JP2015063523A5

JP2015063523A5 -

Info

Publication number: JP2015063523A5
Application number: JP2014179115A
Authority: JP
Filing date: 2014-09-03
Publication date: 2018-12-06
Anticipated expiration: 2034-09-03

Description

本有機金属化合物の組成は、任意に、堆積された有機金属オリゴマー膜の硬化を補助する１つ以上の硬化剤を更に含んでも良い。例示的な硬化剤は、熱酸発生剤、光酸発生剤が挙げられる。好ましい硬化剤は熱酸発生剤である。このような硬化剤とその用途は当業者に周知であり、様々な製造元から一般に市販されている。本組成はこのような硬化剤を含まないことが好ましい。

本有機金属組成物は、任意に、２０〜４０ｅｒｇ／ｃｍ^２の表面エネルギーを有し、ヒドロキシル、保護ヒドロキシル、保護カルボキシルおよびそれらの混合物から選択された表面処理部分を含む、表面処理剤を含んでもよい。表面処理剤は高分子または非高分子でもよく、好ましくは高分子である。高分子表面処理剤は直鎖または分岐鎖状であってよく、１つ以上の表面処理部分を含むペンダント基、１つ以上の表面処理部分を含む末端基、および１つ以上の表面処理部分を含むポリマー骨格、のうち１つ以上を含む。理論に拘泥するものではないが、表面処理剤は、本組成物の堆積時および／またはその後の溶媒除去工程時に、形成される膜の表面に向けて移行すると考えられる。表面処理剤の相対的に低い表面エネルギーが、空気界面に表面処理剤を移動する上で役立つと考えられる。なお、表面処理剤のこのような移動が、実質的にオキシメタル膜の完全硬化前に生じるべきであることは、当業者には自明である。硬化オキシメタル膜の形成は、表面処理剤の移動を実質的に規制する。適切な表面処理剤は米国特許出願第１３／７４５，７５３号に開示されたものである。

本発明の発色団部分を有する有機金属化合物と、発色団部分のない１つ以上の有機金属化合物とからなる混合物を本組成物で使用してもよい。更に、発色団部分を有する複数の有機金属化合物の混合物を、本組成物に使用することもできる。発色団部分を有する本有機金属化合物を含む組成物は一般的に、１つ以上の有機金属化合物と、１つ以上の有機溶媒と、あらゆる任意の成分と、を混合することによって調製される。有機金属化合物の混合物を、本組成物に使用することもできる。また、溶媒中の有機金属化合物の濃度が広い範囲にわたって変化し得ることは当業者には自明であり、スピンオン法により堆積されたあらゆる膜の厚さは、溶媒中のオリゴマーの濃度に依存する。

本発明の有機金属化合物の組成は、電子デバイス用基板の表面への膜の堆積に利用することができることが判明した。続いて有機金属化合物の薄膜は、塗布される有機層（追加の底反射防止膜（ＢＡＲＣ）層、またはフォトレジスト層等）と混合しないように十分に硬化されるが、所望のｎおよびｋ値を提供する充分な発色団部分は依然として維持される。このような硬化膜は適切な反射防止オキシメタル層であり、ハードマスク層としても機能し得る。

基板上に堆積した後、有機金属化合物層は任意で、相対的に低い温度で焼成されて、有機金属化合物層からあらゆる溶剤およびその他の相対的に揮発性の成分を除去する。一般に、基板は≦１２５℃、好ましくは６０〜１２５℃、より好ましくは９０〜１１５℃、の温度で焼成される。焼成時間は一般的に１０秒〜１０分であり、３０秒〜５分が好ましく、６〜１８０秒がより好ましい。基板がウエハの場合には、このような焼成工程は、ホットプレート上でウエハを加熱して行うこともできる。

本有機金属化合物は、空気中、または窒素等の不活性雰囲気中で硬化され得る。理論に拘泥するものではないが、有機金属化合物の金属酸化物への変換は、コーティングに含まれる水分、および／または堆積（鋳造）および硬化工程時の雰囲気から吸着した水分により促進され得るものと考えられている。

実施例８
５００ｍｌ三口フラスコに、機械撹拌器、コンデンサ、入口ストッパー、ガス導入口を備え、Ｎ_２のブランケット下で、５０ｇのＨｆ（ＯＢｕ）_４（０．１０６モル）、および１５０ｍｌの無水ＴＨＦを添加した。ペンタン−２，４−ジオンの溶液（２等量）、および５０ｍｌの無水ＴＨＦを６時間かけてＳｃｉｌｏｇポンプを介して添加し、反応混合物を一晩撹拌した。ＴＨＦを減圧下で除去し、得られた白色固体を、無水酢酸エチル４００ｍｌで２〜３時間溶出して、全固体を溶解した。反応混合物を５００ｍｌ三口フラスコに移し、１，４−ベンゼンジメタノールを添加した。反応混合物を、１００ｍｌ酢酸エチルを除去しながら加熱還流し、１８時間還流で保持した。その後、反応混合物を室温まで冷却し、次いで１００〜１５０ｍｌに濃縮し、続いて１０倍量のヘプタンで急冷すると、ゴム状の固体に凝固した自由流動個体を得た。これを、ゴム状の物質を処置する間、ヘプタン中に放置した。ゴム状の材料は、自由流動性となって、これを一晩撹拌しながら放置した。固体を集め、ヘプタンで洗浄後、その後４０℃で真空乾燥して、式（４）に示す、ポリマーＤである、４１ｇの製品を得た。