JP2021175802A - コーティング組成物及び電子デバイスを形成する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コーティング組成物及び電子デバイスを形成する方法を提供する。【解決手段】コーティング組成物は、Ｃ６炭素環式芳香環、Ｃ２〜５複素環式芳香環、Ｃ９〜３０縮合炭素環式芳香環系、Ｃ４〜３０縮合複素環式芳香環系、Ｃ１〜２０脂肪族、及びＣ３〜２０脂環式から選択されるコアと、３つ以上の三重結合を含み、コアの同じ芳香環にて互いにオルト位にないことを条件とする、置換基とを含む硬化性化合物と、ポリマーと、１つ以上の溶媒（この場合、総溶媒含有量は、コーティング組成物に基づいて５０〜９９重量％である）と、を含む。また、コーティング組成物で形成されたコーティングされた基板、及びコーティング組成物を使用して電子デバイスを形成する方法が提供される。コーティング組成物、コーティングされた基板、及び方法は、半導体デバイスの製造において特定の適用性を見出す。【選択図】なし

Description

本発明は、一般的に、電子デバイス製造の分野、より具体的には、半導体デバイスなどの電子デバイスの製造に使用するためのコーティング組成物の分野に関する。

レジストパターンが、その幅に対して比較的高い（高アスペクト比）場合、使用される現像剤からの表面張力のためにレジストパターンが崩壊することがあり得ることは、リソグラフィープロセスにおいて周知である。高アスペクト比が望ましい場合にパターン崩壊のこの問題に対処することができる多層レジストプロセス（例えば３及び４層プロセスなど）が考案されている。このような多層プロセスは、レジスト最上層、１つ以上の中間層、及び底層（又は下層）を使用する。このような多層レジストプロセスにおいて、最上フォトレジスト層は、典型的な方法で画像形成され、現像されてレジストパターンを提供する。パターンは、次いで典型的にはエッチングによって、１つ以上の中間層に転写される。各中間層は、異なるエッチングプロセス、例えば、異なるプラズマエッチングが使用されるように選択される。最後に、パターンは、典型的にはエッチングによって下層に転写される。このような中間層は、様々な材料から構成され得るが、下層材料は、典型的には高炭素含有量材料から構成される。下層材料は、所望の反射防止特性、平坦化特性、並びにエッチング選択性を提供するように選択される。

下層形成のための現在の技術は、化学蒸着（ＣＶＤ）炭素及び溶液処理された高炭素含有量のポリマーを含む。ＣＶＤ材料は、高い所有コスト、基板上のトポグラフィー一面に平坦化層を形成できないこと、及びパターン整列のために使用される６３３ｎｍでの高い吸光度などのいくつかのかなりな制約を有する。これらの理由のために、業界は、下層として溶液処理された高炭素含有量材料へと進みつつある。下層の材料は、理想的には以下の特性を満たす必要がある：スピンコーティングプロセスによって基板にキャストすることができること、ガス放出と昇華が少なく、加熱するとサーマルセット（ｔｈｅｒｍａｌ−ｓｅｔ）されること、良好な機器との適合性のために一般的な処理溶媒に可溶であること、フォトレジスト画像に必要な低反射率を与えるために、現在使用されているシリコンハードマスク及び下部反射防止剤（ＢＡＲＣ）層と連携して機能する適切なｎ及びｋ値を有すること、後続のプロセス、例えば、シリコン−オキシ−窒化物（ＳｉＯＮ）ＣＶＤプロセスなどのＣＶＤ中に損傷を受けないように、４００℃超まで熱的に安定であること、並びに上塗りされたフォトレジスト又は他の層で使用される一般的な溶媒による剥離に耐性があること。

比較的低分子量の材料は、比較的低粘度であり、ビア及びトレンチなどの基板内のフィーチャに流れ込み、平坦化層を提供できることは周知である。下層材料は、４００℃までの比較的低いガス発生で平坦化することができなければならない。高炭素含有量下層として使用するためには、あらゆる組成物が加熱時に熱硬化することが望まれる。（特許文献１）は、式

の化合物を開示しており、式中、Ｒ_１、Ｒ_２及びＲ_３は、それぞれ独立して、式Ｒ^Ａ−Ｃ≡Ｃ−Ｒ^Ｂ−を表し、Ｒ^Ａは、とりわけ、ヒドロキシル基及びアリール基の少なくとも１つで置換されたアリール基であり得、Ｒ^Ｂは、単結合又はアリール基であり、このような化合物は、半導体デバイスの製造における下層を形成するのに有用である。しかしながら、このような化合物は比較的高温で硬化する。

米国特許第９，５８１，９０５Ｂ２号明細書 米国特許第６，１３６，５０１号明細書 米国特許第５３４９１１１Ａ号明細書 米国特許第５９６５６７９Ａ号明細書 米国特許第７３０３８５５Ｂ２号明細書 米国特許第７７４９６８１Ｂ２号明細書 米国特許第８６７４０５２Ｂ２号明細書 米国特許第９２４４３５３Ｂ２号明細書 米国特許第９５４０４７６Ｂ２号明細書 米国特許出願公開第２００８／０１６０４６０Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０１７１５６９Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１３／０２８０９１３Ａ１号明細書 米国特許出願公開第２０１９／０１４６３４６Ａ１号明細書 米国特許第５，８５４，３０２号明細書

ＤＷ Ｓｍｉｔｈ ｅｔ ａｌ，Ｐｏｌｙａｒｙｌｅｎｅ Ｎｅｔｗｏｒｋｓ ｖｉａ Ｂｅｒｇｍａｎ Ｃｙｃｌｏｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ Ｂｉｓ−ｏｒｔｈｏ−ｄｉｙｎｙｌ Ａｒｅｎｅｓ，Ａｄｖ．Ｆｕｎｃｔ．Ｍａｔｅｒ．２００７，１７，１２３７−１２４６ Ｇ．Ｍａｉｅｒ，Ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｔｏｄａｙ，Ｖｏｌ．４，Ｉｓｓｕｅ ５，Ｓｅｐｔ−Ｏｃｔ ２００１，２２−３３ ＰＭ Ｈｅｒｇｅｎｒｏｔｈｅｒ，Ｔｈｅ Ｕｓｅ，Ｄｅｓｉｇｎ，Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，ａｎｄ Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ／Ｈｉｇｈ Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ：ａｎ Ｏｖｅｒｖｉｅｗ，Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ，１５：３−４５，２００３，Ｓａｇｅ Ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎｓ Ｓｏ，Ｙ．−Ｈ ｅｔ ａｌ，Ｂｅｎｚｏｃｙｃｌｏｂｕｔｅｎｅ−ｂａｓｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒｓ ｆｏｒ ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ，Ｖｏｌ．３１，Ｎｏ．１２，ｐｐ４０−４７（２００１）

当技術分野に関連する１つ以上の問題に対処する、電子デバイスを形成するのに有用なコーティング組成物、及びこのような組成物を使用する方法が、必要とされている。

本発明の第１の態様によれば、コーティング組成物が提供される。コーティング組成物は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、及びＣ_４〜３０縮合複素環式芳香環系から選択される芳香族コアと、３つ以上の式（１）

（式中、少なくとも２つの式（１）の置換基は、芳香族コアに結合しており、Ａｒ^１は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、及びＣ_４〜３０縮合複素環式芳香環系から選択され、Ｚは、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル、保護されたカルボキシル、ＳＲ^１、保護されたチオール、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_１〜６アルキル、ハロゲン、及びＮＨＲ^２から独立して選択される置換基であり、各Ｒ^１は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリールから独立して選択され、各Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、Ｃ_５〜３０アリール、Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ^１、及びＳ（＝Ｏ）_２−Ｒ^１から独立して選択され、ｘは、１からＡｒ^１で利用可能な芳香環原子の総数までの整数であり、＊はコアへの結合点を示し、但し、式（１）の置換基は、コアの同じ芳香環にて互いにオルト位にないことを条件とする）の置換基とを含む第１の硬化性化合物と、ポリマーと、
１つ以上の溶媒（この場合、総溶媒含有量は、コーティング組成物に基づいて５０〜９９重量％である）と、を含む。

本発明の更なる態様によれば、コーティングされた基板が提供される。コーティングされた基板は、電子デバイス基板と、電子デバイス基板の表面に本明細書に記載のコーティング組成物から形成された層とを含む。この層は、１つ以上の性能特性で、例えば、フォトレジスト下層、平坦化層、間隙充填層、保護層、又はこれらの組み合わせとして機能することができる。

本発明の更なる態様によれば、電子デバイスを形成する方法が提供される。この方法は、（ａ）電子デバイス基板を提供する工程と、（ｂ）電子デバイス基板の表面に本明細書に記載のコーティング組成物の層をコーティングする工程と、（ｃ）硬化性化合物の層を硬化させて硬化された層を形成する工程とを含む。この方法の更なる態様では、硬化された層は、パターン化プロセスに有用なフォトレジスト下層である。この方法は、更に、（ｄ）下層に渡りフォトレジスト層を形成する工程と、（ｅ）フォトレジスト層を活性化放射線にパターン露光する工程と、（ｆ）露光されたフォトレジスト層を現像してフォトレジスト層にパターンを形成する工程と、（ｇ）パターンを下層に転写する工程とを含む。この方法の更なる態様では、工程（ｄ）の前に、シリコン含有層、有機反射防止コーティング層、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上を、下層に渡りコーティングすることができる。更なる態様では、パターンは、工程（ｆ）の後及び工程（ｇ）の前に、シリコン含有層、有機反射防止コーティング層、又はこれらの組み合わせのうちの１つ以上に転写されることができる。更に別の態様では、この方法は、更に、（ｈ）パターン化された下層の下の電子デバイス基板の層にパターンを転写する工程と、（ｉ）パターン化された下層を除去する工程とを含むことができる。

