DE69932676T2

DE69932676T2 - Lichtabsorbierende polymere und deren anwendung in antireflektionsfilmen

Info

Publication number: DE69932676T2
Application number: DE69932676T
Authority: DE
Inventors: Wen-Bing Daitocho Ogasa-gun KANG; Yoshinori Daitocho Ogasa-gun NISHIWAKI; Ken Daitocho Ogasa-gun KIMURA; Shoko Daitocho Ogasa-gun MATSUO; Hatsuyuki Daitocho Ogasa-gun Tanaka
Original assignee: AZ Electronic Materials USA Corp
Current assignee: EMD Performance Materials Corp
Priority date: 1998-03-17
Filing date: 1999-03-15
Publication date: 2007-08-16
Anticipated expiration: 2019-03-16
Also published as: CN1111547C; EP0982320A1; CN1258302A; EP0982320A4; TW408251B; US6255405B1; EP0982320B1; JPH11263806A; JP4165922B2; KR20010012648A; DE69932676D1; WO1999047571A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein strahlungsabsorbierendes Polymer, die Verwendung dessen für eine antireflektierende Beschichtung und insbesondere ein strahlungsabsorbierendes Polymer, welches als Material zur Ausbildung einer antireflektierenden Beschichtung bei der Herstellung feiner Strukturelemente wie beispielsweise integrierter Schaltkreiselemente mittels photolithografischer Verfahren geeignet ist, ebenso wie ein Verfahren zur Herstellung desselben, eine filmbildende Zusammensetzung, welche das strahlungsabsorbierende Polymer enthält und eine antireflektierende Beschichtung, die aus diesem hergestellt ist.
Auf dem Gebiet der Herstellung integrierter Schaltkreiselemente schreitet die Miniaturisierung der Prozessgrößen in lithografischen Verfahren immer weiter fort, um einen höheren Grad an Integration zu erreichen, und in den vergangen Jahren steigt die Entwicklung von Technologien die Feinprozessierung im Submikrometermaßstab ermöglichen stetig an. Bei diesem lithografischen Verfahren wird ein Photolack auf ein Substrat aufgebracht und daraufhin ein Maskenmuster auf den Photolack durch Belichtung mit Strahlung transferiert und mit einem geeigneten Entwickler entwickelt, um ein gewünschtes Photolackmuster auszubilden. Jedoch weisen eine Vielzahl von Substraten, die auf dem Gebiet der Herstellung integrierter Schaltkreiselemente verwendet werden eine hohe Reflektion auf, was zu dem Problem der stehenden Wellen, bedingt durch die Interferenz zwischen Belichtungslicht und durch das Substrat reflektierte Licht, führt. Ein weiteres Problem liegt insbesondere darin, dass wenn ein Substrat, welches eine unebene Oberfläche aufweist als Substrat verwendet wird, welches mit einem Photolack beschichtet werden soll, Belichtungslicht, das durch die Photolackschicht hindurch tritt von dem Substrat reflektiert wird, wodurch das Licht einen Photolackbereich trifft, der nicht dem Licht ausgesetzt werden soll, wodurch Musterdefekte verursacht werden oder wodurch völlig verhindert wird, ein Muster mit der gewünschten Auflösung und den gewünschten Formen zu erhalten.
Um diese Probleme zu lösen wurden bisher verschiedene Verfahren vorgeschlagen. Die bekannten Verfahren umfassen beispielsweise ein Verfahren zum Dispergieren eines Farbstoffes, der eine Absorption in dem Wellenlängenbereich des Belichtungslichtes hat in dem Photolack, ein Verfahren zur Ausbildung einer antireflektierenden Beschichtung, wobei die Beschichtung eine anorganische Verbindung wie beispielsweise Titannitrit etc. umfasst auf einem Substrat mittels CVD oder Vakuumabscheidung, ein Verfahren zur Ausbildung einer antireflektierenden Beschichtung durch Auftrag einer organischen Polymerlösung, in der ein strahlungsabsorbierender Farbstoff dispergiert oder gelöst ist, auf einem Substrat, und ein Verfahren zur Ausbildung einer strahlungsabsorbierenden Beschichtung durch Auftrag eines strahlungsabsorbierenden Polymers, das einen Chromophor umfasst, der chemisch an das Polymer gebunden ist, auf ein Substrat.
Von diesen Verfahren weist das Verfahren, bei dem ein strahlungsabsorbierender Farbstoff in einem Photolack dispergiert wird Probleme, wie beispielsweise Reduktion in der Photolackempfindlichkeit, Ausdünnen der Photolackschicht während des Entwickelns und Sublimation des Farbstoffes während des Backens auf. Einerseits hat das Verfahren der Verwendung einer anorganischen antireflektierenden Beschichtung verschiedenartige Nachteile, wie Beispielsweise die Schwierigkeit, die Beschichtungsdicke exakt zu kontrollieren, die Schwierigkeit eine Beschichtung mit einheitlicher Dicke auszubilden, das Erfordernis spezieller Gerätschaften zur Durchführung der Vakuumabscheidung, ungenügende Anhaftung auf einem Photolackfilm, und die Notwendigkeit eines weiteren Trockenätzschrittes um ein Muster zu transferieren. Weiterhin weist das Verfahren bei dem ein strahlungsabsorbierender Farbstoff in einer antireflektierenden Beschichtung dispergiert ist Probleme, wie beispielsweise die Trennung des Farbstoffes von dem Polymer während der Ausbildung der antireflektierenden Beschichtung mittels Aufschleudern, die Elution des Farbstoffes in ein Photolacklösungsmittel und die Sublimation des Farbstoffes in einen Photolackfilm während der Backzeit, auf. Darüber hinaus scheitern einige antireflektierende Beschichtungen, welche die vorstehend beschriebene organische Verbindung verwenden, insbesondere bei denen ein niedermolekularer Farbstoff in dem Polymer dispergiert ist dabei, eine Beschichtung mit einheitlicher Dicke auf einem Substrat mit unebener Oberfläche auszubilden.
