KR100962388B1 - 내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘 함유폴리머, 그 제조 방법 및 그 사용 방법 - Google Patents

내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘 함유폴리머, 그 제조 방법 및 그 사용 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100962388B1
KR100962388B1 KR1020080029371A KR20080029371A KR100962388B1 KR 100962388 B1 KR100962388 B1 KR 100962388B1 KR 1020080029371 A KR1020080029371 A KR 1020080029371A KR 20080029371 A KR20080029371 A KR 20080029371A KR 100962388 B1 KR100962388 B1 KR 100962388B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
formula
monomer
copolymer
composition
methoxy
Prior art date
Application number
KR1020080029371A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080089303A (ko
Inventor
임상학
샤록 모털레비
Original Assignee
제일모직주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 제일모직주식회사 filed Critical 제일모직주식회사
Publication of KR20080089303A publication Critical patent/KR20080089303A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100962388B1 publication Critical patent/KR100962388B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/38—Polysiloxanes modified by chemical after-treatment
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/04—Polysiloxanes
    • C08G77/06—Preparatory processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/42—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences
    • C08G77/44—Block-or graft-polymers containing polysiloxane sequences containing only polysiloxane sequences
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G77/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule
    • C08G77/48—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms
    • C08G77/50—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing silicon with or without sulfur, nitrogen, oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule in which at least two but not all the silicon atoms are connected by linkages other than oxygen atoms by carbon linkages
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0752—Silicon-containing compounds in non photosensitive layers or as additives, e.g. for dry lithography
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/091—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers characterised by antireflection means or light filtering or absorbing means, e.g. anti-halation, contrast enhancement
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/106—Binder containing

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Silicon Polymers (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

본 발명은 화학식 A, B 및 C의 구조를 가지는 모노머 단위체; 및 화학식 D 또는 E의 구조 중 하나 이상의 구조를 가지는 모노머 단위체를 포함하는 공중합체를 포함한다:
[화학식 A]
HSiO(3-a)/2(OH)a
[화학식 B]
Figure 112008022903334-pat00001
[화학식 C]
R1SiO(3-d)/2(OH)d
[화학식 D]
MeSiO (3-e)/2(OH)e
[화학식 E]
R2SiO(3-f)/2(OH)f
상기 식에서, a, b, c, d, e 및 f는 독립적으로 0 내지 2이고, n은 0 내지 약 10이고, R1은 발색단이고, R2는 친수성기이다.
Figure R1020080029371
가교결합된 실리콘-함유 폴리머, 디실란, 포토리소그라피