要素が別の要素「の上に」ある又は「に渡り」あると呼ばれる場合、要素は、他の要素に直接隣接することができる、又は介在する要素が、これらの間に存在することができることが理解されよう。対照的に、要素が別の要素「の上に直接」あると呼ばれる場合、介在する要素は存在しない。

本明細書で使用される場合、「及び／又は」という用語は、関連した列挙されている項目の１つ以上の任意の及び全ての組み合わせを含む。

第１、第２、第３等の用語は、様々な要素、成分、領域、層及び／又は区域を記述するために本明細書において使用され得るが、これらの要素、成分、領域、層及び／又は区域は、これらの用語によって限定されるべきでないことも理解されるであろう。これらの用語は、１つの要素、成分、領域、層又は区域を、別の要素、成分、領域、層又は区域から区別するために用いられるにすぎない。従って、以下で論じられる第１の要素、成分、領域、層又は区域は、本発明の教示から逸脱することなく第２の要素、成分、領域、層又は区域と称することができよう。

本明細書の全体にわたって用いられるとき、以下の略語は、文脈が特に明確に示さない限り、以下の意味を有するものとする：
℃＝摂氏、ｇ＝グラム、ｍｇ＝ミリグラム、Ｌ＝リットル、ｍＬ＝ミリリットル、Å＝オングストローム、ｎｍ＝ナノメートル、μｍ＝ミクロン＝マイクロメートル、ｍｍ＝ミリメートル、ｓｅｃ．＝秒、ｍｉｎ．＝分、ｈｒ．＝時間、ＤＩ＝脱イオン、及びＤａ＝ダルトン。「重量％」は、特に明記しない限り、言及される組成物の総重量に基づく重量パーセントを指す。

特に断りのない限り、「脂肪族」、「芳香族」、「アルキル」、及び「アリール」は、それぞれ、ヘテロ脂肪族、ヘテロ芳香族、ヘテロアルキル及びヘテロアリールを含む。「ヘテロ脂肪族」、「ヘテロ芳香族」、「ヘテロアルキル」、「ヘテロアリール」などの用語は、それぞれ、例えば、エーテル又はチオエーテルにおけるように、ラジカル内の１つ以上の炭素原子を置き換える、窒素、酸素、硫黄、リン、又はケイ素などの１つ以上のヘテロ原子を有する脂肪族、芳香族、アルキル、及びアリールを指す。

「脂肪族」は、特に明記しない限り、開いた鎖状（直鎖状又は分岐鎖状）及び環状脂肪族を指す。脂肪族構造は、飽和（例えば、アルカン）又は不飽和（例えば、アルケン又はアルキン）であり得る。脂肪族は、脂肪族ラジカルを指し、脂肪族モノラジカル、ジラジカル、及び高級ラジカル（ｈｉｇｈｅｒ−ｒａｄｉｃａｌ）を含む。特に断りのない限り、「脂肪族」は、「ヘテロ脂肪族」を含む。好ましい態様では、脂肪族ラジカルは、ヘテロ原子を含まない。

「アルキル」は、特に明記しない限り、直鎖状、分岐状及び環状アルキルを指す。本明細書で使用される場合、「アルキル」は、アルカンラジカルを指し、アルカンモノラジカル、ジラジカル（アルキレン）、及び高級ラジカルを含む。特に記載しない限り、「アルキル」は、「ヘテロアルキル」を含む。好ましい態様では、アルキルラジカルは、ヘテロ原子を含まない。任意のアルキル又はヘテロアルキルについて炭素の数が示されない場合、１〜１２の炭素が考えられる。

「芳香族」及び「アリール」は、芳香族炭素環及び芳香族複素環を含む。「芳香族」及び「アリール」という用語は、芳香族ラジカルを指し、モノラジカル、ジラジカル（アリーレン）、及び高級ラジカルを含む。好ましい態様では、芳香族又はアリールラジカルは、芳香族炭素環である。

特に明記しない限り、「置換」とは、その水素の１つ以上が、ハロゲン、Ｃ_１〜６アルキル、ハロＣ_１〜６アルキル、Ｃ_１〜６アルコキシ、ハロ−Ｃ_１〜６アルコキシ、フェニル、及びフェノキシ、好ましくは、ハロゲン、Ｃ_１〜６アルキル、ハロ−Ｃ_１〜４アルキル、Ｃ_１〜６アルコキシ、ハロ−Ｃ_{１ ４}アルコキシ、及びフェニル、より好ましくは、ハロゲン、Ｃ_１〜６アルキル、Ｃ_１〜６アルコキシ、フェニル、及びフェノキシから選択される１つ以上の置換基で置き換えられた部位を指す。特に明記しない限り、置換部位は、好ましくは１〜３つの置換基、より好ましくは１つ又は２つの置換基を有する。「ハロ」は、フルオロ、クロロ、ブロモ、及びヨードを意味する。

「Ｂ段階」という用語は、特定の１つ以上の化合物の部分的に硬化した反応生成物を指す。本明細書で使用される場合、「部分硬化」は、コーティング組成物が基板にコーティングされ硬化されて組成物の層又はフィルムを形成する場合に有用であるなど、オリゴマー状の形態であり、更に重合又は硬化されてより高分子量の材料を形成することができる反応生成物を指す。このようなコーティング組成物が基板にコーティングされてフィルムを形成する場合、このような部分的に硬化した反応生成物は、その後の処理工程中に更に硬化することができる。

「オリゴマー」及び「オリゴマー状」は、いくつかの、例えば、２〜１０の合計単位を含み、更に硬化することができる低分子量ポリマーを指す。本明細書で使用される場合、「ポリマー」という用語は、オリゴマーを含む。「硬化」という用語は、材料の全体的な分子量を増加させる、溶解性を促進する基を除去する、又はその両方で全体的な分子量を増加させ溶解性を促進する基を除去する、重合又は縮合などの任意のプロセスを意味する。「硬化性」は、特定の条件下で硬化させることができる任意の材料を意味する。本明細書で使用される場合、「間隙」は、間隙充填組成物で充填されることを意図する半導体基板上の任意のアパーチャーを意味する。

冠詞「１つの（ａ）」及び「１つの（ａｎ）」は、単数及び複数を意味する。特に明記されていない限り、全ての量は、重量パーセントであり、全ての比は、重量による。全ての数値の範囲は、このような数値の範囲が合計１００％となるように制約されることが明らかである場合を除いて、包含的であり、且つ、任意の順で組み合わせ可能である。

本発明のコーティング組成物は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０融合炭素環式芳香環系、Ｃ_４〜３０縮合複素環式芳香環系、Ｃ_１〜２０脂肪族、及びＣ_３〜２０脂環式から選択されたコアと、３つ以上の式（１）

（式中、少なくとも２つの式（１）の置換基は、コアに結合しており、Ａｒ^１は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、及びＣ_４〜３０縮合複素環式芳香環系から選択され、Ｚは、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル、保護されたカルボキシル、ＳＲ^１、保護されたチオール、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_１〜６アルキル、ハロゲン、及びＮＨＲ^２から独立して選択される置換基であり、各Ｒ^１は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリールから独立して選択され、各Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、Ｃ_５〜３０アリール、Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ^１、及びＳ（＝Ｏ）_２−Ｒ^１から独立して選択され、ｘは、１からＡｒ^１で利用可能な芳香環原子の総数までの整数であり、＊は、コアへの結合点を示し、但し、式（１）の置換基は、コアの同じ芳香環にて互いにオルト位にないことを条件とする）の置換基とを含む硬化性化合物を含む。従って、コアの同じ芳香環に結合した式（１）の置換基は、例えば、ベンゼンコアの１位及び２位で、芳香環の直接隣接する炭素原子に結合することはない。

各Ｚは、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル、保護されたカルボキシル、ＳＨ、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_１〜６アルキル、及びＮＨＲ^２から独立して選択されることが好ましい。より好ましくは、各Ｚは、ヒドロキシル、保護されたヒドロキシル、ＯＣＨ_２Ｃ≡ＣＨ、カルボキシル、保護されたカルボキシル、及びＮＨＲ^２、更により好ましくはヒドロキシル、保護されたヒドロキシル、ＯＣＨ_２Ｃ≡ＣＨ、カルボキシル、及び保護されたカルボキシル、更により好ましくはヒドロキシル及び保護されたヒドロキシル、最も好ましくはヒドロキシルから独立して選択される。各Ｒ^１は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリール、より好ましくはＨ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０アルケニル、Ｃ_２〜１０アルキニル、及びＣ_５〜３０アリールから独立して選択される。１つの好ましい実施形態では、Ｒ^１は、Ｈである。各Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、Ｃ_５〜３０アリール、Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ^１、及びＳ（＝Ｏ）_２−Ｒ^１から独立して選択される。好ましくは、Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０−アルキル、Ｃ_２〜１０−不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリール、より好ましくはＨ、Ｃ_１〜１０−アルキル、Ｃ_２〜１０−アルケニル、及びＣ_２〜１０−アルキニルから選択される。

本明細書で使用される場合、「コア」という用語は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、Ｃ_４〜３０縮合複素環式芳香環系、Ｃ_１〜２０脂肪族、及びＣ_３〜２０脂環式を指し、式（１）の少なくとも２つの部位、好ましくは２〜６の部位がこれに結合している。硬化性化合物が形成される化合物において、以下に記載されるコア（例えば、ピリジン、ベンゼンなど）は、上記の式（１）の置換基及び任意選択の更なる置換基で置換されていることが理解されるべきである。例えば、以下の化合物は、ベンゼンコア及び３つの式（１）の置換基を有すると理解されるべきである：

