JP2004504328A - ホトリソグラフィ用スピンオンガラス反射防止膜のための吸収性化合物 - Google Patents
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Abstract
酸素結合を介してナフタレンまたはアントラセン発色団に結合しているシリコンエトキシ、シリコンジエトキシまたはシリコントリエトキシ基を含む吸収性エーテル性化合物を有機吸収性化合物として使用する。前記吸収性エーテル性化合物をスピンオンガラス材料に配合して、遠紫外線ホトリソグラフィ用反射防止膜材を提供する。前記吸収性エーテル化合物の合成方法は、アルコールの存在下でのアルコール置換発色団とアセトキシシリコン化合物の反応に基づく。前記吸収性エーテル性化合物を含む吸収性スピンオンガラス材料の作成方法も提供する。
Description
【0001】
(技術分野)
本発明は包括的には、光吸収性スピンオンガラス材料に関する。より具体的には、本発明はホトリソグラフィにおいて反射防止層として使用するためのスピンオンガラス材料に配合され得る吸収性化合物及び前記吸収性化合物の製造方法に関する。
【0002】
(技術的背景)
高速性能に関する要件を満たすために、集積回路デバイスのフィーチャーの固有寸法は小さくなりつつある。より小さなフィーチャーサイズを有するデバイスの製造により、半導体製造において通常使用されている多くのプロセスに新たな問題が生じる。前記製造プロセスの中で最も重要なものの1つはホトリソグラフィである。
【0003】
半導体ウェハ上の下層から反射する光の光学的干渉により、ホトリソグラフィにより作成されるパターンの線幅が変化する恐れがあることは長年認められてきた。下層のトポグラフィーのためにホトレジストの厚さが変化したときも線幅が変化する。照射線の反射による干渉を防止するためにホトレジスト層の下に反射防止膜(ARC)が使用されてきた。更に、反射防止膜はウェハのトポグラフィーを部分的に平坦化し、これによりホトレジストの厚さがより均一となるので複数のステップでの線幅の変化が小さくなる。
【0004】
反射防止膜としては、有機ポリマーフィルム、特にホトレジストを露光するために慣用されているi線波長(365nm)及びg線波長(436nm)の光を吸収する有機ポリマーフィルムが使用されてきた。しかしながら、有機ARCが有機ホトレジストと多くの化学的特性を共有しているという事実により使用可能なプロセス順序が制限される恐れがある。更に、有機ARCはホトレジスト層に混入する恐れがある。混入を避けるための1つの解決方法は、例えばFlaimらの米国特許第5,693,691号明細書に記載されているように有機ARCの追加成分として熱硬化性結合剤を配合することである。Arnoldらの米国特許第4,910,122号明細書に記載されているように、染料を有機ARCに配合してもよく、また場合により湿潤剤、定着剤、保存剤や可塑剤のような追加添加剤を配合してもよい。
【0005】
シリコンオキシニトリドは反射防止膜として使用されてきた別の材料である。しかしながら、シリコンオキシニトリドは吸収というよりむしろ弱め合う干渉プロセスによりARCとして機能する。このことは、オキシニトリドの厚さを非常に厳密にコントロールすることが必要であり、材料が、大きく変わるトポグラフィー全体に対してARCとして機能しないことがあり得ることを意味する。更に、シリコンオキシニトリドは通常化学蒸着により沈着されるが、ホトレジスト層は通常スピンコータにより適用される。化学蒸着プロセスを追加することにより加工がより複雑となり得る。
【0006】
反射防止層として使用され得る別の種類の材料は染料を含有するスピンオンガラス(SOG)組成物である。Yauらの米国特許第4,587,138号明細書は、約1重量%の染料(例えば、ベーシックイエロー#11)をスピンオンガラスと混合することを開示している。Allmanらの米国特許第5,100,503号明細書は、無機染料(TiO2、Cr2O7、MoO4、MnO4またはScO4)及び密着性強化剤を含有する架橋ポリオルガノシロキサンを開示している。Allmanは更に、スピンオンガラス組成物が平坦化剤としても機能することを教示している。しかしながら、今までに開示されているスピンオンガラス−染料配合物は、小さなフィーチャーサイズを有するデバイスを製作するために使用されるようになっている遠紫外線(特に、248nm及び193nm)光源に露出するのに最適でない。加えて、いずれの染料もスピンオンガラス組成物に容易に配合され得ない。
【0007】
反射防止膜を形成するためにスピンオンガラス組成物に配合され得る遠紫外線スペクトル領域において強く吸収する化合物及び前記吸収性化合物の合成方法がなお要望されている。
【0008】
(概要)
遠紫外線ホトリソグラフィ用反射防止膜材料は、スピンオンガラス(SPG)材料に配合される1つ以上の有機吸収性化合物を含む。本発明の態様によれば、酸素架橋を介してナフタレンまたはアントラセン発色団に結合しているシリコンエトキシ、シリコンジエトキシまたはシリコントリエトキシ基を含む吸収性エーテル性化合物を有機吸収性化合物として使用する。吸収性エーテル性化合物は一般式:
C14H9(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m、または
C10H8(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m
(式中、nは1〜3であり、mは0〜2であり、Rは水素、またはメチル、エチルまたはプロピルのようなアルキル基である)
を有する。
【0009】
本発明の光吸収性エーテル性化合物の合成方法は、化学量論量のアルコールの存在下でアルコール置換発色団を一般式:
RmSi(OCOCH3)4−m
を有するアセトキシシリコン化合物と1:1:3−mのモル比で反応させることに基づく。例えば、9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランの合成には反応物質として9−アントラセンメタノール、メチルトリアセトキシシラン(MTAS)及びエタノールを1:1:2のモル比で使用する。これらの反応物質をアセトンまたは適当な代替ケトンと混合して反応混合物を形成し、生成物を形成するのに十分な時間反応混合物を撹拌し、次いで酢酸副生成物を不活性ガスパージングまたは真空抽出により除去する。
【0010】
吸収性エーテル性化合物は、メチルシロキサン、メチルシルセスキオキサン、フェニルシロキサン、フェニルシルセスキオキサン、メチルフェニルシロキサン、メチルフェニルシルセスキオキサンまたはシリケートポリマーを含むスピンオンガラス材料に配合され得る。本明細書中、スピンオンガラス材料は、一般式
(H0−1.0SiO1.5−2.0)x
を有する水素シロキサンポリマー(hydrogensiloxane)及び一般式:
(HSiO1.5)X
(式中、xは約8以上である)
を有する水素シルセスキオキサン(hydrogensilsesquioxane)ポリマーをも含む。水素シルセスキオキサンとアルコキシヒドリドシロキサンまたはヒドロキシヒドリドシロキサンのコポリマーをも含む。スピンオンガラス材料は更に、一般式:
(H0−1.0SiO1.5−2.0)n(R’0−1.0SiO1.5−2.0)m
を有する有機ヒドリドシロキサンポリマー及び一般式:
(HSiO1.5)n(R’SiO1.5)m
(式中、mは0以上であり、n+mは約8以上であり、R’はアルキルまたはアリールである)
を有する有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマーを含む。吸収性化合物を含むスピンオンガラス材料のコーティング溶液は、集積回路デバイスの各種層上に反射防止フィルムを形成するために使用される。
【0011】
本発明の別の態様によれば、吸収性エーテル化合物を含む吸収性スピンオンガラス組成物の合成方法も提供される。
【0012】
(図面の簡単な説明)
図1は、本発明の態様に従ってメチルトリアセトキシシランを用いて9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを合成するための反応スキームを示す。
【0013】
(詳細説明)
遠紫外線ホトリソグラフィ用反射防止膜材料はスピンオンガラス(SOG)材料に配合される1つ以上の有機吸収性化合物を含む。吸収性スピンオンガラス組成物を適当な溶媒に溶解してコーティング溶液を調製し、半導体デバイスを作製する際に材料の複数の層に適用する。吸収性スピンオンガラス反射防止膜は既存の半導体製作プロセスに容易に集積されるように設計されている。集積を与える性質には現像液耐性、標準のホトレジスト加工中の熱安定性及び下層の選択的除去が含まれる。
【0014】
多くのナフタレンベースまたはアントラセンベースの化合物は248nm以下の波長で強い吸収を示す。フェニルベースと同等であるベンゼンベースの化合物は200nm以下の短波長で強い吸収を示す。前記したナフタレン−、アントラセン−及びフェニルベースの化合物は染料と称されることが多いが、前記化合物の吸収がスペクトルの可視領域の波長に限定されないので本明細書では吸収性化合物という用語を用いる。しかしながら、このような吸収性化合物すべてがARC材料として使用されるスピンオンガラスに配合され得るわけではない。本発明で使用するのに適した吸収性化合物は、ホトリソグラフィにおいて使用され得る波長範囲、(例えば、248nm、193nm)または他の紫外線波長(例えば、365nm)付近の少なくとも約10nm幅の波長範囲において吸収ピークを有するものである。前記した波長範囲付近で狭い吸収ピーク、例えば2nm以下の幅しか有さない吸収性化合物は望ましくない。
【0015】
好適な吸収性化合物の発色団は通常1〜3個のベンゼン環を有し、このベンゼン環は縮合されていてもよい。配合可能な吸収性化合物は発色団に結合した利用可能な反応基を有し、この反応基にはヒドロキシ基、アミン基、カルボン酸基、及び1〜3個の脱離基(例えば、アルコキシ基またはハロゲン原子)に結合したケイ素を含む置換シリル基が含まれる。エトキシ基、メトキシ基または塩素原子が多くの場合脱離基として使用される。よって、好適な反応基にはシリコンエトキシ、シリコンジエトキシ、シリコントリエトキシ、シリコンメトキシ、シリコンジメトキシ、シリコントリメトキシ、クロロシリル、ジクロロシリル及びトリクロロシリル基が含まれる。スピンオンガラス組成物のための配合可能な吸収性化合物の具体例は、援用により本明細書に組み込まれる本出願と同一出願人による米国特許出願第09/491,166号明細書に記載されている。反応基にケイ素に結合した1つ以上のエトキシ基を導入すると吸収性SOGフィルムの熱安定性を促進するために特に有利であることが判明した。
【0016】
本発明の1態様によれば、配合可能な吸収性化合物は、酸素架橋を介してナフタレンまたはアントラセン発色団に結合する反応基としてシリコンエトキシ、シリコンジエトキシまたはシリコントリエトキシ基を含む。よって、本発明の吸収性化合物はエーテル性である。(吸収性化合物中のケイ素原子が炭素原子で置換されている場合、化合物は厳密にはエーテルと分類される。)化合物は一般構造:
【0017】
【化1】
(式中、n=1〜3、m=0〜2、及びRは水素、またはメチル、エチルまたはプロピルのようなアルキル基である)
を有し得る。構造1及び2は反応基が特定置換部位で発色団に結合している化合物を示す。反応基が別の部位に結合している類似化合物はすべて一般式:
C14H9(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m、または
C10H8(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m
で示されるが、いずれも本発明に含まれる。
【0018】
構造1及び2を有する光吸収性エーテル性化合物の合成方法は、アルコールの存在下でのアルコール置換縮合環発色団とアセトキシシラン化合物の反応に基づく。アセトキシシリコン反応物質は一般式:
RmSi(OCOCH3)4−m
(式中、R及びmは上記と同義である)
で示される。有用なアセトキシシリコン化合物の具体例にはメチルトリアセトキシシラン(MTAS)、テトラアセトキシシラン(TAS)、ジメチルジアセトキシシラン及びジエチルジアセトキシシランが含まれる。有用なアルコールにはメタノール、エタノール及びプロパノールが含まれる。
【0019】
例えば、9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン3
【0020】
【化2】
の合成では、反応物質として9−アントラセンメタノール、MTAS及びエタノールを1:1:2のモル比で使用する。図1の反応メカニズムから理解され得るように、MTAS上の1個のアセトキシ基を9−アントラセンメタノール上の−CH2OHと反応させるとケイ素含有反応基とのエーテル結合及び酢酸が形成され、MTAS上の2個のアセトキシ基をエタノールと反応させるとエトキシ基及び酢酸が形成される。この合成方法では、反応物質をアセトンまたは他のケトン(例えば、メチルイソブチルケトン(MIBK)またはメチルエチルケトン)と混合して反応混合物を形成し、この混合物を生成物3を形成するのに十分な時間、典型的には数日間撹拌し、その後不活性ガスをパージするかまたは真空抽出により酢酸副生成物を除去する。この反応メカニズムから、アルコール置換縮合環化合物:アセトキシシリコン化合物RmSi(OCOCH3)4−m:アルコールの比は通常1:1:3−mであることが理解されるであろう。
【0021】
吸収性エーテル性化合物は、メチルシロキサン、メチルシルセスキオキサン、フェニルシロキサン、フェニルシルセスキオキサン、メチルフェニルシロキサン、メチルフェニルシルセスキオキサンまたはシリケートポリマーを含むスピンオンガラス材料に配合され得る。本明細書中、「スピンオンガラス材料」は一般式:
(H0−1.0SiO1.5−2.0)x
を有する水素シロキサンポリマー及び式:
(HSiO1.5)x
(式中、xは約8以上である)
を有する水素シルセスキオキサンポリマーを含む。また、水素シルセスキオキサン及びアルコキシヒドリドシロキサンまたはヒドロキシヒドリドシロキサンのコポリマーも含まれる。スピンオンガラス材料は更に一般式:
