感光性树脂组合物及玻璃基板的蚀刻方法

文档序号:1214632 发布日期:2020-09-04 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 感光性树脂组合物及玻璃基板的蚀刻方法 (Photosensitive resin composition and method for etching glass substrate ) 是由 植松照博 于 2020-02-25 设计创作,主要内容包括:本发明提供对用于玻璃基板的蚀刻的蚀刻剂具有足够的耐性且能够形成由有机溶剂类的剥离液可进行剥离的蚀刻掩模的感光树脂组合物、与包括使用该感光性树脂组合物形成蚀刻掩模的玻璃基板的蚀刻方法。在对玻璃基板进行蚀刻时的蚀刻掩模的形成中使用的感光性树脂组合物包含:具有酸解离性溶解抑制基团且因酸的作用使碱可溶性增大树脂成分(A)、通过放射线的照射而产生酸的产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D),或者包含具有酚羟基的树脂成分(A1)、通过与酚羟基反应而赋予酸解离性溶解抑制基团的保护剂(A2)、产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D)。(The invention provides a photosensitive resin composition which has enough resistance to an etchant for etching a glass substrate and can form an etching mask which can be stripped by a stripping liquid of an organic solvent, and an etching method of the glass substrate which uses the photosensitive resin composition to form the etching mask. The photosensitive resin composition used for forming an etching mask in etching a glass substrate comprises: the resin composition comprises a resin component (A) having an acid dissociable dissolution inhibiting group and having an alkali solubility increased by the action of an acid, an acid generator (B) generating an acid by irradiation with radiation, a filler (C), and a plasticizer (D), or comprises a resin component (A1) having a phenolic hydroxyl group, a protective agent (A2) having an acid dissociable dissolution inhibiting group imparted by reaction with the phenolic hydroxyl group, an acid generator (B), a filler (C), and a plasticizer (D).)

感光性树脂组合物及玻璃基板的蚀刻方法

技术领域

本发明涉及用于在玻璃基板上形成蚀刻掩模的感光性树脂组合物与包括使用该感光性树脂组合物而在玻璃基板上形成蚀刻掩模的玻璃基板的蚀刻方法。

背景技术

对于包括触控面板用玻璃基板的显示器用玻璃基板、封装装置用的玻璃基板等,大多进行切割、成孔等加工。以往,作为在玻璃基板中这样的加工方法,通常为物理方法。但是,在玻璃基板的物理加工中,存在加工时在玻璃基板容易产生裂纹、或者由于玻璃基板的强度的降低产生成品率降低的问题。

因此,近年来,提出将抗蚀剂组合物图案化而得到的树脂图案作为掩模来对玻璃基板进行蚀刻加工的化学方法(例如参考专利文献1)。根据这样的化学方法,由于加工时没有施加物理负荷,因此在玻璃基板难以产生裂纹。

在这样的玻璃基板的蚀刻加工方法中,由于上述抗蚀剂组合物对用于玻璃基板的蚀刻的蚀刻剂的耐性高,容易形成与玻璃基板的密合性优异的蚀刻掩模等,因此如专利文献1所记载的那样,通过曝光使包含自由基聚合性化合物、环氧化合物的负型的感光组合物固化,从而形成图案化的蚀刻掩模的情况较多。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2008-076768号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

在被蚀刻加工的玻璃基板中,设有金属布线的情况、设有由聚酰亚胺等树脂构成的树脂层等的情况较多。

另外,如专利文献1所述,在使用负型的感光组合物形成图案化的蚀刻掩模的情况下,在将蚀刻掩模从玻璃基板剥离时,通常使用碱性的剥离液。然而,在使用碱性的剥离液的情况下,容易在玻璃基板自身或在随附于玻璃基板的金属布线、树脂材料上造成损伤。

本发明鉴于上述技术问题而完成,其目的在于提供对用于玻璃基板的蚀刻的蚀刻剂具有足够的耐性且能够形成通过有机溶剂类的剥离液可进行剥离的蚀刻掩模的感光树脂组合物、与包括使用该感光性树脂组合物形成蚀刻掩模的玻璃基板的蚀刻方法。

用于解决技术问题的方案

本发明人等发现,通过在对玻璃基板进行蚀刻时的蚀刻掩模的形成中使用以下感光性树脂组合物,能够解决上述技术问题,从而完成了本发明:该感光性树脂组合物包含具有酸解离性溶解抑制基团且因酸的作用使碱可溶性增大的树脂成分(A)、通过放射线的照射而产生酸的产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D),或者

包含具有酚羟基的树脂成分(A1)、通过与酚羟基反应而赋予酸解离性溶解抑制基团的保护剂(A2)、产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D)。更具体而言,本发明提供如下所述的方案。

本发明的第1方案的感光性树脂组合物,包含:

树脂成分(A),具有酸解离性溶解抑制基团且因酸的作用使碱可溶性增大;产酸剂(B),通过放射线的照射而产生酸;填料(C);增塑剂(D),或者包含:

树脂成分(A1),具有酚羟基;保护剂(A2),通过与酚羟基反应而赋予酸解离性溶解抑制基团;产酸剂(B);填料(C);增塑剂(D),

树脂成分(A)为通过酸解离性溶解抑制基团保护了酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂,

树脂成分(A1)为可以通过酸解离性溶解抑制基团保护酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂。

本发明的第1方案的感光性树脂组合物优选为包含:

树脂成分(A),具有酸解离性溶解抑制基团且因酸的作用使碱可溶性增大;产酸剂(B),通过放射线的照射而产生酸;填料(C);增塑剂(D),或者包含:

树脂成分(A1),具有酚羟基;保护剂(A2),通过与酚羟基反应而赋予酸解离性溶解抑制基团;产酸剂(B);填料(C);增塑剂(D),

树脂成分(A)为通过酸解离性溶解抑制基团保护了酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂,

树脂成分(A1)为可以通过酸解离性溶解抑制基团保护酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂,

该感光性树脂组合物用于在玻璃基板上形成蚀刻掩模。

本发明的第2方案的玻璃基板的蚀刻方法,包括:

涂布膜形成工序,将第1方案的感光性树脂组合物涂布在玻璃基板的至少一个主面,在玻璃基板的主面上形成涂布膜;

曝光工序,位置选择性地对涂布膜曝光;

蚀刻掩模形成工序,将曝光后的涂布膜通过显影液显影,形成蚀刻掩模;

蚀刻工序,对具备蚀刻掩模的玻璃基板实施蚀刻加工;

去除工序,去除蚀刻掩模。

发明效果

根据本发明,能够提供对用于玻璃基板的蚀刻的蚀刻剂具有足够的耐性且能够形成由有机溶剂类的剥离液可进行剥离的蚀刻掩模的感光树脂组合物、与包括使用该感光性树脂组合物形成蚀刻掩模的玻璃基板的蚀刻方法。

具体实施方式

《感光性树脂组合物》

感光性树脂组合物可以是用于在玻璃基板上形成蚀刻掩模的组合物也可以不是,优选为是用于在玻璃基板上形成蚀刻掩模的组合物。

感光性树脂组合物包含具有酸解离性溶解抑制基团且因酸的作用使碱可溶性增大的树脂成分(A)、通过放射线的照射而产生酸的产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D),或者

包含具有酚羟基的树脂成分(A1)、通过与酚羟基反应而赋予酸解离性溶解抑制基团的保护剂(A2)、产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D)。

以下,将包含上述树脂成分(A)、产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D)的感光性树脂组合物称为第1感光性树脂组合物。

另外,将包含上述具有酚羟基的树脂成分(A1)、通过与酚羟基反应而生成酸解离性溶解抑制基团的保护剂(A2)、产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D)的感光性树脂组合物称为第2感光性树脂组合物。

<第1感光性树脂组合物>

如上所述,第1感光性树脂组合物包含上述的树脂成分(A)、产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D)。以下,对第1感光性树脂组合物的必需或者任意的成分进行说明。

[树脂成分(A)]

树脂成分(A)为通过酸解离性溶解抑制基团保护了酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂。

通过使用源自具有芳香族骨架的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂的树脂作为树脂成分(A),使用第1感光性树脂组合物而形成的蚀刻掩模对氢氟酸水溶液等蚀刻剂的耐性优异。