。

コアは、好ましくは、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、又はＣ_４〜３０縮合複素環式芳香環系である。適切な芳香族コアは、例えば、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、オキサゾール、イソオキサゾール、チアゾール、イソチアゾール、トリアゾール、及びベンゾ［ａ］ピレン、より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、カルバゾール、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンゾ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレン、更により好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、及びフェナレンから選択されるものを含む。脂肪族コアは、置換又は非置換、直鎖状、分岐鎖状又は環状、及び飽和又は不飽和（アルカン、アルケン又はアルキン）であり得る。適切な脂肪族及びヘテロ脂肪族コアは、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、メチルメタン、ジメチルメタン、ジメチルエーテル、ブテン、ブチン、硫化ジメチル、トリメチルアミン、及びテトラメチルシラン、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、１，３−シクロヘキサジエン、１，４−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエン、ノルボルネン、アダマンタン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオフェン、ピロリジン、テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン、テトラヒドロ−２Ｈ−チオピラン、ピペリジン、及びジオキサンから選択されるものを含む。

式（１）では、各Ａｒ^１は、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレン、より好ましくはベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレン、更により好ましくはベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、及びフェナレンから独立して選択されることが好ましい。ｘ＝１又は２である、より好ましくはｘ＝１であることが好ましい。

硬化性化合物は、３つ以上の式（１）の置換基を有し、２つ以上の式（１）の置換基がコアに直接結合している。更に、硬化性化合物は、コアに結合した２〜４つの式（１）の置換基を有することが好ましく、より好ましくは、コアに結合した式（１）の３つの部位がある。また、１つ以上の式（１）の置換基が、硬化性化合物に存在し得るが、コアに直接結合されてなくてよい。硬化性化合物は、２〜１０、好ましくは２〜８、より好ましくは２〜６、更により好ましくは３又は４などの式（１）の任意の適切な数の部位を有し得る。コアが芳香環を含む場合、式（１）の置換基は、コアの同じ芳香環にて互いにオルト位にない。

本コーティング組成物に有用な硬化性化合物は、好ましくは式（２）のものである。

（式中、Ｒ^０は、上記のコアであり、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、Ｃ_４〜３０縮合複素環式芳香環系、Ｃ_１〜２０脂肪族、及びＣ_３〜２０脂環式から選択され、Ａｒ^１、Ａｒ^２、及びＡｒ^３は、それぞれ独立して、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、及びＣ_４〜３０縮合複素環式芳香環系から独立して選択された芳香族基であり、Ｙは、単一共有化学結合、２価の連結基、又は３価の連結基であり、Ｚ^１及びＺ^２は、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル、保護されたカルボキシル、ＳＲ^１、保護されたチオール、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_１〜６−アルキル、ハロゲン、及びＮＨＲ^２から独立して選択され、各Ｒ^１は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリールから選択され、各Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、Ｃ_５〜３０アリール、Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ^１、及びＳ（＝Ｏ）_２−Ｒ^１から選択され、ｘ１＝１〜４であり、ｘ２＝１〜４であり、ｙ１＝２〜４であり、各ｙ２＝０〜４であり、ｙ１＋各ｙ２≧２であり、ｗ＝０〜２であり、ｚは０〜２に等しく、Ｙが単一共有化学結合又は２価の連結基である場合、ｚ＝１であり、Ｙが３価の連結基である場合、ｚ＝２である）。

Ｒ^０は、５〜３０の炭素原子、より好ましくは５〜２０の炭素原子を有する芳香族コアであることが好ましい。Ｒ^０における適切な芳香族コアは、限定なしに、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレン、好ましくはベンゼン、ナフタレン、カルバゾール、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレン、より好ましくはベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、及びフェナレンを含む。適切な脂肪族コアは、例えば、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、メチルメタン、ジメチルメタン、ジメチルエーテル、ブテン、ブチン、硫化ジメチル、トリメチルアミン、及びテトラメチルシランから選択されるものを含む。適切な脂環式コアは、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、シクロヘプタン、シクロオクタン、シクロノナン、シクロデカン、シクロプロペン、シクロブテン、シクロペンテン、シクロヘキセン、シクロヘプテン、１，３−シクロヘキサジエン、１，４−シクロヘキサジエン、１，５−シクロオクタジエン、アダマンタン、テトラヒドロピラン、テトラヒドロチオフェン、ピロリジン、テトラヒドロ−２Ｈ−ピラン、テトラヒドロ−２Ｈ−チオピラン、ピペリジン、及びジオキサンから選択されるものを含む。

Ａｒ^１、Ａｒ^２、及びＡｒ^３のそれぞれは、好ましくは、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレン、より好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレン、更により好ましくは、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、及びフェナレンから独立して選択される。Ｒ^０は、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレンから選択され、Ａｒ^１、Ａｒ^２、及びＡｒ^３のそれぞれは、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレンから独立して選択されることが更に好ましい。各Ｚ^１及びＺ^２は、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル（Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ）、保護されたカルボキシル、ＳＨ、フッ素、及びＮＨＲ^２、より好ましくは、ヒドロキシル（ＯＨ）、保護されたヒドロキシル、ＯＣＨ_２Ｃ≡ＣＨ、Ｃ（＝Ｏ）ＯＨ、保護されたカルボキシル、及びＮＨＲ^２、更により好ましくは、ＯＨ、保護されたヒドロキシル、ＯＣＨ_２Ｃ≡ＣＨ、カルボキシル、及び保護されたカルボキシル、更により好ましくは、ＯＨ及び保護されたヒドロキシルから独立して選択されることが好ましい。各Ｒ^１は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリール、より好ましくはＨ、Ｃ_１〜１０−アルキル、Ｃ_２〜１０−アルケニル、Ｃ_２〜１０−アルキニル、及びＣ_５〜３０アリールから独立して選択される。好ましい一実施形態では、Ｒ^１はＨである。好ましくは、Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０−アルキル、Ｃ_２〜１０−不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリール、より好ましくはＨ、Ｃ_１〜１０−アルキル、Ｃ_２〜１０−アルケニル及びＣ_２〜１０−アルキニルから選択される。各Ｚ^１は同じものであることが好ましい。又、各Ｚ^２は同じものであることが好ましい。Ｚ^１＝Ｚ^２であることが更に好ましい。ｘ１及びｘ２のそれぞれは、１〜３から独立して選択されることが好ましく、より好ましくは独立して１又は２であり、更により好ましくはそれぞれ１である。好ましくは、各ｙ２＝０〜２である。ｙ１＋各ｙ２＝３〜８、より好ましくは３〜６、更により好ましくは３又は４であることが好ましい。好ましくは、ｗ＝０〜１である。１つの好ましい実施形態では、Ｒ^０及び各Ａｒ^１は、ｗ＝０の場合、フェニルではない。好ましい一実施形態では、Ｙは一重共有結合である。別の好ましい実施形態では、Ｙは、２価又は３価の連結基である。Ｙのための例示的な連結基は、Ｏ、Ｓ、Ｎ（Ｒ^３）_ｒ、Ｓ（＝Ｏ）_２、ＣＲ^４Ｒ^５、ビスイミド部位、ビスエーテルイミド部位、ビスケトイミド部位、ビスベンゾオキサゾール部位、ビスベンズイミダゾール部位、及びビスベンゾチアゾール部位（この場合、ｒ＝０又は１である）を含むが、これらに限定されず、好ましくはＹのための連結基は、Ｏ、Ｎ（Ｒ^３）_ｗ、及びＣＲ^４Ｒ^５である。Ｒ^３は、＊＊−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_５〜３０アリール又は＊＊−Ｓ（＝Ｏ）_２−Ｃ_５〜３０アリール（この場合、＊＊は、Ｎへの結合点である）である。Ｒ^４及びＲ^５は、Ｈ、Ｃ_１〜１０−アルキル及びＣ_５〜１０−アリールから独立して選択され、Ｒ^４及びＲ^４は、それらが結合している炭素と一緒になって、１つ以上の芳香環に縮合し得る５又は６員環を形成することができる。

Ｙ＝ＣＲ^４Ｒ^５である場合の１つの適切な連結基は、以下の式（Ａ）

（式中、＊は、Ｒ^０及びＡｒ^２への結合点を示す）のフルオレニル部位である。Ｙに適したビスイミド部位連結基は、式（Ｂ）及び式（Ｃ）で示され、この場合、Ｙ^１は、単一共有結合又はＣ_５〜３０−アリーレンであり、＊は、Ｒ^０及びＡｒ^２への結合点を示す。適切なビスエーテルイミド及びビスケトイミド部位は、それぞれ、Ｙ^１＝Ｏ又は−Ｃ（＝Ｏ）−である式（Ｃ）のものであり、＊は、Ｒ^０及びＡｒ^２への結合点を示す。適切なビスベンゾオキサゾール、ビスベンズイミダゾール、及びビスベンゾチアゾール部位は、式（Ｄ）のものであり、この場合、それぞれ、Ｇ＝Ｏ、ＮＨ、及びＳであり、Ｙ^２は、単一共有結合、又はＣ_５〜３０−アリーレンであり、＊は、Ｒ^０及びＲ^０への結合点を示す。

