光固化性组合物和使用其制造光学组件的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及光固化性组合物、使用所述光固化性组合物制造膜、光学组件、电路板 和电子组件的方法，W及固化产物。
【背景技术】
[0002] 随着半导体、微电子机械系统（MEM巧等领域中进一步尺寸缩小的趋势，通过使用 模具，将现有光刻技术与在基板（晶片）上使抗蚀剂（光固化性组合物）成形的微细加工 技术组合W在基板上形成抗蚀剂图案的技术已吸引了许多关注。该技术也被称为光压印技 术，并可用于在基板上形成亚十纳米级的微细结构。在光压印系统中，首先将抗蚀剂施涂到 基板的图案形成区域，然后通过使用其上已形成图案的模具，使该抗蚀剂成形。然后，施加 光W使抗蚀剂固化，并分离模具。结果，树脂图案（光固化产物）留在基板上。
[0003] 当形成树脂图案（光固化产物）时，期望树脂图案（光固化产物）的残余膜的厚 度均匀地遍布基板表面。运将抑制例如作为在蚀刻步骤中干蚀刻的结果而发生的平面内线 宽变化，该蚀刻步骤是半导体器件生产工艺中除了使用压印系统的图案形成步骤W外的步 骤。专利文献1公开了一种压印方法，其在通过喷墨法将抗蚀剂施加到基板上时，根据待转 印的图案的密度优化抗蚀剂滴的排列。然而，根据其中抗蚀剂W离散的方式排列在基板上 的该压印方法，该抗蚀剂在基板上不容易铺展，因而在将模具的图案部分向基板上的抗蚀 剂按压时，气泡倾向于残留在图案部分与抗蚀剂之间。如果抗蚀剂在气泡残留在其中的情 况下进行固化，所得到的树脂图案（光固化产物）可能具有非预想的形状。然而，如果等到 残留气泡消失，则将降低生产率。
[0004] 专利文献2公开了一种引入冷凝性气体的方法，所述冷凝性气体在抗蚀剂渗入基 板与模具之间的间隙和模具上的凹部时产生的毛细管压力下，在模具与基板之间变得冷 凝，使得气体冷凝并在引入气体后经历体积减小，并且气泡更快消失。专利文献2中使用的 冷凝性气体为S氯氣甲烧（CFCls)。非专利文献1描述了通过使用1，1，1，3, 3-五氣丙烷 (CHF2CH2CF3)作为冷凝性气体来改进填充性能。 阳〇化]然而，尽管缩短了填充时间，但运些使用冷凝性气体的工艺使抗蚀剂的表面变粗 糖。
[0006] 引用列表
[0007] 专利文献
[0008] 专利文献1 :美国专利申请公开号2009/0115110
[0009] 专利文献2 :日本专利号3700001
[0010] 非专利文献
[0011] 非专利文献 1JapaneseJournalofAppliedphysics,第 47 卷，第 6 期，2008， 5151-5155 页
【发明内容】
w。] 用于解决间颗的方案
[0013] 本发明的方面提供一种用于在含冷凝性气体的气氛中进行压印的光固化性组合 物。光固化性组合物含有为（甲基）丙締酸醋单体的组分（A)、为光聚合引发剂的组分度） 和为脱模剂的组分（C)。在5度（摄氏）和1大气压下组分（C)在冷凝性气体中的饱和溶 解度为5重量％ ^下，冷凝性气体在5度（摄氏）和1大气压下为液态。
[0014] 根据本发明，通过在含冷凝性气体的气氛中进行压印，可获得表面粗糖度小的固 化膜、光学组件、电路板和电子组件。
[0015] 参考所述附图，从下述示例性实施方式的描述，本发明的其它特征将变得明显。
【附图说明】
[0016] 图IA是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的步骤的截面图。
[0017] 图IB是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的另一步骤的截面图。
[001引图IC-I是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的另一步骤的截面图。
[0019] 图1C-2是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的另一步骤的截面图。
