JP2021528536A - モノアルキルスズアルコキシドの安定な溶液、並びにそれらの加水分解生成物及び縮合生成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、参照により本明細書中に組み込まれている「Stable Solutions Of Monoalkyl Tin Alkoxides And Their Hydrolysis And Condensation Products」という名称のJiangらへの2018年6月21日に出願された同時係属の米国仮特許出願第62/688,215号明細書に対する優先権を主張する。
基板表面に前駆体溶液でコーティングを形成させるステップであって、前駆体溶液は、調節された前駆体溶液を形成するために使用される溶媒の含水量を標的値の約±15%以内に調節することからもたらされる均一な組成物を有し、選択した含水量は、約300重量ppm〜約10,000重量ppmであるステップと;
コーティングを乾燥させるステップと;
乾燥したコーティングを照射して、潜像を形成させるステップと
を含む。
RSnX3+3H2O→RSn(OH)3+3HX、
RSn(OH)3→RSnO(1.5−(x/2))OHx+(x/2)H2O。
この実施例は、市販のアルコール試料の含水量の測定を提供する。アルコールは、純度レベルが99.9%純度として報告される半導体グレードの4−メチル−2−ペンタノールであった。
一連の12の溶液を、調製した。3つの溶液は、単一のモノアルキルスズトリアルコキシドを含有し、残りの9つの溶液は、3つのスズ化合物のブレンドを含んだ。
3つの溶液を、MeSn(Ot−アミル)3とのt−BuSn(Ot−アミル)3のブレンドで調製した。これらの溶液は、上記の単一化合物溶液の表記に基づいてXY溶液と参照される。XY20と表示する100mLの0.05M[Sn]の溶液を調製するために、1.619mLのt−BuSn(Ot−アミル)3(ρ=1.08g/cm3)及び0.356mLのMeSn(Otアミル)3(ρ=1.11g/cm3)を、グローブボックス中で混合した。次いで、選択したH2O濃度を有する4−メチル−2−ペンタノールを、0.05Mの最終[Sn]まで、シュレンクライン上の事前混合した前駆体へとカニューレ導入した。XY20の表記は、20モルパーセントのY構成要素、すなわち、MeSn(Ot−アミル)3、及び80モルパーセントのt−ブチル化合物を示す。同様に、XY35及びXY50ブレンドを、それぞれ、35モルパーセントのメチル化合物及び50モルパーセントのメチル化合物と共に調製した。
3つの溶液を、i−PrSn(Ot−アミル)3とのt−BuSn(Ot−アミル)3のブレンドで調製した。XZ75と表示する100mLの0.05M[Sn]の溶液を調製するために、0.506mlのt−BuSn(Ot−アミル)3及び1.443mLのi−PrSn(Ot−アミル)3(ρ=1.10g/cm3)を、グローブボックス中で混合した。次いで、選択したH2O濃度を有する4−メチル−2−ペンタノールを、0.05Mの最終[Sn]まで、シュレンクライン上の事前混合した前駆体へとカニューレ導入した。XZ75の表記は、75モルパーセントのZ構成要素、すなわち、i−PrSn(Ot−アミル)3、及び25モルパーセントのt−ブチル化合物を示す。同様に、XZ40及びXZ25ブレンドを、それぞれ、40モルパーセントのイソプロピル化合物及び25モルパーセントのイソプロピル化合物と共に調製した。
3つの溶液を、MeSn(Ot−アミル)3とのi−PrSn(Ot−アミル)3のブレンドで調製した。ZY50と表示する100mLの0.05M[Sn]の溶液を調製するために、0.962mLのi−PrSn(Ot−アミル)3及び0.890mLのMeSn(Ot−アミル)3を、グローブボックス中で混合した。次いで、選択したH2O濃度を有する4−メチル−2−ペンタノールを、0.05Mの最終[Sn]まで、シュレンクライン上の事前混合した前駆体へとカニューレ導入した。ZY50の表記は、50モルパーセントのY構成要素、すなわち、MeSn(Ot−アミル)3、及び50モルパーセントのイソプロピル化合物を示す。同様に、ZY25及びZY75ブレンドを、それぞれ、25モルパーセントのメチル化合物及び75モルパーセントのメチル化合物と共に調製した。
表2は、単一のアルキル種、並びにRSn(Ot−アミル)3とアルキル基R=t−ブチル(X)、メチル(Y)、及びi−Pr(Z)との2成分混合物の溶解が関与する、上記で記述した12の溶液についての安定性の結果を要約する。4−メチル−2−ペンタノール(4M2P)溶媒の含水量を、表の第2の列及び5つの中央の欄において示す。含水量は、4M2P溶媒の試料の含水量を測定し、脱イオン水を加えて、所望の調節した水の量を得ることによって調節される。上で述べたように、様々な種は、溶液中で相互作用し、その結果、溶液中に加えられる種への参照は、混合物中で形成される錯体種より容易に評価することができる。
表3A及び表3Bは、300mmのSiウエハー上に堆積された一連のXY20試料から作製したフィルムコーティングの厚さを要約する。フィルム厚さを、ウエハー全体に亘る29のポイントを測定することによってKLA Tencorによって製造されたAleris Ellipsometer上で測定し、各試料についての対応する要約したデータを、表3A及び表3Bにおいて提示する。
Claims (22)
- 有機溶媒と約0.004M〜約1.0Mであるスズ濃度を有する第1のモノアルキルスズトリアルコキシド(RSn(OR’)3)との混合物を含む、放射線パターニング可能なコーティングのための調節された前駆体溶液を調製する方法であって、