式（１）及び（２）のＺ、Ｚ^１及びＺ^２の保護されたカルボキシル基は、カルボキシル基を生成する特定の条件下で開裂可能（脱保護可能）である任意の基である。このような保護されたカルボキシル基は、熱、酸、塩基又はこれらの組み合わせによって、好ましくは熱、酸又はこれらの組み合わせによって、より好ましくは熱によって脱保護されることができる。例示的な保護されたカルボキシル基は、ベンジルエステル、及びエステル基のアルコキシ酸素に直接結合した４級炭素を有するエステルなどの、エステルを含む。保護されたカルボキシル基は、エステル基のアルコキシ酸素に直接結合した４級炭素を有するエステルであることが好ましく、より好ましくは、エステルは、式Ｙ−Ｃ（Ｏ）−Ｏ−ＣＲ’Ｒ’’Ｒ’’’を有し、式中、Ｙは、有機残基であり、Ｒ’、Ｒ’’、及びＲ’’’のそれぞれは、Ｃ_１〜１０アルキルから独立して選択される。好ましい保護されたカルボキシル基は、ｔｅｒｔ−ブチルエステル、１−メチルシクロペンチルエステル及び１−エチルシクロペンチルエステルなどの１−アルキルシクロペンチルエステル、２，３−ジメチル−２−ブチルエステル、３−メチル−３−ペンチルエステル、２，３，３−トリメチル−３−ブチルエステル、１，２−ジメチルシクロペンチルエステル、２，３，４−トリメチル−３−ペンチルエステル、２，２，３，４，４−ペンタメチル−３−ペンチルエステル、並びにヒドロキシアダマンチルエステル及びＣ_１〜１２アルキルアダマンチルエステルなどのアダマンチルエステルを含む。前述の保護されたカルボキシル基のそれぞれは、熱、酸又は塩基の１つ以上によって脱保護されることができる。好ましくは、保護されたカルボキシル基は、熱、酸、又は熱と酸の組み合わせを使用して、より好ましくは熱によって脱保護される。例えば、これらの保護されたカルボキシル基は、４以下、好ましくは１以下のｐＨで脱保護されることができる。このようなｐＨでは、保護されたカルボキシル基は、典型的には、例えば、９０〜１１０℃、好ましくは約１００℃の温度に加熱されて、脱保護を促進する。或いは、保護されたカルボキシル基が、エステル基のアルコキシ酸素に直接結合した３級炭素を有するエステルである場合、それは、１２５℃以上、好ましくは１２５〜２５０℃、より好ましくは１５０〜２５０℃などの適切な温度に加熱することによって脱保護されることができる。このような保護されたカルボキシル基、及びこれらの使用条件は、当技術分野で周知である。例えば、（特許文献２）は、エステル基のアルコキシ酸素に直接結合した４級炭素を有する様々なエステル基を開示している。

式（１）及び（２）のＺ、Ｚ^１及びＺ^２に適した保護されたヒドロキシル基は、ヒドロキシル基を生成する特定の条件下で開裂可能（脱保護可能）である任意の基である。このような保護されたヒドロキシル基は、熱、酸、塩基、又はこれらの組み合わせによって脱保護されることができる。例示的な保護されたヒドロキシル基は、メトキシメチルエーテル、エトキシエチルエーテル、２−メトキシプロピルエーテル、テトラヒドロピラニルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルエーテル、アリルエーテル、ベンジルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルエーテル、アセトニド、及びベンジリデンアセタールなどのエーテル、ピバル酸エステル及び安息香酸エステルなどのエステル、並びにｔｅｒｔ−ブチルカーボネートなどのカーボネートを含む。前述の保護されたヒドロキシル基のそれぞれは、酸性又はアルカリ性条件下で、好ましくは酸性条件下で脱保護されることができる。より好ましくは、保護されたヒドロキシル基は、酸又は酸と熱の組み合わせを使用して脱保護される。例えば、これらの保護されたヒドロキシル基は、４以下、好ましくは１以下のｐＨで脱保護されることができる。このようなｐＨでは、保護されたヒドロキシル基は、典型的には、例えば、９０〜１１０℃、好ましくは約１００℃の温度に加熱されて、脱保護を促進する。このような保護されたヒドロキシル基、及びこれらの使用条件は、当技術分野で周知である。

式（１）及び（２）のＺ、Ｚ^１及びＺ^２に適した保護されたチオール基は、チオール基を生成する特定の条件下で開裂可能（脱保護可能）である任意の基である。このような保護チオール基は、熱、酸、塩基又はこれらの組み合わせによって開裂させられ得る。例示的な保護されたチオール基は、メトキシメチルチオエーテル、テトラヒドロピラニルチオエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルチオエーテル、アリルチオエーテル、ベンジルチオエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルチオエーテル、ｔｅｒｔ−ブチルジフェニルシリルチオエーテル、チオアセトニド、及びベンジリデンチオアセタールなどのエーテル、ピバル酸チオエステル及び安息香酸チオエステルなどのチオエステル、並びにｔｅｒｔ−ブチルチオカーボネートなどのチオカーボネートを含む。前述の保護されたチオール基のそれぞれは、酸性又はアルカリ性条件下で、好ましくは酸性条件下で脱保護されることができる。より好ましくは、保護されたチオール基は、酸又は酸と熱の組み合わせを使用して脱保護される。例えば、これらの保護されたチオール基は、室温で、例えば、１以下のｐＨに曝されたときに脱保護されることができる。このようなｐＨでは、保護されたチオール基は、典型的には、例えば、９０〜１１０℃、好ましくは約１００℃の温度に加熱されて、脱保護を促進する。このような保護されたチオール基、及びこれらの使用条件は、当技術分野で周知である。

硬化性化合物は、コーティング組成物の全固形分に基づいて、広い範囲、例えば、１〜９９重量％、１０〜９９重量％、又は５０〜９０重量％でコーティング組成物に存在し得る。硬化性化合物が、コーティング組成物の全固形分に対して比較的少量、例えば、１〜５０重量％又は１〜３０重量％で存在することが望ましい場合がある。

上記の硬化性化合物は、公知の合成技術を使用して当業者によって容易に作製することができる。例えば、化合物は、反応物を、例えば、アリールハライド又はアルキルハライドを、芳香族アルキンと、銅及びパラジウム触媒などの適切な触媒と塩基及び溶媒とともに混合することによって調製することができる。溶媒は、典型的には、例えば、トルエン、ベンゼン、テトラヒドロフラン、ジオキサン、及びこれらの組み合わせから選択される有機溶媒である。反応は、反応混合物中の反応物の反応を引き起こして硬化性化合物を形成するのに効果的な温度及び時間で行われる。反応温度は、典型的には０〜２００℃、好ましくは２５〜１００℃である。反応時間は、典型的には５分〜９６時間、好ましくは２〜２４時間である。生成物化合物は、カラムクロマトグラフィーなどの当技術分野で公知の技術によって精製することができる。

コーティング組成物は、１つ以上のポリマーを更に含む。コーティング組成物にポリマーを含めることにより、組成物又はこれから形成される層の１つ以上の特性、例えば、平坦化性能、剥離耐性、エッチング速度、又はコーティング品質の調整又は改善が可能になり得る。このような特性は、適切なポリマーを選択し、組成物中の硬化性化合物及びポリマーの相対量を調節することによって調整することができる。適切なポリマーは、例えば、アクリレート、ビニル芳香族ポリマー、ノボラック、ポリフェニレン、ポリアリーレンエーテル、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンズイミダゾール、ポリベンゾチアゾール、ポリキノキサリン、ポリエーテルスルホン、上記の硬化性化合物のＢ段階の反応生成物、及びこれらの組み合わせから選択されるものを含む。ポリマーは、好ましくは、例えば、ヒドロキシ、アルコキシ、エポキシ、アルケニル、アルキニル、カルボン酸、アセタール、ケタール、３級アルキルエステル及びアミンから選択される１つ以上の官能基を含む。これらの官能基のうち、エポキシが好ましい。適切なこのようなポリマーは公知であり、公知の合成技術を使用して当業者によって容易に作製することができる。適切なポリマーは、例えば、以下に記載されている：（特許文献３）、（特許文献４）、（特許文献５）、（特許文献６）、（特許文献７）、（特許文献８）、及び（特許文献９）、（特許文献１０）、（特許文献１１）、（特許文献１２）、及び（特許文献１３）、（非特許文献１）、（非特許文献２）、及び（非特許文献３）。適切なポリマーは、例えば、以下のモノマーの１つ以上の重合単位を含むホモポリマー又はコポリマーを含み、他のモノマーの重合単位を含み得る。

適切なＢ段階のポリマーは、上記の硬化性化合物の反応生成物を含む。従って、コーティング組成物は、上記の硬化性化合物に加えて、組成物中に存在する同じ硬化性化合物の又は上記の異なるこのような硬化性化合物のＢ段階の反応生成物を含み得る。例えば、Ｂ段階の反応生成物は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、Ｃ_４〜３０縮合複素環式芳香環系、Ｃ_１〜２０脂肪族、及びＣ_３〜２０脂環式から選択されるコアと、コアに結合した２つ以上の式（Ｂ−１）の置換基とを含む硬化性化合物のものであり得る：

（式中、式（Ｂ−１）では、Ａｒ^１、Ｚ、ｘ、及び＊は、式（１）に対して上記で定義された通りであり、但し、式（Ｂ−１）の置換基は、コアの同じ芳香環にて互いにオルト位にないことを条件とする）。硬化性化合物のＢ段階の反応生成物は、当業者に公知の方法によって調製することができる。例えば、化合物のＢ段階は、Ｂ段階の温度よりも高い沸点を有する適切な溶媒に化合物を溶解することによって実施することができる。適切な溶媒は、例えば、コーティング組成物の溶媒成分について以下に記載されるものを含む。後でコーティング組成物に使用されるのと同じ溶媒をＢ段階において使用することが望ましい場合がある。Ｂ段階の溶媒は、好ましくは、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、ヒドロキシイソ酪酸メチル、シクロヘキサノン、及びこれらの組み合わせから選択される。溶液は、目標分子量（Ｍｗ）に達するまで、化合物の部分的な重合又は縮合を引き起こすのに効果的な時間の温度に加熱される。上記の化合物のＢ段階の反応生成物は、典型的には４００〜５０，０００Ｄａ、より好ましくは４００〜５，０００Ｄａの重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。Ｂ段階の温度は、典型的には５０〜２５０℃、好ましくは１００〜２００℃である。Ｂ段階の時間は、典型的には５分〜９６時間、好ましくは２〜２４時間である。Ｂ段階のポリマーを形成するための公知の方法は、例えば、（特許文献１４）、及び（非特許文献４）に記載されている。

