(57)【要約】【課題】界面活性剤を用いることなく、スピンコーティングによる塗布において、膜表面のストリエーションの発生を抑え、また、平坦性に優れた平坦化膜を形成する平坦化膜形成用組成物を提供すること。【解決手段】樹脂成分と、溶剤とを含む平坦化膜形成用組成物であって、前記溶剤は、３−メトキシブチルアセテートおよび３−メトキシ−１−ブタノールから選択される少なくとも１種の溶剤を含む平坦化膜形成用組成物である。さらに、樹脂成分は、アクリル系樹脂であることが好ましい。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成分と、溶剤とを含む平坦化膜形成用組成物であって、
前記溶剤は、３−メトキシブチルアセテートおよび３−メトキシ−１−ブタノールから選択される少なくとも１種の溶剤を含む平坦化膜形成用組成物。
【請求項２】
前記樹脂成分がアクリル系樹脂である請求項１記載の平坦化膜形成用組成物。
【請求項３】
前記アクリル系樹脂は、構成単位（ａ）と、構成単位（ｂ）および構成単位（ｃ）から選択される少なくとも１種と、を含む共重合体（Ａ）を含有する請求項２記載の平坦化膜形成用組成物。
【化１】
2008031370.tif 000007
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は水素、または炭素数１から５のアルキル基を示し、ｍ、ｎは１から８の整数を示す。）
【請求項４】
前記アクリル系樹脂は、前記構成単位（ａ）と、下記式（ｄ）で表される構成単位と、を含む共重合体（Ｂ）を含有する請求項３記載の平坦化膜形成用組成物。
【化２】
2008031370.tif 000008
（Ｒ４は水素または炭素数１から５のアルキル基、Ｒ５は、水素、水酸基、または炭素数１から５のアルキル基を示す。）
【請求項５】
前記構成単位（ａ）の含有量は、樹脂成分における全構成単位のうち３０モル％以上である請求項３または４記載の平坦化膜形成用組成物。
【請求項６】
前記構成単位（ｂ）および前記構成単位（ｃ）の含有量の合計量が、樹脂成分における全構成単位のうち１０モル％以上である請求項３から５いずれか記載の平坦化膜形成用組成物。
【請求項７】
前記共重合体（Ａ）と前記共重合体（Ｂ）との質量比は、９０：１０〜１００：０である請求項４から６いずれか記載の平坦化膜形成用組成物。
【請求項８】
前記アクリル系樹脂は、前記構成単位（ａ）と、前記構成単位（ｂ）および前記構成単位（ｃ）から選択される少なくとも１種と、前記構成単位（ｄ）と、を含む共重合体（Ｃ）を含有する請求項４から７いずれか記載の平坦化膜形成用組成物。
【請求項９】
前記樹脂成分における各成分の分子量は、それぞれ２０００から１５０００である請求項１から８いずれか記載の平坦化膜形成用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平坦化膜形成用組成物に関する。特に、ＣＣＤ用カラーフィルタ、ＣＭＯＳ用カラーフィルタなどに用いられる平坦化膜を形成するため平坦化膜形成用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、画像関連の撮影装置および表示装置が、めざましい勢いで普及してきており、これらの装置には、より一層の高機能化が求められている。これらの装置、例えば、カラー液晶表示装置（ＬＣＤ）などの各種表示装置、電荷結合素子イメージセンサ（ＣＣＤ）、相補型金属酸化膜半導体イメージセンサ（ＣＭＯＳ）などの撮影装置においては、ほとんどの場合、カラーフィルタが必須の構成部品となっている。
【０００３】
一般に、このカラーフィルタには、その赤（Ｒ）・緑（Ｇ）・青（Ｂ）の着色層が用いられ、その着色層を被覆、保護するために平坦化膜が形成される。この平坦化膜には、充分な硬度や密着性、画素の色彩に悪影響を及ぼさないための、優れた透明性および優れた平坦性が求められる。
【０００４】
