发明名称 反射防止膜或光吸收膜用组成物及其中所用之化合物
摘要 本发明系有关一种反射防止膜或光吸收膜用组成物,其可良好地吸收l00~45Onm之照射光、不含有对反射防止膜等之光产生酸的扩散,阻碍及与反射防止膜等之内部混合,可形成具优异保存安定性、阶段覆盖性(stepcoverage)之反射防止膜或光吸收膜,以及使用于其中之新颖化合物及新颖聚合物。反射防止膜或光吸收膜用组成物系含有丙烯酸系或甲基丙烯酸系单体或在聚合物之侧链上经由伸烷基等具有异氰酸酯基或硫化异氰酸酯基之化合物或在该异氰酸酯基或硫化异氰酸酯基上键结有含吸收100~45Onm波长之光的胺基或羟基之有机发色团所成的化合物或聚合物。反射防止膜或光吸收膜用组成物系涂覆于基板上,经烘烤形成反射防止膜等之被膜,在该被膜上涂覆化学增幅型电阻,于曝光后显像以形成高解像度之电阻画像。藉由化合物中之异氰酸酯基或硫化异氰酸酯基,于烘烤时使反射防止膜等之被膜予以交联、硬化,且藉由有机发色团来吸收100~45Onm之波长范围的曝光。
申请公布号 TW473653 申请公布日期 2002.01.21
申请号 TW087107647 申请日期 1998.05.18
申请人 克拉瑞股份有限公司 发明人 莫里拉斯纳帕马纳宾;康文兵;田中初幸;木村健;乔治坡勒斯基
分类号 G03F7/11 主分类号 G03F7/11
代理机构 代理人 何金涂 台北巿大安区敦化南路二段七十七号八楼
主权项 1.一种反射防止膜或光吸收膜用组成物,其含有下述一般式I所示之单体染料及/或下述一般式II所示之聚合物:一般式I一般式II(式中,R系表示氢原子或烷基;R1系表示伸烷基、经取代的伸烷基、环伸烷基、经取代的环伸烷基、伸苯基或经取代的伸苯基;R2系表示苯基、-COOH、卤素原子、氰基、烷氧基或-COOR6;R6系表示经取代或非取代的烷基、芳基或乙醯乙酸乙酯基;R3系表示-COOD;D系表示吸收曝光波长(100-450nm)之有机发色团,直接或经由伸烷基键结的可取代或非取代之苯环、缩合环或杂环;X系表示O或S;Y系表示O或NR4基;R4系表示氢原子,亦可以经取代的苯基或环状、直链或支链烷基;n及p系表示含0之整数;m及o系表示含0之整数,其中至少1个为大于0者)。2.如申请专利范围第1项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中一般式II所示之聚合物系为下述一般式II'所示之聚合物:一般式II'(式中,R8系表示氢原子或甲基;R2系表示苯基、-COOH、卤素原子、氰基、烷氧基或-COOR6;而R6系表示可取代或未经取代的烷基、芳基或乙醯乙酸乙酯基;R3系表示-COOD;D系吸收曝光波长(100-450nm)之有机发色团,直接或经由伸烷基链结,可取代或末经取代的苯环、缩合环或杂环;m、n、o及p系含0之整数;m及o中任一为大于0的整数,且m、n、o及p合计为5-50,000)。3.如申请专利范围第1项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中一般式II所示之聚合物系为下述一般式II"所示之聚合物:一般式II"(式中,R8系表示氢原子或甲基;R2系表示苯基、-COOH、卤素原子、氰基、烷氧基或-COOR6,R6系表示经取代或未经取代的烷基、芳基或乙醯乙酸乙酯基;R3系表示-GOOD;D系表示吸收曝光波长(100-450nm)之有机发包围,直接或经由伸烷基链结、经取代或未经取代的苯环、缩合环或杂环;R4系表示氢原子、可经取代的苯基或环状、直链或支链烷基;m、n、o及p系表示含0之整数;m及o中任一个为大于0的整数,且m、n、o及p之合计为5-50,000)。4.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中D系选自苯基、经取代的苯基、苯甲基、经取代的苯甲基、基、经取代的基、基、经取代的基、醯、经取代的、啶、经取代的啶、偶氮苯、经取代的偶氮苯、福乐姆(fluorime)、经取代的福乐姆、荧光胺基、经取代的荧光胺基、唑、经取代的唑、N-烷基唑、二苯并喃、经取代的二苯并喃、菲、经取代的菲、蒎烷及经取代的蒎烷之基,取代系可藉由至少1种选自烷基、芳基、卤素原子、烷氧基、硝基、醛基、氰基、醯胺基、二烷基胺基、磺醯胺基、醯亚胺基、羧酸、羧酸酯、磺酸、磺酸酯、烷基胺基及芳基胺基之基予以取代。