(57)【要約】  少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーから形成されたカルボシランポリマーを含む組成物。ある実施形態では、組成物は、ギャップ充填及び平坦化物質として適しており、所望に応じて、フォトリソグラフィ用途のために、少なくとも１つの発色団を含んでもよい。【選択図】図２Ｂ
2018503710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーから形成されるカルボシランポリマーを含む組成物であって、前記カルボシランポリマーは、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量、又は３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する、組成物。
【請求項２】
前記カルボシランポリマーが、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項３】
前記カルボシランポリマーが、３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する、請求項１に記載の組成物。
【請求項４】
前記カルボシランモノマーが、以下の式であり、
【化１】
2018503710.tif 000033
式中、Ｘは、直鎖状若しくは分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキル又はＣ６〜Ｃ１４アリールから選択され、各Ｒは、加水分解性基又は非加水分解性基である、請求項１に記載の組成物。
【請求項５】
前記カルボシランモノマーが、ビス（トリエトキシシリル）エタンである、請求項１に記載の組成物。
【請求項６】
前記カルボニル寄与モノマーが、アクリル部分、カルボキシル部分、及び無水物部分から選択される部分を含む、請求項１に記載の組成物。
【請求項７】
前記カルボニル寄与モノマーが、以下の式であり、
【化２】
2018503710.tif 000034
式中、Ｙは、直鎖状又は分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキルから選択され、Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２の各々は、水素又は置換炭化水素基である、請求項１に記載の組成物。
【請求項８】
前記カルボニル寄与モノマーが、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである、請求項１に記載の組成物。
【請求項９】
カルボシランモノマー、カルボニル寄与モノマー、及びオルガノアルコキシシランモノマーから選択される少なくとも１つのモノマー、及び
平坦化向上剤を含む少なくとも１つの溶媒、
を含む組成物。
【請求項１０】
カルボシランポリマーを形成する方法であって、
少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーを反応させて、カルボシランポリマーを形成することを含み、ここで、前記カルボシランポリマーは、１３質量％から３０質量％のシリカ含有量を有する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の下、その全開示内容が参照により本明細書に明確に援用される２０１４年１２月１日に出願された「ＣＡＲＢＯＳＩＬＡＮＥ ＰＯＬＹＭＥＲＳ」と題する米国仮特許出願第６２／０８５，８９２号の利益を主張するものである。
【０００２】
技術分野
本開示は、カルボシランポリマー全般に関し、より詳細には、カルボシランモノマー成分及びカルボニル寄与モノマーから形成されたカルボシランポリマーに関する。
【背景技術】
【０００３】
先進の半導体製造プロセスでは、空隙を作らずに間隔の狭い微細構造（topographies）を充填するだけでなく、平坦表面を提供することもできる高度な平坦化物質への需要が高まってきている。このような物質は、反射制御特性を有する底部反射防止膜（ＢＡＲＣ）であってよい。加えて、この物質は、犠牲物質であってもよく、この場合、それは、下地若しくは他の露出される膜又は基材を損傷することなく、湿式除去化学物質によって選択的に除去可能でなければならない。
【０００４】
図１Ａは、平坦化コーティングによってコーティングされるべき代表的な基材１０を示す。図１Ａはさらに、基材１０の表面上の形状１４によって分離された複数の説明のためのトレンチ１２も示す。
【０００５】
適用されたコーティング１６の適用及び焼成後の理想的な場合を、図１Ｂに提示する。理想的な場合、コーティング１６の表面１８は、表面１８Ａがトレンチ１２の上に位置していても、又は表面１８Ｂが形状１４の上に位置していても、完全に平らなコーティングを有する。そのような理想的な場合を達成することは不可能である。
【０００６】
適用されたコーティング１６の適用及び焼成後のより典型的な場合を、図１Ｃに提示する。この典型的な場合では、コーティング１６の表面１８は、完全に平らではなく、少なくとも部分的に、トレンチ１２及び形状１４の高さに追随する。例えば、トレンチ１２の上に位置する表面１８Ａは、典型的には、形状１４の上に位置する表面１８Ｂよりも低い。適用されたコーティング１６に対する全体平坦度値（global planarity value）は、以下の式によって算出することができる：
全体平坦度＝（形状の中心で測定した最も広い形状の上部の膜厚＋トレンチ深さ）−最も広いトレンチの中心の膜厚
全体平坦度値がゼロに近付くと、コーティング１６の表面１８は、図１Ｂに示されるように、完全に平らなコーティングに近付く。一般的に、全体平坦度値が低いほど好ましい。
【０００７】
次に、図２Ａを参照すると、トレンチ１２及び形状１４を含むより複雑な基材２０が示される。基材２０は、説明のために、１若しくは２つ以上の相対的に狭いトレンチ１２Ａを含んでいる第一の領域、及び１若しくは２つ以上の相対的に広いトレンチ１２Ｂを含んでいる第二の領域２４を含む。
【０００８】
適用及び焼成後の典型的な適用されたコーティング１６を、図２Ｂに提示する。図２Ｂに示されるように、コーティング１６の表面１８は、完全な平らではないが、第一の領域２２の上の表面１８は、第二の領域２４の上の表面１８よりも平坦である。
【０００９】
