JP2009540085A - 反射防止被膜用のカルボシラン重合体組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明に係る組成物で半導体素子の表面を被覆し、薄層を形成する工程と、
適切な基板を用い、スピンコーティング等の通常の堆積方法を適用する工程と、
反射防止被膜を形成するため、被覆された層を硬化する工程と、
任意に、上記反射防止被膜層上に、リソグラフィー法の更なる工程で必要とされる更なる層を被覆する工程とを含む方法において使用できる。
R1-R4-SiX3 I
及び式II:
R1SiX2-R4-SiX3 II
[式I及びIIにおいて、R1は独立して水素、ヒドロキシル基、線状及び枝分れのアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、ビニル基、アリル基、トリル基、アクリル基、アクリレート基、アルキル(アルカ)アクリレート基、並びに1〜6個の環を有するアリール基の群から選択され、重合体中のR1の少なくとも一つが発色団であり;各Xは独立して加水分解性基又は炭化水素残基を表し;R4は、アルキレン基(-CH2-)n(ここで、nは1〜20の整数である)、アリーレン基(例えば、フェニレン基又はナフテニレン基)又は多環状基等の任意の二価の炭化水素リンカーを表し、任意に有機置換基又はその混合を持つ]を有する単量体の重合又は共重合によって得られるカルボシラン/シロキサン組成物に関するものである。
R2-R4-SiX3 III
及び式IV:
R2SiX2-R4-SiX3 IV
[式III及びIVにおいて、R2は水素、ヒドロキシ、線状及び枝分れのアルキル及びシクロアルキル、アルコキシ、アルケニル、アルキニル、エポキシ、ビニル、アリル、トリル、アニシル、アクリル、アクリレート、アルキル(アルカ)アクリレート、アルコキシ、並びに1〜6個の環を有するアリールよりなる群から選択され、各Xは独立して上記したものと同一の意味を有し、R4は任意の二価の炭化水素リンカーを表し、任意に有機置換基又はその混合を持つ]を有するものである。
R1 aSiX'4-a V
及び下記式VI:
R2 bSiX'4-b VI
[式V及びVIにおいて、R1及びR2は上記したものと同一の意味を有し、各X'は独立して加水分解性基又は炭化水素残基を表し;a及びbは1〜3の整数である]の単量体から誘導される残基を含有することができる。
R3 cSiX4-c VII
[式VIIにおいて、R3は水素、任意に一つ若しくは複数の置換基を持つアルキル若しくはシクロアルキル、又はアルコキシを表し;各Xは独立して上記したものと同一の意味を有する加水分解性基又は炭化水素残基を表し;cは1〜3の整数である]の単量体から誘導される残基を含むことができる。
残基A:シロキサン重合体のベースマトリックス形成材
残基B:有機側基R1の選択による屈折指数(n)の変更
残基C:有機側基R2の選択による吸収係数(k)の変更
残基D:有機基R4又はR3の選択によるベースマトリックスの改質材
残基A:0〜100部、特に0〜50部
残基B:1〜50部、特に5〜50部
残基C:0〜50部、特に1〜50部
残基D:1〜50部、特に5〜50部
a.波長が350nmより低い光を吸収するフェナントレントリアルコキシシラン、及び
b.ナフタレントリアルコキシシラン、又は
c.フェニルトリアルコキシシラン、又は
d.メチルトリアルコキシシラン、又は
e.エチルトリアルコキシシラン、又は
f.テトラアルコキシシラン、又は
g.ハイドロジェントリアルコキシシラン、又は
h.ジメチルジアルコキシシラン、又は
i.(a)〜(h)の内の(a)〜(f)の任意の組み合わせ
(A)材料は、半導体業界の製造に使用されるスピンオン堆積ツールに適合すべきである。
(B)処理液は、半導体業界における処理液として一般に適用されるか又は使用に適した種類のものとすべきであり、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)等が挙げられる。
(C)材料の保存寿命は、室温で3〜6月の間、溶液としての材料の保存を可能にするのに十分なレベルとすべきである。
(D)材料は、下層の基板に適合し、更に使用するフォトレジスト材料にも適合する必要がある。この適合要件は、有機-シロキサン材料から形成される薄膜が基板とフォトレジストに対して適切な接着性を有するものとする必要があることを意味する。
膜厚さ(例えば、3ヶ月間で3%の最大厚さ変化)
膜屈折指数
膜吸収係数
膜からのFTIR測定と、次いで材料の特性ピークからのFTIR測定
材料溶液の粘度
材料の分子量
起こり得る組成変化を分析するためのGC測定
起こり得る粒子レベルの増加を測定するための液体粒子の集計
Si-含有量(理論値)が17.4%〜41.9%であり、
屈折指数(n)が157nmにて1.382〜1.581で、193nmにて1.507〜1.839で、248nmにて1.471〜1.674で、633nmにて1.44〜1.593であり;
吸収係数(k)が157nmにて0.0623〜0.2281で、193nmにて0.2366〜0.7635で、248nmにて0.0011〜0.6417で、633nmにて0.0006〜0.0143である。
フェニルトリメトキシシラン(14.04g、44mol%)、テトラエトキシシラン(18.78g、56mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン65.64gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)10.34gを加えた。この後、反応混合物をRTにて27分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA72gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用い、反応混合物を更に濃縮し、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、材料溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。次に、ろ過した溶液をシリコンウェハ上に分取し、2500rpmの回転速度で30s間スピンコートした。次に、被覆されたウェハを140℃にて60秒間軽く焼き、続いて250℃で180秒間しっかり焼いた。硬化した材料膜の光学特性及び厚みを、GES5-PUV分光偏光解析器を用いて明らかにした。その測定は、76度の入射角にて行われた。スペクトルフィッティングでは、Winelli_IIを用いた。測定した膜厚は53.3nmであり、157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.486、1.839、1.674及び1.53であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.1314、0.7635、0.0033及び0.0006であった。以下、全ての例において、同一の堆積パラメータ、硬化パラメータ及び膜特性化技術を用いた。また、全ての例の測定データを表1に要約する。