(H0−1.0SiO1.5−2.0)n(R’0−1.0SiO1.5−2.0)m
を有する有機ヒドリドシロキサンポリマー及び一般式:
(HSiO1.5)n(R’SiO1.5)m
(式中、mは0以上であり、n+mは約8以上であり、R’はアルキルまたはアリールである)
を有する有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマーを含む。幾つかの有用な有機ヒドリドシロキサンポリマーは、n+mが約8〜約5000であり、R’がC1−20アルキル基またはC6−12アリール基であるものである。有機ヒドリドシロキサンポリマー及び有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマーはスピンオンポリマーとも称する。具体例には、メチルヒドリドシロキサン、エチルヒドリドシロキサン、プロピルヒドリドシロキサン、t−ブチルヒドリドシロキサン、フェニルヒドリドシロキサン、メチルヒドリドシルセスキオキサン、エチルヒドリドシルセスキオキサン、プロピルヒドリドシルセスキオキサン、t−ブチルヒドリドシルセスキオキサン、フェニルヒドリドシルセスキオキサン及びその組合せである。
【0022】
吸収性スピンオンガラス組成物において、吸収性化合物はスピンオンガラスマトリックス中に介入するように配合され得る。或いは、吸収性化合物はスピンオンガラスポリマーに化学的に結合させる。理論に束縛されないが、本発明者らは利用可能な反応基を介してスピンオンガラスポリマー骨格に配合可能な吸収性化合物を結合させると有利な結果が得られることを示唆している。
【0023】
スピンオンガラス材料は通常各種シラン反応物質から合成される。その例には、トリエトキシシラン(HTEOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、メチルトリエトキシシラン(MTEOS)、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン(TMOS)、メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、トリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン(PTEOS)、フェニルトリメトキシシラン(PTMOS)、ジフェニルジエトキシシラン及びジフェニルジメトキシシランが含まれる。ハロシラン、特にトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、ジクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、クロロトリエトキシシラン、クロロトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、クロロエチルトリエトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロエチルトリメトキシシラン及びクロロフェニルトリメトキシシランのようなクロロシランもシラン反応物質として使用される。吸収性スピンオンガラス組成物を製造するためには、SOG材料の合成中に吸収性エーテル化合物、例えば構造(1)または(2)、或いは構造(1)及び/または(2)と他の吸収性化合物の組合せをシラン反応物質と混合する。
【0024】
吸収性スピンオンガラス組成物を製造するための典型的な方法では、シラン反応物質(例えば、HTEOS、TEOSとMTEOS、またはTMOSとMTMOS、またはテトラクロロシラン及びメチルトリクロロシラン)、1つ以上の吸収性化合物、溶媒または溶媒混合物及び酸/水混合物を含む反応混合物を反応容器において形成する。適当な溶媒には、アセトン、2−プロパノール及び他の単純アルコール、ケトン及びエステル(例えば、1−プロパノール、MIBK、プロポキシプロパノール及び酢酸プロピル)が含まれる。酸/水混合物の例は硝酸/水混合物である。或いは、他のプロトン酸または酸無水物(例えば、酢酸、ギ酸、リン酸、塩酸または酢酸無水物)を酸混合物中に使用する。生じた混合物を約30〜80℃の温度に約1〜24時間保持して、吸収性SOGポリマー溶液を作成する。
【0025】
吸収性SOGを適当な溶媒で希釈してコーティング溶液を調製してもよく、この溶液から異なる厚さを有するフィルムが作成される。適当な希釈溶媒には、アセトン、2−プロパノール、エタノール、ブタノール、メタノール、酢酸プロピル、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、及びPropasol−Pとして市販されているプロピレングリコールプロピルエーテルが含まれる。高沸点を有する希釈溶媒、例えば乳酸エチル及びプロピレングリコールプロピルエーテルが有利であることが判明している。高沸点溶媒はバブルフィルム欠陥が形成される可能性を低下させる。対照的に、低沸点溶媒はフィルムの架橋上層の下に捕捉されるようになり、その後焼成ステップ中に除去したときに空隙が生ずるであろう。本発明において有用な追加溶媒には、グリム(glyme)と称されるエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール、ジブチルエーテル、ジプロピルエーテル及びペンタノールが含まれる。場合により、ミネソタ州ミネアポリスに所在の3Mから販売されている製品FC430または日本のDICから販売されている製品Megaface R08のような界面活性剤もコーティング溶液に添加する。コーティング溶液は通常約0.5〜20重量%のポリマーを含む。使用前に、コーティング溶液を標準の濾過方法により濾過する。
【0026】
吸収性有機ヒドリドシロキサン材料の形成方法は、非極性溶媒と極性溶媒の両方を含む2相溶媒及び相間移動触媒の混合物を形成し、1つ以上の有機トリハロシラン、ヒドリドトリハロシラン及び1つ以上の吸収性化合物を添加して2相反応混合物を生成し、この2相反応混合物を1〜24時間反応させて吸収性有機ヒドリドシロキサンポリマーを生成することを含む。相間移動触媒には塩化テトラブチルアンモニウム及び塩化ベンジルトリメチルアンモニウムが含まれるが、これらに限定されない。非極性溶媒の例にはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ハロゲン化溶媒(例えば、四塩化炭素)及びその混合物が含まれるが、これらに限定されない。有用な極性溶媒には水、アルコール及びアルコール/水混合物が含まれる。吸収性ポリマー溶液を上記したように希釈、濾過して、コーティング溶液を調製する。
【0027】
吸収性SOGコーティング溶液は、特定の製作方法に応じて半導体加工において使用される各種層に典型的には慣用のスピンオン沈着法により適用される。前記方法はディスペンススピンステップ、厚さスピンステップ及び熱焼成ステップを含み、吸収性SOG反射防止フィルムが作成される。典型的な方法は1000〜4000rpmで約20秒間の厚さスピン及び80〜300℃で約1分間の焼成ステップ×2〜3回を含む。下記実施例2に示すように、構造(3)の吸収性エーテルを含む吸収性SOG反射防止フィルムは0.18以上の吸光係数を示す。