図２Ｂにおける表面１８の平坦度は、以下の式によって算出することができる：
最も広い形状の上部の中心での膜厚−最も狭い形状の上部の中心での膜厚
上記式は、図２Ｂにおける（Ａ−Ｂ）に相当する。図２Ｂにおける表面１８の平坦度は、別の選択肢として、以下の式によって算出することもできる：
（広い形状に隣接するスペースの上部の膜厚＋広い形状の高さ）−広い形状の中心での膜厚
上記式は、図２Ｂにおける（Ｂ＋Ｃ）−Ｄに相当する。
【発明の概要】
【００１０】
上記における改善が求められている。
本開示は、少なくとも１つのカルボシランモノマー成分及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーから形成されたカルボシランポリマーを含む組成物を提供する。ある実施形態では、組成物は、ギャップ充填及び平坦化物質として適しており、所望に応じて、フォトリソグラフィ用途のために、少なくとも１つの発色団を含んでもよい。
【００１１】
１つの代表的な実施形態では、犠牲スピンオンオルガノカルボシロキサン膜が、適切な反応媒体中で１若しくは２つ以上のモノマーを組み合わせ、その結果としてホモポリマー又はコポリマーが形成されることによって形成される。アルコキシモノマーが、安全で一般的である工業用溶媒の溶媒ブレンド中で組み合わされ、これに、加水分解縮合反応を触媒するために酸溶液が添加された。この反応溶液は、最適化された時間及び温度で加熱され、低分子量の安定なポリマーが形成された。
【００１２】
１つの代表的な実施形態では、２４８ｎｍ又は１９３ｎｍの波長のＵＶ光を吸収する１若しくは２つ以上の発色団を組込むことによって、２４８ｎｍ又は１９３ｎｍのＵＶを吸収する製剤が形成される。ある実施形態では、製剤は、約８００から約２５００ａｍｕの範囲の分子量を有する。ある実施形態では、この分子量範囲は、望ましい高いウェットエッチング速度及びプラズマエッチング速度を提供する。
【００１３】
本開示の実施形態によると、組成物は、カルボシランポリマーを含み、ここで、カルボシランポリマーは、少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーから形成される。１つの実施形態では、カルボシランポリマーは、ポリマーの総質量に基づいて、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量、又は３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する。１つのより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量を有する。１つのより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する。１つのより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量、及び３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する。
【００１４】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、１３質量％から３０質量％のシリカ含有量、及び３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する。
【００１５】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、カルボシランモノマーは、以下の式であり：
【００１６】
【化１】
2018503710.tif 000003
【００１７】
式中、Ｘは、直鎖状若しくは分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキル又はＣ６〜Ｃ１４アリールであり、各Ｒは、基による架橋をもたらす反応性基である加水分解性基、又は架橋に関与しない末端基のいずれかである。さらにより特定の実施形態では、カルボシランモノマーは、ビス（トリエトキシシリル）エタンである。
【００１８】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、アクリルモノマー、カルボキシ含有モノマー、及び無水物モノマーから選択される。より特定の実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである。
【００１９】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、少なくとも１つの架橋促進剤を含む。１つのさらにより特定の実施形態では、架橋促進剤は、以下の式のアミノシラン塩であり：
Ｓｉ（ＯＲ）３（ＣＨ２）ｎＮＨ３＋（Ｆ３ＣＳＯ３）−
式中、ｎは、１〜１０の整数であり、各Ｒは、独立して、Ｃ１〜Ｃ２０アルキルである。より特定の実施形態では、架橋促進剤は、アミノプロピルトリエチルシランである。さらにより特定の実施形態では、架橋促進剤は、ＡＰＴＥＯＳトリフレートである。
【００２０】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、少なくとも１つの溶媒を含む。１つのさらにより特定の実施形態では、溶媒は、アルキルカーボネートなどの平坦化向上剤（planarizing enhancer）を含む。さらにより特定の実施形態では、平坦化向上剤は、プロピレンカーボネートを含む。
【００２１】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、１０００若しくはそれ未満の分子量を有する。上記実施形態のいずれかのうちの別のより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、約８００から約１５００、約８００から約２５００、又は約８００から約５０００の分子量を有する。
【００２２】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、少なくとも１つの発色団を含む。より特定の実施形態では、発色団はＰＴＥＯＳ及びＴＥＳＡＣのうちの少なくとも１つを含む。別の実施形態では、組成物は、発色団を含まない。
【００２３】
