CN101441415A - 抗反射涂层 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种在基质中形成特征的方法,其包括步骤:在基质上形成介电层;在介电层上形成抗反射涂层;在抗反射涂层上形成光刻胶图案;穿过图案化的光刻胶蚀刻介电层;和除去抗反射涂层和光刻胶,其中抗反射涂层为由式SivOwCxNuHyFz表示的薄膜,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为1-35原子%,w为1-40原子%,x为5-80原子%,u为 0-50原子%,y为10-50原子%以及z为0-15原子%,其中抗反射涂层是通过组合物化学气相沉积形成的,其中所述组合物包含(1)从有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃,并且其中所述烃基本上不从抗反射涂层中除去。
Description
参照相关申请
本申请根据35 U.S.C.§119(e)要求于2007年10月12日提出的在先美国专利申请系列号No.60/979,585的优先权,在此将其引入以作参考。
发明背景
本发明涉及制造半导体设备的方法。更具体地,本发明涉及在硅、介电材料以及由此形成的集成电路前体结构上形成抗反射涂层(ARC)的方法。
为了适应更快性能的需求,集成电路设备特征的基准尺寸已连续地缩小。具有更小特征尺寸的设备的制造对许多传统用于半导体制造的方法提出了新的挑战。对与超大规模集成半导体配线相关的高密度和高性能的逐步升高的需求要求在互联技术中的响应性变革。现已发现,在提供低RC(电阻电容)互联图案方面,特别地在亚微米级接触和沟槽由小型化施加而具有高展弦比方面,难以满足这种逐步升高的需求。用以改善组分密度的增加和互联横截面的缩小的有害影响的努力包括,使用具有比典型氧化绝缘材料(“低k材料”)更低介电系数的绝缘材料,和使用具有比典型铝(Al)导电材料更高导电性的导电材料。在典型的现代互连技术(ICs)中铜正显现用作片上导体的主导材料。
然而,铜(Cu)对精确的图案化和蚀刻仍存在挑战。例如,铜不易于形成挥发性氯化物或氟化物,使得基于氯和/或氟化学的离子蚀刻不可实行地缓慢。因此,在图案化的光刻胶(photoresist)层之下Cu层被选择性蚀刻掉的负图案化,已被“波形花纹镶嵌”或“双重波形花纹镶嵌”的图案化大规模取代。所形成的IC结构或特征称作波形花纹镶嵌或双重波形花纹镶嵌结构或特征。
来自位于光刻胶层之下的面(或多个面)上的暴光辐射的反射,会导致在ICs中特征制造和图案化方面发生问题。例如,在光刻胶层内发生的入射和反射辐射干扰,导致不均匀的光刻胶曝光和不精确的图案化。此外,暴光辐射会从表面形貌或不均匀反射率的区域反射回来,其导致光刻胶在位于光掩膜之下的区域暴露,而对于该区域来说暴露是不希望的。在这两种情况下,特征临界尺寸(“CDs”)会发生变化,其增加了IC特征精确和可再生制造的挑战。
消除或减少由辐射反射产生的制造问题的一般实践是使用抗反射涂层,例如,通常将底部抗反射涂层(“BARCs”)施加到光刻胶层之下,位于欲被图案化的表面上。BARC层可设计成能吸收透过光刻胶层的辐射,并基于这个机理,减少或消除底面反射的不利影响。此外,可通过对BARC材料和厚度的选择来设计BARC层,如此使得在暴光辐射的波长处,在入射的和反射的辐射之间发生破坏性的干扰。吸收和破坏性干扰效应都可用在相同的BARC层中。
为了降低在光刻胶DUV暴光期间通常遇到的半导体基质的反射率,现已开发出形成到抗反射涂料(ARC)组合物中的光吸收有机聚合物,并将其施加到光刻胶层之下。这些有机ARCs通过所谓的旋涂法典型地施加到半导体基质上。虽然旋涂的ARC层提供优异的反射率控制,但是它们的性能仍然受制于它们的不均匀度,缺陷和一致性收缩,以及其它旋涂法固有的无效性。随着工业上接近于采用8英寸乃至12英寸的半导体基质,旋涂法固有的无效性将会日益被放大。
技术上已经通过化学气相沉积(CVD)法施加吸收光的有机聚合物来处理旋涂法固有的无效性。例如,US 6,936,405公开了通过CVD沉积抗反射化合物到基质表面上,其中抗反射化合物是高应变的(例如具有至少约10kcal/mol的应变能)有机分子,其含有两个通过连接基团相互键合的环状部分。CVD法包括将抗反射化合物加热到将其气化,然后将该气化的化合物高温分解以形成稳定的双自由基,其中该双自由基随后在沉积室中在基质表面上聚合。
然而,光吸收有机聚合物,不考虑它们的沉积方法,具有显著的缺陷。例如,虽然这些有机聚合物具有非常好的光吸收性,但是这些材料的薄膜通常是机械性、化学性或热性能不稳定的,并且它们通常不完全粘附于典型的它们所要形成的无机基质上,因此,在技术上需要通过CVD施加的抗反射聚合物薄膜,其不需要经受前面所述的缺点。
发明简述
本发明提供一种用于形成有机-无机复合膜的方法和组合物,其中该膜在光吸收、蚀刻选择性和结构整体性之间具有理想平衡。具体地,本发明提供一种在基质中形成特征的方法,其包括步骤:在基质上形成介电层;在介电层上形成抗反射涂层;在抗反射涂层上形成光刻胶图案;通过图案化的光刻胶蚀刻介电层;和除去抗反射涂层和光刻胶,其中该抗反射涂层是由式SivOwCxNuHyFz表示的薄膜,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为1-35原子%,w为1-40原子%,x为5-80原子%,u为0-50原子%,y为10-50原子%且z为0-15原子%,其中抗反射涂层是通过组合物化学气相沉积形成的,其中该组合物包含(1)由有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃,并且其中该烃基本上(substantially)不从抗反射涂层中除去。
在另一方面,本发明提供一种在半导体设备制造期间形成的结构,该结构包括:形成在基质上的可图案化的层;在该可图案化的层上形成的抗反射涂层,其中该抗反射涂层由式SivOwCxNuHyFz表示,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为10-35原子%,w为5-65原子%,x为5-80原子%,u为0-50原子%,y为10-50原子%且z为0-15原子%;和在抗反射涂层上形成的光刻胶图案,其中该抗反射涂层是通过下述的物质化学气相沉积形成的:(1)由有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃,并且其中该烃基本上不从抗反射涂层中除去。
附图简述
图1A-1D表示在用于制造根据本发明一个实施方式的半导体设备的一些步骤后所得到的反射结构的横截面;
图2是表示根据本发明的抗反射涂层的一个实施方式的光吸收度的图;
图3表示根据本发明的抗反射涂层的一系列FTIR光谱;
图4是表示根据本发明的抗反射涂层的光吸收度的图;
图5是表示根据本发明的抗反射涂层的光吸收度与rf功率(power)的关系图;
图6是根据本发明的抗反射涂层在暴露到UV光前后的比较FTIR光谱。
发明详述
本发明描述了一种形成半导体设备的方法。在本发明的一个实施方式中,方法包含下述步骤。首先,在基质上形成介电层并且在介电层上形成抗反射涂层。然后,在抗反射涂层上形成光刻胶图案并且通过图案化的光刻胶蚀刻介电层。然后除去抗反射涂层和光刻胶。根据本发明的抗反射涂层是由式SivOwCxNuHyFz表示的薄膜,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为10-35原子%,w为5-65原子%,x为5-80原子%,u为0-50原子%,y为10-50原子%以及z为0-15原子%。根据本发明的抗反射涂层是通过组合物化学气相沉积形成的,其中该组合物包含(1)由有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃,并且其中该烃不从抗反射涂层中除去。
图1A-1D描述本发明方法的一个优选的实施方式。在该实施方式中,第一导电层101任选地在基质100上形成。基质100可以是在制造集成电路时产生的任何可以形成导电层的表面。基质100因此可包括例如,在硅晶片上形成的活性的和钝态的设备,诸如晶体管、电容器、电阻器、扩散结、门电极、局部互连等。基质100还可包括隔开这些活性的和钝态的设备与在它们的顶层上形成的导电层的绝缘材料,以及可包括先前形成的导电层。
可包括在基质100中的合适材料包括但不限于:半导体材料诸如砷化镓(“GaAs”)、硅和含硅的组合物,诸如结晶硅、多晶硅、非晶硅、外延淀积硅、二氧化硅(“SiO2”)、硅玻璃、氮化硅、熔融硅、玻璃、石英、硼硅酸玻璃,以及它们的组合。其它合适的材料包括铬、钼和通常在半导体、集成电路、平面显示和柔性显示应用中采用的其它金属。基质100可具有附加层,例如硅、SiO2、有机硅玻璃(OSG)、氟化硅玻璃(FSG)、硼碳氮化物、碳化硅、氢化碳化硅、氮化硅、氢化氮化硅、硅碳氮化物、氢化硅碳氮化物、氮化硼、有机-无机复合材料、光刻胶、有机聚合物、多孔有机和无机材料和复合物、金属氧化物诸如氧化铝和氧化锗。另外的层还可以是锗硅酸盐、铝硅酸盐、铜和铝和扩散阻挡层材料诸如但不限于,TiN、Ti(C)N、TaN、Ta(C)N、Ta、W、或WN。
