(57)【要約】【解決手段】半導体エッチングプロセスにおける基板上の保護ハードマスク層を形成する方法であって、前記基板上に、アルミナポリマーの溶液またはコロイド分散体を溶液堆積法により塗布する工程を含み、該溶液または分散体は、水および触媒存在下での溶媒または溶媒混合物中において、少なくとも１種の酸化アルミニウム前駆体のモノマーを加水分解・縮合して得られる方法。半導体基板上に高アスペクト比ビア構造を形成するＴＳＶプロセスにおいて、本発明をハードマスク作製に用いることができる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体エッチングプロセスにおける基板上の保護ハードマスク層を形成する方法であって、前記基板上に、アルミナポリマーの溶液またはコロイド分散体を溶液堆積法により塗布する工程を含み、該溶液または分散体は、水および触媒存在下での溶媒または溶媒混合物中において、少なくとも１種の酸化アルミニウム前駆体のモノマーを加水分解・縮合して得られる方法。
【請求項２】
前記溶液または分散体は、前記少なくとも１種の酸化アルミニウム前駆体のモノマーを、水の存在下での溶媒または溶媒の組み合わせ中で、酸または塩基を触媒とする加水分解・縮合反応に供して、アルミナポリマーの溶液またはコロイド分散体を作製することにより得られる請求項１に記載の方法。
【請求項３】
複数種のアルミナ前駆体を用いて、アルミナポリマーの溶液またはコロイド分散体を作製する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
１〜４種、好ましくは１〜２種のアルミナ前駆体を、溶媒または溶媒の組み合わせ中でシラン前駆体と共重合させて、シリカ含有アルミナポリマーの溶液またはコロイド分散体を作製する請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記アルミナ前駆体は加水分解性官能基を含み、水量は加水分解性官能基あたり１〜３モル当量として、前記基板に塗布可能なポリマー材料の溶液または分散体を作製する請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記アルミナ前駆体は加水分解性官能基を含み、水量は加水分解性官能基あたり５〜１０モル当量として、前記基板に塗布可能なコロイド状のポリカチオン性アルミニウム材料の溶液または分散体を作製する請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記加水分解性官能基は、化学式ＯＲ１を有する群から選択され、ここでＲ１は直鎖アルキル基、分岐アルキル基、環状アルキル基およびアリール基から選択され、さらにハロ基、アルコキシ基、シアノ基、アミノ基、エステル基またはカルボニル基で置換することができる、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記アルミナ前駆体は、ハロゲン基、不飽和基、および芳香族基を含み得るＣ１−１２のアルキル基から選択される、カルボン酸、α−ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸塩、β−ジケトン、エステル、またはβ−ケトエステルからなる群から選択された物質で解膠される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記アルミナ前駆体は、一般化学式
ＡｌＸｎ（ＯＲ１）３−ｎ
を有する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
ここで、
Ｒ１は、水素、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基およびアリール基からなる群から独立して選択され、
Ｘは、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、エステル基からなる群、特にアシル基、硫酸基、スルフィド基およびニトロ基、から独立して選ばれ、
ｎは０〜３で変化する整数である。
【請求項１０】
前記アルミナ前駆体は、一般化学式
（Ｒ２）ｍＡｌＸｎ（ＯＲ１）２−ｎ
を有する、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
ここで、
Ｒ１は、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基およびアリール基からなる群から独立して選択され、
Ｒ２は、カルボン酸、α−ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸塩、β−ジケトン、エステルおよびβ−ケトエステルからなる群から独立して選択され、
Ｘは、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、エステル基からなる群、特にアシル基、硫酸基、スルフィド基およびニトロ基、から独立して選ばれ、
ｍは０〜２で変化する整数であり、
ｎは３−ｍで定まる整数である。
【請求項１１】
シリカ前駆体は、一般化学式
（Ｒ３）ｋ−Ｓｉ−Ｘ４−ｋ
を有する、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
ここで、
Ｒ３は、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基、アルケニル基（直鎖、環状および分枝）、アルキニル基、エポキシ基、アクリレート基、アルキルアクリレート基、複素環基、複素芳香族基、芳香族基（１〜６個の環からなる）、アルキル芳香族基（１〜６個の環からなる）、シアノアルキル基、イソシアネートアルキル基、アミノアルキル基、チオアルキル基、アルキルカルバメート基、アルキル尿素基、アルコキシ基、アシルオキシ基、ヒドロキシル基、水素およびクロロ基からなる群から独立して選択され、少なくとも一つのＲ３は、潜在的な光活性触媒が活性化されると反応し得る官能基として機能する基であり、
Ｘは、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、およびアルキルアミン基からなる群から独立して選ばれ、
ｎは０〜３の整数である。
【請求項１２】
以下の反復単位からなる一般化学式のハードマスク層を前記基板上に形成することを含む、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
-[Al-O1.5]a-[(R2)m-Al-O-]b-[(R3)k-Si-O2/3]c-
ここで、
Ｒ２およびＲ３は、上述と同じ意味を有し、
ａ，ｂおよびｃは、前記組成物を得るために用いる前駆体１〜３の相対モル比に基づく数値である。
【請求項１３】
前記ハードマスクは、前記基板表面上で以下の工程により、リソグラフィおよびエッチング工程を用いてパターン化される請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法であって、
スピン法、スリット法、スプレー法または溶液中の材料の塗布に適した他の方法により、ハードマスク材料を堆積し、
該ハードマスク材料を所望温度で硬化し、
前記ハードマスク上にフォトレジストを堆積し、パターニングし、現像して、前記ハードマスクの所望領域を露出させ、
選択エッチングにより、前記フォトレジストから前記ハードマスクの特定された露出領域へとパターンを転写し、
随意に、従来のエッチング技術を用いて前記パターニングされたフォトレジストを除去し、
エッチングプロセスを用いて、前記ハードマスクおよびフォトレジストから前記所定基板へとパターンを転写する
ことを含む方法。
【請求項１４】
前記コーティングの硬化は、２００〜４００℃、好ましくは２００〜３００℃のホットプレートでなされる、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記コーティングの硬化は、４００〜１０００℃、好ましくは４００〜６５０℃の炉内でなされる請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記プロセスは、半導体基板上に、少なくとも５：１、より好ましくは５０：１を超えるアスペクト比の高アスペクト比ビア構造をもたらす請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記プロセスは、半導体基板上に、深さ１００μｍ超、好ましくは２００μｍ超の高アスペクト比ビア構造をもたらす請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
前記硬質マスクおよび基板間でのエッチング選択比が少なくとも５００：１以上、好ましくは１００００：１超えとなる構造が作製される請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
前記現像液は、ＴＭＡＨ溶液で希釈される請求項１３〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
前記ハードマスク組成物は、有機置換基によって遮断された−Ａｌ−Ｏ−および−Ｓｉ−Ｏ−の樹脂のコアを少なくとも含有する、請求項１３〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２１】
前記ハードマスク組成物は、有機置換基によって遮断された−Ａｌ−Ｏ−の樹脂のコアを少なくとも含有する、請求項１３〜２０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２２】
リソグラフィプロセスで用いられ、光吸収可能な、アルミナベースの保護ハードマスク層を用いて、半導体リゾグラフィ、エッチングおよびビア形成プロセスを行う方法であって、前記プロセスは請求項１〜２１いずれか１項に記載の工程を含む方法。
【請求項２３】
