JP2011530652A - 金属組成物及びその製法 - Google Patents
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Abstract
Description
i.少なくとも2つの反応性官能基を含有する金属含有前駆体ユニット(MU)、及び
ii.光開始剤又は感光性触媒
を含有し、前記MUは、構造式(I):MAwBxCy(ここで、Mは、形式原子価0〜7をもつ金属であり、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYから選ばれ;リガンドAは、結合反応を受けることができる反応性官能基を含有し;wは2〜7であり;リガンドB及びCは、個々に又は組み合わせて、酸素、窒素、イオウ、又はハロゲン原子;直鎖状、分枝状又は環状のアルキル、アルケニル又はアルキニル基;置換又は未置換のアリール基;及び-XR1(ここで、Xは、オキシ、チオ、カルボキシ、チオカルボキシ、スルホ、オキサレート、アセトアセトネート、カルバニオン、カルボニル、チオカルボニル、シアノ、ニトロ、ニトリト、ニトレート、ニトロシル、アジド、シアナト、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、アミド、アミン、ジアミン、アルシン、ジアルシン、ホスフィン、及びジホスフィンのような有機官能基であり;及びR1は、直鎖状、分枝状又は環状のアルキル又はチオアルキル基、複素環基、脂環式基、又は置換又は未置換のアリール基又はヘテロアリール基である)から選ばれ;及びx及びyは0−5である)で表されるものである。
(ここで、Mは、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYのような形式原子価0〜7をもつ金属である)で表される。
(メタ)アクリル酸ニオブ、ニオブブトキシド(メタ)アクリレート、ニオブカルボキシエチルアクリレート、ニオブビニルアセテート、ニオブ3-オキサトリシクロ[3.2.102,4]オクタン-6-カルボキシレート、ニオブ2-ブロモ-5-オキソ-4-オキサトリシクロ[4.2.1.03,7]ノナン-9-カルボキシレート(メタ)アクリレート、及びにオブ6-(2-ナフチルチオ)ビシクロ[2.2.1]ヘプタン-2-カルボキシレート(メタ)アクリレートがある。
感光性の金属含有組成物は、さらに、適切な溶媒を含んでなる。処方及びその濃度調節のための溶媒の選択は、光活性触媒又は光開始剤及びコーティング法と共に、主として、金属含有前駆体ユニット(MU)及び/又は他の各種の成分に組み込まれた官能性に左右される。溶媒は不活性であり、組成物中の全ての成分を溶解又は均一に分散させ、成分となんら化学反応せず、コーティング後における乾燥の際に除去される得るものでなければならない。組成物用の適切な溶媒は、ケトン、エーテル、エステル及びアルコールのような非水性溶媒を含む。ケトン、エーテル、及びエステルの例としては、2-ブタノン、3-メチル-2-ブタノン、2-ヘプタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、2-メトキシ-1-プロピレンアセテート、2-メトキシエタノール、2-エトキシエタノール、2-エトキシエチルアセテート、1-メトキシ-2-プロピルアセテート、1,2-ジメトキシエタンエチルアセテート、セロソルブアセテート、メチルラクテート、エチルラクテート、n-ブチルアセテート、メチルピルベート、エチルピルベート、メチル3-メトキシプロピオネート、エチル3-メトキシプロピオネート、N-メチル-2-ピロリドン、1,4-ジオキサン、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル等が含まれる。アルコール溶媒の例としては、メタノール、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、ブタノール等がある。
各実施例用の金属含有前駆体ユニット(MU)を、出願中の米国特許出願第11/792,738号及び第11/792,739号に記載されたようにして調製した(参照して、その内容を本明細書に組み込む)。
以下の例は、方法を使用するソルゲル及びCVD技術において使用した物質を対比するものである。
以下の例は、光開始剤を含む又は含まない物質を対比することによって、感光性の金属含有組成物の感光性を示すものである。
以下の例は、感光性の金属含有組成物をスチール又はタングステン上に塗布し、感光性の金属含有組成物を乾燥し、感光性の金属含有組成物をUV光源に対して露光し、熱処理を行うことによって金属含有フィルムを形成する方法を介する金属含有フィルムの形成を示すものである。