导电层101可以由通常用于形成半导体设备的导电层的材料制备。在优选的实施方式中,导电层101包括铜,并且采用常规铜电镀方法形成。虽然,铜是优选的,但是其它可用于制备半导体设备的导电材料仍可以代替使用。导电层101可以在它沉积后采用化学机械抛光(“CMP”)步骤而平化。
在基质100上形成导电层101后,阻挡层102典型地在导电层101上形成。阻挡层102典型地用于防止不能接受量的铜或其它金属通过扩散进入介电层103。阻挡层102还用作蚀刻终止,以阻止随后经由沟槽蚀刻步骤而将导电层101暴露到随后的清洁步骤中。阻挡层102优选由密封的介电材料制备,例如硅、SiO2、有机硅玻璃(OSG)、硼碳氮化物、氟化硅玻璃(FSG)、碳化硅、氢化碳化硅、氮化硅、氢化氮化硅、硅碳氮化物、氢化硅碳氮化物、氮化硼、有机-无机复合材料、有机和无机材料和复合物、金属氧化物诸如氧化铝、氧化锗、以及它们的组合。
化学气相沉积法可用于形成阻挡层102。阻挡层102应当足够厚以担当其扩散抑制和蚀刻终止的功能,但也不能厚到不利地影响由阻挡层102和介电层103的结合所形成的整体介电性能。图1A显示在基质100上形成导电层101和阻挡层102后所得结构的横截面。
参考图1B,介电层103随后在阻挡层102的上面形成。介电层103优选是多孔的,如孔105存在所示的那样,并且在此称之为“多孔介电层103”。在本发明的方法中,多孔介电层103是由成膜组合物的沉积形成的,其中该组合物包含能形成并保持互连网状结构的一种或多种化合物。膜的实例包括但不限于SiO2、有机硅玻璃(OSG)、氟化硅玻璃(FSG)、硼碳氮化物、碳化硅、氢化碳化硅、氮化硅、氢化氮化硅、硅碳氮化物、氢化硅碳氮化物、氮化硼、有机-无机复合材料、光刻胶、有机聚合物、多孔有机和无机材料和组合物、金属氧化物诸如氧化铝和氧化锗、类金刚碳、硼硅酸玻璃(Si:O:B:H)、或掺杂磷的硼硅酸玻璃(Si:O:B:H:P)、以及它们的组合物。
在本发明优选的实施方式中,多孔介电层103包含二氧化硅材料。这里使用的术语“二氧化硅(silica)”为具有硅(Si)和氧(O)原子的材料,并且可能有附加的取代基诸如,但不限于:其它元素诸如C、H、B、N、P或卤原子;烷基基团;或芳基基团。在可选择的实施方式中,多孔介电层103例如可含有其它元素,诸如但不限于,Al、Ti、V、In、Sn、Zn、Ga以及它们的组合。在一些优选的实施方案中,介电层103可包含由式SivOwCxHyFz表示的OSG化合物其中v+w+x+y+z=100原子%,v为10-35原子%,w为10-65原子%,x为5-30原子%,y为10-50原子%以及z为0-15原子%。
仍参考图1B,多孔介电层103的特征在于孔105的存在。在这样的实施方式中,孔105是在成膜组合物包含二氧化硅源和至少一种致孔剂时形成的,其中该致孔剂在暴露到一种或多种能量源时可被容易且优选充分地除去。“致孔剂”是一种用于在产物膜中产生空间体积的试剂。不管致孔剂在整个发明方法中是否无变化,这里使用的术语“致孔剂”意图包括成孔剂(或成孔物质)及其衍生物,不管它们在这里所述的整个方法的过程中以何种形式出现。用作致孔剂的合适化合物包括但不限于,烃物质、易分解的有机基、溶剂、可分解聚合物、表面活性剂、树型大分子、超枝化聚合物、聚氧化烯化合物、含C和H的化合物,或它们的组合。在一些实施方式中,致孔剂包含C1-C13烃化合物。
在孔105形成中,通常将制备介电层103的沉积材料暴露到一种或多种能量源中以固化薄膜和/或若该致孔剂存在的话除去其中所含的至少一部分致孔剂。示范性的能量源可包括但不限于,电离辐射源诸如α-粒子、β-粒子、γ-射线、x-射线、电子束能量源;非电离辐射源诸如紫外线(10-400nm)、可见光(400-750nm)、红外线(750-105nm)、微波(>106)和射频(>106)能量波;或它们的组合。另外的能量源包括热能和等离子能。取决于能量源,暴露步骤可以在高压、大气压或真空下进行。气氛可以是惰性的(例如氮气、CO2、惰性气体(He、Ar、Ne、Kr、Xe)等)、氧化性的(例如氧气、空气、稀氧气氛、富氧气氛、臭氧、一氧化二氮等)或还原性的(稀释或浓缩的氢气、烃(饱和的、不饱和的、直连或支链的、芳族的)等)。暴露步骤的温度可以是100-500℃。在一些实施方式中,温度可以以0.1-100℃/min的速率变化。整个处理时间优选0.01min-12h。
多孔介电层103典型地由成膜组合物通过使用各种不同的方法以膜的形式形成在至少部分基质100(其包括导电层101)上。这些方法可以独自或结合使用。可用于形成膜的方法的一些实例包括下述:热化学气相沉积、等离子增强化学气相沉积(“PECVD”)、高密度PECVD、光子辅助CVD、等离子-光子辅助(“PPECVD”)、原子层沉积(ALD)、低温化学气相沉积、化学辅助气相沉积、热-灯丝化学气相沉积、液体聚合物前体的CVD、超临界流体沉积、或迁移聚合(“TP”)。美国系列专利US 6,171,945、6,054,206、6,054,379、6,159,871和WO99/41423提供了一些可用于形成薄膜的一些示范性的CVD方法。除了化学气相沉积法之外,可用于施加多孔介电层103的其它方法,例如非接触沉积法。非接触沉积法典型地使得能形成薄膜而不需要接触掩膜或遮蔽体。非接触沉积方法包括,例如浸渍、旋涂、涂刷、喷雾、挤出、旋压沉积、气刀、印刷、以及它们的组合。其它示范性的沉积方法包括振荡非接触诱导铺展力、重力诱导铺展力、浸润诱导铺展力、缝口挤出、以及它们的组合。
在一个具体的实施方式中,使用旋压沉积法沉积多孔介电层103。简而言之,将成膜组合物分配在基质上并将其中所含的溶剂蒸发以形成涂布的基质。此外,使用离心力以确保该组合物均匀地沉积到基质上。另一个好处就是组合物能有效地填充任何可能存在的缝隙。
在一个实施方式中,其中多孔介电层103使用旋压沉积法沉积,薄膜典型地由包含至少一种二氧化硅源,此外还任选致孔剂、任选催化剂和水的组合物形成。在一些实施方式中,组合物可进一步任选地包含溶剂。简而言之,将组合物分散到基质上并蒸发溶剂和水就可以形成薄膜。任何残余的溶剂、水和致孔剂,假如它们存在的话,通常通过将涂布的基质暴露到一种或多种能量源中并持续足够长的时间来除去,以制造低介电薄膜。旋压沉积的材料和薄膜以及制造它们的方法的实例可参见美国公开申请2004/0048960和2003/0224156,在此将它们的全部引入以作参考,并归属于本申请的受让人。
下述二氧化硅源在本发明中适用于旋压沉积法或CVD法中。同样地,至少一种下述二氧化硅源典型地构成可沉积以形成多孔介电层103的组合物,例如连同任选致孔剂、任选溶剂和任选水。在随后的化学式中以及在整个此文献中的所有化学式中,术语“独立地”应被理解成表示所属R基团不仅相对于带有不同上标的其它R基团是独立地选择的,还相对于任何另外种类的相同R基团是独立地选择的。例如,在式RaSi(OR1)4-a中,当“a”是2时,两个R基团不需要相互之间或与R1相同。此外,在下述式中,术语“一价有机基团”涉及通过单C键即Si-C键或O-C键键合到意向元素如Si或O上的有机基团。一价有机基团的实例包括烷基、芳基、不饱和烷基和/或由烷氧基、酯、酸、羰基或烷基羰基官能团取代的不饱和烷基基团。烷基可以是含有1-5个碳原子的直链、支链或环状烷基,例如甲基、乙基、丙基、丁基、或戊基。适合于作为一价有机基团的芳基的实例包括苯基、甲基苯基、乙基苯基和氟苯基。在一些实施方案中,在烷基内的一个或多个氢可以用其它原子取代,诸如卤素原子(如氟),或氧原子取代以获得羰基或醚官能团。
二氧化硅源的其它实例可以包括氟化硅烷或氟化硅氧烷,诸如在US6,258,407中所提供的那些。
二氧化硅源的另一个实例包括在消去时产生Si-H键的那些化合物。
在本发明的另一个实施方式中,二氧化硅源可优选地具有至少一个键合到Si原子上的羧酸酯。这些二氧化硅源的实例包括四乙氧基硅烷、甲基三乙氧基硅烷、乙基三乙氧基硅烷和苯基三乙氧基硅烷。除了其中二氧化硅源具有至少一个连有羧酸酯基团的Si原子的至少一种二氧化硅源以外,该组合物还可以包含不一定含有连接到Si原子上的羧酸酯的其它二氧化硅源。
二氧化硅源还可以是直链、环状或支链的硅氧烷,直链、环状或支链的碳硅烷,直链、环状或支链的硅氮烷,或它们的混合物。
在本发明的一个使用CVD法用于沉积例如介电层103的实施方式中,使用气态试剂沉积该层。虽然词组“气态试剂”在此有时用于描述试剂,但该词组意图包括作为气体直接输入反应器的试剂、作为气化的液体输入的试剂、升华的固体和/或以惰性载气传输到反应器中的试剂。在本发明优选的实施方式中,该物质是通过PECVD法形成的。在这样的方法中,气态试剂典型地流入反应室诸如真空室中,等离子能量赋予气态试剂能量从而在至少一部分基质上形成薄膜。在这些实施方式中,薄膜可通过包含至少一种含二氧化硅前体的气体和至少一种等离子可聚合有机前体或致孔剂气体的气态混合物的共沉积法形成,或可选择地连续沉积法形成。在一些实施方式中,施加的等离子能量可为0.02-7瓦特/平方厘米,较优选0.3-3瓦特/平方厘米。每种气态试剂的流速可为10-5000sccm(每分钟标准毫升)。在本发明PECVD法沉积期间的真空室中的压力值可为0.01-600托,较优选1-10托。在一些实施方式中,该沉积在100-425℃,或200-425℃,或200-300℃的温度下进行。然而,方法参数诸如等离子能量、流速、压力和温度可以依赖多种因素诸如基质的表面积、所使用的前体、PECVD方法中所使用的设备等而改变是可以理解的。