Description

내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘 함유 폴리머, 그 제조 방법 및 그 사용 방법{ETCH-RESISTANT DISILANE AND SATURATED HYDROCARBON BRIDGED SILICON-CONTAINING POLYMERS, METHOD OF MAKING THE SAME, AND METHOD OF USING THE SAME}
본 발명은 내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘-함유 폴리머, 그 제조 방법, 및 그 사용 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 포토리소그라피 공정에 이용되는 내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘-함유 폴리머, 그 제조방법 및 그 사용방법에 관한 것이다.
반도체 장비, 광전자 소자, 미소 기전 시스템(MEMS) 기기 등과 같은 소자의 제조는 일반적으로 포토리소그라피 공정을 포함하는 마이크로머시닝(micromachining) 공정을 이용한다. 포토리소그라피 공정은 원하는 해상도의 화상을 형성하기에 적합한 소정의 파장을 가지는 광을 사용할 수 있다. 일반적으로 소자 내 부품의 크기를 감소시키는 것은 경제적, 성능, 전체 장비 크기와 같은 여러 가지 다양한 이유로 인해 유리하다. 그러나, 제품의 크기를 줄이는 것은 생산 수율을 유지하기 위해서 제조공정에 앞서 공정의 변수의 제한이 필요할 수 있다. 또한, 줄어든 크기는 소자 형상을 위한 새로운 재료의 개발을 필요로 하여, 추가의 문제를 발생시킬 수 있다.
예컨대, 포토리소그라피 공정을 이용하여 형성된 제품은 크기가 감소함에 따라, 임계적 크기의 조절에 대한 만족감을 달성할 수 없을 수도 있다. 특히, 층에 형성된 포토레지스트를 노광시키는 광은 상기 층 및 층의 계면에서 반사되어, 노광 공정의 정밀성을 떨어뜨릴 수 있다. 따라서, 포토레지스트 아래에 반사방지재를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 재료는 반사방지 특성뿐 아니라, 포토레지스트에 대한 적합한 에칭 선택성을 필요로 할 것이다. 그러나 이러한 많은 반사방지재는 포토레지스트와 실질적으로 유사한 특성을 나타내어, 이들의 사용에 한계가 있다.
본 발명은 내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘-함유 폴리머, 그 제조방법, 및 그 사용방법에 관한 것이다.
따라서, 본 발명의 일 구현예는 실릴하이드라이드 성분(moiety)과 발색단(chromophore)을 포함하는 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실록산 공중합체를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 포토레지스트 아래에 위치하는 반사방지막으로 사용하기에 적합한 공중합체를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 또 다른 특징은 유기 포토레지스트에 대해 에칭 선택성을 가지는 공중합체를 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 상기의 특징 및 다른 장점 중 적어도 하나는 화학식 A, B 및 C의 구조를 가지는 모노머 단위체; 및 화학식 D 또는 E의 구조중 하나 이상의 구조를 가지는 모노머 단위체를 포함하는 공중합체를 포함하는 조성물을 제공함으로써, 달성될 수 있다:
[화학식 A]
HSiO(3-a)/2(OH)a
[화학식 B]
Figure 112008022903334-pat00002
[화학식 C]
R1SiO(3-d)/2(OH)d
[화학식 D]
MeSiO (3-e)/2(OH)e
[화학식 E]
R2SiO(3-f)/2(OH)f
상기 식에서, a, b, c, d, e 및 f는 독립적으로 0 내지 2이고, n은 0 내지 약 10이고, R1은 발색단이고, R2는 친수성기이다.
상기 공중합체는 화학식 A, B, C, D, 및 E 구조를 가지는 모노머 단위체를 모두 포함할 수 있다. n은 0일 수 있고, 1 또는 2일 수 있으며, R1 은 하나 이상의 페닐기 또는 치환된 페닐기를 포함하고, R2는 하나 이상의 지방족 알코올, 지환족 알코올, 에테르 또는 에스테르를 포함할 수 있다.
상기 공중합체는 약 1,000 내지 약 100,000의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 조성물은 리소그라피용 반사방지막일 수 있고, 상기 조성물은 조성물 총중량 대비 약 0.1중량% 내지 약 20중량%의 공중합체를 포함할 수 있고, 상기 조성물은 조성물 총중량 대비 약 80중량% 내지 약 99.9중량%의 용매를 포함할 수 있다.
상기 조성물은 화학식 A, B 및 C의 구조, 및 화학식 D 및/또는 E의 구조를 가지는 모노머 단위체에 각각 해당하는 4 또는 5개의 모노머의 가수분해물 및/또는 축합물일 수 있다. 상기 화학식 A 및 C와 화학식 D 및/또는 E의 구조를 가지는 모노머 단위체에 각각 해당하는 모노머들은 클로로실란 모노머일 수 있고, 화학식 B의 구조를 가지는 모노머 단위체에 해당하는 모노머는 알콕시 실란 모노머 또는 클로로실란 모노머일 수 있다.
본 발명의 상기 기재된 특징과 이점 및 기타의 특징과 이점중 적어도 하나는 제1 모노머, 제2 모노머, 제3 모노머, 및 제4 모노머를 가수분해 및/또는 축합하여, 실록산을 제조하는 단계를 포함하는 공중합체를 제조하는 방법을 제공함으로써, 달성될 수 있을 것이다. 단, 상기 제1 모노머 내지 제4 모노머는 실리콘을 함유하고, 상기 제1 모노머 는 실릴하이드라이드기를 포함하고, 상기 제2 모노머는 디실란기 또는 포화 탄화수소 가교로 가교결합된 2개의 실리콘 원자를 가지는 기를 하나 이상 포함하고, 제3 모노머는 발색단을 포함하고, 제4 모노머는 메틸기 또는 친수성기를 하나 이상 포함한다.
축합된 제1 모노머는 화학식 A의 구조를 가질 수 있다:
[화학식 A]
HSiO(3-a)/2(OH)a
상기 식에서, a는 0 내지 2이다. 상기 제1 모노머는 트리클로로실란, 트리메톡시실란 또는 트리에톡시실란일 수가 있다.
축합된 제2 모노머는 하기 화학식 B의 구조를 가질 수 있다:
[화학식 B]
Figure 112008022903334-pat00003