以下の例は、感光性の金属含有組成物をケイ素上に塗布し、感光性の金属含有組成物を乾燥し、感光性の金属含有組成物をUV光源に対して露光し、熱処理を行う方法を介する、400−900 nmの範囲において1.4−2.2の範囲の屈折率をもつ金属含有フィルムの形成を示すものである。
以下の例は、感光性の金属含有組成物をケイ素上に塗布し、感光性の金属含有組成物を乾燥し、感光性の金属含有組成物を、マスクを通して、UV光源にて露光し、組成物の非露光部分の溶媒にて現像し、熱処理を行う方法を介して、感光性の金属含有組成物をパターン化できることを示すものである。
Claims (23)
- 金属含有フィルムを形成する方法であって、
a.感光性の金属含有組成物を基材に塗布し、ここで、感光性の金属含有組成物は、
i.少なくとも2つの反応性官能基を含有する金属含有前駆体ユニット(MU)、及び
ii.光開始剤又は感光性触媒
を含んでなり、
前記MUは、構造式(I):
MAwBxCy
(ここで、Mは、形式原子価0〜7をもつ金属であり、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYから選ばれ;リガンドAは、結合反応を受けることができる反応性官能基を含有し;wは2〜7であり;リガンドB及びCは、個々に又は組み合わせて、酸素、窒素、イオウ、又はハロゲン原子;直鎖状、分枝状又は環状のアルキル、アルケニル又はアルキニル基;置換又は未置換のアリール基;及び-XR1(ここで、Xは、オキシ、チオ、カルボキシ、チオカルボキシ、スルホ、オキサレート、アセトアセトネート、カルバニオン、カルボニル、チオカルボニル、シアノ、ニトロ、ニトリト、ニトレート、ニトロシル、アジド、シアナト、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、アミド、アミン、ジアミン、アルシン、ジアルシン、ホスフィン、及びジホスフィンのような有機官能基であり;及びR1は、直鎖状、分枝状又は環状のアルキル又はチオアルキル基、複素環基、脂環式基、又は置換又は未置換のアリール又はヘテロアリール基である)から選ばれ;及びx及びyは0−5である)で表されるものであり、
b.感光性の金属含有組成物を乾燥し、
c.感光性の金属含有組成物を化学線源にて露光し、及び
d.金属含有組成物について後処理を行うこと
を含んでなる、金属含有フィルムの形成法。 - 後処理が、熱、高エネルギーイオンビーム源、化学及びプラズマから選ばれるものである、請求項1記載の方法。
- 感光性の金属含有組成物を、マスク又は型を通して露光し、続いて、組成物の非露光部分を現像する、請求項1記載の方法。
- 組成物の非露光部分を溶媒系現像液にて現像する、請求項3記載の方法。
- 請求項3に記載の方法によって形成されたパターン化フィルム。
- 金属含有前駆体ユニットのリガンドAが、アクリレート、メタクリレート、スチリル、ビニル、アリル、環状オレフィン及びエポキシドからなる群から選ばれる少なくとも1つである、請求項1記載の方法。
- 感光性の金属含有組成物が、さらに、表面処理した又は未処理のシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、ハフニア、CdSe、CdS、CdTe、CuO、酸化亜鉛、酸化ランタン、酸化ニオブ、酸化タングステン、酸化ストロンチウム、カルシウムチタン酸化物、チタン酸ナトリウム、及びニオブ酸カリウムから、単独で又は組み合わせて選択されるナノ粒子を含んでなるものである、請求項1記載の方法。
- 感光性の金属含有組成物が、さらに、少なくとも2つの官能基を含有するプレポリマーユニットPUを含んでなるものである、請求項1記載の方法。
- 感光性の金属含有組成物が、さらに、官能基1つのみをもつコモノマーを含んでなるものである、請求項1記載の方法。
- 感光性の金属含有組成物が、さらに、溶媒を含んでなるものである、請求項1記載の方法。
- 感光性の金属含有組成物が、さらに、添加剤を含んでなるものである、請求項1記載の方法。
- 請求項1に記載の方法によって形成されたフィルム。
- 請求項1に記載の方法によって形成された三次元の物体。
- 請求項1に記載の方法によって形成された微小デバイス。
- a.感光性の金属含有組成物を基材に塗布し、ここで、感光性の金属含有組成物は、
i.少なくとも2つの反応性官能基を含有する金属含有前駆体ユニット(MU)、及び
ii.光開始剤又は感光性触媒
を含んでなり、
前記MUは、構造式(I):
MAwBxCy
