JP4995096B2 - 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、電子デバイスの製造方法及びarc組成物 - Google Patents
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Description
(A)電子デバイスに、
(i)式:(PhSiO(3-x)/2(OH)x)m (HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
(式中、Phはフェニル基であり、Meはメチル基であり、xは0、1又は2の値を有し、mは0.05〜0.95の値を有し、nは0.05〜0.95の値を有し、pは0.05〜0.95の値を有し、m+n+p=1である)
を有するシルセスキオキサン樹脂であって、前記構成単位の6〜38mol%が、Si−OH基を含有するシルセスキオキサン樹脂と、
(ii)溶媒と
を含むARC組成物を塗布すること、及び
(B)溶媒を除去すると共に、シルセスキオキサン樹脂を硬化させて、電子デバイス上に反射防止膜を形成すること
を含む。
(PhSiO3/2)0.05〜0.50(HSiO3/2)0.10〜0.70(MeSiO3/2)0.10〜0.70、
(PhSiO3/2)a(HSiO3/2)b(MeSiO3/2)c(RSiO2/2(OH))d(RSiO(OH)2)e
(式中、Rは、Ph、H及びMeから選択され、0.05≦a+d+e≦0.50であり、0.10≦b+d+e≦0.70であり、0.10≦c+d+e≦0.70であり、0.06≦d+e≦0.4であり、a+b+c+d+e≒1である)
で例示され得る。
実施例1:TPh 0.25TH 0.30TMe 0.45
120gのPGMEAと、13.2g(0.0625モル)のフェニルトリクロロシランと、10.16g(0.075モル)のトリクロロシランと、16.82g(0.1125モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に入れた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=1876Å、n=1.797、k=0.5625。
120gのPGMEAと、29.09g(0.1375モル)のフェニルトリクロロシランと、11.85g(0.0875モル)のトリクロロシランと、3.74g(0.025モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に加えた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=2147Å、n=1.887、k=0.769。
120gのPGMEAと、2.64g(0.0125モル)のフェニルトリクロロシランと、11.85g(0.0875モル)のトリクロロシランと、22.42g(0.15モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に加えた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=2318Å、n=1.612、k=0.093。
120gのPGMEAと、5.29g(0.025モル)のフェニルトリクロロシランと、10.16g(0.075モル)のトリクロロシランと、22.42g(0.15モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に入れた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=1992Å、n=1.680、k=0.208。
120gのPGMEAと、5.29g(0.025モル)のフェニルトリクロロシランと、20.32g(0.15モル)のトリクロロシランと、11.21g(0.075モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に入れた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=1322Å、n=1.630、k=0.198。
120gのPGMEAと、5.29g(0.025モル)のフェニルトリクロロシランと、23.70g(0.175モル)のトリクロロシランと、7.47g(0.05モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に入れた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=2938Å、n=1.610、k=0.202。
120gのPGMEAと、5.29g(0.025モル)のフェニルトリクロロシランと、11.85g(0.088モル)のトリクロロシランと、20.55g(0.138モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に入れた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=2008Å、n=1.610、k=0.202。
120gのPGMEAと、5.29g(0.025モル)のフェニルトリクロロシランと、15.24g(0.1125モル)のトリクロロシランと、16.82g(0.1125モル)のメチルトリクロロシランとの溶液を窒素下の反応容器に入れた。200gのPGMEAと、10g(0.555モル)の水との溶液を、トリクロロシランの溶液に1時間かけて添加した。20℃で1時間攪拌しながら反応させた。次に、この樹脂溶液を100mLのDI水で洗浄し、この水を廃棄した。約40gのエタノールをこの樹脂溶液に添加した。この溶液を約20重量%の固形分までストリップした後、PGMEAを用いて10重量%まで希釈した。この溶液を0.20μmのPTFEフィルタに通して濾過し、250mL容のHDPEボトル中に保存した。厚み=1430Å、n=1.630、k=0.198。
膜コーティング及び特性評価
ウエハ上の膜コーティングは、Karl SussのCT62スピンコーターによって塗布処理された。初めに、0.2μmPTFEフィルタに通して、樹脂PGMEA溶液を濾過し、次に、標準的な10.16cm(4インチ)の片面を研磨加工した低抵抗率のウエハ、又は両面を研磨加工したFTIRウエハ上にスピンコーティングした(回転速度=2000rpm;加速度=5000、時間=20秒)。窒素ガスをパージした急熱処理(RTP)オーブンを用いて表中に示されるような温度(200〜250℃)で90秒間膜を硬化させた。膜厚、屈折率及びk値をJ. A. Woollamの楕円偏光計を用いて測定した。記録される厚みの値は、9つの測定値の平均であった。硬化後の膜のPGMEA抵抗は、PGMEAの保持(1分間)及び水洗の前後の膜厚変化を測定することによって決定され(ΔTh1(オングストローム(Å)));硬化後の水酸化テトラメチルアンモニウム(TMAH)抵抗は、TMAHの保持(1分間)及び水洗の前後の膜厚変化を測定することによって決定された(ΔTh2(オングストローム(Å)))。液体として水及びヨウ化メチレンを用いた接触角の測定によって、Zismanのアプローチを用いた湿潤時の臨界表面張力を計算した。全ての上記の樹脂から成る硬化膜を、2つの商業用ウェット剥離溶液NE89及びCC1を用いて完全に剥離した。
