黑色可聚合组成物及黑色层的制造方法技术

本发明专利技术提供一种具有极佳碱显影剂抗性的黑色可聚合组成物、晶圆级透镜以及其类似物。黑色可聚合组成物包含至少：(A)黑色材料；(B)聚合起始剂；(C)可聚合化合物；以及(D)重量平均分子量为至少30,000且侧链具有可聚合基团的碱溶性粘合剂聚合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包含特定碱溶性粘合剂聚合物的黑色可聚合组成物、详言之用于形成于衬底上排列多个透镜的晶圆级透镜阵列(wafer level lens array)的遮光区(light-shielding region)的黑色可聚合组成物(black polymerizable composition),以及使用黑色可聚合组成物制造黑色层的方法。
技术介绍
近来，紧密且低轮廓(薄)成像单元被安装于电子仪器的行动终端(诸如行动电话或个人数码助理(Personal Digital Assistant,PDA))上。这些成像单元一般包含固态成像装置，诸如电荷稱合装置(Charge Coupled Device, CCD)型影像感测器或互补金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide Semiconductor, CMOS)型影像感测器，以及用于在固态成像装置上形成目标影像的透镜。随着行动终端的尺寸及厚度减小且随着行动终端的广泛使用，需要进一步减小行动终端上所安装的成像单元的尺寸及厚度，且亦需要改良其生产力。关于所述需要，已知一种大量制造成像单元的方法，藉由所述方法将上面形成多个透镜的透镜衬底与上面形成多个固态成像装置的感测器衬底整体组合，且切割透镜衬底及感测器衬底以在各切割部分中包含透镜及固态成像装置。另外，采用于晶圆上形成透镜的方法使得可执行各种简单形成方法，包含例如于玻璃晶圆上仅制造透镜的方法，例如将玻璃晶圆切割至一定尺寸以组合个别透镜与感测器，继而与预分离的成像装置组合而得到个别成像单元；使用模具仅由树脂形成多个透镜的方法，将所述透镜于感测器衬底上组合，随后切割；以及切割透镜至一定尺寸以与个别感测器组合，继而与预分离的成像装置组合而得到个别成像单元的方法。在本说明书 下文中，于透镜衬底上形成的多个透镜中的每一者称作晶圆级透镜，且于透镜衬底上形成的透镜组(包含透镜衬底)称作晶圆级透镜阵列。作为相关技术中的晶圆级透镜阵列，已知一种晶圆级透镜阵列，其上藉由于由光透射材料(诸如玻璃)形成的平行板(衬底)的表面上逐滴施加可固化树脂材料且使所述树脂材料在使用模具使其以指定形状排列的状态下固化而形成多个透镜(例如参见日本专利公开案第3926380号及国际申请公开案第W02008/102648号)。在一些情况下，可在除晶圆级透镜的透镜部分以外的区域中或透镜的一部分上形成例如由黑色膜或金属膜形成的遮光部分以控制穿过其中的光的量。遮光部分一般藉由涂布遮光可固化组成物或藉由沉积金属而形成。作为另一晶圆级透镜阵列，亦已知一种晶圆级透镜阵列，其藉由以下步骤获得:于硅衬底上形成多个通孔，于个别通孔中配置已分别形成的球面透镜材料，藉由焊接使透镜材料与衬底接合，随后抛光透镜材料以形成多个透镜(参见美国专利第6426829号)。在藉由此制造方法获得的透镜中，可形成上述黑色膜或金属膜以控制穿过其中的光的量。在遮光区藉由沉积金属形成的情况下，出于存在诸如工艺复杂或沉积后透镜弯曲(lens bending)的问题的观点，需要改良生产力与效能。另一方面，已于涂布方法中使用黑色可聚合组成物以展现遮光特性(参见日本特许公开专利申请案(JP-A)第2010-8656号及第2006-276421号)。在黑色可聚合组成物在可见光区中具有足够遮光特性的情况下，作为用于使黑色可聚合组成物固化的曝光光源的选自g射线、h射线、i射线及/或其类似放射线的放射线的透射率不足。出于此原因，深部的膜未经充分固化，因此，在影像逐次曝光后，存在诸如以下问题:在碱显影步骤(其中将移除未曝光部分)中的膜剥落。因此，尚未充分进行关于涉及碱显影剂抗性的所述问题的研究。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述态样进行且是针对达成下述目的。亦即，本专利技术的一态样为提供一种具有碱显影剂抗性且因此具有极佳遮光特性的黑色可聚合组成物。