[0020] 图ID是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的另一步骤的截面图。
[0021] 图IE是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的另一步骤的截面图。
[0022] 图IF是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的另一步骤的截面图。
[002引图IG是制造膜、光学组件、电路板和电子组件的方法中的另一步骤的截面图。 [0024] 图2A是在彼此间隔的部位上放置的实施方式的光固化性组合物的平面图。
[00巧]图2B是在彼此间隔的部位上放置的光固化性组合物的另一平面图。
【具体实施方式】
[00%] 下面将详细描述本发明的实施方式。运些实施方式不限制本发明的范围，并在不 背离本发明的实质的情况下，可基于本领域技术人员的常识进行修改、变化等。
[0027] 根据一个实施方式的光固化性组合物是用于在含有冷凝性气体的气氛中进行压 印的光固化性组合物，且至少含有W下组分（A)、组分度）和组分（C): 阳〇2引 （A)(甲基）丙締酸系单体
[0029] 做光聚合引发剂
[0030] 似脱模剂
[003U在5度（摄氏）和1大气压下组分似在冷凝性气体中的饱和溶解度为5重量％W下，冷凝性气体在5度（摄氏）和1大气压下为液态。
[0032] W下将描述各组分。 阳〇3引 < 组分（A):聚合性化合物〉
[0034] 组分（A)为（甲基）丙締酸系单体。
[0035] 为（甲基）丙締酸系单体的组分（A)与由光聚合引发剂（组分度)）生成的聚合 因子（自由基等）反应，并作为链反应（聚合反应）的结果形成高分子化合物。
[0036] 组分（A)可由一种（甲基）丙締酸系单体或两种W上（甲基）丙締酸系单体组 成，只要其是由（甲基）丙締酸系单体组成。当两种W上的（甲基）丙締酸系单体用作组 分（A)时，可使用单官能的（甲基）丙締酸系单体和多官能的（甲基）丙締酸系单体。运 是因为可通过组合单官能的（甲基）丙締酸系单体和多官能的（甲基）丙締酸系单体获得 具有高强度的固化膜。
[0037]"(甲基）丙締酸系单体"是含有至少一个丙締酷基或甲基丙締酷基的化合物（单 体）。
[003引在其中冷凝性气体在约室溫即23度（摄氏）下显示出30重量％W下的饱和溶解 度的（甲基）丙締酸系单体可用作组分（A)。在此论述的冷凝性气体的饱和溶解度是，通过 在23度（摄氏）和1大气压下，W0.1升/分钟的冷凝性气体流速，使冷凝性气体在3g将 溶解冷凝性气体的目标溶液中鼓泡15分钟，将由此观察到的重量增加除W目标溶液在冷 凝性气体鼓泡和溶解之前的重量（3g)而获得的W百分比计的溶解度。
[0039] 在仅使用一种（甲基）丙締酸系单体作为组分（A)的情况下，该（甲基）丙締酸系 单体可W是其中冷凝性气体在23度（摄氏）下显示出30重量％W下的饱和溶解度的（甲 基）丙締酸系单体。 W40] 在组合使用两种W上（甲基）丙締酸系单体作为组分（A)的情况下，可对（甲基） 丙締酸系单体进行选择，W使冷凝性气体在23度（摄氏）下在运些单体的混合物中的饱和 溶解度为30重量％W下。
[OOW组分（A)的具体实例包括，但不限于，（甲基）丙締酸异冰片醋、（甲基）丙締酸二 环戊締醋、（甲基）丙締酸二环戊醋、（甲基）丙締酸二环戊締基氧乙醋、甲基丙締酸五甲基 赃晚醋、甲基丙締酸四甲基赃晚醋、（甲基）丙締酸四氨慷醋、（甲基）丙締酸节醋、（甲基） 丙締酸苯氧基乙醋、苯氧基聚乙二醇丙締酸醋、N-乙締基化咯烧酬、（甲基）丙締酸1-金刚 烷基醋、（甲基）丙締酸2-甲基-2-金刚烷基醋、（甲基）丙締酸2-乙基-2-金刚烷基醋、 (甲基）丙締酸3-径基-1-金刚烷基醋、二径甲基=环癸烧二（甲基）丙締酸醋、1,3-金 刚烧二甲醇二（甲基）丙締酸醋、1,3-金刚烧二醇二（甲基）丙締酸醋、十氨化糞二甲醇二 (甲基）丙締酸醋、1，9-壬二醇（甲基）丙締酸醋、1，10-癸二醇丙締酸醋、（甲基）丙締酸 十二烷基醋、（甲基）丙締酸异十二烷基醋、（甲基）丙締酸十八烷基醋、（甲基）丙締酸异 十八烷基醋、（甲基）丙締酸2-径乙醋和运些的任意组合。 