[发明专利]有机聚硅氧烷化合物和包含其的活性能量线固化性组合物

说明书

本发明提供有机聚硅氧烷化合物和包含其的活性能量线固化性组合物。是给予耐开裂性优异、硬度的历时变化小、可碱显影的固化膜的有机聚硅氧烷和含有该聚硅氧烷、可用作负型抗蚀剂材料的活性能量线固化性组合物。有机聚硅氧烷化合物，其具有由式(I)～(III)表示的结构单元，与硅原子直接结合的烷氧基数和羟基数的合计相相对于硅原子数之比为0.3以下。(R¹、R⁴表示氢原子、甲基、乙基、正丙基或异丙基，R²、R⁵表示碳原子数1～10的2价烃基，R³表示氢原子或甲基，R⁶表示氢原子、碳原子数1～8的烷基、苯基、(甲基)丙烯酰氧基丙基或缩水甘油氧基丙基，n表示满足0≤n≤2的整数，m表示满足0≤m≤2的整数)。

技术领域

本发明涉及有机聚硅氧烷化合物和包含其的活性能量线固化性组合物，更详细地说，涉及具有碱可溶性部位的有机聚硅氧烷化合物和包含其的活性能量线固化性组合物。

背景技术

随着LSI的高集成化和高速度化，需要半导体器件的制造过程中的抗蚀剂图案的微细化。

一般地，抗蚀剂图案多使用通过将其曝光而对于碱性显影液的溶解性升高的正型光致抗蚀剂，但对于正型光致抗蚀剂而言，具有如下问题：用作感光剂的萘醌二叠氮基磺酸产生磺酸，将金属配线部位腐蚀。

另一方面，对于使用光固化性树脂和碱可溶性树脂的混合物的负型光致抗蚀剂而言，没有发生这样的问题，但由于固化物的强度弱，光稳定性、热稳定性不充分，因此认为不适合微细的图案化。

含有有机官能团的有机聚硅氧烷化合物由于耐候性、耐热性、抗冲击性、耐开裂性、加工性等特性优异，因此也适合作为光致抗蚀剂材料。

但是，有机聚硅氧烷化合物多在末端具有烷氧基、羟基等缩合性官能团，因此与各种酸性化合物同时保存的情况下，发生水解反应，因此向光致抗蚀剂材料的应用受到限制。

另外，在负型抗蚀剂中，一般广泛地使用具有自由基聚合性的不饱和化合物，在将具有自由基聚合性的有机聚硅氧烷化合物用于负型抗蚀剂的情况下，由于在有机聚硅氧烷化合物的末端存在的烷氧基、羟基引起的缩合反应，存在着在固化后的成型物中历时地产生裂纹等问题。

例如，在专利文献1中，使甲基三甲氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐和3-丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解缩合而合成有机聚硅氧烷化合物，研究了显影性、腐蚀性。

在专利文献2中，使四乙氧基硅烷、3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基琥珀酸酐和3-(甲基)丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷水解缩合而合成有机聚硅氧烷化合物，与具有2个以上烯属不饱和基团的化合物和光自由基聚合引发剂混合，研究了其固化物的耐热透明度、铅笔硬度、显影性等。

但是，在这些专利文献1、2中，都具有如下课题：由于在得到的有机聚硅氧烷化合物的末端存在着缩合性官能团，因此可发生历时变化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-39052号公报

专利文献2：日本特开2012-212114号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供给予耐开裂性优异、硬度的历时变化小、可碱显影的固化膜的有机聚硅氧烷以及含有该有机聚硅氧烷、能够用作负型抗蚀剂材料的活性能量线固化性组合物。

用于解决课题的手段