상기 식에서, b와 c는 독립적으로 0 내지 2이고, n은 0 내지 약 10일 수 있다. 상기 제2 모노머는 디실란기를 포함할 수 있다. 상기 제2 모노머는 헥사에톡시디실란, 헥사클로로디실란, 펜타에톡시디실란, 펜타클로로디실란, 펜타에톡시메틸디실란, 펜타클로로메틸디실란, 테트라 에톡시디실란, 테트라클로로디실란, 테트라에톡시디메틸디실란, 테트라클로로디메틸디실란, 트리에톡시디실란, 트리클로로디실란, 트리에톡시트리메틸디실란, 또는 트리클로로 트리메틸디실란일 수 있다. 상기 제2 모노머는 포화 탄화수소 가교에 의해 가교결합된 2개의 실리콘 원자를 포함할 수 있다.
상기 포화 탄화수소 가교에 의해 가교결합된 2개의 실리콘 원자를 포함하는 기는 하기 화학식 F로 나타낼 수 있다:
[화학식 F]
Figure 112008022903334-pat00004
여기에서, n은 1 내지 약 10일 수 있다.
상기 제2 모노머는 1,2-비스(트리클로로실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 비스(트리클로로실릴)메탄, 비스(트리에톡시실릴)메탄, 1,2-비스(메틸디클로로실릴)에탄 또는 1,2-비스(메틸디에톡시실릴)에탄일 수 있다.
축합된 제3 모노머는 하기 화학식 C의 구조를 가질 수 있다:
[화학식 C]
R1SiO(3-d)/2(OH)d
상기 식에서, d는 0 내지 2이고, R1은 발색단일 수 있다.
상기 발색단은 하나 이상의 페닐기 또는 치환된 페닐기를 포함할 수 있다. 상기 제3 모노머는 페닐트리클로로실란, 페닐트리에톡시실란, 또는 페닐 트리메톡시실란일 수 있다.
축합된 제4 모노머는 하기 화학식 D 또는 E의 구조를 가질 수 있다:
[화학식 D]
MeSiO (3-e)/2(OH)e
[화학식 E]
R2SiO(3-f)/2(OH)f
상기 식에서, e 와 f 는 독립적으로 0 내지 2이고, R2는 친수성기일 수 있다.
제4 모노머는 메틸트리클로로실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리에톡시실란 2-(카르보메톡시)에틸트리클로로실란, 2-(카르보메톡시)에틸트리메톡시실란, 2-(카르보메톡시)에틸트리에톡시실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리클로로실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리메톡시실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리에톡시실란, 히드록시메틸트리클로로실란, 히드록시메틸트리메톡시실란, 히드록시메틸트리에톡시실란, 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실롤란(oxasilolane), 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실릴란(oxasililane), 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실레판(oxasilepane), 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실롤란, 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실릴란, 또는 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실레판(oxasilepane)일 수 있다. 제4 모노머는 메틸기를 포함하고, 상기 공중합체는 친수성기를 가지는 제5 모노머를 추가로 포함할 수 있다.
제4 모노머는 친수성기를 포함하고, 친수성기는 하나 이상의 지방족 알코올, 지환족 알코올, 에테르 또는 에스테르를 포함할 수 있다. 제1, 제3 및 제4 모노머는 클로로실란 모노머이고, 제2 모노머는 알콕시실란 모노머 또는 클로로실란 모노머일 수 있다.
본 발명의 상기 기재된 특징과 이점 또는 다른 특징과 이점 중 적어도 하나는 기판에 조성물을 코팅하여 제1 재료층을 형성하는 단계; 상기 제1 재료층 상에 포토레지스트층을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트층을 패터닝하여 상기 제1 재료층의 일부를 노출시키는 단계; 상기 제1 재료층의 노출된 부분을 제거하여 상기 기판의 일부를 노출시키는 단계; 및 상기 기판의 노출된 부분을 에칭하는 단계를 포함하는 소자의 제조방법을 제공함으로써, 달성될 수 있다. 상기 조성물은 화학식 A, B 및 C의 구조를 가지는 모노머 단위체; 및 화학식 D 또는 E의 구조중 하나 이상의 구조를 가지는 모노머 단위체를 포함하는 공중합체를 포함한다:
[화학식 A]
HSiO(3-a)/2(OH)a
[화학식 B]
Figure 112008022903334-pat00005
[화학식 C]
R1SiO(3-d)/2(OH)d
[화학식 D]
MeSiO (3-e)/2(OH)e
[화학식 E]
R2SiO(3-f)/2(OH)f
상기 식에서, a, b, c, d, e 및 f는 독립적으로 0 내지 2이고, n은 0 내지 약 10이고, R1은 발색단이고, R2는 친수성기이다.
본 발명에 따른 공중합체 내에칭성 및 에칭 선택성이 우수하여 포토리소그라피 공정에 유용하게 이용될 수 있다.
이하, 본 발명은 본 발명의 구현예를 나타내는 첨부 도면을 참조로 하여 상세하게 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 다양한 형태로 변형될 수 있으므로, 이하의 구현예로 제한되어서는 안될 것이다. 또한, 이들 구현예들이 제공되어 본 발명이 완성되고 당업자들에게 본 발명의 범주가 완전히 이해될 것이다.
도면에서, 명확하게 도시하기 위해 층과 영역의 치수는 과장될 수도 있다. 층 또는 소자는 다른 층 또는 기판 "위"에 있는 것으로 칭하는 경우, 이것은 다른 층 또는 기판에 바로 위에 있을 수도 있고, 또는 개재하는(intervening) 층들이 존재할 수도 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 또한, 층이 다른 층 "아래"에 있는 것으로 칭하는 경우, 이것은 다른 층에 바로 아래에 있을 수도 있고, 또는 개재하는 층들이 존재할 수도 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 또한, 층이 2개의 층 "사이"에 있는 것으로 칭하는 경우, 이것은 이 두 층에 사이에 있는 유일한 층일 수도 있고, 또는 하나 이상의 개재하는 층들이 존재할 수도 있다는 것을 이해해야 할 것이다. 동일한 부재 번호는 명세서 전반에서 동일한 구성요소를 의미한다.
도 1a-1c는 본 발명의 일 구현예에 따르는 포토리소그라피 공정을 이용한 소자의 제조방법의 단계를 도시한 것이다. 상기 소자는 예를 들면 반도체 소자, 광전자 소자, 미소 기전 시스템(MEMS) 소자 등일 수 있고, 도 1a에서 기판(100)은 그 위에 목표 재료 층(110)을 가지고 있을 수 있다. 포토리소그라피 공정은 원하는 해상도를 가지는 형태를 제공하기 위해서 목표 재료층(110)을 패터닝하는 데 사용할 수 있다. 실리콘-함유 폴리머층(120)은 목표 재료 층(110) 상에 형성되고, 포토레지스트층(130)은 이 실리콘-함유 폴리머층(120) 상에 형성될 수 있다.