１つ以上のポリマーは、典型的には、コーティング組成物の全固形分に基づいて、例えば、１〜９９重量％、より典型的には５〜９０重量％の量で個別に又は組み合わされて存在する。

コーティング組成物は、組成物の成分を溶解し、基板におけるそのコーティングを容易にするための１つ以上の溶媒を含む。好ましくは、１つ以上の溶媒は、電子デバイスの製造に従来使用される有機溶媒から選択される。適切な有機溶媒は、キシレン、メシチレン、クメン、及びリモネンなどの炭化水素、シクロペンタノン、シクロヘキサノン（ＣＨＯ）、メチルエチルケトン、及びメチル−２−ｎ−アミルケトンなどのケトン、３−メトキシブタノール、３−メチル−３−メトキシブタノール、１−メトキシ−２−プロパノール、及び１−エトキシ−２−プロパノールなどのアルコール、プロピレングリコールメチルエーテル（ＰＧＭＥ）、プロピレングリコールエチルエーテル（ＰＧＥＥ）、エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、アニソール、及びエトキシベンゼンなどのエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート、エチルラクテート（ＥＬ）、メチルヒドロキシイソブチレート（ＨＢＭ）、エチルピルベート、ブチルアセテート、メチル３−メトキシプロピオネート、エチル３−エトキシプロピオネート、ｔｅｒｔ−ブチルアセテート、ｔｅｒｔ−ブチルプロピオネート、プロピレングリコールモノ−ｔｅｒｔ−ブチルエーテルアセテート、ベンジルプロピオネートなどのエステル、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、及びジフェニルカーボネートなどの環状又は非環状カーボネートエステル、γ−ブチロラクトン（ＧＢＬ）などのラクトン、Ｎ−メチルピロリドンなどのラクタム、及び前述の任意の組み合わせを含むが、これらに限定されない。これらのうち、好ましい溶媒は、ＰＧＭＥ、ＰＧＥＥ、ＰＧＭＥＡ、ＥＬ、ＨＢＭ、ＣＨＯ、ＧＢＬ及びこれらの組み合わせである。コーティング組成物中の総溶媒含有量（即ち、全ての溶媒の累積溶媒含有量）は、コーティング組成物に基づいて、５０〜９９重量％、典型的には８０〜９９重量％、より典型的には９０〜９９重量％である。所望の溶媒含有量は、例えば、コーティングされた下層の所望の厚さ及びコーティング条件に依ることになる。

本発明のコーティング組成物は、任意選択的に、１つ以上のモノマー、例えば、（メタ）アクリレートモノマー及びビニル芳香族モノマーから選択される１つ以上のビニル基含有モノマーを含み得る。１つ以上のモノマーは、例えば、ヒドロキシ、アルコキシ、エポキシ、アルケニル、アルキニル、カルボン酸、アセタール、ケタール、３級アルキルエステル及びアミンから選択される１つ以上の官能基を含み得る。これらの官能基のうち、エポキシが特に好ましい。このような更なるモノマーは、存在する場合、コーティング組成物の全固形分に基づいて、１〜９０重量％などの広い範囲で組成物に存在し得る。

また、本コーティング組成物は、硬化剤、架橋剤、表面レベリング剤、流動添加剤などの、このようなコーティングで典型的に使用される１つ以上のコーティング添加剤を含み得る。このような任意選択の添加剤及びこれらの量の選択は、十分に当業者の能力内である。組成物に使用される場合、硬化剤は、全固形分に基づいて、典型的には１〜２０重量％、好ましくは１〜３重量％の量で存在する。架橋剤は、使用される場合、全固形分に基づいて、典型的には１〜３０重量％、好ましくは３〜１０重量％の量で存在する。表面レベリング剤は、使用される場合、全固形分に基づいて、典型的には０．０１〜５重量％、好ましくは０．０１〜１重量％の量で使用される。流動添加剤は、使用される場合、全固形分に基づいて、典型的には０．０１〜５重量％、好ましくは０．０１〜３重量％の量で使用される。使用されるこのような任意選択の添加剤及びこれらの量の選択は、当業者の能力の範囲内である。

硬化剤は、コーティング後の組成物の硬化を助けるために、コーティング組成物において任意選択的に使用され得る。硬化剤は、基板の表面の組成物の硬化を引き起こす任意の成分である。好ましい硬化剤は、酸及び熱酸発生剤である。適切な酸は、ｐ−トルエンスルホン酸などのアリールスルホン酸、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、及びプロパンスルホン酸などのアルキルスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸などのパーフルオロアルキルスルホン酸、及びパーフルオロアリールスルホン酸を含むが、これらに限定されない。熱酸発生剤は、熱への暴露時に酸を遊離する任意の化合物である。熱酸発生剤は、当技術分野において周知であり、例えばＫｉｎｇ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｎｏｒｗａｌｋ，Ｃｏｎｎｅｃｔｉｃｕｔなどから一般に市販されている。例示的な熱酸発生剤は、アミン遮断（ａｍｉｎｅ ｂｌｏｃｋｅｄ）ドデシルベンゼンスルホン酸などのアミン遮断強酸を含むが、これらに限定されない。特定の光酸発生剤が加熱時に酸を遊離することができ、熱酸発生剤として機能し得ることもまた当業者によって十分理解されるであろう。

任意の適した架橋剤を本組成物において使用し得るが、但し、このような架橋剤は、例えば、酸性条件下などの適した条件下で本芳香族樹脂反応生成物と反応することができる少なくとも２つ、好ましくは少なくとも３つの部位を有することが条件である。例示的な架橋剤は、ノボラック樹脂、エポキシ含有化合物、メラミン化合物、グアナミン化合物、イソシアネート含有化合物、ベンゾシクロブテンなど、好ましくは、エポキシ、メチロール、Ｃ_１〜Ｃ_１０アルコキシメチル、及びＣ_２〜Ｃ_１０アシルオキシメチルから選択される２つ以上、好ましくは３つ以上、より好ましくは４つの置換基を有する前述の架橋剤のいずれかを含むが、これらに限定されない。適切な架橋剤は、当技術分野で周知であり、様々な供給源から市販されている。適切な架橋剤の例は、式（３）、（４）、（５）及び（６）のものを含む：

本コーティング組成物は、任意選択的に、１つ以上の表面レベリング剤（又は界面活性剤）を含み得る。任意の適切な界面活性剤が使用され得るが、このような界面活性剤は、典型的には非イオン性である。例示的な非イオン界面活性剤は、エチレンオキシ、プロピレンオキシ、又はエチレンオキシ結合とプロピレンオキシ結合との組み合わせなどの、アルキレンオキシ結合を含むものである。

本発明のコーティング組成物及びこれから形成されるフィルムは、良好な間隙充填、表面平坦化、溶媒剥離耐性及びフィルム品質特性を示すことができる。本組成物は、半導体基板内の複数の間隔を好ましくは概ね埋め、より好ましくは完全に埋める。好ましくは、間隔は、概ね又は完全に空孔がない。

本明細書に記載のコーティング組成物から形成される芳香族層は、（ａ）電子デバイス基板を提供する工程と、（ｂ）電子デバイス基板の表面に本明細書に記載のコーティング組成物の層をコーティングする工程と、（ｃ）硬化性化合物の層を硬化させて硬化された層を形成する工程と、を含む方法による電子デバイスの製造において形成され得る。組成物は、フォトレジスト下層、平坦化層、間隙充填層、又は保護層のうちの１つ以上として、電子デバイス製造において使用されている。

本発明の例示的な態様では、本発明のコーティング組成物を使用するパターン化方法、フォトレジスト下層が記載される。この方法は、（ａ）電子デバイス基板を提供する工程と、（ｂ）電子デバイス基板の表面に本明細書に記載のコーティング組成物の層をコーティングする工程と、（ｃ）硬化性化合物の層を硬化させて下層を形成する工程と、（ｄ）下層に渡りフォトレジスト層を形成する工程と、（ｅ）フォトレジスト層を活性化放射線にパターン露光する工程と、（ｆ）露光されたフォトレジスト層を現像してフォトレジスト層にパターンを形成する工程と、（ｇ）パターンを下層に転写する工程と、を含む。

コーティング組成物をその上にコーティングすることができる適切な基板は、電子デバイス基板を含む。本発明では、マルチチップモジュールなどのパッケージ基板、フラットパネルディスプレイ基板、集積回路基板、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）を含む発光ダイオード（ＬＥＤ）用の基板、半導体ウェハー、多結晶シリコン基板などの多種多様な電子デバイス基板を使用することができ、半導体ウェハーが好ましい。このような基板は、典型的には、シリコン、ポリシリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、オキシ窒化シリコン、シリコンゲルマニウム、ヒ化ガリウム、アルミニウム、サファイア、タングステン、チタン、チタン−タングステン、ニッケル、銅、及び金の１つ以上から構成される。適切な基板は、集積回路、光センサー、フラットパネルディスプレイ、光集積回路、及びＬＥＤの製造において使用されるものなどのウェハーの形態であり得る。本明細書で使用される場合、「半導体ウェハー」という用語は、シングルチップウェハー、マルチプルチップウェハー、様々なレベルのためのパッケージ、又ははんだ接続を必要とする他の組立体などの、「半導体基板」、「半導体デバイス」、及び様々なレベルの相互接続のための様々なパッケージを包含することを意図する。このような基板は、任意の適切なサイズであり得る。好ましいウェハー基板直径は、２００ｍｍ〜３００ｍｍであるが、より小さい及びより大きい直径を有するウェハーが本発明に従って適切に用いられ得る。本明細書で使用される場合、「半導体基板」という用語は、半導体デバイスの活性部位又は動作可能部位を任意選択的に含み得る１つ以上の層又は構造を有する任意の基板を含む。半導体デバイスは、少なくとも１つのマイクロ電子デバイスがその上にバッチ製造された又はバッチ製造されている半導体基板を指す。

