[发明专利]导电性高分子的图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及使用可以形成高灵敏度、高分辨率、高粘合性且高柔韧性的微细抗蚀剂图案的正型光致抗蚀剂组合物，形成导电性高分子图案的方法。

背景技术

近年来，作为透明导电膜，使用以氧化铟和锡为成分一般简称为“ITO”的导电膜，但铟为稀有元素，因此，正在积极研究代替ITO的各种无机材料及有机材料。特别是作为有机材料的导电性高分子，其电导率显著提高，有希望作为ITO的替代材料。

该导电性高分子具有导电性、透光性及发光性，并且成膜后也具有柔韧性高于ITO的特征，正在研究其在透明导电膜、电解电容器、抗静电膜、电池、有机EL元件等中的应用，并且一部分已经实用化。

例如，作为显示元件的电子纸需要柔韧性，正在研究作为透明导电膜的导电性高分子。

在电解电容器的情况下，代替以往的电解液，正在尝试使用电荷转移络合物及聚噻吩等导电性固体，通过使用导电性更优异的导电性高分子，能制作频率特性良好的电解电容器。对于电解电容器用途的导电性高分子要求化学稳定、物理稳定，以及耐热性优异。

另外，通过在高分子膜等的表面将导电性高分子成膜，在保持透明性的同时可抗静电，因此作为使用情况方便的抗静电膜及抗静电容器等使用。

在聚苯胺锂电池或锂离子聚合物电池等中，导电性高分子用作2次电池的正极。

另一方面，导电性高分子可作为色素增敏型太阳能电池的二氧化钛的反极代替铂来使用，色素增敏型太阳能电池作为比成为现在主流的硅类太阳能电池更廉价的太阳能电池备受期待。另外，也在研究向二极管及晶体管等电子元件的应用。

而且，具有在发光层中使用导电性高分子的有机EL，作为基板，不是使用玻璃而是使用有机材料，由此可制作柔韧的显示器。另外，也可在有机EL的空穴传输层中使用导电性高分子。有机EL显示器为自发光显示器，为了实现视角宽、应答速度快的轻量薄型显示器，作为具有前景的平板显示器正在进行积极开发。

如上所述，导电性高分子对于将来的电子工业是重要的材料，在使用时，不可避免的需要可与ITO同样形成微细图案的技术。

作为需要形成图案的领域，可以举出例如：作为触控面板、电子纸、高分子EL显示器的电极使用情形下的引出线等。

导电性高分子的形成图案的方法，有几种是已知的。

专利文献1中，公开了利用丝网印刷法、喷墨等的印刷法。印刷法由于图案形成的同时也进行成膜所以生产工序简便，但需要将导电性高分子成墨。但是，导电性高分子容易凝集难以成墨。另外，具有图案的精度或表面平滑性缺乏的问题。

与此相对，光刻法是在基体的表面形成均匀的导电性高分子膜后形成光致抗蚀剂图案，接着，通过将导电性高分子的所要求的部分蚀刻而形成导电性高分子图案的方法。该方法虽然比印刷法的工序多，但能以高精度形成导电性高分子图案，是广泛普及的通用技术。

通过光刻法形成导电性高分子图案的方法已在专利文献2及专利文献3中公开。专利文献2中公开了方法，其中，在导电性有机膜上形成金属层，在该金属层上形成抗蚀剂图案后，将金属层及导电性有机膜蚀刻，接着，通过剥离抗蚀剂图案，形成包含金属层的导体配线的图案。该方法是一种必须需要金属层的方法，并且不是以形成导电性高分子图案为目的。

另一方面，专利文献3中公开了方法，其中，在导电性高分子上，直接形成抗蚀剂图案，将导电性高分子蚀刻，由此形成导电性高分子图案。作为此处可使用的抗蚀剂，可以举出电子束抗蚀剂及光致抗蚀剂。作为光致抗蚀剂的实例，可举出：“S1400”及“S1800”(Shipley公司制备)或“AZ1500系列”、“AZ1900系列”、“AZ6100系列”、“AZ4000系列”、“AZ7000系列”或“AZP4000系列”(例如、“AZ4400”和“AZ4620”)(Hoechst Celanese公司制备)。另外，优选的光致抗蚀剂为重氮萘醌-酚醛清漆型，作为其实例，可以举出：“S1400”、“S1800”、“AZ1500系列”、“AZ1900系列”、“AZ4400系列”及“AZ4620系列”，但是对于这些光致抗蚀剂组成，并没有详细的说明。另外，这些光致抗蚀剂主要是半导体制造中使用的抗蚀剂，并不适合柔韧的基板。而且，对于在形成抗蚀剂图案方面需要的显影液，也没有详细的说明。只有在实施例中使用了“MF-312”(Shipley公司制)的实例。该“MF-312”是包含氢氧化四甲基铵(TMAH)水溶液的无金属显影液，其已在专利文献4中公开。