포토리소그라피 공정은 포토레지스트층(130)을 소정의 파장을 가진 광에 예를 들면 마스크(도시되지 않음)를 이용하여 노광시키는 단계를 포함할 수 있다. 광의 파장은 예를 들면 248 nm 또는 193　nm일 수 있다. 이후, 포토레지스트층(130)을 현상하여 사용된 포토레지스트의 성질에 따라 포토레지스트층(130)의 노광 또는 미노광 부분을 제거할 수 있다. 도 1b를 참조하면, 포토레지스트 층(130)을 노광하고 현상하여, 실리콘-함유 폴리머층(120) 상에 포토레지스트 패턴(135)을 제조할 수 있다. 도 1c에 도시되어 있는 바와 같이, 포토레지스트 패턴(135)을 에칭 마스크로 사용하여 그 아래의 실리콘-함유 폴리머층(120) 및 목표 재료층(110)을 패터닝하여, 패터닝된 실리콘-함유 폴리머층(125) 및 패터닝된 목표 재료층(115)을 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 일 구현예에서, 에칭 마스크로 포토레지스트 패턴(135)을 사용하여 실리콘-함유 폴리머층(120)을 패터닝하고, 형성된 패터닝된 실리콘-함유 폴리머층(125)을 목표 재료층(110)을 패터닝하기 위한 하드 마스크로 사용할 수도 있다.
공중합체 및 용매를 포함하는 조성물로부터 실리콘-함유 폴리머층(120)을 얻을 수 있다. 조성물은 예를 들면 스핀-온 코팅법으로 성막될 것이다. 조성물을 성막하는 단계는 저온 경화 공정을 추가로 포함할 수 있다.
조성물에서 공중합체의 중량 평균 분자량은 약 1,000 내지 약 100,000일 수 있다. 조성물은 조성물의 총중량 대비 약 0.1중량% 내지 약 20중량%의 범위로 공중합체를 포함할 수 있다. 조성물은 조성물의 총중량 대비 80중량% 내지 약 99.9중량%의 용매를 포함할 수도 있고, 이외의 다른 물질들도 존재할 수도 있다.
본 발명의 일 구현예에서, 공중합체는 하기와 같은 화학식 A, B 및 C의 구조를 가지는 모노머 단위체; 및 화학식 D 또는 E의 구조중 하나 이상의 구조를 가지는 모노머 단위체를 포함할 수 있다:
[화학식 A]
HSiO(3-a)/2(OH)a
[화학식 B]
Figure 112008022903334-pat00006
[화학식 C]
R1SiO(3-d)/2(OH)d
[화학식 D]
MeSiO (3-e)/2(OH)e
[화학식 E]
R2SiO(3-f)/2(OH)f
상기 식에서, a, b, c, d, e 및 f는 독립적으로 0 내지 2이다. 상기 화학식 B의 모노머 단위체에서, n은 0 내지 약 10일 수 있다. 상기 화학식 C의 모노머 단위체에서, R1은 발색단일 수 있다. 상기 발색단은 예를 들면 248 nm 또는 193　nm 파장을 가지는 광을 흡수할 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, R1은 하나 이상의 페닐(-C6H5) 또는 치환된 페닐기를 포함할 수 있다. 상기 화학식 E의 모노머 단위체에서, R2는 친수성을 가지는 성분일 수 있다. 본 발명의 일 구현예에서, R2는 지방족 또는 지환족 알코올과 같은 성분, 식 -(CH2)p(O(CH2)q)rOR3 (단, p는 1 내지 약 10이고, q는 적어도 1 이상, r은 0 내지 약 10이고, R3는 포화 또는 불포화 C1-C20 탄화수소일 수 있음)의 에테르, 식 -(CH2)sCOOR3(단, s는 적어도 1 이상이고 R3는 포화 또는 불포화 C1-C20 탄화수소일 수 있음)의 에스테르, 또는 식 (CH2)tOCOR3(단, t는 적어도 1 이상이고 R3는 포화 또는 불포화 C1-C20 탄화수소일 수 있음)의 에스테르와 같은 성분을 하나 이상 포함할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따르는 일반화된 공중합체의 화학식 1을 도시하고 있다. 모노머 단위체 A-E의 상대적인 양은 이하에서 화학식 1과 관련하여 설명할 것이다. 그러나, 상기 화학식 1이 복잡하고, 불규칙적인 가교결합된 구조인 공중합체의 정확한 구조를 나타내고자 하는 것은 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 따르는 공중합체는 화학식 1으로 제한된다고 해석하여서는 안될 것이다. 또한, 화학식 1은 단순히 공중합체에서 나타날 수 있는 모노머 단위체의 상대 비율을 명확하게 설명하고자 제공된 것이다.
상기 화학식1에서, R1, R2, a, b, c, d, e 및 f은 화학식 A, B, C, D, 및 E로 표시되는 모노머 단위체와 연관되어 상기에서 설명된 바와 동일한 것이다. 상기 화학식 1을 참조하면, u는 0보다 크고 1-(v+w+x+y) 이하일 수 있고, v는 0보다 크고 1-(u+w+x+y) 이하일 수 있고, w는 0보다 크고 1-(u+v+x+y) 이하일 수 있고, x는 0 이상이고 1-(u+v+w+y) 이하일 수 있고, y는 0 이상이고 1-(u+w+w+x) 이하일 수 있고, 하나 이상의 x 또는 y는 0보다 크다. 또한, 다른 성분들도 존재할 수 있음은 물론이다. 즉, u+v+w+x+y는 1보다 작을 수 있다.
상기 화학식 1에서, n은 0 내지 약 10일 수 있다. 본 발명에 따른 일 구현예에서, 공중합체는 디실란 성분을 가질 수 있고, n은 0일 수 있다. 본 발명에 따른 다른 구현예에서, 공중합체는 포화 탄화수소 가교, 예를 들면 n개의 메틸렌 단위체(n은 1 내지 약 10일 수 있음) 가교에 의해 가교결합된 실리콘 원자들을 가질 수도 있다. 공중합체는 실릴하이드라이드 성분을 추가로 포함할 수도 있다.
공중합체는 상대적으로 다량의 실리콘, 예를 들면 약 20 내지 약 46%의 실리 콘을 포함할 수 있고, 개선된 내에칭성을 나타낼 수 있고, 공중합체를 포함하는 조성물은 낮은 접촉각을 나타낼 수 있다. 조성물은 목표 재료층에, 예를 들면 스핀 코팅에 의해 성막되고, 비교적 낮은 온도로 가열 경화되며, 실온에서 높은 저장 안정성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 구현예에서, 공중합체는 화학식 A, B 및 C의 모노머 단위체에 각각 해당하는 제1, 제2 및 제3 모노머 및 화학식 D 또는 E의 모노머 단위체에 각각 해당하는 제4 또는 제5 모노머의 가수분해 및/또는 축합에 의해 제조될 수 있다. 축합 반응은 물을 첨가하는 단계를 포함할 수 있다. 제1 모노머는 실릴하이드라이드 성분을 포함할 수 있다. 제1 모노머는 예를 들면 트리클로로실란, 트리메톡시실란 또는 트리에톡시실란일 수 있다.
