KR20060131735A - 집적 회로 장치를 위한 코팅 및 하드 마스크 조성물, 생산방법 및 이들의 용도 - Google Patents
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Abstract
코팅 물질은 하나 이상의 무기 화합물, 및 하나 이상의 고밀도화제를 포함하는 것으로 본원에서 설명되며, 여기서 고밀도화제는 하나 이상의 무기 화합물의 밀도와 비교하여 코팅 물질의 밀도를 증가시킨다. 코팅 물질 생산 방법은 하나 이상의 무기 화합물을 공급하고, 하나 이상의 고밀도화제를 공급하고, 하나 이상의 무기 화합물과 하나 이상의 고밀도화제를 결합하여 코팅 물질을 생산하는 단계를 포함하는 것으로 본원에서 설명되며, 여기서 고밀도화제는 하나 이상의 무기 화합물의 밀도와 비교하여 코팅 물질의 밀도를 증가시킨다.
Description
본 출원은 2003년 10월 7일에 출원된 미국 가출원 제 60/509199에 기초하고, 이는 참조로서 그대로 본원에서 공유되고 통합된다.
본 발명은 일반적으로 코팅 및 하드 마스크 물질 및 조성물에 관한 것이다.
전자 및 반도체 소자는 계속 증가되는 통신 제품 및 데이터 교환 제품과 같은 소비자 제품 및 상업적 전자제품에 사용된다. 이 소비자 및 상업적 제품의 몇몇 예들은 텔레비젼, 컴퓨터, 핸드폰, 무선호출기, PDA(palm-type or handheld organizers), 휴대용 라디오, 카스테레오, 또는 리모콘이 있다. 이러한 소비자 및 상업적 전자제품에 대한 수요가 증가함에 따라, 이와 같은 제품들이 소비자 및 비즈니스를 위해 더욱 작아지고 더욱 휴대성이 좋아지도록 하는 수요 또한 있다.
이러한 제품들의 크기가 줄어드는 결과, 그 제품을 포함하는 소자 또한 점점 작아지고 또는 얇아져야 한다. 사이즈를 줄이거나 스케일을 작게할 필요가 있는 이러한 소자들의 몇몇 예들은 마이크로일렉트로닉스 칩 접속소자(microelectronic chip interconnections), 반도체 칩 소자, 저항기, 축전기, 프린트 서킷 또는 인쇄 회로 기판(Printed Wiring Boards), 와어링(wiring), 키보드, 터치패드, 및 칩 패키징이 있다.
전자 및 반도체 소자의 사이즈 또는 스케일이 줄어드는 경우, 보다 큰 소자 내에 존재하는 임의의 결함은 스케일이 줄어든 소자 내에서 악화될 것이다. 따라서, 보다 큰 소자 내에 존재하거나 할 수 있는 결함 및 불연속성은 가능하다면 보다 작은 전자 제품을 위한 소자의 스케일을 줄이기 전에 확인되고 수정되어야 한다.
전자, 반도체 및 통신기 소자 내에 있는 결함을 확인되고 수정하기 위한 목적으로, 상기 소자, 사용되는 물질 및 상기 소자를 만드는 제조 공정을 분해하고 분석해야 한다. 전자, 반도체 및 통신/데이터-교환장치 소자는 예를 들어 금속, 금속 합금, 세라믹, 무기물, 고분자, 또는 유기금속 물질과 같은 물질의 층으로 구성되어 있다. 물질의 층은 종종 두께가 약 10 옹스트롱(angstroms) 미만 정도로 얇다. 물질의 층의 질을 개선하기 위한 목적으로, 금속 또는 다른 화합물의 물리 기상 증착과 같은 층을 형성하는 공정은 평가되어야 하고, 가능하다면 수정되고 개선되어야 한다.
보다 빠른 성과를 위한 요구를 충족 시키기 위해, 집적 회로 장치의 특징부의 특징적 치수는 계속 줄어들고 있다. 보다 작은 특징부 사이즈를 갖는 장치의 제조는 반도체 제조에서 통상적으로 사용되는 많은 공정 분야에 새로운 도전을 소개한다.
집적회로(IC) 산업에서 3-레벨 포토레지스트 스킴(shemes)과 같은 특정 장치 는 스핀-온 실리케이트 막이 희생 하드 마스크(sacrificial hard mask)로 사용될 것을 요구한다. 하무막(underlying)에 패턴을 정확하게 전사하기 위해서는 고밀도 하드 마스크(dense hard mask)가 필요하다. 하드 마스크가 너무 연하면(불충분한 밀도), 하부 에칭 공정에서 더욱 쉽게 부식될 수 있고, 그 결과 정확한 패턴 전사 능력을 떨어트린다. 화학적으로 증폭된 레지스트(chemically amplified resists)를 가진 포토리소그래피(photolithography)에서, 특정한 막 밀도의 정도(degree)는 UV 흡수 오가노실록산(organosiloxane) 막과 같은 기판막(substrate film)이 레지스트로부터 기판막 자체로 산의 확산을 막는 정도가 필요조건이다. 하부막으로의 확산을 통한 산의 손실은 레지스트 푸팅(resist footing)을 일으킨다. 접촉면의 미스매치(mismatch)는 또한 레지스트 콜랩스(resist collapse)와 같은 문제를 발생시킬 수 있다. 열처리량(Thermal budgets)은 열처리 공정(thermal processing)를 통해 실리케이트 또는 실록산-기재 막이 어느 정도의 밀도를 갖도록 제조될 수 있는지를 제한한다. 3-층 레지스트 공정을 위해, 실리케이트 막의 밀도를 높이면 높일수록, 하부막에 보다 나은 패턴을 전사한다.
그래서, 코팅 및 하드 마스크 물질은 a) 통상적 코팅 물질과 비교하여 밀도를 증가시키고; b) 통상적 코팅 물질과 비교하여 건조 에칭율을 개선하고; c) 자외선 스펙트럼의 범위에서 강하고 균일하게 선택적으로 흡수할 수 있고; d) 레지스트 푸팅(resist footing)을 줄일 수 있고, e) 포토레지스트 현상액에 손상되지 않도록 개발되어야 하고, 기술된 무반사 코팅의 생산 방법은 막 물질, 전자 소자 및 반도체 소자의 생산을 증진시키는데 바람직하다.
본 발명의 요약
코팅 물질은 하나 이상의 무기 화합물 및 하나 이상의 고밀도화제(densifying agent)를 포함하는 것으로 본원에 기술되어 있으며, 여기서 고밀도화제는 밀도를 하나 이상의 무기 화합물의 밀도와 비교하여 코팅 물질의 밀도를 증가시키는 것이다.
