【手続補正書】
【提出日】平成15年11月17日(2003.11.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ナノ粒子成分と、
ポリマー成分と、
を含むナノコンポジットレジスト。
【請求項２】
前記ナノ粒子成分が、ホウ化物、炭化物、ケイ化物、窒化物、リン化物、ヒ化物、酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物、フッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、またはそれらの組み合わせを含む請求項１に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項３】
前記ポリマー成分が、電子ビーム照射に露光すると鎖の切断が起こるポリマーを含む請求項１に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項４】
前記ポリマー成分が、ポリ（α−クロロアクリレート−コ−α−メチルスチレン）、ポリ（２，２，２−トリフルオロエチル−α−クロロアクリレート）、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（ブテンスルホン）、ポリシラン、ポリアセタール、またはそれらの組み合わせを含む請求項１に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項５】
前記ナノ粒子成分が、平均粒径が約１００ｎｍ未満であるナノ粒子を含む請求項１に記載のナノコンポジットレジスト
【請求項６】
前記ナノ粒子の平均粒径が約１０ｎｍ未満である請求項５に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項７】
前記ナノ粒子の平均粒径が約２ｎｍ未満である請求項６に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項８】
前記ナノ粒子成分が、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、鉄、アンチモン、スズ、セリウム、バリウム、マンガン、バナジウム、クロム、鉛、銅、インジウム、イットリウム、亜鉛、の酸化物、それらの混合酸化物、またはそれらの組み合わせを含む請求項１に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項９】
前記ナノ粒子成分が多面体オリゴシルセスキオキサンを含む請求項１に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項１０】
前記多面体オリゴシルセスキオキサンが、式Ｓｉ８Ｏ１２（ＯＲ）８、Ｓｉ８Ｏ１２Ｒ８、Ｓｉ１２Ｏ１８（ＯＲ）１２、またはＳｉ１２Ｏ１８Ｒ１２（式中、Ｒは、アルキル、置換アルキル、シクロアルキル、置換シクロアルキル、シリル、置換シリル、アリール、置換アリール、アラルキル、置換アラルキル、アルケニル、または置換アルケニルから選択される）の化合物を含む請求項９に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項１１】
前記ポリマー成分がポリ（α−クロロアクリレート−コ−α−メチルスチレン）を含む請求項９に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項１２】
前記ナノ粒子成分が、前記レジスト中に約１重量％から約５０重量％存在する請求項１に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項１３】
前記レジストのガラス転移温度が少なくとも約１６０℃である請求項１に記載のナノコンポジットレジスト。
【請求項１４】
リソグラフィー記録媒体が請求項１に記載のナノコンポジットレジストを含む、リソグラフィー法。
【請求項１５】
前記ナノ粒子成分が、ケイ素、アルミニウム、チタン、ジルコニウム、鉄、アンチモン、スズ、セリウム、バリウム、マンガン、バナジウム、クロム、鉛、銅、インジウム、イットリウム、亜鉛、の酸化物、それらの混合酸化物、またはそれらの組み合わせを含む請求項１４に記載のリソグラフィー法。
【請求項１６】
前記ナノ粒子成分が多面体オリゴシルセスキオキサンを含む請求項１４に記載のリソグラフィー法。
【請求項１７】
前記ポリマー成分が、ポリ（α−クロロアクリレート−コ−α−メチルスチレン）、ポリ（２，２，２−トリフルオロエチル−α−クロロアクリレート）、ポリ（メタクリル酸メチル）、ポリ（ブテンスルホン）、ポリシラン、ポリアセタール、またはそれらの組み合わせを含む請求項１４に記載のリソグラフィー法。
【請求項１８】
前記ナノコンポジットレジストがポリ（α−クロロアクリレート−コ−α−メチルスチレン）を含み、前記ナノ粒子成分が多面体オリゴシルセスキオキサンを含む請求項１４に記載のリソグラフィー法。
【請求項１９】
メタクリレート成分と、
多面体オリゴシルセスキオキサン成分と、
を含む化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２０】
メタクリレート成分と、
光酸発生成分と、