Andererseits weist das Verfahren, bei dem ein strahlungsabsorbierendes Polymer verwendet wird, an das ein Chromophor chemisch gebunden ist, nicht die vorgenannten Nachteile auf, sodass dieses Verfahren in den vergangen Jahren die Aufmerksamkeit auf sich gezogen hat. Das Verfahren zur Ausbildung einer antireflektierenden Beschichtung unter Verwendung eines strahlungsabsorbierenden Polymers und das strahlungsabsorbierende Polymermaterial, welches in diesem Verfahren verwendet wird, sind beispielsweise in der JP-A 6-75378, JP-A 6-118656,
WO 9412912, US-A 4,910,122 und US-A 5,057,399 beschrieben. Bei der Herstellung von LSI wurden in den vergangenen Jahren Tief-UV-Strahlung (DUV) mit einer Wellenlänge von 248 nm oder weniger zur Belichtung des Photolackes verwendet, um eine hohe Auflösung zu erreichen, und insbesondere wenn eine bestimmte Strahlung von derartig kurzer Wellenlänge zur Belichtung verwendet wird, ist eine antireflektierende Beschichtung absolut notwendig, um die gute Auflösung und gute Musterschärfe des zu bildenden Photolackbildes aufrechtzuerhalten. Als antireflektierende Beschichtungsmaterialien für die i-Linie, die ein strahlungsabsorbierendes Polymer verwenden, sind antireflektierende Beschichtungsmaterialien bekannt, wie beispielsweise AZ^®-BARLi^® (Clariant Co.), welche eine antireflektierende Beschichtung mit einheitlicher Dicker sogar auf einem Substrat mit unebener Oberfläche ausbilden können, das heisst, dass dieses hinsichtlich der Stufenbedeckung und anderen Charakteristika hervorragend ist. Jedoch gibt es unter den gegebenen Umständen kein antireflektierendes Beschichtungsmaterial für die DUV, welches insbesondere eine Stufenbedeckungseigenschaft aufweist, die ähnlich oder besser als die des AZ^®-BARLi^® ist und die hervorragend in weiteren Eigenschaften wie beispielsweise den Strahlungsabsorptionscharakteristika, Ätzcharakteristika und der Adhäsion an einem Substrat ist.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine antireflektierende Beschichtung bereitzustellen, welche die vorstehend im Stand der Technik beschriebenen Probleme nicht aufweist, die eine Beschichtung ist, die hervorragend in der Stufenbedeckung ist, keinen Transfer oder Sublimation von Farbstoff während des Erhitzens verursacht, eine hohe antireflektierende Wirkung hat, ebenso hervorragend an der Adhäsion an einem Substrat ist, Trockenätzeigenschaften, Thermostabilität und Handhabbarkeit aufweist und die geeignet ist, ein hochauflösendes Photolackbild, das hervorragend in Muster und Form, auszubilden; ein neuartiges strahlungsabsorbierendes Polymer, an dessen Polymerkette ein strahlungsabsorbierender Farmstoff chemisch gebunden ist, welches in der Beschichtung verwendet wird; ein Verfahren zur Herstellung des selbigen; sowie eine filmbildende Zusammensetzung, welche das neuartige strahlungsabsorbierende Polymer enthält.
Als Ergebnis ihrer eifrigen Untersuchungen haben die Erfinder herausgefunden, dass die vorstehend beschriebenen Schwierigkeiten durch Verknüpfung und Einführung einer besonderen strahlungsabsorbierenden Verbindung an eine besondere Polymerkette gelöst werden können, insbesondere durch Auswahl der Art der strahlungsabsorbierenden Verbindung, der Menge dieser, welche in ein Polymer und die Art des Monomers eingefügt wird oder durch Variation des Copolymerisationsverhältnis derselben, und die vorliegende Erfindung wurde hierdurch vollendet.
Somit betrifft die vorliegende Erfindung eine strahlungsabsorbierendes Polymer (erstes strahlungsabsorbierendes Polymer), umfassend wenigstens sowohl eine wiederkehrende Einheit der allgemeinen Formel 1 und eine wiederkehrende Einheit der allgemeinen Formel 2:
wobei R¹ und R² gleich oder unterschiedlich sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppe darstellen, Ar ein organisches Chromophor, und n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder mehr sind;
wobei R³ und R⁴ gleich oder unterschiedlich sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Carboxylgruppe, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppe darstellen und Y ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxygruppe, ein Halogenatom, -CN, eine Alkylcarbonyloxygruppe, eine Imidgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Carbamoylgruppe, eine substituierte Carbonylgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Oxycarbonylgruppe oder eine substituierte oder nicht substituierte Phenylgruppe darstellen.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des vorstehend beschriebenen ersten strahlungsabsorbierenden Polymers, in dem (a) ein Polymer ist, welches zumindest beide zumindest eine wiederkehrende Einheit ausgewählt aus den wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel 3-1 oder 3-2 als auch eine wiederkehrende Einheit der allgemeinen Formel 2 mit einer Verbindung (b) enthaltend eine Hydroxylgruppe dargestellt durch die Formel 4 umgesetzt wird.
wobei R¹ und R² und n die gleiche Bedeutung haben wie oben definiert;
worin R¹, R² und n die gleiche Bedeutung haben wie oben definiert; Ar-OH (4)wobei Ar die gleiche Bedeutung wie oben definiert hat.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein strahlungsabsorbierendes Polymer (zweites strahlungsabsorbierendes Polymer), umfassend wenigstens eine wiederkehrende Einheit der Formel 1, eine wiederkehrende Einheit der obigen Formel 2, und eine wiederkehrende Einheit der Formel 5 und/oder Formel 6:
wobei R¹, R² und n die gleiche Bedeutung haben wie vorstehend definiert, Ar² ein organisches Chromophor darstellt, welches mit X über ein Sauerstoffatom verbunden ist, ein Stickstoffatom oder ein Schwefelatom, falls notwendig und X eine direkte Bindung, eine Methylengruppe oder eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylengruppe enthaltend wenigstens zwei Kohlenstoffatome darstellt;
wobei R¹, R², Ar², X und n die gleiche Bedeutung wie oben definiert haben.
In der vorliegenden Erfindung absorbieren die organischen Chromophore die durch Ar und Ar² wiedergegeben werden und die bevorzugt substituierte oder nicht substituierte Phenylgruppen, Heterocyclischegruppen oder kondensierte Ringsysteme sind, die Strahlung. In der vorliegenden Erfindung können Ar und Ar² identisch oder verschieden sein.
Substituenten der substituierten oder nichtsubstituierten Phenylgruppen umfassen eine Nitrogruppe, Alkoxygruppe, Aryloxygruppe, Hydroxygruppe, Alkylcarbonylgruppe, aromatische cyclische Gruppe (beispielsweise Phenylgruppe oder Naphthylgruppe), und eine Vinylgruppe unsubstituiert oder substituiert mit einer Phenylgruppe oder Naphthylgruppe. Beispiele solcher substituierter oder nichtsubstituierter Phenylgruppen umfassen Gruppen die aus den folgenden abgeleitet sein können:
Die heterocyclischen Gruppen und kondensierten Ringgruppen umfassen cyclische Gruppen wie beispielsweise Pyridin, Thiophen, Furan, Chinolin, Naphthalin, Antrazen und Phenantren, wie nachfolgend gezeigt. Diese Gruppen können ebenfalls mit einer Alkylgruppe, Alkoxygruppe, Nitrogruppe, Halogengruppe, Hydroxygruppe, etc. substituiert sein.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des zweiten strahlungsabsorbierenden Polymers, in dem ein strahlungsabsorbierendes Polymer, welches zumindest eine wiederkehrende Einheit wiedergegeben von der obigen Formel 1, eine wiederkehrende Einheit wiedergegeben von der vorstehenden Formel 2 und eine wiederkehrende Einheit wiedergegeben von der Formel 3-1 und/oder Formel 3-2 mit einer aromatischen Verbindung, welche eine Aminogruppe enthält, wie von Formel 7 wiedergegeben umgesetzt wird: Ar²-X-NH₂ (7)wobei Ar² und X die gleiche Bedeutung haben wie vorstehend definiert.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung eine filmbildende Zusammensetzung und eine antireflektierende Beschichtung, welche das erste strahlungsabsorbierende Polymer und/oder das zweite strahlungsabsorbierende Polymer wie vorstehend beschrieben, umfasst.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung detaillierter beschrieben.