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、さらに、少なくとも１つのオルガノアルコキシシランモノマーから形成される。１つのさらにより特定の実施形態では、オルガノアルコキシシランモノマーは、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）、ジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＯＳ）、フェニルトリエトキシシラン（ＰＴＥＯＳ）、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、及び９−アントラセンカルボキシ−アルキルトリアルコキシシランから選択される。
【００２４】
本開示の別の実施形態によると、膜は、上記実施形態のいずれかを表面上に適用し、組成物を焼成して膜を形成することによって形成される。
本開示の別の実施形態によると、組成物を形成する方法が提供される。この方法は、少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーを反応させて、カルボシランポリマーを形成することを含む。より特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量を有する。別のより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する。さらに別のより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、１３質量％から３０質量％のシリカ含有量、及び３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する。
【００２５】
より特定の実施形態では、この方法は、モノマーを、約５０℃から９０℃の温度で、約１時間から約５時間にわたって反応させることを含む。
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、少なくとも１つの溶媒を含む。１つのさらにより特定の実施形態では、溶媒は、アルキルカーボネートなどの平坦化向上剤を含む。さらにより特定の実施形態では、平坦化向上剤は、プロピレンカーボネートである。
【００２６】
１つの代表的な実施形態では、組成物が提供される。組成物は、カルボシランモノマー、カルボニル寄与モノマー、及びオルガノアルコキシシランモノマーから選択される少なくとも１つのモノマー；並びに少なくとも１つの溶媒を含み、ここで、溶媒は、アルキルカーボネートなどの平坦化向上剤を含む。より特定の実施形態では、平坦化向上剤は、プロピレンカーボネートを含む。１つのより特定の実施形態では、溶媒は、ＰＧＭＥＡ又はイソアミルアルコールなどの第一の溶媒、及びプロピレンカーボネートを含む。上記実施形態のいずれかのうちの１つのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、発色団を含む。上記実施形態のいずれかのうちの１つのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、硝酸を含む。上記実施形態のいずれかのうちの１つのより特定の実施形態では、溶媒は、第一の溶媒、及びプロピレンカーボネートなどの平坦化向上剤を含む。上記実施形態のいずれかのうちの１つのより特定の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）、ジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＯＳ）、フェニルトリエトキシシラン（ＰＴＥＯＳ）、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、及び９−アントラセンカルボキシ−アルキルトリアルコキシシランから成る群より選択される少なくとも１つのオルガノアルコキシシランモノマーを含む。上記実施形態のいずれかのうちの１つのより特定の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、ＢＴＳＥ、１，２−ビス（トリエトキシシリル）メタン、４，４−（ビス（トリエトキシシリル）−１，１−ビフェニル、及び１，４−（ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンから成る群より選択される少なくとも１つのカルボシランモノマーを含む。上記実施形態のいずれかのうちの１つのより特定の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、アクリルモノマー、カルボキシ含有モノマー、又は無水物含有モノマーから成る群より選択される少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーを含む。さらにより特定の実施形態では、少なくとも１つのモノマーは、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを含む。
【００２７】
添付の図面と合わせて本発明の実施形態の以下の記述を参照することによって、本開示の上述の及びその他の特徴及び利点、並びにそれらを達成する方法がより明らかとなり、本発明自体がより良く理解されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１Ａ】図１Ａは、コーティング前の代表的な基材を示す。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの代表的な基材に適用された理想的コーティングを示す。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａの代表的な基材に適用された別のコーティングを示す。
【図２Ａ】図２Ａは、低及び高密度領域を含む別の代表的な基材を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図２Ａの代表的な基材に適用されたコーティングを示す。
【図３】図３は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社の（ＭｘＰ）プラズマエッチングツール中、１００ｍＴ、２５０Ｗで、組成４５／３０／２２のＣＦ４／Ａｒ／Ｏ２を用いた場合における、Ａ／分でのエッチング速度を示す。