【0028】
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン3、9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシラン、及び前記吸収性化合物を含む吸収性SOG材料の合成方法を下記実施例に示す。
【0029】
実施例1
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランの合成
3L容量のフラスコにおいて、メチルトリアセトキシシラン(MTAS)(92.37g,0.419モル)、9−アントラセンメタノール(87.36g,0.419モル)、エタノール(38.56g,0.839モル)及びアセトン(595.51g,10.20モル)を混合した。溶液を窒素雰囲気下で7日間撹拌した。溶液を脱気して酢酸副生成物を除去した。
【0030】
実施例2
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを含む吸収性SOGの合成
1L容量のフラスコにおいて、2−プロパノール(297g,4.798モル)、アセトン(148g,2.558モル)、TEOS(123g,0.593モル)、MTEOS(77g,0.432モル)、実施例1で製造した9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン(200g)、ロゾール酸(2.61g,0.009モル)、2−ヒドロキシ−4−(3−トリエトキシシリルプロポキシ)ジフェニルケトン(10g,0.024モル)、アントラフラビン酸(0.09g,0.0004モル)、1.0M 硝酸(0.6g)及び脱イオン水(72g,3.716モル)を混合した。フラスコを4時間還流した。この溶液に、ブタノール(43g,0.590モル)を添加した。溶液を濾過した。溶液を分配した後、3000rpmで20秒間厚さスピンし、80℃及び180℃でそれぞれ1分間焼成した。光学特性をN & K Technology(モデル1200)アナライザーで調べた。フィルムの厚さは2801Åであった。248nmで、屈折率(n)は1.470であり、吸光係数(k)は0.185であった。
【0031】
実施例3
9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシランの合成
3L容量のフラスコにおいて、テトラアセトキシシラン(TAS)(110.73g,0.419モル)、9−アントラセンメタノール(87.36g,0.419モル)、エタノール(57.98g,1.2585モル)及びアセトン(595.51g,10.20モル)を混合する。溶液を窒素雰囲気下で7日間撹拌する。溶液を脱気して酢酸副生成物を除去する。
【0032】
実施例4
9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシランを含む吸収性SOGの合成
1L容量のフラスコにおいて、2−プロパノール(297g,4.798モル)、アセトン(148g,2.558モル)、TEOS(123g,0.593モル)、MTEOS(77g,0.432モル)、実施例3で製造した9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシラン(200g)、1.0M 硝酸(0.6g)及び脱イオン水(72g,3.716モル)を混合する。フラスコを4時間還流する。この溶液にブタノール(43g,0.590モル)を添加する。溶液を濾過する。
【0033】
実施例5
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを含む吸収性SOGの合成
1L容量のフラスコにおいて、2−プロパノール(297g,4.798モル)、アセトン(148g,2.558モル)、TEOS(123g,0.593モル)、MTEOS(77g,0.432モル)、実施例1で製造した9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン(200g)、1.0M 硝酸(0.6g)及び脱イオン水(72g,3.716モル)を混合する。フラスコを4時間還流する。この溶液にブタノール(43g,0.590モル)を添加する。溶液を濾過する。
【0034】
特定実施例を参照して本発明を説明してきたが、本明細書の記載は本発明の適用例にすぎず、限定と解釈すべきでない。本明細書に記載の実施例の各種改変及び要件の組合せも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の態様に従ってメチルトリアセトキシシランを用いて9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを合成するための反応スキームを示す。
(技術分野)
本発明は包括的には、光吸収性スピンオンガラス材料に関する。より具体的には、本発明はホトリソグラフィにおいて反射防止層として使用するためのスピンオンガラス材料に配合され得る吸収性化合物及び前記吸収性化合物の製造方法に関する。
【0002】
(技術的背景)
高速性能に関する要件を満たすために、集積回路デバイスのフィーチャーの固有寸法は小さくなりつつある。より小さなフィーチャーサイズを有するデバイスの製造により、半導体製造において通常使用されている多くのプロセスに新たな問題が生じる。前記製造プロセスの中で最も重要なものの1つはホトリソグラフィである。
【0003】
半導体ウェハ上の下層から反射する光の光学的干渉により、ホトリソグラフィにより作成されるパターンの線幅が変化する恐れがあることは長年認められてきた。下層のトポグラフィーのためにホトレジストの厚さが変化したときも線幅が変化する。照射線の反射による干渉を防止するためにホトレジスト層の下に反射防止膜(ARC)が使用されてきた。更に、反射防止膜はウェハのトポグラフィーを部分的に平坦化し、これによりホトレジストの厚さがより均一となるので複数のステップでの線幅の変化が小さくなる。
【0004】
反射防止膜としては、有機ポリマーフィルム、特にホトレジストを露光するために慣用されているi線波長(365nm)及びg線波長(436nm)の光を吸収する有機ポリマーフィルムが使用されてきた。しかしながら、有機ARCが有機ホトレジストと多くの化学的特性を共有しているという事実により使用可能なプロセス順序が制限される恐れがある。更に、有機ARCはホトレジスト層に混入する恐れがある。混入を避けるための1つの解決方法は、例えばFlaimらの米国特許第5,693,691号明細書に記載されているように有機ARCの追加成分として熱硬化性結合剤を配合することである。Arnoldらの米国特許第4,910,122号明細書に記載されているように、染料を有機ARCに配合してもよく、また場合により湿潤剤、定着剤、保存剤や可塑剤のような追加添加剤を配合してもよい。
【0005】