任意選択的に、接着促進剤の層を、本コーティング組成物のコーティングの前に基板表面に塗布することができる。接着促進剤が望ましい場合、例えばシラン、好ましくは、トリメトキシビニルシラン、トリエトキシビニルシラン、ヘキサメチルジシラザンなどのオルガノシラン、又はγ−アミノプロピルトリエトキシシランなどのアミノシランカップリング剤などの、ポリマーフィルム用の任意の適切な接着促進剤が使用され得る。特に適切な接着促進剤は、ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｉｍａｇｉｎｇ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なＡＰ３０００、ＡＰ８０００、及びＡＰ９０００Ｓの名称で販売されているものを含む。

本コーティング組成物は、例えば、スピンコーティング、スロットダイコーティング、ドクターブレーディング、カーテンコーティング、ローラーコーティング、噴霧コーティング、浸漬コーティングなどの任意の適切な手段によって電子デバイス基板にコーティングされ得る。これらのうち、スピンコーティングが好ましい。典型的なスピンコーティング方法において、本組成物は、１５〜９０秒の期間５００〜４０００ｒｐｍの速度で回転している基板に塗布されて電子デバイス基板にコーティング組成物の所望の層を得る。コーティング組成物層の高さは、スピン速度を変化させることによって調節され得ることが当業者によって十分理解されるであろう。

基板にコーティングされた後、コーティング組成物層を任意選択的に比較的低い温度でベークして、一切の有機溶媒及び他の比較的揮発性の成分を層から取り除く。典型的には、基板は、８０〜１５０℃の温度でベークされるが、他の適切な温度が用いられてもよい。ベーク時間は、典型的には１０秒〜１０分、好ましくは３０秒〜５分であるが、より長い又はより短い時間が用いられてもよい。基板がウェハーである場合、このようなベーク工程は、ウェハーをホットプレート上で加熱することによって行われ得る。溶媒除去後に、基板表面上の硬化性化合物の層、フィルム又はコーティングが得られる。

次いで、硬化性化合物層を十分に硬化させて、フィルムが、その後に塗布されるコーティング層、例えば、芳香族下層に直接コーティングされたフォトレジスト又は他の層と混合しない条件で芳香族下層を形成するが、それでも下層フィルムの所望の反射防止特性（ｎ値とｋ値）及びエッチング選択性を維持する。下層は、空気などの酸素含有雰囲気中で、又は窒素などの不活性雰囲気中で、好ましくは酸素含有雰囲気中で硬化させられ得る。この硬化工程は、オーブン硬化を使用することができるが、好ましくはホットプレート様式の装置で実施される。典型的には、このような硬化は、下層を、１５０℃以上、好ましくは１７０℃以上、より好ましくは２００℃以上の硬化温度で加熱することによって行われる。選択した硬化温度と硬化時間は、芳香族下層を硬化させるのに十分でなければならない。芳香族下層を硬化させるための適切な温度範囲は、１５０〜４００℃、好ましくは１７０〜３５０℃、より好ましくは２００〜２５０℃である。このような硬化工程は、１０秒〜１０分、好ましくは１〜３分、より好ましくは１〜２分を要し得るが、他の適切な時間が用いられてもよい。

溶媒の急速な放出及び副生成物の硬化が下層フィルムの品質を損なうことがないように硬化工程が行われる場合、初期のベーク工程が必要でない場合がある。例えば、比較的低い温度で始まり、次に２００℃以上の温度まで徐々に上昇する傾斜ベークは、許容できる結果をもたらすことができる。場合によっては、多段階硬化プロセス、例えば、第１段階が１５０℃未満のより低いベーク温度で、第２段階が２００℃以上のより高いベーク温度である２段階プロセスを使用することが好ましい場合がある。多段階硬化プロセスは、既存の基板表面のトポグラフィーの均一な充填と平坦化、例えば、トレンチ及びビアの充填を容易にすることができる。

下層の硬化後、フォトレジスト、シリコン含有層、ハードマスク層、裏面反射防止コーティング（又はＢＡＲＣ）層などの１つ以上の処理層が硬化された下層にコーティングされ得る。例えば、フォトレジストは、シリコン含有層、又は樹脂下層に直接に存在する他の中間層の表面に直接、スピンコーティングなどによってコーティングされ得る、又は一方、フォトレジストは、硬化された下層に直接コーティングされ得る。ＤｕＰｏｎｔ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ＆Ｉｍａｇｉｎｇ（Ｍａｒｌｂｏｒｏｕｇｈ，Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）から入手可能なＥｐｉｃ（商標）ブランドで販売されているものなど、１９３ｎｍリソグラフィーで使用されるものなど、多種多様なフォトレジストを適切に使用できる。適切なフォトレジストは、ポジ型又はネガ型のいずれかのものであり得る。コーティングに続いて、フォトレジスト層は、次いでパターン化された活性化放射線を使用して画像化（露光）され、次いで露光されたフォトレジスト層は、パターン化されたフォトレジスト層を提供するために適切な現像剤を使用して現像される。本明細書において、フォトレジスト層を、活性化する放射線に曝すということは、放射線がフォトレジスト層に潜像を形成することができることを示している。フォトレジスト層は、光学的に不透明な領域と光学的に透明な領域を有するパターン化されたフォトマスクを通して、又は直接書き込みによって、活性化放射線に曝され得る。パターンは、次に適切なエッチング技術によってフォトレジスト層から下層に転写される。典型的には、フォトレジストは、このようなエッチング工程中にも取り除かれる。次に、プラズマエッチングなどの当技術分野において公知の適切なエッチング技術によって、パターンは基板に転写され、下層は取り除かれる。基板のパターン化後に、下層は、従来の技術を用いて取り除かれる。電子デバイス基板は、次いで従来の手段に従って処理される。

硬化された下層は、多層レジストプロセスの底層として使用され得る。このようなプロセスにおいて、コーティング組成物の層は、上記の通り基板にコーティングされ、硬化させられる。次に、１つ以上の中間層が、芳香族下層にコーティングされる。例えば、シリコン含有層又はハードマスク層は、芳香族下層に直接コーティングされ得る。シリコンＢＡＲＣなどの例示的なシリコン含有層は、下層にスピンコーティングし、続いて硬化することによって蒸着することができ、或いはＳｉＯＮ又はＳｉＯなどの無機シリコン層は、化学蒸着（ＣＶＤ）によって下層に蒸着することができる。任意の適切なハードマスクが使用され得え、任意の適切な技術によって下層に蒸着させられ、必要に応じて硬化させられ得る。任意選択的に、有機ＢＡＲＣ層が、シリコン含有層又はハードマスク層に直接配置され、適切に硬化させられ得る。次に、１９３ｎｍリソグラフィーにおいて使用されるフォトレジストなどの、フォトレジストが、（３層プロセスにおいて）シリコン含有層に直接コーティングされる、又は（４層プロセスにおいて）有機ＢＡＲＣ層に直接コーティングされる。次いで、フォトレジスト層は、パターン化された活性化放射線を使用して画像化（露光）され、次いで、露光されたフォトレジスト層は、適切な現像剤を使用して現像されて、パターン化されたフォトレジスト層を得る。次に、プラズマエッチングなどの当技術分野で公知の適切なエッチング技術によって、パターンが、フォトレジスト層からその真下の層に転写される。これにより、３層プロセスではパターン化されたシリコン含有層が、４層プロセスではパターン化された有機ＢＡＲＣ層が得られる。４層プロセスが用いられる場合、パターンは、次にプラズマエッチングなどの適切なパターン転写プロセスを用いて有機ＢＡＲＣ層からシリコン含有層又はハードマスク層に転写される。シリコン含有層又はハードマスク層がパターン化された後、芳香族下層は、次いでＯ_２又はＣＦ_４プラズマなどの適切なエッチング技術を用いてパターン化される。あらゆる残りのパターン化されたフォトレジスト及び有機ＢＡＲＣ層は、芳香族下層のエッチング中に取り除かれる。次に、パターンは、あらゆる残りのシリコン含有層又はハードマスク層をも取り除く、適切なエッチング技術などによって、基板に転写され、これに、あらゆる残りのパターン化された芳香族下層の除去が続いてパターン化された基板を得る。