この平坦化膜は、溶剤に溶解した組成物をスピンコーティングにより塗布し、形成しているが、膜表面に、ストリエーションが発生し、平坦性が悪いという問題があった。そこで、平坦性をよくするために界面活性剤を添加した組成物が用いられている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−３４４８６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、界面活性剤を含有する組成物を用いて平坦化膜を形成した場合、経時変化により、異物が発生し、画素の色彩に悪影響を及ぼすという問題があった。
【０００６】
本発明は、以上のような課題に鑑みてなされたものであり、界面活性剤を用いることなく、スピンコーティングによる塗布において、膜表面のストリエーションの発生を抑え、また、平坦性に優れた平坦化膜を形成することができる平坦化膜形成用組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決するために、鋭意研究を重ねた結果、平坦化膜形成用組成物に特定の溶剤を用いることで、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。より具体的には、本発明は、以下のようなものを提供する。
【０００８】
本発明は、樹脂成分と、溶剤とを含む平坦化膜形成用組成物であって、前記溶剤は、３−メトキシブチルアセテートおよび３−メトキシ−１−ブタノールから選択される少なくとも１種の溶剤を含む平坦化膜形成用組成物である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の平坦化膜形成用組成物は、溶剤として、３−メトキシブチルアセテートおよび３−メトキシ−１−ブタノールから選択される少なくとも１種を含むことにより、界面活性剤を含有させることなく、膜表面のストリエーションの発生を抑えることができる。特に、樹脂としてアクリル系樹脂を用いることにより、効果的にストリエーションの発生を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜平坦化膜形成用組成物＞
本発明の平坦化膜形成用組成物は、樹脂成分と溶剤とを含み、溶剤は、３−メトキシブチルアセテートおよび３−メトキシ−１−ブタノールから選択される少なくとも１種の溶剤を含む。以下、各成分について説明する。
【００１１】
［溶剤］
平坦化膜形成用組成物に含まれる溶剤は、３−メトキシブチルアセテート（以下、「ＭＡ」ともいう。）および３−メトキシ−１−ブタノール（以下、「ＭＢ」ともいう）から選択される少なくとも１種を含む。この溶剤を用いることで、膜表面のストリエーションの発生を抑えることができる。
【００１２】
また、本発明の効果を損なわない範囲で、他の溶剤を加えることもできる。他の溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ｎ−ブタノール等のアルコール類；エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール等の多価アルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、メチル−ｎ−アミルケトン、メチルイソアミルケトン、２−ヘプタノン等のケトン類；エチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノアセテート、またはジプロピレングリコールモノアセテート等のエステル結合を有する化合物、前記多価アルコール類または前記エステル結合を有する化合物のモノメチルエーテル、モノエチルエーテル、モノプロピルエーテル、モノブチルエーテル等のモノアルキルエーテルまたはモノフェニルエーテル等のエーテル結合を有する化合物等の多価アルコール類の誘導体；ジオキサンのような環式エーテル類や、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、メトキシプロピオン酸メチル、エトキシプロピオン酸エチル等のエステル類；アニソール、エチルベンジルエーテル、クレジルメチルエーテル、ジフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、フェネトール、ブチルフェニルエーテル、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、アミルベンゼン、イソプロピルベンゼン、トルエン、キシレン、シメン、メシチレン等の芳香族系有機溶剤等を挙げることができる。
