专利名称：正型抗蚀剂组合物以及微透镜的制造方法
技术领域：
本发明涉及含有具有乙烯基联苯的共聚物的正型抗蚀剂组合物，以及由该正型抗 蚀剂组合物形成的微透镜和平坦化膜。
背景技术：
电荷耦合器件(CXD)等摄像元件用微透镜主要能够通过微细的图案形成来制作 高精细的摄像元件，是使用由光致抗蚀剂形成图案的方法来制作的。在该方法中，将包含高 分子树脂和感光剂的抗蚀剂组合物在基板上涂布、制膜，然后采用光刻法形成图案，接着通 过显影来形成一个图案，从而制作微透镜。要求所形成的微透镜图案具有高透明性以及用 于在钎焊工序中暴露于高温条件的耐热性。而且，从分辨率的观点出发，要求微透镜图案具 有所需的曲率半径和高折射率。此外，在液晶显示装置、LED显示装置、固体摄像元件等光器件中，使用将滤色器等 的基板表面和固体摄像元件表面平坦化的平坦化膜。要求该平坦化膜具有平坦化性、对基 板和元件表面的附着性、以及透光性(透明性)，此外为了防止基板和元件表面在制造工序 中暴露于热，还要求作为具有耐热性的保护膜的功能。作为用于形成如上所述的微透镜的抗蚀剂组合物，报导了使用了下述聚合物的抗 蚀剂组合物，所述聚合物具有羟基的氢原子的一部分被酸不稳定基团取代了的羟基苯乙 烯、羟基乙烯基萘或羟基蒽作为重复单元(例如专利文献1)。然而，由这样的抗蚀剂组合物 形成的图案在摄像元件用途中不具有充分的耐热性。另一方面，作为耐热性高的光学材料用高折射率树脂，报导了包含下述共聚物的 光学材料用高折射率树脂，所述共聚物是4-乙烯基联苯与一种或多种能够进行自由基聚 合的乙烯基系单体共聚而得的(例如专利文献幻。然而，虽然该光学材料用高折射率树脂 具有高耐热性、高折射率，但是在摄像元件用途中不具有充分的分辨率。专利文献1 日本特开2005-114968号专利文献2 日本特开平8-48725号
发明内容
本发明是基于以上情况而提出的，其目的是提供透明性、耐热性和折射率优异的、 特别适合用于形成微透镜和形成平坦化膜的正型抗蚀剂组合物，以及由该正型抗蚀剂组合 物形成的微透镜和平坦化膜。作为第1观点，本发明涉及一种正型抗蚀剂组合物，其包含下述成分(A)、成分(B) 和成分(C)成分(A)包含具有联苯结构的结构单元的碱溶性聚合物；成分(B)具有能够进行光分解、并在光分解时产生碱溶性基团的有机基团的化 合物；成分(C)溶剂。
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作为第2观点，涉及根据第1观点所述的正型抗蚀剂组合物，其中，成分㈧的碱 溶性聚合物是包含式(1)所示结构单元的聚合物，且当将构成聚合物(A)的结构单元的总 数设为1. 0时，构成聚合物㈧的式⑴所示结构单元的比例nl满足0. 3≤nl≤1. 0，
权利要求
1.一种正型抗蚀剂组合物，其包含下述成分(A)、成分⑶和成分(C) 成分(A)包含具有联苯结构的结构单元的碱溶性聚合物；成分(B)具有能够进行光分解、并在光分解时产生碱溶性基团的有机基团的化合物； 成分(C)溶剂。
2.根据权利要求1所述的正型抗蚀剂组合物，其中，成分(A)的碱溶性聚合物是包含式 (1)所示结构单元的聚合物，且当将构成聚合物(A)的结构单元的总数设为1.0时，构成聚 合物㈧的式(1)所示结构单元的比例nl满足0. 3≤nl≤1. 0，
3.根据权利要求1所述的正型抗蚀剂组合物，其中，成分(A)的碱溶性聚合物是包含 式(2)所示结构单元和式(3)所示结构单元的聚合物，且当将构成聚合物(A)的全部结构 单元的总数设为1.0时，构成聚合物(A)的式(2)所示结构单元的比例n2和式(3)所示结 构单元的比例η3满足0. 2≤η2≤0. 8,0. 1≤η3≤0. 7、且0. 3≤η2+η3≤1. 0，