前記ハードマスク材料は、以下の構造の材料からなる請求項２２に記載の方法。
-[Al-O1.5]a-[(R2)m-Al-O-]b-[(R3)k-Si-O2/3]c-
ここで、ａ，ｂおよびｃは、前記組成物を得るために用いる前駆体１〜３の相対モル比に基づく数値であり、Ｒ２は、材料のフォトリソグラフィプロセスで用いられる波長の光を吸収できる有機官能基を有する有機酸、β−ジケトン、β−ジケトエステルからなる群より選択される解膠剤であり、Ｒ１およびＲ３は上述したものと同じ意味を有する。
【請求項２４】
前記Ｒ３は、材料のフォトリソグラフィプロセスで用いられる波長の光を吸収できる有機官能基である、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
基板上に薄膜ハードマスクを形成する方法であって、
解膠剤および溶媒存在下で加水分解性触媒により第１の金属酸化物前駆体を加水分解して得られた化学組成物で前記基板表面を反応させ、
随意に、第２の金属または半金属酸化物前駆体で、前記第１の金属酸化物前駆体をさらに共反応させ、
中間体のオリゴマーまたはポリマー材料の溶液を生成し、
随意に、前記中間体の化学溶液に溶媒交換プロセスを行い、
昇温下で前記薄膜ハードマスクを加熱して、溶媒除去の部分的または完全な架橋反応を起こし、
半導体リソグラフィ方法で前記薄膜ハードマスクを加工する、
ことを含む方法。
【請求項２６】
前記第１の金属酸化物前駆体は、塩化アルミニウム、アルミニウムアルコキシド、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウムもしくはアルミニウムアセトアセテートの前駆体またはそれらの組み合わせである請求項２５に記載の方法。
【請求項２７】
昇温下で硬化した前記中間体のオリゴマーまたはポリマー性薄膜ハードマスクは、リソグラフィプロセスでネガティブにパターニングされる請求項２５または２６に記載の方法。
【請求項２８】
前記Ｒ３基をフェニル基および多環芳香族化合物の混合物として、リソグラフィパターニングによって所定の光学特性を得る請求項２５〜２７のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の開示は、マイクロ電子デバイスの製造に関し、具体的には（限定しないが）、フォトリソグラフィ技術を用いた基板上の構造を形成可能とする層に関する。本発明は特に、材料の製造方法、フォトリソグラフィ用途に使用可能なコーティング、基板上の所望構造を形成するためのそれらの代替エッチングプロセス、およびそれらの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
より小さな電子製品の需要に適合するために、パッケージ化マイクロ電子デバイスの性能向上のための継続的な努力がなされており、プリント回路基板上のかかるデバイス領域の最小化も同時に行われている。
【０００３】
継続的な小型化において、高さおよび表面積のサイズ、すなわち高性能デバイスの密度低減は困難である。マイクロ電子デバイスのコンポーネント密度を増加する方法は、線幅の低減に加えて、デバイスまたは集積回路（ＩＣ）を別の上面に配置することである。実際に、基板ビアを貫く電気導電性を用いて、ダイのアクティブな回路層を、同じまたは異なるダイの別のアクティブな回路層に電気的に結合することで達成される。半導体産業において、このようなことは、シリコン貫通電極（スルー・シリコン・ビア：ＴＳＶ）と大抵呼ばれる。
【０００４】
これら垂直相互接続（垂直配線）は、ボンディングパッドを電気的に結合し、または、隣接もしくは近隣のダイの一方の側の他の導電素子と、隣接もしくは近隣のダイの他方の側の導電素子とを電気的に結合する。バック・エンド・オブ・ライン（ＢＥＯＬ）または「ビア・ラスト（ｖｉａ  ｌａｓｔ）法」での加工では、例えばシリコンウェーハの貫通配線は、ウェーハの裏側から表側のボンディングパッドへ深いビアを形成することにより構成され、これは所定の設計のほとんどの電気回路を含む。形成されたビアは、多くの場合、一方の端部で閉じており、その後、導電性材料で充填され、その製造フローでウェーハをさらに処理した後、最終的に薄くされ、それにより最終段階のダイの厚さを効果的に低減して貫通基板配線を得る。フロント・エンド・オブ・ライン（ＦＥＯＬ）または「ビア・ファースト（ｖｉａ  ｆｉｒｓｔ）法」の貫通加工では、回路設計の製造に先立って、かなりの程度までビアを形成する。一般に、「ビア・ファースト法」で生成されるものと比べると、ビアがかなり深いために、「ビア・ラスト法」はより挑戦的であり、これら（ビア）の形成は、シリコンおよびシリコン酸化物などのスタックを貫くエッチングまたはレーザープロセスを含む。
【０００５】
貫通基板配線を形成することの複雑さは、エッチングをして基板内にこのような深く狭いホールを形成することが困難であることに起因する。これら高アスペクト比のビアは、基板上に０．７５〜１．５ｍｍの薄さで大抵形成され、その後の製造工程を首尾良く可能とするために、側壁粗さの最小量を示すべきである。閉じたビアは、フォトリソグラフィ技術によって生成されるパターンを介してホールをエッチングすることにより形成することができる。エッチングは、誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）反応器内で主に行われ、かかるビアを形成する状況は、かなりの時間を必要とする場合がある。さらに、ホールの深さは制御困難であり、適切に保護しない場合、エッチング液は基板上の機能を損傷する場合がある。
【０００６】
ビアは、基板へのホールをレーザープロセス処理することで形成することができる。基板を貫く高アスペクト比のビアのレーザープロセスは、多くの用途には適さない。ホールの深さは制御困難であり、浅すぎるか深すぎるビアを生ずる。レーザープロセスは、ウェーハ内の隣接構造に影響を及ぼしかねないホットゾーンを作り出す高温プロセスであり、製造残渣を除去する必要がある。したがって、深い、高アスペクト比の基板上のホールをエッチングプロセス処理またはレーザープロセス処理することは、多くの用途では困難であろう。
【０００７】
深い、高アスペクト比構造を形成する第２の複雑さは、パターニングにおける構造のインテグリティ（完全性）に起因する。所定層のパターニングは大抵、フォトレジストのスピンコーティング、フォトレジストの露出、フォトレジストの現像、基板のエッチングおよび基盤からのフォトレジストの除去からなる多段加工によってなされる。深いビアのエッチングは、環境がフォトレジストに不所望の劣化も引き起こすため、エッチング中に非常に薄いフォトレジストを必要とする。したがって、基板への不所望のエッチングを防止するよう、エッチング速度の差は、エッチングされる基板と、コーティングとの間では、可能な限り大きくすべきである。さらに、このような厚みのレジストの塗布は、時間消費の点で現実的で無く、かかる厚みのレジストの使用に起因するＩＣＰ反応器の汚染の点でも現実的でない。したがって、パターニングに用いられるレジストのエッチングおよび基板の選択は、非常に重要である。
【０００８】
さらに、高いエッチング選択性を備える材料またはハードマスクは、６５ｎｍ以下の線幅を特徴とするフォトリソグラフィ形成に用いられている。フォトリソグラフィプロセス中でのパターンの線幅の変動は、半導体基板上での下地層の反射光による光学干渉に起因しうるため、反射防止コーティング（ＡＲＣ）は、この影響を避けるために用いられてきた。必要なプロセス処理工程を最小限にするために、単層で、ハードマスク層およびＡＲＣの特性を組み合わせることが有益である。技術水準に関しては、参照文献が特許文献１［米国公開特許ＵＳ２００８／０２０６５７８Ａ１］にある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国公開特許ＵＳ２００８／０２０６５７８Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
深い、高アスペクト比構造および狭い線幅の形成を可能とする材料のパターニングおよびエッチングにおける従来技術の欠点を考慮して、パターン形成材料の劣化をかなり低減する新規材料の開発を続ける必要性があり、基板上の配置設計の保護の改善を続ける必要性があり、深い、高アスペクト比ならびに他のビア、ホールおよび構造の製造効率と制御との改善を続ける必要性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（発明の概要）
半導体製造プロセスにおける所望の基板をエッチングするために用いられる環境下で、厚さおよび特性を十分に維持する、高い耐エッチング性のハードマスクを必要とする用途用の新しい組成物を提供することが本発明の目的である。
【００１２】
ハードマスクの要件を満たす酸化アルミニウムのポリマーならびにアルミニウムおよび有機ケイ素酸化物の共重合体ベースの新たな材料組成物を提供することは、本発明の他の目的である。
【００１３】
基板上のハードマスクのコーティングを調製する方法を提供することも、本発明のさらなる目的である。
【００１４】
性能に不都合な制限なしに長期の持続期間を可能とする、酸化アルミニウムのポリマーならびにアルミニウムおよび有機ケイ素酸化物の共重合体を十分に安定化する溶媒系を提供することは、本発明の第４の目的である。
【００１５】
半導体プロセスにおいて、または特にＴＳＶプロセスにいて、反射防止コーティングおよびハードマスク（エッチングマスク）として機能する、本発明に従うハードマスクを提供することも、さらなる目的である。
【００１６】
熱膨張率（ＣＴＥ）の値がシリコンのそれに近い値を持つ集積回路の層を提供することは、もう一つの目的である。
【００１７】
最後に、良好なリソグラフィプロセスを可能とし、良好な光学的特性を備えるものの、ハードマスクがデバイスにおいて永久的な光学機能を有することができる、薄膜の意味で非犠牲的な性質を備える材料を提供することが、本発明の目的である。