코팅 물질을 생산하는 방법은 하나 이상의 무기 화합물을 제공하고, 하나 이상의 고밀도화제를 제공하고, 하나 이상의 무기 화합물과 하나 이상의 고밀도화제를 결합하여 코팅 물질을 형성하는 단계를 포함하는 것으로 본원에 기술되어 있으며, 여기서 고밀도화제는 하나 이상의 무기 화합물의 밀도와 비교하여 코팅 물질의 밀도를 증가시킨다.
본 발명의 상세한 설명
코팅 및 하드 마스크 물질을 위한 상기 진술된 목적에 응하여, 조성물은 a) 통상적 코팅 물질과 비교하여 증가된 밀도를 가지고; b) 통상적 코팅 물질과 비교하여 개선된 에칭율을 가지고; c) 자외선 스펙트럼의 범위에서 강하고 균일하게 선택적으로 흡수할 수 있고; d) 레지스트 푸팅을 줄일 수 있고, e) 감광제 현상액에 손상되지 않도록 개발되어야 하고, 기술된 무반사 코팅의 생산 방법은 막 물질, 전자 소자 및 반도체 소자의 생산을 증진시키는데 바람직하다. 본원에 기재되어 있는 스핀-온되고 베이크된 코팅 물질 및 하드 마스크 물질의 밀도는 CVD 증착 TEOS-기재 실록산 막과 비슷함을 보여준다.
집적 회로 장치를 위한 고려된 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 조성물은 무기물 및/또는 무기 조성물 또는 스핀-온-글라스(SOG) 물질에 통합된 하나 이상의 고밀도화제 또는 밀도-튜닝제(density-tuning agent)를 포함하고, 여기서 코팅 물질은 참조 조성물 및/또는 물질의 밀도보다 높은 밀도를 가진다. 적절한 용매 내에서 하나 이상의 무기물, 무기 조성물 및/또는 스핀-온-글라스 물질을 하나 이상의 고밀도화제와 함께 적절한 용매 내에서 용해시켜 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 조성물을 코팅 용액으로 형성한다. 이 코팅 용액은 단일 및 다중 층 물질, 전자 장비, 및 반도체 장비를 제조함에 있어서 물질의 다양한 층, 기판 및 표면에 적용될 수 있다. 코팅 물질, 하드 마스크 조성물 및/또는 코팅 용액은 기존의 층 물질, 전자 소자 및 반도체 제조 공정에 쉽게 통합되도록 고안된다. 통합을 촉진하는 코팅 물질, 하드 마스크 조성물 및/또는 코팅 용액의 몇몇 특징은 a) 현상액 저항력, b) 표준 포토레지스트 공정 중에서 열 안정성, 및 c) 하부층에 대한 선택적 제거 특성을 포함한다.
고려된 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질은 실리콘-기재, 갈륨-기재, 게르마늄-기재, 비소-기재, 붕소-기재 화합물 또는 이들의 조합물과 같은 무기-기재 화합물을 포함한다. 본원에서 사용되는 것과 같이, "스핀-온 물질", "스핀-온 조성물" 및 "스핀-온 무기 조성물" 표현은 상호 교환하여 사용될 수 있고 기판 또는 표면에 스핀-온될 수 있는 용액 및 조성물을 지칭할 수 있다. "스핀-온-글라스 물질"은 "스핀-온 무기물" 표현의 부분집합을 나타냄은 추가적으로 고려되고, 여기서 스핀-온-글라스 물질은 하나 이상의 실리콘-기재 화합물 및/또는 폴리머를 전체적으로 또는 부분적으로 포함하는 스핀-온 물질을 지칭한다. 더구나, "스핀-온 무기물"은 본원에서 사용된 것과 같이 "무기물"의 부분집합이다. 실리콘-기재 화합물의 예는 메틸실록산, 메틸실세스퀴옥산, 페닐실록산, 페닐실세스퀴옥산, 메틸페닐실록산, 메틸페닐실세스퀴옥산, 실라잔 폴리머, 실리케이트 폴리머, 실실산 유도체 및 이들의 혼합물과 같은 하나 이상의 실록산 화합물을 포함한다. 고려된 실라잔 폴리머는 퍼하이드로실라잔이고, 이는 "투명" 폴리머 백본을 가지고 여기에 발색단(chromophores)이 부착될 수 있다.
고려된 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질은 또한 하나 이상의 실록산 폴리머 또는 블록폴리머, 화학식이 (H0-1.0SiO1.5-2.0)x 인 하이드로겐실록산 폴리머, 화학식 (HSiO1.5)x을 가지는 하이드로겐실세스퀴옥산 폴리머, 및 이들의 조합물을 포함하며, 여기서 x는 약 4 보다 크다. 또한 하이드로겐실세스퀴옥산과 알콕시하이드리도실록산 또는 하이드록시하이드리도실록산의 공중합체가 포함된다. 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질은 추가적으로 화학식(H0-0.1SiO1.5-2.0)n(R0-1.0SiO1.5-2.0)m인 오가노하이드리도실록산 폴리머, 화학식 (HSiOl.5)n(RSiOl.5)m인 오가노하이드리도실세스퀴옥산 고분자, 또는 이들의 조합물을 포함하며, 여기서 m은 0보다 크고 n과 m의 총합은 약 4 보다 크고 R은 알킬 또는 아릴이다. 몇몇 유용한 오가노하이드리도실록산 폴리머는 n과 m의 총합이 약 4 내지 약 5000이며, R은 Cl-C20 아릴기 또는 C6-Cl2 아릴기이다. 몇몇 특정 예는 알킬하이드리도실록산, 예를 들어 메틸하이드리도실록산, 에틸하이드리도실록산, 프로필하이드리도실록산, t-부틸하이드리도실록산, 페닐하이드리도실록산; 및 알킬하이드리도실세스퀴옥산, 예를 들어, 메틸하이드리도실세스퀴옥산, 에틸하이드리도실세스퀴옥산, 프로필하이드리도실세스퀴옥산, t-부틸하이드리도실세스퀴옥산, 페닐하이드리도실세스퀴옥산, 및 이들의 조합물을 포함한다.
하나 이상의 고밀도화제는 하나 이상의 화합물, 물질 또는 용액을 포함하며, 이는 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질에 첨가되어 최종 조성물의 밀도를 "맞추거나" 조절하고 그 결과 최종 물질의 밀도 또는 다른 관련된 물리적 특성이 참조 물질에 비해 증가되며, 참조물질은 365 nm, 248 nm, 193 nm 및 157 nm 주위에서 흡수 피크(peak)를 가지는 것들을 포함한다. 본원에서 사용되는 것과 같이, "참조 물질"은 고밀도화제를 제외한 본원에 기재된 고려된 조성물의 각 성분을 포함하는 물질이다. "참조 물질"은 벤치마크 조성물을 의미하며, 이 조성물로 고려된 조성물을 비교할 수 있다.
