倍半硅氧烷树脂
专利汇可以提供倍半硅氧烷树脂专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及用于抗反射涂层的倍半 硅 氧 烷 树脂 ，其中倍半硅氧烷树脂由下列单元组成：(Ph(CH2)rSiO(3-x)/2(OR′)x)m、(HSiO(3-x)/2(OR′)x)n、(MeSiO(3-x)/2(OR′)x)o、(RSiO(3-x)/2(OR′)x)p、(R1SiO(3-x)/2(OR′)x)q，其中Ph是苯基，Me是甲基；R′是氢 原子 或含1至4个 碳 原子的 烃 基；R选自 羧酸 基团或羧酸形成基团或其混合物；且R1选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团和 反应性 或可 固化 的有机官能团；r的值为0、1、2、3或4；x的值为0、1或2；其中在树脂中，m的值为0至0.90；n的值为0.05至0.99；o的值为0至0.95；p的值为0.01至0.5；q的值为0至0.5；且m+n+o+p+q≈1。，下面是倍半硅氧烷树脂专利的具体信息内容。
1.一种倍半硅氧烷树脂，其中所述倍半硅氧烷树脂由以下单元组成：
(Ph(CH2)rSiO(3-x)/2(OR′)x)m
(HSiO(3-x)/2(OR′)x)n
(MeSiO(3-x)/2(OR′)x)o
(RSiO(3-x)/2(OR′)x)p
1
(RSiO(3-x)/2(OR′)x)q
其中Ph是苯基，Me是甲基；R′是氢原子或含1至4个碳原子的烃基；且r的值为0、1、
2、3或4；x的值为0、1或2；其中在所述树脂中，m的值为0至0.90；n的值为0.05至0.99；
o的值为0至0.95；p的值为0.01至0.5；q的值为0至0.5；且m+n+o+p+q≈1。
2.根据权利要求1所述的树脂，其中m的值为0.05至0.25，n的值为0.15至0.80，o的值为0.25至0.80，p的值为0.015至0.35，且q的值为0至0.15。
3.根据权利要求1所述的树脂，其中R′是H。
2 2
4.根据权利要求1所述的树脂，其中R是具有式-RC(O)OH的羧酸基团，其中R 选自含1至10个碳原子的亚烷基基团。
2 3 2
5.根据权利要求1所述的树脂，其中R是具有式-RC(O)OR 的羧酸形成基团，其中R
3
选自含1至10个碳原子的亚烷基基团，且R 是保护基。
6.根据权利要求1所述的树脂，其中R是羧酸基团和羧酸形成基团的混合物。
7.根据权利要求5所述的树脂，其中所述保护基选自叔丁基、三甲基硅烷基、酸酐基、甲硫基甲酯、苄氧基甲酯、二苯基甲酯、对甲氧基苄酯。
8.一种用于制造倍半硅氧烷树脂的方法，所述方法包含在有机溶剂中使
(A)硅烷反应物的混合物，所述混合物包括0至90摩尔％的Ph(CH2)rSiX3、5至99摩
1
尔％的HSiX3、0至95摩尔％的MeSiX3、1至95摩尔％的RSiX3、和0至50摩尔％的RSiX3，前提条件是硅烷反应物的总和等于100摩尔％；
与
(B)相对于硅烷反应物中每摩尔X的0.5至2摩尔的水反应，
1
其中Ph表示苯基，Me表示甲基，R选自羧酸基团、羧酸形成基团或其混合物；且R 选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3或4；X是可水解基团。
9.根据权利要求8所述的方法，其中RSiX3选自
t
(MeO)3Si-(CH2)m-(OCH2CH2)n-COOBu
(MeO)3Si-(CH2)2-COO-SiMe3
(MeO)3Si-(CH2)m-(OCH2CH2)n-COO-SiMe3
t
其中Me是甲基，Bu是叔丁基，m的值为2或3，且n的值为1至10。
10.根据权利要求8所述的方法，其中另外存在基于(A)+(B)的重量的0.05至1wt％的催化剂。
11.根据权利要求8所述的方法，其中所述有机溶剂以基于(A)+(B)的重量的1至
99wt％的量存在。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述有机溶剂选自饱和脂族化合物、环脂族化合物、芳烃、醚、酮、卤素取代的烷烃、卤代芳烃、酯和硅酮。
