JP2007069114A - 薄膜の形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の薄膜の形成方法は、スピンコート法により基板上にポリマー溶液を適用して薄膜を形成する方法において、基板にポリマー溶液を供給する直前に該ポリマー溶液にせん断を付与することを特徴とする。ポリマー溶液として、極性基を有するモノマー単位を少なくとも含むポリマーの溶液を用いることができる。せん断の付与手段として、例えば、超音波、振盪、撹拌及び細管内の通過から選択された少なくとも1つの手段が挙げられる。
【選択図】 なし
Description
なお、ここでいうゆるやかな凝集とは共有結合のような一旦形成されると簡便な方法では開裂させることが困難な結合により形成される集合体ではなく、水素結合やファンデアワールス力、静電的相互作用、疎水性相互作用のような非結合力により形成される凝集のことを言う。このような凝集は溶液を静置しておくとゆるやかな凝集を形成するが、外部からの作用により、それほど大きくない力により凝集を解くことが可能である。
本発明の方法は、液晶表示装置の誘電体多層膜、有機発光ダイオードの薄膜トランジスタ、防曇性薄膜、反射防止性透明導電膜、層間絶縁膜、カラーフィルター、レジスト膜の形成等の薄膜の均一性が求められる用途に有効である。中でも、半導体等のレジストとして利用する薄膜を形成する場合に特に有効である。そのなかでも、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、極紫外線、電子線等の線源を用いる、より線幅(ラインアンドスペース)が狭く、薄膜の薄さとそれに伴う薄膜の均一性が求められる場合により効果を発揮する。
[1-1]2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH3、R1=CH3、Z=アダマンタン環)
[1-2]1−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH3、R1=CH3、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1-3]5−ヒドロキシ−2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−メチルアダマンタン(R=H又はCH3、R1=CH3、Z=5位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1-4]2−(メタ)アクリロイルオキシ−2−エチルアダマンタン(R=H又はCH3、R1=CH2CH3、Z=アダマンタン環)
[1-5]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(R=H又はCH3、R2=R3=CH3、Z=アダマンタン環)
[1-6]1−ヒドロキシ−3−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルエチル)アダマンタン(R=H又はCH3、R2=R3=CH3、Z=1位にヒドロキシル基を有するアダマンタン環)
[1-7]1−(1−エチル−1−(メタ)アクリロイルオキシプロピル)アダマンタン(R=H又はCH3、R2=R3=CH2CH3、Z=アダマンタン環)
[1-8]1−(1−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチルプロピル)アダマンタン(R=H又はCH3、R2=CH3、R3=CH2CH3、Z=アダマンタン環)
[1-9]1−t−ブトキシカルボニル−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(R=H又はCH3、R4=t−ブトキシカルボニル基、n=1、Z=アダマンタン環)
[1-10]1−(2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル)−3−(メタ)アクリロイルオキシアダマンタン(R=H又はCH3、R4=2−テトラヒドロピラニルオキシカルボニル基、n=1、Z=アダマンタン環)
[1-11]1−アダマンチルオキシ−1−エチル(メタ)アクリレート(R=H又はCH3、R5=CH3、R6=H、R7=1−アダマンチル基)
[1-12]1−アダマンチルメチルオキシ−1−エチル(メタ)アクリレート(R=H又はCH3、R5=CH3、R6=H、R7=1−アダマンチルメチル基)
[1-13]2−(1−アダマンチルエチル)オキシ−1−エチル(メタ)アクリレート(R=H又はCH3、R5=CH3、R6=H、R7=1−アダマンチルエチル基)
[1-14]1−ボルニルオキシ−1−エチル(メタ)アクリレート(R=H又はCH3、R5=CH3、R6=H、R7=1−ボルニル基)
[1-15]2−ノルボルニルオキシ−1−エチル(メタ)アクリレート(R=H又はCH3、R5=CH3、R6=H、R7=2−ノルボルニル基)
[1-16]2−テトラヒドロピラニル(メタ)アクリレート(R=H又はCH3、R5とR7が結合して式中の炭素原子及び酸素原子とともに6員環を形成、R6=H)
[1-17]2−テトラヒドロフラニル(メタ)アクリレート(R=H又はCH3、R5とR7が結合して式中の炭素原子及び酸素原子とともに5員環を形成、R6=H)
[2-1]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[4.3.1.13,8]ウンデカン−5−オン(R=H又はCH3、R8=R9=R10=H、V2=−CO−O−(左側がR9の結合している炭素原子側)、V1=V3=−CH2−)
[2-2]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,7−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−5,8−ジオン(R=H又はCH3、R8=R9=R10=H、V1=−CO−O−(左側がR8の結合している炭素原子側)、V2=−CO−O−(左側がR9の結合している炭素原子側)、V3=−CH2−)