5.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中m、n及p为0,o为5-50,000。6.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中n及p为0,m及o合计为5-50,000,m之莫耳分率为0.05-0.95。7.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中m及p为0,n及o合计为5-50,000,m之莫耳分率为0.05-0.95。8.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中R2系表示-COOR6,R6系为甲基、乙基、第3-丁基、异丙基、乙醯乙酸乙酯基、2-羟基乙基或正-丁基。9.如申请专利范围第7项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中R2系表示-COOR6,R6系为甲基、乙基、第3-丁基、异丙基、乙醯乙酸乙酯基、2-羟基乙基或正-丁基。10.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中p为0,m、n及o合计为5-50,000,n之莫耳分率为0.05-0.95。11.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中n及o为0,m及p合计为5-50,000,m之莫耳分率为0.05-0.90。12.如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中m、n、o及p合计为5-50,000。13.如申请专利范围第1项之反射防止膜或光吸收膜用组成物,其中另含有下述一般式III及/或一般式IV所示之化合物:一般式III一般式IV(式中,R系表示氢原子或烷基;R1系表示伸烷基、经取代的伸烷基、环伸烷基,经取代的环伸烷基、伸苯基或经取代的伸苯基;R7系表示可取代或非取代的直链或支链烷基、直接或经由伸烷基键结的可取代或非取代的环己基或可取代或非取代的苯基)。14.一种反射防止膜或光吸收膜用组成物,其系在含有游离胺或含羟基化合物之反射防止膜或光吸收膜用组成物中,添加如申请专利范围第1项之组成物中所含有的一般式Ⅱ及/或如申请专利范围第13项之组成物中所含有的一般式III所示之含异氰酸酯基或硫化异氰酸酯基的聚合物或单体。15.一种反射防止膜或光吸收膜用组成物,其特征为含有下述一般式V所示之聚合物:一般式V(式中,R系表示氢原子或烷基;R1系表示伸烷基、经取代的伸烷基、环伸烷基、经取代的环伸烷基、伸苯基或经取代的伸苯基;R2系表示苯基、-COOH、卤素原子、氰基、烷氧基或-COOR6;R6系表示经取代或非取代的烷基、芳基或乙醯乙酸乙酯基;R3系表示-COOD;而D为吸收曝光波长(100-450nm)之有机发色团,直接或经由伸烷基键结的经取代或非取代之苯环、缩合环或杂环;X系表示O或S;Y系表示O或NR4基;R4系表示氢原子,可经取代的苯基或环状、直链或支链烷基;R7系表示经取代或非取代的直链或支链烷基、直接或经由伸烷基键结的经取代或非取代之环己基或经取代或非取代之苯基;m、n、o及p为含0之整数,而r为1以上之整数)。16.一种反射防止膜或光吸收膜用组成物,其系在含有如申请专利范围第1项之组成物中所含有的一般式II、如申请专利范围第13项之组成物中所含有的一般式III、一般式IV或如申请专利范围第15项之组成物中所含有的一般式V所示之含异氰酸酯基或硫化异氰酸酯基的单体或聚合物及/或此等经遮蔽之衍生物的反射防止膜或光吸收膜用组成物中,其特征为含此等异氰酸酯基、硫化异氰酸酯基或其经遮蔽的衍生物之单体及聚合物的单聚物单位之莫耳数合计为对反射防止膜或光吸收膜用组成物中之单体及聚合物的全部单聚物单位之莫耳数合计而言0.1-40重量%。