を含む化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２１】
前記メタクリレート成分が、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸、またはそれらの組み合わせを含む請求項１９または２０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２２】
前記多面体オリゴシルセスキオキサン成分が、前記ポリマー中に約１重量％から約４０重量％存在する請求項１９に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２３】
前記ポリマーレジストのガラス転移温度が約１６５℃を超える請求項１９に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２４】
前記ポリマーレジストの重量平均分子量が約１００，０００ｇ／ｍｏｌを超える請求項１９に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２５】
前記ポリマーの多分散性指数が１から約２の間である請求項１９または２０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２６】
溶解促進剤をさらに含む請求項２０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト、
【請求項２７】
前記溶解促進剤が無水イタコン酸を含む請求項２６に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２８】
前記光酸発生成分が、スルホニウム化合物、イオニウム化合物、またはそれらの組み合わせを含む請求項２０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項２９】
前記光酸発生成分が［ｐ−ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣ６Ｈ４ＳＭｅ２］ＯＳＯ２ＣＦ３を含む請求項２０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３０】
多面体オリゴシルセスキオキサン成分をさらに含む請求項２０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３１】
前記多面体オリゴシルセスキオキサン成分が、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピル、メタクリル酸３−［（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル、１，３，５，７，９，１１，１３−ヘプタシクロペンチル−１５ビニルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、またはそれらの組み合わせを含む請求項１９または３０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３２】
前記多面体オリゴシルセスキオキサン成分が、前記ポリマー中に約１重量％から約３５重量％存在する請求項３０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３３】
前記ポリマーの重量平均分子量が２０，０００から１００，０００ｇ／ｍｏｌの間である請求項２０に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３４】
メタクリル酸メチルと、メタクリル酸ｔ−ブチルと、メタクリル酸と、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピルと、を含む化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３５】
メタクリル酸メチルと、メタクリル酸ｔ−ブチルと、メタクリル酸と、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピルと、［ｐ−ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣ６Ｈ４ＳＭｅ２］ＯＳＯ２ＣＦ３と、を含む化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３６】
無水イタコン酸をさらに含む請求項３５に記載の化学増幅型ポリマーレジスト。
【請求項３７】
リソグラフィー記録媒体が請求項１９に記載の化学増幅型ポリマーレジストを含む、リソグラフィー法。
【請求項３８】
前記メタクリレート成分が、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸、またはそれらの組み合わせを含む請求項３７に記載のリソグラフィー法。
【請求項３９】
