CN1237400C - 感光树脂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种感光树脂组合物，其包含一种碱溶性树脂，如(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸的共聚物，和一种含醌二叠氮化物基团的光敏剂，一种由如下通式(I)表示的多环酚化合物，如果需要的话，还包含一种具有环氧基团的硬化剂，这种组合物用于形成具有高耐热性，高绝缘性，高分辨率和高透光性的平面化膜或层间介电膜，其可用于半导体或平面平板显示器，还描述了薄膜图案形成方法。其中，R1，R2，R3，R4，R5，R6和R7彼此独立地表示H，C1-4烷基或m和n彼此独立地表示整数0-2，每一个a，b，c，d，e，f，g和h为整数0-5，满足a+b≤5，c+d≤5，e+f≤5和g+h≤5，和i为整数0-2。

Description

感光树脂组合物
技术领域
本发明涉及感光树脂组合物，更详细地，涉及适用于半导体装置和平面平板显示器(FPD)等的感光树脂组合物，特别是适用于在半导体装置和FPD等上涂敷而形成平面化膜或层间介电膜的感光树脂组合物；本发明涉及由所述感光树脂组合物形成的具有平面化膜或层间介电膜的半导体装置和FPD；还涉及采用所述感光树脂组合物的耐热薄膜的形成方法。
发明背景
在生产半导体集成电路如LSI、FPD显示面板如液晶显示装置和等离子体显示器，生产热头等的电路衬底等过程的广泛领域中，照相平印术一直被用来形成微型元件或进行精细加工。在照相平印术中，采用正型或负型感光树脂组合物形成抗蚀剂图案。近年来，用于半导体集成电路或FPD显示面板等的平面化膜或层间介电膜的形成技术作为这些感光树脂组合物的新应用引起人们的关注。具体而言，对于在FPD显示器中能够实现图像像素高微粉化的市场需要仍然高涨。为实现这种高度微粉化，正型感光树脂组合物是必需的，其可形成具有高透明性和优异绝缘性的具有微细图案的平面化膜或层间介电膜。对于用于这些应用领域来说，除了绝缘性和平面化膜形成性质外，感光树脂组合物还需要具有高耐热性。目前已有各种研究试图满足这些要求，已提出了许多技术，如日本第248629/1995号，第262709/1996号专利申请公开等。但是，在这些文献中所述的组合物需要进行平面曝光(漂白过程)和热处理(后烘烤方法)，其中，光敏剂分解以改善膜的透明性。此外，由于在构成组合物的碱溶性树脂的主链中包含交联基团如环氧基团，当用于精细加工时，与一般正型抗蚀剂相比，由于需要与时间有关的稳定性，故对组合物的保存气氛要特别小心，也就要求特殊材料作为用于该组合物的材料。
进而，重复使用的循环显影液在FPD显示面板的生产过程中用于平版印刷术。当在该循环的显影液中，用于生产TFT的正型抗蚀剂和包含所述交联基团等的感光树脂组合物混合时，存在的问题是，由于正型抗蚀剂与包含于感光树脂组合物中的交联基团反应，会在显影液中出现大量的不溶性沉淀。
另一方面，日本第352101/1992号专利申请公开(标题为“用于微透镜的辐射敏感性树脂组合物”)描述了一种组合物，其包含碱溶性树脂(A)，例如酚醛清漆树脂或α，β-不饱和羧酸的共聚物，如丙烯酸，甲基丙烯酸等和其它可自由基聚合的化合物的共聚物，所述自由基聚合的化合物为甲基丙烯酸烷基酯，如甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸正丁酯或羟基烷基酯，如甲基丙烯酸2-羟基乙酯和甲基丙烯酸2-羟基丙酯；辐射敏感性产酸化合物(B)，例如，1，2-萘醌二叠氮化物-4-磺酸酯，1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酸酯等与2，3，4，4′-四羟基二苯酮，4，4′-[1-[4-[1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚等；和分子中具有至少两个环氧基团的化合物(C)。该发明表明，采用感光树脂组合物形成抗蚀剂图案，抗蚀剂图案经热处理进行熔体流动而形成微透镜。在该文献中，也描述了可成形成透镜的温度为120-170℃，但是，未描述可能形成具有在220℃或更高温度下具有耐热性的薄膜。