Claims (19)
- 電子デバイス上に反射防止膜を形成する方法であって、
(A)電子デバイスに、
(i)式:(PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
(式中、Phはフェニル基であり、Meはメチル基であり、xは0、1又は2の値を有し、mは0.05〜0.95の値を有し、nは0.05〜0.95の値を有し、pは0.05〜0.95の値を有し、m+n+p=1である)
を有するシルセスキオキサン樹脂であって、前記構成単位の6〜38mol%が、Si−OH基を含有するシルセスキオキサン樹脂と、
(ii)溶媒と
を含むARC組成物を塗布すること、及び
(B)前記溶媒を除去すると共に、前記シルセスキオキサン樹脂を硬化させて、前記電子デバイス上に反射防止膜を形成すること
を含む反射防止膜の形成方法。 - mが0.05〜0.50の値を有し、nが0.10〜0.70の値を有し、pが0.10〜0.70の値を有する請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記溶媒(ii)が、1−メトキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びシクロヘキサノンから選択される請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記ARC組成物が、該ARC組成物の重量に基づいて、80〜95重量%の溶媒を含有する請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記ARC組成物が、硬化触媒をさらに含有する請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記ARC組成物が、スピンコーティングによって塗布される請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記シルセスキオキサン樹脂が、加熱することによって硬化される請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記シルセスキオキサン樹脂が、150℃〜275℃の範囲の温度で加熱することによって硬化される請求項7に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記シルセスキオキサン樹脂が、200℃〜250℃の範囲の温度で加熱することによって硬化される請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 前記シルセスキオキサン樹脂が、不活性雰囲気中で加熱することによって硬化される請求項1に記載の反射防止膜の形成方法。
- 電子デバイス上にレジスト画像を形成する方法であって、
(A)電子デバイスに、
(i)式:(PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
(式中、Phはフェニル基であり、Meはメチル基であり、xは0、1又は2の値を有し、mは0.05〜0.95の値を有し、nは0.05〜0.95の値を有し、pは0.05〜0.95の値を有し、m+n+p=1である)
を有するシルセスキオキサン樹脂であって、前記構成単位の6〜38mol%が、Si−OH基を含有するシルセスキオキサン樹脂と、
(ii)溶媒と
を含むARC組成物を塗布すること、
(B)前記溶媒を除去すると共に、前記シルセスキオキサン樹脂を硬化させて、前記電子デバイス上に反射防止膜を形成すること、及び
(C)前記反射防止膜全体にレジスト画像を形成すること
を含むレジスト画像の形成方法。 - 前記レジスト画像が、
(a)前記反射防止膜の上にレジスト組成物の膜を形成すること、
(b)前記レジスト膜を放射線に像様露光して、露光された膜を作製すること、及び
(c)前記露光された膜を現像して前記画像を形成すること
によって形成される請求項11に記載のレジスト画像の形成方法。 - 電子デバイス上にパターンを形成する方法であって、
(A)電子デバイスに、
(i)式:(PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
(式中、Phはフェニル基であり、Meはメチル基であり、xは0、1又は2の値を有し、mは0.05〜0.95の値を有し、nは0.05〜0.95の値を有し、pは0.05〜0.95の値を有し、m+n+p=1である)
を有するシルセスキオキサン樹脂であって、前記構成単位の6〜38mol%が、Si−OH基を含有するシルセスキオキサン樹脂と、
(ii)溶媒と
を含むARC組成物を塗布すること、
(B)前記溶媒を除去すると共に、前記シルセスキオキサン樹脂を硬化させて、前記電子デバイス上に反射防止膜を形成すること、
(C)前記反射防止膜全体にレジスト画像を形成すること、及び
(D)前記反射防止膜にパターンをエッチングすること
を含むパターンの形成方法。 - 電子デバイスを製造する方法であって、
(A)電子デバイスに、
(i)式:(PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
(式中、Phはフェニル基であり、Meはメチル基であり、xは0、1又は2の値を有し、mは0.05〜0.95の値を有し、nは0.05〜0.95の値を有し、pは0.05〜0.95の値を有し、m+n+p=1である)
を有するシルセスキオキサン樹脂であって、前記構成単位の6〜38mol%が、Si−OH基を含有するシルセスキオキサン樹脂と、
(ii)溶媒と
を含むARC組成物を塗布すること、
(B)前記溶媒を除去すると共に、前記シルセスキオキサン樹脂を硬化させて、前記電子デバイス上に反射防止膜を形成すること、
(C)前記反射防止膜全体にレジスト画像を形成すること、
(D)前記反射防止膜にパターンをエッチングすること、及び
(E)前記レジスト画像及び前記反射防止膜を除去すること
を含む電子デバイスの製造方法。 - ARC組成物であって、
(i)式:(PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p
(式中、Phはフェニル基であり、Meはメチル基であり、xは0、1又は2の値を有し、mは0.05〜0.95の値を有し、nは0.05〜0.95の値を有し、pは0.05〜0.95の値を有し、m+n+p=1である)
を有するシルセスキオキサン樹脂であって、前記構成単位の6〜38mol%が、Si−OH基を含有するシルセスキオキサン樹脂と、
(ii)溶媒と
を含むARC組成物。 - mが0.05〜0.50の値を有し、nが0.10〜0.70の値を有し、pが0.10〜0.70の値を有する請求項15に記載のARC組成物。
- 前記溶媒(ii)が、1−メトキシ−2−プロパノール、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート及びシクロヘキサノンから選択される請求項15に記載のARC組成物。
- 前記ARC組成物が、前記ARC組成物の重量に基づいて、80〜95重量%の溶媒を含有する請求項15に記載のARC組成物。
- 前記ARC組成物が硬化触媒をさらに含有する請求項15に記載のARC組成物。
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