[发明专利]光致抗蚀剂用树脂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种光致抗蚀剂用树脂组合物。

本申请基于2011年2月25日在日本申请的特愿2011-039818号、以及2011年5月24日在日本申请的特愿2011-115661主张优先权，在此援引其内容。

背景技术

像液晶显示装置电路或半导体集成电路那样微细的电路图案经由以下说明的工序制成目标形状图案。首先，在基板上形成绝缘膜或导电性金属膜。接下来，在该绝缘膜或导电性金属膜上均匀涂覆或涂布光致抗蚀剂组合物。接下来，在规定形状的掩模存在下将所涂覆的光致抗蚀剂组合物曝光而显影。其后，将形成有图案的光致抗蚀剂膜作为掩模使用来除去金属膜或绝缘膜后，除去残留的光致抗蚀剂膜，在基板上形成微细电路。这样的光致抗蚀剂组合物根据曝光的部分、光致抗蚀剂膜可溶或不溶，分类为负型和正型。

通常在正型光致抗蚀剂组合物中使用萘醌二叠氮化物化合物等具有醌二叠氮基的感光剂和碱可溶性树脂（例如，酚醛清漆型酚醛树脂）。由这样的组成构成的正型光致抗蚀剂组合物在曝光后通过利用碱溶液进行的显影而显示出高分辨率。因此，该正型光致抗蚀剂组合物被用于IC、LSI等半导体制造、LCD等液晶显示画面设备的制造以及印刷原版的制造等。另外，酚醛清漆型酚醛树脂具有多个芳香环，所以对等离子体干式蚀刻具有高耐热性。因此，迄今为止，含有酚醛清漆型酚醛树脂和萘醌二叠氮化物系感光剂的大量正型光致抗蚀剂被开发并实用化，可举出丰硕的成果。

作为液晶显示装置电路用光致抗蚀剂组合物的实用方面的重要特性，可举出形成的抗蚀剂膜的灵敏度、显影对比度、分辨率、与基板的粘接力、残膜率、耐热性以及电路线宽度均匀度（CD uniformity）。特别是对于薄膜晶体管液晶显示装置电路用光致抗蚀剂组合物，由此形成的抗蚀剂膜要求高灵敏度。由于薄膜晶体管液晶显示装置电路的基板的面积大，所以如果抗蚀剂膜的灵敏度低，则在生产线的曝光时间延长，生产效率降低。另外，灵敏度与残膜率为反比例关系，灵敏度高则残膜率显示减少的趋势。

液晶显示装置电路用正型光致抗蚀剂中通常使用在酸催化剂的存在下使间/对-甲酚与甲醛反应而得的酚醛清漆型酚醛树脂。而且，为了调整或提高光致抗蚀剂的特性，对用作原料酚类的间/对-甲酚的比率、原料酚类的种类、酚醛树脂的分子量、分子量分布等进行了研究。下述专利文献1中，为了提高光致抗蚀剂特性，使用配合了2核体成分少的高邻位型酚醛清漆树脂的正型光致抗蚀剂。专利文献1中公开了一种抗蚀剂，其分辨率（图案形状）、耐热性以及灵敏度优异，并且抗蚀剂涂膜的干燥工序时由低分子量挥发成分引起的烘箱污染少、作业性也优异。另外，专利文献2中公开了为了提高光致抗蚀剂特性而对酚醛清漆树脂进行分馏（Fractionation）处理的方法。上述内容对本领域的技术人员而言是公知技术。通常光致抗蚀剂的灵敏度的提高可通过降低酚醛清漆树脂的分子量来实现。但是，该方法存在抗蚀剂膜的耐热性降低或者未曝光部的残膜率降低的问题。并且，在该方法中，由于没有充分得到曝光部与未曝光部的溶解速度差，所以曝光部与未曝光部的显影对比度下降，作为结果，产生分辨率降低的问题。另一方面，如果增高酚醛清漆树脂的分子量，则抗蚀剂膜的耐热性和分辨率得到改善，但抗蚀剂膜的灵敏度降低。即，如果想要提高某一特定的特性，则会产生其它特性变差这样极其严重的不良情况。至今为止，已尝试了各种各样的改进，但尚未确立不牺牲抗蚀剂膜的灵敏度、残膜率、显影对比度、分辨率、与基板的粘接力、电路线宽度均匀度等这样的液晶显示装置电路用光致抗蚀剂组合物所要求的特性中任一种特性而提高其它任一特性的方法。对上述多个特性平衡良好且保持在较高水平的液晶显示装置电路用光致抗蚀剂组合物的要求在持续。

专利文献1:日本特开平7-110576号公报

专利文献2:日本特表2002-508415号公报

发明内容

本发明的目的提供一种光致抗蚀剂用树脂组合物，其具有良好的灵敏度·分辨率、高残膜性，其它特性也不比通用的光致抗蚀剂用树脂组合物差。

这样的目的通过下述本发明的方式［1］～［4］实现。

［1］一种光致抗蚀剂用树脂组合物，其特征在于，含有高邻位酚醛清漆型酚醛树脂、萘醌二叠氮化物衍生物和溶剂，所述高邻位酚醛清漆型酚醛树脂是将选自间甲酚、对甲酚、3,5-二甲酚和2,3,5-三甲基苯酚中的一种或二种以及醛类在酸催化剂的存在下于110-220℃的温度下反应而得的。

［2］根据上述［1］记载的光致抗蚀剂用树脂组合物，其中，间甲酚与对甲酚的重量比率为75:25～50:50。