参考上述的情形，本发明的目的是提供一种感光树脂组合物，其包含碱溶性树脂和光敏剂，其在高温下烘烤后，即使不采用交联剂，仍具有优良的膜表面平面化保留性，这使得可形成具有高分辨率和高透光度，并具有绝缘性和与时间有关的优良稳定性的优异膜，本发明还提供了除当使用交联剂时具有上述特性之外，具有与不采用交联剂时一样好的与时间有关的稳定性的感光树脂组合物。本发明进一步的目的是提供一种半导体装置或FPD，其是由这些感光树脂组合物形成的，还提供了采用这些感光树脂组合物的耐热性的薄膜的形成方法。
发明公开
经过深入的研究，本发明人发现，在感光树脂组合物中采用特定的树脂作为碱溶性树脂可以实现上述目的，所述组合物包含一种碱溶性树脂和一种含醌二叠氮化物基团的光敏剂，并引入一种特定的酚化合物。这意味着，本发明人发现，感光树脂组合物具有优异的不依时间改变的稳定性，即使在高温热处理如220℃下1小时也保持膜表面的平整性，显示出优异的透光性和高绝缘性，特别适用于形成半导体集成电路，FPD等的平面化膜或层间介电膜的材料，从而完成了本发明。
这意味着，本发明提供了一种感光树脂组合物，其包含一种碱溶性树脂和一种含醌二叠氮化物基团的光敏剂，其特征在于，碱溶性树脂是丙烯酸树脂，所述的组合物包含由通式(I)表示的酚化合物：
其中，R1，R2，R3，R4，R5，R6和R7彼此独立地表示H，C1-4烷基或
m和n彼此独立地表示整数0-2，每一个a，b，c，d，e，f，g和h为整数0-5，满足a+b≤5，c+d≤5，e+f≤5和g+h≤5，和i为整数0-2。
本发明还提供了上述的感光树脂组合物，其特征在于，进一步包含一种具有环氧基团的硬化剂。
进而，本发明提供了具有由上述感光树脂组合物形成的平面化膜或层间介电膜的FPD或半导体装置。
进而，本发明提供了一种形成耐热性薄膜的方法，其中，在采用上述感光树脂组合物形成图案后，在感光树脂组合物中不包含具有环氧基团的硬化剂时，不进行整个区域的均匀曝光(平面曝光)，而在包含具有环氧基团的硬化剂时，则进行平面曝光，此后，对抗蚀剂图案进行后烘烤。
发明详述
以下，更详细地描述本发明。
本发明的感光树脂组合物包含碱溶性树脂和含醌二叠氮化物基团的光敏剂，进而，碱溶性树脂为丙烯酸树脂，所述组合物包含由以上通式(I)表示的酚化合物。
用于本发明感光树脂组合物中的碱溶性丙烯酸树脂包括碱溶性聚丙烯酸酯(a)，碱溶性聚甲基丙烯酸酯(b)和包含至少一种丙烯酸酯和至少一种甲基丙烯酸酯作为组成单元的碱溶性聚(丙烯酸酯-共-甲基丙烯酸酯)(c)。这些丙烯酸树脂可单独使用或以两种或多种组份使用。同样，这些丙烯酸树脂有利地包含一种使树脂变得碱溶性的有机酸单体作为可共聚的组份，而使树脂变得碱溶性的共聚组份并不限于有机酸单体。
构成这些碱溶性聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯和聚(丙烯酸酯-共-甲基丙烯酸酯)的单体组份包括丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，有机酸单体和其它可共聚的单体。
构成这些聚合物的单体组份包括以下例举的丙烯酸酯，甲基丙烯酸酯，和有机酸单体。
丙烯酸酯：
丙烯酸甲酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸正丙酯，丙烯酸正丁酯，丙烯酸正己酯，丙烯酸异丙酯，丙烯酸异丁酯，丙烯酸叔丁酯，丙烯酸环己酯，丙烯酸苄酯，丙烯酸2-氯乙酯，α-氯丙烯酸甲酯，α-溴丙烯酸苯酯等。
甲基丙烯酸酯：
甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸乙酯，甲基丙烯酸正丙酯，甲基丙烯酸正丁酯，甲基丙烯酸正己酯，甲基丙烯酸异丙酯，甲基丙烯酸异丁酯，甲基丙烯酸叔丁酯，甲基丙烯酸环己酯，甲基丙烯酸苄酯，甲基丙烯酸苯酯，甲基丙烯酸1-苯基乙酯，甲基丙烯酸2-苯基乙酯，甲基丙烯酸糠酯，甲基丙烯酸二苯基甲酯，甲基丙烯酸五氯苯酯，甲基丙烯酸萘酯，甲基丙烯酸异冰片酯(iso-boronylmethacrylate)，甲基丙烯酸苄酯，甲基丙烯酸羟基乙酯，甲基丙烯酸羟基丙酯等。
有机酸单体：
一元羧酸，如丙烯酸，甲基丙烯酸，巴豆酸等，二元羧酸，如衣康酸，马来酸，富马酸，柠康酸，间康酸(metaconic acid)等，这些二元羧酸的酸酐，2-丙烯酰基氢化邻苯二甲酸酯，2-丙烯酰基丙氧基氢化邻苯二甲酸酯等。
其它可共聚的单体包括，马来酸二酯，富马酸二酯，苯乙烯和苯乙烯衍生物，丙烯腈，(甲基)丙烯酰胺，醋酸乙烯酯，氯乙烯，偏氯乙烯等。如果需要，可使用这些其它共聚物，当使用时，其用量应进行限制，使得丙烯酸树脂可实现本发明的目的。
在本发明中，优选的丙烯酸树脂是一种共聚物，其包含来自(甲基)丙烯酸烷基酯的成份单元和来自(甲基)丙烯酸的成份单元，更优选的丙烯酸树脂是包含5-30mol％(甲基)丙烯酸的丙烯酸树脂。另一方面，本发明的丙烯酸树脂根据聚苯乙烯标准测量的重均分子量优选为20,000-40,000，更优选25,000-30,000。如果丙烯酸树脂的根据聚苯乙烯标准测量的重均分子量低于20,000，则获得的膜的耐热性显示出变差的趋势。并且，如果超过40,000，则可能造成诸如分辨率，敏感性，成膜性等方面的问题。
用于本发明感光树脂组合物中的具有醌二叠氮化物基团的光敏剂可为任一种，只要其是具有醌二叠氮化物基团的光敏剂。优选通过使萘并醌二叠氮化物磺酰卤如1，2-萘并醌二叠氮化物-5-磺酰氯和1，2-萘并醌二叠氮化物-4-磺酰氯或苯并醌二叠氮化物磺酰卤如1，2-苯并醌二叠氮化物-5-磺酰氯和1，2-苯并醌二叠氮化物-4-磺酰氯与具有能够与酰卤基进行缩合反应的官能团的低分子或高分子化合物反应获得的那些。作为能够与酰卤基进行缩合反应的官能团，可提及羟基和氨基，特别优选羟基。包含羟基的低分子量化合物包括由上述通式(I)表示的酚化合物。如果不采用由上述通式(I)表示的含羟基酚化合物，可能会产生获得的酯化合物在感光树脂组合物中溶解性的问题。这些具有醌二叠氮化物基团的光敏剂的用量通常为1-30重量份，以100重量份本发明感光树脂组合物中树脂组份计。
进而，本发明的感光树脂组合物包含由上述通式(I)表示的酚化合物。在本发明的感光树脂组合物中使用这些由上述通式(I)表示的含羟基的酚化合物是有利的且适宜的，可用于作为通常用于曝光区域的溶解促进剂控制溶解率，或者用于控制感光树脂组合物的敏感性。通过增加或减少这些酚化合物的数量，可在一定限制范围内控制溶解率和敏感性。可根据所采用的树脂或其分子量来选取这些酚化合物的用量在一个适当用量范围。进而，对于未曝光区域，在显影后酚化合物会与光敏剂一起进行偶氮偶联反应，包含反应产物作为分子量化合物在被溶解抑制的树脂组份中的溶解抑制组份。结果，在曝光区域与未曝光区域间溶解率的差异即对比度大到能够改善分辨率。
由上述通式(I)表示的具有酚性羟基的低分子化合物包括：邻甲酚，间甲酚，对甲酚，2，4-二甲苯酚，2，5-二甲苯酚，2，6-二甲苯酚，双酚A，B，C，E，F或G，4，4′，4″-次甲基三酚，2，6-双[(2-羟基-5-甲基苯酚)甲基]-4-甲基苯酚，4-4′-[1-[4-[1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双酚，4-4′-[1-[4-[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯基]亚乙基]双酚，4，4′，4″-次乙基三酚，4-[双(4-羟基苯基)甲基]-2-乙氧基苯酚，4，4′-