前記多面体オリゴシルセスキオキサン成分が、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピル、メタクリル酸３−［（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル、１，３，５，７，９，１１，１３−ヘプタシクロペンチル−１５ビニルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、またはそれらの組み合わせを含む請求項３７に記載のリソグラフィー法。
【請求項４０】
前記化学増幅型ポリマーレジストが、メタクリル酸メチルと、メタクリル酸ｔ−ブチルと、メタクリル酸と、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピルと、を含む請求項３７に記載のリソグラフィー法。
【請求項４１】
リソグラフィー記録媒体が請求項２０に記載の化学増幅型ポリマーレジストを含む、リソグラフィー法。
【請求項４２】
前記メタクリレート成分が、メタクリル酸メチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸、またはそれらの組み合わせを含む請求項４１に記載のリソグラフィー法。
【請求項４３】
前記化学増幅型ポリマーレジストが溶解促進剤をさらに含む請求項４１に記載のリソグラフィー法。
【請求項４４】
前記溶解促進剤が無水イタコン酸を含む請求項４３に記載のリソグラフィー法。
【請求項４５】
前記光酸発生成分が、スルホニウム化合物、イオニウム化合物、またはそれらの組み合わせを含む請求項４１に記載のリソグラフィー法。
【請求項４６】
前記多面体オリゴシルセスキオキサン成分が、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピル、メタクリル酸３−［（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル、１，３，５，７，９，１１，１３−ヘプタシクロペンチル−１５ビニルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、またはそれらの組み合わせを含む請求項４１に記載のリソグラフィー法。
【請求項４７】
リソグラフィー記録媒体が請求項２０に記載の化学増幅型ポリマーレジストを含む、極紫外リソグラフィー法。
【請求項４８】
光酸発生成分を含むリソグラフィー用ポリマーレジスト。
【請求項４９】
前記光酸発生成分が、スルホニウム化合物、イオニウム化合物、またはそれらの組み合わせを含む請求項４８に記載のリソグラフィー用ポリマーレジスト。
【請求項５０】
前記光酸発生成分が［ｐ−ＣＨ２＝Ｃ（ＣＨ３）Ｃ（Ｏ）ＯＣ６Ｈ４ＳＭｅ２］ＯＳＯ２ＣＦ３を含む請求項４８に記載のリソグラフィー用ポリマーレジスト。
【請求項５１】
リソグラフィー記録媒体が請求項４８に記載のポリマーレジストを含む、リソグラフィー法。
【請求項５２】
多面体オリゴシルセスキオキサンジシラノール成分と、
ポリアセタール成分と、
を含むポリマーレジスト。
【請求項５３】
前記多面体オリゴシルセスキオキサンジシラノール成分が、ジシラノールシクロペンチルＰＯＳＳ（Ｓｉ８Ｏ１１（ｃ−Ｃ５Ｈ９）８（ＯＨ）２）、ジシラノールイソブチルＰＯＳＳ（Ｓｉ８Ｏ１１（ｉ−Ｃ４Ｈ９）８（ＯＨ）２）、またはジメチルフェニルジシラノールシクロペンチルＰＯＳＳ（Ｓｉ８Ｏ９（ｃ−Ｃ５Ｈ９）７（ＯＳｉＭｅ２Ｐｈ）（ＯＨ）２）、またはそれらの組み合わせを含む請求項５２に記載のポリマーレジスト。
【請求項５４】
前記ポリアセタール成分が、ハロゲン置換ケトンまたはアルデヒドのポリマーを含む請求項５２に記載のポリマーレジスト。
【請求項５５】
前記ポリアセタール成分が、ヘキサフルオロアセトン、トリフルオロアセトン、ヘキサクロロアセトン、トリクロロアセトン、トリフルオロアセトアルデヒド、トリクロロアセトアルデヒド、チオカルボニルフルオリド、ヘキサフルオロチオアセトン、それらの混合物、およびそれらの誘導体、のポリマーを含む請求項５２に記載のポリマーレジスト。
【請求項５６】
リソグラフィー記録媒体が請求項５２に記載のポリマーレジストを含む、リソグラフィー法。
【請求項５７】
前記リソグラフィー法が１５７ｎｍ投影光リソグラフィー法である請求項５６に記載の。
【請求項５８】
請求項１４、３７、４１、５１、または５６のいずれか１項に記載のリソグラフィー法によって製造された集積回路。
【請求項５９】
リソグラフィー記録媒体が請求項１または１９に記載のレジストを含む、電子ビームリソグラフィー法。
【請求項６０】
リソグラフィー記録媒体が請求項１または１９に記載のレジストを含む、イオンビームリソグラフィー法。
【請求項６１】
リソグラフィー記録媒体が請求項１９または２０に記載の化学増幅型ポリマーレジストを含む、Ｘ線リソグラフィー法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明のさらに別の態様は、メタクリレート成分と、多面体オリゴシルセスキオキサン成分と、光酸発生成分と、を含む化学増幅型ポリマーレジストを提供することである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明のさらに別の態様は、メタクリレート成分と、多面体オリゴシルセスキオキサン成分と、を含む化学増幅型ポリマーレジストを提供することである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