Das erste strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung, wie vorstehend beschrieben, wird durch Reaktion (a) eines Polymers, umfassend wenigstens beide sowohl wenigstens eine wiederkehrende Einheit ausgewählt aus den wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formeln 3-1 oder 3-2 und einer wiederkehrenden Einheit der allgemeinen Formel 2 mit (b) einer Verbindung, welche eine Hydroxygruppe enthält, die von der vorstehend genannten allgemeinen Formel 4 wiedergegeben wird, hergestellt. Die Herstellung des ersten strahlungsabsorbierenden Polymers wird allgemein durch Lösen des Startpolymers (a) und der Hydroxygruppen enthaltenden Verbindung (b) in einem Lösungsmittel durchgeführt und daraufhin die Veresterung einer Carboxygruppe oder einer Säureanhydridgruppe in dem Ausgangspolymer (a) mit der Hydroxygruppen enthaltenden Verbindung (b) bei erhöhten Temperaturen durchgeführt. Das zahlenmittlere Molekulargewicht des Ausgangspolymers liegt gewöhnlich bei 300 bis 10.000.000 und dieses Ausgangspolymer ist bevorzugt ein Polymer, in dem die wiederkehrende Einheit, wiedergegeben durch die Formeln 3-1 oder 3-2 5 bis 80 Mol-%, bezogen auf die Gesamtheit der wiederkehrenden Einheiten beträgt, während die wiederkehrende Einheit, wiedergegeben durch die Formel 2, 20 bis 70 Mol-%, bezogen auf die Gesamtheit der wiederkehrenden Einheiten beträgt, und die Hydroxygruppen enthaltende Verbindung bevorzugt in einer Menge von 5 bis 70 Mol-% bezogen auf die Gesamtheit der wiederkehrenden Einheiten der Formeln 3-1 und 3-2 in dem Polymer bevorzugt verwendet wird. Vorzugsweise hat das hierdurch hergestellte erste strahlungsabsorbierende Polymer ein Molekulargewicht von etwa 30.000 bis 1.000.000 und enthält zumindest 5 Mol-% wiederkehrende Einheiten der Formel 1 bezogen auf die gesamten wiederkehrenden Einheiten.
Die Monomeren-Verbindungen, welche die wiederkehrende Einheit bilden, die durch die Formeln 3-1 oder 3-2 wiedergegeben werden, bilden das Ausgangspolymer und umfassen beispielsweise Dicarbonsäuren und Säureanhydride wie beispielsweise Maleinsäure, Maleinsäureanhydrid und Derivate hiervon, Glutarsäure, Glutarsäureanhydrid und Derivate davon. Von diesen sind Säureanhydride bevorzugt und Maleinsäureanhydrid ist besonders bevorzugt.
Die wiederkehrende Einheit, dargestellt durch die Formel 2 wird zur Verleihung guter Filmbildungseigenschaften, hoher Strahlungsabsorption, hoher Ätzraten, Löslichkeit in besonderen Lösungsmitteln, guter Lagerstabilität, Quervernetzungs-(aushärtungs-)-Eigenschaften oder weiterer bevorzugter Charakteristika des Polymers, verwendet. Typische beispiele von Monomeren zur Ausbildung der wiederholenden Einheit, wiedergegeben durch die Formel 2, umfassen Styrol, Vinylether, Acrylat, Methacrylat und Derivate dieser. Spezielle Beispiele von bevorzugten Monomeren zur Ausbildung der wiederholenden Einheit, wiedergegeben durch die Formel 2 umfassen Methylmethacrylat, Methylacrylat, 2-Hydroxyethylmethacrylat, Ethylmethacrylat, 2-(Methacryloyloxy)ethylmethacryalt, Butylmethacrylat, t-Butylmethacrylat, Glycidylmethacrylat, Methacrylsäure, Acrylsäure, Acrylonitril, Acrylamid, Hydroxymethylacrylamid, 2-Isocyanatoethylmethacrylat, 4-Acetoxystyrol, 3-Methyl-4-hydroxystyrol, Styrol, Vinylchlorid, Ethylvinylether, Butylvinylether, Isobutylvinylether, Cyclohexylvinylether, Methylvinylether, Maleimid, Vinylacetat, 2-Isocyanatoethylacrylat etc. Von diesen sind Styrol, Methylmethacrylat, Methacrylsäure, Methylacrylat, Hydroxymethylacrylamid, Butylmethacrylat, t-Butylmethacralat, Glycidylmethacrylat, Methylvinylether und Butylvinylether bevorzugt und Methylvinylether und Styrol sind mehr bevorzugt.
Falls die Menge der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindungen bei der Herstellung des ersten strahlungsabsorbierenden Polymers weniger als die äquimolare Menge, bezogen auf die wiederkehrenden Einheiten, welche durch die Formeln 3-1 oder 3-2 wiedergegeben werden, ist, so verbleibt ein Teil der wiederkehrenden Einheiten, wiedergegeben durch die Formeln 3-1 oder 3-2, welche in dem Ausgangspolymer enthalten sind, in dem ersten strahlungsabsorbierenden Polymer nicht umgesetzt.
Das Ausgangspolymer ist bevorzugt ein Maleinsäureanhydrid/Alkylvinylether oder Stryrolcopolymer, besonders bevorzugt ein Maleinsäureanhydrid/Methylvinylethercopolymer wiedergegeben durch die Formel 12:
Das zahlenmittlere Molekulargewicht des Copolymers, dargestellt durch die obige Formel 12, ist bevorzugt 300 bis 10.000.000, besonders bevorzugt 10.000 bis 3.000.000.