【００１８】
本発明の特許請求の範囲および本明細書によって、既存の材料および方法と共同して、これらおよび他の目的は達成される。
【００１９】
本発明は、基板上に、アルミナポリマーの溶液またはコロイド分散体を溶液堆積法により塗布する工程を含み、該溶液または分散体は、水および触媒存在下での溶媒または溶媒混合物中において、少なくとも１種の酸化アルミニウム前駆体のモノマーを加水分解・縮合して得られる、半導体エッチングプロセスにおける基板上の保護ハードマスク層の形成、という着想に基づく。
特に、好適な前記アルミナ前駆体は、下記一般化学式のいずれかである。
ＡｌＸｎ（ＯＲ１）３−ｎ
ここで、
Ｒ１は、水素、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基およびアリール基からなる群から独立して選択され、
Ｘは、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、エステル基からなる群、特にアシル基、硫酸基、スルフィド基およびニトロ基、から独立して選ばれ、
ｎは０〜３で変化する整数である。
または、
（Ｒ２）ｍＡｌＸｎ（ＯＲ１）２−ｎ
ここで、
Ｒ１は、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基およびアリール基からなる群から独立して選択され、
Ｒ２は、カルボン酸、α−ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸塩、β−ジケトン、エステルおよびβ−ケトエステルからなる群から独立して選択される。
【００２０】
より具体的には、請求項１の特徴部分で述べられたことによって、本発明は主に特徴付けられる。
【発明の効果】
【００２１】
かなりの利点が本発明によって得られる。したがって、本発明の様々な実施形態は、ＴＳＶプロセスにおけるハードマスクの作製に有用であり、半導体基板上で高アスペクト比のビア構造を形成する。さらなる用途は、マイクロ電子機械システム製造におけるハードマスクの供給と、フォトリソグラフィにおける反射防止コーティングとしての機能と、を含む。本材料は、デュアル・ダマシン配線製作におけるハードマスクおよび反射防止コーティングの提供に用いることもできる。
【００２２】
次に、添付図面を参照しつつ詳細な説明を用いることで、本発明はより詳しく分析される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】リソグラフィ用途におけるハードマスクを塗布するプロセスを簡易な方法で示す。
【図２】リソグラフィ用途において、光画像形成可能（photo imageable）なアルミナベースのハードマスク材料を適用する類似図である。
【図３】ボッシュ型のＤＲＩＥエッチングにおける、ハードマスクとしての実施例１のポリマーを用いてシリコンに形成された、深いビアの側面図である。
【図４】低温ＤＲＩＥエッチング（ＡＲ＝７）において、ハードマスクとしての実施例１のポリマーを用いてシリコンに形成された、深いビアの側面図である。
【図５】実施例３のポリマーを用いて、シリコンに形成された深いビアを示す。
【図６】実施例５において調製された材料のフォトリソグラフィプロセスによって得られたパターンを示し、パターンの分解能は５μｍ，４μｍ，３μｍ，２μｍおよび１μｍである。
【図７】１０％のフェニルシランで共重合した、ＡｌｘＯｙベースのコーティング含有物の波長関数としての光学定数（屈折率および減衰係数）を示す。
【図８】５％のフェニルシランで共重合した、ＡｌｘＯｙベースのコーティング含有物の波長関数としての光学定数（屈折率および減衰係数）を示す。
【図９】５％のフェニルシランおよび５％のフェナントレニルシランで共重合した、ＡｌｘＯｙベースのコーティング含有物の波長関数としての光学定数（屈折率および減衰係数）を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
（好適実施形態の説明）
上記議論に基づき、好適実施形態は、酸化アルミニウムの重合体（ポリマー）、ならびにオルガノシロキサンおよび酸化アルミニウムの共重合体の新規な溶液を包含し、通常の半導体プロセスにおいてハードマスクのコーティングを作製するために適用可能である。
【００２５】
本組成物は、複数種類の無機または有機アルミニウム前駆体から合成される。本組成物はまた、アルミニウム前駆体と共重合化されるオルガノシラン前駆体を随意に含む。
【００２６】
通常のフォトリソグラフィ技術を用いて随意にパターニングする材料、またはフォトリソグラフィプロセスにおいて用いられる所望波長の光を吸収する材料を生成するように、本材料の組成物を選択することができる。
【００２７】
前駆体の加水分解・縮合を引き起こす水添加溶媒において、アルミニウム含有前駆体を反応させることで所望材料を調製し、オリゴマーおよびポリマーの化学種を生成する。
【００２８】
一実施形態によると、複数の異なる前駆体（１種類超）が使用され、より優れた柔軟性によって、その用途用により適した材料特性の調整が可能となる。
【００２９】
無機もしくは有機酸、またはβ−ジケトンもしくはβ−ジケトンエステルの物質を用いて、得られた材料を解膠することができ、溶液の貯蔵安定性を改善する。
【００３０】
形成されたポリマー材料の酸化アルミニウム骨格は、−Ａｌ−Ｏ−の連続する単位から構成され、アルミニウムに配位する配位子を誘導する任意の有機酸またはβ−ジケトンによって遮断することができる。
【００３１】
好適実施形態によると、半導体製造工程におけるハードマスクとして、上記種類の組成物を用いることができる。これは、アルミニウム（原子）の高含有量を有することとなる。
【００３２】
さらに、フォトリソグラフィ技術により、ハードマスク材料のパターニングを可能とする光への露出による活性化が堆積後に可能な官能基を有する有機酸、β−ジケトンまたはβ−ジケトンエステルの物質を用いて、本材料を解膠することができる。
【００３３】
加えて、フォトリソグラフィ用途（１９３〜４６０ｎｍ）で使用される波長の光を吸収する官能基を有する有機酸、β−ジケトンまたはβ−ジケトンエステルの物質を用いて本材料を解膠することができ、本材料を反射防止コーティングで必要となる用途に用いることができる。その結果、形成された酸化アルミニウムのようなポリマー材料の骨格は、−Ａｌ−Ｏ−の連続単位から構成され、解膠剤由来の官能基によって遮断される。
【００３４】
さらに、前駆体に加水分解・縮合を生じさせる水を備えた溶媒中で、上述のアルミニウム前駆体と有機ケイ素前駆体とを結合する反応により、既述の材料を調製することができ、オリゴマーおよびポリマーの化学種が生成する。
【００３５】
堆積後の露光による活性化が可能な官能基を有する有機ケイ素前駆体の使用により、ハードマスク材料をパターニングすることができる。同様に、フォトリソグラフィ用途で用いられる波長（１９３〜４６０ｎｍ）の光を吸収する基を有する有機ケイ素前駆体の使用により、本材料を反射防止コーティングで必要とする用途に用いることができる。
【００３６】
その結果、形成された酸化アルミニウムのポリマー材料の骨格は、アルミナ前駆体で既述した解膠剤（β−ジケトン、β−ジケトンエステルまたは有機酸およびシラン前駆体の有機置換基）によって遮断できる、−Ａｌ−Ｏ−および−Ｓｉ−Ｏ−の連続単位から構成される。
【００３７】
その結果、前駆体の反応からの回復反応生成物を含有する得られた溶液を、半導体デバイスの通常のリソグラフィ製造プロセスにおけるハードマスク層として塗布することができる。
【００３８】
本方法は、既述の溶液を多数の半導体用途において適用することができ、特に、以下のリソグラフィプロセスからなる用途に適用可能である。
１．スピン・オン法、スリット法、スプレー法、ロール法または他のコーティング法によるよって溶液を塗布して、半導体部品または基板表面上の液相中に材料を堆積する。
２．マスクを貫く波長を選択した光にコーティングを露出して、ドライコーティングのパターニングを任意に行い、非露出領域を現像する。
３．塗布層を硬化して単層のハードマスクを得る。
所定デバイスでは、さらなる層の形成が必要となるリソグラフィプロセスが続く。
【００３９】
ここで、好適な前駆体として、一実施形態では、下記一般化学式を有する前駆体（以下、「前駆体１」とする）が用いられる。
ＡｌＸｎ（ＯＲ１）３−ｎ
ここで、
Ｒ１は、水素、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基およびアリール基からなる群から独立して選択され、
Ｘは、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、エステル基からなる群、特にアシル基、硫酸基、スルフィド基およびニトロ基、から独立して選ばれ、
ｎは０〜３で変化する整数である。
【００４０】
ｎ＝３の場合に、水和物などの錯体およびエーテル錯体が含まれることが、さらに想定される。
【００４１】
第２の実施形態において、下記一般化学式を有する別の前駆体（以下、「前駆体２」とする）が用いられる。
（Ｒ２）ｍＡｌＸｎ（ＯＲ１）２−ｎ
ここで、
Ｒ１は、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基およびアリール基からなる群から独立して選択され、
Ｒ２は、カルボン酸、α−ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸塩、β−ジケトン、エステルおよびβ−ケトエステルからなる群から独立して選択され、
Ｘは、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、エステル基からなる群、特にアシル基、硫酸基、スルフィド基およびニトロ基、から独立して選ばれ、