シリコンオキシニトリドは反射防止膜として使用されてきた別の材料である。しかしながら、シリコンオキシニトリドは吸収というよりむしろ弱め合う干渉プロセスによりARCとして機能する。このことは、オキシニトリドの厚さを非常に厳密にコントロールすることが必要であり、材料が、大きく変わるトポグラフィー全体に対してARCとして機能しないことがあり得ることを意味する。更に、シリコンオキシニトリドは通常化学蒸着により沈着されるが、ホトレジスト層は通常スピンコータにより適用される。化学蒸着プロセスを追加することにより加工がより複雑となり得る。
【0006】
反射防止層として使用され得る別の種類の材料は染料を含有するスピンオンガラス(SOG)組成物である。Yauらの米国特許第4,587,138号明細書は、約1重量%の染料(例えば、ベーシックイエロー#11)をスピンオンガラスと混合することを開示している。Allmanらの米国特許第5,100,503号明細書は、無機染料(TiO2、Cr2O7、MoO4、MnO4またはScO4)及び密着性強化剤を含有する架橋ポリオルガノシロキサンを開示している。Allmanは更に、スピンオンガラス組成物が平坦化剤としても機能することを教示している。しかしながら、今までに開示されているスピンオンガラス−染料配合物は、小さなフィーチャーサイズを有するデバイスを製作するために使用されるようになっている遠紫外線(特に、248nm及び193nm)光源に露出するのに最適でない。加えて、いずれの染料もスピンオンガラス組成物に容易に配合され得ない。
【0007】
反射防止膜を形成するためにスピンオンガラス組成物に配合され得る遠紫外線スペクトル領域において強く吸収する化合物及び前記吸収性化合物の合成方法がなお要望されている。
【0008】
(概要)
遠紫外線ホトリソグラフィ用反射防止膜材料は、スピンオンガラス(SPG)材料に配合される1つ以上の有機吸収性化合物を含む。本発明の態様によれば、酸素架橋を介してナフタレンまたはアントラセン発色団に結合しているシリコンエトキシ、シリコンジエトキシまたはシリコントリエトキシ基を含む吸収性エーテル性化合物を有機吸収性化合物として使用する。吸収性エーテル性化合物は一般式:
C14H9(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m、または
C10H8(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m
(式中、nは1〜3であり、mは0〜2であり、Rは水素、またはメチル、エチルまたはプロピルのようなアルキル基である)
を有する。
【0009】
本発明の光吸収性エーテル性化合物の合成方法は、化学量論量のアルコールの存在下でアルコール置換発色団を一般式:
RmSi(OCOCH3)4−m
を有するアセトキシシリコン化合物と1:1:3−mのモル比で反応させることに基づく。例えば、9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランの合成には反応物質として9−アントラセンメタノール、メチルトリアセトキシシラン(MTAS)及びエタノールを1:1:2のモル比で使用する。これらの反応物質をアセトンまたは適当な代替ケトンと混合して反応混合物を形成し、生成物を形成するのに十分な時間反応混合物を撹拌し、次いで酢酸副生成物を不活性ガスパージングまたは真空抽出により除去する。
【0010】
吸収性エーテル性化合物は、メチルシロキサン、メチルシルセスキオキサン、フェニルシロキサン、フェニルシルセスキオキサン、メチルフェニルシロキサン、メチルフェニルシルセスキオキサンまたはシリケートポリマーを含むスピンオンガラス材料に配合され得る。本明細書中、スピンオンガラス材料は、一般式
(H0−1.0SiO1.5−2.0)x
を有する水素シロキサンポリマー(hydrogensiloxane)及び一般式:
(HSiO1.5)X
(式中、xは約8以上である)
を有する水素シルセスキオキサン(hydrogensilsesquioxane)ポリマーをも含む。水素シルセスキオキサンとアルコキシヒドリドシロキサンまたはヒドロキシヒドリドシロキサンのコポリマーをも含む。スピンオンガラス材料は更に、一般式:
(H0−1.0SiO1.5−2.0)n(R’0−1.0SiO1.5−2.0)m
を有する有機ヒドリドシロキサンポリマー及び一般式:
(HSiO1.5)n(R’SiO1.5)m
(式中、mは0以上であり、n+mは約8以上であり、R’はアルキルまたはアリールである)
を有する有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマーを含む。吸収性化合物を含むスピンオンガラス材料のコーティング溶液は、集積回路デバイスの各種層上に反射防止フィルムを形成するために使用される。
【0011】
本発明の別の態様によれば、吸収性エーテル化合物を含む吸収性スピンオンガラス組成物の合成方法も提供される。
【0012】
(図面の簡単な説明)
図1は、本発明の態様に従ってメチルトリアセトキシシランを用いて9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを合成するための反応スキームを示す。
【0013】
(詳細説明)
遠紫外線ホトリソグラフィ用反射防止膜材料はスピンオンガラス(SOG)材料に配合される1つ以上の有機吸収性化合物を含む。吸収性スピンオンガラス組成物を適当な溶媒に溶解してコーティング溶液を調製し、半導体デバイスを作製する際に材料の複数の層に適用する。吸収性スピンオンガラス反射防止膜は既存の半導体製作プロセスに容易に集積されるように設計されている。集積を与える性質には現像液耐性、標準のホトレジスト加工中の熱安定性及び下層の選択的除去が含まれる。
【0014】
多くのナフタレンベースまたはアントラセンベースの化合物は248nm以下の波長で強い吸収を示す。フェニルベースと同等であるベンゼンベースの化合物は200nm以下の短波長で強い吸収を示す。前記したナフタレン−、アントラセン−及びフェニルベースの化合物は染料と称されることが多いが、前記化合物の吸収がスペクトルの可視領域の波長に限定されないので本明細書では吸収性化合物という用語を用いる。しかしながら、このような吸収性化合物すべてがARC材料として使用されるスピンオンガラスに配合され得るわけではない。本発明で使用するのに適した吸収性化合物は、ホトリソグラフィにおいて使用され得る波長範囲、(例えば、248nm、193nm)または他の紫外線波長(例えば、365nm)付近の少なくとも約10nm幅の波長範囲において吸収ピークを有するものである。前記した波長範囲付近で狭い吸収ピーク、例えば2nm以下の幅しか有さない吸収性化合物は望ましくない。
【0015】
好適な吸収性化合物の発色団は通常1〜3個のベンゼン環を有し、このベンゼン環は縮合されていてもよい。配合可能な吸収性化合物は発色団に結合した利用可能な反応基を有し、この反応基にはヒドロキシ基、アミン基、カルボン酸基、及び1〜3個の脱離基(例えば、アルコキシ基またはハロゲン原子)に結合したケイ素を含む置換シリル基が含まれる。エトキシ基、メトキシ基または塩素原子が多くの場合脱離基として使用される。よって、好適な反応基にはシリコンエトキシ、シリコンジエトキシ、シリコントリエトキシ、シリコンメトキシ、シリコンジメトキシ、シリコントリメトキシ、クロロシリル、ジクロロシリル及びトリクロロシリル基が含まれる。スピンオンガラス組成物のための配合可能な吸収性化合物の具体例は、援用により本明細書に組み込まれる本出願と同一出願人による米国特許出願第09/491,166号明細書に記載されている。反応基にケイ素に結合した1つ以上のエトキシ基を導入すると吸収性SOGフィルムの熱安定性を促進するために特に有利であることが判明した。