Durch Reaktion mit der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung, wiedergegeben durch die Formel 4, bildet die wiederkehrende Einheit in Formel 12, die eine Säureanhydridgruppe enthält, die wiederkehrende Einheit, die durch die Formel 13 wiedergegeben wird:
Andererseits sind bevorzugte Beispiele von Hydroxygruppen enthaltenden Verbindungen, die von der Formel 4 wiedergegeben werden, Verbindungen die von den Formel 8, 9 oder 10 wiedergegeben werden:
wobei R⁵ eine Alkylgruppe, eine Alkoxygruppe, eine Nitrogruppe oder andere organische Gruppen darstellt und, wenn m 2 oder größer ist die entsprechenden R⁵-Gruppen gleich oder verschieden sein können und m 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist;
wobei R⁶ eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Nitrogruppe oder andere organische Gruppen darstellt und wenn p 2 oder größer ist, die entsprechenden R⁶-Gruppen gleich oder verschieden sein können und p 0 oder einen ganze Zahl von 1 bis 7 ist;
wobei R⁷ eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Nitrogruppe oder andere organische Gruppen darstellt, und wenn q 2 oder größer ist, die entsprechenden R⁷-Gruppen gleich oder unterschiedlich sein können und q 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 9 ist.
Bevorzugte Beispiele der Verbindung wiedergegeben durch die Formeln 8 bis 10 sind die Verbindungen (I) bis (VI), wie nachfolgend gezeigt. Falls das erste strahlungsabsorbierende Polymer als Bestandteil einer antireflektierenden Beschichtung verwendet wird, so sollte die Verbindung, welche durch die Formel 4 wiedergegeben wird, im wesentlichen Strahlung bei der vorbestimmten Wellenlänge absorbieren, falls jedoch wie nachfolgend beschrieben das erste strahlungsabsorbierende Polymer eine wiederkehrende Einheit, welche durch die Formel 3-1 oder 3-2 wiedergegeben wird, enthält, wird es weiterhin zu dem zweiten Strahlungsabsorbierenden Polymer durch Reaktion mit der Aminogruppen enthaltenden aromatischen Verbindung, wiedergegeben durch die Formel 7 umgesetzt, und falls diese Aminogruppen enthaltende Komponente Strahlung der vorbestimmten Wellenlänge absorbiert, muss die Verbindung, welche durch die Formel 4 wiedergegeben wird nicht notwendigerweise Strahlung der Belichtungswellenlänge absorbieren, das heisst die Strahlung der vorbestimmten Wellenlänge.
Unter den Verbindungen, die durch die Formel 4 wiedergegeben werden, werden die folgenden Verbindungen bevorzugt in Zusammenhang mit den folgenden Absorptionswellenlängen verwendet:
Die Verbindung der Formel (III) wird für i-Linien verwendet (Wellenlänge; 365 nm), die Verbindung der Formel (VI) wird für KrF Excimer Laser (248 nm) verwendet, und die Verbindung der Formel (I) wird für ArF Excimer Laser (193 nm) verwendet. Die Herstellung des ersten strahlungsabsorbierenden Polymers ist nicht auf das vorstehend beschrieben Verfahren beschränkt, selbstverständlich kann das erste strahlungsabsorbierende Polymer ebenfalls durch Copolymerisation von Monomeren, die notwendig sind um die entsprechenden wiederkehrenden Einheiten des strahlungsabsorbierenden Polymers auszubilden, hergestellt werden.
Ferner enthält das zweite strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung die wiederkehrende Einheit, wiedergegeben durch die Formeln 5 oder 6 zusätzlich zu den wiederkehrenden Einheiten des ersten strahlungsabsorbierenden Polymers um die Charakteristika des ersten Polymers zu verbessern. Das zweite strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung wird gewöhnlich hergestellt, in dem eine Carbonsäure oder Säureanhydridgruppe in der wiederholenden Einheit eine Dicarbonsäure oder eine Säureanhydridgruppe, die noch nicht mit der Hydroxygruppen enthaltenden Verbindung in dem ersten strahlungsabsorbierenden Polymer umgesetzt wurden, mit der aromatischen Verbindung, wiedergegeben durch die Formel 7, die eine Aminogruppe enthält, umgesetzt wird, um hierdurch weiterhin eine strahlungsabsorbierende Gruppe in die Hauptkette des Polymers durch Amid- und/oder Imidbindung einzuführen. Ar²-X-NH₂ (7)wobei Ar² und X die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert haben.
Eines der bevorzugten Beispiele der Aminogruppen enthaltenden aromatischen Verbindung, wiedergegeben durch die Formel 7, ist eine Verbindung, die durch die Formel 14 wiedergegeben wird:
wobei Z ein Sauerstoffatom, ein Stickstoffatom oder Schwefelatom darstellt, R⁹ nur in dem Falle vorhanden ist, wenn Z ein Stickstoffatom ist, wobei R⁹ ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellt, h eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist, R⁸ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Sulfonsäuregruppe oder andere organische Gruppen ist und falls eine Vielzahl von R⁸-Gruppen an dem Ring vorhanden sind, diese Gruppen gleich oder verschieden sein können, oder R⁸-Gruppen miteinander verbunden werden können, um einen aliphatischen oder aromatischen Ring auszubilden.
Unter den Verbindungen, die durch die Formel 14 wiedergegeben werden, sind die Verbindungen, wiedergegeben durch die Formel 11, wobei Z ein Stickstoffatom und R⁹ ein Wasserstoffatom ist, besonders bevorzugt.
wobei R⁸ und h die gleiche Bedeutung wie vorstehend definiert haben.
Besonders bevorzugte Beispiele der Verbindungen wiedergegeben durch die obige Formel 7 sind die folgenden Verbindungen (VII) bis (XIV):
Von diesen absorbiert das Aminoanthracen stark die Strahlung von KrF Excimer Lasern (248 nm) und ist daher bevorzugt als Material für eine antireflektierende Beschichtung für KrF Excimer Laser geeignet. Jedoch kann in der vorliegenden Erfindung die Verbindung, die eine reaktive Aminogruppe enthält, eine Verbindung sein, die nicht nur die Strahlungsabsorptionscharakteristika des gebildeten Polymers verbessert, sondern ebenfalls die Polymereigenschaften wie beispielsweise die Filmbildungseigenschaften etc. verbessert und beispielsweise wenn Ar eine Absorption bei einer vorbestimmten Wellenlänge aufweist, ist es nicht notwendigerweise nötig, eine Verbindung als Aminogruppen enthaltende Verbindung zu verwenden, welche einen Absorptionsbereich bei der vorbestimmten Wellenlänge hat. Weiterhin ist die Herstellung des zweiten strahlungsabsorbierenden Polymers nicht auf das vorstehend beschriebene Verfahren beschränkt, selbstverständlich kann das zweite strahlungsabsorbierende Polymer ebenso durch Copolymerisation von Monomeren, welche notwendig sind, die jeweiligen wiederkehrenden Einheiten des zweiten strahlungsabsorbierenden Polymers zu bilden, hergestellt werden.