由于尤其容易兼顾对蚀刻掩模的蚀刻剂的优异的耐性与有机溶剂对蚀刻掩模的易剥离性,树脂成分(A)优选包含酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂、与后述以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的反应物。

在酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂与后述的以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的反应物中,通过酚羟基与以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的反应,酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂的分子以二价的酸解离性溶解抑制基团进行交联。

以下,对通过酸解离性溶解抑制基团保护后的酚醛清漆树脂与通过酸解离性溶解抑制基团保护后的聚羟基苯乙烯树脂进行说明。

(酚醛清漆树脂)

通过酸解离性溶解抑制基团保护后的酚醛清漆树脂为通过酸解离性溶解抑制基团保护了酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂。通过酸解离性溶解抑制基团保护羟基的酚醛清漆树脂没有特别的限定,可从公知的酚醛清漆树脂中适当选择。

例如,作为通过酸解离性溶解抑制基团保护后的酚醛清漆树脂,能够使用包含以式(a1)表示的、具有由酸解离性溶解抑制基团保护后的酚羟基的结构单元的树脂。

【化1】

Figure BDA0002391830520000051

上述式(a1)中,R1a表示酸解离性溶解抑制基团,R2a及R3a分别独立地表示氢原子或碳原子数为1以上6以下的烷基。

作为上述R1a所示的酸解离性溶解抑制基团,优选以下述式(a2)、(a3)表示的基团、碳原子数为1以上6以下的直链状、支链状或环状的烷基、乙烯基氧乙基、四氢吡喃基、四氢呋喃基、或者三烷基甲硅烷基。

【化2】

上述式(a2)、(a3)中,R4a及R5a分别独立地表示氢原子、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基,R6a表示碳原子数为1以上10以下的直链状、支链状或环状的烷基,R7a表示碳原子数为1以上6以下的直链状、支链状或环状的烷基,o表示0或1。

作为上述直链状或支链状的烷基,能够例举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基等。另外,作为上述环状的烷基,能够例举环戊基、环己基等。

在此,作为以上述式(a2)表示的酸解离性溶解抑制基团,具体能够例举甲氧基乙基、乙氧基乙基、正丙氧基乙基、异丙氧基乙基、正丁氧基乙基、异丁氧基乙基、叔丁氧基乙基、环己氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基等。另外,作为以上述式(a3)表示的酸解离性溶解抑制基团,具体能够例举叔丁氧羰基、叔丁氧羰基甲基。另外,作为上述三烷基甲硅烷基,能够例举三甲基硅烷基、三叔丁基二甲基硅烷基等各烷基的碳原子数为1以上6以下的基团。

如上所述,由于尤其容易兼顾对蚀刻掩模的蚀刻剂的优异的耐性与有机溶剂对蚀刻掩模的易剥离性,因此作为酸解离性溶解抑制基团,优选为源自以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的2价酸解离性溶解抑制基团。

H2C=CH-O-Aa1-O-CH=CH2···(I)

在式(Ⅰ)中,Aa1为可具有取代基的、可在主链上含有醚键的碳原子数为1以上10以下的亚烷基,或者为以下述式(Ⅱ)表示的基团:

-(Aa2)na-Aa3-(Aa2)na-···(Ⅱ)

在式(Ⅱ)中,Aa2为可具有取代基的碳原子数为1以上10以下的亚烷基,Aa3为亚环己基,na为0或1。

若以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的两末端与酚醛清漆树脂所具有的酚羟基中的两个反应,则生成源自以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的2价酸解离性溶解抑制基团。

源自以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的2价酸解离性溶解抑制基团为以下述式(Ⅰa)表示的基团:

-CH(CH3)-O-Aa1-O-CH(CH3)-···(Ⅰa)

另外,在仅有以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的一方的末端与酚醛清漆树脂所具有的酚羟基反应的情况下,生成以下述式(Ⅰb)表示的1价的酸解离性溶解抑制基团:

-CH(CH3)-O-Aa1-O-CH=CH2···(Ⅰb)

式(Ⅰa)、式(Ⅰb)中的Aa1与式(Ⅰ)中的Aa1相同。

在式(Ⅰ)中的Aa1为可具有取代基的、可在主链上含有醚键的碳原子数为1以上10以下的亚烷基的情况下,作为亚烷基可具有的取代基,能够例举氯原子、溴原子、氟原子等卤素原子或甲氧基及乙氧基等烷氧基。

作为式(Ⅰ)中的Aa1的亚烷基,可以在其链中含有醚键(-O-)。

在Aa1为可在主链上含有醚键的亚烷基的情况下,其碳原子数为1以上10以下,优选为1以上8以下,更优选为2以上6以下。

作为Aa1的可在主链上含有醚键的亚烷基的优选的具体例,能够例举-CH2CH2CH2CH2-、-CH2CH2-O-CH2CH2-及-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH2CH2-。

作为Aa1也优选以上述式(Ⅱ)表示的2价基团。式(Ⅱ)中,Aa3为亚环己基。亚环己基可以为环己烷-1,4-二基、环己烷-1,3-二基及环己烷-1,2-二基中的任何一种,优选为环己烷-1,4-二基。

式(Ⅱ)中,na独立地为0或1。

式(Ⅱ)中,Aa2为可具有取代基的碳原子数为1以上10以下的亚烷基。作为Aa2的亚烷基的碳原子数,优选为1以上6以下,更优选为1以上4以下,进一步优选为1或2。作为Aa2的亚烷基可具有的取代基,能够例举氯原子、溴原子、氟原子等卤素原子或甲氧基及乙氧基等烷氧基。

作为Aa2的优选具体例,能够例举亚甲基,乙烷-1,2-二基,乙烷-1,1-二基,丙烷-1,3-二基及丁烷-1,4-二基等。

作为以式(Ⅱ)表示的2价基团的特别优选的例子,能够例举两个na均为1、Aa3为环己烷-1,4-二基、两个Aa2均为亚甲基的基团。

从蚀刻掩模的膜特性方面出发,由以上述式(Ⅰa)及/或式(Ⅰb)表示的、源自以式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物的酸解离性溶解抑制基团所保护的羟基的数量相对于酚醛清漆树脂具有的酚羟基全部的数量的比例(保护率)优选为0.5%以上30%以下的范围,更优选为1%以上20%以下,进一步优选为2%以上10%以下。保护率能够通过例如质子NMR(核磁共振)进行确认。

[聚羟基苯乙烯树脂]

由酸解离性溶解抑制基团保护后的聚羟基苯乙烯树脂,为通过酸解离性溶解抑制基团保护了酚羟基的至少一部分的聚羟基苯乙烯树脂。通过酸解离性溶解抑制基团保护羟基的聚羟基苯乙烯树脂没有特别的限定,可从公知的聚羟基苯乙烯树脂中适当选择。

例如,作为通过酸解离性溶解抑制基团保护后的聚羟基苯乙烯树脂,能够使用包含以下述式(a4)表示的、具有由酸解离性溶解抑制基团保护后的酚羟基的结构单元的树脂。

【化3】

Figure BDA0002391830520000071

在上述式(a4)中,R8a表示氢原子或碳原子数为1以上6以下的烷基,R9a表示酸解离性溶解抑制基团。

上述碳原子数为1以上6以下的烷基,例如为碳原子数为1以上6以下的直链状、支链状或环状的烷基。作为直链状或支链状的烷基,可例举甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基、异戊基、新戊基等,作为环状的烷基,可例举环戊基、环己基等。