【0016】
本発明の1態様によれば、配合可能な吸収性化合物は、酸素架橋を介してナフタレンまたはアントラセン発色団に結合する反応基としてシリコンエトキシ、シリコンジエトキシまたはシリコントリエトキシ基を含む。よって、本発明の吸収性化合物はエーテル性である。(吸収性化合物中のケイ素原子が炭素原子で置換されている場合、化合物は厳密にはエーテルと分類される。)化合物は一般構造:
【0017】
【化1】
(式中、n=1〜3、m=0〜2、及びRは水素、またはメチル、エチルまたはプロピルのようなアルキル基である)
を有し得る。構造1及び2は反応基が特定置換部位で発色団に結合している化合物を示す。反応基が別の部位に結合している類似化合物はすべて一般式:
C14H9(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m、または
C10H8(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m
で示されるが、いずれも本発明に含まれる。
【0018】
構造1及び2を有する光吸収性エーテル性化合物の合成方法は、アルコールの存在下でのアルコール置換縮合環発色団とアセトキシシラン化合物の反応に基づく。アセトキシシリコン反応物質は一般式:
RmSi(OCOCH3)4−m
(式中、R及びmは上記と同義である)
で示される。有用なアセトキシシリコン化合物の具体例にはメチルトリアセトキシシラン(MTAS)、テトラアセトキシシラン(TAS)、ジメチルジアセトキシシラン及びジエチルジアセトキシシランが含まれる。有用なアルコールにはメタノール、エタノール及びプロパノールが含まれる。
【0019】
例えば、9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン3
【0020】
【化2】
の合成では、反応物質として9−アントラセンメタノール、MTAS及びエタノールを1:1:2のモル比で使用する。図1の反応メカニズムから理解され得るように、MTAS上の1個のアセトキシ基を9−アントラセンメタノール上の−CH2OHと反応させるとケイ素含有反応基とのエーテル結合及び酢酸が形成され、MTAS上の2個のアセトキシ基をエタノールと反応させるとエトキシ基及び酢酸が形成される。この合成方法では、反応物質をアセトンまたは他のケトン(例えば、メチルイソブチルケトン(MIBK)またはメチルエチルケトン)と混合して反応混合物を形成し、この混合物を生成物3を形成するのに十分な時間、典型的には数日間撹拌し、その後不活性ガスをパージするかまたは真空抽出により酢酸副生成物を除去する。この反応メカニズムから、アルコール置換縮合環化合物:アセトキシシリコン化合物RmSi(OCOCH3)4−m:アルコールの比は通常1:1:3−mであることが理解されるであろう。
【0021】
吸収性エーテル性化合物は、メチルシロキサン、メチルシルセスキオキサン、フェニルシロキサン、フェニルシルセスキオキサン、メチルフェニルシロキサン、メチルフェニルシルセスキオキサンまたはシリケートポリマーを含むスピンオンガラス材料に配合され得る。本明細書中、「スピンオンガラス材料」は一般式:
(H0−1.0SiO1.5−2.0)x
を有する水素シロキサンポリマー及び式:
(HSiO1.5)x
(式中、xは約8以上である)
を有する水素シルセスキオキサンポリマーを含む。また、水素シルセスキオキサン及びアルコキシヒドリドシロキサンまたはヒドロキシヒドリドシロキサンのコポリマーも含まれる。スピンオンガラス材料は更に一般式:
(H0−1.0SiO1.5−2.0)n(R’0−1.0SiO1.5−2.0)m
を有する有機ヒドリドシロキサンポリマー及び一般式:
(HSiO1.5)n(R’SiO1.5)m
(式中、mは0以上であり、n+mは約8以上であり、R’はアルキルまたはアリールである)
を有する有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマーを含む。幾つかの有用な有機ヒドリドシロキサンポリマーは、n+mが約8〜約5000であり、R’がC1−20アルキル基またはC6−12アリール基であるものである。有機ヒドリドシロキサンポリマー及び有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマーはスピンオンポリマーとも称する。具体例には、メチルヒドリドシロキサン、エチルヒドリドシロキサン、プロピルヒドリドシロキサン、t−ブチルヒドリドシロキサン、フェニルヒドリドシロキサン、メチルヒドリドシルセスキオキサン、エチルヒドリドシルセスキオキサン、プロピルヒドリドシルセスキオキサン、t−ブチルヒドリドシルセスキオキサン、フェニルヒドリドシルセスキオキサン及びその組合せである。
【0022】
吸収性スピンオンガラス組成物において、吸収性化合物はスピンオンガラスマトリックス中に介入するように配合され得る。或いは、吸収性化合物はスピンオンガラスポリマーに化学的に結合させる。理論に束縛されないが、本発明者らは利用可能な反応基を介してスピンオンガラスポリマー骨格に配合可能な吸収性化合物を結合させると有利な結果が得られることを示唆している。
【0023】
スピンオンガラス材料は通常各種シラン反応物質から合成される。その例には、トリエトキシシラン(HTEOS)、テトラエトキシシラン(TEOS)、メチルトリエトキシシラン(MTEOS)、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン(TMOS)、メチルトリメトキシシラン(MTMOS)、トリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン(PTEOS)、フェニルトリメトキシシラン(PTMOS)、ジフェニルジエトキシシラン及びジフェニルジメトキシシランが含まれる。ハロシラン、特にトリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、ジクロロシラン、メチルジクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、クロロトリエトキシシラン、クロロトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、クロロエチルトリエトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロエチルトリメトキシシラン及びクロロフェニルトリメトキシシランのようなクロロシランもシラン反応物質として使用される。吸収性スピンオンガラス組成物を製造するためには、SOG材料の合成中に吸収性エーテル化合物、例えば構造(1)または(2)、或いは構造(1)及び/または(2)と他の吸収性化合物の組合せをシラン反応物質と混合する。