前記有機溶媒及び前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドを混合して、前記調節された前駆体溶液を形成することを含み、前記溶媒は、選択した値の±15パーセント以内まで含水量を有するように調節されており、前記調節された含水量は、10,000重量ppm以下である、方法。 - 前記調節された含水量を有する前記溶媒が、前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドとの前記混合物の形成の前に、ストック溶媒への水の添加を含むプロセスによって形成される、請求項1に記載の方法。
- 前記有機溶媒が、約10℃以下の融点を有するアルコールであり、前記調節された前駆体溶液が、少なくとも42日間安定である、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記有機溶媒が、4−メチル−2−ペンタノールである、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記前駆体溶液が、約0.01M〜約0.25Mのスズ濃度を有する、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶媒の前記含水量が、約250重量ppm〜約10,000重量ppmの値に調節され、前記調節された前駆体溶液が、少なくとも42日間安定である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記溶媒の前記含水量が、約300重量ppm〜約5,000重量ppmの値に調節され、前記調節された前駆体溶液が、少なくとも148日間安定である、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドが、モノアルキルスズ(Ot−アミル)3を含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドが、t−ブチルスズトリアルコキシドを含む、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記混合物が、成分として、前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドと別個の第2のモノアルキルスズトリアルコキシドをさらに含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドが、第1のモノアルキルスズ(Ot−アミル)3を含み、前記第2のモノアルキルスズトリアルコキシドが、第2のモノアルキルスズ(Ot−アミル)3を含み、前記第1のモノアルキルリガンドが、前記第2のモノアルキルリガンドと別個である、請求項10に記載の方法。
- 前記調節された前駆体溶液が、少なくとも6カ月間安定である、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 基板上で放射線パターニング可能なコーティングを形成する方法であって、請求項1に記載の方法によって形成された調節された前駆体溶液のコーティングを形成することを含み、前記コーティングは、約45nm以下の平均厚さを有し、3シグマ厚さ変動は、約1.15nm以下である、方法。
- 選択した含水量を有するアルコール及び第1のモノアルキルスズトリアルコキシド(RSn(OR’)3)の混合物を含む溶液であって、約0.004M〜約1.0Mのスズ濃度を有し、前記選択した含水量は、少なくとも約250重量pmであり、少なくとも42日間安定である、溶液。
- 有機溶媒が、約10℃以下の融点を有するアルコールである、請求項14に記載の溶液。
- 前記選択した含水量が、約300重量ppm〜約10,000重量ppmの値に調節される、請求項14又は請求項15に記載の溶液。
- 前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドが、モノアルキルスズ(Ot−アミル)3を含む、請求項14〜16のいずれか一項に記載の溶液。
- 前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドが、t−ブチルスズトリアルコキシドを含む、請求項14〜16のいずれか一項に記載の溶液。
- 前記混合物が、成分として、前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドと別個である第2のモノアルキルスズトリアルコキシドをさらに含む、請求項14〜18のいずれか一項に記載の溶液。
- 前記第1のモノアルキルスズトリアルコキシドが、モノアルキルスズ(Ot−アミル)3及び前記第2のモノアルキルスズ(Ot−アミル)3を含み、前記第1のモノアルキルリガンドが、前記第2のモノアルキルリガンドと別個である、請求項19に記載の溶液。
- 前記溶液が少なくとも6カ月間安定である、請求項14〜20のいずれか一項に記載の溶液。
- 放射線感受性コーティングをパターニングする方法であって、
基板表面に前駆体溶液でコーティングを形成することであって、前記前駆体溶液は、調節された前駆体溶液を形成するために使用される溶媒の含水量を標的値の約±15%以内に調節することからもたらされる均一な組成物を有し、選択した含水量は、約300重量ppm〜約10,000重量ppmであること;
前記コーティングを乾燥させること;および
前記乾燥したコーティングを照射して、潜像を形成させること
を含む、方法。
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