本発明の硬化された下層は、自己整列二重パターン化プロセスでも使用され得る。このようなプロセスにおいて、本コーティング組成物の層は、好ましくはスピンコーティングによって、基板にコーティングされる。あらゆる残りの有機溶媒が除去され、コーティング組成物層は硬化されて硬化された下層を形成する。シリコン含有層などの、適切な中間層が、硬化された下層にコーティングされる。次いで、適切なフォトレジストの層が、スピンコーティングなどによって中間層にコーティングされる。次いで、フォトレジスト層は、活性化放射線でパターン画像化（露光）され、次いで、露光されたフォトレジスト層は、適切な現像剤を使用して現像されて、パターン化されたフォトレジスト層を得る。パターンは、次に適切なエッチング技術によってフォトレジスト層から中間層及び硬化された下層に転写されて基板の複数部分を露出させる。典型的には、フォトレジストは、このようなエッチング工程中にも取り除かれる。次に、コンフォーマル（ｃｏｎｆｏｒｍａｌ）シリコン含有層が、パターン化された硬化された下層及び基板の露出された複数部分に渡り配置される。このようなシリコン含有層は、典型的には、ＣＶＤによって慣例的に蒸着されるＳｉＯＮ又はＳｉＯ_２などの無機シリコン層である。このようなコンフォーマルコーティングは、基板表面の露出された複数部分における及び下層パターンに渡るシリコン含有層をもたらす。即ち、このようなシリコン含有層は、パターン化された下層の側面及び上面を実質的に覆う。次に、シリコン含有層は、部分的にエッチング（バリ取り）されてパターン化されたポリアリーレン樹脂下層の最上部表面及び基板の一部を露出させる。この部分的なエッチング工程に続いて、基板のパターンは、複数のフィーチャを含み、各フィーチャは、硬化された下層のライン又はポストを含み、シリコン含有層は、側壁スペーサーとも呼ばれる、それぞれの硬化された下層のフィーチャの側面に直接隣接する。次に、硬化された下層は、エッチングなどによって取り除かれて、硬化された下層パターンの下にあった基板表面を露出させ、基板表面にパターン化されたシリコン含有層を得、ここで、このようなパターン化されたシリコン含有層は、パターン化された硬化された下層と比べて２倍になる（即ち、ライン及び／又はポストは２倍になる）。

上記のフォトレジスト下層及びパターンの形成におけるこれらの使用に加えて、本発明のコーティング組成物は、集積回路の製造における平坦化層、間隙充填層、及び保護層を形成するのに有用である。このような層として使用される場合、シリコン含有層、他の芳香族樹脂層、ハードマスク層などの１つ以上の介在材料層は、典型的には、本コーティング組成物の硬化された層と任意のフォトレジスト層との間に存在する。典型的には、このような平坦化層、間隙充填層、及び保護層は、最終的にはパターン化される。

以下の非限定的な例は、本発明の例示である。

合成例
合成例Ａ
酢酸４−ヨードフェニル（２４．７５ｇ）、ヨウ化第一銅（０．１７ｇ）及びトリエチルアミン（２７．３２ｇ）を、室温で２２．８２ｇの１，４−ジオキサンに加えた。反応混合物を窒素で１時間パージした。反応混合物にビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）クロリド（０．６３ｇ）を加え、混合物を７０℃に加熱した。次いで、脱気した１，４−ジオキサン（２０ｇ）における１，３，５−トリエチニルベンゼン（４．５ｇ）の溶液を、シリンジポンプによって反応混合物にゆっくりと加えた。添加の完了後、反応混合物を窒素下にて７０℃で一晩攪拌した。反応が完了した後、反応混合物を室温に冷却し、溶媒を蒸発させた。残留物を酢酸エチルで希釈し、濾過して固体を除去した。溶液を蒸発させ、残留物をカラムクロマトグラフィーによって精製して淡黄色固体を得た。次いで、得られた固体を窒素下でＴＨＦ（３８ｇ）に溶解した。水酸化リチウム一水和物（３．８１ｇ）及び水（１６ｇ）を加え、混合物を６０℃で１時間撹拌した。次いで、反応混合物を室温に冷却し、溶媒を除去した。残留物を酢酸エチル及び水で希釈し、次いで、水層のｐＨが１になるまで塩酸で処理した。有機相を分離し、水相を酢酸エチルで抽出した。有機層を組み合わせ、水で洗浄した。溶媒を真空下で除去し、残留物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、１，３，５−トリス（（４−ヒドロキシフェニル）エチニル）ベンゼンを淡黄色固体として得た（７．７ｇ、収率６１％）。反応を反応スキーム１に示す。

合成例Ｂ
５，５’−オキシビス（１，３−ジブロモベンゼン）（３．６１ｇ）、ヨウ化第一銅（０．２１ｇ）及びトリエチルアミン（３．４２ｇ）を、室温で２０ｇの１，４−ジオキサンに加えた。反応混合物を１時間窒素でパージした。ビス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（ＩＩ）クロリド（０．５３ｇ）を反応混合物に加え、混合物を７０℃に加熱した。４−エチニルフェニルアセテート（４．８１ｇ）を脱気した１，４−ジオキサン（１７ｇ）に溶解させ、次いでこの溶液を添加漏斗によって反応混合物にゆっくり加えた。添加の完了後、反応混合物を窒素下にて７０℃で一晩攪拌した。反応が完了した後、反応混合物を室温に冷却し、濾過し、溶媒を蒸発させた。残留物をクロマトグラフィーによって精製して淡黄色固体を得た。次いで、この得られた固体を窒素下でＴＨＦ（４０ｇ）に溶解させた。水酸化リチウム一水和物（１．２６ｇ）及び水（１０ｇ）を加え、混合物を６０℃で１時間攪拌した。次いで、反応混合物を酢酸エチルで希釈し、次いで、水層のｐＨが１になるまで塩酸で処理した。有機相を分離し、水相を酢酸エチルで抽出した。有機層を組み合わせ、水で洗浄した。溶媒を真空下で除去し、残留物をカラムクロマトグラフィーによって精製して、５，５’−オキシビス（１，３−ジ（（４−ヒドロキシフェニル）エチニル）ベンゼン）を淡黄色固体として（３．１ｇ、収率６５％）で得た。反応を反応スキーム２に示す。

合成例Ｃ
無水ＤＭＦ（４６ｇ）における１，３，５−トリス（（４−ヒドロキシフェニル）エチニル）ベンゼン（６．０ｇ）を室温で１５分間撹拌した。混合物を３０℃に加熱し、次いでＫ_２ＣＯ_３（１０．３４ｇ）を加えた。反応混合物を５０℃に加熱し、８．６３ｇの臭化プロパルギル（トルエン中８０％）溶液を滴下漏斗により滴下して加えた。温度を５０℃で２４時間維持した。次いで、反応混合物を室温まで冷却し、濾過して、ほとんどのＫ_２ＣＯ_３を除去した。有機物を２Ｌの水に沈殿させ、室温で０．５時間撹拌した。沈殿したポリマーを濾過により収集して、淡黄色固体生成物（５．８ｇ、収率７６％）を得た。反応を反応スキーム３に示す。

合成例Ｄ
３つ口５０ｍＬ丸底フラスコは、磁気攪拌器、保護管、及び窒素注入口付きの凝縮器を備えた。このフラスコに、１−ピレノール（１０．０ｇ）、２−ナフトアルデヒド（７．２ｇ）、及びＰＧＭＥ（４０ｍＬ）を入れた。次いで、反応混合物を窒素下にて室温で撹拌した。３０分後に透明な溶液が得られ、メタンスルホン酸（２．２ｇ）を反応混合物に加えた。反応混合物を１２０℃に４時間加熱して、濃厚な溶液を得た。次いで、反応混合物を室温に冷却した。混合物を４００ｍＬのメタノールと水（体積／体積＝４／１）に加え、灰色の沈殿物を得た。沈殿した樹脂をブフナー漏斗でろ過し、７０℃で真空乾燥して、灰色固体として樹脂を得た（１１．３ｇ、Ｍｗ＝１２２９）。反応を反応スキーム４に示す。

合成例Ｅ
１，３，５−トリス（（４−ヒドロキシフェニル）エチニル）ベンゼン（５０ｇ）、材料Ａ、及びＰＧＭＥＡ（７２ｇ）を２５０ｍＬ丸底フラスコに加えた。フラスコに窒素を入れ、全ての固体が溶解するまで反応混合物を室温で撹拌した。次いで、溶液を１４０℃に加熱した。混合物を室温に冷却し、ＰＧＭＥＡ（４５ｇ）で希釈した。次いで、得られた溶液を０．２ミクロンのＰＴＦＥフィルターでろ過し、Ｂ段階の材料Ｅ（Ｍｗ＝１５５０）を得た。反応を反応スキーム５に示す。

合成例Ｆ
３０．０ｇの３，３’−（オキシジ−１，４−フェニレン）ビス（２，４，５−トリフェニルシクロペンタジエノン）、１８．１ｇの１，３，５−トリス（フェニルエチニル）ベンゼン及び１０２．２ｇのγ−ブチロラクトンを１８５℃で１４時間加熱した。次いで、反応を室温まで冷却し、２１．５グラムのＧＢＬで希釈した。粗反応混合物を、ＩＰＡ／ＰＧＭＥの１：１混合物１．７Ｌに加え、３０分間撹拌した。固体を真空濾過により収集し、ＩＰＡ／ＰＧＭＥの１：１混合物で洗浄した。固体に０．４Ｌの水を加え、スラリーを５０℃まで加熱し、５０℃で３０分間撹拌した。温かいスラリーを真空濾過により濾過した。湿潤したケーキを７０℃で２日間真空乾燥し、ポリマーを得た（３４．１ｇ、収率７１％、Ｍｗ＝３５８８、ＰＤＩ＝１．３８）。反応を反応スキーム６に示す。

下層組成物の調製
実施例１〜２６
添加された溶媒を含む、合成例で調製された材料を、ＰＧＭＥＡ／安息香酸ベンジルの混合物（ポリマー及び比較材料組成物の添加後、重量で９７／３）に加えて、約５重量％の全固形分を有する溶液を形成した。もしあれば、他の成分を溶液と組み合わせて、表１に記載されている相対量の成分を有する下層組成物配合物を得た。