在CVD方法的一个实施方式中,其中多孔介电层103基本由Si、C、O、H和F组成,多孔介电层103由下述步骤形成:通过在真空室中提供基质100;引入气态试剂到真空室中,其中所述气态试剂包含由有机硅烷和有机硅氧烷组成的组中选择的至少一种含二氧化硅的前驱气体、任选地供氟前驱气体和至少一种致孔剂;并且向该真空室中的气态试剂施加能量以引发气态试剂的反应,从而在基质上形成薄膜。合适的致孔剂前体和其它含硅前体的实例参见美国系列专利US 6,726,770、6,583,048和6,846,515,在此将它们的全部引入以作参考并归属于本申请的受让人。其它合适的致孔剂前体可参见美国专利公开号US2002/0180051,以及专利系列号US 6,441,491和6,437,443,在此将它们的全部内容引入以作参考。
本发明的方法包括在介电层上形成抗反射涂层的步骤。现参考图1B,抗反射涂层104在介电层103的上面沉积。抗反射涂层104例如可为,底部抗反射涂层(BARC)、硬掩膜、耐蚀刻层、光刻胶、牺牲性剥离层、化学性阻挡层、粘结层,或可在集成电路设备制造法流程中表现出任何数目的上述功能。
根据本发明,抗反射涂层104为由式SivOwCxNuHyFz表示的薄膜,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为10-35原子%,w为5-65原子%,x为5-80原子%,u为0-50原子%,y为10-50原子%以及z为0-15原子%。优选的抗反射涂层104是通过组合物化学气相沉积形成的,其中该组合物包含(1)由有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃。该烃用于提供光吸收物种。物种是否吸收波长小于400nm的光,是通过所得薄膜最小化被反射的光,例如朝向面层或光刻胶反射的光的能力来测量的,但其仍然在较长的波长诸如在实施校准法的632nm处基本是透明的。光吸收可通过多种工具诸如分光光度计、反射计和偏振光椭圆率测量仪测量,并且在一些情况下由于通常涉及到薄膜的吸收性而可理解为折射率的虚部。
在本发明的一些实施方式中,烃为有机烃,且区别于有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷。在本发明的一些实施方式中,有机烃仅由碳和氢原子组成。
下述是选自由有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷的组成的组中至少一种前体的非限制性实例,其中该前体适合与相区别的烃一起使用的。在随后的化学式中以及在整个此文献中的所有化学式中,术语“独立地”应被理解成表示所属R基团不仅相对于带有不同上标的其它R基团是独立地选择的,还相对于任何另外种类的相同R基团是独立地选择的。例如,在式R1 n(OR2)4-nSi中,当“n”是2或3时,两个或三个R1基团不需要相互之间或与R2相同。
双(叔丁基氨基)硅烷是至少一种前体的非限制性实例,该前体为适合与相区别的烃一起使用的氨基硅烷。双(叔丁基氨基)硅烷具有式(t-C4H9NH)2Si(H)2。
下述是表示一些适合与相区别的光吸收剂一起使用的硅基前体的通式:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4(实例:二乙氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、甲基乙酰氧基叔丁氧基硅烷);
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3(实例:1,3-二甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1,3-二乙酰氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1-乙酰氧基-3-乙氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1,3-二乙酰氧基-1,3-二乙氧基二硅氧烷);
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3(实例:1,2-二甲基-1,1,2,2-四乙氧基二硅烷、1,2-二甲基-1,1,2,2-四乙酰氧基二硅烷、1,2-二甲基-1-乙酰氧基-2-乙氧基二硅烷、1,2-二甲基-1,2-二乙酰氧基-1,2-二乙氧基二硅烷);
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R6和R7独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为2-4,前提是n+p≤4;
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4;
(g)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的整数(实例:1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、八(octa)甲基环四硅氧烷);
(h)式(NR1SiR1R3)x的环硅氮烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的整数;
(i)式(CR1R3SiR1R3)x的环碳硅烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的整数;
(k))式R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;且p为0-3;
(l)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(m)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(n)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R6和R7独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(o)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-4,前提是n+p≤4;
(p)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4。
上述前体可与光吸收剂混合或具有附着的光吸收取代基,且可与这些种类的其它分子和/或与相同种类的分子混合。实例:TEOS、三乙氧基硅烷、二叔丁氧基硅烷、硅烷、二硅烷、二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷等。
下述为适合用于本发明实施方式中的烃的非限制性实例,其中该烃区别于该至少一种选自由有机硅烷和有机硅氧烷组成的组中的前体。换句话说,下述化合物适合用作根据本发明的光吸收剂。
1)通式CnH2n的环烃,其中n=4-14,其中环结构中的碳数为4-12,且可有取代到环结构上的多个简单或支链的烃。实例包括:环己烷、三甲基环己烷、1-甲基-4(1-甲基乙基)环己烷、环辛烷、甲基环辛烷、环辛烯、环辛二烯、环庚烯、环戊烯、环己烯和1,5,9-环十二碳三烯。
2)通式CnH(2n+2)-2y的直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的烃,其中n=2-20,且其中y=0-n。实例包括乙烯、丙烯、乙炔、新己烷等。
3)通式CnH2n-2x的单或多不饱和的环烃,其中x为分子中不饱和点的数目,n=4-14,其中在环结构中的碳数为4-10,且可有取代到环结构上的多个简单或支链的烃。不饱和键可位于桥环的内部或环结构的一个烃取代基上。实例包括环己烯、乙烯基环己烷、二甲基环己烯、叔丁基环己烯、α-萜品烯、蒎烯、1,5-二甲基-1,5-环辛二烯、乙烯基环己烯等。
4)通式CnH2n-2的双环烃,其中n=4-14,其中双环结构中的碳数为4-12,且可有取代到环结构上的多个简单或支链的烃。实例包括:降莰烷、螺壬烷、萘烷等。
5)通式CnH2n-(2+2x)的多不饱和双环烃,其中x为分子中不饱和点的数目,n=4-14,其中双环结构中的碳数为4-12,且可有取代到环结构上的多个简单或支链的烃。不饱和键可位于桥环的内部或环结构的一个烃取代基上。实例包括:莰烯、降冰片烯(norbornene)、降冰片二烯(norbornadiene)等。
6)通式CnH2n-4的三环烃,其中n=4-14,其中三环结构中的碳数为4-12,且可有取代到环结构上的多个简单或支链的烃。实例为金刚烷。