제2 모노머는 디실란 성분 또는 1 내지 10개의 단위체의 메틸렌 가교를 가지는 가교된 실리콘 성분을 포함할 수 있다. 제2 모노머는 예를 들면 헥사에톡시디실란, 1,2-비스(트리클로로실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 비스(트리클로로실릴)메탄, 비스(트리에톡시실릴)메탄, 1,2-비스(메틸디클로로실릴)에탄, 또는 1,2-비스(메틸디에톡시실릴)에탄일 수 있다.
제3 모노머는 발색단-치환된 실리콘 성분을 포함할 수 있다. 발색단은 하나 이상의 페닐기 또는 치환된 페닐기를 포함할 수 있다. 제3 모노머는 예를 들면 페닐트리클로로실란, 페닐트리에톡시실란, 또는 페닐트리메톡시실란일 수 있다.
제4 모노머는 메틸실리콘 성분을 포함할 수 있다. 제4 모노머는 예를 들면 메틸트리클로로실란, 메틸트리메톡시실란 또는 메틸트리에톡시실란일 수 있다.
제5 모노머는 친수성 치환기로 치환된 실리콘을 포함할 수 있다. 친수성 치환기는 화학식 E의 모노머 단위체와 관련되어 상기에서 설명한 바와 같은 R2일 수 있다. 제5 모노머는 예를 들면 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리에톡시실란 2-(카르보메톡시)에틸트리클로로실란, 2-(카르보메톡시)에틸트리메톡시실란, 2-(카르보메톡시)에틸트리에톡시실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리클로로실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리메톡시실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리에톡시실란, 히드록시메틸트리클로로실란, 히드록시메틸트리메톡시실란, 히드록시메틸트리에톡시실란, 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실롤란, 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실릴란, 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실레판, 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실롤란, 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실릴란, 또는 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실레판일 수 있다.
클로로실란을 가수분해 및 축합하여 단축된 공정 시간(수시간 대비 수일)으로 수지(resin)재를 생산할 수도 있다. 클로로실란 가수분해에 의해 생산된 원료는 구조의 복잡성에서 균일성, 우수한 저장 안정성 및 열경화 용이성을 나타낼 수 있다.
제1, 제2, 제3 및 제4 및/또는 제5 모노머는 적합한 용매에서 혼합되고 가수분해되어 예를 들면 불활성 분위기 하에서 조절된 물의 첨가에 의해 중합될 수 있다. 중합 후, 잔류된 물 및/또는 휘발성 부산물은 예를 들면 진공(저압) 분위기로 제거할 수 있다. 중합된 제품은 적합한 용매에 용해되어 저장할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 기재한다.　 그러나 하기한 실시예는 본 발명의 바람직한 일 실시예일 뿐 본 발명이 하기한 실시예에 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
에틸 아세테이트(280　g)에서 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄(17.18　g, 48.45　mmoles), 페닐트리클로로실란(5.12　g, 24.2　mmoles), 메틸트리클로로실란 (16.29　g, 10.9　mmoles) 및 트리클로로실란(6.56　g, 48.4　mmoles)을 혼합함으로써, 공중합체를 제조하였다. 이 혼합물에 에틸 아세테이트(41.3　g)과 에탄올(45.0　g), 및 물(9.59　g, 53.27　mmoles)의 용액을 25　℃, 질소 분위기에서 교반하며 첨가하였다. 혼합물을 40　℃로 가열하고 이 온도에서 120분 동안 교반하였다.
얻어진 혼합물을 25　℃로 식히고, 물로 세척하였다. 잔류의 물과 휘발물은 진공하에서 제거하였다. 얻어진 재료는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서 희석하여 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 있는 공중합체의 5% 용액을 제조하고, 이 용액을 10　℃에서 저장하였다. 실시예 1의 결과물은 다음과 같다:
이론 %Si =36.2; 수율 = 97%; Mw = 13400 Daltons; PD = 2.29.
실시예 2
에틸아세테이트(140　g)에서 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄(34.35 g, 96.9　mmoles), 페닐트리클로로실란(10.25　g, 48.45　mmoles), 메틸트리클로로실란(32.58　g, 217.9　mmoles) 및 트리클로로실란(13.12　g, 96.86　mmoles)을 혼합함으로써, 공중합체를 제조하였다. 이 혼합물에 에틸 아세테이트(82.6　g)과 에탄올(90.0　g) 및 물(19.2　g, 106.7 mmoles)의 용액을 25　℃, 질소 분위기 하에서 교반하며 첨가하였다. 이 혼합물을 40 ℃까지 가열하고 이 온도에서 120분간 교반하였다.
결과의 혼합물을 헥산에 쏟아 붇고, 얻어진 폴리머를 분리하여 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해하여, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해된 5% 공중합체 용액을 제조하였고, 이 용액을 10　℃에서 보관하였다. 실시예 2의 결과물은 다음과 같다:
이론 %Si =36.0; 수율 = 74%; Mw = 22500 Daltons; PD = 1.97.
실시예 3
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(250　g)에서 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄(42.55　g, 120　mmoles), 페닐트리클로로실란(6.35　g, 30　mmoles), 메틸트리클로로실란(8.97　g, 60　mmoles), 및 트리클로로실란(12.2　g, 90　mmoles)을 혼합함으로써, 공중합체를 제조하였다. 이 혼합물에 25　℃, 질소분위기 하에서 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(238　g)내의 물(12　g)을 교반하면서 첨가하였다. 이 혼합물을 40　℃까지 가열하고 이 온도에서 120분간 교반하였다.