ｍは０〜２で変化する整数であり、
ｎは３−ｍで定まる整数である。
【００４２】
ｍ＝０の場合、水和物などの錯体およびエーテル錯体が含まれることがさらに想定される。
【００４３】
第３の実施形態において、下記一般化学式を有する前駆体（以下、「前駆体３」とする）が用いられる。
（Ｒ３）ｋ−Ｓｉ−Ｘ４−ｋ
ここで、
Ｒ３は、直鎖アルキル基、分枝アルキル基、環状アルキル基、アルケニル基（直鎖、環状および分枝）、アルキニル基、エポキシ基、アクリレート基、アルキルアクリレート基、複素環基、複素芳香族基、芳香族基（１〜６個の環からなる）、アルキル芳香族基（１〜６個の環からなる）、シアノアルキル基、イソシアネートアルキル基、アミノアルキル基、チオアルキル基、アルキルカルバメート基、アルキル尿素基、アルコキシ基、アシルオキシ基、ヒドロキシル基、水素およびクロロ基からなる群から独立して選択され、少なくとも一つのＲ３は、潜在的な光活性触媒が活性化されると反応し得る官能基として機能する基であり、
Ｘは、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アシル基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基、およびアルキルアミン基からなる群から独立して選ばれ、
ｎは０〜３の整数である。
【００４４】
加水分解による、１以上の上記前駆体を用いた重合または共重合による反応生成物は、上述した前駆体１〜３（整数ｎ＝１）からなる組成物を有し、下記一般化学式の連続単位を構成する。
-[Al-O1.5]a-[(R2)m-Al-O-]b-[(R3)k-Si-O2/3]c-
ここで、
Ｒ２およびＲ３は、上述と同じ意味を有し、
ａ，ｂおよびｃは、前記組成物を得るために用いる前駆体１〜３の相対モル比に基づく数値である。
【００４５】
生成物であるハードマスクコーティングの組成物は、フォトレジストの現像後に、傑出したエッチング性能を有する。アルミニウム高含有量が、この使用には好ましい。オルガノシラン前駆体が材料を加水分解・縮合するコモノマーとして適用される場合に、十分なエッチング選択性を示すコーティングを得ることと、フォトリソグラフィ技術によるパターニング可能な材料を得ることとのトレードオフが存在する。したがって、実際には２０〜９５％のＡｌ含有量が好ましく、４０〜９０％のＡｌ含有量がより好ましい。
【００４６】
好適な組成物の特性に調整するために、前駆体１〜３は以下の方法により選んでもよい。すなわち、
−深いビアが形成された基板と比べて十分なエッチング選択性を提供する、それ故、それ（組成物）に覆われた基板領域を保護する。
−十分な寿命を提供し、生成物の組成物の分子量を制御するように作用する。
−深いビアが形成された基板への十分な接着力を提供する。
−フォトリソグラフィ技術を用いる材料のパターニングを可能とする潜在性触媒により、活性化可能な官能基を提供する。
−フォトリソグラフィ用途で用いられる波長の光を吸収可能な官能基を提供する。
【００４７】
より具体的には、Ｒ１基は、アルコキシ基、シアノ基、アミノ基、エステル基またはカルボニル基が存在してもよいＣ１−１２のアルキル基から選ばれた有機置換基の群から選択することができる。該アルキル基は、１種以上のハロゲン原子（フルオロ基、クロロ基、ブロモ基またはヨード基）により随意にハロゲン化されてもよい。上述のアルキル基は直鎖、分岐または環状の化学種であってもよい。上述の基を含有する前駆体が蒸留生成されることが好ましい。特に、１〜６の炭素原子を含有する短いアルキル鎖が好ましい。１〜４の炭素原子を含有するアルキル鎖が、より好ましい。
【００４８】
Ｒ２基は、ハロゲン、不飽和および芳香族官能基が存在してもよいＣ１−１２のアルキル基から選ばれたカルボン酸、α−ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸塩、β−ジケトン、エステルまたはβ−ケトエステルから選択することができる。上述の基を含有する前駆体２は、蒸留生成または全体の金属イオンの含有量が５００ｐｐｂ未満となるように調整されることが好ましい。特に、アルキル鎖は、できれば短く、３〜７の炭素原子を含有することが好ましい。
【００４９】
４〜６の炭素原子を含有するアルキル鎖が最も好ましい。アクリル、アルキルアクリル、アクリレート、アルキルアクリレートおよびエポキシ官能基などの、フォトリソグラフィ技術を用いて重合できる官能基をさらに含有する化合物からなる有機酸、β−ジケトンまたはβ−ジケトエステルを含有する実施形態が、より好適である。このような官能基を含む化合物は、５〜１２の炭素原子を含むことができる。６〜１０の炭素原子を含有するアルキル鎖がより好ましい。好適実施形態は、フォトリソグラフィプロセスで用いられる波長の光を吸収可能な官能基を含有する有機酸、β−ジケトンまたはβ−ジケトエステルを含む。特に、光吸収する好適実施形態は、少なくとも一種は有機酸、β―ジケトンまたはβ−ジケトエステルの置換基を有する芳香族または多環芳香族（２〜６の芳香族環を含む）である。
【００５０】
Ｒ３基は、加熱中に材料がさらに緻密化（すなわち架橋）する反応を生ずるように選択することができる。より好適には、潜在性触媒に用いうる官能基であり、通常のリソグラフィプロセスで活性化されて、パターニング可能なコーティングを生成するものである。かかる置換基は、Ｃ１−１２のアルケニル基、Ｃ１−１２のアルキニル基、Ｃ１−１２のアクリレート基、Ｃ１−１２のアルキルアクリレート基、Ｃ１−１２のエポキシ基を含む。好適なアルケニル基およびアルキニル基は、１〜６の炭素原子で構成され、例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ブタジエニル基、ペンタジエニル基、ヘキサジエニル基、アセチル基、プロパルギル基、ブチニル基、ペンチニル基およびヘキシニル基である。アクリル基、アルキルアクリル基、アクリレート基、アルキルアクリレート基の置換基は、好ましくは１〜７の炭素原子で構成され、ヘテロ原子で遮断されてもよい。より好適には、潜在性触媒に用いうる官能基であり、通常のリソグラフィプロセスで活性化されて、パターニング可能なコーティングを生成するものである。好適なアクリレート置換基は、メチルアクリレート基およびエチルアクリレート基を含有する。好適なアルキルアクリレート置換基は、メチルメタクリレート基、メチルエチルアクリレート基、エチルメタクリレート基およびエチルエタクリレート基から構成される。エポキシ置換基は、好適には１〜８の炭素原子から構成され、ヘテロ原子によって遮断されてもよい。好適なエポキシ置換基は、例えばグリシドキシプロピルおよびエチル−（３，４−シクロヘキシルエポキシ）である。アルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、アクリレート基およびアルキルアクリレート基の官能基を含有する置換基を用いることで、所望波長の光に露出することで活性化できる潜在性触媒と組み合わせて使用された際に、光パターニング可能な（photopatternable）材料である材料を提供する。
【００５１】
Ｒ３基を、フォトリソグラフィプロセスにおいて用いられる波長の光を吸収可能な、結果物としての反応生成物となるように選択してもよい。かかる置換基は、Ｃ１−１２のアルケニル基、Ｃ１−１２のアルキニル基、Ｃ１−１２のアクリレート基、Ｃ１−１２のアルキルアクリレート基、Ｃ６〜Ｃ３６の芳香族基およびＣ６〜Ｃ３６の複素芳香族基を含む。蒸留生成可能な芳香族化合物がより好ましい。好適な芳香族基は、Ｃ１−６のアルキル基、Ｃ１−６のアシル基、Ｃ１−６のアルコキシ基、ニトロ基、アミノ基、ハロゲン基などの置換基を含有することができる。独立して選択可能であり、半導体基板を硬化した後の所望波長での材料の光学的特性（屈折率や減衰係数など）を調整するために連結して使用可能な基が特に好ましい。
【００５２】
前駆体１に適した化合物としての一義的な例は、水酸化アルミニウム、アルミニウムメトキシド、アルミニウムエトキシド、アルミニウムイソプロポキシド、アルミニウムｓｅｃ−ブトキシド、塩化アルミニウム（ならびにその錯体および水和物を含む他のハロゲン化アルミン酸塩）、硝酸アルミニウム（その水和物を含む）、硫酸アルミニウム（その水和物を含む）、ならびにアルコキシおよびハロゲン化アルミニウム前駆体の組み合わせ（クロロジイソプロポキシアルミニウムなど）を含み、同様に加水分解／縮重合時に容易にアルミニウムを切断することができる官能基で構成された他の前駆体を含む。
【００５３】