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[2，3-二甲基苯酚]，4，4′-[(3-羟基苯基)亚甲基]双[2，6-二甲基苯酚]，4，4′-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[2，6-二甲基苯酚]，2，2′-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[3，5-二甲基苯酚]，2，2′-[(4-羟基苯基)亚甲基]双[3，5-二甲基苯酚]，4，4′-[(3，4-二羟基苯基)亚甲基]双[2，3，6-三甲基苯酚]，4-[双(3-环己基-4-羟基-6-甲基苯基)甲基]-1，2-苯二醇，4，6-双[(3，5-二甲基-4-羟基苯基)甲基]-1，2，3-苯三醇，4，4′-[(2-羟基苯基)亚甲基]双[3-甲基苯酚]，4，4′，4″-(3-甲基-1-丙烷基(propanyl)-3-亚基)三酚，4，4′，4″，4-(1，4-亚苯基二次甲基)四苯酚，2，4，6-三[(3，5-二甲基-4-羟基苯基)甲基]-1，3-苯二醇，2，4，6-三[(3，5-二甲基-2-羟基苯基)甲基]-1，3-苯二醇，4，4′-[1-[4-[1-[4-羟基-3，5-双[(羟基-3-甲基苯基)甲基]苯基-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]双[2，6-双(羟基-3-甲基苯基)甲基]苯酚等。优选的化合物包括4，4′，4″-次甲基三酚，2，6-双[(2-羟基-5-甲基苯基)甲基]-4-甲基苯酚，4，4′-[1-[4-[1-(4-羟基苯基)-1-甲基乙基]苯基]亚乙基]-双酚，4，4′-[1-[4-[2-(4-羟基苯基)-2-丙基]苯基]亚乙基]-双酚，4，4′，4″-次乙基三酚等。
在具有酚性羟基的这些低分子量化合物中，优选如下所述式(II)或(III)表示的化合物。
这些具有酚性羟基的低分子量化合物的用量为1-20重量份，以100重量份碱溶性树脂计。
在本发明的感光树脂组合物中，可掺入具有环氧基团的硬化剂。这种具有环氧基团的硬化剂包括高分子型环氧树脂，如双酚A型环氧树脂，双酚F型环氧树脂，苯酚酚醛清漆型环氧树脂，甲酚酚醛清漆型环氧树脂，脂环族环氧树脂，缩水甘油酯型环氧树脂，缩水甘油胺型环氧树脂，和杂环环氧树脂。在本发明中，不仅可使用上述高分子量型环氧树脂作为硬化剂，而且也可以使用低分子量型环氧树脂化合物的双酚A或双酚F等的二缩水甘油醚。优选的硬化剂包括三官能团的环氧树脂，作为三官能团的环氧树脂，其具体实例为Techmore(商品名)VG 3101和Techmore VG 3101L，由Mitsui Chemical company生产等。
用于溶解本发明的碱溶性树脂，光敏剂，具有酚性羟基的化合物或树脂以及具有环氧基团的硬化剂的溶剂优选包括乙二醇一烷基醚，如乙二醇一甲基醚，乙二醇一乙基醚等；乙二醇一烷基醚乙酸酯如乙二醇一甲基醚乙酸酯，乙二醇一乙基醚乙酸酯等；丙二醇一烷基醚，如丙二醇一甲基醚，丙二醇一乙基醚等；丙二醇一烷基醚乙酸酯如丙二醇一甲基醚乙酸酯，丙二醇一乙基醚乙酸酯等；乳酸酯，如乳酸甲酯，乳酸乙酯等；芳烃，如甲苯，二甲苯等；酮，如甲乙酮，2-庚酮，环己酮等；酰胺，如N，N-二甲基乙酰胺，N-甲基吡咯烷酮等；内酯如γ-丁内酯等。这些溶剂可以单独使用或以两种或多种的混合物使用。
在本发明的感光树脂组合物中，如果需要时可掺入粘性助剂，表面活性剂等。粘性助剂的实例包括烷基咪唑啉，丁酸，烷基酸，多羟基苯乙烯，聚乙烯基甲基醚，叔丁基酚醛清漆树脂，环氧硅烷，环氧聚合物，硅烷等；表面活性剂的实例包括非离子表面活性剂，如聚乙二醇和其衍生物，即聚丙二醇或聚氧乙烯月桂基醚等；含氟表面活性剂如Fluorad(商品名；由Sumitomo 3M Co.，Ltd.制造)，Megafac(商品名，由Dai-Nippon Ink & Chemicals Inc.制造)，Surflon(商品名，由Asahi Glass Company Ltd.制造)，有机硅氧烷表面活性剂，如KP341(商品名，由Shin-Etsu Chemical Co.，Ltd.制造)。