고려된 코팅 용액, 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 조성물의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 10% 이상 높은 밀도를 가지도록 고려된다. 고려된 코팅 용액, 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 조성물의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 25% 이상 높은 밀도를 가지도록 추가적으로 고려된다. 고려된 코팅 용액, 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 40% 이상 높은 밀도를 가지도록 또한 고려된다. 몇몇 구체예에서, 고려된 코팅 용액, 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 조성물의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 50% 이상 높은 밀도를 가진다. 다른 구체예에서, 고려된 코팅, 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 조성물의 밀도는 참조 물질의 밀도보다 75% 이상 높은 밀도를 가진다. 또한 다른 예에서, 고려된 코팅 용액, 코팅 물질 및/또는 하드 마스크 조성물의 밀도는 참조 물질의 밀도보다 100% 이상 높은 밀도를 가진다.
그러나, 고밀도화제는 코팅 용액, 박막(resulting film), 하드 마스크 및/또는 코팅 물질의 밀도를 조절할 뿐만 아니라, 층 물질, 전자 소자 또는 반도체 소자의 부분인 최종 조성물의 화학적 성능 및 특성, 기계적 성능 및 구조적 구성에 또한 영향을 미치며, 그 결과 최종 조성물은 최종 조성물에 결합되는 레지스트 물질에 더욱 적합하게 됨이 통찰된다. 더욱 특별하게는, 고밀도화제는 폴리머 특성, 구조적 구성 및 공간 배향(spatial orientation)에 강하게 영향을 미치며, 이는 하부막 코팅(무반사 코팅뿐만 아니라 다른 층 및 층 물질도 포함됨)의 표면 특성을 증가하게 하고, 이는 최적의 레지스트 성능을 위함이다.
고려된 고밀도화제는 두 개로 나눠진 때로는 관련된 기능을 수행하여: a) 첨가되는 조성물의 물리적 특성에 영향을 주고; b) 조성물의 기계적 성능 및/또는 구조적 구성에 영향을 주어야 하며, 이는 폴리머의 특성, 구조적 구성 및 공간 배향(spatial orientation)에 강하게 영향을 주는 것으로 진술될 수도 있으며, 층, 코팅 및/또는 물질의 표면 특성, 예를 들어 무반사 코팅을 증가시키게 되며, 이는 최적의 레지스트 및/또는 소자의 성능을 위함이다.
고려된 고밀도화제는 첨가되는 조성물의 밀도에 영향을 주도록 부분적으로 고안된다. 가능한 고밀도화제의 부류는 a) 임의의 적절한 산성 또는 염기성 용액, 화합물, 및/또는 성분 및/또는 b) 산성 또는 염기성 용액, 화합물 및/또는 성분의 임의의 적절한 강도 또는 농도를 포함한다. 적절한 밀도 "영향자"의 편집물은 큰 세트의 화합물이며, 이 화합물로부터 궁극적 고밀도화제는 선택되는데, 이는 밀도 "영향자"가 최종 조성물의 기계적 성능 및/또는 구조적 구성에 영향을 줄 수 있어야 하고 동시에 또한 최종 스핀-온 조성물을 적합하거나 더욱 적합하도록 만들어야 하기 때문이다. 예를 들어, 이러한 것에 의하여 선택된 고밀도화제를 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질의 용해성 파라미터, 분자량, 녹는점 또는 몇몇 다른 물리적 특성에 적합하도록 고안하는 것이 또한 의도된다. 다시 말하면, 고밀도화제 및 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질은 물리적으로 잘맞지 않을 수 있어, 요망되는 물리적 특성에 의존한다. 바람직한 구체예에서, 요망되는 물리적 특성은 용해성 파라미터 또는 분자량이다. 더욱 바람직한 구체예에서, 요망되는 물리적 특성은 용해성 파라미터이다.
몇몇 적절한 고밀도화제 또는 밀도-튜닝제의 예는 γ-아미노알킬트리알콕시실란 및 이 실란 화합물의 질소-기재 염, 특별하게는 γ-아미노프로필트리에톡시실란(APTEOS) 및 APTEOS-니트레이트와 같은 염기 또는 아민; 물; 소듐 알콕사이드, 포타시윰 알콕사이드, 포타시윰 하이드록사이드와 같은 옥사이드 및 알콕사이드; 하이드로겐 브로마이드와 같은 하이드로겐 할라이드; 염산; 아세트산; 황산; 락트산; 질산; TMAH; 테트라-메틸 암모니윰 아세테이트(TMAA); 테트라-메틸 암모니윰 니트레이트(TMAN); 실리콘과 같은 무기 원자를 가지는 올리고머를 포함하는 아민-기재 올리고머 및 이들의 조합물 부류의 다양한 몰농도를 포함한다. 고려된 질소-기재 염은 또한 하나 이상의 강염기/약산 아민 염을 포함할 수 있다. 고밀도화제의 고려된 몰농도는 0 몰농도, 약 10몰농도 미만, 약 1.0 몰농도 미만, 약 0.1 몰농도 미만 및 약 0.01 몰농도 미만을 포함하고, 이는 레지스트 물질을 위해 선택된 고밀도화제에 의지한다.
고려된 레지스트 물질은 임의의 포토리소그래픽 레지스트 물질을 포함할 수 있으며, 약 157nm, 193nm, 248nm, 365nm의 파장 범위를 가지는 것들을 포함한다. 레지스트 물질의 부류가 너무 넓은 주된 이유는 고밀도화제가 임의의 포토리토그래픽 레지스트 물질을 무반사코팅과 잘맞도록하고 이들을 서로 융화성 있도록 한다는데 있다. 몇몇 고려된 포토리소그래픽 레지스트 물질의 예는 아크릴레이트-기재 레지스트 물질, 에폭시-기재 화학적 증폭 레지스트, 플루오로폴리머 레지스트 (이는 157nm 흡수 파장을 고려하는 경우에 특별하게 유용하다), 폴리(노보네-말레 안하이드라이드)(poly(norbornene-maleic anhydride)) 교호 공중합체(alternating copolyer), 폴리스타일렌 계 및 디아조나프토퀴논/노보락 레지스트를 포함한다.
본 발명 목적의 또 다른 측면에 따르면, 본원에서 설명된 조성물을 합성하는 방법을 제공한다. 고려된 물질은 예를 들어 트리에톡시실란 (HTEOS), 테트라에톡시실란 (TEOS), 메틸트리에톡시실란 (MTEOS), 디메틸디에톡시실란, 테트라메톡시실란 (TMOS), 메틸트리메톡시실란 (MTMOS), 트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리에톡시실란 (PTEOS), 페닐트리메톡시실란 (PTMOS), 디페닐디에톡시실란, 및 디페닐디메톡시실란을 포함하는 다양한 실란 반응물로부터 통상 합성된다. 그러나, 갈리륨, 아르세닉, 게르마늄, 붕소 및 유사한 원자 및 물질은 또한 실리콘 원자와 함께 또는 단일 원자 물질로서 사용되어 스핀-온 물질을 생산할 수 있다.