【図４】図４は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社の（ＭｘＰ）プラズマエッチングツール中３００ｍＴ、８００Ｗで、組成３０／５００／３０のＣＦ４／Ａｒ／ＣＨＦ３を用いた場合における、Ａ／分でのエッチング速度を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
複数の図面を通して、対応する符号は、対応する部分を示す。本明細書で示される実例は、本発明の代表的な実施形態を示すものであり、そのような実例は、いかなる形であっても、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００３０】
Ａ．ギャップ充填及び平坦化物質
１つの代表的な実施形態では、ギャップ充填又は平坦化物質が、組成物から形成される。組成物は、カルボシランポリマーを含む。組成物は、所望に応じて、架橋促進剤、溶媒、発色団、又は触媒のうちの１又は２つ以上を含んでもよい。
【００３１】
ある代表的な実施形態では、この物質は、適切な基材上のギャップ充填又は平坦化層として形成される。代表的な基材としては、絶縁膜、ポリシリコン膜、絶縁−金属層、金属−シリコン層、又は有機層が挙げられ、半導体製造プロセスにおいて用いられるように、シリコンウェハ上に配置されるものなどである。
【００３２】
ある代表的な実施形態では、形成された層は、約６１、約５８、約４８、若しくはそれ未満、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい平坦度値を有する。
【００３３】
１つの代表的な実施形態では、形成された層は、大きくは、約５００ｎｍ、約４００ｎｍ、約３００ｎｍの、小さくは、約２００ｎｍ、約１００ｎｍ、約７０ｎｍの、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい厚さを有する。
【００３４】
１つの代表的な実施形態では、形成された層は、高められた温度での水酸化アンモニウム又はＡｖａｎｔｏｒ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社から入手可能であるＪ．Ｔ． Ｂａｋｅｒ ＣＬｋ−８８８剥離剤及び残渣除去剤などの水性ベースの剥離剤化学物質中では犠牲層であるが、室温の２．３水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）、酢酸ｎ−ブチル（ｎＢＡ）、４０Ｃ及び７０ＣでのＳＣ１（体積比１／１８／６０での２９％ 水酸化アンモニウム＋３１％ 過酸化水素＋脱イオン水）、並びにプロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に対しては耐性を示す。
【００３５】
Ｂ．カルボシランポリマー
１つの代表的な実施形態では、ギャップ充填又は平坦化物質は、カルボシランポリマーを含む組成物から形成される。カルボシランポリマーは、カルボシランモノマー及びカルボニル寄与モノマーを含む。
【００３６】
１つの実施形態では、カルボシランポリマーは、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約１質量％、約１５質量％、約３０質量％、多くは、約８０質量％、約９０質量％、約９９質量％、約１００質量％を成し、又は１質量％から９９質量％、１５質量％から９０質量％、若しくは３０質量％から８０質量％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００３７】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランポリマーは、様々なサイズのオリゴマーユニットを含むカルボシランモノマー及びカルボニル寄与モノマーユニットのランダムコポリマーである。別の代表的な実施形態では、カルボシランポリマーは、規則的に交互であるカルボシランモノマー及びカルボニル寄与モノマーユニットによる交互コポリマーである。さらに別の代表的な実施形態では、カルボシランポリマーは、シランモノマー及びカルボニル寄与モノマーユニットを含むブロックコポリマーである。
【００３８】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランポリマーは、ポリマーの総質量に基づいて、少なくは、約１０質量％、約１３質量％、約１５質量％、約２０質量％、多くは、約２５質量％、約３０質量％、約４５質量％の、又は約１０質量％から約４５質量％若しくは約１３質量％から約３０質量％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよいシリカ含有量を有する。
【００３９】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランポリマーは、約３質量％、約５質量％、約１０質量％、約１３質量％、約１４質量％、約１５質量％、約２０質量％、若しくはそれ以上の、又は約３質量％から２０質量％、約５質量％から約１５質量％、約１０質量％から約１５質量％、若しくは約１３質量％から約１４質量％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよいカルボニル含有量を有する。
【００４０】
１つの実施形態では、カルボシランポリマーは、少なくは、約１０質量％、約１３質量％、約１５質量％、約２０質量％、多くは、約２５質量％、約３０質量％、約４５質量％の、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよいシリカ含有量、及び３質量％、約５質量％、約１０質量％、約２０質量％、若しくはそれ以上の、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよいカルボニル含有量を有し、約１０質量％から約４５質量％のシリカ含有量及び３質量％から約２０質量％のカルボニル含有量、又は約１５質量％から約２５質量％のシリカ含有量及び約５質量％から約１０質量％のカルボニル含有量などである。
【００４１】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランポリマーは、多くは、５０００、３５００、２５００、２０００、１５００、少なくは、１０００、８００、５００、若しくはそれ未満の、又は１０００若しくはそれ未満、８００から３５００、８００から２５００、若しくは８００から１５００など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよいダルトンの単位での重量平均分子量を有する。