本发明的感光树脂组合物是通过将上述组份溶解于预定剂量的一种溶剂中而制得的。此时，每一种组份可分别预先溶解于一种溶剂中，将每种溶解的组份混合，并在使用前以预定的比例制备。通常，感光树脂组合物的溶液是在用0.2μm的过滤器等过滤后再使用的。
本发明的感光树脂组合物通过下述方法可制成高绝缘，高透明和高耐热性的薄膜。这种薄膜在作为平面化膜或层间介电膜使用是有非常有利且适宜的。这意味着，首先，本发明的感光树脂组合物的溶液涂敷于衬底上，如果需要的话，在其上形成电路图案或半导体装置等，进行预烘烤，形成感光树脂组合物的涂层膜。其次，该衬底经确定的掩模进行光图案曝光，采用碱性显影剂显影，需要时进行漂洗，形成感光树脂组合物的薄膜正型图案。以这种方式形成的薄膜正型图案进行后烘烤，当感光树脂组合物不含具有环氧基团的硬化剂时，其可用作半导体或FPD如液晶显示装置和等离子体显示器的平面化膜或层间介电膜。另一方面，当感光树脂组合物包含具有环氧基团的硬化剂时，在图案完全曝光，后烘烤后，可形成更耐热的薄膜。其原因在于，光敏剂在图案曝光时会分解，形成一种酸，由这种酸会加速具有环氧基团的硬化剂的硬化反应。进而，通过加热也会加速硬化，形成具有更高耐热性的膜。
在上述形成薄膜的过程中，作为感光树脂组合物的涂敷方法，可采用以下的可选方法，例如，旋涂法，辊涂法，平铺(land)涂法，喷涂法，流涂法，浸涂法等。用于曝光的射线可包括紫外光，如g-线，i-线等，远紫外光如KrF受激准分子激光或ArF受激准分子激光等，X-射线，电子束等。进而，显影方法包括应用抗蚀剂的显影方法，如桨式显影法，浸渍显影法，以及摆浸显影法。显影剂包括无机碱，如氢氧化钠，氢氧化钾，碳酸钠和硅酸钠，氨水，有机胺，如乙胺，丙胺，二乙胺，二乙基氨基乙醇，和三乙胺，叔胺如四甲基氢氧化铵等。在形成平面化膜或层间介电膜时，优选不含金属离子的有机胺。
用于平板曝光时的辐射可与用于图案或其它的辐射相同。平板曝光的曝光量对g-，h-，和i-线混合光来说为600mJ/cm2或更高。后烘烤通常在约150-300℃下进行，更优选200-250℃。
本发明的最佳实施方式
通过参考下述实施例更详细地描述本发明，但是，这些实施例无论如何并非对本发明范围的限制。
实施例1
<制备感光树脂组合物>
将100重量份聚(甲基丙烯酸甲酯-共-甲基丙烯酸-2-羟基丙酯-共-甲基丙烯酸)[甲基丙烯酸的比例为15mol％]，其重均分子量为25,000(以聚苯乙烯标准测量)，17重量份上述式(II)表示的化合物与1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰氯的酯化产物和10重量份上述式(II)表示的酚化合物溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯中。然后，在加入300ppm的Megafac R-08(Dai-Nippon Chemicals & Inks Co.，Inc.生产)后，将溶液搅拌，加入Megafac R-08是为防止辐射皱纹，其被称为“条纹”，并在旋涂后形成于抗蚀剂膜表面中，随后用0.2μm的过滤器进行过滤，制得感光树脂组合物溶液。
<测量分辨率的极限和形成薄膜图案>
通过旋涂法将组合物涂敷至4-英寸的硅片上，在加热板上于100℃下烘烤90秒形成厚度为3.0μm的抗蚀剂膜。将具有各种直径的接触孔的测试图案最佳曝光量下通过Canon Corporation(PLA-501F)生产的g+h+i-线掩模对准器对抗蚀剂膜进行曝光，曝光后的抗蚀剂膜在23℃下显影60秒，采用0.4wt％的四甲基氢氧化铵水溶液进行显影，形成接触孔图案。采用扫描电子显微镜观察图案的孔直径，测量分辨率的极限。在炉中于220℃下加热60分钟而对在其上形成了图案的4-英寸硅片进行后烘烤。