これら他の溶剤を添加する場合、３−メトキシブチルアセテートおよび３−メトキシ−１−ブタノールの合計量は、溶剤全体に対して、５０質量％以上であることが好ましく、より好ましくは、８０質量％以上である。
また特に、溶剤は、３−メトキシブチルアセテートおよび３−メトキシ−１−ブタノールの少なくとも１種のみであることが好ましい。
【００１３】
溶剤の使用量は、平坦化膜形成用組成物を均一に塗布することが可能であれば、特に限定されないが、固形分の濃度が、１０〜５０質量％、好ましくは１５〜３５質量％の範囲内に調整することが好ましい。
【００１４】
［樹脂成分］
平坦化膜形成用組成物に含まれる樹脂成分としては、特に限定されるものではないが、アクリル系樹脂が好ましい。アクリル系樹脂と、上記本発明における溶剤とを組み合わせることにより、効果的に、ストリエーションの発生を防ぐことができる。
【００１５】
アクリル系樹脂は、下記に示す、構成単位（ａ）と、構成単位（ｂ）および構成単位（ｃ）から選択される少なくとも１種とを、含む共重合体（Ａ）を含有することが好ましい。
【００１６】
【化１】
2008031370.tif 000002
（Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は水素、または炭素数１から５のアルキル基を示し、ｍ、ｎは１から８の整数を示す。）
【００１７】
ここで、炭素数１から５のアルキル基としては、直鎖状、分岐状のアルキル基を挙げることができる。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などを挙げることができる。
【００１８】
構成単位（ａ）を含有する樹脂成分を用いることで、ストリエーションの発生を抑え、平坦性の優れた平坦化膜を形成することができる。また、エポキシ基を有する構成単位（ｂ）または（ｃ）を含有することで、熱硬化後の膜の硬度を向上させることができる。
【００１９】
さらに、上記構成単位（ａ）と、下記式で表される構成単位（ｄ）と、を含む共重合体（Ｂ）を含有することが好ましい。構成単位（ｄ）を含有することで、平坦化膜のエッチング耐性を向上させることができる。また、構成単位（ｄ）の含有量を調節することで、ドライエッチングレートの調節が可能である。
【００２０】
【化２】
2008031370.tif 000003
（Ｒ４は水素または炭素数１から５のアルキル基、Ｒ５は、水素、水酸基、または炭素数１から５のアルキル基を示す。）
ここで、炭素数１から５のアルキル基としては、直鎖状、分岐状のアルキル基を挙げることができる。直鎖状、分岐状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、ｉ−プロピル基、ｎ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などを挙げることができる。
【００２１】
構成単位（ａ）の含有量は、樹脂成分における全構成単位のうち、３０〜９０モル％であることが好ましく、４０〜８０モル％であることがより好ましい。
【００２２】
また、構成単位（ｂ）および（ｃ）の合計含有量は、樹脂成分における全構成単位のうち、１０モル％以上であることが好ましく、２０モル％以上であることがより好ましい。
【００２３】
また、構成単位（ｄ）の含有量は、樹脂成分における全構成単位のうち１０〜８０モル％であることが好ましい。
【００２４】
樹脂成分が共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）を含有する場合、共重合体（Ａ）と共重合体（Ｂ）の質量比は、（Ａ）：（Ｂ）＝９０：１０〜１００：０であることが好ましい。
【００２５】
