감방사선성 수지 조성물, 층간 절연막 및 마이크로렌즈, 및이들의 형성 방법 document_id A220623071267

박막 트랜지스터(이하, 「TFT」라 함)형 액정 표시 소자나 자기 헤드 소자, 집적 회로 소자, 고체 촬상 소자 등의 전자 부품에는, 일반적으로 층 형태로 배치되는 배선의 사이를 절연하기 위해서 층간 절연막이 설치된다. 층간 절연막을 형성하는 재료로서는, 필요로 하는 패턴 형상을 얻기 위한 공정수가 적고 게다가 충분한 평탄성을 갖는 것이 바람직하기 때문에, 감방사선성 수지 조성물이 폭넓게 사용되고 있다(일본 특허 공개 제2001-354822 및 일본 특허 공개 제2001-343743 참조). 상기 전자 부품 중, 예를 들면 TFT형 액정 표시 소자는, 상기 층간 절연막의 위에, 투명 전극막을 형성하고, 또한 그 위에 액정 배향막을 형성하는 공정을 거쳐 제조되기 때문에, 층간 절연막은 투명 전극막의 형성 공정에서 고온 조건에 노출되거나, 전극의 패턴 형성에 사용되는 레지스트의 박리액에 노출되게 되기 때문에, 이들에 대한 충분한 내성이 필요해진다. 또한 최근 들어, TFT형 액정 표시 소자는 대화면화, 고휘도화, 고정밀화, 고속 응답화, 박형화 등이 진행되는 경향이 있고, 그것에 이용되는 층간 절연막 형성용 조성물로서는 고감도이고, 형성되는 층간 절연막에는 저유전율, 고투과율 등에 있어서, 종래보다 고성능이 요구되고 있다. 이러한 저유전율, 고투과율의 층간 절연막으로서 아크릴 수지와 퀴논디아지드의 조합이나(일본 특허 공개 제2005-320542), 페놀 수지와 퀴논디아지드의 조합(일본 특허 공개 제2003-255546)이 알려져 있다. 그러나, 이들 재료는 막 형성 후의 가열 공정에 의해 아웃가스가 발생하거나, 투명성이 저하되는 등의 문제가 있다. 또한, 종래 알려져 있는 감방사선성 수지 조성물로부터 층간 절연막을 형성할 때의 현상 공정에서, 현상 시간이 최적 시간보다 약간 과잉이 되면 패턴에 박리가 생기는 경우가 있었다. 이와 같이, 층간 절연막을 감방사선성 수지 조성물로 형성함에 있어서는, 조성물로서는 고감도인 것이 요구되고, 또한 형성 공정 중의 현상 공정에서 현상 시간이 소정 시간보다 과잉이 된 경우에도 패턴의 박리가 생기지 않고 양호한 밀착성을 나타내고, 또한 그것으로부터 형성되는 층간 절연막에는 고내열성, 고내용제성, 저유전율, 고투과율 등이 요구되는데, 그와 같은 요구를 만족시키는 감방사선성 수지 조성물은 종래 알려져 있지 않았다. 한편, 팩시밀리, 전자 복사기, 고체 촬상 소자 등의 온칩 컬러 필터의 결상 광학계 또는 광섬유 커넥터의 광학계 재료로서 3 내지 100 ㎛ 정도의 렌즈 직경을 갖는 마이크로렌즈, 또는 이들 마이크로렌즈를 규칙적으로 배열한 마이크로렌즈 어레이가 사용되고 있다. 마이크로렌즈 또는 마이크로렌즈 어레이의 형성에는, 렌즈에 상당하는 레지스트 패턴을 형성한 후, 가열 처리함으로써 멜트플로우시키고, 그대로 렌즈로서 이용하는 방법이나, 멜트플로우시킨 렌즈 패턴을 마스크로 하여 건식 에칭에 의해 바탕에 렌즈 형상을 전사시키는 방법 등이 알려져 있다. 상기 렌즈 패턴의 형성에는, 감방사선성 수지 조성물이 폭넓게 사용되고 있다(일본 특허 공개 (평)6-18702 및 일본 특허 공개 (평)6-136239 참조). 그런데, 상기한 바와 같은 마이크로렌즈 또는 마이크로렌즈 어레이가 형성된 소자는 그 후, 배선 형성 부분인 본딩 패드 상의 각종 절연막을 제거하기 위해서, 평탄화막 및 에칭용 레지스트막을 도포하고, 원하는 마스크를 이용하여 노광, 현상하여 본딩 패드 부분의 에칭 레지스트를 제거하고, 이어서 에칭에 의해 평탄화막이나 각종 절연막을 제거하여 본딩 패드 부분을 노출시키는 공정에 제공된다. 그 때문에 마이크로렌즈 또는 마이크로렌즈 어레이에는, 평탄화막 및 에칭 레지스트의 도막 형성 공정 및 에칭 공정에 있어서, 내용제성이나 내열성이 필요해진다. 이러한 마이크로렌즈를 형성하기 위해서 이용되는 감방사선성 수지 조성물은, 고감도일 것, 또한 그것으로부터 형성되는 마이크로렌즈가 원하는 곡률 반경을 가질 것, 고내열성, 고투과율일 것 등이 요구된다. 또한, 종래 알려져 있는 감방사선성 수지 조성물로부터 얻어지는 마이크로렌즈는, 이들을 형성할 때의 현상 공정에서, 현상 시간이 최적 시간보다 약간 과잉이 되면, 패턴과 기판의 사이에 현상액이 침투하여 박리가 생기기 쉬워지기 때문에, 현상 시간을 엄밀히 제어할 필요가 있어, 제품의 수율면에서 문제가 있었다. 이와 같이, 마이크로렌즈를 감방사선성 수지 조성물로부터 형성함에 있어서는, 조성물로서는 고감도일 것이 요구되고, 또한 형성 공정 중의 현상 공정에서 현상 시간이 소정 시간보다 과잉이 된 경우에도 패턴의 박리가 생기지 않고 양호한 밀착성을 나타내고, 또한 마이크로렌즈로서 양호한 멜트 형상(원하는 곡률 반경),고내열성, 고내용제성, 고투과율이 요구되게 되게 되는데, 그와 같은 요구를 만족하는 감방사선성 수지 조성물은 종래 알려져 있지 않았다. 또한, 고내열성·고투명성·저유전율의 재료로서 실록산 중합체가 알려져 있고, 이것을 층간 절연막에 이용하는 것도 알려져 있다(일본 특허 공개 제2006-178436). 그러나, 실록산 중합체에 있어서 충분한 내열성을 발현하기 위해서는 실록산 중합체의 충분한 가교가 필요하고, 그것을 위해서는 250 내지 300℃ 이상의 고온소성을 요하기 때문에, 표시 소자를 생산하는 공정에 적용할 수 없다는 문제가 있었다. 또한, 실록산 중합체를 마이크로렌즈에 응용하려고 하는 시도는 이루어지긴 했지만, 공업적으로 성공한 예는 지금까지 알려져 있지 않다.