17.一种下述一般式II所示之聚合物,一般式II(式中,R系表示氢原子或烷基;R1系表示伸烷基、经取代的伸烷基、环伸烷基、经取代的环伸烷基、伸苯基或经取代的伸苯基;R2系表示苯基、-COOH、卤素原子、氰基、烷氧基或-COOR6;R6系表示经取代或非取代的烷基、芳基或乙醯乙酸乙酯基;R3系表示-COOD;而D为吸收曝光波长(100-450nm)之有机发色团,直接或经由伸烷基键结的可取代或非取代之苯环、缩合环或杂环;X系表示O或S;Y系表示O或NR4基;而R4为氢原子,可经取代的苯基或环状、直链或支链烷基;n及p为含0之整数;m及o为含0之整数,而其中至少有1个为大于0之整数)。18.如申请专利范围第17项之聚合物,其中R系表示氢原子或甲基;R1系表示伸乙基;X系表示氧;Y系表示氧;D系表示吸收曝光波长(100-450nm)之有机发色团,直接或经由伸烷基键结的,经取代或非取代之苯环、缩合环或杂环;n及p为含0之整数,m及o为含0之整数,而其中至少有1个为大于0之整数。19.如申请专利范围第17项之聚合物,其中R系表示氢原子或甲基;R1系表示伸乙基;X系表示氧;Y系表示NR4基,而R4为氢原子、可经取代的苯基或环状、直链或支链烷基;D系表示吸收曝光波长(100-450nm)之有机发色团,直接或经由伸烷基键结的经取代或非取代的苯环、缩合环或杂环;n及p为含0之整数,m及o为含0之整数,其中至少有1个为大于0之整数。20.如申请专利范围第18项或19项之聚合物,其中o为至少大于0之整数;D系选自苯基、经取代的苯基、苯甲基、经取代的苯甲基、基、经取代的基、基、经取代的基、、经取代的、啶、经取代的啶、偶氮苯基、经取代的偶氮苯基、福乐姆(fluorime)、经取代的福乐姆、荧光胺基、唑、经取代的唑、N-烷基唑、二苯并喃、经取代的二苯并喃、菲、经取代的菲、蒎烷及经取代的蒎烷之基,取代系可藉由至少1个选自烷基、芳基、卤素原子、烷氧基、硝基、醛基、氰基、醯胺基、二烷基胺基、烷基胺基、磺化醯胺基、醯亚胺基、羧酸、羧酸酯、磺酸、磺酸酯、及芳基胺基之基予以取代。21.一种以下述一般式V所示之聚合物,一般式V(式中,R系表示氢原子或烷基;R1系表示伸烷基、经取代的伸烷基、环伸烷基、经取代的环伸烷基、伸苯基或经取代的伸苯基;R2系表示苯基、-COOH、卤素原子、氰基、烷氧基或-COOR6,而R6为经取代或非取代的烷基、芳基或乙醯乙酸乙酯基;R3系表示-COOD;而D为吸收曝光波长(100-450nm)之有机发包团,直接或经由伸烷基键结的取代或非取代之苯环、缩合环或杂环;X系表示O或S:Y系表O或NR4基;而R4系为氢原子、可经取代的苯基或环状、直链或支链烷基;R7系表示经取代或非取代的直链或支链烷基、直接或经由伸烷基链结的经取代或非取代之环己基或经取代或非取代之苯基;m、n、o及p为含0之整数,r为1以上之整数)。22.一种反射防止膜或光吸收膜用组成物之制法,其系于制造如申请专利范围第2或3项之反射防止膜或光吸收膜用组成物的方法,其特征为使含有异氰酸酯基之聚合物溶解于1种以上之溶剂,且使部份或全部的异氰酸酯基在室温下或视其所需昇温下与胺基芳香族及/或经基芳香族发色团反应。23.一种反射防止膜或光吸收膜用组成物之制法,其特征为使由申请专利范围第22项所制造的反射防止膜或光吸收膜用组成物使用0.5及0.2微米过滤器予以过滤,将经过滤的溶液直接涂覆于半导体基板上,在50-250℃下烘烤。24.如申请专利范围第22项之反射防止膜或光吸收膜用组成物之制法,其中溶剂系为单独的环戊酮、环己酮、丁丙酮、单甲醚乙酸丙二醇酯、2-庚酮、丙醇酸乙酯、丙酸乙基-3-二氧酯、单乙基乙酸乙二醇酯、丙二酸甲基-3-甲氧酯或此等之混合物。25.一种反射防止膜或光吸收膜之形成方法,其特征为使申请专利范围第1至16项中任一项之反射防止膜或光吸收膜用组成物涂覆于半导体基板上,且藉由烘烤至少除去部份溶剂,形成以反射防止膜或光吸收膜被覆的基板。26.一种藉由如申请专利范围第23或25项之方法所形成的反射防止膜或光吸收膜。
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