얻어진 혼합물을 25　℃로 식히고, 물로 세척하였다. 잔류한 물과 휘발물은 진공하에서 제거하였다. 얻어진 재료는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서 희석하여 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해된 공중합체의 5% 용액을 제조하고, 이 용액을 10　℃에서 저장하였다. 실시예 3의 결과물은 다음과 같다:
이론 %Si =41.3; 수율 = 98%; Mw = 13500 Daltons; PD = 2.64.
실시예 4
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(245　g)에서 헥사에톡시디실란 (9.8　g, 30　mmoles), 페닐 트리클로로실란(6.35　g, 30　mmoles), 메틸트리클로로실란(22.42　g, 150　mmoles) 및 트리클로로실란(12.2　g, 90　mmoles)의 혼합물을 형성함으로써, 공중합체를 제조하였다. 이 혼합물에 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(238g)내의 물(12　g)을 18　℃, 질소분위기 하에서 교반하면서 첨가하였다. 이 혼합물을 23℃까지 가열하고 이 온도에서 120분간 교반하였다.
얻어진 혼합물을 물로 세척하였다. 잔류한 물과 휘발물은 진공하에서 제거하였다. 얻어진 재료는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서 희석하여 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해된 공중합체의 5% 용액을 제조하고, 이 용액을 10　℃에서 저장하였다. 실시예 4의 결과물은 다음과 같다:
이론 %Si =42.4; 수율 = 77%; Mw = 16900 Daltons; PD = 2.58.
실시예 5
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(257　g)에서 비스(트리클로로실 릴) 메탄(8.49　g, 30　mmoles), 페닐트리클로로실란(6.35　g, 30　mmoles), 메틸트리클로로실란 (26.91　g, 180　mmoles) 및 트리클로로실란(8.13　g, 60　mmoles)을 혼합함으로써, 공중합체를 제조하였다. 이 혼합물에 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(238g)내의 물(12　g)을 18　℃, 질소 분위기 하에서 교반하면서 혼합하였다. 이 혼합물을 23℃까지 가열하고 이 온도에서 120분간 교반하였다.
얻어진 혼합물을 물로 세척하였다. 잔류한 물과 휘발물은 진공하에서 제거하였다. 얻어진 재료는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서 희석하여 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해된 공중합체의 5% 용액을 제조하고, 이 용액을 10　℃에서 저장하였다. 실시예 5의 결과물은 다음과 같다:
이론 %Si = 41.6; 수율 = 50%; Mw = 16000 Daltons; PD = 1.71.
실시예 6
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(310　g)에서 1,2-비스(메틸디클로로실릴)에탄(7.68　g, 30　mmoles), 페닐트리클로로실란(6.35　g, 30　mmoles), 메틸트리클로로실란(22.42　g, 150　mmoles) 및 트리클로로실란(12.19　g, 90　mmoles)을 혼합하여 공중합체를 제조하였다. 이 혼합물에 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(238g)내의 물(12　g)을 18　℃, 질소분위기하에서 교반하면서 첨가하였다. 이 혼합물을 23℃까지 가열하고 이 온도에서 120분간 교반하였다.
얻어진 혼합물을 물로 세척하였다. 잔류한 물과 휘발물은 진공하에서 제거하였다. 얻어진 재료는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서 희석하여 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해된 공중합체의 5% 용액을 제조하고, 이 용액을 10　℃에서 저장하였다. 실시예 6의 결과물은 다음과 같다:
이론 %Si =39.2; Mw = 14400 Daltons; PD = 2.03.
실시예 7
프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(246　g)에서 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄(38.7　g, 109.1　mmoles), 페닐트리클로로실란(5.8　g, 27.4　mmoles), 메틸트리클로로실란(6.95　g, 46.5　mmoles), 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리클로로실란(5.53　g, 16.3　mmoles) 및 트리클로로실란(11.2　g, 82.7　mmoles)을 혼합함으로써, 공중합체를 제조하였다. 이 혼합물에 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(206g) 내의 물(10.8　g) 을 25　℃, 질소 분위기 하에서 교반하면서 첨가하였다. 이 혼합물을 40℃까지 가열하고 이 온도에서 180분간 교반하였다.
얻어진 혼합물을 25　℃ 로 식히고, 물로 세척하였다
잔류한 물과 휘발물은 진공하에서 제거하였다. 얻어진 재료는 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에서 희석하여 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해된 공중합체의 5% 용액을 제조하고, 이 용액을 10　℃에서 저장하였다. 실시예 7의 결과물은 다음과 같다:
이론 %Si = 38.9; 수율 = 98%; Mw = 19000 Daltons; PD = 2.41.
본 명세서에서 본 발명의 구현예를 개시하였고, 특정 용어를 사용하였으나, 이들을 일반적이고, 설명하고자 하는 의도로 사용된 것이며, 본 발명을 어떠한 의미로도 제한하고자 하는 것은 아니다. 따라서, 형태에서 다양한 변형이 다음의 설정된 본 발명의 청구의 범위에서 이탈됨 없이 가능하다는 것을 당업자들은 이해할 수 있을 것이다.
도 1A-1C는 본 발명의 일 구현예에 따른 포토리소그라피 공정을 이용하여 소자를 제조하는 단계를 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 구현예에 따른 일반화된 공중합체의 화학식 1을 나타내는 도면.