作为以上述R9a表示的酸解离性溶解抑制基团,能够使用与在上述式(a2)、(a3)中例示的酸解离性溶解抑制基团相同的酸解离性溶解抑制基团。

此外,出于适度地控制物理、化学特性的目的,聚羟基苯乙烯树脂能够包含源自其它聚合性化合物的结构单元。作为这样的聚合性化合物,能够例举公知的自由基聚合性化合物、阴离子聚合性化合物。另外,作为这样的聚合性化合物,例如能够例举丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸等一元羧酸类;马来酸、富马酸、衣康酸等二元羧酸类;2-甲基丙烯酰氧乙基琥珀酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基马来酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基邻苯二甲酸、2-甲基丙烯酰氧基乙基六氢邻苯二甲酸等具有羧基和酯键的甲基丙烯酸衍生物类;(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯等(甲基)丙烯酸烷基酯类;(甲基)丙烯酸2-羟基乙酯、(甲基)丙烯酸2-羟基丙酯等(甲基)丙烯酸羟基烷基酯类;(甲基)丙烯酸苯酯、(甲基)丙烯酸苄酯等(甲基)丙烯酸芳基酯类;马来酸二乙酯、富马酸二丁酯等二元羧酸二酯类;苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯苯乙烯、氯甲基苯乙烯、乙烯基甲苯、羟基苯乙烯、α-甲基羟基苯乙烯、α-乙基羟基苯乙烯等含有乙烯基的芳香族化合物类;乙酸乙烯酯等含有乙烯基的脂肪族化合物类;丁二烯、异戊二烯等共轭二烯烃类;丙烯腈、甲基丙烯腈等含有腈基的聚合性化合物类;氯乙烯、偏氯乙烯等含氯的聚合性化合物;丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺等含酰胺键的聚合性化合物类等。

树脂成分(A)的质均分子量优选为1000以上60000以下,更优选为2000以上50000以下。

树脂成分(A)可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。

树脂成分(A)的含量相对于第1放射线敏感性组合物的固体成分(溶剂除外),优选为5质量%以上90质量%以下,更优选为15质量%以上80质量%以下,进一步优选为30质量%以上70质量%以下。

[产酸剂(B)]

产酸剂(B)为通过放射线的照射而产生酸的化合物。产酸剂(B)只要是通过光直接或者间接地产生酸的化合物就没有特别地限定。作为产酸剂(B),优选为以下说明的第1~第5产酸剂。以下,对第1~第5产酸剂进行说明。

(第1产酸剂)

作为第1产酸剂,能够例举以下述式(b1)表示的化合物。

【化4】

在上述式(b1)中,X1b表示化合价为g的硫原子或者碘原子,g为1或2。h表示括号内的结构的重复单元数。R1b为与X1b键合的有机基团,表示碳原子数为6以上30以下的芳基、碳原子数为4以上30以下的杂环基、碳原子数1为以上30以下的烷基、碳原子数为2以上30以下的烯基或碳原子数为2以上30以下的炔基,R1b也可以被选自由烷基、羟基、烷氧基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、芳硫基羰基、酰氧基、芳硫基、烷硫基、芳基、杂环、芳氧基、烷基亚磺酰基、芳基亚磺酰基、烷基磺酰基、芳基磺酰基、亚烷基氧基、氨基、氰基、硝基的各基团及卤素构成的组的至少一种取代。R1b的个数为g+h(g-1)+1,R1b可以分别彼此相同也可以不同。另外,2个以上的R1b可以相互直接键合或者经由-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NH-、-NR2b-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子数为1以上3以下的亚烷基或亚苯基而键合,从而形成包含X1b的环结构。R2b为碳原子数为1以上5以下的烷基或碳原子数为6以上10以下的芳基。

X2b是以下述式(b2)表示的结构。

【化5】

Figure BDA0002391830520000092

在上述式(b2)中,X4b表示碳原子数为1以上8以下的亚烷基、碳原子数为6以上20以下的亚芳基、或碳原子数为8以上20以下的杂环化合物的2价基团,X4b也可以被选自由碳原子数为1以上8以下的烷基、碳原子数为1以上8以下的烷氧基、碳原子数为6以上10以下的芳基、羟基、氰基、硝基的各基团及卤素构成的组的至少一种取代。X5b表示-O-、-S-、-SO-、-SO2-、-NH-、-NR2b-、-CO-、-COO-、-CONH-、碳原子数为1以上3以下的亚烷基或亚苯基。h表示括号内的结构的重复单元数,为0以上的整数。h+1个X4b以及h个X5b可以分别相同也可以不同。R2b与上述的定义相同。

X3b-是鎓的抗衡离子,能够例举以下述式(b9)、下述式(b13)、下述式(b14)、下述式(b17)表示的氟代烷基氟磷酸阴离子或以下述式(b18)表示的硼酸根阴离子,从蚀刻掩模的膜特性方面出发,优选为下述式(b9)的阴离子。

【化6】

R20bSO3 - (b9)

在上述式(b9)中,R20b是以下述式(b10)、(b11)以及(b12)表示的基团。

【化7】

在上述式(b10)中,x表示1以上4以下的整数。另外,在上述式(b11)中,R21b表示氢原子、羟基、碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷基、或者碳原子数为1以上6以下的直链状或支链状的烷氧基,y表示1以上3以下的整数。其中,从安全性的方面出发,优选是三氟甲烷磺酸根、全氟丁烷磺酸根。

【化8】

在上述式(b13)、(b14)中,Xb表示至少1个氢原子被氟原子取代后的直链状或支链状的亚烷基,该亚烷基的碳原子数为2以上6以下,优选为3以上5以下,最优选碳原子数为3。另外,Yb、Zb分别独立地表示至少1个氢原子被氟原子取代后的直链状或支链状的烷基,该烷基的碳原子数为1以上10以下,优选为1以上7以下,更优选为1以上3以下。

Xb的亚烷基的碳原子数、或Yb、Zb的烷基的碳原子数越小对有机溶剂的溶解性也越良好,因而优选。

另外,在Xb的亚烷基或Yb、Zb的烷基中,由氟原子取代的氢原子的数量越多,酸的强度变得越强,因而优选。该亚烷基或烷基中氟原子的比例即氟化率优选为70%以上100%以下,更优选为90%以上100%以下,最优选全部的氢原子被氟原子取代而得的全氟亚烷基或全氟烷基。

【化9】

[(R3b)jPF6-j]- (b17)

在上述式(b17)中,R3b表示80%以上的氢原子被氟原子取代后的烷基。j表示R3b的个数,为1以上且5以下的整数。j个R3b可以各自相同也可以不同。

【化10】

Figure BDA0002391830520000111

在上述式(b18)中,R4b~R7b分别独立地表示氟原子或苯基,该苯基的氢原子的一部分或全部可以被选自由氟原子及三氟甲基构成的组的至少1种取代。

作为以上述式(b1)表示的化合物中的鎓离子,能够例举三苯基锍、三对甲苯基锍、4-(苯硫基)苯基二苯基锍、双[4-(二苯基锍)苯基]硫醚、双[4-{双[4-(2-羟基乙氧基)苯基]锍基}苯基]硫醚、双{4-[双(4-氟苯基)锍基]苯基}硫醚、4-(4-苯甲酰基-2-氯苯硫基)苯基双(4-氟苯基)锍、7-异丙基-9-氧代-10-硫代-9,10-二氢蒽-2-基二对甲苯基锍、7-异丙基-9-氧代-10-硫代-9,10-二氢蒽-2-基二苯基锍、2-[(二苯基)磺酰基]噻吨酮、4-[4-(4-叔丁基苯甲酰基)苯硫基]苯基二对甲苯基锍、4-(4-苯甲酰基苯硫基)苯基二苯基锍、二苯基苯甲酰基锍、4-羟苯基甲基苄基锍、2-萘甲基(1-乙氧基羰基)乙基锍、4-羟苯基甲基苯甲酰基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]4-联苯基锍、苯基[4-(4-联苯硫基)苯基]3-联苯基锍、[4-(4-乙酰苯硫基)苯基]二苯基锍、十八烷基甲基苯甲酰基锍、二苯基碘鎓、二对甲苯基碘鎓、双(4-十二烷基苯基)碘鎓、双(4-甲氧基苯基)碘鎓、(4-辛氧基苯基)苯基碘鎓、双(4-癸氧基)苯基碘鎓、4-(2-羟基十四烷氧基)苯基苯基碘鎓、4-异丙基苯基(对甲苯基)碘鎓或4-异丁基苯基(对甲苯基)碘鎓等。

在以上述式(b17)表示的氟代烷基氟磷酸根阴离子中,R3b表示被氟原子取代后的烷基,优选的碳原子数为1以上8以下,进一步优选的碳原子数为1以上4以下。作为烷基的具体例,能够例举:甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、辛基等直链烷基;异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基等支链烷基;进而环丙基、环丁基、环戊基、环己基等环烷基等,烷基的氢原子被氟原子取代的比例通常为80%以上,优选为90%以上,进一步优选为100%。在氟原子的取代率小于80%的情况下,以上述式(b1)表示的氟代烷基氟磷酸鎓盐的酸强度降低。