Das strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung kann, wenn es als antireflektierende Beschichtung bei der Herstellung integrierter Schaltkreiselemente verwendet wird, ein Polymer sein, welches eine Absorptionswellenlänge angepasst an die Belichtungswellenlänge für den Photolack im Bereich von etwa 180 nm bis etwa 450 nm durch geeignete Kombination der Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung der vorstehenden Formel 4 mit der Aminogruppen enthaltenden aromatischen Verbindung der Formel 7 geeignet kombiniert wird. Weiterhin kann eine Vielzahl von Verbindungen der Formel 7 die jeweils unterschiedliche Absorptionswellenlängenbereiche aufweisen verwendet werden um dem Polymer Absorption von unterschiedlichen Belichtungswellenlängen zu verleihen, sodass das strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung als Material für eine antireflektierende Beschichtung sehr geeignet ist.
Das vorstehend beschriebene erste und/oder zweite strahlungsabsorbierende Polymer wird in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst um eine filmbildende Zusammensetzung zu bilden, bevorzugte Lösungsmittel dieser filmbildenden Zusammensetzung umfassen γ-Butyrolacton, Cyclohexanon, Dimethylacetamid, Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidone, Ethyllactat (EL), Methoxypropanol (PGME), Propylenglycolmonomethyletheracetat (PGMEA), und Mischungen hiervon. Jedoch ist das Lösungsmittel, welches zur Herstellung der filmbildenden Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung verwendet wird, nicht auf diese speziell aufgeführten Lösungsmittel beschränkt. Unter diesen sind insbesondere bevorzugte Lösungsmittel γ-Butyrolacton, Cyclohexanon, EL, PGME und ein Lösungsmittelgemisch aus PGME und PGMEA. Zusätzlich liegt die Konzentration des strahlungsabsorbierenden Polymers in der filmbildenden Zusammensetzung üblicherweise bei 20 Gew.-% oder weniger.
Im Falle der Herstellung der filmbildenden Zusammensetzung unter Verwendung des strahlungsabsorbierenden Polymers der vorliegenden Erfindung können Tenside oder Verlaufmittel auch aus Silanen in geringen Menge zur Einstellung der Adhäsion an dem Substrat und der Beschichtungseigenschaften eingesetzt werden. Weiterhin können niedermolekulare Verbindungen oder Polymermaterialien wie beispielsweise ein quervernetzendes Reagenz, Vernetzungshilfsmittel oder andere strahlungsabsorbierende Verbindungen ebenso, falls notwendig, hinzugefügt werden.
Die filmbildende Zusammensetzung der vorliegenden Erfindung wird hauptsächlich zur Ausbildung einer antireflektierenden Bodenbeschichtung bei der Herstellung integrierter Schaltkreise verwendet jedoch ist deren Verwendungszweck nicht auf den Bereich der Herstellung von integrierten Schaltkreiselementen beschränkt. Wie vorstehend beschrieben werden die Hydroxylgruppen enthaltende Verbindung, wiedergegeben durch die Formel 4 und die Aminogruppen enthaltende aromatische Verbindung wiedergegeben durch die Formel 7 geeignet miteinander kombiniert, wodurch ein strahlungsabsorbierendes Polymer, das sehr gut Strahlung absorbieren kann, die ihre Maxima im Bereich von 180 bis 450 nm hat, welche zur Belichtung von Photolacken verwendet wird, enthalten werden kann. Aufgrund der Strahlungsabsorption dieses Licht absorbierenden Polymers wird die Reflektion von Belichtungsstrahlung von einem Substrat verhindert und es kann ein defektfreies Photolackmuster mit hoher Auflösung gebildet werden.
Die antireflektierende Beschichtung der vorliegenden Erfindung wird durch Auftragen der filmbildenden Zusammensetzung, welche das strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung enthält, auf ein Substrat mittels Aufschleudern, Gußstreichen oder Aufrollen, sodass die Dicke des getrockneten Films auf dem Substrat beispielsweise 500 bis 50.000 Angström beträgt und anschließendem Backen bei geeigneten Temperaturen ausgebildet. Die Backtemperatur liegt beispielsweise bei etwa 90 bis 250°C, bevorzugt bei 180 bis 220°C. Das Substrat, auf dem die antireflektierende Beschichtung gebildet wurde wird gewöhnlich mit einem Photolack in vorbestimmter Dicke beschichtet und wird daraufhin vorgebacken um eine Photolackbeschichtung darauf auszubilden. Typische Beispiele für Lösungsmittel für Photolacke umfassen EL, PGMEA und Ketone, jedoch sind die Lösungsmittel für die Photolacke nicht auf diese Lösungsmittel beschränkt. Es kann sowohl ein positiver als auch negativer Photolack verwendet werden. Die Vorbacktemperatur kann in Abhängigkeit von dem verwendeten Photolack beträchtlich verändert werden und liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 30 bis 200°C. Weiterhin kann die Belichtungsstrahlung für den Photolack in Abhängigkeit von dem verwendeten Photolack ausgewählt werden aus dem sichtbaren Licht, UV-Licht, Röntgenstrahlung und Elektronenstrahlung. Das strahlungsabsorbierende Polymer, welches in der antireflektierenden Beschichtung verwendet wird, wird wie vorstehend beschrieben aus dem Polymer, welches einen Absorptionsbereich in der Belichtungswellenlänge aufweist, die zur Belichtung verwendet wird, ausgewählt. Nach der Belichtung wird, falls notwendig, ein Nachbacken durchgeführt, gefolgt von der Entwicklung mit einem Entwickler um ein Photolackmuster zu bilden. Daraufhin wird ein Trockenätzen der antireflektierenden Beschichtung unter Verwendung eines Gasplasmas wie beispielsweise Sauerstoffplasmas durchgeführt. Ein Photolackmuster zur weiteren Verarbeitung oder Behandlung des Substrates wird hierdurch ausgebildet. Der verwendete Entwickler kann hierbei ein bekannter wie beispielsweise eine alkalische, wässrige Lösung oder wässrige Alkalilösung, in der ein Metallhydroxid, organisches Amin oder dergleichen gelöst ist, sein.
Die vorliegende Erfindung wird nun folgend unter Bezugnahme auf die Beispiele und Vergleichsbeispiele näher beschrieben.