在本发明的另一个实施方式中,选自由有机硅烷和有机硅氧烷组成的组中的至少一个前体和(2)烃为相同前体分子的一部分。相应地,结构形成前体和光吸收前体不必是不同的分子,且在一些实施方式中,光吸收剂是结构形成前体的一部分(例如共价结合到结构形成前体上)。含结合有光吸收剂的前体有时在此称为“光吸收前体”。例如,使用苯基甲基二乙氧基硅烷作为单个物种是可能的,由此分子的二乙氧基硅烷部分形成了基础OSG结构,以及体积大的苯基取代基为光吸收物种。具有连到Si上的光吸收剂的物种,会有助于网状结构的形成,有利于实现较高效率地将光吸收体在沉积过程期间结合到薄膜中。此外,在前体中具有两个光吸收体结合到一个Si上,诸如二苯基二乙氧基硅烷,或具有两个Si结合到一个光吸收体上,诸如1,4-双(二乙氧甲硅烷基(silyl))环己-2,5-二烯,也是有利的,因为在沉积过程期间在等离子区中可能断裂的键为Si-碳键。如此,在等离子区中一个Si-光吸收体键的反应还会导致在沉积的薄膜中引入光吸收特性。
下述为具有光吸收能力的硅基前体的非限制性实例。在下述实例中,光吸收功能归结于一个或多个R1、R3或R7:
a)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x可为2-8的任意整数(实例:1-新己基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷);
b)R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;p为0-4(实例:二甲基氨基-叔丁氧基-新己基硅烷,和二乙氧基-新己基硅烷);
c)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;p为0-3;且q为0-3(实例:1,3-二乙基氨基-1,3-二叔丁氧基-1-新己基二硅氧烷,和1,3-二乙氧基-1,3-二苯基二硅氧烷);
d)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;p为0-3;且q为0-3(实例:1,2-二丙基氨基-1,2-二叔丁氧基-1-新己基二硅烷,和1,2-二乙氧基-1-新己基二硅烷);
e)式(OSi(R1)a(OR2)b(NR3)cx的环硅氧烷,其中R1、R2和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;a、b和c为0-2且a+b+c=2;且x为2-8的任意整数(实例:1,4-双(二甲氧基甲硅烷基)环己烷);
f)R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4,前提是至少一个R1被C3或更大的烃取代;
g)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
h)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
i)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5、R6和R7独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1、R3和R7中至少一个被C3或更大的烃取代;
j)(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-4,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
k)(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
l)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
m)式(NR1SiR1R3)x的环硅氮烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;或
n)式(CR1R3SiR1R3)x的环碳硅烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
o)R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4,前提是至少一个R1被C3或更大的烃取代;
p)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
q)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
r)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5、R6和R7独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1、R3和R7中至少一个被C3或更大的烃取代;
s)(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;p为0-4;且t为1-4,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
t)(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
u)式(OSi(R1)a(OR2)b(NR3)c)x的环硅氧烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;a、b和c为0-2且a+b+c=2,前提是R1、R2和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
v)式(NR1Si(R1)a(OR2)b(NR3)c)x的环硅氮烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;a、b和c为0-2且a+b+c=2,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;和
w)式(CR1R3Si(OR2)b(NR3)c)x的环碳硅烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;x为2-8的任意整数;且b和c为0-2且b+c=2,前提是R1、R2和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
优选R1、R3和R7中至少一个被C3或更大的烃取代以用作光吸收剂,以及可采用任选的后处理步骤以改性光吸收剂的至少一部分。在本发明一些优选的实施方式中,在上述式中的各个R1、R2、R3、R4和R7为氢或C5-C7烃基团。
上述前体可与这些相同种类的其它分子和/或与同种分子混合,除了当n和/或m为0-3之外。
在所有上述实施方式中,烃(即光吸收组分)基本上不从抗反射涂层中除去。如这里所使用的,用语“基本上不从抗反射涂层中除去”是本发明的特色,其中希望存在来自于烃的碳种参与赋予涂层抗反射性。相应地,作为在沉积抗反射层104后的一些工艺条件的结果,虽然附带地除去了一些碳,但碳还是基本上存在于涂层中以吸收所需波长的光。
在本发明优选的实施方式中,抗反射层104是薄膜,其不仅具有光吸收性,相对于例如有机聚合抗反射材料,还具有改进的耐蚀刻性、结构整体性、机械性能、热稳定性和化学稳定性(对氧、含水氧化环境等)。
在本发明优选的实施方式中,抗反射层104包含:(a)约1-约35原子%的硅;(b)约1-约40原子%的氧;(c)约10-约50原子%的氢;和(d)约5-约80原子%的碳、薄膜还可含有约0.1-50原子%的氮,和/或0.1-约15原子%的氟,以提高一种或多种材料性能。次要量的其它元素也可以存在于本发明的一些薄膜中。本发明的薄膜因此是复合材料,与由引入无机基团而缺乏结构整体性和膜性能的有机抗反射材料相反。
本发明的抗反射涂层不需要在薄膜沉积期间使用氧化剂。氧化剂解释为基于当前目的会氧化有机基团的那部分(例如O2、N2O、臭氧、过氧化氢、NO、NO2、N2O4、或它们的混合物),气相中不存在添加的氧化剂,就会有利于所希望的光吸收物种在薄膜中的保持。这使得期望量的碳的引入必然提供期望的性能,诸如光吸收性和耐蚀刻性。
本发明的抗反射涂层还可含有氟,其为有机(C-Fn)或无机氟(例如Si-F)的形式。
本发明的抗反射涂层与制造电子设备的各种化学方法是兼容的,并且能粘附在各种材料上,诸如硅、SiO2、Si3N4、OSG、FSG、碳化硅、氢化碳化硅、氮化硅、氢化氮化硅、硅碳氮化物、氢化硅碳氮化物、氮化硼、低介电常数材料、光刻胶、有机聚合物、多孔有机和无机材料、金属诸如铜和铝和扩散阻挡层诸如但不限于TiN、Ti(C)N、TaN、Ta(C)N、Ta、W、WN或W(C)N。这样的薄膜能够粘附在至少一种前述材料上足以通过常规的牵拉试验,诸如ASTMD3359-95a带牵拉试验,其中如果没有可辨别的膜移动则评定样品已通过该试验。
优选地,将抗反射涂层104沉积约0.002-约10微米的厚度,尽管厚度能够根据需要变化。沉积在未图案化的表面上的覆盖膜具有优异的均匀度,其在整个基质上具有1标准偏差上小于2%的厚度偏差,该基质基于合理边缘排除,其中例如基质最外边缘的5mm内不算在均匀度的统计计算中。。
薄膜的吸收度可以通过改变膜的化学成分和沉积条件,以及采用任选的基于具体应用的定制膜性能的后处理来增加。
前体可按不同来源独立地加入到反应器中,或作为混合物加入。可以采用多种方法将前体输入反应器中,优选地使用配备有合适的阀和装置的可以输送液体到方法反应器的可加压不锈钢容器。
