[發明專利]含硅感光性組合物、使用該組合物的薄膜圖案的制造方法、電子機器用保護膜、柵極絕緣膜和薄膜晶體管

無效

• 申請號: 200580045961.3
• 申請日: 2005-12-28
• 公開（公告）號: CN101099113A
• 公開（公告）日: 2008-01-02
• 發明（設計）人: 松川公洋;松浦幸仁;東賢一;中村秀;日下康成
• 申請（專利權）人: 積水化學工業株式會社;松川公洋;松浦幸仁
• 主分類號: G03F7/075
• 分類號: G03F7/075;G11C11/42;G02B5/20;H01L21/027;G03F7/004;H01L21/336;G03F7/038;H01L29/786
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 張平元

技術領域

本發明涉及一種具有感光性且利用堿顯影可以形成圖案的含硅感光性組合物、使用了該感光性組合物的薄膜圖案的制造方法、電子機器用保護膜、柵極絕緣膜和薄膜晶體管。

背景技術

在制造半導體設備、液晶顯示裝置或印刷電路基板等時，以保護膜或層間絕緣膜為首的各構成部分利用微細圖案形成法形成。近年來，伴隨著元件的高集成化，正在進行圖案的更進一步微細化。因此，使用了光蝕刻技術的薄膜圖案的形成方法被廣泛使用，而且為了形成更微細的圖案，正嘗試著使曝光用的光的波長縮短。

下述的專利文獻1中公開了通過使用感光性組合物的光蝕刻法的形成圖案的方法，該感光性組合物包括：10～90重量％的用下述的結構式(X)表示的聚(硅倍半氧烷)化合物、0.01～20重量％的通過照射活化光線或放射線可以產生強酸的化合物和5～60重量％的交聯劑。

[化1]

另外，在通式(X)中，Ra和Rb是相同或不同的有機基團，n為聚合度，上述Ra、Rb優選酚性羥基。

專利文獻1記載的上述感光性組合物由于使用了上述特定的聚(硅倍半氧烷)化合物(X)，因此使用短波長的光可以形成微細圖案。

但是，在使用了專利文獻1記載的感光性組合物的圖案形成方法中，如上述那樣，不僅含有聚(硅倍半氧烷)化合物(X)和通過照射光產生酸的光產酸劑，為了形成不溶于堿的部分，還含有將聚(硅倍半氧烷)化合物(X)加以交聯的交聯劑。即，含有2，5-二甲基-2，5-己二醇、赤蘚醇或季戊四醇等脂肪族醇、或含有羥甲基的蜜胺化合物或含有烷基醚的蜜胺化合物等的交聯劑相對于樹脂成分100重量份，添加5～95重量份左右。

專利文獻1：特開平10-268520號公報

發明內容

在半導體裝置等電子部件領域等中，用于得到薄膜圖案的感光性組合物優選盡可能不含雜質。即，在殘存有上述交聯劑等雜質時，有可能得到的薄膜圖案發生著色、薄膜圖案的機械強度或電特性等劣化。再者，上述交聯劑在后面的制造工序中因加熱等而揮發，由此有可能薄膜圖案的特性發生變動。因此，例如有時半導體裝置的層間絕緣膜等難以滿足必要的耐熱性、透明性、耐氣候性等。

鑒于上述現有技術的現狀，本發明的目的在于，提供具有感光性，不使用交聯劑且可以顯影的含硅感光性組合物、使用該感光性組合物的薄膜圖案的制造方法、電子機器用保護膜、電子機器、柵極絕緣膜和薄膜晶體管。

按照本發明的某一廣泛方面，提供一種含硅感光性組合物，其特征在于，包括：具有用下述通式(1)表示的結構且R₁₁～R_1n內至少一種為H的至少一種含硅聚合物(A1)、和通過照射活化光線或放射線產生酸或堿的化合物(B)。

[化2]

聚合物(A1)

...(式1)

(式中，R₁₁～R_1n的至少一種為H，n為1以上的整數。)

在本發明的某一特定方面中，在將上述含硅聚合物(A1)的重均分子量記為Mw、上述含硅聚合物(A1)中的取代基R₁₁～R_1n的合計為100摩爾％時，取代基H的比率為與重均分子量Mw相對應的用后述的圖5的虛線A表示的范圍。

在本發明的其它特定方面中，還含有用下述通式(2)表示，且R₂₁～R_2n為H以外的原子或官能團的至少一種聚合物(A2)。

[化3]

聚合物(A2)

...式(2)

(式中，R₂₁～R_2n為H以外的原子或官能團，n為1以上的整數。)

在本發明的含硅感光性組合物中，在含有上述含硅聚合物(A1)和含硅聚合物(A2)二者時，優選的是，在將含硅聚合物(A1)和含硅聚合物(A2)的重均分子量記為Mw、將上述含硅聚合物(A1)和(A2)中的取代基R₁₁～R_1n以及R₂₁～R_2n的總合計作為100摩爾％時，取代基H的比率為與重均分子量Mw相對應的用后述的圖5的虛線A表示的范圍。

本發明的薄膜圖案的制造方法包括以下工序：在基板上形成包含按照本發明構成的含硅感光性組合物的感光性組合物層的工序；對形成于上述感光性組合物層上的圖案，用活化光線或放射線選擇性地曝光以形成圖案狀的潛像的工序；以及，用顯影液顯影形成了上述潛像的上述感光性組合物層，得到薄膜圖案的工序。