트리클로로실란, 메틸트리클로로실란, 에틸트리클로로실란, 페닐트리클로로실란, 테트라클로로실란, 디클로로실란, 메틸디클로로실란, 디메틸디클로로실란, 클로로트리에톡시실란, 클로로트리메톡시실란, 클로로메틸트리에톡시실란, 클로로에틸트리에톡시실란, 클로로페닐트리에톡시실란, 클로로메틸트리메톡시실란, 클로로에틸트리메톡시실란, 및 클로로페닐트리메톡시실란과 같은 클로로실란을 포함하는 할로실란은 또한 실란 반응물로 사용된다.
몇몇 선택적 구체예에서, 흡수 화합물은 필수적으로 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질에 첨가 및/또는 통합될 수 있다. 그러나, 흡수 화합물은 본원에서 고려된 코팅 및 하드 마스크 조성물에 통합될 필요가 없는 것으로 이해되어야 한다. 많은 나프탈렌-, 페난트렌- 및 안트라센-기재 화합물은 248nm이하에서 상당한 흡수력을 가진다. 벤젠-기재, 여기서 동일한 조건의 페닐-기재 화합물은 200nm 보다 짧은 파장에서 상당한 흡수력을 가진다. 나프탈렌-, 안트라센-, 페난트렌- 및 페닐-기재 화합물은 종종 염색제로 알려져 있지만, 여기서는 흡수 화합물이라는 용어로 사용되며, 이는 이 화합물의 흡수력은 스펙트럼의 가시 범위 내의 파장에 제한되지 않기 때문이다. 그러나 이러한 모든 흡수 화합물이 무반사 코팅 물질로 사용되기 위한 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질에 통합될 수 있는 것은 아니다. 본 발명의 목적에 따른 사용에 적절한 흡수 화합물은 248 nm, 193 nm, 157 nm과 같은 파장 또는 365 nm와 같은 자외선 파장 주위에서 집중되는 한정 가능한 흡수 피크를 가지며, 이는 포토리소그래피에 사용될 수 있다. 바람직한 "한정 가능 흡수 피크"는 너비에서 1 nm 이상이고, 여기서 너비는 포토리소그래피 분야에서 통상적으로 알려진 방법에 의해 측정되는 것으로 관찰된다. 더욱 바람직한 구체예에서, 한정 가능한 흡수 피크는 너비에서 5nm 이상이다. 한층 더 바람직한 구체예에서, 한정 가능한 피크는 너비에서 10nm 이상이다.
흡수 화합물은 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질 메트릭스 내에서 간질적(interstitially)으로 통합될 수 있다. 흡수 화합물은 또한 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질에 화학적으로 결합될 수 있다. 몇몇 고려되는 구체예에서, 통합가능한 흡수 화합물은 접근가능한 반응기(reactive groups)를 통해 무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질 백본 또는 폴리머 백본과 결합을 형성한다.
무기물, 스핀-온 무기물 및/또는 스핀-온-글라스 물질은 또한 실리콘-기재 화합물 및 약 375nm 미만의 파장에서 빛을 흡수하는 통합가능한 유기 흡수 화합물을 포함할 수 있다. 더구나, 다른 구체예에서 실리콘-기재 화합물 중 하나 이상 또는 하나 이상의 통합 가능한 유기 흡수 화합물은 하나 이상의 알킬기, 알콕시기, 케톤기 또는 아조기를 포함하도록 고려된다.
본 발명의 목적에 따른 사용에 적합한 흡수 화합물의 예는 도 1A-1F에 도시되어 있고, 추가적 흡수 화합물이 적절하거나 요망되는지에 따라, 안트라플라브산, 9-안트라센 카르복실산, 9-안트라센 메탄올, 9-안트라센 에탄올, 9-안트라센 프로판올, 9-안트라센 부탄올, 알리자린, 퀴니자린, 프리물린, 2-하이드록시-4-(3-트리에톡시실릴프로폭시)-디페닐케톤, 2-하이드록시-4-(3-트리메톡시실릴프로폭시)-디페닐케톤, 2-하이드록시-4-(3-트리부톡시실릴프로폭시)-디페닐케톤, 2-하이드록시-4-(3-트리프로폭시실릴프로폭시)-디페닐케톤, 로졸산, 트리에톡시실릴프로필-1,8-나프탈이미드, 트리메톡시실릴프로필-1,8-나프탈이미드, 트리프로폭시실릴프로필-1,8-나프탈이미드, 9-안트라센 카르복시-메틸 트리에톡시실란, 9-안트라센 카르복시-에틸 트리에톡시실란, 9-안트라센 카르복시-부틸 트리에톡시실란, 9-안트라센 카르복시-프로필 트리에톡시실란, 9-안트라센 카르복시-메틸 트리메톡시실란, 9-안트라센 카르복시-에틸 트리부톡시실란, 9-안트라센 카르복시-메틸 트리프로폭시실란, 9-안트라센 카르복시-프로필 트리메톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리프로폭시실란, 10-페난트렌 카르복시-메틸 트리에톡시실란, 10-페난트렌 카르복시-에틸 트리에톡시실란, 10-페난트렌 카르복시-메틸 트리메톡시실란, 10-페난트렌 카르복시-프로필 트리에톡시실란, 4-페닐아조페놀, 4-에톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-메틸 트리에톡시실란, 4-메톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-에틸 트리에톡시실란, 4-에톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-프로필 트리에톡시실란, 4-부톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-프로필 트리에톡시실란, 4-메톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-메틸 트리에톡시실란, 4-에톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-메틸 트리에톡시실란, 4-메톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-에틸 트리에톡시실란, 4-메톡시페닐아조벤젠-4-카르복시-프로필 트리에톡시실란, 및 이들의 조합물을 포함한다. 그러나 특정 화합물의 이 목록은 모든 것을 다 포함하는 목록은 아니며, 고려되고 바람직한 화합물은 이들의 특정 화합물을 포함하는 화학적 화합물 부류로부터 선택될 수 있다.