在一些实施方式中,不同前体的混合物,例如有机硅烷和/或有机硅氧烷和/或氨基硅烷,是混合使用的。多种不同光吸收剂,以及结合有有机硅烷和/或有机硅氧烷和/或氨基硅烷,例如连接有光吸收剂的有机硅烷和/或有机硅氧烷种,混合使用也属于本发明的范围。这样的实施方式便于调节在最终产品中的光吸收剂与Si的比例,和/或增强一种或多种结构的临界性能。例如,利用二乙氧基甲基硅烷(DEMS)作为初始光吸收功能源的沉积可能使用另外的有机硅,例如四乙氧基硅烷(TEOS)来提高膜的机械强度。类似的实例可以是将DEMS添加到使用有机硅苯基甲基二乙氧基硅烷的反应中,其中结合到前体上的苯基用作光吸收剂。另外的实例可以是向使用二苯基硅烷和光吸收剂的反应中添加二叔丁氧基二乙酰氧基硅烷。在一些实施方式中,提供具有两个或更少Si-O键的第一有机硅前体和具有三个或更多Si-O键的第二有机硅前体的混合物,以调配本发明薄膜的化学组分。
除了结构形成物种和光吸收物种之外,可以在沉积反应之前、期间和/或之后向真空室中加入另外的材料。这样的材料包括,例如惰性气体(例如He、Ar、N2、Kr、Xe等,其可用作更少的挥发性前体的载气,和/或能促进已沉积材料的固化和提供更稳定的最终薄膜)和反应性物质,诸如气态或液态的有机物质、NH3、H2、CO2、或CO。CO2是优选的载气。
向气态试剂施加能量以引发气体反应并在基质上形成薄膜。这样的能量可以通过例如热、等离子、脉冲等离子、螺旋波等离子、高密度等离子、诱导耦合等离子和远程等离子法提供。可以使用二级rf频率源来改进在基质表面的等离子特性。优选地,薄膜通过等离子增强化学气相沉积形成。在13.56MHz频率处产生电容耦合等离子是特别优选的。等离子能优选为0.02-7瓦特/平方厘米,更优选0.3-3瓦特/平方厘米,基于基质的表面积。可以有利地采用具有低电离能的载气以降低等离子区中的电子温度,其反过来会在OSG前体和光吸收剂中产生更少的破碎。这类低电离能的载气的实例包括CO2、NH3、CO、CH4、Ar、Xe、Kr。
各种气态试剂的流速优选为每单个200mm晶片10-5000sccm,更优选30-1000sccm。选择个体速率从而在薄膜中提供希望量的结构形成和孔形成。所需的实际速率取决于晶片的尺寸和室结构,并且决不限于200mm晶片或单个晶片室。
在形成抗反射涂层104后,光刻胶层130可以在它的顶面图案化,以勾划出,例如,导孔形成区域,其用于接收随后形成的会接触到导电层101的导电层。光刻胶层130可使用常规照相平版印刷技术而图案化,诸如掩蔽光刻胶层,将该掩蔽后的层暴露到光中,然后显影该光刻胶层。所得结构显示在图1C中,其表示在半导体设备制造期间所形成的结构。该结构包括:在基质100上形成的可图案化的层103,在该可图案化的层103上形成的抗反射涂层104,其中抗反射涂层104由SivOwCxNuHyFz表示,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为10-35原子%,w为5-65原子%,x为5-80原子%,u为0-50原子%,y为10-50原子%以及z为0-15原子%;以及在抗反射涂层104上形成的光刻胶图案130,其中该抗反射涂层由下述的物质化学气相沉积形成:(1)由有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃,并且其中该烃基本上不从抗反射涂层中除去。
在光刻胶层130图案化后,穿过多孔介电层103下至作为蚀刻终止的阻挡层102蚀刻导孔107。穿过介电层蚀刻的常规方法步骤可用于蚀刻导孔,例如常规的各向异性干蚀刻法。随后在合适的温度和压力下应用各向同性或各向异性形成气灰以除去光刻胶。随后可以进行导孔清洁步骤,生产图1D所示结构。
在导孔107蚀刻后,必须除去剩余部分的抗反射涂层104和光刻胶130。采用下述方法来完成是优选的,其中该方法清除抗反射涂层104和光刻胶130的速率显著比清除多孔介电层103的速率高。在本发明的一些实施方式中,剩余部分的抗反射涂层104和光刻胶130通过干蚀刻法除去,该方法以比除去多孔介电层103显著高的速率除去剩余部分的抗反射涂层104和光刻胶130。
在本发明优选的实施方式中,可以采用的湿蚀刻化学物质包括,例如溶剂和/或清除配方。溶剂可以是,例如醇溶剂、酮溶剂、酰胺溶剂、或酯溶剂。在一些实施方式中,溶剂可以是超临界流体,诸如二氧化碳、碳氟化合物、六氟化硫、烷烃和其它合适的多组分组合物等。在一些实施方式中,用于本发明中的一种或多种溶剂具有相对低的沸点,即低于160℃。这些溶剂包括,但不限于四氢呋喃、丙酮、1,4-二噁烷、1,3-二噁烷、乙酸乙酯和甲基乙基酮。可以用在本发明中但是具有高于160℃的沸点的其它溶剂包括二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、碳酸乙二酯、碳酸丙二酯、甘油及其衍生物、萘及其取代物、乙酸酐、丙酸和丙酸酐、二甲砜、苯甲酮、二苯基砜、酚、间甲酚、二甲基亚砜、二苯基醚、三联苯等。优选的溶剂包括丙二醇丙醚(PGPE)、3-庚醇、2-甲基-1-戊醇、5-甲基-2-己醇、3-己醇、2-庚醇、2-己醇、2,3-二甲基-3-戊醇、丙二醇甲醚乙酸酯(PGMEA)、乙二醇正丁醚、丙二醇正丁醚(PGBE)、1-丁氧基-2-丙醇、2-甲基-3-戊醇、2-甲氧基乙基乙酸酯、2-丁氧基乙醇、2-乙氧基乙基乙酰乙酸酯、1-戊醇和丙二醇甲醚。另外的示范性溶剂还包括乳酸酯、丙酮酸酯和二醇。另外的示范性溶剂包括EP1,127,929中所列的那些。上述所列举的溶剂可以单独使用或者两种或多种溶剂组合使用。
湿法清除可以采用一种或多种清除配方。这些配方可以是溶剂基的、水基的、含胺的、含氟的、缓冲的或它们的结合。具体配方的选择取决于欲清除掉的多孔介电材料和多孔牺牲光吸收材料的特性。合适的清除配方的实例包括在已授权的美国系列专利US 6,583,104、6,677,286、6,627,546、6,828,289和已公开的美国专利申请2004/0266637、2004/0063042、2003/0130146和2003/0148910中描述的那些,在此将其全部引入以作参考,并归属于本申请的受让人。
虽然,已经阐述了本发明的抗反射涂层与蚀刻介电材料相关的益处,本领域的普通技术人员仍会理解本发明的抗反射涂层可用于蚀刻其它基质,例如硅、铝、金属、金属氧化物和阻挡材料。
参考以下实施例更详细说明本发明,但是应当理解不应该认为本发明限于这些实施例。
实施例
所有试验均在Applied Materials Precision-5000***中在配备有AdvanceEnergy 2000射频发生器的200mm DxZ室中,使用不掺杂TEOS处理包进行。制法包括下述基础步骤:初步建立并稳定气流,沉积,并在晶片移动前净化/抽空室。厚度、折射率和消光系数由SCI Filmtek 2000反射计测量。
实施例1:BTBAS(氨基硅烷)
通过PECVD工艺使用双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)在硅晶片上沉积薄膜。在具有150℃基座温度的200mm Applied Materials DxZ PECVD室中处理该晶片。沉积条件列在表1中。一旦确立BTBAS(200mgm)和N2(750sccm)流速,就将压力稳定在3.0托。然后施加射频功率(13.56MHz,200W)120秒以沉积SivOwNxCyHz膜。沉积后从PECVD室中取出硅晶片并使用NF3等离子清洁该室。使用反射计测量SivOwNxCyHz膜的膜厚(190nm)和折射率(1.53)。膜的吸收度通过测绘消光系数与波长范围240-950nm间的关系显示在图2中。
表1:BTBAS实施例的沉积条件和膜性能
BTBAS(mgm) | N2(sccm) | NH3(sccm) | P(torr) | RF(W) | T(C) | d(nm) | Rl | |
BTBAS | 200 | 750 | 0 | 3.0 | 200 | 150 | 190 | 1.53 |
BTBAS-NH3 | 400 | 200 | 500 | 2.5 | 400 | 150 | 816 | 1.49 |
实施例2:BTBAS-NH3
通过PECVD工艺使用双叔丁基氨基硅烷(BTBAS)和氨(NH3)将SivOwNxCyHz膜沉积在硅晶片上。在具有150℃基座温度的200mm AppliedMaterials DxZ PECVD室中处理该晶片。沉积条件列在表1中。一旦确立BTBAS(200mgm)、N2(200sccm)和NH3(500sccm)的流速,就将压力稳定在2.5托。然后施加射频功率(13.56MHz,400W)300秒以沉积SivOwNxCyHz膜。沉积后从PECVD室中取出硅晶片并使用NF3等离子清洁该室。使用反射计测量SivOwNxCyHz膜的膜厚(816nm)和折射率(1.49)。膜的吸收度通过测绘消光系数与波长范围240-950nm间的关系显示在图2中。
实施例3:DEMS和ATRP
