[发明专利]绝缘膜用感光性树脂组合物及固化物

说明书

本发明提供一种即使不增加光聚合引发剂的添加量也能够实现高灵敏度化，分辨率、可靠性以及耐化学药品性均优异的适合于永久绝缘膜的绝缘膜用感光性树脂组合物。一种绝缘膜用感光性树脂组合物，其特征在于，作为必需成分，含有（i）由下述通式（1）表示的在1个分子内具有羧基和聚合性不饱和基团的碱可溶性树脂、（ii）具有至少一个烯属性不饱和键的光聚合性单体、（iii）光聚合引发剂以及（iv）环氧化合物。

技术领域

本发明涉及绝缘膜用感光性树脂组合物，该绝缘膜用感光性树脂组合物适于用于制作电路基板的的阻焊剂、镀覆保护剂、抗蚀剂、装载半导体元件的布线基板的多层化用的绝缘膜、半导体的栅极绝缘膜、感光性粘接剂等，另外涉及使用绝缘膜用感光性树脂组合物而形成的固化物。

背景技术

伴随着近年的电子设备、显示部件等的高性能化、高精细化，在其所使用的电子部件方面，要求小型化、高密度化。而且，在它们所使用的绝缘材料的加工性方面，也要求微细化和加工后的图案的截面形状的合理化。作为绝缘材料的微细加工的有效手段，已知有通过曝光、显影进行图案化的方法，在该方法中使用感光性树脂组合物，但会要求高灵敏度化、对基板的密合性、可靠性、耐热性、耐化学药品性等的诸多特性。另外，在有机TFT用的栅极绝缘膜方面，也进行各种对使用有机绝缘材料的研究，但是有必要将栅极绝缘膜薄膜化而减少有机TFT的动作电压，对于绝缘耐压通常为1MV/cm左右的有机绝缘材料，研究0.2μm左右的薄膜的适用。

以往的由感光性树脂组合物构成的绝缘材料，利用由具有光反应性的碱可溶性树脂与光聚合引发剂的反应所致的光固化反应，作为用于发生光固化的曝光波长，主要使用作为汞灯的线光谱之一的i线（365nm）。但是，该i线被感光性树脂自身或着色剂吸收而产生光固化度降低。并且，若为厚膜，则其吸收量增大。因此，在被曝光的部分产生朝向膜厚方向的交联密度的差别，即使在涂膜表面充分光固化，在涂膜底面也难以光固化，因此非常难以形成曝光部分与未曝光部分中的交联密度的差别，图案尺寸稳定性、显影容限（margin）、图案密合性、图案的边缘形状以及截面形状变差，难以得到能够以高分辨率显影的感光性绝缘材料。

另一方面，以1μm以下的薄膜形成图案时，因氧阻碍的影响而导致难以进行光固化，产生如下问题，即，即使延长曝光时间，曝光部的膜厚也会因碱显影液而减少或剥离等。因此，以往，为了解决这些问题，通过添加大量的光聚合引发剂和增感剂而提高灵敏度来解决。然而，在该解决方法中，由于光图案化后的绝缘膜层的加热固化和安装时的加热工序，导致在膜中残留的光聚合引发剂以分解气体的形式被释放，在干燥炉或洁净室的污染、物性试验中，会产生安装可靠性降低之类的问题。因此，寻求能够形成良好的光图案且在光图案化后的加热时分解挥发成分少的绝缘材料。

通常，在这种用途的感光性树脂组合物中，使用了包含具有聚合性不饱和键的多官能光固化性单体、碱可溶性的粘结剂树脂、光聚合引发剂等的树脂组合物，作为被用作彩色过滤器用材料的应用，可使用被技术公开的感光性树脂组合物。例如，在日本特开昭61-213213号公报（专利文献1）、日本特开平1-152449号公报（专利文献2）中，作为粘接剂树脂公开了具有羧基的（甲基）丙烯酸或（甲基）丙烯酸酯、马来酸酐和其它聚合性单体的共聚物。然而，就其中公开的共聚物而言，由于该聚合物是无规共聚物，在光照射部分内和光未照射部分内产生碱溶解速度的分布，显影操作时的容限窄，难以得到锐角的图案形状、微细图案。特别是在含有高浓度的颜料的情况下，曝光灵敏度显著降低，无法得到微细的负型图案。另外，在日本特开平4-340965号公报（专利文献3）中公开了如下内容：在1个分子中具有聚合性不饱和双键和羧基的碱可溶性不饱和化合物对于彩色过滤器等负型图案的形成有效。具有碱可溶性的分子因光照射而不溶解，因此预测与上述粘结剂树脂和多官能聚合性单体的组合相比，成为高灵敏度，但这里例示的化合物是使作为聚合性不饱和键的丙烯酸和酸酐任意加成于苯酚低聚物的羟基，在这种方案的情况下，也会由于各分子的分子量、羧基的量形成宽分布，因而碱可溶性树脂的碱溶解速度的分布变宽，难以形成微细的负型图案。