特别优选的R3b为碳原子数为1以上4以下且氟原子的取代率为100%的直链状或支链状的全氟烷基,作为具体例,能够例举CF3、CF3CF2、(CF3)2CF、CF3CF2CF2、CF3CF2CF2CF2、(CF3)2CFCF2、CF3CF2(CF3)CF、(CF3)3C。R3b的个数j为1以上5以下的整数,优选为2以上4以下,特别优选为2或3。

作为优选的氟代烷基氟磷酸根阴离子的具体例,能够例举[(CF3CF2)2PF4]-、[(CF3CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)2PF4]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CFCF2)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2CF2)2PF4]-、或者[(CF3CF2CF2)3PF3]-,其中,特别优选为[(CF3CF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-、或[((CF3)2CFCF2)2PF4]-

作为以上述式(b18)表示的硼酸根阴离子的优选具体例,能够例举四(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-)、四[(三氟甲基)苯基]硼酸根([B(C6H4CF3)4]-)、二氟双(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)2BF2]-)、三氟(五氟苯基)硼酸根([(C6F5)BF3]-)、四(二氟苯基)硼酸根([B(C6H3F2)4]-)。其中,特别优选为四(五氟苯基)硼酸根([B(C6F5)4]-)。

(第2产酸剂)

作为第2产酸剂,能够例举2,4-双(三氯甲基)-6-胡椒基-1,3,5-三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-乙基-2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(5-丙基-2-呋喃基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二乙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,5-二丙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-乙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3-甲氧基-5-丙氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-[2-(3,4-亚甲基二氧基苯基)乙烯基]均三嗪、2,4-双(三氯甲基)-6-(3,4-亚甲基二氧基苯基)均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、2,4-双-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基均三嗪、2-(4-甲氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(4-甲氧基萘基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(2-呋喃基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(5-甲基-2-呋喃基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,5-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-[2-(3,4-二甲氧基苯基)乙烯基]-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、2-(3,4-亚甲基二氧基苯基)-4,6-双(三氯甲基)-1,3,5-三嗪、三(1,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪、三(2,3-二溴丙基)-1,3,5-三嗪等含卤素的三嗪化合物及三(2,3-二溴丙基)异氰脲酸酯等以下述式(b3)表示的含卤素的三嗪化合物。

【化11】

Figure BDA0002391830520000141

在上述式(b3)中,R9b、R10b、R11b分别独立地表示卤代烷基。

(第3产酸剂)

作为第3产酸剂,能够例举α-(对甲苯磺酰氧基亚氨基)苯基乙腈、α-(苯磺酰氧基亚氨基)-2,4-二氯苯基乙腈、α-(苯磺酰氧基亚氨基)-2,6-二氯苯基乙腈、α-(2-氯苯磺酰氧基亚氨基)-4-甲氧基苯基乙腈、α-(乙基磺酰氧基亚氨基)-1-环戊烯基乙腈及含有磺酸肟酯基的以下述式(b4)表示的化合物。

【化12】

在上述式(b4)中,R12b表示1价、2价或者3价的有机基团,R13b表示取代或未取代的饱和烃基、不饱和烃基或芳香族基团,n表示括号内的结构的重复单元数。

在上述式(b4)中,作为芳香族基团,能够例举例如苯基、萘基等芳基或者呋喃基、噻吩基等杂芳基。它们可以在环上具有1个以上的适当的取代基,例如卤素原子、烷基、烷氧基、硝基等。另外,R13b特别优选碳原子数为1以上6以下的烷基,能够例举甲基、乙基、丙基、丁基。特别优选R12b为芳香族基团,R13b为作为碳原子数为1以上4以下的烷基的化合物。

作为以上述式(b4)表示的产酸剂,在n=1时,R12b为苯基、甲基苯基、甲氧基苯基中的任一个,R13b为甲基的化合物,具体而言,能够例举α-(甲基磺酰氧基亚氨基)-1-苯基乙腈、α-(甲基磺酰氧基亚氨基)-1-(对甲基苯基)乙腈、α-(甲基磺酰氧基亚氨基)-1-(对甲氧基苯基)乙腈、〔2-(丙基磺酰氧基亚氨基)-2,3-二羟基噻吩-3-亚基〕(邻甲苯基)乙腈等。在n=2时,作为以上述式(b4)表示的产酸剂,具体而言,能够例举以下述式表示的产酸剂。

【化13】

(第4产酸剂)

作为第4产酸剂,能够例举双(对甲苯磺酰基)重氮甲烷、双(1,1-二甲基乙基磺酰基)重氮甲烷、双(环己基磺酰基)重氮甲烷、双(2,4-二甲基苯基磺酰基)重氮甲烷等双磺酰基重氮甲烷类;对甲苯磺酸2-硝基苄酯、对甲苯磺酸2,6-二硝基苄酯、甲苯磺酸硝基苄酯、甲苯磺酸二硝基苄酯、磺酸硝基苄酯、碳酸硝基苄酯、碳酸二硝基苄酯等硝基苄基衍生物;邻苯三酚三氟甲磺酸酯、邻苯三酚三甲苯磺酸酯、甲苯磺酸苄酯、磺酸苄酯、N-甲基磺酰氧基琥珀酰亚胺、N-三氯甲基磺酰氧基琥珀酰亚胺、N-苯基磺酰氧基马来酰亚胺、N-甲基磺酰氧基邻苯二甲酰亚胺等磺酸酯类;N-(三氟甲基磺酰氧基)邻苯二甲酰亚胺、N-(三氟甲基磺酰氧基)-1,8-萘二甲酰亚胺、N-(三氟甲基磺酰氧基)-4-丁基-1,8-萘二甲酰亚胺等三氟甲磺酸酯类;二苯基碘鎓六氟磷酸盐、(4-甲氧基苯基)苯基碘鎓三氟甲磺酸盐、双(对叔丁基苯基)碘鎓三氟甲磺酸盐、三苯基锍六氟磷酸盐、(4-甲氧基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐、(对叔丁基苯基)二苯基锍三氟甲磺酸盐等鎓盐类;苯偶姻甲苯磺酸酯、α-甲基苯偶姻甲苯磺酸酯等苯偶姻甲苯磺酸酯类;其他的二苯基碘鎓盐、三苯基锍盐、苯基重氮鎓盐、碳酸苄酯等。

可以单独使用产酸剂(B),也可以组合2种以上使用。另外,将感光性树脂组合物的(A)成分作为100质量份,产酸剂(B)的含量优选为0.1质量份以上30质量份以下,特别优选为1质量份以上20质量份以下。通过使产酸剂(B)的使用量为上述范围,从而为具备良好的灵敏度且均匀的溶液,容易制备保存稳定性优良的感光性树脂组合物。

在将两种以上产酸剂(B)进行组合的情况下,从蚀刻掩模的膜特性方面出发,优选将第1产酸剂与选自第2~4产酸剂的一种以上的产酸剂组合,更优选将第1产酸剂与选自第2~4产酸剂的一种产酸剂组合,优选将第1产酸剂与第3产酸剂组合。

另外,在(B)成分中,第1产酸剂与其他产酸剂(选自第2~4产酸剂的一种以上的产酸剂)的掺混量之比(质量比)优选为(第1产酸剂):(其他产酸剂)=99:1~1:99的范围内,更加优选为(第1产酸剂):(其他产酸剂)=5:95~50:50,进一步优选为(第1产酸剂):(其他产酸剂)=10:90~40:60;最优选为(第1产酸剂):(其他产酸剂)=10:90~30:70。

[填料(C)]

感光性树脂组合物含有填料(C)。通过感光性树脂组合物包含填料(C),从而容易使用感光性树脂组合物形成硬度、机械特性、耐热性等优良的蚀刻掩模。填料(C)可以是无机填料,也可以是有机填料,优选为无机填料。

从对氢氟酸等蚀刻剂的耐性高的方面出发,作为填料(C),可例举例如云母、滑石、粘土、膨润土、蒙脱石、高岭土、硅灰石、氧化铝、氢氧化铝、硫酸钡、钛酸钡、钛酸钾等。

在不妨碍本发明的目的的范围内,感光性树脂组合物中的填料(C)的含量没有特别限定。感光性树脂组合物中的填料(C)的含量通过考虑所形成的蚀刻掩模的膜厚或由蚀刻对玻璃产生的刻入深度来适当确定。