溶媒剥離耐性評価
実施例１〜２６
各組成物を、ＡＣＴ−８Ｃｌｅａｎ Ｔｒａｃｋ（Ｔｏｋｙｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｏ．）におけるそれぞれの２００ｍｍシリコンウェハーに１５００ｒｐｍでスピンコーティングし、次いで、表２に記載の温度及び時間で硬化させてフィルムを形成した。初期のフィルムの厚さは、Ｔｈｅｒｍａ−Ｗａｖｅ ＯｐｔｉＰｒｏｂｅ（商標）計測ツールを使用して測定した。次いで、ＰＧＭＥＡ剥離剤を各フィルムに９０秒間適用した後、剥離後、１０５℃で６０秒間ベークした。各フィルムの厚さを再度測定して、失われたフィルムの厚さの量を決定した。ＰＧＭＥＡ剥離剤との接触前と後のフィルムの厚さの差を、ウェハーに残っているフィルムの厚さのパーセント（％フィルム残存）として表２に示す。この値は、ポリマー層の架橋の度合いを示している。

間隙充填と平坦化の評価
実施例２７〜４１
様々なパターン化されたフィーチャを有する３００ｍｍシリコンウェハーを使用して、下層組成物の間隙充填及び平坦化性能を評価した。フィーチャは、ウェハーにコーティングされた厚さ１００ｎｍのＰＥＣＶＤ酸化シリコン層で形成された。組成物をコーティングする前に、ウェハーを１５０℃で６０秒間脱水ベークした。組成物を、約１００ｎｍの硬化後における目標のフィルムの厚さを達成するために、１３００〜１７００ｒｐｍでＡＣＴ−８Ｃｌｅａｎ Ｔｒａｃｋ（Ｔｏｋｙｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｏ．）を用いてそれぞれのウェハーにそれぞれコーティングした。コーティングされた組成物を、表３の温度及び時間条件でホットプレートにウェハーを置くことによって硬化した。断面画像を、Ｈｉｔａｃｈｉ Ｈｉｇｈ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｓ４８００ＣＤ−ＳＥＭで撮影した。

間隙充填性能は、ＳＥＭ画像を使用して、下層で上塗りされた４５ｎｍの１：１（９０ｎｍピッチ）ライン／スペースパターンの目視検査によって評価した。空孔又は気泡が観察されない場合、間隙充填性能は良好であると見なされた。下層組成物の平坦化性能は、下層で上塗りされたトレンチパターン（３ミクロン幅のラインの間に画定された２ミクロン幅のスペース）を使用して評価した。ＫＬＡ Ｔｅｎｃｏｒ Ｐ−７触針式表面形状測定装置（ｓｔｙｌｕｓ ｐｒｏｆｉｌｏｍｅｔｅｒ）で、最大高さ（トレンチラインパターンに渡る）と最小高さ（トレンチスペースに渡る）の間の下層の高さの差を測定した。高さの差が２６０Å以下の下層は、平坦化が良好であると見なされ、高さの差が２６０Åを超えるフィルムは、平坦化が不十分であると見なされた。結果を表３に示す。

コーティング品質評価
実施例４２〜６３
下層組成物を、ＡＣＴ−８Ｃｌｅａｎ Ｔｒａｃｋ（Ｔｏｋｙｏ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｃｏ．）におけるそれぞれの２００ｍｍシリコンウェハーに１５００ｒｐｍでそれぞれスピンコーティングし、次いで表４の温度及び時間条件にて硬化して下層フィルムを形成した。コーティング品質は、目と光学顕微鏡の両方でフィルムを視覚的に検査することによって評価した。何らかの筋のある状態（ｓｔｒｉａｔｉｏｎ）又はデウェッティング（ｄｅｗｅｔｔｉｎｇ）が観察された場合、コーティング品質は不十分な品質であり、それらがない場合は良好な品質であると判断された。結果を表４に報告する。

Claims (16)

1. Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、Ｃ_４〜３０縮合複素環式芳香環系、Ｃ_１〜２０脂肪族、及びＣ_３〜２０脂環式から選択されるコアと、３つ以上の式（１）
   

   

   （式中、少なくとも２つの式（１）の置換基は、前記コアに結合しており、Ａｒ^１は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、及びＣ_４〜３０縮合複素環式芳香環系から選択され、Ｚは、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル、保護されたカルボキシル、ＳＲ^１、保護されたチオール、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_１〜６アルキル、ハロゲン、及びＮＨＲ^２から独立して選択される置換基であり、各Ｒ^１は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリールから独立して選択され、各Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、Ｃ_５〜３０アリール、Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ^１、及びＳ（＝Ｏ）_２−Ｒ^１から独立して選択され、ｘは、１からＡｒ^１で利用可能な芳香環原子の総数までの整数であり、＊は前記コアへの結合点を示し、但し、式（１）の置換基は、前記コアの同じ芳香環にて互いにオルト位にないことを条件とする）の置換基とを含む第１の硬化性化合物と、
   ポリマーと、
   １つ以上の溶媒（この場合、総溶媒含有量は、コーティング組成物に基づいて５０〜９９重量％である）と、を含むコーティング組成物。
2. 前記ポリマーは、アクリレート、ビニル芳香族ポリマー、ノボラック、ポリフェニレン、ポリイミド、ポリベンゾオキサゾール、ポリベンズイミダゾール、ポリエーテルスルホン、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項１に記載のコーティング組成物。
3. 前記ポリマーは、アクリレート、ビニル芳香族ポリマー、ノボラック、ポリフェニレン、及びこれらの組み合わせから選択される、請求項２に記載のコーティング組成物。
4. 前記ポリマーは、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、Ｃ_４〜３０縮合複素環式芳香環系、Ｃ_１〜２０脂肪族、及びＣ_３〜２０脂環式から選択されるコアと、前記コアに結合した２つ以上の式（Ｂ−１）
   

   

   （式中、式（Ｂ−１）では、Ａｒ^１は、Ｃ_６炭素環式芳香環、Ｃ_２〜５複素環式芳香環、Ｃ_９〜３０縮合炭素環式芳香環系、及びＣ_４〜３０縮合複素環式芳香環系から選択され、Ｚは、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル、保護されたカルボキシル、ＳＲ^１、保護されたチオール、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_１〜６アルキル、ハロゲン、及びＮＨＲ^２から独立して選択される置換基であり、各Ｒ^１は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、及びＣ_５〜３０アリールから独立して選択され、各Ｒ^２は、Ｈ、Ｃ_１〜１０アルキル、Ｃ_２〜１０不飽和ヒドロカルビル、Ｃ_５〜３０アリール、Ｃ（＝Ｏ）−Ｒ^１、及びＳ（＝Ｏ）_２−Ｒ^１から独立して選択され、ｘは、１からＡｒ^１で利用可能な芳香環原子の総数までの整数であり、＊は前記コアへの結合点を示し、但し、式（Ｂ−１）の置換基は、前記コアの同じ芳香環にて互いにオルト位にないことを条件とする）の置換基とを含む第２の硬化性化合物のＢ段階の反応生成物である、請求項１に記載のコーティング組成物。
5. 式（１）の各Ｚは、ＯＲ^１、保護されたヒドロキシル、カルボキシル、保護されたカルボキシル、ＳＨ、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｃ_１〜６アルキル、及びＮＨＲ^２から独立して選択される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
6. 式（１）の各Ｚは、ヒドロキシルである、請求項５に記載のコーティング組成物。
7. 前記第１の硬化性化合物のコアは、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレンから選択される、請求項１〜６のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
8. 式（１）の各Ａｒ^１は、ピリジン、ベンゼン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、コロネン、トリフェニレン、クリセン、フェナレン、ベンズ［ａ］アントラセン、ジベンズ［ａ，ｈ］アントラセン、及びベンゾ［ａ］ピレンから独立して選択される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
9. 硬化剤、表面レベリング剤、又は流動添加剤を更に含む、請求項１〜８のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
10. 前記第１の硬化性化合物及び前記ポリマーとは異なる架橋剤を更に含む、請求項１〜９のいずれか一項に記載のコーティング組成物。
11. 電子デバイス基板と、
    前記電子デバイス基板の表面に請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコーティング組成物から形成された層と、を含むコーティングされた基板。
12. （ａ）電子デバイス基板を提供する工程と、
    （ｂ）前記電子デバイス基板の表面に請求項１〜１０のいずれか一項に記載のコーティング組成物の層をコーティングする工程と、
    （ｃ）前記硬化性化合物の層を硬化させて硬化された層を形成する工程と、を含む、電子デバイスを形成する方法。
13. 前記硬化された層は、フォトレジスト下層であり、
    （ｄ）前記下層に渡りフォトレジスト層を形成する工程と、
    （ｅ）前記フォトレジスト層を活性化放射線にパターン露光する工程と、
    （ｆ）前記露光されたフォトレジスト層を現像して前記フォトレジスト層にパターンを形成する工程と、
    （ｇ）前記パターンを前記下層に転写する工程と、を更に含む、請求項１２に記載の方法。
14. 工程（ｄ）の前に、前記下層に渡り、シリコン含有層、有機反射防止コーティング層、又はこれらの組み合わせの１つ以上をコーティングする工程を更に含む、請求項１３に記載の方法。
15. 工程（ｆ）の後及び工程（ｇ）の前に、前記シリコン含有層、前記有機反射防止コーティング層、又は前記これらの組み合わせの１つ以上に前記パターンを転写する工程を更に含む、請求項１４に記載の方法。
16. （ｈ）前記パターン化された下層の下の前記電子デバイス基板の層に前記パターンを転写する工程と、
    （ｉ）前記パターン化された下層を除去する工程と、を更に含む、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の方法。