Beispiel 1 (Polymersynthese 1)
7,2 g 1-Naphthol wurden in 300 g Cyclohexanon gelöst und 17,4 g kommerziell erhältliches Poly(maleinsäureanhydrid-comethylvinylether)pulver (18459-4, hergestellt von Aldrich Co.) schrittweise diesem bei Raumtemperatur unter Rühren hinzugefügt. Nach vollständiger Zugabe wurde die Reaktionsmischung auf 140°C erhitzt und bei dieser Temperatur für 4 Stunden reagieren gelassen, daraufhin wurde die Reaktionslösung auf 100°C oder weniger gekühlt. 13,7 g N-(2,4-Dinitrophenyl)phenylendiamin (Disperse Yellow 9) wurden diesem hinzugegeben, daraufhin wurde die Reaktionslösung für 4 Stunden auf 140°C erhitzt. Daran anschließend wurde die Reaktionslösung auf Raumtemperatur gekühlt und die Reaktionslösung mit Isopropanol gefällt. Das Präzipitat wurde durch Filtration gesammelt und im Vakuum getrocknet um 31 g polymeren Feststoff zu erhalten. Die GPC Analyse unter Verwendung von mit Lithiumchlorid versetzten Dimethylformamid als mobile Phase und Polyethylenoxid als Standardsubstanz zeigte, dass das erhalten Polymer ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 59.000, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mm) von 23.000 und eine Polydispersität (Mw:Mm) von 2,56 aufwies. Der k-Wert des Filmes, der mit dieser Polymerlösung gebildet wurde, lag bei 0,28 bei 248 nm gemessen mit einem Spektralellipsometer.
Beispiel 2 (Polymersynthese 2)
9,7 g 9-Hydroxyanthrazen wurden in 320 g Cyclohexanon gelöst und 17,4 g kommerziell erhältliches Poly(maleinsäureanhydrid-co-methylvinylether)pulver (18459-4, hergestellt von Aldrich Co.) wurden diesem bei Raumtemperatur unter Rühren schrittweise hinzugefügt. Nach vollständiger Zugabe wurde die Reaktionsmischung auf 140°C erhitzt und bei dieser Temperatur für 4 Stunden reagieren gelassen, daraufhin wurde die Reaktionslösung auf 100°C oder weniger abgekühlt. 13,7 g N-(2,4-Dinitrophenyl)phenylendiamin (Disperse Yellow 9) wurden diesem hinzugefügt, daraufhin wurde die Reaktionslösung auf 140°C für 4 Stunden erhitzt. Daran anschließend wurde die Reaktionslösung auf Raumtemperatur abgekühlt und die Reaktionslösung mit Isopropanol in üblicher Weise gefällt. Das Präzipitat wurde im Vakuum getrocknet um 31 g eines polymeren Feststoffes zu erhalten. Die GPC Analyse unter Verwendung von mit Lithiumchlorid versetztem Dimethylformamid als mobile Phase und Polyethylenoxid als Standardsubstanz zeigten, dass das erhalten Polymer ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 54.000, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mm) von 21.000 und eine Polydispersität (Mw/Mm) von 2,57 aufwies. Der k-Wert des Filmes gebildet aus der Polymerlösung lag bei 0,55 bei 248 nm, gemessen mit einem Spektralellipsometer.
Beispiel 3 (Polymersynthese 3)
4,7 g Phenol wurden in 280 g Cyclohexanon gelöst und 17,4 g kommerziell erhältliches Poly(maleinsäureanhydrid-co-methylvinylether)pulver (18459-4, hergestellt von Aldrich Co.) wurden diesem schrittweise bei Raumtemperatur unter Rühren hinzugegeben. Nach vollständiger Zugabe wurde die Reaktionsmischung auf 140°C erhitzt und bei dieser Temperatur für 4 Stunden reagieren gelassen, anschließend wurde die Reaktionslösung auf 100°C oder weniger abgekühlt. 9,65 g 1-Aminoanthrazen wurden dieser hinzugefügt und daraufhin die Reaktionslösung für etwa 4 Stunden auf 140°C erhitzt. Daran anschließend wurde die Reaktionslösung auf Raumtemperatur abgekühlt und die Reaktionslösung in üblicher Weise mit Isopropanol präzipitiert. Das Präzipitat wurde im Vakuum getrocknet um 25 g eines polymeren Feststoffes zu erhalten. Die GPC Analyse unter Verwendung von mit Lithiumchlorid versetztem Dimethylformamid als mobile Phase und Polyethylenoxid als Standardsubstanz zeigten, dass das erhaltene Polymer ein gewichtsmittleres Molekulargewicht (Mw) von 50.000, ein zahlenmittleres Molekulargewicht (Mm) von 21.000 und eine Polydispersität (Mw/Mm) von 2,38 aufwies. Der k-Wert des Filmes gebildet aus der Polymerlösung lag bei etwa 0,49 bei 248 nm gemessen mit einem Spektralellipsometer.
Beispiel 4 (Experiment zum Vergleich der Bedeckung)
Die in den Beispielen 1 bis 3 erhaltenen Polymere wurden jeweils in einer Konzentration von ungefähr 3 % zu Cyclohexanon hinzugegeben und bei Raumtemperatur gerührt bis sie vollständig gelöst waren. Die jeweiligen Lösungen wurden durch ein 0,1 µm Filter filtriert und die erhaltenen Filtrate wurden jeweils als Beschichtungslösungen A, B und C bezeichnet. Weiterhin wurden Photolackmuster von 1,0 µm Höhe auf einem Silicium-Wafer ausgebildet mit Musterintervallen von 1 µm, 3 µm und 5 µm und Platin wurde darauf mittels Dampfabscheidung abgeschieden. Es wurde eine Vielzahl dieser Silicium-Water mit unebener Oberfläche hergestellt und bei 3.000 upm mit den vorstehenden Beschichtungslösungen A, B und C und einer AZ^®-BARLi^® Lösung (hergestellt von Clariant Co., nachstehend die gleiche) als Vergleichsbeispiele aufgeschleudert. Daran anschließend wurden die beschichteten Wafer bei 200°C für 60 Sekunden auf einer Heizplatte gebacken um 1.000 Angström Dicke antireflektierende Beschichtungen auf den Wafern auszubilden. Als Ergebnis der Musteruntersuchung einer jeden Probe unter einem Rasterelektronenmikroskop (SEM) stellte sich heraus, dass die aus den erfindungsgemäßen Polymeren erhaltenen antireflektierenden Beschichtungen ähnliche Bedeckungseigenschaften wie die des Filmes des AZ^®-BARLi^® oder geringfügig verbesserte Bedeckungseigenschaften im Vergleich mit dem Film der AZ^®-BARLi^® aufweisen.