前駆体２に適した前駆体としての一義的な例は、Ｒ２の有機基が共有結合または配位子として含まれた、上述の関連するアルミニウム前駆体を含む。かかる化合物は、２，４−ペンタジオン（2,4-pentadione）、３−メチル−２，４−ペンタンジオン（3-methyl-2,4-pentanedione）、３−エチル−２，４−ペンタンジオン（3-ethyl-2,4-pentanedione）、３−プロピル−２，４−ペンタンジオン（3-propyl-2,4-pentanedione）、３，３−ジメチル−２，４−ペンタンジオン（3,3-dimethyl-2,4-pentanedione）、３、５−ヘプタンジオン（3,5-heptanedione）、４−メチル−３，５−ヘプタンジオン（4-methyl-3,5-heptanedione）、４−エチル−３，５−ヘプタンジオン（4-ethyl-3,5-heptanedione）、４−プロピル−３，５−ヘプタンジオン（4-propyl-3,5-heptanedione）、４，４−ジメチル−３，５−ヘプタンジオン（4,4-dimethyl-3,5-heptanedione）、６−メチル２，４−ヘプタンジオン（6-methyl-2,4-heptanedione）、１−フェニル−１，３−ブタンジオン（1-phenyl-1,3-butanedione）、１，１，１−トリフルオロ−２，４−ペンタンジオン（1,1,1-trifluoro-2,4-pentanedione）、３−クロロ−２，４−ペンタンジオン（3-chloro-2,4-pentanedione）、２−アセチルシクロペンタノン（2-acetylcyclopentanone）、２−アセチルシクロヘキサノン（2-acetylcyclohexanone）、アセト酢酸メチル（methyl acetoacetate）、エチル ２−メチルアセト（ethyl 2-methylacetoacetate）、メチル ２−エチルアセトアセテート（methyl 2-ethylacetoacetate）、アセト酢酸エチル（ethyl acetoacetate）、エチルプロピオニルアセテート（ethyl propionylacetate）、メチル ３−オキソペンタン酸（methyl 3-oxovalerate）、イソプロピルアセトアセテート（isopropyl acetoacetate）、エチル ２，４−ジオキソペンタン酸（ethyl 2,4-dioxovalerate）、メチル−３−オキソヘキサン酸（methyl 3-oxohexanoate）、メチル ４−メチル−３−オキソペンタン酸（methyl 4-methyl-3-oxovalerate）、アリルアセチルアセトアセテート（allyl acetylacetoacetate）、２−メチル−３−オキソ−ペント−４−エン酸メチルエステル（2-methyl-3-oxo-pent-4-enoic acid methyl ester）、メチル ４−メソオキシアセトアセテート（methyl 4-methoxyacetoacetate）、メチル ２−ヒドロキシ−２−メチル−３−オキソ酪酸（methyl 2-hydroxy-2-methyl-3-oxobutyrate）、メチル ２−オキソシクロペンタンカルボン酸（methyl 2-oxocyclopentanecarboxylate）、メチル ２−オキソシクロヘキサンカルボン酸（methyl 2-oxocyclohexanecarboxylate）、エチル ２−オキソシクロペンタンカルボン酸（ethyl 2-oxocyclopentanecarboxylate）、エチル ２−オキソシクロヘキサンカルボン酸（ethyl 2-oxocyclohexanecarboxylate）、エチル ２−エチルアセトアセテート（ethyl 2-ethylacetoacetate）、メチル ３−オキソヘプタノアート（methyl 3-oxoheptanoate）、イソブチルアセテート（isobutyl acetoacetate）、メチル ４，４−ジメチル−３−オキソペンタン酸（methyl 4,4-dimethyl-3-oxopentanoate）、エチル イソブチリルアセテート（ethyl isobutyrylacetate）、Ｃ１−１２のアルキルカルボン酸、Ｃ１−１２の不飽和カルボン酸およびＣ１−１２の芳香族カルボン酸である。
【００５４】
光活性化性の潜在性触媒を用いて活性化可能な、前駆体３に適した一義的な例は、メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（methacryloxypropyltrimethoxysilane）、メタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン（methacryloxypropyltriethoxysilane）、メタクリルオキシプロピルトリプロポキシシラン（methacryloxypropyltripropoxysilane）、メタクリルオキシプロピルトリ（イソプロポキシ）シラン（methacryloxypropyltris(isopropoxy)silane）、メタクリルオキシプロピルトリクロロシシラン（methacryloxypropyltrichlorosilane）、メタクリルオキシプロピルメチルヂメトキシシラン（methacryloxypropylmethyldimethoxysilane）、メタクリルオキシプロピルメチルヂエトキシシラン（methacryloxypropylmethyldiethoxysilane）、アクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（acryloxypropyltrimethoxysilane）、アクリルオキシプロピルトリエトキシシラン（acryloxypropyltriethoxysilane）、アクリルオキシプロピルトリプロポキシシラン（acryloxypropyltripropoxysilane）、アクリルオキシプロピルトリ（イソプロポキシ）シラン（acryloxypropyltris(isopropoxy)silane）、アクリルオキシプロピルトリクロロシシラン（acryloxypropyltrichlorosilane）、アクリルオキシプロピルメチルヂメトキシシラン（acryloxypropylmethyldimethoxysilane）、アクリルオキシプロピルメチルヂエトキシシラン（acryloxypropylmethyldiethoxysilane）、メチルメタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（methylmethacryloxypropyltrimethoxysilane）、メチルメタクリルオキシプロピルトリエトキシシラン（methylmethacryloxypropyltriethoxysilane）、メチルメタクリルオキシプロピルトリプロポキシシラン（methylmethacryloxypropyltripropoxysilane）、メチルメタクリルオキシプロピルトリ（イソプロポキシ）シラン（methylmethacryloxypropyltris(isopropoxy)silane）、メチルメタクリルオキシプロピルトリクロロシシラン（methylmethacryloxypropyltrichlorosilane）、メチルメタクリルオキシプロピルメチルヂメトキシシラン（methylmethacryloxypropylmethyldimethoxysilane）、メチルメタクリルオキシプロピルメチルヂエトキシシラン（methylmethacryloxypropylmethyldiethoxysilane）、メチルアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン（methylacryloxypropyltrimethoxysilane）、メチルアクリルオキシプロピルトリエトキシシラン（methylacryloxypropyltriethoxysilane）、メチルアクリルオキシプロピルトリプロポキシシラン（methylacryloxypropyltripropoxysilane）、メチルアクリルオキシプロピルトリ（イソプロポキシ）シラン（methylacryloxypropyltris(isopropoxy)silane）、メチルアクリルオキシプロピルトリクロロシシラン（methylacryloxypropyltrichlorosilane）、メチルアクリルオキシプロピルメチルヂメトキシシラン（methylacryloxypropylmethyldimethoxysilane）、メチルアクリルオキシプロピルメチルヂエトキシシラン（methylacryloxypropylmethyldiethoxysilane）、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（glycidoxypropyltrimethoxysilane）、グリシドキシプロピルトリエトキシシラン（glycidoxypropyltriethoxysilane）、グリシドキシプロピルトリプロポキシシラン（glycidoxypropyltripropoxysilane）、グリシドキシプロピルトリ（イソプロポキシ）シラン（glycidoxypropyltris(isopropoxy)silane）、グリシドキシプロピルトリクロロシシラン（glycidoxypropyltrichlorosilane）、グリシドキシプロピルメチルヂメトキシシラン（glycidoxypropylmethyldimethoxysilane）、グリシドキシプロピルメチルヂエトキシシラン（glycidoxypropylmethyldiethoxysilane）、エチル���（３，４シクロヘキシルエポキシ）トリメトキシシラン（ethyl-(3,4-cyclohexylepoxy)trimethoxysilane）、エチル−（３，４シクロヘキシルエポキシ）トリエトキシシラン（ethyl-(3,4-cyclohexylepoxy)triethoxysilane）、エチル−（３，４シクロヘキシルエポキシ）トリプロポキシシラン（ethyl-(3,4-cyclohexylepoxy)tripropoxysilane）、エチル−（３，４シクロヘキシルエポキシ）トリ（イソプロポキシ）シラン（ethyl-(3,4-cyclohexylepoxy)tris(isopropoxysilane）、エチル−（３，４シクロヘキシルエポキシ）トリクロロシラン（ethyl-(3,4-cyclohexylepoxy)trichlorosilane）、エチル−（３，４シクロヘキシルエポキシ）メチルジメトキシシラン（ethyl-(3,4-cyclohexylepoxy)methyldimethoxysilane）、およびエチル−（３，４シクロヘキシルエポキシ）メチルヂエトキシシラン（ethyl-(3,4-cyclohexylepoxy)methyldiethoxysilane）を含む。
【００５５】