<评价耐热性>
在220℃下后烘烤60分钟时，通过扫描电子显微镜观察直径5μm的接触孔的形状变化。对结果的评价方法是，○表示未观察到图案的流动，×表示观察到流动。结果如表1所示。
<评价透光度>
在进行如前所述相同的操作，只是采用石英玻璃衬底代替4-英寸硅片而形成涂层膜后，在220℃下热处理60分钟，获得具有薄膜图案的玻璃衬底。然后，采用远紫外-可见光分光光度计，CARY4E(Ballian company)测量400nm波长下具有薄膜图案的玻璃衬底的透光度，对结果的评价方法是，○表示透光度为85％或更高，×表示透光度低于85％。结果如表1所示。
实施例2
以相同的方式重复实施例1，只是采用上述式(III)表示的化合物与1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰氯的酯化产物代替上述式(II)表示的化合物与1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰氯的酯化产物，采用10重量份的式(III)表示的酚化合物代替10重量份的式(II)表示的酚化合物，获得的结果如表1所示。
实施例3
<制备感光树脂组合物>
将100重量份聚(甲基丙烯酸甲酯-共-甲基丙烯酸-2-羟基丙酯-共-甲基丙烯酸)[甲基丙烯酸的比例为15mol％]，其重均分子量为25,000(以聚苯乙烯标准测量)，26重量份上述式(II)表示的化合物与1，2-萘醌二叠氮化物-5-磺酰氯的酯化产物和10重量份上述式(II)表示的酚化合物和2.5重量份的双酚A型环氧树脂，Epicoat 828(由Yuka Shell Epoxy company生产)溶解于丙二醇单甲基醚乙酸酯中。然后，在加入300ppm的Megafac R-08(Dai-Nippon Chemicals &Inks Co.，Inc.生产)后，将溶液搅拌，加入Megafac R-08是为防止辐射皱纹，其被称为“条纹”，并在旋涂后形成于抗蚀剂膜表面中，随后用0.2μm的过滤器进行过滤，制得感光树脂组合物溶液。
<测量分辨率的极限和形成薄膜图案>
通过旋涂法将组合物涂敷至4-英寸的硅片上，在加热板上于100℃下烘烤90秒形成厚度为3.0μm的抗蚀剂膜。将具有各种直径的接触孔的测试图案最佳曝光量下通过Canon Corporation(PLA-501F)生产的g+h+i-线掩模对准器对抗蚀剂膜进行曝光，曝光后的抗蚀剂膜在23℃下显影60秒，采用0.4wt％的四甲基氢氧化铵水溶液进行显影，形成接触孔图案。采用扫描电子显微镜观察图案的孔直径，测量分辨率的极限。采用如上所述的对准器对在其上形成了图案的4-英寸硅片进行全曝光，然后在炉中于220℃下加热60分钟进行后烘烤。
<评价耐热性和透光度>
以与实施例1相同的方式评价耐热性和透光度。获得表1的结果。
<评价耐溶剂性>
通过旋涂法将感光树脂组合物涂敷至4-英寸的硅片上，在加热板上于100℃下烘烤90秒形成厚度为3.0μm的抗蚀剂膜。此后，将抗蚀剂膜采用0.4wt％的四甲基氢氧化铵水溶液在23℃下显影50秒。进而，将显影后的抗蚀剂膜通过Canon Corporation(PLA-501F)生产的全光曝光设备以600mJ/cm2的曝光量进行曝光，并在220℃的真空干燥炉中加热1小时，制得用于评价耐溶剂性的衬底。将该用于评价耐溶剂性的衬底在室温(23℃)下于N-甲基-2-吡咯烷酮中浸渍5分钟，测量浸渍前后膜的厚度。感光树脂组合物的耐溶剂性采用在N-甲基吡咯烷酮中浸渍前后抗蚀剂膜厚度的减少量()评价，结果示于表1。
实施例4
以相同的方式重复实施例3，只是采用4重量份的TechmoreVG 3101L(Mitsui Chemical company生产)代替2.5重量份的Epicoat 828，获得表1中的结果。