本专利技术的另一态样提供能够被喷涂的黑色可聚合组成物。本专利技术的另一态样提供一种使用黑色可聚合组成物制造适用于晶圆级透镜的遮光区的黑色层的方法。一般而言，可固化组成物中使用含有羧酸作为碱溶性基团的树脂。然而，在于相对严苛条件下进行显影以移除未曝光部分的残余物的情况下，存在诸如影像部分剥落的问题。同时，在使用用于透镜孔隙的可固化组成物的情况下，需要在可见光区至红外区的宽泛范围内的遮光特性。在使用黑色可聚合组成物形成遮光膜(light-shielding film)的情况下,一般用250纳米至500纳米的光源进行影像逐次曝光，继而使用碱显影剂显影。然而，因为可固化组成物包含能够在250纳米至500纳米的波长区遮光的黑色材料，故曝光光源的透光率不足，因此，在一些情况下，所形成膜的深部可能未经充分固化。因此，在于相对严苛条件下进行显影以防止残余膜减少的情况下，强酸性羧酸可能造成显影剂渗透至影像部分中，且因此存在如下困扰:影像部分的强度降低可能造成遮光膜(黑色膜)剥落。此外，在黑色可聚合组成物(或可固化组成物)用于晶圆级透镜的孔隙或其类似物的情况下，可使用将黑色可聚合组成物涂布于玻璃晶圆上且随后在其上形成透镜的方法、在玻璃晶圆上形成透镜且随后将黑色可聚合组成物涂布于其上的方法或其类似方法。然而，尤其在形成透镜后涂布黑色可聚合组成物的情况下，可有效藉由喷涂将黑色可聚合组成物涂覆于结构衬底上。换言之，本专利技术的专利技术者已广泛研究各种黑色可聚合组成物，从而发现一种具有碱显影剂抗性且因此具有极佳遮光特性的黑色可聚合组成物。本专利技术者亦发现一种能够被喷涂的黑色可聚合组成物。另外，本专利技术者发现一种使用黑色可聚合组成物制造适用于晶圆级透镜的遮光区中的黑色层的方法。本专利技术的特定例示性实施例如下。<1> 一种黑色可聚合组成物，其包含:⑷黑色材料；(B)聚合起始剂；(C)可聚合化合物；以及(D)重量平均分子量为至少30，000且侧链具有可聚合基团的碱溶性粘合剂聚合物。<2>如〈1>所述的黑色可聚合组成物，其中所述(A)黑色材料为钛黑。<3>如〈1>或〈2>所述的黑色可聚合组成物，其中所述⑶碱溶性粘合剂聚合物为重量平均分子量为50，000至100，000且侧链具有可聚合基团的碱溶性粘合剂聚合物。〈4>如〈1>至〈3>中任一项所述的黑色可聚合组成物，其用于形成晶圆级透镜的遮光区。<5>如〈1>至〈4>中任一项所述的黑色可聚合组成物，其能够被喷涂。〈6>如〈1>至〈5>中任一项所述的黑色可聚合组成物，其中所述黑色可聚合组成物中的总固体含量为20质量％至35质量％。〈7>如〈1>至〈6>中任一项所述的黑色可聚合组成物，其中所述(D)碱溶性粘合剂聚合物中包含的所述可聚合基团为丙烯基、甲基丙烯基、苯乙烯基、烯丙基、丙烯酰胺基团、甲基丙烯酰胺基团、乙烯基或乙烯醚基。〈8>如〈1>至〈7>中任一项所述的黑色可聚合组成物，其中所述(D)碱溶性粘合剂聚合物的含量以所述黑色可聚合组成物的总固体含量计为5质量％至75质量％。<9> 一种黑色层制造方法，所述方法包含:藉由喷涂将如<1>至〈8>中任一项所述的黑色可聚合组成物涂覆于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.10.04 JP 2010-225100;2011.01.11 JP 2011-003421.一种黑色可聚合组成物，其包括: (A)黑色材料； (B)聚合起始剂； (C)可聚合化合物；以及 (D)重量平均分子量为至少30，000且侧链具有可聚合基团的碱溶性粘合剂聚合物。2.根据权利要求1所述的黑色可聚合组成物，其特征在于，所述(A)黑色材料包括钛mO3.根据权利要求1或2所述的黑色可聚合组成物，其特征在于，所述(D)碱溶性粘合剂聚合物包括重量平均分子量为50，000至100，000且侧链具有可聚合基团的碱溶性粘合剂聚合物。4.根据权利要求1-3中任一项所述的黑色可聚合组成物，其用于形成晶圆级透镜的遮光区。5.根据权利要求1-4中任一项所述的黑色可聚合组成物，其能够被喷涂。6.根据权利要求1-5中任一项所述的黑色可...

【专利技术属性】
技术研发人员：嶋田和人，村山哲，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：
国别省市：