生成物の材料の光学的特性を調整可能な、前駆体３に適した一義的な例は、フェニルトリメトキシシラン（phenyltrimethoxysilane）、フェニルトリエトキシシラン（phenyltriethoxysilane）、フェニルトリプロポキシシラン（phenyltripropoxysilane）、フェニルトリ（イソプロポキシ）シラン（phenyltris(isopropoxy)silane）、フェニルトリクロロシラン（phenyltrichlorosilane）、ナフチルトリメトキシシラン（naphthyltrimethoxysilane）、ナフチルトリエトキシシラン（naphthyltrimethoxysilane）、ナフチルトリプロポキシシラン（naphthyltripropoxysilane）、ナフチルトリ（イソプロポキシ）シラン（naphthyltris(isopropoxy)silane）、ナフチルトリクロロシラン（naphthyltrichlorosilane）、アントラセニルトリメトキシシラン（anthracenyltrimethoxysilane）、アントラセニルトリエトキシシラン（anthracenyltriethoxysilane）、アントラセニルトリプロポキシシラン（anthracenyltripropoxysilane）、アントラセニルトリ（イソプロポキシ）シラン（anthracenyltris(isopropoxy)silane）、アントラセニルトリクロロシラン（anthracenyltrichlorosilane）、フェナントレニルトリメトキシシラン（phenanthrenyltrimethoxysilane）、フェナントレニルトリエトキシシラン（phenanthrenyltrimethoxysilane）、フェナントレニルトリプロポキシシラン（phenanthrenyltripropoxysilane）、フェナントレニルトリ（イソプロポキシ）シラン（phenanthrenyltris(isopropoxy)silane）、フェナントレニルトリクロロシラン（phenanthrenyltrichlorosilane）、ピレニルトリメトキシシラン（pyrenyltrimethoxysilane）、ピレニルトリエトキシシラン（pyrenyltrimethoxysilane）、ピレニルトリプロポキシシラン（pyrenyltripropoxysilane）、ピレニルトリ（イソプロポキシ）シラン（pyrenyltris(isopropoxy)silane）、ピレニルトリクロロシラン（pyrenyltrichlorosilane）、フルオレニルトリメトキシシラン（fluorenyltrimethoxysilane）、フルオレニルトリエトキシシラン（fluorenyltrimethoxysilane）、フルオレニルトリプロポキシシラン（fluorenyltripropoxysilane）、フルオレニルトリ（イソプロポキシ）シラン（fluorenyltris(isopropoxy)silane）、およびフルオレニルトリクロロシラン（fluorenyltrichlorosilane）である。これらの芳香族置換基の例の、分子の任意の位置にシリコンを添加してもよく（例えば、１−ナフチル、２−ナフチル）、さらに、芳香族環において、アルキル基、アシル基、ニトロ基、アミノ基、またはハロゲン原子などの官能基を有してもよい。
【００５６】
上述のアルミニウムおよびシランの前駆体から、互いに加水分解して共重合することができるポリマーが得られ、このポリマーは、光活性化潜在性触媒によりさらに反応できる官能基を含有し、フォトリソグラフィプロセスにおいて使用可能なハードマスクを生成する。
【００５７】
上記前駆体の機能は一般に以下の通りである：
前駆体１−ハードマスクコーティングのためのアルミニウム高含有量を提供する。
前駆体２−十分な寿命を付与し、標準のリソグラフィプロセスで得られるパターンプロファイルを随意に付与するか、または材料に光吸収機能を提供する。
前駆体３−標準のリソグラフィプロセスで得られるパターンプロファイルおよび光吸収機能を付与する。
【００５８】
使用する前駆体のｍｏｌ％での好適な組成は、前駆体１が５０〜９９であり、前駆体２が５〜８０であり、前駆体３が１〜４０である。
【００５９】
特に好適なｍｏｌ％は、前駆体１が５０〜９０であり、前駆体２が１０〜７０であり、前駆体３が５〜３０である。
【００６０】
好適実施形態の製造により、１〜４種のアルミニウム前駆体、好適には１〜２種のアルミニウム前駆体の、酸または塩基を触媒とする加水分解・縮合反応の発生を生じ、随意に、溶媒または溶媒混合物中でのシラン前駆体で共重合される。加水分解・縮合工程を行うのに適した溶媒は、アセトン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ブタノン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、アルコール（メタノール、エタノール、プロパノール）、プロピレングリコール誘導体（特に、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）、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エチルエーテル（ＰＧＥＥ）、プロピレングリコールモノプロピルエーテル（ＰＮＰ））、エチレングリコール誘導体およびメチルｔｅｒｔ−ブチルエーテルである。これら溶媒の２以上から構成される混合物を使用することができる。合成物において、前駆体に対する溶媒の重量比は、２０：１〜０．５：１に変動することができる。前駆体に対する溶媒の重量比は、１０：１〜１：１の範囲で変動することが好ましい。酸または塩基を触媒とする前駆体の加水分解・縮合に用いられる水の量は、かなり変動してもよい。加水分解性官能基当たり１〜３モル当量の水の使用によりポリマー材料が形成され、一方、重量当たり５〜１５倍の超過により、ポリカチオン性のアルミニウム化学種のコロイド懸濁液が生ずる。ポリマー材料を調製するために、加水分解性官能基ベースで１〜２モル当量の水が好ましく、一方で、コロイド性のポリカチオン性アルミニウム化学種を調整する際には、重量比で５〜１０の超過が好ましい。室温での撹拌または合成中に１〜４８時間、好適には１〜２４時間の環流で、混合物を反応することができる。
【００６１】
加水分解・縮合工程が完了すると、超過試薬（水）、反応副産物（メタノール、エタノール、イソプロパノール、２−ブタノールなど）および溶媒を、減圧下で除去することができる。揮発性物質の除去中に、高沸点、およびポリマー溶液を製造する工程の観点でより望ましい特性を持つ別の溶媒を導入してもよい。揮発性物質の除去が完成すると、得られた材料はその後、最終組成物に配合されるか、または分子量の調整を受ける工程に供される。分子量の増加工程は、５０〜１８０℃の範囲に昇温して行われる。分子量の調整工程において、６０〜１２０℃を用いることがより好ましい。分子量の増加工程の後、材料はその最終生成物に配合することができる。
【００６２】
本配合は、溶媒またはこれらの組み合わせを用いた材料を希釈してなる。最終的な配合で用いられる溶媒は、コーティングの均一性および貯蔵安定性を最大化するように選択される。良好なスピンコーティング特性に対しては、高沸点および高粘度の溶媒が好ましい（例えばＰＧＭＥＡ）。溶媒の安定化は、生成物を添加するとよく、貯蔵安定性を改善する。かかる溶媒は、たいていヒドロキシル基を含有し、ポリマーのＯＨへ配位するか、硬化した薄膜の特性に対して、逆にはっきりと影響せずにこれらと反応するか、のどちらかである。添加剤として、界面活性剤（例えば、ＢＹＫ−Ｃｈｅｍｉｅ社製の３Ｍ製品およびＡｉｒ製品）など、光または熱の潜在性触媒（例えば、Ｒｈｏｄｏｒｓｉｌ２０７４（商品名）やＩｒｇａｃｕｒｅ８１９（商品名））など、および、さらに解膠剤を添加してもよい。界面活性剤は、コーティングされる基板の湿潤性を改善することができ、それ故、生成物の薄膜の均一性を改善する。一般的に、非イオン性の界面活性剤が好ましい。解膠剤は生成物の寿命の改善に供する。解膠剤は、無機もしくは有機酸、またはβ−ジケトン派生物から構成することができる。
【００６３】
コーティングし、乾燥し、硬化した後、炭素ベースの官能基を備えたアルミナまたはアルミノシロキサンのコアからなる薄膜が形成される。硬化温度は、最大で４００℃が好ましく、２５０℃までであることがより好ましい。単一の硬化工程が好ましい。生成物を硬化した薄膜の厚みは、ポリマー溶液の希釈に依存するが、通常１０〜１０００ｎｍである。薄膜の屈折率は、波長６３２ｎｍの器具で測定した場合、１．４〜１．７である。薄膜は、４００℃までは熱安定性を有することが好ましく、後続のコーティングまたは半導体製作で用いられるプロセスへの不都合な影響を低減するために、揮発性の成分のガス処理を最小化することが好ましい。
【００６４】
図１は、リソグラフィプロセスを示す：基板上のハードマスクを堆積してパターニングし、フォトレジストを堆積し、フォトレジストを露出し、フォトレジストを現像し、ハードマスクをエッチングしてフォトレジストを除去し、所望材料をエッチングしてパターニングし、ハードマスクを除去する。この図に示された実施形態によると、既述の材料は、基板１０にスピンコーティング法によって塗布される。既述の材料を使用する用途で必要となるのであれば、他のコーティング法も適用可能である。コーティングの後、既述の材料を硬化して、ハードマスク２０とする。フォトレジスト３０は、その後ハードマスクの上面に塗布され、プロセス処理（露出および現像）され、ハードマスクが露出したパターンを生成する。パターンをその後、ドライエッチングまたはウェットエッチングにより、ハードマスクに転写する。基板を貫くエッチングに先立って、開いたパターンをハードマスクに生成し、フォトレジストを後述の、当分野の当業者に周知の一般的な方法により除去することができる。最後に、基板上での深い、高アスペクト比のビアのエッチング後に、ドライクリーニング処理またはウェットクリーニング処理を用いてハードマスクを除去する。しかしながら、パターニングがこの技術方法によって十分に転写される場合、フォトレジストの現像中に、ハードマスク材料を同時にパターニングすることが好ましい。このことから、ハードマスク層をフォトレジストと連結して現像する場合に発生し、ウェットエッチングまたはドライエッチングによる分離されたパターンを転写する工程がハードマスクにとって必要なければ、時間およびコストの省略をかなり引き起こす。