Beispiel 5 (Elutionsexperiment der antireflektierenden Beschichtungen in Photolacklösungsmitteln nach dem Backen)
Die Beschichtungslösungen A, B und C, erhalten in dem vorstehenden Beispielen 4, wurden jeweils auf Silicium-Wafern aufgetragen und daraufhin bei 160°C, 180°C, 200°C und 220°C gebacken um auf diesem Filme auszubilden, und Photolacklösemittel (MEK, EL, PGMEA und PGME) und ein Entwickler (2,38 Gew.-%ige wässrige Lösung von Tetramethylammoniumhydroxid (TMAH)) wurden jeweils auf die Filme getropft und nach 60 Sekunden wurden die Lösungsmittel oder Lösungen auf den Filmen abgewischt und die Verminderung der Filmdicke untersucht. Das Ergebnis bestätigte, dass die antireflektierenden Beschichtungen der vorliegenden Erfindung keine verminderten Filmdicken aufwiesen, wenn diese bei 200°C oder mehr gebacken wurden. Dem gemäß konnte bestätigt werden, dass die antireflektierenden Beschichtungen welche durch eine geeignete Backtemperatur aus dem antireflektierenden Beschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung hergestellt worden waren sich während der Zeit der Beschichtung oder Entwicklung der Photolackschicht sich nicht verändern.
Beispiel 6 (Experiment zum Test der Photolackmuster)
Jede der Beschichtungslösungen, welche in dem vorhergehenden Beispiel 4 erhalten wurden, wurden auf einem Silicium-Wafer so aufgetragen, dass ein Film mit einer Dicke von 60 nm nach dem Backen bei 220°C für 60 Sekunden darauf ausgebildet wurde. Daran anschließend wurde der AZ^® DX2034P, ein Photolack für die Tief-UV-Strahlung (DUV) hergestellt von Clariant Co. darauf aufgetragen, sodass nach dem Vorbacken bei 90°C für 60 Sekunden ein Film mit einer Dicke von 0,75 µm ausgebildet wurde. Daraufhin wurde der Wafer mit Hilfe eines DUV-Steppers EX10B (Belichtungswellenlänge: λ = 248 nm) von der Nikon Corporation belichtet, daraufhin einem Nachbelichtungsbacken bei 105°C für 90 Sekunden unterworfen und mit 2,38 Gew.-%iger wässriger TMAH entwickelt. Die Untersuchung des Querschnittes von jedem der dadurch erhaltenen Photolackmuster unter dem SEM zeigte, dass die antireflektierenden Beschichtungen der vorliegenden Erfindung keine kompatible Schicht mit der Photolackschicht aufweisen und dass gute Photolackmuster ohne jegliche Einflüsse von stehenden Wellen auf das Profil der Photolackmuster erhalten wurden, welche durch Reflektion von dem Substrat gebildet werden.
Weiterhin wurde der AZ^®-BARLi^® ebenfalls dem gleichen Experiment unter den gleichen Bedingungen wie vorstehend beschrieben unterworfen, um ein Photolackmuster unter Verwendung des AZ^® DX2034P zu bilden. Die Untersuchung des Querschnittes jeder der dadurch erhaltenen Photolackmuster unter dem SEM zeigte, dass einige stehende Wellen auf dem Photolackmuster vorhanden waren und zeigten beträchtliche Randbildungen des Photolackes. Es stellte sich somit heraus, dass das antireflektierende Beschichtungsmaterial der vorliegenden Erfindung geeigneter für DUV Photolacke ist als AZ^®-BARLi^®.
Beispiel 7 (Experiment zum Vergleich der Ätzbarkeit)
Die antireflektierenden Beschichtungsschichten, gebildet aus den Beschichtungslösungen die in dem obigen Beispiel 4 erhalten wurden und eine antireflektierende Beschichtungsschicht, gebildet aus AZ^®-BARLi^® als Vergleichsbeispiel, jeweils in der gleichen Filmdicke, wurden bei 200°C gebacken und einem Ätzvergleichstest unter Verwendung eines Trockenätzapparates unterworfen. Als Ergebnis stellte sich heraus, dass die Polymerfilme der vorliegenden Erfindung den gleichen Grad an Ätzrate wie der AZ^®-BARLi^® aufweisen und das einige der Filme der vorliegenden Erfindung sogar höhere Ätzraten als die des AZ^®-BARLi^® aufweisen.
Wie vorstehend beschrieben, weist das strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung hervorragende Bedeckungseigenschaften, gute Absorption für spezifische Strahlungswellenlängen wie beispielsweise Tief-UV-Strahlung, gute Adhäsion an ein Substrat und eine einfache Filmbildung auf. Ferner kann dieses strahlungsabsorbierende Polymer leicht hergestellt werden und kann ein strahlungsabsorbierendes Polymer bilden, welches Absorptionscharakteristika in einem gewünschtem Absorptionswellenlängenbereich durch geeignete Auswahl einer Kombination von einer Hydroxylgruppen enthaltenden Verbindung und einer Aminogruppen enthaltenden aromatischen Verbindung welche in die Polymerhauptkette eingeführt werden können, aufweisen und eine Art von Verbindung, welche das Polymer enthält kann als antireflektierendes Beschichtungsmaterial für eine Vielzahl von Strahlung dienen. Weiterhin wird eine Filmbildungszusammensetzung, welche dieses strahlungsabsorbierende Polymer enthält, aufgetragen, um eine Beschichtung auszubilden, daraufhin wird die Beschichtung auf geeignete Temperaturen erhitzt um sie unlöslich in Lösungsmitteln oder Entwicklern für Photolacke zu machen, sodass eine antireflektierende Beschichtung, welche während der Ausbildung oder Entwicklung eines Photolackes nicht aufgelöst wird, gebildet wird. Zudem kann sie sehr leicht mit Hilfe des Trockenätzens entfernt werden. Daher zeigt das strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung vorzügliche Filmcharakteristika in der Photolithographie.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Wie vorstehend beschrieben wird das strahlungsabsorbierende Polymer der vorliegenden Erfindung bevorzugt als strahlungsabsorbierende Zusammensetzung und eine strahlungsabsorbierende Beschichtung insbesondere als antireflektierende Beschichtung bei der Herstellung integrierter Schaltkreiselemente verwendet.

