[发明专利]表面处理金属氧化物溶胶

说明书

本发明课题是提供表面处理金属氧化物溶胶及其制造方法，所述表面处理金属氧化物溶胶能够实现兼具高折射率及高透光性、低雾度及珠粒小、高敏感度、高残膜率、高分辨率、高耐擦伤性及高耐气候性的抗蚀剂膜。本发明表面处理金属氧化物溶胶包含经表面处理的金属氧化物粒子和分散介质，所述经表面处理的金属氧化物粒子是在金属氧化物粒子的表面设置规定量的含有(甲基)丙烯酸系基团的有机硅化合物而得到的。金属氧化物粒子含有以TiO₂计为50质量％以上的二氧化钛。在经表面处理的金属氧化物粒子上，相对于100质量份金属氧化物粒子而言，设置有以R_n‑SiO_(4‑n)/2计为0.1～60质量份的含有(甲基)丙烯酸系基团的有机硅化合物。

技术领域

本发明涉及表面处理金属氧化物溶胶。详细而言，本发明涉及用于形成高折射率且高硬度的被膜的表面处理金属氧化物溶胶，其包含经表面处理的金属氧化物粒子和分散介质，所述经表面处理的金属氧化物粒子是在金属氧化物粒子的表面设置含有(甲基)丙烯酸系基团((meth)acryl group)的有机硅化合物而得到的。

背景技术

近年来，在用于制造半导体元件、印刷基板、印刷版、液晶显示器面板、等离子显示器面板等的光刻法中，通过在基板上涂布感光性的物质、在图案上方曝光并使其显影而进行加工的技术正在普及。该光刻法中使用的感光性材料(抗蚀剂材料)是使例如高折射率膜等功能膜以图案状形成于基板表面的材料。因此，要求高敏感度、高残膜率、高分辨率、高透明性及高膜硬度。该感光性材料(抗蚀剂材料)由树脂粘合剂成分和产酸剂、交联剂、溶剂这样的成分构成。

迄今为止，作为提高被膜的折射率、硬度的手段，将二氧化钛粒子这样的高折射率的粒子成分用于涂布液的手段是已知的。例如，在日本特开平5-173319号公报(专利文献1)中，出于提高用于抗蚀剂材料时的抗蚀刻性的目的而公开了下述光致抗蚀剂用组合物，其中，在Novolacs树脂等感光性树脂中含有0.05～20重量％的平均粒径为0.002～0.2μm的金属氧化物或氧基金属氧化物(oxy metal oxide)的微粉。另外，日本特开2009-020520号公报(专利文献2)中记载了介电性低、粘合力、耐热性等优异的感光性树脂组合物，公开了用有机硅烷进行表面处理而得到的胶体状纳米粒子无机物的应用。此外，日本特开2014-152226号公报(专利文献3)中公开了能够在树脂、有机溶剂等疏水性介质中容易地分散、用于形成透明性高、硬度高、耐擦伤性、与基材的密合性、耐气候性优异的涂膜的无机复合氧化物粒子，所述无机复合氧化物粒子的表面利用有机硅化合物或其部分水解物进行了处理。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-173319号公报

专利文献2：日本特开2009-020520号公报

专利文献3：日本特开2014-152226号公报

发明内容

发明要解决的课题

将专利文献1中记载的二氧化钛粒子用于抗蚀剂材料时，虽然可期待高折射率和高膜硬度，但在抗蚀剂材料树脂中的分散性不充分。因此，在形成抗蚀剂膜时粒子凝集，存在透明性降低、或耐擦伤性降低的问题。另外，专利文献2及3中，虽然通过对粒子进行表面处理，其在抗蚀剂膜中的分散性较之专利文献1而言提高，但粒子与抗蚀剂材料树脂的结合不充分，存在形成抗蚀剂膜时的敏感度、残膜率变得不良，膜的分辨率也变得不良的问题。

用于解决课题的手段