Claims (28)

  1. 화학식 A의 구조를 가지는 모노머 단위체;
    화학식 B의 구조를 가지는 모노머 단위체;
    화학식 C의 구조를 가지는 모노머 단위체; 및
    화학식 D의 구조 및 화학식 E의 구조 중 적어도 하나의 구조를 가지는 모노머 단위체
    를 포함하는 공중합체를 포함하는 조성물:
    [화학식 A]
    HSiO(3-a)/2(OH)a
    [화학식 B]
    Figure 112010027033527-pat00007
    [화학식 C]
    R1SiO(3-d)/2(OH)d
    [화학식 D]
    MeSiO (3-e)/2(OH)e
    [화학식 E]
    R2SiO(3-f)/2(OH)f
    상기 식에서, a, b, c, d, e 및 f는 독립적으로 0 내지 2이고,
    n은 0 내지 10이고,
    R1은 페닐기 및 치환된 페닐기 중 적어도 하나를 포함하고, R2는 지방족 알코올, 지환족 알코올, 에테르 및 에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 것임.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공중합체가 화학식 A, B, C, D, 및 E 구조를 가지는 모노머 단위체를 포함하는 것인 조성물.
  3. 제1항에 있어서, n이 0인 조성물.
  4. 제1항에 있어서, n 이 1 또는 2인 조성물.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 공중합체가 1,000 내지 100,000의 중량 평균 분자량을 가지는 것인 조성물.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조성물이 리소그라피용 반사방지막이고,
    상기 조성물이 조성물 총중량에 대하여 0.1중량% 내지 20중량%의 공중합체를 포함하고,
    상기 조성물이 조성물 총중량에 대하여 80중량% 내지 99.9중량%의 용매를 포함하는 것인 조성물.
  9. 제1항에 있어서, 상기 공중합체가 화학식 A, B, 및 C의 구조를 가지는 모노머 단위체; 그리고 화학식 D 및 화학식 E 중 적어도 하나의 구조를 가지는 모노머 단위체에 각각 해당하는 4 또는 5개의 모노머의 가수분해물 및 축합물 중 적어도 하나인 조성물.
  10. 제9항에 있어서, 상기 화학식 A 및 C의 구조, 그리고 화학식 D 및 E 중 적어도 하나의 구조를 가지는 모노머 단위체에 각각 해당하는 모노머가 클로로실란 모노머이고, 화학식 B의 구조를 가지는 모노머 단위체에 해당하는 모노머가 알콕시실란 모노머 또는 클로로실란 모노머인 조성물.
  11. 제1 모노머, 제2 모노머, 제3 모노머 및 제4 모노머를 가수분해 및 축합 중 적어도 하나를 수행하여 실록산을 형성하는 단계를 포함하는 공중합체 제조 방법으로서,
    각각의 상기 제1, 제2, 제3 및 제4 모노머는 실리콘을 포함하고,
    상기 제1 모노머는 실릴하이드라이드기를 포함하고,
    상기 제2 모노머는
    디실란기 또는 포화 탄화수소 가교에 의해 가교결합된 2개의 실리콘 원자를 가지는 기를 하나 이상 포함하고,
    상기 제3 모노머는 페닐기 및 치환된 페닐기 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 제4 모노머는 메틸기; 또는 지방족 알코올, 지환족 알코올, 에테르 및 에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 것인
    공중합체의 제조방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 축합된 제1 모노머가 하기 화학식 A의 구조를 가지는 공중합체의 제조방법:
    [화학식 A]
    HSiO(3-a)/2(OH)a
    상기 식에서, a는 0 내지 2임.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제1 모노머가 트리클로로실란, 트리메톡시실란, 및 트리에톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 공중합체의 제조방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 축합된 제2 모노머가 하기 화학식 B의 구조를 가지는 공중합체의 제조방법:
    [화학식 B]
    Figure 112008022903334-pat00008
    상기 식에서, b 및 c는 독립적으로 0 내지 2이고
    n은 0 내지 10임.
  15. 제11항에 있어서, 상기 제2 모노머가 디실란기를 포함하는 것인 공중합체의 제조방법.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제2 모노머가
    헥사에톡시디실란, 헥사클로로 디실란, 펜타 에톡시디실란, 펜타클로로 디실란, 펜타 에톡시메틸디실란, 펜타클로로 메틸디실란, 테트라 에톡시디실란, 테트라클로로 디실란, 테트라 에톡시디메틸디실란, 테트라클로로디메틸디실란, 트리에톡시디실란, 트리클로로디실란, 트리에톡시트리메틸디실란 및 트리클로로트리메틸디실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공중합체의 제조방법.
  17. 제11항에 있어서, 상기 제2 모노머가 포화 탄화수소 가교에 의해 가교결합된 2개의 실리콘 원자를 가지는 기를 포함하는 것인 공중합체의 제조방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 포화 탄화수소 가교에 의해 가교결합된 2개의 실리콘 원자를 가지는 기는 하기 화학식 F로 나타내어지는 것인 공중합체의 제조방법:
    [화학식 F]
    Figure 112008022903334-pat00009
    여기에서 n은 1 내지 10임.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제2 모노머가 1,2-비스(트리클로로실릴)에탄, 1,2-비스(트리에톡시실릴)에탄, 비스(트리클로로실릴)메탄, 비스(트리에톡시실릴)메탄, 1,2-비스(메틸디클로로실릴)에탄 및 1,2-비스(메틸디에톡시실릴)에탄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 공중합체의 제조방법.
  20. 제11항에 있어서, 상기 축합된 제3 모노머가 하기 화학식 C의 구조를 가지는 것인 공중합체의 제조방법:
    [화학식 C]
    R1SiO(3-d)/2(OH)d
    상기 식에서, d는 0 내지 2이고, R1은 페닐기 및 치환된 페닐기 중 적어도 하나를 포함하는 것임.
  21. 삭제
  22. 제11항에 있어서, 상기 제3 모노머가 페닐 트리클로로실란, 페닐 트리에톡시실란, 및 페닐트리메톡시실란으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 공중합체의 제조방법.
  23. 제11항에 있어서, 상기 축합된 제4 모노머가 하기 화학식 D 또는 화학식 E의 구조를 가지는 공중합체의 제조방법:
    [화학식 D]
    MeSiO (3-e)/2(OH)e
    [화학식 E]
    R2SiO(3-f)/2(OH)f
    상기 식에서, e 및 f는 독립적으로 0 내지 2이고, R2는 지방족 알코올, 지환족 알코올, 에테르 및 에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 것임.
  24. 제 11항에 있어서, 상기 제4 모노머가 메틸트리클로로실란, 메틸트리메톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(폴리에틸렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(폴리프로필렌옥시)프로필]트리에톡시실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리클로로실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리메톡시실란, 2-[메톡시(코폴리에틸렌옥시프로필렌옥시)프로필]트리에톡시실란 2-(카르보메톡시)에틸트리클로로실란, 2-(카르보메톡시)에틸트리메톡시실란, 2-(카르보메톡시)에틸트리에톡시실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리클로로실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리메톡시실란, 2-(카르보 t-부톡시)프로필트리에톡시실란, 히드록시메틸트리클로로실란, 히드록시메틸트리메톡시실란, 히드록시메틸트리에톡시실란, 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실롤란, 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실릴란, 2,2-디에톡시-4-메틸-[1,2]옥사실레판, 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실롤란, 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실릴란, 및 2,2-디에톡시-[1,2]옥사실레판으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인 공중합체의 제조방법.
  25. 제11항에 있어서, 상기 제4 모노머가 메틸기를 포함하고, 상기 공중합체는 지방족 알코올, 지환족 알코올, 에테르 및 에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 제5 모노머를 추가로 포함하는 것인 공중합체의 제조방법.
  26. 삭제
  27. 제11항에 있어서, 상기 제1, 제3 및 제4 모노머가 클로로실란 모노머이고, 상기 제2 모노머가 알콕시실란 모노머 또는 클로로실란 모노머인 것인 공중합체의 제조방법.
  28. 기판에 조성물을 코팅하여 제1 재료층을 형성하는 단계;
    상기 제1 재료층 상에 포토레지스트 층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트층을 패터닝하여 상기 제1 재료층의 일부를 노출시키는 단계;
    상기 제1 재료층의 노출된 일부를 제거하여 상기 기판의 일부를 노출시키는 단계; 및
    상기 기판의 노출된 일부를 에칭시키는 단계를 포함하며,
    상기 조성물은
    화학식 A의 구조를 가지는 모노머 단위체;
    화학식 B의 구조를 가지는 모노머 단위체;
    화학식 C의 구조를 가지는 모노머 단위체; 및
    화학식 D의 구조 및 화학식 E의 구조 중 적어도 하나의 구조를 가지는 모노머 단위체를 포함하는 공중합체를 포함하는 것인 소자의 제조방법:
    [화학식 A]
    HSiO(3-a)/2(OH)a
    [화학식 B]
    Figure 112010027033527-pat00010
    [화학식 C]
    R1SiO(3-d)/2(OH)d
    [화학식 D]
    MeSiO (3-e)/2(OH)e
    [화학식 E]
    R2SiO(3-f)/2(OH)f
    상기 식에서, a, b, c, d, e 및 f는 독립적으로 0 내지 2이고,
    n은 0 내지 10이고, R1은 페닐기 및 치환된 페닐기 중 적어도 하나를 포함하고, R2는 지방족 알코올, 지환족 알코올, 에테르 및 에스테르 중 적어도 하나를 포함하는 것임.
KR1020080029371A 2007-03-30 2008-03-28 내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘 함유폴리머, 그 제조 방법 및 그 사용 방법 KR100962388B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/729,839 US8026035B2 (en) 2007-03-30 2007-03-30 Etch-resistant disilane and saturated hydrocarbon bridged silicon-containing polymers, method of making the same, and method of using the same
US11/729,839 2007-03-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080089303A KR20080089303A (ko) 2008-10-06
KR100962388B1 true KR100962388B1 (ko) 2010-06-10