【００６５】
図２は基板１０および光画像形成可能なハードマスク２０を示す。パターニングされた基板上のハードマスクの堆積と、パターニング可能なハードマスクへの露出と、露出したハードマスクの溶解性部分の現像と、所望材料へのエッチングパターンおよびハードマスクの除去とを含む。
【００６６】
実施例１〜３では、本方法で調製し、硬化した材料を示す。これらは、通常のＤＲＩＥエッチング条件に従った（表１）。これらのＳｉエッチング選択性を表２に示す。
【００６７】
アルミナコーティングの標準パターン形成を、フォトレジストを用いる通常のパターン転写により得た。アルミナハードマスクによって保護されたＳｉの劣化なしに、同じＤＲＩＥ条件を用いて深いビアを形成した（図３〜５）。
【００６８】
ハードマスクにパターンを生成する、より好適な方法は、それ自身がフォトリソグラフィ技術によってパターニングされるハードマスクを調製することである。このような場合に、製造工程において、かなりの時間およびコストの省力を達成することができる。パターニングされたハードマスクをネガティブトーンのフォトレジスト技術により得ることができ（図２）、基板１０のコーティングと、乾燥と、マスクを貫くハードマスク２０の露出と、露出後のベークと、非露光領域の現像と、最後の硬化とを含む。エッチング後に、ハードマスクをドライクリーニングまたはウェットクリーニング処理を用いて除去する。同様に、パターニングされたハードマスクを、ポジティブトーンのフォトレジスト技術により得ることもできる。感光性の潜在性触媒の使用により、アルミナベースのハードマスクの架橋結合の実現性に供する。かかる潜在性触媒は感光して分解し、官能基の反応を引き起こす酸またはラジカルを付与する。露出により遊離した強酸によって、触媒作用する凝縮反応に起因して、露光部分の硬化が発生する。他の手段、すなわち重合反応を誘導する酸またはラジカルを受容可能なポリマー組成物中に存在する官能基の提供、によっても硬化を実現することができる。既述のとおり、アルケニル基、アルキニル基、エポキシ基、アクリレート基、アルキルアクリレート基などの反応性のＲ２またはＲ３置換基を含有する前駆体２または３の使用により、所望波長の光への露出により活性化可能な触媒と組み合わせて使用する場合に、後述のメカニズムを用いて硬化した材料を提供することができる。ネガティブトーンのプロセス処理では、パターニングされたマスクを貫く照射が行われた際に、光が薄膜を通過する領域が硬化する。非露出領域は、その後、水性の現像液に溶解することができ、薄膜へのマスクのパターン転写を引き起こす。薄膜の露出部への露光に先立って、配合の揮発性成分を除去するための加熱工程が行われる。非露出領域が現像液に溶けない結果生じかねない、早まった樹脂の架橋を引き起こさないために、この温度は５０〜１７０℃の間であり、７０〜１５０℃が好ましい。同様に、露出後の、露出後ベーク（ポスト・ベーク）は潜在性触媒によって誘導される反応を加速するために行われる。ポジティブトーンのプロセス処理では、ネガティブトーンのプロセス処理と比べた場合の反対が実際のところの形である。したがって、ポジティブトーンの露出領域では、材料は現像液中に溶解する。
【００６９】
前駆体２が感光性の潜在性触媒により誘導重合する反応性の官能基を有する場合に、パターニング可能な材料を得ることができる。当業者にとっては、この、そして上述のものにより、光がマスクおよび段差（stepper）を貫くと、パターニング構造を形成する能力に供することがわかる。
【００７０】
反応性のＲ２またはＲ３の置換基を含有する前駆体２または３の量は、パターニング可能な材料を達成するために重要である。１０％の反応性の前駆体３では、パターニング可能な材料を付与するためには不十分であることが判明している（実施例４）。同様に、前駆体２の満足する量を超過しても不足しても、全く、またはほとんどパターン形成を生じないことも判明している（実施例９）。
【００７１】
深い、高アスペクト比のビアを形成するプロセスの流れにおいて、アルミナハードマスクの除去を考慮しなくてもよい。それ故、アルミナベースの材料は、シリコンに近いＣＴＥ値を有することが望まれる。ＣＴＥ値におけるこのような類似性は材料の非犠牲的用途において重要であり、昇温を伴う様々な製造工程のその間またはその後にデバイスが受ける、機械的応力または熱的不整合応力を最小化する。
【００７２】
光吸収可能な基を含有するアルミナベースのハードマスクコーティングを、狭い線幅が形成される先端リソグラフィ用途に用いてもよい。光吸収する基を、シリコンの置換基（前駆体３におけるＲ３）またはアルミニウム配位の配位子（前駆体２におけるＲ２）として導入してもよい。かかるリソグラフィ用途において、屈折率または薄膜減衰係数などの光学的特性の制御能力は非常に重要である。アルミナベースのハードマスクにおける置換基およびその含有量の制御によって光学的特性を調整することが可能な実施例６〜８を用いて、材料の合成を示す。リソグラフィプロセス用途で用いられる、様々な波長に応じた光学定数の値を、図７〜９に示す。当業者であれば、所定のハードマスク組成物における屈折率および減衰係数を、光を吸収する化合物とその含有量の選択により調整できることが分かる。それ故、光吸収する部分は実施例に記載した基に限定されず、特定用途に適した光学定数を調整するために、所望波長を吸収する他の既知の部分を用いることができる。
【００７３】
上記に基づき、一実施形態において、本発明方法はリソグラフィおよびエッチングによりハードマスクをパターニングする工程を含む。この実施形態は以下の工程の組み合わせである。
−スピン法、スリット法、スプレー法または溶液中の材料の塗布に適した他の方法により、ハードマスク材料を堆積し、
−該ハードマスク材料を所望温度で硬化し、
−前記ハードマスク上にフォトレジストを堆積し、パターニングし、現像して、前記ハードマスクの所望領域を露出させ、
−選択エッチングにより、前記フォトレジストから前記ハードマスクの特定された露出領域へとパターンを転写し、
−随意に、従来のエッチング技術を用いて前記パターニングされたフォトレジストを除去し、
−エッチングプロセスを用いて、前記ハードマスクおよびフォトレジストから前記所定基板へとパターンを転写する。
【００７４】
最後の工程において、高い選択性があり、かつ、基板の非露出領域に、ハードマスク層を貫く不所望の反応に起因するダメージを与えないように、好適なエッチングプロセスを用いる。
【００７５】
一実施形態では、ハードマスクの組成物は有機置換基で遮断可能な１種以上の−Ａｌ−Ｏ−および−Ｓｉ−Ｏ−の樹脂のコアを含有する。別の実施形態では、ハードマスクの組成物は有機置換基で遮断可能な１種以上の−Ａｌ−Ｏ−の樹脂のコアを含有する。
【００７６】
一実施形態において、生成された構造は、ハードマスク対基板で、少なくとも５００：１のエッチング選択比を示す。しかしながら、約１００００：１という、非常に広い範囲で変動してもよい。
【００７７】
一実施形態では、コーティングの硬化を、２００〜４００℃、好適には２００〜３００℃のホットプレートで行う。別の実施形態では、コーティングの硬化を、４００〜１０００℃、好適には４００〜６５０℃の炉内で行う。
【００７８】
上記実施形態のいずれにおいても、希釈ＴＭＡＨ溶液を含む、または希釈ＴＭＡＨ溶液からなる現像液を用いることができる。
【００７９】
高アスペクト比のビア構造を目的とする実施形態において、本発明に従うこのプロセスを使用することができる。従って、一実施形態では、本プロセスは、半導体基板上に、少なくとも５：１（より好適には５０：１を超える）アスペクト比の高アスペクト比ビア構造をもたらす。別の実施形態では、本プロセスは、半導体基板上に、深さ１００μｍ超のビア（より好適には２００μｍ超）の高アスペクト比ビア構造をもたらす。
【００８０】
明らかであるが、半導体リソグラフィプロセスを行う様々な方法に本発明を用いることができ、エッチングおよびビア形成プロセスでは、リソグラフィプロセスにおいて光吸収可能な保護用のアルミナベースのハードマスク層を用いることができる。
【００８１】
別の実施形態では、本発明は、以下の工程を含む基板上の薄膜のハードマスクを形成する方法を含む。
−解膠剤および溶媒存在下で加水分解性触媒により第１の金属酸化物前駆体を加水分解して得られた化学組成物で前記基板表面を反応させ、
−随意に、第２の金属または半金属酸化物前駆体で、前記第１の金属酸化物前駆体をさらに共反応させ、
−中間体のオリゴマーまたはポリマー材料の溶液を生成し、
−随意に、前記中間体の化学溶液に溶媒交換プロセスを行い、
−昇温下で前記薄膜ハードマスクを加熱して、溶媒除去の部分的または完全な架橋反応を起こし、
−半導体リソグラフィ方法で前記薄膜ハードマスクを加工する。
【００８２】
本方法において、上記から明らかなように、第１の金属酸化物前駆体を、塩化アルミニウム、アルミニウムアルコキシド、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウムもしくはアルミニウムアセトアセテートの前駆体またはそれらの組み合わせから選択することができる。
【００８３】
一実施形態では、中間体のオリゴマーまたはポリマー性薄膜ハードマスクを昇温下で硬化することができ、リソグラフィプロセスでネガティブにパターニングすることができる。
【００８４】
上記実施形態いずれにおいても、Ｒ３基はフェニルおよび多環芳香族化合物の混合物としてであることが好ましい。この実施形態によると、リソグラフィパターニングによって所定の光学的特性を得ることができる。