（多面体オリゴシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）の化学増幅（ＣＡ）レジストへの混入）
本発明は、有機レジストと無機レジストの設計を相乗的に組み合わせるための根本的に新しい方法を提供することによって、メタクリレート系ＣＡレジストの根本的な欠点の１つ、すなわち、パターン転写に必要な反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）耐性の不足に対処する。実施形態の１つでは、本発明は、多面体オリゴシルセスキオキサン（ＰＯＳＳ）の無機クラスターがポリマー側鎖に組み込まれるメタクリレート系ＣＡレジストを提供する。したがって、本発明は、メタクリレート成分と多面体オリゴシルセスキオキサン成分とを含む化学増幅型ポリマーレジストを包含する。メタクリレート成分は、多くの場合２種類以上のメタクリレート化合物の組み合わせであり、通常はメタクリル酸メチル、メタクリル酸ｔ−ブチル、メタクリル酸、またはそれらの組み合わせから選択されるが、他のメタクリレート化合物も本発明に含まれる。通常、多面体オリゴシルセスキオキサン成分は、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピル、メタクリル酸３−［（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル、１，３，５，７，９，１１，１３−ヘプタシクロペンチル−１５ビニルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、またはそれらの組み合わせから選択される。しかし、種々の他の重合性基含有無機クラスターなど、重合性基を含有するその他のかご形シリカ化合物も本発明に含まれる。例えば、本発明に包含される、ペンダント重合性基を有する、鉄、コバルト、クロム、ニッケル、モリブデン、タングステン、白金、パラジウム、ホウ素、スズ、ルテニウム、オスミウム、ロジウム、インジウム、レニウム、ニオブ、およびタンタルのクラスターは多数存在する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
これらのＣＡレジストの場合、メタクリル酸ｔｅｒｔ−ブチル（ＴＢＭＡ）を保護基として使用したが、同様に操作可能な保護基を使用することもできる。多面体オリゴシルセスキオキサンメタクリレート（ＰＯＳＳ）成分は、パターン転写に必要な高いプラズマエッチング速度を得るために一部の試料に混入したが、本発明のこの実施形態においてＰＯＳＳ成分に混入する必要はないことを理解されたい。さらに、耐エッチング性を向上させるためにシリカナノ粒子を混入して別の実施形態を得ることもできる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６５】
本発明の実施形態の１つは、実施例１３によって任意にＰＯＳＳ成分が組み込まれる。これが使用される場合、その多面体オリゴシルセスキオキサン成分は、メタクリル酸３−（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イル）プロピル、メタクリル酸３−［（３，５，７，９，１１，１３，１５−ヘプタシクロペンチルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン−１−イルオキシ）ジメチルシリル］プロピル、１，３，５，７，９，１１，１３−ヘプタシクロペンチル−１５ビニルペンタシクロ−［９．５．１．１３，９．１５，１５．１７，１３］オクタシロキサン、またはそれらの組み合わせから選択されることが多い。しかし、重合性基を含有する他のシリカかご形化合物も本発明に包含される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６６】
化学増幅型レジスト中に存在する場合、多面体オリゴシルセスキオキサン成分はポリマーの約１重量％から約３５重量％で存在し、好ましくはポリマーの約１０重量％から約３２重量％で存在する。さらに、光酸発生成分はポリマーの約２重量％から約２５重量％で存在し、好ましくはポリマーの約５重量％から約２０重量％で存在する。本発明により調製されたポリマーは、重量平均分子量（Ｍｗ）が２０，０００から１００，０００ｇ／ｍｏｌを変動し、多分散性指数が１から約２の間として特徴づけられることが多いが、これらの範囲外のポリマーも本発明に包含される。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１１６】
（実施例１８）
（スルホニウム光酸発生（ＰＡＧ）ホモポリマーの特性決定）
ＧＰＣ実験のＰＡＧホモポリマーの溶離液としてＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を使用したことを除けば、ＰＡＧコポリマーに関して実施例１４に記載されるものと同じ手順で、ＰＡＧホモポリマーの熱安定性、分子量、組成、元素分析などの特性決定を行った。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２】
2004530921.tif 000001