[2-3]1−(メタ)アクリロイルオキシ−4,8−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−5,7−ジオン(R=H又はCH3、R8=R9=R10=H、V1=−O−CO−(左側がR8の結合している炭素原子側)、V2=−CO−O−(左側がR9の結合している炭素原子側)、V3=−CH2−)
[2-4]1−(メタ)アクリロイルオキシ−5,7−ジオキサトリシクロ[4.4.1.13,9]ドデカン−4,8−ジオン(R=H又はCH3、R8=R9=R10=H、V1=−CO−O−(左側がR8の結合している炭素原子側)、V2=−O−CO−(左側がR9の結合している炭素原子側)、V3=−CH2−)
[2-5]1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−ヒドロキシアダマンタン(R=H又はCH3、R8=OH、R9=R10=H、V1=V2=V3=−CH2−)
[2-6]1−(メタ)アクリロイルオキシ−3,5−ジヒドロキシアダマンタン(R=H又はCH3、R8=R9=OH、R10=H、V1=V2=V3=−CH2−)
[2-7]1−(メタ)アクリロイルオキシ−3,5,7−トリヒドロキシアダマンタン(R=H又はCH3、R8=R9=R10=OH、V1=V2=V3=−CH2−)
[2-8]1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−ヒドロキシ−5,7−ジメチルアダマンタン(R=H又はCH3、R8=OH、R9=R10=CH3、V1=V2=V3=−CH2−)
[2-9]1−(メタ)アクリロイルオキシ−3−カルボキシアダマンタン(R=H又はCH3、R8=COOH、R9=R10=H、V1=V2=V3=−CH2−)
[2-10]5−(メタ)アクリロイルオキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(=5−(メタ)アクリロイルオキシ−2,6−ノルボルナンカルボラクトン)(R=H又はCH3、R11=R12=R13=R14=R15=H)
[2-11]5−(メタ)アクリロイルオキシ−5−メチル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH3、R11=CH3、R12=R13=R14=R15=H)
[2-12]5−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH3、R12=CH3、R11=R13=R14=R15=H)
[2-13]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−メチル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH3、R13=CH3、R11=R12=R14=R15=H)
[2-14]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−カルボキシ−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH3、R11=R12=R14=R15=H、R13=COOH)
[2-15]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−メトキシカルボニル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH3、R11=R12=R14=R15=H、R13=メトキシカルボニル基)
[2-16]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−エトキシカルボニル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH3、R11=R12=R14=R15=H、R13=エトキシカルボニル基)
[2-17]5−(メタ)アクリロイルオキシ−9−t−ブトキシカルボニル−3−オキサトリシクロ[4.2.1.04,8]ノナン−2−オン(R=H又はCH3、R11=R12=R14=R15=H、R13=t−ブトキシカルボニル基)
[2-18]8−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン(R=H又はCH3)
[2-19]9−(メタ)アクリロイルオキシ−4−オキサトリシクロ[5.2.1.02,6]デカン−5−オン(R=H又はCH3)
[2-20]4−(メタ)アクリロイルオキシ−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH3、R16=R17=R18=R19=R20=R21=R22=R23=R24=H)
[2-21]4−(メタ)アクリロイルオキシ−4−メチル−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH3、R17=R18=R19=R20=R21=R22=R23=R24=H、R16=CH3)
[2-22]4−(メタ)アクリロイルオキシ−5−メチル−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH3、R16=R18=R19=R20=R21=R22=R23=R24=H、R17=CH3)
[2-23]4−(メタ)アクリロイルオキシ−4,5−ジメチル−6−オキサビシクロ[3.2.1]オクタン−7−オン(R=H又はCH3、R18=R19=R20=R21=R22=R23=R24=H、R16=R17=CH3)