【００８５】
より具体的には、ハードマスクとして作用する材料の用途例は以下を含む。
Ａ  再配線、ウェーハバンプ誘電体または不活性化層と互換性のハードマスク。特に、ハードマスクを誘電体（有機、ハイブリッドまたは無機）材料上でコーティングすることができ、リソグラフィプロセスにおいて普通にパターニングでき、その後、誘電体の薄膜を除去することなく、または損傷することなく、軽度の化学剥離でハードマスクを除去することができる。重合中の剥離選択性を、アセトアセトナート（ａｃａｃ）などの有機添加剤で調整することができる。
Ｂ  リソグラフィプロセスでの波長（典型的には１９３〜４６０ｎｍ）を吸収する有機基含有のハードマスク。この減光成分は、本材料に、フォトレジストとリソグラフィパターニングとを結びつけて用いる場合に、同時に用いる反射防止コーティング機能を提供する。
Ｃ  スピン・オン・カーボン（ＳＯＣ）ポリマーなどの、第２の転写層の材料と互換性のハードマスク。ハードマスクをＳＯＣポリマー上でコーティングして、スタックの選択性を強化することができる。ビアのパターニングの後、軽度のウェット性化学除去剤でスタックを除去することができる。
Ｄ  デュアル・ダマシン配線製作におけるハードマスクかつエッチングストッパー。デュアル・ダマシンプロセスにおいて、ＳｉＣｘＮｙまたはＳｉＯｘＮｙは、Ｃｕ基準位置(level)を分離するエッチングストッパーとして用いられる。従来技術のエッチングストッパーを既述の材料を置き換えることで、ビアの高さを低減することができ、したがって全体のＣｕの線幅を低減できる。
Ｅ  マイクロ電子機械システム（メムス：ＭＥＭＳ）製造用のハードマスク。フォトリソグラフィ技術を用いて、既述の材料を所望形状にパターニングすることができる。基板のエッチングにより垂直寸法を調整できる。
【００８６】
本材料の潜在的な用途は、深い、高アスペクト比構造の形成以外を含むことができる。かかる具体例は以下を含む。
Ａ  高い機械特性が必要となる場合の不活性化用途。
Ｂ  ロジックデバイスおよびメモリデバイスの両方に用いる浅い溝の隔離。既述の材料を、隔離された浅い溝の充填材料として用いることができる。
【００８７】
表１  実施例で数値を得るために行った１０分間のエッチング試験で使用するパラメータ
【表１】
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【実施例】
【００８８】
以下の実施例で本発明を説明するが、限定しない。
【００８９】
（実施例１）
アルミニウムイソプロポキシド（１５ｇ）とＴＨＦ（５２．５ｇ）を、磁気攪拌棒および還流冷却器を備えた丸底フラスコに入れた。アセトアセトネート（ＡＣＡＣ、７．３５ｇ）を一回滴下してアルミニウムイソプロポキシドを溶解した。混合物を室温で１時間撹拌した後、メタノール（５２．５ｇ）をゆっくりと添加し、続けて０．０１Ｍの硝酸（５．２９ｇ）およびイソプロパノール（５．２９ｇ）の混合物を添加した。添加を完了した後、反応混合物を１００℃の油浴でのフラスコ内に入れて、１６時間還流させた。反応混合物を室温まで冷却すると、混合物の３５．４ｇが残るまで、揮発物を減圧下で除去した。２−ブタノン（９５ｇ）を添加し、３３．７ｇの材料が残るまで蒸発工程を繰り返した。得られた溶液を２−ブタノンおよびメタノールで配合し、基板へのスピンコート溶液を生成した。２００℃での硬化後に、１．５０の屈折率と８１ｎｍの厚さのコーティングが得られた。
【００９０】
（実施例２）
上記を、ＡＣＡＣ（３．６８ｇ）を用いて繰り返した。得られた溶液を２−ブタノン、メタノールで配合して、基板へのスピンコート溶液を生成した。２００℃の硬化後に、１．４４の屈折率および１０８ｎｍの厚さのコーティングが得られた。
【００９１】
（実施例３）
アルミニウムイソプロポキシド（３ｇ）とエタノール（１１．２５ｇ）をオーバーヘッドスターラーおよび還流冷却器を備えた三口丸底フラスコに入れた。フラスコを１００℃の油浴に浸漬した。５分後、脱イオン水（２２．５ｇ）および６０％硝酸（０．１４グラム）の混合物をゆっくりと添加し、２４時間還流させた。反応混合物を、脱イオン水およびエタノールを用いてさらに配合した。溶液を基板にスピンコートし、２００℃での硬化後に、１．５０の屈折率および９３ｎｍの厚さのコーティングを生成した。
【００９２】
（実施例４）
実施例２の調製を繰り返した。揮発分を除去した後、１８．１％の固形分を有する４２．５ｇ材料を得た。別の反応で、グリシドキシプロピルトリメトキシシラン（５ｇ）、アセトン（１０ｇ）および０．０１Ｍの硝酸（１．１４グラム）を２４時間室温で攪拌して、グリシドキシプロピルシランベースの加水分解物を得た。アルミニウム含有溶液（３ｇ）を０．４４ｇのグリシドキシプロピルシランベースの加水分解物と混合して、Ａｌ：Ｓｉのモル比が９：１に等しい共重合体を得た。均質な混合物を６０℃で３０分間加熱した。材料を、光酸触媒を用いて配合し、コーティングし、マスクを介して露光した。現像後には、パターンが全く得られなかった。
【００９３】
（実施例５）
実施例４の手順を繰り返した。Ａｌ：Ｓｉのモル比を７．５：２．５に設定した。アルミニウム含有溶液（１６．６ｇ）を７．３ｇのグリシドキシプロピルシランベースの加水分解物と混合した。均質な混合物を７５℃で４５分間加熱し、得られた溶液を、シクロヘキサノンおよび光酸発生剤で配合した。溶液を基板にスピンコートし、２００℃で硬化して、１．５１の屈折率および１５２ｎｍの厚さのコーティングを得た。フォトリソグラフィ技術（図５）を用いて、この材料をパターニングすることができる。
【００９４】
以下に、標準フォトレジストと比較した、実施例によって調製された材料の特性およびエッチング速度の結果を表２に示す。エッチング速度１はボッシュ型に基づき、エッチング速度２は極低温のＤＲＩＥプロセスに基づく。
【００９５】
表２
【表２】
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【００９６】
（実施例６）
実施例２の調製を繰り返した。揮発分を除去した後、１９．７６％の固形分を有する２６３．９７ｇの酸化アルミニウム含有材料を得た。別の反応で、アセトン（４９．７６ｇ）およびフェニルトリメトキシシラン（５１．７６ｇ）を、テフロンカバーの磁気攪拌棒と、還流冷却器とを備えた丸底フラスコに入れた。硝酸（０．０１Ｍ、１４．１０ｇ）をフラスコに滴下添加し、反応混合物を、その後、少なくとも１時間室温で攪拌した。酸化アルミニウムの溶液のうち１０．０ｇを、テフロンカバーの磁気攪拌棒と、還流冷却器とを備えた５０ｍｌの丸底フラスコに入れた。１０ｍｏｌ％のフェニルシロキシ含有の酸化アルミニウムの混合物を、０．９２グラムのフェニルシロキシ加水分解物の滴下添加により得た。混合物を室温で５分間攪拌し、次いで１０分間、７５℃の油浴に入れた。高粘度のゲル状材料を得て、室温で一晩保存した。その後、ｎ−プロポキシプロパノール（ＰＮＰ、１５ｇ）を添加し、混合物を激しく撹拌しながら濃硝酸６滴を添加した。材料を、次いで濾過し、２０００ｒｐｍでスピンコートし、２００℃で５分間硬化して、１．５１７１の屈折率と１３４ｎｍの厚さの薄膜を得た。
【００９７】
（実施例７）
実施例６の調製を繰り返した。５ｍｏｌ％のフェニルシロキシ含有の酸化アルミニウムの混合物を、０．４３グラムのフェニルシロキシ加水分解物の滴下添加により得た。混合物を室温で５分間攪拌し、次いで３０分間、７５℃の油浴に入れた。高粘度のゲル状材料を得て、室温で一晩保存した。その後、シクロヘキサノンを添加し、材料を濾過し、２０００ｒｐｍでスピンコートし、２００℃、５分間硬化し、１．４５５５の屈折と４２７ｎｍの厚さの薄膜を得た。
【００９８】
（実施例８）
実施例６の調製を繰り返した。５ｍｏｌ％のフェニルシロキシおよび５ｍｏｌ％フェナントレニルシロキシ含有の酸化アルミニウムの混合物を、０．２０ｇのフェニルシロキシ加水分解物と、フェニルシロキシ加水分解物と同様の方法で調製した０．７９ｇのフェナントレニルシロキシ加水分解物と、を滴下添加することにより得た。２つの加水分解物を、溶液含有の酸化アルミニウムに同時滴下した。混合物を室温で５分間攪拌し、次いで２０分間、７５℃の油浴に入れた。高粘度、半透明のゲル状材料を得て、室温で一晩保存した。その後、ｎ−プロポキシプロパノール（ＰＮＰ、１５ｇ）を添加し、混合物を激しく撹拌しながら濃硝酸６滴を添加した。その後、材料を濾過し、２０００ｒｐｍでスピンコートし、２００℃、５分間硬化し、１．５４５６の屈折と１９４ｎｍの厚さの薄膜を得た。
【００９９】
表３  実施例６〜８におけるアルミナベースのハードマスクの光学定数の値
【表３】
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【０１００】
（実施例９）
アルミニウムイソプロポキシド（５ｇ）およびＩＰＡ（１５ｇ）を、磁気攪拌棒を備えた丸底フラスコに入れ、アルゴンで覆った。エチルベンゾイルアセテート（１．９５ｇ）を、アルミニウムイソプロポキシドを溶解させたものに一度滴下添加した。塩酸（１０Ｍ、０．０１ｇ）および水（０．３８ｇ）を添加する前に、混合物を室温で５分間攪拌した。添加終了後、反応混合物を室温で１６時間攪拌した。３１％の固形分を有する溶液を、その後、Ｉｒｇａｃｕｒｅ８１９（５重量％）を用いて配合し、スピンコート前に濾過（０．１μｍ）した。コーティング材料は、ポジティブトーン像を生成するためのフォトリソグラフィ技術によって、パターニングすることができる。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  基板
２０  ハードマスク
３０  フォトレジスト
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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