フェニルトリメトキシシラン(9.57g、30mol%)、テトラエトキシシラン(23.46g、70mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン66.06gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)10.75gを加えた。この後、反応混合物をRTにて27分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA72.07gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用い、反応混合物を更に濃縮し、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、材料溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は52.2nmであった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.528、1.813、1.628及び1.506であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.107、0.5901、0.0011及び0.0011であった。
フェニルトリメトキシシラン(4.78g、15mol%)、テトラエトキシシラン(23.46g、70mol%)及びフェナントレン-9-トリエトキシシラン(8.24g、15mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン72.96gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)10.75gを加えた。この後、反応混合物をRTにて28分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA72.18gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用い、反応混合物を更に濃縮し続けて、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、材料溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は55.9nmであった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.461、1.649、1.517及び1.507であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.1428、0.3585、0.2983及び0.0067であった。
フェニルトリメトキシシラン(4.36g、10mol%)、テトラエトキシシラン(30g、83mol%)及びフェナントレン-9-トリエトキシシラン(5.26g、7mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン158.5gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)15.2gを加えた。この後、反応混合物をRTにて27分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA72gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用い、反応混合物を更に濃縮し、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、材料溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は41.1nmであった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.483、1.628、1.5及び1.475であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.1183、0.329、0.2291及び0.0062であった。
フェニルトリメトキシシラン(2.60g、10mol%)、テトラエトキシシラン(24.59g、90mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン54.38gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)9.21gを加えた。この後、反応混合物をRTにて27分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA60gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用い、反応混合物を更に濃縮し、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、材料溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は48.2nmであった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.581、1.708、1.534及び1.459であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.0623、0.2568、0.0037及び0.0017であった。