参考表2,通过PECVD由α-萜品烯(ATRP)和二乙氧基甲基硅烷(DEMS)将有机-无机复合材料共沉积到硅晶片上。参考第二轮A2,例如方法条件为540毫克每分钟(mgm)ATRP流速和60mgm DEMS流速。采用载气流200sccm的CO2护送化学物质进入沉积室。其它的方法条件如下:室压5托,晶片夹温度400℃,喷淋头与晶片相距0.35英寸,以及等离子功率800瓦。如图3中所示,在3000cm-1附近的FT-IR吸收显示出这些薄膜显著的烃含量。还观察到强的C=C吸收(~1600cm-1)。相对于商业上的旋压抗反射涂层材料,这些材料提供如图4所示的消光系数外形。在UV辐射后,测得的折射率和消光系数一般由约1.65增加至1.72。
这些沉积条件比典型多孔OSG沉积中所用的那些明显更加激进。例如,根据本发明的沉积是在400℃、5托和800W射频功率下进行的;在制造多孔OSG薄膜的典型沉积方法中,温度可能低于300℃,反应压力可能为约8-10托,且射频功率可能为约500-600W。为实现本发明的抗反射涂层而对反应条件的改进,迫使等离子明显更加激进,从而导致碳基本上在整个进一步的加工过程中存留。
表2:DEMS+ATRP实施例的沉积条件和膜性能
轮 | ATRP流速 | 80/20ATRP/DEMS流速 | O2流速 | Si-O峰面积 | Si-CH3(峰面积,1310) | C-Hx(峰面积) | C=C键(峰面积,1607) | Si-CH3/Si-O比率 | C-Hx/Si-O比率 |
A1 | 0 | 600 | 0 | 23.05 | 0.35 | 4.07 | 0.91 | 0.015 | 0.18 |
A2 | 300 | 300 | 0 | 9.96 | 0.18 | 3.17 | 0.72 | 0.018 | 0.32 |
A3 | 400 | 200 | 0 | 6.4 | 0.14 | 3.81 | 0.89 | 0.022 | 0.60 |
A4 | 300 | 300 | 20 | 9.58 | 0.09 | 2.74 | 0.71 | 0.009 | 0.29 |
蚀刻速率试验在AMAT Mark II RIE室中使用26sccm C4F8、7sccm O2、168sccm Ar、1000瓦特的13.56MHz射频(rf)功率、50高斯,在35毫托压力下进行。对UV辐射前后的薄膜的蚀刻速率为~120nm/min,相比较于在相同的条件下对SiO2和多孔OSG(k=2.5)薄膜的>300nm/min的蚀刻速率。抗反射涂层在蚀刻后的IR光谱相对于它蚀刻前的是未变化的。
图5(定制薄膜的吸收度)显示如何通过工艺条件的改变来定制薄膜的吸收性能。在这个实施例中,仅仅调节相对功率密度或每单元(unit)化学物质流的射频功率。注意,这个参数没有考虑到化学物质随着化学物质流速改变带来的保留时间上的改变。随着功率密度的增加,消光系数上(@240nm)呈线性增加,其显示材料具有对UV光较高的吸收倾向。换句话说,采用更加激进的沉积条件,例如较高的功率密度,结合到薄膜中的碳就会存留在整个加工过程中。这是和经PECVD制造多孔有机硅玻璃材料所用方法相对照的,其中该方法中不稳定的碳被结合到意欲清除它的薄膜中。例如,图6显示根据本发明的抗反射涂层(A3,上面)在暴露到高能UV之前和之后的FTIR光谱,其中该高能UV典型地用于从例如有机硅玻璃薄膜中除去碳。在图6中可以看到,烷基碳向芳基碳的转变和C=C结构的保留。显示在图6中的薄膜的介电常数在UV辐射前是3.65,以及显示在图6中的薄膜的介电系数在UV辐射后是3.75。这表示在薄膜中的碳含量即便有变化也是很小的。
虽然参考其具体实施例描述了本发明,但是本发明的范围可理解为比这些实施方式更宽并应当由下面的权利要求确定。
Claims (24)
1、一种在基质中形成特征的方法,其包括以下步骤:
在基质上形成介电层;
在介电层上形成抗反射涂层;
在抗反射涂层上形成光刻胶图案;
通过图案化的光刻胶蚀刻介电层;和
除去抗反射涂层和光刻胶,
其中抗反射涂层为由式SivOwCxNuHyFz表示的薄膜,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为1-35原子%,w为1-40原子%,x为5-80原子%,u为0-50原子%,y为10-50原子%以及z为0-15原子%,
其中抗反射涂层是通过组合物化学气相沉积形成的,其中组合物包含(1)从有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃,并且
其中所述烃基本上不从抗反射涂层中除去。
2、根据权利要求1的方法,其中介电层是多孔的。
3、根据权利要求1的方法,其中抗反射涂层是硬掩膜。
4、根据权利要求1的方法,其中抗反射涂层是通过包含氨基硅烷和烃的组合物化学气相沉积形成的。
5、根据权利要求4的方法,其中氨基硅烷是双(叔丁基氨基)硅烷。
6、根据权利要求1的方法,其中所述烃区别于至少一种前体。
7、根据权利要求6的方法,其中所述至少一种前体是由下述组成的组中选择的至少一种:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4;
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R6和R7独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为2-4,前提是n+p≤4;
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4;
(g)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;
(h)式(NR1SiR1R3)x的环硅氮烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;
(i)式(CR1R3SiR1R3)x的环碳硅烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;
(k)式R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;且p为0-3;
(l)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(m)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(n)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R6和R7独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;R4和R5独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(o)式(R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-4,前提是n+p≤4;和
(p)式(R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4。
8、根据权利要求7的方法,其中至少一种前体是选自由下述组成的组中的至少一种:二乙氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、甲基乙酰氧基叔丁氧基硅烷、1,3-二甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1,3-二乙酰氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1-乙酰氧基-3-乙氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1,3-二乙酰氧基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,2-二甲基-1,1,2,2-四乙氧基二硅烷、1,2-二甲基-1,1,2,2-四乙酰氧基二硅烷、1,2-二甲基-1-乙酰氧基-2-乙氧基二硅烷、1,2-二甲基-1,2-二乙酰氧基-1,2-二乙氧基二硅烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷和八甲基环四硅氧烷。
9、根据权利要求7的方法,其中所述烃是选自由下述组成的组中的至少一种:环己烷、三甲基环己烷、1-甲基-4(1-甲基乙基)环己烷、环辛烷、甲基环辛烷、环辛烯、环辛二烯、环庚烯、环戊烯、环己烯和1,5,9-环十二碳三烯、乙烯、丙烯、乙炔、新己烷、环己烯、乙烯基环己烷、二甲基环己烯、叔丁基环己烯、α-萜品烯、蒎烯、1,5-二甲基-1,5-环辛二烯、乙烯基环己烯、降莰烷、螺壬烷、萘烷、莰烯、降冰片烯、降冰片二烯和金刚烷。
10、根据权利要求1的方法,其中所述烃和所述至少一种前体是相同的分子。
11、根据权利要求10的方法,其中所述至少一种前体是由下述组成的组中选择的至少一种:
a)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的整数;
b)R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4;
c)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;p为0-3;且q为0-3;