また、樹脂成分は、構成単位（ａ）と、構成単位（ｂ）および構成単位（ｃ）から選択される少なくとも１種と、構成単位（ｄ）と、を含む共重合体（Ｃ）を含有してもよい。共重合体（Ｃ）における各構成単位の含有比率は、（ｂ）および（ｃ）の合計量が共重合体（Ｃ）の全構成単位中１０モル％以上であり、構成単位（ａ）：（ｄ）＝１０：９０〜１００：０（モル比）であることが好ましい。
【００２６】
樹脂成分における各成分の分子量は、それぞれ２０００〜１５０００であることが好ましい。分子量を上記範囲とすることにより、溶剤への溶解性を良好にすることが可能となり、塗布性を向上させることができる。また、形成された平坦化膜の平坦性をより向上させることができる。
【００２７】
＜平坦化膜の形成方法＞
本発明の平坦化膜形成用組成物を用いた平坦化膜の形成方法について説明する。
配線、ブラックマトリックス、カラーフィルタ等が形成された基板に、本発明の平坦化膜形成用組成物をロールコーター、スピンコーター、回転式カップコーター、ノンスピンコーターなどを用いて塗布する。
【００２８】
この平坦化膜形成用組成物を塗布後、乾燥させて溶剤を除去する。乾燥方法は特に限定されず、（１）ホットプレートにて乾燥する方法、（２）室温にて数時間から数日放置する方法、（３）温風ヒーターや赤外線ヒーター中に数十分から数時間入れて溶剤を除去する方法、のいずれの方法を用いてもよい。
【００２９】
次に、平坦化膜形成用組成物を焼成し、平坦化膜を得ることができる。焼成方法は特に限定されず、例えば、ホットプレートにて、焼成する方法を用いることができる。
【実施例】
【００３０】
以下、本発明の実施例を説明するが、これら実施例は本発明を好適に説明するための例示に過ぎず、なんら本発明を限定するものではない。
【００３１】
（実施例１）
下記構成単位を有する共重合体（Ａ）
【化３】
2008031370.tif 000004
（構成単位（ａ１）：構成単位（ｃ１）＝２５：７５（モル比）、分子量：１００００）２５ｇをＭＡ７５ｇに溶解し、２５％樹脂溶液（Ａ）を得た。
下記構成単位を有する共重合体（Ｂ）
【化４】
2008031370.tif 000005
（構成単位（ａ１）：構成単位（ｄ１）＝２５：７５（モル比）、分子量：８０００）２５ｇをＭＡ７５ｇに溶解し、２５％樹脂溶液（Ｂ）を得た。
樹脂溶液（Ａ）５０ｇ、樹脂溶液（Ｂ）５０ｇを混合し組成物を得た。
【００３２】
（比較例１）
実施例１において、界面活性剤としてＸＲ−１０４（大日本インキ社製）０．０１７ｇを添加した以外は実施例１と同様の方法により組成物を得た。
【００３３】
（比較例２）
実施例１において、界面活性剤としてＸ−７０−０９３（信越化学工業社製）０．０１７ｇを添加した以外は実施例１と同様の方法により組成物を得た。
【００３４】
（比較例３）
共重合体（Ａ）２５ｇをプロピレングリコールモノメチルエーテル７５ｇに溶解し、２５％樹脂溶液（Ｃ）を得た。
共重合体（Ｂ）２５ｇをプロピレングリコールモノメチルエーテル７５ｇに溶解し、２５％樹脂溶液（Ｄ）を得た。
樹脂溶液（Ｃ）５０ｇ、樹脂溶液（Ｄ）５０ｇを混合し組成物を得た。
【００３５】
［平坦化膜の形成］
実施例１、比較例１〜３の組成物を、８インチウェハにスピンコートにて塗布した。９０℃で１２０秒間ホットプレートにて乾燥を行った。その後、ホットプレートにて、２００℃で１０分間焼成を行い、平坦化膜を形成した。焼成後の膜厚が約１．４μｍになるように調整した。
【００３６】
［評価］
この平坦化膜表面のストリエーションの確認をナトリウムランプ下にて行った。
また、平坦性を光学膜厚計（ＳＣＡＮＮＩＮＧ  ＵＶ  ２１０（製品名）：ＮＡＮＯＭＥＴＲＩＣＳ社製）にて、ウェハのエッジから内側１２ｍｍの位置から、８ｍｍごとにウェハの中心を通り、反対側のウェハのエッジまで２３点の膜厚を測定することにより評価した。結果を表１に示す。
なお、膜厚のばらつきは、
［｛（最大値−最小値）／２｝／平均値］×１００
により求めた。
【００３７】
【表１】
2008031370.tif 000006
【００３８】
表１の結果より、実施例１の平坦化膜形成用組成物においては、平坦性が高く、ストリエーションの発生もみられなかった。界面活性剤を添加した比較例１、２と比較し、同等の品質のものを得ることができた。また、溶剤を変更した比較例３は、平坦性が悪かった。