코팅 물질을 생산하는 방법은 본원에서 설명되며, 이는 하나 이상의 무기 화합물을 제공하고, 하나 이상의 고밀도화제를 제공하고, 하나 이상의 무기 화합물과 하나 이상의 고밀도화제를 결합하여 코팅 물질을 형성하는 단계를 포함하는데, 여기서 고밀도화제는 하나 이상의 무기 화합물의 밀도와 비교하여 코팅 물질의 밀도를 증기시킨다. 추가적으로, 코팅 용액을 생산하는 방법은 하나 이상의 코팅 물질을 제공하고, 하나 이상의 적절한 용매를 제공하고, 코팅 물질과 용매를 혼합하여 코팅 용액을 형성하는 단계를 포함한다.
고려된 조성물을 만드는 한가지 방법은 하나 이상의 무기-기재 조성물, 하나 이상의 고밀도화제, 질산/물의 혼합물과 같은 산/물 혼합물, 및 하나 이상의 용매를 결합하여 반응 혼합물을 형성하고, 반응 혼합물을 환류시켜 고려된 조성물을 형성하는 단계를 포함한다. 형성된 조성물을 그 다음에 하나 이상의 용매로 희석시켜 다양한 두께의 막을 생산하는 코팅 용액을 제공한다. 환류 단계 중에 또는 환류 단계 후에 상기 고밀도화제를 또한 택일적으로 첨가한다. 희석 단계 중에 고밀도화제를 또한 첨가하며, 여기서 막의 두께가 결정된다. 상기 업급된 것과 같은 다른 적절한 구체예에서, 통합가능한 흡수 화합물을 반응 혼합물을 형성하는데 사용된 단계 중에 첨가할 수 있다.
고려된 조성물을 만드는 또 다른 고려된 방법에서, 하나 이상의 무기-기재 조성물과 하나 이상의 고밀도화제와 하나 이상의 용매를 통합하여 반응 혼합물을 형성한다. 반응 혼합물을 그 다음에 환류시켜 고려된 조성물을 형성한다. 형성된 조성물을 하나 이상의 용매에 희석시켜 다양한 두께의 막을 생산하는 코팅 용액을 제공한다. 이 방법에서 고밀도화제는 다양한 통상적 산/물 혼합물일 수 있고, 이는 이는 다른 산을 첨가하거나, 약한 산을 첨가하거나, 또는 보다 많은 물을 첨가할 수 있기 때문이다. 고밀도화제를 또한 희석 단계 중에 첨가할 수 있다. 그러나 추가적으로는, 통합가능한 흡수 화합물을 반응 혼합물을 형성하는 과정 중에 첨가하고 흡수 조성물을 형성한다.
더욱 명확하게는 실란 반응물(예를 들어 HTEOS, 또는 TEOS 및 MTEOS, 또는 TMOS 및 MTMOS); 또는 택일적으로 테트라클로로실란 및 메틸트리클로로실란, 하나 이상의 고밀도화제(예를 들어, APTF, APTEOS-N 또는 APTEOS); 용매 또는 이들의 조합물; 및 산/물 혼합물을 포함하는 반응 혼합물을 반응 용기 내에서 형성한다. 적절한 용매는 아세톤, 2-프로파놀, 다른 간단한 알콜, 케톤 및 에스테르 예를 들어 1-프로파놀, MIBK, 프로폭시프로파놀, 및 프로필 아세테이트를 포함한다. 산/물 혼합물은 예를 들어 질산 및 물이다. 아세트산, 포름산, 인산, 염산 또는 아세트 안하이드라이드와 같은 다른 프로틱산(protic acid) 또는 산 안하이드라이드는 택일적으로 산 혼합물에 사용된다. 수득된 혼합물을 약 1 내지 24 시간 동안 환류시켜 흡수 스핀-온 용액을 생산한다. 이미 언급된 것과 같이, 고밀도화제를 환류 단계 중 또는 후에 첨가할 수 있고, 이는 선택된 레지스트 물질에 의존한다. 또한 이미 언급된 것과 같이, 산/물 혼합물 내 산 농도 및/또는 강도 및 물 농도를 다양하게 하여 고밀도화제가 될 수 있고, 특정 층 물질, 전자 소자 또는 반도체 소자 장치를 위해 선택된 레지스트 물질에 의존한다.
또 다른 구체예에서, 실리케이트 폴리머는 산 촉매 방법 및 본원에 기재된 TEOS, 오가노TEOS 및 MTEOS와 같은 모노머를 사용하여 합성 또는 "성장" 될 수 있다. 본원에 또한 기재된 오가노TEOS 모노머는 박막에 UV 흡수 및/또는 무반사 특성을 제공한다. 반응 공정 중에, 일반적으로 표적 폴리머 분자량 값에 기초한 특정 종말점에서 반응을 멈춘다. 희석 단계 중에, 여기서 실리케이트 또는 실록산 막의 두께가 결정되는데, APTEOS의 작은 양을 혼합물에 첨가한다. APTEOS는 용액의 측정 pH(Ag/AgCl 탐침을 사용하여 측정)가 약 1.2 내지 약 2의 값이 되도록 한다. pH의 증가는 또한 막의 분자량의 증가와 동시에 발생한다. 막 밀도는 같은 두께에서 굴절 지수 측정법 및 완충 HF 산 에칭 검사를 통하여 결정된다. 추가적으로, 막의 굴절 지수는 막 밀도와 함께 증가한다. O2/N2를 사용한 새로운 플라스마 에칭 테이터(3-층 레지스트 공정의 유기 에칭 공정)는 막의 에칭율이 밀도의 증가와 함께 줄어드는 것을 보여준다. 실리케이트 폴리머 및 폴리머 막의 이러한 형태의 검사는 실시예 부분에서 확인될 수 있다.
본원에서 고려되고 설명된 임의의 성분, 폴리머, 조성물, 물질, 용매, 반응 혼합물 및 고밀도화제는 a) 공급자로부터 성분, 폴리머, 조성물, 물질, 용매, 반응 혼합물 및 고밀도화제의 조금 이상의 양을 구입 b) 또 다른 공급원에 의해 공급된 가내 사용 화학제품인 성분, 폴리머, 조성물, 물질, 용매, 반응 혼합물 및 고밀도화제의 조금 이상의 양을 준비하거나 생산하고/또는 c) 가내 또는 그 장소에서 생산되거나 제공된 가내 사용 화학제품인 조금 이상의 성분, 폴리머, 조성물, 물질, 용매, 반응 혼합물 및 고밀도화제를 준비하거나 생산하는 단계를 포함하는 임의의 적절한 방법에 의해 제공될 수 있다.