d)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;p为0-3;且q为0-3;
e)式(OSi(R1)a(OR2)b(NR3)cx的环硅氧烷,其中R1、R2和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;a、b和c为0-2;a+b+c=2;且x为2-8的整数;
f)R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4,前提是至少一个R1被C3或更大的烃取代;
g)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
h)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
i)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5、R6和R7独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3,m+q≤3,且R1、R3和R7中至少一个被C3或更大的烃取代;
j)(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为14,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
k)(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
l)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
m)式(NR1SiR1R3)x的环硅氮烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;或
n)式(CR1R3SiR1R3)x的环碳硅烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
o)式R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4,前提是至少一个R1被C3或更大的烃取代;
p)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3,m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
q)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3,m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
r)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5、R6和R7独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1、R3和R7中至少一个被C3或更大的烃取代;
s)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;p为0-4;且t为1-4,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
t)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
u)式(OSi(R1)a(OR2)b(NR3)c)x的环硅氧烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;x为2-8的整数;a、b和c为0-2且a+b+c=2,前提是R1、R2和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
v)式(NR1Si(R1)a(OR2)b(NR3)c)x的环硅氮烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的整数;a、b和c为0-2且a+b+c=2,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;和
w)式(CR1R3Si(OR2)b(NR3)c)x的环碳硅烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;x为2-8的整数;b和c为0-2且b+c=2,前提是R1、R2和R3中至少一个被C3或更大的烃取代。
12、根据权利要求11的方法,其中所述至少一种前体是由下述组成的组中选择的至少一种:1-新己基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、二甲基氨基-叔丁氧基-新己基硅烷、二乙氧基-新己基硅烷、1,3-二乙基氨基-1,3-二叔丁氧基-1-新己基二硅氧烷、1,3-二乙氧基-1,3-二苯基二硅氧烷、1,2-二丙基氨基-1,2-二叔丁氧基-1-新己基二硅烷、1,2-二乙氧基-1-新己基二硅烷和1,4-双(二甲氧基甲硅烷基)环己烷。
13、一种在半导体设备制造期间形成的结构,该结构包含:
形成在基质上的可图案化的层;
形成在可图案化的层上的抗反射涂层,其中该抗反射涂层由式SivOwCxNuHyFz表示,其中v+w+x+u+y+z=100%,v为1-35原子%,w为1-40原子%,x为5-80原子%,u为0-50原子%,y为10-50原子%以及z为0-15原子%;和
形成在抗反射涂层上的光刻胶图案,
其中抗反射涂层是通过下述的物质化学气相沉积形成的:(1)由有机硅烷、有机硅氧烷和氨基硅烷组成的组中选择的至少一种前体;和(2)烃,并且其中该烃基本上不从抗反射涂层中除去。
14、根据权利要求13的结构,其中介电层是多孔的。
15、根据权利要求13的结构,其中抗反射涂层是硬掩膜。
16、根据权利要求13的结构,其中抗反射涂层是通过包含氨基硅烷和烃的组合物化学气相沉积形成的。
17、根据权利要求16的结构,其中氨基硅烷是双(叔丁基氨基)硅烷。
18、根据权利要求13的结构,其中烃区别于至少一种前体。
19、根据权利要求18的结构,其中所述至少一种前体是由下述组成的组中选择的至少一种:
(a)式R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4;
(b)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(c)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(d)式R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R6和R7独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(e)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为2-4,前提是n+p≤4;
(f)式(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4;
(g)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;
(h)式(NR1SiR1R3)x的环硅氮烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;
(i)式(CR1R3SiR1R3)x的环碳硅烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C4,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数;
(k)式R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;且p为0-3;
(l)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(m)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(n)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R6和R7独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;R4和R5独立地为H或C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3;
(o)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-4,前提是n+p≤4;和
(p)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C4直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C6直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4。