阳0创 当冷凝性气体为1，1，1，3, 3-五氣丙烷（CHF2CH2CF3,也可描述为HFC-245化且W下 可称为PF巧时，W上组分（A)的实例是特别优选的。运是因为运些化合物是1，1，1，3, 3-五 氣丙烷在23度（摄氏）下在其中的饱和溶解度低的（甲基）丙締酸系单体。此外，当冷凝 性气体为1，1，1，3, 3-五氣丙烷时，在运些实例中，最优选丙締酸异冰片醋和1，10-癸二醇 二丙締酸醋的混合物作为组分（A)。
[0043]组分（A)的其它具体实例包括具有一个丙締酷基或甲基丙締酷基的单官能（甲 基）丙締酸系化合物，如（甲基）丙締酸苯氧基-2-甲基乙醋、（甲基）丙締酸苯氧基乙氧 基乙醋、（甲基）丙締酸3-苯氧基-2-径丙醋、（甲基）丙締酸2-苯基苯氧基乙醋、（甲 基）丙締酸4-苯基苯氧基乙醋、（甲基）丙締酸3-(2-联苯基）-2-径丙醋、EO改性的对枯 基苯酪的（甲基）丙締酸醋、（甲基）丙締酸2-漠苯氧基乙醋、（甲基）丙締酸2, 4-二漠 苯氧基乙醋、（甲基）丙締酸2, 4,6-S漠苯氧基乙醋、EO改性的苯氧基（甲基）丙締酸醋、 PO改性的苯氧基（甲基）丙締酸醋、聚氧乙締壬基苯基酸（甲基）丙締酸醋、（甲基）丙締 酸冰片醋、（甲基）丙締酸S环癸烷基醋、（甲基）丙締酸环己醋、（甲基）丙締酸4-下基 环己醋、丙締酷基吗嘟、（甲基）丙締酸2-径丙醋、（甲基）丙締酸2-径下醋、（甲基）丙 締酸甲醋、（甲基）丙締酸乙醋、（甲基）丙締酸丙醋、（甲基）丙締酸异丙醋、（甲基）丙締 酸下醋、（甲基）丙締酸戊醋、（甲基）丙締酸异下醋、（甲基）丙締酸叔下醋、（甲基）丙 締酸戊醋、（甲基）丙締酸异戊醋、（甲基）丙締酸己醋、（甲基）丙締酸庚醋、（甲基）丙 締酸辛醋、（甲基）丙締酸异辛醋、（甲基）丙締酸2-乙基己醋、（甲基）丙締酸壬醋、（甲 基）丙締酸癸醋、（甲基）丙締酸异癸醋、（甲基）丙締酸十一烷基醋、（甲基）丙締酸月桂 醋、（甲基）丙締酸硬脂基醋、（甲基）丙締酸异硬脂基醋、（甲基）丙締酸下氧基乙醋、乙 氧基二乙二醇（甲基）丙締酸醋、聚乙二醇单（甲基）丙締酸醋、聚丙二醇单（甲基）丙締 酸醋、甲氧基乙二醇（甲基）丙締酸醋、（甲基）丙締酸乙氧基乙醋、甲氧基聚乙二醇（甲 基）丙締酸醋、甲氧基聚丙二醇（甲基）丙締酸醋、乙酷丙酬（甲基）丙締酷胺、异下氧基 甲基（甲基）丙締酷胺、N，N-二甲基（甲基）丙締酷胺、叔辛基（甲基）丙締酷胺、二甲基 氨乙基（甲基）丙締酸醋、二乙基氨乙基（甲基）丙締酸醋、7-氨基-3, 7-二甲基辛基（甲 基）丙締酸醋、N，N-二乙基（甲基）丙締酷胺和N，N-二甲基氨丙基（甲基）丙締酷胺。
[0044] 此类单官能（甲基）丙締酸系化合物的商购可得产品的实例包括ARONIXM101、 M102、M110、Mill、M113、M117、M5700、T0-1317、M120、M150 和M156(T0AG0SEICO.，LTD. 的产品），MEDOLIO、MIBDOLIO、CHDOLIO、MMD0L30、MED0L30、MIBD0L30、CHD0L30、LA、 IBXA、2-MTA、HPA和Viscoat#150、#155、#158、#190、#192、#193、#220、#2000、#2100 和 #2150(OsakaOrganicChemicalIndustryLtd.的产品），LIGHTACRYLATEB〇-A、EC-A、 DMP-A、THF-A、HOP-A、HOA-MPE、HOA-MPL、PO-A、P-200A、NP-4EA和NP-8EA、和EPOXYESTER M-600A〇(yoeishaChemicalCo. ,Ltd.的产品）、KAYARADTC110S、R-564 和R-12 細(NIPPON KAYAKUCo. ,Ltd.产品）、NKESTERAMP-IOG和AMP-20G(Shin-Nakamura化emical Co. ,Ltd.的产品）、FA-511A、512A和 513A化i