例如,感光性树脂组合物中的填料(C)的含量相对于树脂成分(A)的质量与产酸剂(B)的质量的合计100质量份,优选为30质量份以上70质量份以下,更优选为35质量份以上60质量份以下。

特别地,在由蚀刻对玻璃基板产生的刻入深度为300μm以上这样的情况下,优选填料(C)的含量为上述的范围内。

另外,在由蚀刻对玻璃基板产生的刻入深度小于300μm这样的情况下,感光性树脂组合物中的填料(C)的含量相对于树脂成分(A)的质量与产酸剂(B)的质量的合计100质量份,可以为1质量份以上小于30质量份。

[增塑剂(D)]

感光性树脂组合物包含增塑剂(D)。通过感光性树脂组合物包含增塑剂,能够抑制使用感光性树脂组合物形成的蚀刻掩模中裂纹的产生。没有裂纹的蚀刻掩模对用于玻璃基板的蚀刻的蚀刻剂具有优异的耐性。

作为增塑剂(D)的具体例,能够例举聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚羟基苯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯基苯甲酸、聚乙烯基烷基醚、聚乙烯醇、聚乙烯基吡咯烷酮、聚乙烯基苯酚及它们的共聚物等。其中,由于容易形成对蚀刻剂的耐性优异的蚀刻掩模而优选聚乙烯基烷基醚。

对于聚乙烯基烷基醚的烷基部分,其碳原子数优选为1以上5以下,更优选为1或2。即,作为聚乙烯基烷基醚,优选为聚乙烯基甲基醚及聚乙烯基乙基醚。

聚乙烯基烷基醚的质均分子量没有特别的限定。聚乙烯基烷基醚的质均分子量优选为10000以上200000以下,更优选为50000以上100000以下。

只要能够得到使用增塑剂(D)带来的期望的效果,则感光性树脂组合物中的增塑剂(D)的含量就没有特别的限定。感光性树脂组合物中的增塑剂(D)的含量相对于树脂成分(A)100质量份,优选为10质量份以上100质量份以下,更优选为20质量份以上80质量份以下,进一步优选为30质量份以上60质量份以下。

[溶剂(S)]

通常,感光性树脂组合物出于调整涂布性的目的优选含有溶剂(S)。在不妨碍本发明的目的范围内,溶剂(S)的种类没有特别地限定,能够从以往对正型的感光性树脂组合物所使用的溶剂中适当地选择并使用。

作为溶剂(S)的具体例,能够例举丙酮、甲基乙基酮、环己酮、甲基异戊酮及2-庚酮等酮类;乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、1,3-丁二醇、己二醇等乙二醇类;甘油等多元醇类;苯甲醇、松油醇等一元醇类;乙二醇单乙酸酯、二乙二醇单乙酸酯、三乙二醇单乙酸酯、丙二醇单乙酸酯、二丙二醇单乙酸酯、三丙二醇单乙酸酯及1,3-丁二醇单乙酸酯等乙二醇类的单乙酸酯;乙二醇二乙酸酯、二乙二醇二乙酸酯、三乙二醇二乙酸酯、丙二醇二乙酸酯、二丙二醇二乙酸酯、三丙二醇二乙酸酯及1,3-丁二醇二乙酸酯等乙二醇类的二乙酸酯;乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇单丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单苯醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单苯醚、三乙二醇单甲醚、三乙二醇单***、三乙二醇单丙醚、三乙二醇单丁醚、三乙二醇单苯醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单***、丙二醇单丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单苯醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单***、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单丁醚、二丙烯乙二醇单苯醚、三丙二醇单甲醚、三丙二醇单***、三丙二醇单丙醚、三丙二醇单丁醚、三丙二醇单苯醚、1,3-丁二醇单甲醚、1,3-丁二醇单***、1,3-丁二醇单丙醚、1,3-丁二醇单丁醚、1,3-丁二醇单苯醚等乙二醇类的单醚;乙二醇单甲醚乙酸酯、乙二醇单***乙酸酯、乙二醇单丙醚乙酸酯、乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单苯醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单***乙酸酯、二乙二醇单丙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单苯醚乙酸酯、三乙二醇单甲醚乙酸酯、三乙二醇单***乙酸酯、三乙二醇单丙醚乙酸酯、三乙二醇单丁醚乙酸酯、三乙二醇单苯醚乙酸酯、丙二醇单甲醚乙酸酯、丙二醇单***乙酸酯、丙二醇单丙醚乙酸酯、丙二醇单丁醚乙酸酯、丙二醇单苯醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、二丙二醇单***乙酸酯、二丙二醇单丙醚乙酸酯、二丙二醇单丁醚乙酸酯、二丙二醇单苯醚乙酸酯、三丙二醇单甲醚乙酸酯、三丙二醇单***乙酸酯、三丙二醇单丙醚乙酸酯、三丙二醇单丁醚乙酸酯、三丙二醇单苯醚乙酸酯、1,3-丁二醇单甲醚乙酸酯(3-甲氧基乙酸丁酯)、1,3-丁二醇单***乙酸酯、1,3-丁二醇单丙醚乙酸酯、1,3-丁二醇单丁醚乙酸酯、1,3-丁二醇单苯醚乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲氧基戊基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯及4-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯等乙二醇类的单醚乙酸酯;乙二醇二甲醚、乙二醇二***、乙二醇二丙醚、乙二醇二丁醚、乙二醇二苯醚、二乙二醇二甲醚、二乙二醇二***、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚、二乙二醇二苯醚、三乙二醇二甲醚、三乙二醇二***、三乙二醇二丙醚、三乙二醇二丁醚、三乙二醇二苯醚、丙二醇二甲醚、丙二醇二***、丙二醇二丙醚、丙二醇二丁醚、丙二醇二苯醚、二丙二醇二甲醚、二丙二醇二***、二丙二醇二丙醚、二丙二醇二丁醚、二丙二醇二苯醚、三丙二醇二甲醚、三丙二醇二***、三丙二醇二丙醚、三丙二醇二丁醚、三丙二醇二苯醚、1,3-丁二醇二甲醚、1,3-丁二醇二***、1,3-丁二醇二丙醚、1,3-丁二醇二丁醚及1,3-丁二醇二苯醚等乙二醇类的***;二恶烷及二己醚等醚类;甲酸乙酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、丙酮酸甲酯、乙酰乙酸甲酯、乙酰乙酸乙酯、丙酮酸乙酯、乙氧基乙酸乙酯、甲氧基丙酸甲酯、乙氧基丙酸乙酯、2-羟基丙酸甲酯、2-羟基丙酸乙酯、2-羟基-2-甲基丙酸乙酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、马来酸二乙酯、乙酸环己醇酯、γ-丁内酯等酯类;甲苯、二甲苯等芳香族烃类。它们可以单独使用,也可以将2种以上混合使用。

在玻璃基板上涂布感光性树脂组合物时,从容易形成膜厚均一的涂布膜的方面出发,优选感光性树脂组合物包含在大气压下的沸点为170℃以上的高沸点溶剂(S1)。

从感光性树脂组合物所含有的各成分的溶解性良好的方面或容易获得方面等出发,作为上述溶剂(S)的具体例中的高沸点溶剂(S1)的优选例,能够例举乙二醇、二乙二醇、二丙二醇、己二醇、甘油、苯甲醇、松油醇、丙二醇二乙酸酯、1,3-丁二醇二乙酸酯、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇单丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单苯醚、二丙二醇单甲醚、三丙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚乙酸酯、乙二醇单苯醚乙酸酯、二乙二醇单甲醚乙酸酯、二乙二醇单***乙酸酯、二乙二醇单丙醚乙酸酯、二乙二醇单丁醚乙酸酯、二乙二醇单苯醚乙酸酯、二丙二醇单甲醚乙酸酯、1,3-丁二醇单甲醚乙酸酯(3-甲氧基乙酸丁酯)、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、2-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲氧基戊基乙酸酯、4-甲氧基戊基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基戊基乙酸酯、3-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯及4-甲基-4-甲氧基戊基乙酸酯、二乙二醇二***、二丙二醇二甲醚、二己基醚乙酸苄酯、苯甲酸乙酯、马来酸二乙酯、环己基乙酸酯及γ-丁内酯等。