20、根据权利要求19的结构,其中至少一种前体是选自由下述组成的组中的至少一种:二乙氧基甲基硅烷、二甲基二甲氧基硅烷、二甲基二乙酰氧基硅烷、甲基乙酰氧基叔丁氧基硅烷、1,3-二甲基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1,3-二乙酰氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1-乙酰氧基-3-乙氧基二硅氧烷、1,3-二甲基-1,3-二乙酰氧基-1,3-二乙氧基二硅氧烷、1,2-二甲基-1,1,2,2-四乙氧基二硅烷、1,2-二甲基-1,1,2,2-四乙酰氧基二硅烷、1,2-二甲基-1-乙酰氧基-2-乙氧基二硅烷、1,2-二甲基-1,2-二乙酰氧基-1,2-二乙氧基二硅烷、1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷和八甲基环四硅氧烷。
21、根据权利要求20的结构,其中所述烃是选自由下述组成的组中的至少一种:环己烷、三甲基环己烷、1-甲基-4(1-甲基乙基)环己烷、环辛烷、甲基环辛烷、环辛烯、环辛二烯、环庚烯、环戊烯、环己烯和1,5,9-环十二碳三烯、乙烯、丙烯、乙炔、新己烷、环己烯、乙烯基环己烷、二甲基环己烯、叔丁基环己烯、α-萜品烯、蒎烯、1,5-二甲基-1,5-环辛二烯、乙烯基环己烯、降莰烷、螺壬烷、萘烷、莰烯、降冰片烯、降冰片二烯和金刚烷。
22、根据权利要求13的结构,其中所述烃和所述至少一种前体是相同的分子。
23、根据权利要求22的结构,其中所述至少一种前体是由下述组成的组中选择的至少一种:
a)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的整数;
b)R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4;
c)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;p为0-3;且q为0-3;
d)R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R6独立地为C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;R4和R5独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;p为0-3;且q为0-3;
e)式(OSi(R1)a(OR2)b(NR3)cx的环硅氧烷,其中R1、R2和R3独立地为H,C1-C12,直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;a、b和c为0-2;a+b+c=2;且x为2-8的整数;
f)R1 n(OR2)p(O(O)CR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4,前提是至少一个R1被C3或更大的烃取代;
g)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
h)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
i)R1 n(OR2)p(O(O)CR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(O(O)CR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5、R6和R7独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3,m+q≤3,且R1、R3和R7中至少一个被C3或更大的烃取代;
j)(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-4,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
k)(R1 n(OR2)p(O(O)CR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
l)式(OSiR1R3)x的环硅氧烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
m)式(NR1SiR1R3)x的环硅氮烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;或
n)式(CR1R3SiR1R3)x的环碳硅烷,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的任意整数,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
o)式R1 n(OR2)p(NR3)4-(n+p)Si,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;且p为0-4,前提是至少一个R1被C3或更大的烃取代;
p)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-O-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3,m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
q)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5和R6独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3,m+q≤3,且R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
r)式R1 n(OR2)p(NR4)3-n-pSi-R7-SiR3 m(NR5)q(OR6)3-m-q,其中R1和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2、R4、R5、R6和R7独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃,可选择地,R7为胺或有机胺基团;n为0-3;m为0-3;q为0-3;且p为0-3,前提是n+p≤3且m+q≤3,且R1、R3和R7中至少一个被C3或更大的烃取代;
s)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tCH4-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-4;p为0-4;且t为1-4,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
t)式(R1 n(OR2)p(NR3)3-(n+p)Si)tNH3-t,其中R1独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;R2和R3独立地为C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,芳族的,部分或全部氟化的烃;n为0-3;p为0-3;且t为1-3,前提是n+p≤4且至少一个R1被C3或更大的烃取代;
u)式(OSi(R1)a(OR2)b(NR3)c)x的环硅氧烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;x为2-8的整数;a、b和c为0-2且a+b+c=2,前提是R1、R2和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;
v)式(NR1Si(R1)a(OR2)b(NR3)c)x的环硅氮烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;且x为2-8的整数;a、b和c为0-2且a+b+c=2,前提是R1和R3中至少一个被C3或更大的烃取代;和
w)式(CR1R3Si(OR2)b(NR3)c)x的环碳硅烷,其中R1、R2和R3独立地为H或C1-C12直链或支链的,饱和的,单或多不饱和的,环状的,部分或全部氟化的烃;x为2-8的整数;b和c为0-2且b+c=2,前提是R1、R2和R3中至少一个被C3或更大的烃取代。
24、根据权利要求23的结构,其中所述至少一种前体是由下述组成的组中选择的至少一种:1-新己基-1,3,5,7-四甲基环四硅氧烷、二甲基氨基-叔丁氧基-新己基硅烷、二乙氧基-新己基硅烷、1,3-二乙基氨基-1,3-二叔丁氧基-1-新己基二硅氧烷、1,3-二乙氧基-1,3-二苯基二硅氧烷、1,2-二丙基氨基-1,2-二叔丁氧基-1-新己基二硅烷、1,2-二乙氧基-1-新己基二硅烷和1,4-双(二甲氧基甲硅烷基)环己烷。
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