본원에 개시된 물질 및 조성물을 적절한 용매 또는 용매 혼합물에 희석하여 다양한 두께의 막을 생산하는 코팅 용액을 수득할 수 있다. 적절한 희석 용매는 아세톤, 2-프로판올, 에탄올, 부탄올, 메탄올, 프로필아세테이트, 에틸 락테이트, 프로파졸-P(Propasol-P)라고 상업적으로 알려진 프로필렌 글리콜 프로필 에테르, 및 이들의 조합물을 포함한다. 에틸 락테이트 및 프로필렌 글리콜 프로필 에테르와 같이 높은 끓는점을 가진 희석 용매는 이로운 것으로 알려져 있다. 높은 끓는점 용매는 버블 막 결함의 형성 가능성을 줄이는 것으로 알려져 있다. 대조적으로, 낮은 끓는점 용매는 베이킹 공정 단계 중 증발이 일어날 때 막의 교차결합된 상부 층 아래에 붙잡혀있게 될 수 있고 계속적으로 빈공간을 생산할 수 있다. 본 발명에 유용한 추가적 용매는 택일적으로 글리메(glyme)라고 불리는 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르, 아니졸, 디부틸 에테르, 디프로필 에테르, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트, 펜타놀 및 이들의 조합물을 포함한다. 선택적으로는, 3M(미네소타 민네아폴리스(Minneapolis, MN))에 의해 공급되는 제품 FC4430 또는 DIC(일본)에 의해 공급되는 제품 메가페이스 R08(Megaface R08)과 같은 계면활성제를 또한 코팅 용액에 첨가한다. 코팅 용액은 통상적으로 0.5중량% 내지 20중량% 폴리머이다. 사용전에, 코팅 용액은 표준 여과 기술에 의해 여과된다.
오가노하이드리도실록산 물질을 형성하는 방법은 비극성 용매 및 극성 용매 둘 모두를 포함하는 이중상 용매와 및 상이동촉매(phase transfer catalyst)의 혼합물을 형성하고; 하나 이상의 오가노트리할로실란, 하이드리도트리할로실란을 첨가하고 하나 이상의 고밀도화제를 첨가하여 이중상 반응 혼합물을 공급하고; 이중상 반응 혼합물을 1 내지 24 시간 동안 반응하여 오가노하이드리도실록산 폴리머를 생산하는 단계를 포함한다. 상이동촉매는 테트라부틸암모니윰 클로라이드 및 벤질트리메틸암모니윰 클로라이드를 포함하지만 이에 제한되지 않는다. 대표적인 비-극성 용매는 펜탄, 헥산, 헵탄, 사이클로헥산, 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 카본 테트라클로라이드와 같은 할로겐화 용매 및 이들의 혼합물을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 유용한 극성 용매는 물, 알콜, 및 알콜과 물의 혼합물을 포함한다. 폴리머 용액은 상기 설명된 것과 같이 희석되고 여과되어 코팅 용액을 형성한다.
밀도-튜닝 코팅 용액(흡수 코팅 용액이거나 아닐 수 있다)은 다양한 기판에 적용되어 층 물질, 반도체 공정에서 사용되는 층, 또는 전자 소자에서 사용되는 층을 형성하며, 이는 특정 제조 공정에 의존하고, 통상적으로는 전통적인 스핀-온 증착 기술에 의한다. 이 기술은 분배 스핀, 두께 스핀, 및 열 베이크 단계를 포함하여 적절한 코팅을 생산한다. 통상적 공정은 약 20초 동안 1000 내지 4000 rpm의 두께 스핀과 각각 약 1분 동안 80℃ 내지 300℃의 온도에서 둘 또는 셋 베이크 단계를 포함한다. 밀도-튜닝 코팅은 본 발명에 따르면 약 1.3 내지 약 2.0의 반사 지수를 나타낸다. 본원에서 고려된 밀도-튜닝 코팅은 이들의 밀도-튜닝되지 않은 다른 부분과 비교하여 반사 지수 측정값이 증가됨이 또한 알려져 있다.
본원에서 고려된 기판은 임의의 요망되는 실제로 단단한 물질을 포함한다. 특별하게는 요망되는 기판 층은 막, 글라스, 세라믹, 플라스틱, 금속 또는 코팅된 금속, 폴리머 또는 복합재료를 포함한다. 바람직한 구체예에서, 기판은 실리콘 또는 게르마늄 아르세나이드 다이(arsenide die) 또는 웨이퍼 표면, 구리, 은, 니켈 또는 금 도금된 리드프레임(leadframe)과 같은 페키징 표면, 회로 보드 또는 페키지 인터컨넥트 트레이스와 같은 구리 표면, 비아-웰(via-wall) 또는 보다 단단한 인터페이스("구리"는 순수한 구리 및 이들의 산화물의 고려를 포함한다), 폴리이미드-기재 플렉스 페키지, 납 또는 다른 금속 합금 납땜 볼 표면과 같은 폴리머-기재 페키징 또는 보드 인터페이스, 글라스 및 폴리이미드와 같은 폴리머를 포함한다. 더욱 바람직한 구체예에서, 기판은 페키징 및 회로 보드 산업에서 통상적인 실리콘, 구리, 글라스, 및 또 다른 폴리머와 같은 물질을 포함한다.
많은 출원들, 본원에 개시된 화합물의 용도 및 생산 방법은 미국에서 발행된 특허 US 6,268,457 (2001.7.31); US 6,365,765 (2002.4.2); US 6,368,400 (2002.4.9); US 6,506,497 (2003.1.14); 미국 특허 출원 10/012651 (2001.11.5); 10/012649 (2001.11.5); 10/300357 (2002.11.19); 10/076846 (2002.2.14); 및 10/001143 (2001.11.15); PCT 출원 PCT/US00/15772 (2000.6.8); WO 02/06402 (2001.7.12); PCT/US01/45306 (2001.11.15); 출원계속중인 PCT 출원 PCT US02/36327 (2002.10.31); 유럽 특허 출원 00941275.0 (2000.6.6); 및 01958953.0 (2001.7.17) 및 모든 다른 관련된 외국 및 자국 출원에서 알려진 물질 및 코팅물과 유사하며, 이는 그대로 참조로서 본원에서 모두 통상적으로 인용된다.
실시예
변경된 실리케이트 막을 참조 물질 이상으로 밀도가 증가함을 보여주기 위한 목적으로 생산하고 검사하였다. 이 실리케이트 막을 비-, 부분-, 및 전체-에칭 백 평탄화 공정에서 사용하였다. 본원에 기재되어 있는 실리케이트 막을 3-층 포토레지스트 패턴을 위한 전사층으로서 몇몇 구체예에서 활용하였다. 평탄화 유기 하부층을 통한 패턴 전사 에칭 중에 패턴의 무결성의 보전을 위해 이 막이 필요하다.
