作的薄膜晶体管基板的面积的比例作为开口率。开口率越高,亮度越优异。
(3)TFT制作后的钝化膜制作工序数目
对利用图1的(a)~图2(c)所示的工序制作薄膜晶体管后直到得到形成有图案化钝化膜的薄膜晶体管所需要的工序数目进行比较。
即,在实施例1~3中,需要如下六道工序:(i)氢等离子体处理、(ii)清洗、(iii)涂布、(iv)曝光、(v)显影、(vi)烘干。
另外,在比较例1及4中,需要如下五道工序:(i)清洗、(ii)涂布、(iii)曝光、(iv)显影、(v)烘干。
另外,在比较例2中、需要如下八道工序:(i)清洗、(ii)利用CVD法形成SiNx膜、(iii)清洗、(iv)涂布、(v)曝光、(vi)显影、(vii)烘干、(viii)干式蚀刻。
另外,在比较例3中,需要如下九道工序:(i)氢等离子体处理、(ii)清洗、(iii)利用CVD法形成SiNx膜、(iv)清洗、(v)涂布、(vi)曝光、(vii)显影、(viii)烘干、(ix)干式蚀刻。
(4)相对介电常数及RC延迟
通过旋涂法将制造例1及2中制作的含有有机材料的树脂组合物涂布在硅晶片上后,使用热板在90℃下加热干燥(预烘干)2分钟,形成膜厚2.5μm的树脂膜。接着,在230℃下加热60分钟,得到由形成有含有有机材料的树脂膜的硅晶片构成的试验用试样。
另外,利用以硅烷气体和氨气作为原料的CVD法在硅晶片上形成氮化硅膜(SiNx膜),使用热板在90℃下加热干燥(预烘干)2分钟,形成膜厚120nm的树脂膜。接着,在230℃下加热60分钟,得到由形成了SiNx膜的硅晶片构成的试验用试样。然后,使用得到的试验用试样并依据JIS C6481在10kHz(室温)下测定树脂膜及SiNx膜的相对介电常数。相对介电常数越低越优选。
对RC延迟而言,在65英寸的全高清电视机中,将输入信号设为10V,通过下式算出数据布线末端达到97%电压所需的时间,作为RC延迟时间(DT)显示。
V(t)=V(1-exp[t/RC])
V:输入电压,t:时间,R:数据布线的电阻,C:数据布线的寄生容量
[表1]
Figure BDA00001707784100351
由表1的结果可知,进行氢等离子体处理且在钝化膜中使用有有机材料的薄膜晶体管即使在苛刻的气氛下特性也不会劣化,可靠性非常高。另外,与使用有含有无机材料即SiNx而成的钝化膜的基板相比,使用有含有有机材料而成的钝化膜的薄膜晶体管基板的工序数少且可以简便地进行制造。进而,含有有机材料的钝化膜的开口率高,因此,亮度优异,进而相对介电常数低,能够抑制RC延迟。

Claims (5)

1.一种半导体元件基板的制造方法,其包括以下工序:
对半导体元件表面或所述半导体元件所含的半导体层表面进行等离子体处理的工序;
在进行了所述等离子体处理的所述半导体元件表面或所述半导体层表面上形成含有有机材料的钝化膜的工序。
2.根据权利要求1所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述等离子体处理为氢等离子体处理。
3.根据权利要求1或2所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述半导体元件或所述半导体层是通过以下工序制造的,所述工序包括:
在基板上形成栅电极、栅极绝缘膜、半导体层及源·漏电极的工序,以及
形成沟道区域的工序。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述有机材料为含有树脂的树脂组合物。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的半导体元件基板的制造方法,其中,所述等离子体处理的处理时间为1~10分钟。
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