在感光性树脂组合物中,只要通过使用高沸点溶剂(S1)获得所期望的效果,则高沸点溶剂(S1)的含量就没有特别限定。感光性树脂组合物中高沸点溶剂(S1)的含量,从涂布性的方面出发,在将感光性树脂组合物中的溶剂(S)的总质量作为100质量份的情况下,优选为1质量份以上小于50质量份,更优选为1质量份以上20质量份以下。

另外,相对于感光性树脂组合物的总质量,感光性树脂组合物中高沸点溶剂(S1)的含量优选为0.5质量%以上20质量%以下,更优选为1质量%以上15质量%以下,特别优选为2质量%以上10质量%以下。

只要能形成所期望的膜厚的蚀刻掩模,则感光性树脂组合物中溶剂(S)的含量就没有特别限定。例如,溶剂(S)的感光性树脂组合物的固体成分浓度优选为40质量%以上70质量%以下,从蚀刻加工的裕度等制造工序的方面出发,更优选以50质量%以上65质量%以下这样的量来使用。

在后述的玻璃基板的两个主面中,在使用接触型的涂布装置从垂直上方侧朝向垂直下方侧涂布感光性树脂组合物的工序的情况下,优选将感光性树脂组合物的粘度调整至1000cp以上,更优选为1400cp以上,进一步优选为2000cp以上。上限并无特别限制,只要使感光性树脂组合物有流动性就可以。例如,能够例举30000以下、10000以下等。

[其他的成分]

感光性树脂组合物可以包含以往被掺混于正型的感光性树脂组合物的各种成分。

例如,为了提高涂布性、消泡性、流平性等,感光性树脂组合物还可以含有表面活性剂。作为表面活性剂,例如优选地使用氟类表面活性剂或有机硅类表面活性剂。

作为氟类表面活性剂的具体例,能够例举BM-1000、BM-1100(均为BM化学公司制)、MEGAFAC F142D、MEGAFAC F172、MEGAFAC F173、MEGAFAC F183(均为大日本油墨化学工业公司制)、Fluorad FC-135、Fluorad FC-170C、Fluorad FC-430、Fluorad FC-431(均为住友3M公司制)、Surflon S-112、Surflon S-113、Surflon S-131、Surflon S-141、Surflon S-145(均为旭硝子公司制)、SH-28PA、SH-190、SH-193、SZ-6032、SF-8428(均为东丽有机硅公司制)等市售的氟类表面活性剂,但不限定于这些。

作为有机硅类表面活性剂,能够优选地使用未改性有机硅类表面活性剂、聚醚改性有机硅类表面活性剂、聚酯改性有机硅类表面活性剂、烷基改性有机硅类表面活性剂、芳烷基改性有机硅类表面活性剂及反应性有机硅类表面活性剂等。

作为有机硅类表面活性剂能够使用市售的有机硅类表面活性剂。作为市售的有机硅类表面活性剂的具体例,能够例Paintad M(东丽道康宁公司制)、トピカK1000、トピカK2000、トピカK5000(均为高千穗产业公司制)、XL-121(聚醚改性有机硅类表面活性剂、科莱恩公司制)、BYK-088(有机硅类消泡剂,毕克化学公司制)、BYK-310(聚酯改性有机硅类表面活性剂,毕克化学公司制)等。

此外,为了对显影液的溶解性进行微调整,感光性树脂组合物可以还含有酸或酸酐。

作为酸及酸酐的具体例,能够例举:乙酸、丙酸、正丁酸、异丁酸、正戊酸、异戊酸、苯甲酸、肉桂酸等一元羧酸类;乳酸、2-羟基丁酸、3-羟基丁酸、水杨酸、间羟基苯甲酸、对羟基苯甲酸、2-羟基肉桂酸、3-羟基肉桂酸、4-羟基肉桂酸、5-羟基间苯二甲酸、丁香酸等羟基一元羧酸类;草酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、马来酸、衣康酸、六氢邻苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、1,2-环己二羧酸、1,2,4-环己烷三羧酸、丁烷四羧酸、偏苯三酸、均苯四酸、环戊烷四羧酸、丁烷四羧酸、1,2,5,8-萘四羧酸等多元羧酸类;衣康酸酐、琥珀酸酐、柠康酸酐、十二烯基琥珀酸酐、丙三酸酐、马来酸酐、六氢邻苯二甲酸酐、甲基四氢邻苯二甲酸酐、纳迪克酸酐、1,2,3,4-丁烷四羧酸酐、环戊烷四羧酸二酐、邻苯二甲酸酐、均苯四酸酐、偏苯三酸酐、二苯甲酮四甲酸酐、乙二醇双偏苯三酸酯、甘油三偏苯三酸酯等酸酐等。

通过以所期望的比例均匀地混合以上说明的各个成分,得到第1感光性树脂组合物。

<第2感光性树脂组合物>

如前所述,第2感光性树脂组合物包含具有酚羟基的树脂成分(A1)、通过与酚羟基反应而赋予酸解离性溶解抑制基团的保护剂(A2)、产酸剂(B)、填料(C)与增塑剂(D)。

关于产酸剂(B)、填料(C)、增塑剂(D)及其他的成分,与第1感光性树脂组合物相同。

下面,关于第2感光性树脂组合物,对具有酚羟基的树脂成分(A1)与通过与酚羟基反应而赋予成酸解离性溶解抑制基团的保护剂(A2)进行说明。

[具有酚羟基的树脂成分(A1)]

具有酚羟基的树脂成分(A1)为可以通过所述酸解离性溶解抑制基团保护酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂。针对具有酚羟基、还通过所述酸解离性溶解抑制基团保护酚羟基的至少一部分的酚醛清漆树脂或聚羟基苯乙烯树脂,与对第1感光性树脂组合物说明的树脂成分(A)相同。作为酚醛清漆树脂及聚羟基苯乙烯树脂,在对第1感光性树脂组合物说明的树脂成分(A)中,通过酸解离性溶解抑制基团保护后的酚羟基能够使用脱保护状态的酚醛清漆树脂及聚羟基苯乙烯树脂。

树脂成分(A1)的质均分子量优选为1000以上60000以下,更优选为2000以上50000以下。

树脂成分(A1)可以单独使用1种,也可以组合2种以上使用。

树脂成分(A1)的含量相对于第2放射线敏感性组合物的固体成分(溶剂除外),优选为5质量%以上90质量%以下,更优选为15质量%以上80质量%以下,进一步优选为30质量%以上70质量%以下。

[保护剂(A2)]

保护剂(A2)为通过与酚羟基反应而赋予酸解离性溶解抑制基团的化合物。

作为保护剂(A2),只要是通过与酚羟基的反应而赋予对第1感光性树脂组合物说明的、甲氧基乙基、乙氧基乙基、正丙氧基乙基、异丙氧基乙基、正丁氧基乙基、异丁氧基乙基、叔丁氧基乙基、环己氧基乙基、甲氧基丙基、乙氧基丙基、1-甲氧基-1-甲基-乙基、1-乙氧基-1-甲基乙基,叔丁氧羰基,叔丁氧羰基甲基,三甲基甲硅烷基,三叔丁基二甲基甲硅烷基等酸解离性溶解抑制基团的化合物,就没有特别限定。

由于尤其容易兼顾对蚀刻掩模的蚀刻剂的优异的耐性与使用有机溶剂对蚀刻掩模的易剥离性,作为保护剂优选以所述式(Ⅰ)表示的二乙烯基醚化合物。

从蚀刻掩模的膜特性方面出发,保护剂(A2)的使用量通过将含有酚羟基的树脂成分(A1)作为100质量份,优选为0.5质量份以上30质量份以下的范围,更优选为1质量份以上20质量份以下,进一步优选为2质量份以上10质量份以下。

通过以所期望的比例均匀地混合以上说明的各成分,从而得到第2感光性树脂组合物。

《玻璃基板的蚀刻方法》

玻璃基板的蚀刻方法为包括以下工序的方法:

涂布膜形成工序,将所述感光性树脂组合物涂布在玻璃基板的至少一个主面,在玻璃基板的主面上形成涂布膜;

曝光工序,位置选择性地对涂布膜进行曝光;