【0024】
吸収性スピンオンガラス組成物を製造するための典型的な方法では、シラン反応物質(例えば、HTEOS、TEOSとMTEOS、またはTMOSとMTMOS、またはテトラクロロシラン及びメチルトリクロロシラン)、1つ以上の吸収性化合物、溶媒または溶媒混合物及び酸/水混合物を含む反応混合物を反応容器において形成する。適当な溶媒には、アセトン、2−プロパノール及び他の単純アルコール、ケトン及びエステル(例えば、1−プロパノール、MIBK、プロポキシプロパノール及び酢酸プロピル)が含まれる。酸/水混合物の例は硝酸/水混合物である。或いは、他のプロトン酸または酸無水物(例えば、酢酸、ギ酸、リン酸、塩酸または酢酸無水物)を酸混合物中に使用する。生じた混合物を約30〜80℃の温度に約1〜24時間保持して、吸収性SOGポリマー溶液を作成する。
【0025】
吸収性SOGを適当な溶媒で希釈してコーティング溶液を調製してもよく、この溶液から異なる厚さを有するフィルムが作成される。適当な希釈溶媒には、アセトン、2−プロパノール、エタノール、ブタノール、メタノール、酢酸プロピル、乳酸エチル、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート、及びPropasol−Pとして市販されているプロピレングリコールプロピルエーテルが含まれる。高沸点を有する希釈溶媒、例えば乳酸エチル及びプロピレングリコールプロピルエーテルが有利であることが判明している。高沸点溶媒はバブルフィルム欠陥が形成される可能性を低下させる。対照的に、低沸点溶媒はフィルムの架橋上層の下に捕捉されるようになり、その後焼成ステップ中に除去したときに空隙が生ずるであろう。本発明において有用な追加溶媒には、グリム(glyme)と称されるエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール、ジブチルエーテル、ジプロピルエーテル及びペンタノールが含まれる。場合により、ミネソタ州ミネアポリスに所在の3Mから販売されている製品FC430または日本のDICから販売されている製品Megaface R08のような界面活性剤もコーティング溶液に添加する。コーティング溶液は通常約0.5〜20重量%のポリマーを含む。使用前に、コーティング溶液を標準の濾過方法により濾過する。
【0026】
吸収性有機ヒドリドシロキサン材料の形成方法は、非極性溶媒と極性溶媒の両方を含む2相溶媒及び相間移動触媒の混合物を形成し、1つ以上の有機トリハロシラン、ヒドリドトリハロシラン及び1つ以上の吸収性化合物を添加して2相反応混合物を生成し、この2相反応混合物を1〜24時間反応させて吸収性有機ヒドリドシロキサンポリマーを生成することを含む。相間移動触媒には塩化テトラブチルアンモニウム及び塩化ベンジルトリメチルアンモニウムが含まれるが、これらに限定されない。非極性溶媒の例にはペンタン、ヘキサン、ヘプタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ハロゲン化溶媒(例えば、四塩化炭素)及びその混合物が含まれるが、これらに限定されない。有用な極性溶媒には水、アルコール及びアルコール/水混合物が含まれる。吸収性ポリマー溶液を上記したように希釈、濾過して、コーティング溶液を調製する。
【0027】
吸収性SOGコーティング溶液は、特定の製作方法に応じて半導体加工において使用される各種層に典型的には慣用のスピンオン沈着法により適用される。前記方法はディスペンススピンステップ、厚さスピンステップ及び熱焼成ステップを含み、吸収性SOG反射防止フィルムが作成される。典型的な方法は1000〜4000rpmで約20秒間の厚さスピン及び80〜300℃で約1分間の焼成ステップ×2〜3回を含む。下記実施例2に示すように、構造(3)の吸収性エーテルを含む吸収性SOG反射防止フィルムは0.18以上の吸光係数を示す。
【0028】
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン3、9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシラン、及び前記吸収性化合物を含む吸収性SOG材料の合成方法を下記実施例に示す。
【0029】
実施例1
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランの合成
3L容量のフラスコにおいて、メチルトリアセトキシシラン(MTAS)(92.37g,0.419モル)、9−アントラセンメタノール(87.36g,0.419モル)、エタノール(38.56g,0.839モル)及びアセトン(595.51g,10.20モル)を混合した。溶液を窒素雰囲気下で7日間撹拌した。溶液を脱気して酢酸副生成物を除去した。
【0030】
実施例2
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを含む吸収性SOGの合成
1L容量のフラスコにおいて、2−プロパノール(297g,4.798モル)、アセトン(148g,2.558モル)、TEOS(123g,0.593モル)、MTEOS(77g,0.432モル)、実施例1で製造した9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン(200g)、ロゾール酸(2.61g,0.009モル)、2−ヒドロキシ−4−(3−トリエトキシシリルプロポキシ)ジフェニルケトン(10g,0.024モル)、アントラフラビン酸(0.09g,0.0004モル)、1.0M 硝酸(0.6g)及び脱イオン水(72g,3.716モル)を混合した。フラスコを4時間還流した。この溶液に、ブタノール(43g,0.590モル)を添加した。溶液を濾過した。溶液を分配した後、3000rpmで20秒間厚さスピンし、80℃及び180℃でそれぞれ1分間焼成した。光学特性をN & K Technology(モデル1200)アナライザーで調べた。フィルムの厚さは2801Åであった。248nmで、屈折率(n)は1.470であり、吸光係数(k)は0.185であった。
【0031】
実施例3
9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシランの合成
3L容量のフラスコにおいて、テトラアセトキシシラン(TAS)(110.73g,0.419モル)、9−アントラセンメタノール(87.36g,0.419モル)、エタノール(57.98g,1.2585モル)及びアセトン(595.51g,10.20モル)を混合する。溶液を窒素雰囲気下で7日間撹拌する。溶液を脱気して酢酸副生成物を除去する。
【0032】
実施例4
9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシランを含む吸収性SOGの合成
1L容量のフラスコにおいて、2−プロパノール(297g,4.798モル)、アセトン(148g,2.558モル)、TEOS(123g,0.593モル)、MTEOS(77g,0.432モル)、実施例3で製造した9−アントラセンメトキシ−トリエトキシシラン(200g)、1.0M 硝酸(0.6g)及び脱イオン水(72g,3.716モル)を混合する。フラスコを4時間還流する。この溶液にブタノール(43g,0.590モル)を添加する。溶液を濾過する。
