[发明专利]放射线敏感性树脂组合物、叠层体及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及适合使用于制造集成电路元件、液晶显示元件、固体摄像元件等电子部件和光学部件的放射线敏感性树脂组合物，在基板上叠层由该组合物制成的树脂膜而构成的叠层体及该叠层体的制造方法。

背景技术

在集成电路元件、液晶显示元件、固体摄像元件、彩色滤光片、黑色矩阵等电子部件中，设置着用于防止其劣化和损伤的保护膜、用于将元件表面或配线平坦化的平坦化膜、用于保持电绝缘性的电绝缘膜等各种树脂膜。另外，在薄膜晶体管型液晶用显示元件和集成电路元件等元件中，为了将被配置为层状的布线之间绝缘，设置着作为层间绝缘膜的树脂膜。

以往，作为用于形成这些树脂膜的树脂材料，通常使用环氧树脂等热固性树脂材料。但是，随着近年布线或设备的高密度化，对于这些树脂材料，也要求开发能够形成微细图案、低介电性等电特性优异的新型放射线敏感性树脂组合物。

另外，在形成有图案的树脂膜(图案化树脂膜)中，不仅要求截面形状为具有棱角(角張つた)的形状，而且根据用途，要求有平缓(なだらか)形状的图案。作为其例子，可以列举作为传真机、电子复印机、固体摄像元件等晶载彩色滤光片(ォンチップカラ一フィルタ一)的成像光学类材料或光纤维插接件(コネルタ)的光学类材料的具有2～10μm左右透镜直径的微型透镜。

作为使用放射线敏感性树脂组合物形成微型透镜的一个例子，可以举出以下方法，在形成圆点图案(ドットパタ一ン)后，通过加热处理使图案变形，直接作为透镜使用。这样的微型透镜，在其形成工序或布线等周边装置的形成工序中，进行高温过热处理(熔体流动)。此时，在由放射线敏感性树脂形成的树脂膜的耐热形状保持性不足时，透镜形状变形，不能维持图案形状，有时会变得不能发挥作为微型透镜功能。另外，该树脂膜在熔体流动时的加热温度不具有偏离最佳温度的温度中，宽广至可以形成所希望形状的程度的温度界限时，制品的稳定生产、成品率会下降。

另外，在层间绝缘膜等的其它树脂膜中，在需要通过熔体流动而使图案变形的工序时，为了稳定地形成所希望的变形图案，该膜的耐热形状保持性是重要的。

另一方面，在集成电路元件和液晶显示装置等的制造中，在硅基板、玻璃基板、铝、钼、铬等金属膜基板，ITO(锡掺杂氧化铟)等金属氧化膜基板等各种基板上形成放射线敏感性树脂组合物的薄膜，通过掩模图案对其照射紫外线等活性放射线后，显影处理、以得到的抗蚀图案为掩模，通过蚀刻处理基板，形成微细的图案。在这样的光刻法中，放射线敏感性树脂组合物可以作为抗蚀材料使用，作为其特性，要求高析像性。

在以上的情况下被开发的放射线敏感性树脂组合物，已知有各种组合物，但作为含硅化合物的放射线敏感性树脂组合物，例如，提出以下组合物。

在专利文献1中公开了包含有机硅烷类化合物和含有甲硅烷基的环烯烃类聚合物的环烯烃类聚合物组合物。另外，公开了在环烯烃类聚合物组合物中，换算为每100重量份聚合物成分时，有机硅烷类化合物达到900重量份左右，即，相对于该聚合物成分，可以能够大量含有。

在专利文献2中公开了包含不饱和羧酸和/或不饱和酸酐、含有环氧基的不饱和化合物和烯烃类不饱和化合物的共聚物、及特定的酚化合物和1，2-萘醌二叠氮基磺酰卤的缩聚物的放射线敏感性树脂组合物。另外，公开了可以使用官能性硅烷偶合剂作为用于提高与基体粘接力的粘接助剂，放射线敏感性树脂组合物中的官能性硅烷偶合剂的比例，从能够抑制在显影工序中的显影残留的观点出发，每100重量份共聚物成分应该是20重量份以下。

在专利文献3中公开了由含有重氮鎓盐基团的聚合物等感光性树脂和胶体二氧化硅等无机微粒构成的放射线敏感性树脂组合物。无机微粒能够大大地有助于氧等离子体耐性、耐热性、耐干蚀刻性的改善，作为无机微粒，二氧化硅(胶体二氧化硅等)特别适合。另外公开了在感光性树脂组合物中，换算为每100重量份感光性树脂，无机微粒达到1000重量份左右，即，相比于该树脂能够大量地含有。另外，感光性树脂没有记载环烯烃类聚合物。

在专利文献4中，还公开了在由碱可溶性树脂和烷氧基甲基三聚氰酰胺及产酸剂构成的抗蚀剂中添加胶体二氧化硅而成的抗蚀剂组合物。并且公开了二氧化硅溶胶能够有助于提高干蚀刻耐性，但关于烷氧基硅烷的使用没有记载。

〔专利文献1〕特开2002-146145号公报

〔专利文献2〕特开2004-170566号公报

〔专利文献3〕特开平11-327125号公报

〔专利文献4〕特开平5-216232号公报

发明内容