Family

ID=39795030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080029371A KR100962388B1 (ko) 2007-03-30 2008-03-28 내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘 함유폴리머, 그 제조 방법 및 그 사용 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8026035B2 (ko)
KR (1) KR100962388B1 (ko)
CN (1) CN101302346B (ko)
TW (1) TWI389983B (ko)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7833696B2 (en) * 2004-12-17 2010-11-16 Dow Corning Corporation Method for forming anti-reflective coating
JP2009199061A (ja) * 2007-11-12 2009-09-03 Rohm & Haas Electronic Materials Llc オーバーコートされたフォトレジストと共に用いるためのコーティング組成物
US8475996B2 (en) * 2007-12-14 2013-07-02 Asahi Kasei E-Materials Corporation Photosensitive resin composition
KR20110096063A (ko) 2008-12-10 2011-08-26 다우 코닝 코포레이션 실세스퀴옥산 수지
KR20110096155A (ko) * 2008-12-10 2011-08-29 다우 코닝 코포레이션 습식 에칭가능한 반사방지 코팅
KR101030019B1 (ko) * 2009-12-31 2011-04-20 제일모직주식회사 봉지재용 투광성 수지 및 이를 포함하는 전자 소자
KR20110079202A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 제일모직주식회사 레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용한 반도체 집적회로 디바이스의 제조방법
KR101400182B1 (ko) * 2009-12-31 2014-05-27 제일모직 주식회사 포토레지스트 하층막용 조성물 및 이를 이용하는 반도체 소자의 제조 방법
US8932674B2 (en) 2010-02-17 2015-01-13 American Air Liquide, Inc. Vapor deposition methods of SiCOH low-k films
EP2804918A1 (en) * 2012-01-18 2014-11-26 Dow Corning Corporation Silicon-rich antireflective coating materials and method of making same
JP6480691B2 (ja) * 2013-10-21 2019-03-13 アーゼッド・エレクトロニック・マテリアルズ（ルクセンブルグ）ソシエテ・ア・レスポンサビリテ・リミテ ケイ素含有熱または光硬化性組成物
TWI785070B (zh) * 2017-07-31 2022-12-01 美商陶氏有機矽公司 聚矽氧樹脂、相關方法、以及由其形成的膜
US20190211039A1 (en) * 2017-12-08 2019-07-11 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Hydrocarbyloxydisilanes

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308371A (en) 1979-06-14 1981-12-29 Daicel Chemical Industries, Ltd. Process for preparing thermosetting organopolysiloxane
US5359022A (en) 1991-10-01 1994-10-25 Wacker Chemie Gmbh Process for the preparation of organopolysiloxane resins

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5378790A (en) 1992-09-16 1995-01-03 E. I. Du Pont De Nemours & Co. Single component inorganic/organic network materials and precursors thereof
US5962067A (en) 1997-09-09 1999-10-05 Lucent Technologies Inc. Method for coating an article with a ladder siloxane polymer and coated article
JP4096138B2 (ja) 1999-04-12 2008-06-04 Ｊｓｒ株式会社 レジスト下層膜用組成物の製造方法
US6423772B1 (en) 1999-07-16 2002-07-23 Institute Of Chemistry, Chinese Academy Of Sciences Organo-bridged ladderlike polysiloxane, tube-like organosilicon polymers, complexes thereof, and the method for producing the same
KR20000063142A (ko) 2000-02-17 2000-11-06 이응찬 폴리오르가노실세스키옥산 제조용 출발물질,폴리오르가노실세스키옥산 및 폴리오르가노실세스키옥산제조방법
US6420088B1 (en) 2000-06-23 2002-07-16 International Business Machines Corporation Antireflective silicon-containing compositions as hardmask layer
EP1296365B1 (en) * 2001-09-25 2010-09-22 JSR Corporation Method of film formation
US6730454B2 (en) 2002-04-16 2004-05-04 International Business Machines Corporation Antireflective SiO-containing compositions for hardmask layer
KR100515583B1 (ko) 2002-06-27 2005-09-20 주식회사 엘지화학 유기실리케이트 중합체 및 이를 함유하는 절연막
KR20050024721A (ko) 2003-09-01 2005-03-11 삼성전자주식회사 신규 실록산계 수지 및 이를 이용한 반도체 층간 절연막
WO2005068538A1 (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Jsr Corporation ポリマーの製造方法、ポリマー、絶縁膜形成用組成物、絶縁膜の製造方法、および絶縁膜
JP5132027B2 (ja) * 2004-05-12 2013-01-30 株式会社Ａｄｅｋａ ケイ素含有硬化性組成物、及びこれを熱硬化させた硬化物
KR101253487B1 (ko) 2004-12-17 2013-04-11 다우 코닝 코포레이션 반사방지막의 형성방법
EP1825329B1 (en) 2004-12-17 2015-04-08 Dow Corning Corporation Method for forming anti-reflective coating
US7833696B2 (en) * 2004-12-17 2010-11-16 Dow Corning Corporation Method for forming anti-reflective coating
JP5392805B2 (ja) * 2005-06-28 2014-01-22 東レ・ダウコーニング株式会社 硬化性オルガノポリシロキサン樹脂組成物および光学部材

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4308371A (en) 1979-06-14 1981-12-29 Daicel Chemical Industries, Ltd. Process for preparing thermosetting organopolysiloxane
US5359022A (en) 1991-10-01 1994-10-25 Wacker Chemie Gmbh Process for the preparation of organopolysiloxane resins

Also Published As

Publication number Publication date
CN101302346B (zh) 2012-12-26
TW200902632A (en) 2009-01-16
TWI389983B (zh) 2013-03-21
US20080241748A1 (en) 2008-10-02
CN101302346A (zh) 2008-11-12
US8026035B2 (en) 2011-09-27
KR20080089303A (ko) 2008-10-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100962388B1 (ko) 내에칭성 디실란 및 포화 탄화수소 가교결합된 실리콘 함유폴리머, 그 제조 방법 및 그 사용 방법
US8304161B2 (en) Silsesquioxane resins
JP4688882B2 (ja) 反射防止膜の形成方法、レジスト画像の形成方法、パターンの形成方法及び電子デバイスの製造方法
US8025927B2 (en) Method for forming anti-reflective coating
KR101541939B1 (ko) 실세스퀴옥산 수지
US7838615B2 (en) Siloxane resin coating
JP5975582B2 (ja) エポキシ官能性シロキサンオリゴマーを含有するエポキシ官能性の放射線硬化性組成物
JP5587791B2 (ja) シルセスキオキサン樹脂
KR20140122247A (ko) 규소-풍부 반사방지 코팅 재료 및 이의 제조 방법
US8653217B2 (en) Method for forming anti-reflective coating
WO2007094849A2 (en) Antireflective coating material
CN116500863A (zh) 组合的ARC和Si基硬掩模薄膜的组合物
CN116500864A (zh) 组合的ARC和Si硬掩模的组合物
CN116496500A (zh) 用于KrF显微光刻法的单层组合物中组合的硬掩模和ARC

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130313

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140401

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160517

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170526

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180518

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190527

Year of fee payment: 10