比较例1
以相同的方式重复实施例1，只是不采用酚化合物，获得表1的结果。
比较例2
以相同的方式重复实施例1，只是采用酚醛清漆树脂(重均分子量为15,000，以聚苯乙烯标准测量)代替上述式(II)表示的酚化合物，获得表1的结果。
比较例3
以相同的方式重复实施例3，只是不采用由上述式(II)表示的酚化合物，获得表1的结果。比较例3的薄膜图案在膜剩余比，耐热性和透光度方面均有良好的结果，但是，显影后观察到不溶性物质(显影残渣)，并且不能获得实际上足够的性能。
表1
  膜剩余率(％)   耐热性   透光度   极限分辨率   耐溶剂性()
 实施例1   82.0   ○   ○   4   -
 实施例2   81.0   ○   ○   4   -
 实施例3   99.0   ○   ○   4   3000
 实施例4   99.0   ○   ○   4   300
 比较例1   71.1   ○   ○   6   -
 比较例2   95.0   ×   ×   8   -
 比较例3   99.0   ○   ○   6   -
由上述实施例获得的耐热薄膜的绝缘性质非常好，可用作半导体和FPD的平面化膜或层间介电膜。
进而，在上述实施例和比较例的感光树脂组合物在室温下保持3个月后，对实施例和比较例进行相同的实验，获得的结果与上述实施例和比较例的感光树脂组合物获得的结果相同。
以此可以看出，本发明的感光树脂组合物即使不采用交联剂也可在高温炉烘烤后保持膜表面平面化，这意味着，可以提供具有高质量的膜，其具有高分辨率，高透光度，高绝缘性质以及高耐热性，与时间有关的稳定性也证实是非常好的。实施例3和4证实，由感光树脂组合物获得的膜的耐热性和耐溶剂性由于使用具有环氧基团的硬化剂进一步得到改善，特别是采用三官能团环氧树脂作为硬化剂获得优异的耐溶剂性，也可获得具有良好与时间有关的稳定性的感光树脂组合物。
发明效果
如上提及，在后烘烤后，本发明的感光树脂组合物具有高耐热性，高绝缘性，高分辨率，优良的耐溶剂性和高透光度，并进一步具有与时间有关的良好的稳定性，从而可有利且适宜地用作在半导体，FPD等中使用的平面化膜和层间介电膜等的形成材料，这些半导体，FPD等要求具有上述各种特性。
工业实用性
本发明的感光组合物可用于生产电子装置，如半导体，平面平板显示器(FPD)等，特别是用于形成半导体装置和FPD等的平面化膜和层间介电膜。

Claims (7)

1.一种感光树脂组合物，其包含一种碱溶性树脂和一种含醌二叠氮化物基团的光敏剂，其中，碱溶性树脂是丙烯酸树脂，所述的感光树脂组合物进一步包含由式(II)或式(III)表示的酚化合物：
所述丙烯酸树脂包含由甲基丙烯酸烷基酯或丙烯酸烷基酯得到的组成单元和由甲基丙烯酸或丙烯酸得到的组成单元，
所述丙烯酸树脂包含5-30mol％的来自甲基丙烯酸或丙烯酸的组成单元，
采用聚苯乙烯标准测定的丙烯酸树脂的平均分子量为20,000＜Mw≤40,000，
具有醌二叠氮化物基团的光敏剂是上述式(II)或式(III)表示的化合物与萘并醌二叠氮化物磺酰卤或苯并醌二叠氮化物磺酰卤的反应产物。
2.根据权利要求1所述的感光树脂组合物，其进一步包含一种具有环氧基团的硬化剂。
3.根据权利要求2所述的感光树脂组合物，其中，具有环氧基团的硬化剂为三官能团的环氧树脂。
4.一种具有由权利要求1-3中任一项所述的感光树脂组合物形成的平面化膜或层间介电膜的平面平板显示器。
5.一种具有由权利要求1-3中任一项所述的感光树脂组合物形成的平面化膜或层间介电膜的半导体装置。
6.一种形成耐热薄膜的方法，包括用权利要求1所述的感光树脂组合物形成图案，随后在不进行平面曝光下进行后烘烤。
7.一种形成耐热薄膜的方法，包括用权利要求2或3所述的感光树脂组合物形成图案，随后在进行后烘烤后进行平面曝光。
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