표 1은 막을 형성하도록 웨이퍼 상에 코팅 용액을 스피닝 및 용액을 베이킹하여 형성된 실리케이트 막을 보여준다.
| 샘플 | 베이크(℃) | 밀도(G/ CM 3 ) |
| 스핀-온, pH - 2.5 | 80/200 | 1.82 |
| 스핀-온, pH - 4 | 80/200 | 2.09 |
| 스핀-온, pH - 2.5 | 80/300 | 2.09 |
| 스핀-온, pH - 4 | 80/300 | 2.04 |
| CVD TEOS 옥사이드 | N/A | 2.27 |
표 2는 633nm 및 500:1 버퍼 HF 에칭율에서 밀도-변경 실리케이트 막의 반사 지수 측정값을 보여준다. 이 막은 공기 중에서 80/250℃로 베이크 된다.
| 막 | pH | RI @ 633 NM | BOE : 분당 평균 ER |
| 막1 | 2 | 1.464 | 측정 안함 |
| 막2 | 2.5 | 1.415 | 7990.86 |
| 막3 | 4 | 1.422 | 3766.38 |
| 막4(1.8X) | 2.5 | 1.440 | 568.2 |
| 막5(1.8X) | 4 | 1.444 | 302.76 |
표 3은 다른 pH에서 두 개의 대조군 실리케이트 막과 두 개의 밀도-변경 실리케이트 막을 보여준다. 에칭율은 유기 막의 RIE 공정에서 보여진다. 에칭 기구는 텔 유나이티 DRM(TEL Unity DRM)이다. RIE 방법 조건은 20mT, 1000W, 37mm 및 N2/O2 =120/30 sccm이다. 베이크 온도은 150/300℃이고, 주위 공기에서 질소 없이 수행되었다. 참조를 위해, 플라스마 화학 증착 (plasma enhanced CVD) TEOS SiO2 막의 에칭율은 2.91 Å/s이다. 유기 유전체 로우-k(low-k) 막의 에칭율은 67 Å/s이다.
| 막 | 에칭 시간 (초) | TH. 사전-에칭 (Å) | TH. 사후-에칭 (Å) | 에칭율 (Å/분) | 에칭율 (Å/초) | 비균일성 (Nonuni.) 사전-에칭 (%) | 비균일성 (Nonuni.) 사후-에칭 (%) |
| 대조군 1 pH = 2.5 | 15 | 833 | 739 | 373.98 | 6.23 | 0.97 | 0.98 |
| 대조군 2 pH = 4 | 15 | 812 | 733 | 316.57 | 5.28 | 0.97 | 0.98 |
| 샘플 1 pH = 2.5 | 15 | 797 | 757 | 159.57 | 2.66 | 0.97 | 0.98 |
| 샘플 2 pH = 4 | 15 | 826 | 781 | 178.26 | 2.97 | 0.97 | 0.87 |
도 2-5는 표 3에 목록에 있는 막의 두께 안정성 실험값을 보여준다. 대조군 1 및 2는 도 2 및 3에서 보여진다. 도 4 및 5는 샘플 1 및 2를 위한 선택된 데이타를 보여준다.
상기-참조된 미국, PCT 및 외국 출원에서 찾을 수 있는 실시예와 합성 방법은 또한 본원에 발표된 개시 내용에 적용할 수 있고 관련되어 있다.
따라서, 코팅 및 하드 마스크 조성물의 특정 구체예 및 적용과 밀도-튜닝제 또는 고밀도화제를 포함하고 밀도 특성을 증가시키는 코팅 및 하드 마스크 물질을 생산하는 방법은 개시되어 있다. 그러나, 이미 설명된 것들 외의 보다 많은 추가적인 변경은 본원에서의 발명적 사고로부터 벗어남 없이 가능하다는 것은 당업자에게 명백하다. 그래서 발명의 주제는 본원에 개시된 것의 의도를 제외하고 제한되지 않아야 한다. 더욱이, 상세한 설명을 해석함에 있어서, 모든 용어는 가능한 넓은 방법으로 본문과 일치하게 해석되어야 한다. 특히 "포함하다" 및 "포함하는"의 용어는 알려진 바와 같이 요소, 성분 또는 단계로 비-배타적인 방법으로 해석되어야 하며, 언급된 요소, 성분, 또는 단계는 존재할 수 있거나, 활용될 수 있거나, 충분히 언급되지 않은 다른 요소, 성분 또는 단계와 통합될 수 있음을 알 수 있다.
도 1A-1F는 몇몇 고려된 실시예를 위한 고려된 흡수 화합물을 보여준다.
도 2는 대조군/참조물질을 위한 두께 안정성 데이타를 보여준다.
도 3은 대조군/참조물질을 위한 두께 안정성 데이타를 보여준다.
도 4는 고려된 코팅 물질을 위한 두께 안정성 데이타를 보여준다.
도 5는 고려된 코팅 물질을 위한 두께 안정성 데이타를 보여준다.
Claims (48)
- 하나 이상의 무기 화합물 및 하나 이상의 무기 화합물의 밀도와 비교하여 코팅 물질의 밀도를 증가시키는 하나 이상의 고밀도화제를 포함하는 코팅 물질.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 무기 화합물이 참조 물질임을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 2 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 10% 이상 더 큼을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 3 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 25% 이상 더 큼을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 4 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 50% 이상 더 큼을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 5 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 75% 이상 더 큼을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 무기 화합물이 하나 이상의 실리콘-기재 화합물을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 7 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 하나 이상의 실록산 화합물, 하나 이상의 실라잔 폴리머, 디메틸실록산, 디페닐실록산, 메틸페닐실록산, 하나 이상의 실리케이트 폴리머, 하나 이상의 실실산(silsilic acid) 유도체, 및 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 8 항에 있어서, 하나 이상의 실록산 화합물이 메틸실록산, 메틸실세스퀴옥산, 페닐실록산, 페닐실세스퀴옥산, 메틸페닐실록산, 메틸페닐실세스퀴옥산 또는 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 7 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 화학식이 (H0-1.0SiO1.5-2.0)x인 하나 이상의 하이드로겐실록산 폴리머, 화학식이 (HSiO1 .5)x인 하나 이상의 하이드로겐실세스퀴옥산 폴리머(상기 식에서 x는 약 4 보다 큼) 및 실실산 유도체 또는 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 7 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 하이드로겐실세스퀴옥산과 알콕시하이드리도실록산 또는 하이드록시하이드리도실록산의 공중합체를 포함 함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 7 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 아크릴 실록산 폴리머, 실세스퀴옥산-기재 폴리머, 실실산 유도체, 화학식이 (H0 -1.0SiO1 .5-2.0)n(R0 -1.0SiO1 .5-2.0)m인 오가노하이드리도실록산 폴리머, 화학식 (HSiOl .5)n(RSiOl .5)m 인 오가노하이드리도실세스퀴옥산 폴리머(상기 식에서 m은 0보다 크고 n과 m의 합은 약 4 보다 크고 R은 알킬 또는 아릴임) 및 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 12 항에 있어서, 오가노하이드리도실록산 폴리머가 메틸하이드리도실록산, 에틸하이드리도실록산, 프로필하이드리도실록산, t-부틸하이드리도실록산, 페닐하이드리도실록산 및 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 12 항에 있어서, 실세스퀴옥산-기재 폴리머가 메틸하이드리도실세스퀴옥산, 에틸하이드리도실세스퀴옥산, 프로필하이드리도실세스퀴옥산, t-부틸하이드리도실세스퀴옥산, 페닐하이드리도실세스퀴옥산 및 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 고밀도화제가 하나 이상의 염기, 하나 이상 의 질소-기재 염, 물, 하나 이상의 옥사이드, 하나 이상의 알콕사이드, 하나 이상의 하이드로겐 할라이드 및 하나 이상의 산을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 15 항에 있어서, 하나 이상의 염기가 아민을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 16 항에 있어서, 하나 이상의 아민이 γ-아미노알킬트리알콕시실란을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 15 항에 있어서, 하나 이상의 질소-기재 염이 하나 이상의 강염/약산 아민 염을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 15 항에 있어서, 질소-기재 염이 γ-아미노프로필트리에톡시실란 및 APTEOS-질산염를 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 15 항에 있어서, 하나 이상의 옥사이드 또는 알콕사이드가 소디윰 알콕사이드, 포타시윰 알콕사이드 및 포타시윰 하이드록사이드를 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 15 항에 있어서, 하나 이상의 하이드로겐 할라이드가 하이드로겐 브로마 이드를 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 15 항에 있어서, 하나 이상의 산이 염산, 아세트산, 황산, 락트산 및 질산을 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 고밀도화제가 TMAH; 테트라-메틸 암모니윰 아세테이트 (TMAA), 테트라-메틸 암모니윰 니트레이트 (TMAN) 및 아민-기재 올리고머를 포함함을 특징으로 하는 코팅 물질.