[2-24]6−(メタ)アクリロイルオキシ−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH3、R25=R26=R27=R28=R29=R30=R31=R32=R33=H)
[2-25]6−(メタ)アクリロイルオキシ−6−メチル−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH3、R25=R27=R28=R29=R30=R31=R32=R33=H、R26=CH3)
[2-26]6−(メタ)アクリロイルオキシ−1−メチル−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH3、R26=R27=R28=R29=R30=R31=R32=R33=H、R25=CH3)
[2-27]6−(メタ)アクリロイルオキシ−1,6−ジメチル−2−オキサビシクロ[2.2.2]オクタン−3−オン(R=H又はCH3、R27=R28=R29=R30=R31=R32=R33=H、R25=R26=CH3)
下記構造のフォトレジスト用ポリマーの製造
製造例1で得られたポリマー12重量部をPGMEA/PGME=6/4混合溶媒88重量部に溶解し、これにトリフェニルスルホニウム=トリフルオロメタンスルホナート0.65重量部を添加して均一溶液とした。この均一溶液を超音波処理装置(Iuchi製、商品名「US−3」、発振周波数38kHz、高周波電力150W)で5分間処理した後、直ちに滅菌シリンジを用いて、4インチのシリコンウエハ上に約0.7mlを滴下した。ウエハを500rpmで5秒、3000rpmで30秒間回転させた後、120℃で約1分間ベークを行った。ウエハ表面を目視で観察したが特にストリエーションは観察されなかった。また、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて薄膜表面を走査したが特に表面凹凸は確認されなかった。
均一溶液を超音波処理装置で5分間処理する代わりに、均一溶液を10mlのサンプル瓶に充填し、1分間強く手で振った他は実施例1と同様の方法で薄膜を形成した。ウエハ表面を目視で観察したが特にストリエーションは観察されなかった。また、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて薄膜表面を走査したが特に表面凹凸は確認されなかった。
均一溶液を5℃の冷蔵庫に1ヶ月間保管した後に取り出し、超音波処理装置(Iuchi製、商品名「US−3」、発振周波数38kHz、高周波電力150W)で5分間処理した後、直ちに滅菌シリンジを用いて、4インチのシリコンウエハ上に約0.7mlを滴下した他は実施例1と同様の方法で薄膜を形成した。ウエハ表面を目視で観察したが特にストリエーションは観察されなかった。また、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて薄膜表面を走査したが特に表面凹凸は確認されなかった。
均一溶液を超音波処理装置で5分間処理する代わりに、均一溶液を1Lのセパラブルフラスコに投入し、アンカー型撹拌翼(外周部の直径100mm、フラスコ内壁とのクリアランス10mm)を用いて200rpm(撹拌翼の外周とフラスコ内壁のシェアレート104(1/sec))で20分間撹拌して得た溶液を用いた他は実施例1と同様の方法で薄膜を形成した。ウエハ表面を目視で観察したが特にストリエーションは観察されなかった。また、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて薄膜表面を走査したが特に表面凹凸は確認されなかった。
実施例1の均一溶液を5℃で1ヶ月間保管した後に、特に処理することなく、実施例1と同様の方法で薄膜を形成した。ウエハ表面を目視で観察したところ、ウエハの中心から放射状に多数の線状の模様が観察された。また、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて薄膜表面を走査したところ、高さ約25nm、繰り返し周期約40μmの線条の構造が確認された。
実施例2の振盪した溶液を1週間室温で静置した後に、特に処理することなく、実施例1と同様の方法で薄膜を形成した。ウエハ表面を目視で観察したところ、ウエハの中心から放射状に多数の線状の模様が観察された。また、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて薄膜表面を走査したところ、高さ約25nm、繰り返し周期約40μmの線条の構造が確認された。
Claims (5)
- スピンコート法により基板上にポリマー溶液を適用して薄膜を形成する方法において、基板にポリマー溶液を供給する直前に該ポリマー溶液にせん断を付与することを特徴とする薄膜の形成方法。
- ポリマー溶液が、極性基を有するモノマー単位を少なくとも含むポリマーの溶液である請求項1記載の薄膜の形成方法。
- せん断の付与手段が、超音波、振盪、撹拌及び細管内の通過から選択された少なくとも1つの手段である請求項1記載の薄膜の形成方法。
- ポジ型レジストとして利用する薄膜を形成する請求項1記載の薄膜の形成方法。
- ポジ型レジストの線源が、KrFエキシマレーザー、ArFエキシマレーザー、極紫外線又は電子線である請求項4記載の薄膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2005258487A JP2007069114A (ja) | 2005-09-06 | 2005-09-06 | 薄膜の形成方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2005-09-06 JP JP2005258487A patent/JP2007069114A/ja active Pending
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