Claims

Ein strahlungsabsorbierendes Polymer, umfassend wenigstens sowohl eine wiederkehrende Einheit der allgemeinen Formel 1 als auch eine wiederkehrende Einheit der allgemeinen Formel 2:
wobei R¹ und R² gleich oder unterschiedlich sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellen, Ar ein organisches Chromophor, und n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder mehr darstellen;
wobei R³ und R⁴ gleich oder unterschiedlich sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe, eine Carboxylgruppe oder andere organische Gruppen darstellen, und Y ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder unsubstituierte Alkoxylgruppe, eine substituierte oder unsubstituierte Alkylgruppe, ein Halogenatom, -CN, eine Alkylcarbonyloxygruppe, eine Imidgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Carbamoylgruppe, eine substituierte Carbonylgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Oxycarbonylgruppe oder eine substituierte oder nicht-substituierte Phenylgruppe darstellen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers, welches in Anspruch 1 beschrieben wird durch Veresterung eines Polymers, umfassend wenigstens sowohl wenigstens eines ausgewählt aus den wiederkehrenden Einheiten der allgemeinen Formel 3-1 oder 3-2 als auch eine wiederkehrende Einheit der allgemeinen Formel 2, mit einer Verbindung enthaltend eine Hydroxylgruppe, dargestellt durch Formel 4:
wobei R¹ und R² gleich oder unterschiedlich sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellen, und n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder mehr darstellen;
wobei R¹, R² und n die leichen Bedeutungen haben, wie oben definiert;
wobei R³ und R⁴ gleich oder unterschiedlich sein können und jedes ein Wasserstoffatom, eine Carboxylgruppe, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellen, und Y ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder nicht substituierte Alkoxylgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Alkylgruppe, ein Halogenatom, -CN, eine Alkylcarbonyloxygruppe, eine Imidgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Carbamoylgruppe, eine substituierte Carbonylgruppe, eine substituierte oder nicht-substituierte Oxycarbonylgruppe oder eine substituierte oder eine nicht-substiuierte Phenylgruppe darstellen; Ar-OH (4)wobei Ar ein organisches Chromophor darstellt.
Ein strahlungsabsrobierendes Polymer umfassend wenigstens eine wiederkehrende Einheit der Formel 1, eine wiederkehrende Einheit der Formel 2 und eine wiederkehrende Einheit der Formel 5 oder 6:
wobei R¹ und R² gleich oder unterschiedlich sein können und jedes ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellt, Ar ein organisches Chromphor darstellt, und n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder mehr darstellt;
wobei R³ und R⁴ gleich oder unterschiedlich sein können und jedes ein Wasserstoffatom, eine Carboxylgruppe, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellt, und Y ein Wasserstoffatom, eine substituierte oder nicht substituierte Alkoxylgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Alkylgruppe, ein Halogenatom, -CN, eine Alkylcarbonlyoxygruppe, eine Imidgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Carbamoylgruppe, eine substituierte Carbonylgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Oxycarbonylgruppe oder eine substituierte oder nicht-substituierte Phenylgruppe darstellt;
wobei R¹, R² und n die gleiche Bedeutung wie oben haben, Ar² ein organisches Chromophor darstellt, welches zu X über ein Sauerstoffatom verbunden ist, ein Stickstoffatom oder ein Schwefelatom, falls notwendig, und X eine direkte Bindung, eine Methylengruppe oder eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylengruppe enthaltend wenigstens 2 Kohlenstoffatome darstellt;
wobei R¹, R², Ar², X und n die gleiche Bedeutung wie oben definiert aufweisen.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Polymers, wie in Anspruch 3 beschrieben durch Umsetzung eines strahlungsabsorbierenden Polymers umfassend wenigstens eine wiederkehrende Einheit der Formel 1, eine wiederkehrende Einheit der Formel 2 und eine wiederkehrende Einheit der Formeln 3-1 oder 3-2 mit einer aromatischen Verbindung enthaltend eine Aminogruppe der Formel 7:
wobei R¹ und R² gleich oder unterschiedlich sein können und jedes ein Wasserstoffatom, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellt, Ar ein organisches Chromophor darstellt, und n 0 oder eine ganze Zahl von 1 oder mehr darstellt;
wobei R³ und R⁴ gleich oder unterschiedlich sein können und jedes ein Wasserstoffatom, eine Carboxylgruppe, eine Alkylgruppe oder andere organische Gruppen darstellt, und Y ein Wasserstoffatom darstellt, eine substituierte oder nicht substituierte Alkoxylgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Alkylgruppe, ein Halogenatom, -CN, eine Alkylcarbonyloxygruppe, eine Imidgruppe, eine substituierte oder nicht substituierte Carbamoylgruppe, eine substituierte Carbonylgruppe, eine substituierte oder nicht-substiuierte Oxycarbonylgruppe oder eine substituierte oder nicht-substituierte Phenylgruppe darstellen;
wobei R¹, R² und n die gleichen Bedeutungen wie oben definiert aufweisen;
wobei R¹, R² und n die gleichen Bedeutungen wie oben definiert aufweisen, Ar²-X-NH₂ (7)wobei Ar² ein organisches Chromophor darstellt, welches zu X über ein Sauerstoffatom gebunden ist, ein Stickstoffatom oder ein Schwefelatom falls notwendig, und X eine direkte Bindung, eine Methylengruppe oder eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylengruppe enthaltend wenigstens zwei Kohlenstoffatome darstellt.
Das Verfahren zur Herstellung eines strahlungsabsorbierenden Polymers gemäß Anspruch 2, wobei die Verbindung enthaltend eine Hydroxylgruppe der allgemeinen Formel 4 eine Verbindung der Formel 8, 9 oder 10 ist:
wobei R⁵ eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Nitrogruppe oder andere organische Gruppen darstellt, und falls eine Mehrzahl von R⁵-Gruppen an dem Ring vorhanden sind, können diese Gruppen gleich oder unterschiedlich sein, und m 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 5 ist;
wobei R⁶ eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Nitrogruppe oder andere organische Gruppen darstellt und, falls eine Vielzahl von R⁶-Gruppen an dem Ring vorhanden sind, können diese Gruppen gleich oder unterschiedlich sein, und p 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 7 ist;
wobei R⁷ eine Alkylgruppe, eine Alkoxylgruppe, eine Nitrogruppe oder andere organische Gruppen darstellt, und falls eine Vielzahl von R⁷-Gruppen am Ring vorhanden sind, können diese Gruppen gleich oder unterschiedlich sein und q 0 oder eine ganze Zahl von 1 bis 9 ist.
Das Verfahren zur Herstellung eines strahlungsabsorbierenden Polymers gemäß Anspruch 4, wobei die aromatische Verbindung enthaltend eine Aminogruppe der Formel 7 eine Verbindung der Formel 11 ist:
wobei R⁸ ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom, eine Hydroxylgruppe, eine Aminogruppe, eine Sulfonsäuregruppe oder andere organische Gruppen ist und, falls eine Vielzahl von R⁸-Gruppen an dem Ring vorhanden sind, diese Gruppen gleich oder unterschiedlich sein können, oder R⁸-Gruppen mit einer anderen können kombiniert werden können, um einen aliphatischen oder aromatischen Ring zu formen, und h eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist.
Eine filmformende Zusammensetzung enthaltend ein strahlungsabsorbierendes Polymer gemäß Anspruch 1 und/oder ein strahlungsabsorbierendes Polymer gemäß Anspruch 3.
Eine antireflektive Beschichtung enthaltend ein strahlungsabsorbierendes Polymer gemäß Anspruch 1 und/oder ein strahlungsabsorbierendes Polymer gemäß Anspruch 3.