【0033】
実施例5
9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを含む吸収性SOGの合成
1L容量のフラスコにおいて、2−プロパノール(297g,4.798モル)、アセトン(148g,2.558モル)、TEOS(123g,0.593モル)、MTEOS(77g,0.432モル)、実施例1で製造した9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシラン(200g)、1.0M 硝酸(0.6g)及び脱イオン水(72g,3.716モル)を混合する。フラスコを4時間還流する。この溶液にブタノール(43g,0.590モル)を添加する。溶液を濾過する。
【0034】
特定実施例を参照して本発明を説明してきたが、本明細書の記載は本発明の適用例にすぎず、限定と解釈すべきでない。本明細書に記載の実施例の各種改変及び要件の組合せも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【図1】
本発明の態様に従ってメチルトリアセトキシシランを用いて9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランを合成するための反応スキームを示す。
Claims (18)
- 2または3個の環を含むアルコール置換縮合ベンゼン環化合物、アセトキシシリコン化合物、アルコール及び溶媒を混合して反応混合物を生成し、前記反応混合物を光吸収性エーテル性化合物を形成するのに十分な時間撹拌し、酸性副生成物を除去することを含むことを特徴とする光吸収性エーテル性化合物の製造方法。
- アセトキシシリコン化合物が一般式:
RmSi(OCOCH3)4−m
(式中、Rは水素、メチル、エチル及びプロピルからなる群から選択され、mは0〜2である)
を有し、縮合環化合物、アセトキシシリコン化合物及びアルコールを1:1:3−mの化学量論比で混合することを特徴とする請求項1に記載の方法。 - アセトキシシリコン化合物がメチルトリアセトキシシランであることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 縮合環化合物が9−アントラセンメタノールであることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- アルコールがエタノールであることを特徴とする請求項2に記載の方法。
- 光吸収性エーテル化合物が9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランであることを特徴とする請求項3に記載の方法。
- シロキサンポリマー、及び2または3個の縮合ベンゼン環とシリコンエトキシ、シリコンジエトキシ及びシリコントリエトキシからなる群から選択されるケイ素含有基への酸素結合を含む吸収性エーテル性化合物を含むことを特徴とする光吸収性スピンオンガラス組成物。
- 吸収性エーテル化合物が式:
C14H9(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−mまたは
C10H8(CH2)nOSiRm(OC2H5)3−m
(式中、nは1〜3であり、mは0〜2であり、Rは水素、メチル、エチル及びプロピルからなる群から選択される)
を有することを特徴とする請求項7に記載の組成物。 - 吸収性エーテル化合物が9−アントラセンメトキシ−メチルジエトキシシランであることを特徴とする請求項8に記載の組成物。
- シロキサンポリマーがメチルシロキサン、メチルシルセスキオキサン、フェニルシロキサン、フェニルシルセスキオキサン、メチルフェニルシロキサン、メチルフェニルシルセスキオキサン及びシリケートポリマーからなる群から選択されるポリマーであることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
- シロキサンポリマーが水素シロキサンポリマー、水素シルセスキオキサンポリマー、有機ヒドリドシロキサンポリマー、有機ヒドリドシルセスキオキサンポリマー、及び水素シルセスキオキサン−アルコキシヒドリドシロキサンまたはヒドロキシヒドリドシロキサンコポリマーからなる群から選択されるポリマーであることを特徴とする請求項7に記載の組成物。
- シロキサンポリマーが
(H0−1.0SiO1.5−2.0)x
(式中、xは約8以上である)、及び
(H0−1.0SiO1.5−2.0)n(R’0−1.0SiO1.5−2.0)m
(式中、mは0以上であり、n+mは約8〜約5000であり、R’はC1−20アルキル基またはC6−12アリール基である)
からなる群から選択される一般式を有するポリマーであることを特徴とする請求項11に記載の組成物。 - 請求項7に記載の吸収性スピンオンガラス組成物及び溶媒または溶媒混合物を含むことを特徴とするコーティング溶液。
- 溶液が約0.5〜約20重量%の吸収性スピンオンガラス組成物を含むことを特徴とする請求項13に記載のコーティング溶液。
- アルコキシシラン及びハロシランからなる群から選択される1つ以上のシラン反応物質、1つ以上の配合可能な有機吸収性化合物、酸/水混合物及び1つ以上の溶媒を混合して反応性混合物を形成し、前記反応混合物を約30〜約80℃の温度で吸収性スピンオンガラス組成物を形成するのに十分な時間保持することを含む吸収性スピンオンガラス組成物の製造方法であって、前記した有機吸収性化合物の少なくとも1つは2または3個の縮合ベンゼン環とシリコンエトキシ、シリコンジエトキシ及びシリコントリエトキシからなる群から選択されるケイ素含有基への酸素結合を含む吸収性エーテル化合物であることを特徴とする前記方法。
- 1つ以上のシラン反応物質がトリエトキシシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、トリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、トリクロロシラン、メチルトリクロロシラン、エチルトリクロロシラン、フェニルトリクロロシラン、テトラクロロシラン、クロロトリエトキシシラン、クロロトリメトキシシラン、クロロメチルトリエトキシシラン、クロロエチルトリエトキシシラン、クロロフェニルトリエトキシシラン、クロロメチルトリメトキシシラン、クロロエチルトリメトキシシラン及びクロロフェニルトリメトキシシランからなる群から選択されることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 1つ以上のシラン反応物質がテトラエトキシシラン及びメチルトリエトキシシランであることを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 酸/水混合物が硝酸/水混合物であることを特徴とする請求項15に記載の方法。
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