蚀刻掩模形成工序,利用显影液将曝光后的涂布膜显影,形成蚀刻掩模;

蚀刻工序,对具备蚀刻掩模的玻璃基板实施蚀刻加工;

去除工序,去除蚀刻掩模。

以下对与玻璃基板的蚀刻有关的各工序进行说明。

<涂布膜形成工序>

在涂布膜形成工序中,将所述感光性树脂组合物涂布在作为蚀刻对象的玻璃基板的至少一个主面,在玻璃基板的主面上形成涂布膜。

玻璃基板的种类没有特别限定,能够例举无碱玻璃、硼硅酸盐玻璃、钢化玻璃、石英等。另外,玻璃基板的形状的种类也没有特别限制。玻璃基板的形状可以为凹凸形状,也可以为具有贯通孔的形状。

通过蚀刻加工对玻璃基板产生的刻入深度没有特别限定。在从玻璃基板的两个主面进行蚀刻加工的情况下,玻璃基板的刻入深度为通过对玻璃基板的两个主面各自进行的蚀刻而刻入的深度的合计。

通过使用本发明的感光性树脂组合物形成蚀刻掩模从而在蚀刻加工对玻璃基板产生的刻入深度,例如能够深至2000μm左右。在刻入深度的加工范围中下限侧的数值能够适当设定。

若考虑上述的刻入深度,则玻璃基板的厚度优选为10μm以上,更优选为200μm以上3000μm以下,进一步优选为250μm以上2300μm以下,特别优选为300μm以上2000μm以下。

只要能够顺利进行蚀刻加工则蚀刻掩模的膜厚就没有特别限定。典型地,蚀刻掩模的膜厚优选为5μm以上200μm以下,更优选为10μm以上150μm以下,进一步优选为30μm以上100μm以下,特别优选为50μm以上80μm以下。

另外,在两面涂布时,更优选为5μm以上200μm以下。另外,蚀刻掩模的膜厚相对于通过玻璃基板的蚀刻加工的刻入深度,优选为0.08倍以上0.25倍以下,更优选为0.1倍以上0.2倍以下。

在涂布膜形成工序中,能够使用诸如辊式涂布机、反向涂布机、棒式涂布机等接触转录型涂布装置或旋涂器、幕涂流动涂布机、狭缝涂布机等非接触型涂布装置,将上述感光性树脂组合物涂布在玻璃基板上形成涂布膜。可以根据需要加热(预烘烤)形成的涂布膜。

预烘烤的条件根据感光性树脂组合物中的各成分的种类、掺混比例、涂布膜厚等而不同,但通常是以70℃以上200℃以下、优选为以80℃以上150℃以下,进行2分钟以上120分钟以下左右。

例如,在通过蚀刻加工切割厚度为200μm以上的玻璃基板,或者在通过蚀刻加工在厚度为200μm以上的玻璃基板形成贯通孔的情况下,由于缩短蚀刻时间从而能够抑制对蚀刻掩模的损伤,因此优选使蚀刻剂接触玻璃基板的两个主面从而进行蚀刻。

在使蚀刻剂接触玻璃基板的两个主面从而进行蚀刻的情况下,在玻璃基板的两个主面上形成蚀刻掩模。

在玻璃基板的两个主面涂布感光性树脂组合物的情况下,由于能够高效地形成膜厚均匀的涂布膜,因此优选在以玻璃基板的主面相对于垂直方向或大致垂直方向垂直的方式配置玻璃基板的状态下,在玻璃基板的两个主面中,使用接触型的涂布装置,从垂直上方侧朝向垂直下方侧涂布感光性树脂组合物。

另外,在以玻璃基板的主面的面方向为水平方向或大致水平方向的方式配置玻璃基板的状态下,在玻璃基板的两个主面中,能够由接触型的涂布装置进行感光性树脂组合物的涂布。

在进行上述的两面涂布的情况下,可以在固定了玻璃基板的位置的状态下移动接触型的涂布装置来进行涂布,也可以在固定了接触型的涂布装置的位置的状态下移动玻璃基板来进行涂布。

在进行上述的两面涂布的情况下,作为涂布装置,优选使用辊式涂布机、反向涂布机、棒式涂布机等接触转录型涂布装置,更优选使用辊式涂布机。

<曝光工序>

在曝光工序中,根据应形成的蚀刻掩模的形状位置选择性地对玻璃基板上的涂布膜进行曝光。

具体而言,经由规定的图案的掩模,对涂布膜选择性地照射(曝光)活性光线或放射线,例如波长为300nm以上500nm以下的紫外线或可见光线。

作为放射线的线源,能够使用低压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化物灯、氩气激光等。另外,放射线中包括微波、红外线、可见光线、紫外线、X射线、γ射线、电子射线、质子射线、中子射线、离子射线等。放射线照射量根据感光性树脂组合物的组成、感光性层的膜厚等而不同,例如在使用超高压汞灯的情况下,为100mJ/cm2以上10000mJ/cm2以下。

曝光后,通过使用公知的方法加热涂布膜从而促进酸的扩散,在涂布膜中被曝光的部分,涂布膜对碱性显影液等的显影液的溶解性变化。

<蚀刻掩模形成工序>

在蚀刻掩模形成工序中,利用显影液使曝光后的涂布膜显影,形成蚀刻掩模。

作为显影液,能够使用例如氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、硅酸钠、甲基硅酸钠、氨水、乙胺、正丙胺、二乙胺、二正丙胺、三乙胺、甲基二乙胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺、四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、吡咯、哌啶、1,8-二氮杂双环[5,4,0]-7-十一碳烯、1,5-二氮杂双环[4,3,0]-5-壬烷等碱类水溶液。另外,能够将在上述碱类水溶液中添加有适当量的甲醇、乙醇等水溶性有机溶剂或表面活性剂的水溶液作为显影液使用。

显影时间根据感光性树脂组合物的组成或涂布膜的膜厚等而不同,但通常为1分钟以上30分钟以下的时长。显影方法可以是盛液法、浸渍法、静态(puddle)显影法、喷雾显影法等的任一种。

在显影后,根据需要进行30秒以上90秒以下的时长的流水清洗,并使用空***、烘箱等进行干燥。像这样,在玻璃基板上以所期望的形状形成图案化的抗蚀剂图案。

<蚀刻工序>

在蚀刻工序中,对具备蚀刻掩模的玻璃基板实施蚀刻加工。

蚀刻加工可以为切割玻璃基板的或者形成在厚度方向上贯通玻璃基板的孔的加工,也可以为在玻璃基板上形成槽或沟那样的加工。

作为蚀刻方法,只要是能够使蚀刻液与玻璃基板接触的方法,就没有特别限定。作为蚀刻方法,能够例举对玻璃基板进行蚀刻液喷雾或者将玻璃基板浸渍于蚀刻液的湿式蚀刻。

可以使蚀刻剂仅接触玻璃基板的一个主面来进行蚀刻,也可以使蚀刻基板接触玻璃基板的两个主面来进行蚀刻。

在使蚀刻剂仅接触玻璃基板的一个主面的情况下,优选利用保护膜覆盖不与蚀刻剂接触的玻璃基板的主面。保护膜只要具有对蚀刻剂的耐性就没有特别限定。

可以将由具有对蚀刻剂的耐性的材料构成的片材随随附于玻璃基板而形成保护膜,也可以在涂布上述感光性树脂组合物后,加热涂布膜而形成保护膜。

如上所述,在通过蚀刻加工来切割厚度为200μm以上的玻璃基板,或者通过蚀刻加工在厚度为200μm以上的玻璃基板形成贯通孔的情况下,由于能够缩短蚀刻时间从而抑制对蚀刻掩模的损伤,因此优选使蚀刻剂接触玻璃基板的两个主面进行蚀刻。

作为蚀刻液,能够例举单独的氢氟酸、氢氟酸与氟化铵、氢氟酸与其他酸(盐酸、硫酸、磷酸、硝酸等)的混合酸等。蚀刻处理时间没有特别限定,例如为10分钟~10小时左右。另外,蚀刻液可以加热至25℃以上60℃以下左右。另外,蚀刻处理液的浓度只要考虑蚀刻率或处理时间来适当调整即可,例如氢氟酸的浓度优选为1质量%以上20质量%以下,更优选为5质量%以上10质量%以下。其他酸的浓度优选为1质量%以上40质量%以下,更优选为1质量%以上20质量%以下。