13.一种用于制造倍半硅氧烷树脂的方法，所述方法包含在过渡金属催化剂的存在下将烯烃羧酸酯接枝到含Si-H的倍半硅氧烷树脂上。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述烯烃羧酸酯选自
4
CH2＝CH-(CH2)m-COOR ；
CH2＝CH-(CH2)m-COO-CH2-OMe；
4
CH2＝CH-(CH2)m-(OCH2CH2)n-COOR ；
其中R4选自tBu、SiMe3、SitBuMe2或CPh3；且m＝0至8。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述含SiH的倍半硅氧烷树脂由下列单元组成：
(Ph(CH2)rSiO(3-x)/2(OR′)x)m
(HSiO(3-x)/2(OR′)x)n”
(MeSiO(3-x)/2(OR′)x)o
(R1SiO(3-x)/2(OR′)x)q
其中Ph是苯基，Me是甲基；R′是氢原子或含1至4个碳原子的烃基；且R1选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3或4；x的值为0、1或2；其中在所述的树脂中，m的值为0至0.90；n″的值为0.10至1；o的值为0至0.95；q的值为0至0.5；且m+n″+o+q≈1。
16.根据权利要求16所述的方法，其中所述过渡金属催化剂是铂催化剂。
17.一种抗反射涂层(ARC)组合物包括
(i)倍半硅氧烷树脂，所述倍半硅氧烷树脂由下列单元组成：
(Ph(CH2)rSiO(3-x)/2(OR′)x)m
(HSiO(3-x)/2(OR′)x)n
(MeSiO(3-x)/2(OR′)x)o
(RSiO(3-x)/2(OR′)x)p
1
(RSiO(3-x)/2(OR′)x)q
其中Ph是苯基，Me是甲基；R′是氢原子或含1至4个碳原子的烃基；R选自羧酸基团、
1
羧酸形成基团或其混合物；且R 选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3或4；
x的值为0、1或2；其中在所述树脂中，m的值为＞0至0.90；n的值为0.05至0.99；o的值为0至0.95；p的值为0.01至0.5；q的值为0至0.5；且m+n+o+p+q≈1；和
(ii)溶剂。
18.根据权利要求17所述的ARC组合物，其中存在基于ARC组合物总重量的10％至
99.9wt％的溶剂。
19.根据权利要求17所述的ARC组合物，其中所述溶剂选自1-甲氧基-2-丙醇、丙二醇单甲基乙基醋酸酯、γ-丁内酯、和环己酮。
倍半硅氧烷树脂
背景技术
发明内容
基团、羧酸形成基团或其混合物；且R 选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3或4；x的值为0、1或2；其中在所述树脂中，m的值为0至0.95；n的值为0.05至0.95；o的值为0至0.95；p的值为0.05至0.5；q的值为0至0.95；且m+n+o+p+q≈1。当这些树脂用于抗反射涂层时，其固化薄膜具有良好的耐溶剂(即，PGMEA)性并且可以通过各种方法(包括蚀刻、湿法显影、湿法剥离及其它)除去。
具体实施方式
基团、羧酸形成基团或其混合物；且R 选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3或4；x的值为0、1或2；其中在所述的树脂中，m的值为0至0.90；n的值为0.05至0.99；o的值为0至0.95；p的值为0.01至0.5；q的值为0至0.5；且m+n+o+p+q≈1。通常m的值为0.05至0.25，或者为0.05至0.15。通常n的值为0.15至0.80，或者为0.2至0.75。通常o的值为0.25至0.80，或者为0.4至0.75。通常p的值为0.015至0.35，或者为0.025至0.25。通常q的值为0至0.15，或者为0至0.1。
式RC(O)OH的基团，其中R 选自含1至10个碳原子的亚烷基基团。羧酸形成基团的实例
2 3 2 3