4.根据权利要求1所述的正型抗蚀剂组合物，其中，成分(A)的碱溶性聚合物是包含 权利要求2所述的式(1)所示结构单元、式(4)所示结构单元和/或式(5)所示结构单元 的聚合物，且当将构成聚合物(A)的全部结构单元的总数设为1. 0时，构成聚合物(A)的式 (1)所示结构单元的比例nl、式(4)所示结构单元的比例π4和式(5)所示结构单元的比例 η5 满足 0. 3 彡 nl 彡 0. 7、0 彡 n4 彡 0. 4、0 彡 n5 彡 0. 4、且 0. 3 彡 nl+n4+n5 彡 1. 0，
5.根据权利要求2所述的正型抗蚀剂组合物，其中，成分(A)的碱溶性聚合物是除了包 含权利要求3所述的式(2)所示结构单元和权利要求3所述的式(3)所示结构单元以外， 还包含权利要求4所述的式(4)所示结构单元和/或权利要求4所述的式(5)所示结构单 元的聚合物，且当将构成聚合物(A)的全部结构单元的总数设为1.0时，构成聚合物(A)的 式(2)所示结构单元的比例π2、式(3)所示结构单元的比例π3、式(4)所示结构单元的比例n4和式(5)所示结构单元的比例n5满足0. 2彡n2彡0. 8、0. 1彡n3彡0. 7、0彡n4彡0. 4、 0 彡 n5 彡 0. 4、且 0. 3 彡 n2+n3+n4+n5 彡 1. 0。
6.根据权利要求1所述的正型抗蚀剂组合物，其中，成分⑶是具有式(6)所示结构的 化合物，
7.根据权利要求1所述的正型抗蚀剂组合物，其中，成分(B)是式(8)所示化合物，式⑶中，Rn、R12、mll和ml2与权利要求6所述的式(6)中所表示的含义相同，R15表 示氢原子或碳原子数为1 10的烷基，Q4表示碳原子数为1 10的亚烷基，mlO为1 5 的整数，mil为满足O彡mil彡(5-mlO)的整数，ml4为满足O彡ml4彡(5-ml2-ml3)的整 数，m9为 10的整数，ml2为O 1的整数，ml3为O 5的整数；全部R11中的10 100 摩尔％表示权利要求7所述的式(7)所示基团。
8.根据权利要求1所述的正型抗蚀剂组合物，其包含权利要求2 5的任一项所述的 成分㈧和权利要求6或7所述的成分⑶。
9.根据权利要求8所述的正型抗蚀剂组合物，其还含有作为成分(D)的、具有2个以上 能够与成分(A)热交联的取代基的交联性化合物。
10.根据权利要求9所述的正型抗蚀剂组合物，其还含有作为成分(E)的表面活性剂。
11.根据权利要求1所述的正型抗蚀剂组合物，其固化后的涂膜物性是，对波长633nm 的光的折射率为1. 55以上，膜厚为1 μ m时对波长400 730nm的光的透射率为80%以上。
12.一种微透镜，其是由权利要求8 11的任一项所述的正型抗蚀剂组合物形成的。
13.一种固体摄像元件，其包含权利要求12所述的微透镜。
14.一种平坦化膜，其是由权利要求8 11的任一项所述的正型抗蚀剂组合物形成的。
15.一种液晶显示装置，其包含权利要求14所述的平坦化膜。
16.一种LED显示装置，其包含权利要求14所述的平坦化膜。
17.一种图案形成方法，其包括以下工序将权利要求8 11的任一项所述的正型抗 蚀剂组合物涂布在基板上，干燥，曝光，然后显影。
全文摘要
本发明的课题是提供透明性、耐热性和折射率优异的、特别适合用于形成微透镜和形成平坦化膜的正型抗蚀剂组合物，以及由该正型抗蚀剂组合物形成的微透镜和平坦化膜。作为本发明的解决课题的方法是，一种正型抗蚀剂组合物，其包含下述成分(A)、成分(B)和成分(C)成分(A)包含具有联苯结构的结构单元的碱溶性聚合物；成分(B)具有光分解而产生碱溶性基团的有机基团的化合物；成分(C)溶剂。还可以是，上述正型抗蚀剂组合物，其中，成分(A)的碱溶性聚合物是包含式(1)所示结构单元的聚合物，且当将构成聚合物(A)的结构单元的总数设为1.0时，构成聚合物(A)的式(1)所示结构单元的比例n1满足0.3≤n1≤1.0。
文档编号G03F7/004GK102089710SQ20098012627
公开日2011年6月8日 申请日期2009年7月7日 优先权日2008年7月16日
发明者坂口崇洋, 岸冈高广, 庄田浩之, 汤川升志郎 申请人:日产化学工业株式会社