フェニルトリメトキシシラン(1.60g、5mol%)、テトラエトキシシラン(26.81g、80mol%)及びフェナントレン-9-トリエトキシシラン(8.24g、15mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン73.3gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)10.75gを加えた。この後、反応混合物をRTにて27分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA72gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用い、反応混合物を更に濃縮し、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、材料溶液を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は45.5nmであり、157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.466、1.55、1.471及び1.482であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.1352、0.2593、0.3501及び0.0082であった。
フェナントレン-9-トリエトキシシラン(7.71g、60mol%)、テトラエトキシシラン(3.42g、40mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン27.84gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.1M HCl)2.52gを加えた。この後、反応混合物をRTにて28分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、反応溶液を乾燥まで濃縮した(濃縮:p=200〜38mbar、t(浴槽)=48℃、t=10分)。濃縮後、白色固体の生成物を得た。この後、高真空処理を行った(p<1mbar、t=RT、60分)。PGMEA14.84gを加え、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できた。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は43.7nmであり、157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.375、1.507、1.478及び1.568であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.2281、0.377、0.6417及び0.0143であった。
ナフタレン-2-トリエトキシシラン(10.07g、60mol%)、テトラエトキシシラン(4.80g、40mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン37.18gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.1M HCl)3.53gを加えた。この後、反応混合物をRTにて28分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、反応溶液を乾燥まで濃縮した(濃縮:p=200〜38mbar、t(浴槽)=48℃、t=10分)。濃縮後、白色固体の生成物を得た。この後、高真空処理を行った(p<1mbar、t=RT、60分)。PGMEA17.52gを加え、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できた。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は53nmであり、157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.382、1.524、1.513及び1.593であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.2232、0.3709、0.631及び0.013であった。
フェニルトリメトキシシラン(3.19g、10mol%)、テトラエトキシシラン(14.58g、43.5mol%)、メチルトリエトキシシラン(12.48g、43.5mol%)及びフェナントレン-9-トリエトキシシラン(1.65g、3mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン63.8gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)9.96gを加えた。この後、反応混合物をRTにて26分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA36gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用いて、反応混合物を更に濃縮し、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、溶液の固形分を測定すると、34.21%であった。次いで、この溶液を更に25%の固形分まで希釈した(PGMEA15.2gを加えた)。この固形分が25%の反応混合物を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は50.4nmであった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数(n)は、それぞれ1.596、1.655、1.503及び1.459であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.1023、0.2366、0.106及び0.0034であった。