- 제 1 항의 코팅 물질 및 하나 이상의 용매를 포함하는 스핀-온 코팅 용액.
- 제 1 항의 코팅 물질, 하나 이상의 기판 층 및 하나 이상의 추가 층을 포함하는 층상 성분.
- 하나 이상의 무기 화합물을 제공하고,하나 이상의 고밀도화제를 제공하고,하나 이상의 무기 화합물과 하나 이상의 무기 화합물의 밀도에 비교하여 코팅 물질의 밀도를 증가시키는 하나 이상의 고밀도화제를 조합하여 코팅 물질을 형성하는 것을 포함하는 코팅 물질 생산 방법.
- 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 무기 화합물이 참조 물질임을 특징으로 하는 방법.
- 제 27 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 10% 이상 더 큼을 특징으로 하는 방법.
- 제 28 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 25% 이상 더 큼을 특징으로 하는 방법.
- 제 29 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 50% 이상 더 큼을 특징으로 하는 방법.
- 제 30 항에 있어서, 코팅 물질의 밀도가 참조 물질의 밀도보다 75% 이상 더 큼을 특징으로 하는 방법.
- 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 무기 화합물이 하나 이상의 실리콘-기재 화합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 32 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 하나 이상의 실록산 화합물, 하나 이상의 실라잔 폴리머, 디메틸실록산, 디페닐실록산, 메틸페닐실록 산, 하나 이상의 실리케이트 폴리머, 하나 이상의 실실산 유도체, 및 이들의 혼합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 33 항에 있어서, 하나 이상의 실록산 화합물이 메틸실록산, 메틸실세스퀴옥산, 페닐실록산, 페닐실세스퀴옥산, 메틸페닐실록산, 메틸페닐실세스퀴옥산 또는 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 32 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 화학식이 (H0-1.0SiO1.5-2.0)x인 하나 이상의 하이드로겐실록산 폴리머, 화학식이 (HSiO1.5)x인 하나 이상의 하이드로겐실세스퀴옥산(상기 식에서 x는 약 4 보다 큼) 및 실실산 유도체 또는 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 32 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 하이드로겐실세스퀴옥산과 알콕시하이드리도실록산 또는 하이드록시하이드리도실록산의 공중합체를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 32 항에 있어서, 하나 이상의 실리콘-기재 화합물이 아크릴 실록산 폴리머, 실세스퀴옥산-기재 폴리머, 실실산 유도체, 화학식이 (H0-1.0SiO1.5-2.0)n(R0-1.0SiO1.5-2.0)m인 오가노하이드리도실록산 폴리머, 화학식 (HSiOl .5)n(RSiOl .5)m 인 오가 노하이드리도실세스퀴옥산 폴리머(여기서 m은 0보다 크고 n과 m의 합은 약 4보다 크고 R은 알킬 또는 아릴임) 및 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 37 항에 있어서, 오가노하이드리도실록산 폴리머가 메틸하이드리도실록산, 에틸하이드리도실록산, 프로필하이드리도실록산, t-부틸하이드리도실록산, 페닐하이드리도실록산 및 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 37 항에 있어서, 실세스퀴옥산-기재 폴리머가 메틸하이드리도실세스퀴옥산, 에틸하이드리도실세스퀴옥산, 프로필하이드리도실세스퀴옥산, t-부틸하이드리도실세퀴스옥산, 페닐하이드리도실세스퀴옥산 및 이들의 조합물을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 고밀도화제가 하나 이상의 염기, 하나 이상의 질소-기재 염, 물, 하나 이상의 옥사이드, 하나 이상의 알콕사이드, 하나 이상의 하이드로겐 할라이드 및 하나 이상의 산을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 40 항에 있어서, 하나 이상의 염기가 아민을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 41 항에 있어서, 하나 이상의 아민이 γ-아미노알킬트리알콕시실란을 포 함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 40 항에 있어서, 하나 이상의 질소-기재 염이 하나 이상의 강염/약산 아민 염을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 40 항에 있어서, 질소-기재 염이 γ-아미노프로필트리에톡시실란 및 APTEOS-질산염을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 40 항에 있어서, 하나 이상의 옥사이드 또는 알콕사이드가 소디윰 알콕사이드, 포타시윰 알콕사이드 및 포타시윰 하이드록사이드를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 40 항에 있어서, 하나 이상의 하이드로겐 할라이드가 하이드로겐 브로마이드를 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 40 항에 있어서, 하나 이상의 산이 염산, 아세트산, 황산, 락트산 및 질산을 포함함을 특징으로 하는 방법.
- 제 26 항에 있어서, 하나 이상의 고밀도화제가 TMAH; 테트라-메틸 암모니윰 아세테이트 (TMAA), 테트라-메틸 암모니윰 니트레이트 (TMAN) 및 아민-기재 올리고 머를 포함함을 특징으로 하는 방법.
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