(ここで、Mは、形式原子価0〜7をもつ金属であり、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYから選ばれ;リガンドAは、結合反応を受けることができる反応性官能基を含有し;wは2〜7であり;リガンドB及びCは、個々に又は組み合わせて、酸素、窒素、イオウ、又はハロゲン原子;直鎖状、分枝状又は環状のアルキル、アルケニル又はアルキニル基;置換又は未置換のアリール基;及び-XR1(ここで、Xは、オキシ、チオ、カルボキシ、チオカルボキシ、スルホ、オキサレート、アセトアセトネート、カルバニオン、カルボニル、チオカルボニル、シアノ、ニトロ、ニトリト、ニトレート、ニトロシル、アジド、シアナト、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、アミド、アミン、ジアミン、アルシン、ジアルシン、ホスフィン、及びジホスフィンのような有機官能基であり;及びR1は、直鎖状、分枝状又は環状のアルキル又はチオアルキル基、複素環基、脂環式基、及び置換又は未置換のアリール又はヘテロアリール基である)から選ばれ;及びx及びyは0−5である)で表されるものであり、
b.感光性の金属含有組成物を乾燥し、
c.感光性の金属含有組成物を化学線源に露光し、及び
d.金属含有組成物について後処理を行うことによって形成された、
MzEv(ここで、Mは、形式原子価0〜7をもつ金属であり、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYから選ばれ;Eは、個々に又は組み合わせて、酸素、水素、窒素、イオウ、炭素、ケイ素又はフッ素のような元素の群から選ばれ;及びzは約5−約95%であり、及びz+vは100%である)を含んでなる金属含有フィルム。 - 光の400−900 nmの範囲において1.5−2.2の範囲の屈折率及び光の150−400 nmの範囲において1.5−2.4の範囲の屈折率を有する、請求項15記載の金属含有フィルム。
- 請求項15記載の方法によって形成された微小デバイス。
- MzEv(ここで、Mは、形式原子価0〜7をもつ金属であり、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYから選ばれ;Eは、個々に又は組み合わせて、酸素、水素、窒素、イオウ、炭素、ケイ素又はフッ素のような元素の群から選ばれ;及びzは約5−約95%であり、及びz+vは100%である)を含んでなる、直接パターン化された金属含有フィルム。
- 光の400−900 nmの範囲において1.5−2.2の範囲の屈折率及び光の150−400 nmの範囲において1.5−2.4の範囲の屈折率を有する、請求項18記載の直接パターン化された金属含有フィルム。
- 請求項18記載の直接パター化されたフィルムを含んでなる微小デバイス。
- 基材、及びMzEv(ここで、Mは、形式原子価0〜7をもつ金属であり、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYから選ばれ;Eは、個々に又は組み合わせて、酸素、水素、窒素、イオウ、炭素、ケイ素又はフッ素のような元素の群から選ばれ;及びzは約5−約95%であり、及びz+vは100%である)を含むパターン化層を含んでなる微小デバイスであって、前記MzEvが、照射され及び後処理された感光性の金属含有組成物から形成されたものであり、前記感光性の金属含有組成物が、少なくとも2つの反応性官能基を含有する金属含有前駆体ユニット(MU)及び光開始剤又は感光性の触媒を含んでなり、前記MUは、構造式(I):
MAwBxCy
(ここで、Mは、形式原子価0〜7をもつ金属であり、Zr、Hf、Ge、Ti、Pb、Gd、Sn、Zn、Ni、Ce、Nb、Eu、In、Al、Fe、Mn、Nd、Cu、Sb、Mg、Ga、Se、Cd、Ta、Co、Cr、Pt、Au、W、V、Tl、Te、Sr、Sm、La、Er、Pd、In、Ca、Ba、As及びYから選ばれ;リガンドAは、結合反応を受けることができる反応性官能基を含有し;wは2〜7であり;リガンドB及びCは、個々に又は組み合わせて、酸素、窒素、イオウ、又はハロゲン原子;直鎖状、分枝状又は環状のアルキル、アルケニル又はアルキニル基;置換又は未置換のアリール基;及び-XR1(ここで、Xは、オキシ、チオ、カルボキシ、チオカルボキシ、スルホ、オキサレート、アセトアセトネート、カルバニオン、カルボニル、チオカルボニル、シアノ、ニトロ、ニトリト、ニトレート、ニトロシル、アジド、シアナト、イソシアナト、チオシアナト、イソチオシアナト、アミド、アミン、ジアミン、アルシン、ジアルシン、ホスフィン、及びジホスフィンのような有機官能基であり;及びR1は、直鎖状、分枝状又は環状のアルキル又はチオアルキル基、複素環基、脂環式基、及び置換又は未置換のアリール又はヘテロアリール基である)から選ばれ;及びx及びyは0−5である)で表されるものである、微小デバイス。 - 微小デバイスが、集積回路、マイクロセンサー、インクジェットノズル、フラットパネルディスプレー、及びレーザーダイオードからなる群から選ばれる少なくとも1のメンバーを含んでなる、請求項21記載の微小デバイス。
- パターン化されたフィルムが50μm以下の解像度を有する、請求項21記載の微小デバイス。
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