是具有通式-RC(O)OR 的基团，其中R 选自含1至10个碳原子的亚烷基基团，且R 是保护基。保护基是在酸性条件下断裂得到对应的羧酸基团的有机或甲硅烷基基团。保护基的实例可以例如是但不限于叔丁基、三甲基硅烷基、酸酐基、甲硫基甲酯、苄氧基甲酯、二苯基甲酯、对甲氧基苄酯及其它。许多保护基在由Greene和Wuts编写的《有机合成中的保护基》(Protective groups in organic synthesis)，第3版，369-453页中描述。
接的烃单元的有机取代基，其由下列结构表示，但不限于下列结构：-(CH2)a[O(CH2)b]cOR，
4
其中a＝2至12；b＝2至6；c＝2至200；R ＝H、烷基或其它有机基团。本文所用的聚醚基的实例是-(CH2)3-(OCH2CH2)c-OMe、-(CH2)3-(OCH2CH2)c-OH和-(CH2)3-(OCH2CH2)7-OAc和-(CH2)3-(OCH2CH2)c-OC(O)Me。巯基具有通式HS(CH2)d-，其中d的值为1至18，诸如巯基
5 5
丙基、巯基乙基和巯基甲基。芳基磺酸酯基团具有通式RO-SO2-Ph-(CH2)r-，其中R 是氢原子、脂族基团或芳族基团，且r的值为0、1、2、3或4。芳基磺酸酯基团可以例如是但不限于HO-SO2-Ph-(CH2)r-或(CH3)2CHO-SO2-Ph-(CH2)r-。反应性或可固化的有机官能团可以例如是但不限于烯基(诸如乙烯基与烯丙基)、环氧基(诸如缩水甘油氧基丙基和环氧环己烷基)、丙烯酸酯基团(诸如甲基丙烯酰氧丙基(methacryoxypropyl)、丙烯酰氧丙基以及其它)。
可选地MeSiX3、Ph(CH2)rSiX3、和RSiX3的硅烷反应物的混合物与(B)水反应，其中X是可水解基团，该可水解基团独立地选自Cl、Br、CH3CO2-、烷氧基-OR′、或其它可水解基团。本文所用的硅烷的实例可以例如是但不限于HSi(OEt)3、HSiCl3、PhCH2CH2SiCl3、和PhSiCl3、
1 1 1
MeSi(OMe)3、MeSiCl3、RSiCl3和RSi(OMe3)3，其中R 如上面所定义的，Me表示甲基，Et表示乙基和Ph表示苯基。在反应混合物中，通常具有0至90摩尔％或者5至25摩尔％的Ph(CH2)rSiX3、5至99摩尔％或者15至80摩尔％的HSiX3、0至95摩尔％或者25至80摩尔％的MeSiX3、1至95摩尔％或者1.5至35摩尔％的RSiX3、以及0至50摩尔％或者0至
1
15摩尔％的RSiX3，前提条件是反应物的总和等于100摩尔％。
10分钟至6小时，或者为20分钟至3小时。
R 如上面所述的。含羧基基团可以例如是羧酸(R ＝H)、羧酸酐或羧酸酯。当羧酸酯基团为羧酸酯基时，其具有受保护的有机基团，该受保护有机基团可以在反应条件下断裂以生成对应的羧酸。
基团、羧酸形成基团或其混合物；且R 选自取代的苯基、酯基、聚醚基、巯基、含硫有机官能团、羟基生成基团、芳基磺酸酯基团、和反应性或可固化的有机官能团；且r的值为0、1、2、3或4；x的值为0、1或2；其中在所述的树脂中，m的值为＞0至0.90；n的值为0.05至0.99；
o的值为0至0.95；p的值为0.01至0.5；q的值为0至0.5；且m+n+o+p+q≈1；和[0069] (ii)溶剂。
44300，Mw/Mn＝5.99。
0.12mol)、和去离子水(54g，3mol)装入烧瓶仲。在室温下将该溶液搅拌5分钟，接着加入硝酸(70％，0.64g)。在80℃下将该混合物搅拌过夜，然后回流4小时，凭此冷凝并除去低沸点挥发物。将该溶液冷却至室温以得到无色澄清的溶液。然后用去离子水洗涤该溶液。
将残留的水连同一些PGMEA一起汽提。用PGMEA将该溶液稀释成PGMEA中的10％溶液。
GPC(相对于PS)：Mw＝6300，Mw/Mn＝2.58。
0.075mol)、和去离子水(54g，3mol)装入烧瓶中。在室温下将该溶液搅拌5分钟，接着加入硝酸(70％，0.64g)。在80℃下将该混合物搅拌过夜，然后回流4小时，凭此除去低沸点挥发物。将该溶液冷却至室温以得到澄清无色溶液。然后用去离子水洗涤该溶液。将残留的
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