<去除工序>

蚀刻加工之后,在去除工序中,从玻璃基板中去除蚀刻掩模。

蚀刻掩模的去除方法没有特别限定,由于难以对玻璃基板、随附于玻璃基板的金属布线或树脂材料造成损伤,因此优选使有机溶剂与蚀刻掩模接触的方法。使有机溶剂与蚀刻掩模接触的方法没有特别限定。例如,可以对蚀刻掩模进行有机溶剂喷雾,也可以把具备蚀刻掩模的玻璃基板浸渍到有机溶剂中。

作为有机溶剂,只要可去除蚀刻掩模就没有特别限定,从上述溶剂(S)中适当选择即可。从去除工序后的工艺方面出发,作为有机溶剂优选为极性溶剂(特别是上述溶剂(S)中的酮类或乙二醇类的单醚类)。从去除工序的裕度的方面出发,能够更优选地例举N-甲基甲酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基甲酰苯胺、N-甲基乙酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基-2-吡咯烷酮及二甲基亚砜等非质子极性有机溶剂。作为这些有机溶剂,可以组合2种以上使用。

在蚀刻掩模剥离时使用的有机溶剂的温度没有特别限定,为了提高剥离性也可以加热。有机溶剂的温度例如优选为5℃以上80℃以下,更优选为10℃以上50℃以下,若考虑对玻璃基板、随附于玻璃基板的金属布线或树脂材料的影响,则进一步优选为20℃以上25℃以下。

只要能够良好地进行蚀刻掩模的剥离,则蚀刻掩模与有机溶剂的接触时间就没有特别限定。接触时间例如优选为1分钟以上60分钟以下,更优选为1分钟以上15分钟以下。

【实施例】

以下,通过实施例对本发明更详细地进行说明,但是本发明并不限定于这些实施例。

〔实施例1~4〕

以下表中记载的比例混合各成分得到感光性树脂组合物。表1中记载的各成分的使用量为质量份。表1中的下述成分如下所示。另外,关于各例的组合物的粘度,实施例1~4均为约1500cp。实施例5~7约为2000cp。

粘度为使用E型粘度计测量出的25℃下的测量值。

【表1】

Figure BDA0002391830520000271

<树脂成分(A)>

(A)-1:全体酚羟基的7.5%为由源自1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚的酸解离性溶解抑制基团保护后的酚醛清漆树脂。(Mw:40000,对于保护前的酚醛清漆树脂,间甲酚/对甲酚=6/4(摩尔比))

(A)-2:全体酚羟基的15%为由源自1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚的酸解离性溶解抑制基团保护后的酚醛清漆树脂。(Mw:15000,对于保护前的酚醛清漆树脂,间甲酚/对甲酚=6/4(摩尔比))

(A)-3:全体酚羟基的6%为由源自1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚的酸解离性溶解抑制基团保护后的酚醛清漆树脂。(Mw:25000,对于保护前的酚醛清漆树脂,间甲酚/对甲酚=6/4(摩尔比))

<保护剂(A2)>

(A2)-1:1,4-环己烷二甲醇二乙烯基醚

<产酸剂(B)>

(B)-1:三苯基锍九氟丁烷磺酸盐

(B)-2:下述式的化合物

【化14】

Figure BDA0002391830520000281

(B)-3:2,4-双(三氯甲基)-6-哌啶基-1,3,5-三嗪

(B)-4:下述式的化合物

【化15】

<填料(C)>

(C)-1:硫酸钡粉末

<增塑剂(D)>

(D)-1:聚乙烯基甲基醚(质均分子量100000)

<溶剂(S)>

(S)-1:丙二醇单甲醚乙酸酯

(S)-2:乙酸丁酯

(S)-3:甲氧基丁基乙酸酯

<其他添加剂(O)>

(O)-1:0.1质量份的三正癸胺与0.1质量份的表面活性剂(商品名:XR-104,大日本油墨化学工业公司制)。

(O)-1:有机硅类消泡剂(BYK-088,毕克化学公司制)

<评价1>

使用得到的实施例1~4的感光性树脂组合物,按照以下的方法,在玻璃基板上形成蚀刻掩模。

首先,在局部地具备聚酰亚胺膜与金属布线的厚度为400μm的玻璃基板上涂布了感光性树脂组合物。接着,对涂布膜以90℃加热3分钟后,以150℃加热3分钟。经由正型的掩模,以曝光量1200mJ/cm2对加热后的涂布膜进行曝光。将曝光后的涂布膜以115℃加热3分钟。将加热后地涂布膜与22℃的浓度2.38质量%的四甲基氢氧化铵水溶液接触7分钟进行显影。将显影后的涂布膜以120℃加热60分钟,形成厚度为70μm的蚀刻掩模。

在室温下且以如下条件对具备蚀刻掩模的玻璃基板进行蚀刻。

·蚀刻处理液(氢氟酸水溶液10质量%与硝酸水溶液20质量%的1:1混合酸溶液)

·蚀刻时间:1小时

将蚀刻后的玻璃基板在室温下浸渍于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)与二甲基亚砜(DMSO)的混合溶剂(NMP/DMSO(质量比)=40/60)后,以小于10分钟的时长使蚀刻掩模完全溶解去除。

通过显微镜观察蚀刻掩模去除后的玻璃基板的表面,在玻璃基板上没有观察到蚀刻掩模去除后的残渣。另外,也没有观察到聚酰亚胺膜的膜减少或对金属布线的损伤。

<评价2>

使用得到的实施例5~7的感光性树脂组合物,按照以下的方法在玻璃基板上形成蚀刻掩模。

首先,在局部地具备聚酰亚胺膜与金属布线的厚度为400μm的玻璃基板上涂布70μm的感光性树脂组合物,并以90℃加热干燥3分钟。接着,使用同样的感光性树脂组合物,在干燥后的涂布膜上进行第二次涂布与干燥(以90℃加热3分钟),从而得到膜厚为140μm的涂布膜。其后,将涂布膜以150℃加热3分钟。经由正型的掩模,以曝光量1200mJ/cm2对干燥(加热)后的涂布膜进行曝光。将曝光后的涂布膜以115℃加热3分钟。使加热后的涂布膜与22℃的浓度2.38质量%的四甲基氢氧化铵水溶液接触7分钟,从而进行显影。将显影后的涂布膜以120℃加热60分钟,形成厚度为约140μm的蚀刻掩模。

通过超声波显微镜(C-SAM D9600)对得到的蚀刻掩模进行确认的结果为,是没有针孔或裂纹的蚀刻掩模。

在室温下且以如下条件对具备蚀刻掩模的玻璃基板进行蚀刻。

·蚀刻处理液(氢氟酸水溶液10质量%与硝酸水溶液20质量%的1:

1混合酸溶液)

·蚀刻时间:1小时

将蚀刻后的玻璃基板在室温下浸渍于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)与二甲基亚砜(DMSO)的混合溶剂(NMP/DMSO(质量比)=40/60)后,以小于10分钟的时长使蚀刻掩模内完全溶解去除。

通过显微镜观察蚀刻掩模去除后的玻璃基板的表面,在玻璃基板上没有观察到蚀刻掩模去除后的残渣。另外,也没有观察到聚酰亚胺膜的膜减少或对金属布线的损伤。

〔比较例〕

<剥离性评价>

使用市售的负型感光组合物,根据常用的方法进行涂布、曝光及显影,在局部地具备聚酰亚胺膜与金属布线的厚度为400μm的玻璃基板上形成厚度为70μm的蚀刻掩模。与实施例进行同样的蚀刻处理后,将具备蚀刻掩模的玻璃基板在室温下浸渍于N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)与二甲基亚砜(DMSO)的混合溶剂(NMP/DMSO(质量比)=40/60)后,在10分钟的浸渍中,未能去除蚀刻掩模。

另外,将具备蚀刻掩模的玻璃基板在50℃下浸渍于乙醇胺(MEA)与二甲基亚砜(DMSO)的混合溶剂(MEA/DMSO(质量比)=70/30)30分钟后,虽然能够去除蚀刻掩模,但在玻璃基板上产生了大量去除后残渣。另外,在聚酰亚胺膜上观察到膜减少,在金属布线上发现腐蚀。

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