フェニルトリメトキシシラン(3.19g、10mol%)、テトラエトキシシラン(29.16g、87mol%)及びフェナントレン-9-トリエトキシシラン(1.65g、3mol%)の重さを量って丸底フラスコに加えた。該丸底フラスコにアセトン68gを加えた。その反応フラスコに、磁気攪拌器を用いて反応混合物を絶えず攪拌しながら、5分以内に水(0.01M HCl)11.22gを加えた。この後、反応混合物をRTにて27分間攪拌し、電気炉棚を用いて5時間還流した。還流の後、ロータリーエバポレーター(圧力350→250mbar、t(浴槽)=50℃)を用いて、反応混合物からアセトンの大部分を除去した。大部分のアセトンを除去した後、該フラスコにPGMEA36gを加えた。PGMEAを加えた後、ロータリーエバポレーター(圧力45mbar、t(浴槽)=50℃、1時間)を用いて、反応混合物を更に濃縮し、溶媒交換を行った。溶媒交換の後、溶液の固形分を測定すると、35.15%であった。次いで、この溶液を更に25%の固形分まで希釈した(PGMEA15.64gを加えた)。この固形分が25%の反応混合物を120℃で2時間還流した。2時間の還流工程の後、その材料は、希釈及びろ過後にすぐに使用できる。該材料を4%の固形分まで希釈し、0.1μmのPTFEフィルタを用いてろ過した。測定した膜厚は43.0nmであり、157nm、193nm、248nm及び633nmでの屈折指数は、それぞれ1.518、1.635、1.489及び1.44であった。157nm、193nm、248nm及び633nmでの減衰係数(k)は、それぞれ0.085、0.2722、0.1137及び0.005であった。
120 反射防止層
130 フォトレジスト層
Claims (33)
- ケイ素重合体の骨格を有し、そのケイ素原子の少なくとも一部に発色団が直接結合し、更に該重合体がカルボシラン結合を示すことを特徴とするケイ素重合体材料。
- -Si-C-、-Si-C-Si-、-O-Si-C-及び-Si-O-の結合のうち一つ又は複数を含有し、任意にはそのケイ素原子の少なくとも一部に直接結合するか又は炭化水素リンカー、アミンリンカー若しくはカルボニルリンカーを介して結合する発色団を含有する骨格を有する有機-無機シロキサン材料を含むことを特徴とする請求項1に記載の材料。
- (R1 2)-C-Si(R2 2)-C-の骨格[式中、各R1は独立して水素、ヒドロキシル基、線状又は枝分れのアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、アクリル基、アクリレート基、アリール基、多環式芳香族基及び多環状基の群から選択され、該R1の少なくとも一つが発色団であり、そして、各R2は独立して水素、ヒドロキシル基、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、ビニル基、トリル基、アクリル基、アクリレート基、アルキル(アルカ)アクリレート基、アリール基、多環式芳香族基及び多環状基の群から選択される]を含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の材料。
- 少なくとも部分的に架橋され、置換基R1及びR2の少なくとも一つを、一つ又は複数の隣接シロキサン鎖の反応基と架橋反応させることから誘導される架橋基を含むことを特徴とする請求項2に記載の材料。
- -Si-(C)x-Si-結合を含むことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の材料。
- -Si-(C)x-Si-結合を含み、結合基-(C)x-が独立してアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アクリル基、アクリレート基、アリール基、多環式芳香族基又は多環状基であることを特徴とする請求項5に記載の材料。
- -Si-(C)x-Si-結合を含み、結合基-(C)x-が独立してアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アクリル基、アクリレート基、アリール基、多環式芳香族基又は多環状基であり且つ1〜25個の炭素原子を含有することを特徴とする請求項5に記載の材料。
- 前記発色団が、共役不飽和結合を含有する環状基を含むことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の材料。
- 前記発色団が、任意に置換される1〜6個の芳香環を有する芳香族基から選択されることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の材料。
- 前記発色団が、1個の芳香環を有する芳香族基によって構成される化合物、及び2〜5個の縮合した芳香環によって構成される化合物の群から選択され、該芳香環がそれぞれ任意に置換されることを特徴とする請求項9に記載の材料。
- 前記置換基が、ハロゲン原子、並びに1〜20個の炭素原子を有するアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基及びアリール基の群から選択されることを特徴とする請求項9又は10に記載の材料。
- 前記発色団が、0〜3個の置換基を有した、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン及びペンタセンから選択される多環式芳香族基を含むことを特徴とする請求項1〜11のいずれかに記載の材料。
- 式I:
R1-R4-SiX3 I
及び式II:
R1SiX2-R4-SiX3 II
[式I及びIIにおいて、R1は独立して水素、ヒドロキシル基、線状及び枝分れのアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、並びに1〜6個の環を有する多環状基及びアリール基の群から選択され、重合体中のR1の少なくとも一つは発色団であり;各Xは独立して加水分解性基又は炭化水素残基を表し;R4は、アルキレン基-CH2-、フェニレン基又は多環状基等の任意の二価の炭化水素リンカーを表し、任意に有機置換基又はその混合を持つ]を有する先駆体から誘導される残基を含むことを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載の材料。 - 式III:
R2-R4-SiX3 III
及び式IV:
R2SiX2-R4-SiX3 IV
[式III及びIVにおいて、R2は水素、ヒドロキシル基、線状及び枝分れのアルキル基及びシクロアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、(アルカ)アクリレート基、アルコキシ基、並びに1〜6個の環を有するアリール基よりなる群から選択され、各Xは独立して上記したものと同一の意味を有し、R4は任意の二価の炭化水素リンカーを表し、任意に有機置換基又はその混合を持つ]の一方又は双方に従う単量体から誘導される残基を含むことを特徴とする請求項1〜13のいずれかに記載の材料。 - 式V:
R1 aSiX'4-a V
及び式VI:
R2 bSiX'4-b VI
[式V及びVIにおいて、R1は発色団を表し;R2は水素、ヒドロキシル、線状及び枝分れのアルキル及びシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、(アルカ)アクリレート、アルコキシ並びに1〜6個の環を有するアリールよりなる群から選択され、各X'は独立して加水分解性基又は炭化水素残基を表し;a及びbは1〜3の整数である]の群のうち一方又は双方に従う単量体から誘導される残基を含むことを特徴とする請求項12〜14のいずれかに記載の材料。 - 式VII:
R3 cSiX'4-c VII
[式VIIにおいて、R3は水素、ヒドロキシル、任意に一つ若しくは複数の置換基を持つアルキル若しくはシクロアルキル、又はアルコキシを表し;各X'は独立して上記したものと同一の意味を有する加水分解性基又は炭化水素残基を表し;cは1〜3の整数である]に対応する少なくとも一つの単量体からの残基を含むことを特徴とする請求項1〜15のいずれかに記載の材料。 - 前記炭化水素残基が、線状又は枝分れのアルキル基、アルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、ビニル基、トリル基、アクリル基、アクリレート基、アルキル(アルカ)アクリレート基及びアリール基の群から選択されることを特徴とする請求項13〜16のいずれかに記載の材料。
- トリエトキシラン、テトラエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、n-ブチルトリエトキシシラン、メチルジエトキシビニルシラン、ジメチルジエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、アリルトリエトキシシラン、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、及びメタクリルオキシプロピルトリメトキシシランから誘導される残基を含むことを特徴とする請求項1〜17のいずれかに記載の材料。
- 前記加水分解性基がアルコキシ基又はハロゲンであることを特徴とする請求項13〜18のいずれかに記載の材料。
- R1、R2、R3及びR4が、フルオロ基、ブロモ基、C1-10アルキル基、C1-10アルコキシ基、C1-10アルケニル基、C6-18アリール基、アクリル基、エポキシ基、カルボキシル基及びカルボニル基から選択される一つ又は複数の置換基によって任意に独立して置換されることを特徴とする請求項1〜19のいずれかに記載の材料。
- 液体からなることを特徴とする請求項1〜20のいずれかに記載の材料。
- 膜からなることを特徴とする請求項1〜20のいずれかに記載の材料。
- 請求項1〜22のいずれかに記載の組成物の製造方法であって、
溶媒及び触媒の存在下において、式I、II又はV:
R1-R4-SiX3 I
R1SiX2-R4-SiX3 II
R1 aSiX'4-a V
を有する少なくとも一つの単量体を、式III、IV又はVI:
R2-R4-SiX3 III
R2SiX2-R4-SiX3 IV
R2 bSiX'4-b VI
[式I、II、III、IV、V及びVIにおいて、R1は発色団を表し;R2は水素、線状及び枝分れのアルキル及びシクロアルキル、アルケニル、アルキニル、(アルカ)アクリレート、アルコキシ並びに1〜6個の環を有するアリールよりなる群から選択され、R3は水素、任意に一つ若しくは複数の置換基を持つアルキル若しくはシクロアルキル又はアルコキシを表し;各Xは独立して加水分解性基又は炭化水素残基を表し;a及びb及びcはそれぞれ独立して1〜3の整数である]を有する少なくとも一種の単量体と任意に反応させる工程と、
反応生成物を回収する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 異なる2〜8種類、好ましくは異なる3又は5種類の単量体を反応させることを特徴とする請求項23に記載の方法。
- 前記単量体と、第一溶媒又は溶媒との反応混合物を形成させる工程と、
触媒及び前記第一溶媒又は溶媒の存在下において、前記単量体が加水分解を受けて第一生成物を形成する工程と、
前記反応混合物から溶媒混合物の前記第一溶媒を除去し、第二溶媒を加える工程と、
前記第二溶媒中、前記第一生成物が縮合重合を受けて、該第一生成物より高い分子量を有する縮合生成物を得る工程と
を含むことを特徴とする請求項23又は24に記載の方法。 - 前記第二溶媒が前記第一溶媒より高い沸点を有しており、前記縮合重合が第一溶媒より高い温度の第二溶媒中にて行われることを特徴とする請求項25に記載の方法。
- 前記溶媒の一つ又は複数が、アセトン、THF、トルエン、2-プロパノール、メタノール、エタノール、メチル-tert-ブチルエーテル(MTBE)、プロピレングリコールモノメチルエーテル(PGME)、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート(PGMEA)及びそれらの混合物の群から選択されることを特徴とする請求項23〜26のいずれかに記載の方法。
- 前記生成物が、合成時に架橋を受けることを特徴とする請求項23〜27のいずれかに記載の方法。
- 前記縮合生成物が、ビニル基、アクリレート基又はエポキシ基を介して部分的な架橋を受けることを特徴とする請求項23〜28のいずれかに記載の方法。
- 合成した最終生成物が、基板上にある材料膜の加工及び硬化中、更に反応させるのに十分な反応性を示す架橋部位を有するのに適した形態を有することを特徴とする請求項23〜29のいずれかに記載の方法。
- 半導体素子を反射防止被膜で被覆する方法であって、
請求項1〜22のいずれかに記載の組成物で半導体素子の表面を被覆し、薄層を形成する工程と、
反射防止被膜を形成するため、被覆した層を硬化する工程と、
任意に、前記反射防止被膜層に、リソグラフィー法で必要とされる少なくとも一枚の更なる層を用意する工程と
を含むことを特徴とする方法。 - 前記反射防止被膜が、リソグラフィー法で成形されることを特徴とする請求項31に記載の方法。
- 基板上に反射防止被膜を具える半導体部品であって、
前記被膜が、請求項1〜22のいずれかに記載の組成物の硬化薄層からなることを特徴とする半導体部品。
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