【００４２】
１．カルボシランモノマー
カルボシランポリマーは、部分的に、カルボシランモノマー成分から形成される。１つの代表的な実施形態では、カルボシランモノマーは、以下の式であり：
【００４３】
【化２】
2018503710.tif 000004
【００４４】
式中、Ｘは、直鎖状若しくは分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキル又はＣ６〜Ｃ１４アリールであり、各Ｒは、加水分解性基又は非加水分解性基である。１つのより特定の実施形態では、Ｘは、直鎖状Ｃ１〜Ｃ１２アルキルから選択される。さらにより特定の実施形態では、Ｘは、メチル、エチル、フェニル、ジフェニル、エチレン、及びナフチル（naphyl）から選択される。さらにより特定の実施形態では、Ｘは、エチルである。
【００４５】
代表的な加水分解性基としては、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルチオ、Ｃ１〜Ｃ１２ハロアルコキシが挙げられる。代表的な非加水分解性基としては、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、フェニル、アリール、ビニル、アクリレート、エポキシ、及びアセチルが挙げられる。より特定の実施形態では、各Ｒは、独立して、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシから選択され、さらにより特には、各Ｒは、独立して、メトキシ、エトキシ、イソプロポキシ、アセトキシ、ビニル、エポキシ、及びアセチルから選択される。１つの代表的な実施形態では、各Ｒは、エトキシ又はメトキシであり、さらにより特定の実施形態では、各Ｒは、エトキシである。
【００４６】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランモノマーは、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（「ＢＴＳＥ」）を含む。ＢＴＳＥは、以下の式を有する：
【００４７】
【化３】
2018503710.tif 000005
【００４８】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランモノマーは、１，２−ビス（トリエトキシシリル）メタンを含む。１，２−ビス（トリエトキシシリル）メタンは、以下の式を有する：
【００４９】
【化４】
2018503710.tif 000006
【００５０】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランモノマーは、４，４−（ビス（トリエトキシシリル）−１，１−ビフェニルを含む。４，４−（ビス（トリエトキシシリル）−１，１−ビフェニルは、以下の式を有する：
【００５１】
【化５】
2018503710.tif 000007
【００５２】
１つの代表的な実施形態では、カルボシランモノマーは、１，４−（ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンを含む。１，４−（ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンは、以下の式を有する：
【００５３】
【化６】
2018503710.tif 000008
【００５４】
２．カルボニル寄与モノマー
カルボシランポリマーは、部分的に、カルボニル寄与モノマーから形成される。１つの代表的な実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、アクリル部分、カルボキシル部分、及び無水物部分から選択される反応性部分を含む。いかなる理論にも束縛されるものではないが、カルボニル基は、水素又は窒素環境中で容易に還元され、ドライエッチング速度を増加させるものと考えられる。さらに、カルボニル含有部分は、消化のためのアミンタイプの溶液に対して応答性が良く、ウェットエッチング速度が改善されるものと考えられる。
【００５５】
１つの代表的な実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、以下の式のアクリルモノマーであり：
【００５６】
【化７】
2018503710.tif 000009
【００５７】
式中、Ｙは、直鎖状又は分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキルであり、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９の各々は、加水分解性基又は非加水分解性基であり、Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２の各々は、水素又は置換炭化水素基である。
【００５８】
１つのより特定の実施形態では、Ｙは、直鎖状Ｃ１〜Ｃ１２アルキルから選択され、さらにより特には、Ｙは、Ｃ１〜Ｃ３アルキルである。１つの代表的な実施形態では、Ｙは、ＣＨ２、（ＣＨ２）２、（ＣＨ２）３、イソプロピルから選択される。さらにより特定の実施形態では、Ｙは、Ｃ１又はＣ２アルキルであり、さらにより特定の実施形態では、Ｃ２アルキルである。
【００５９】
代表的な加水分解性基としては、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルチオ、Ｃ１〜Ｃ１２ハロアルコキシが挙げられる。代表的な非加水分解性基としては、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、フェニル、アリール、ビニル、アクリレート、エポキシ、及びアセチルが挙げられる。より特定の実施形態では、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９の各々は、独立して、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９の各々は、独立して、メトキシ及びアセトキシから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９の各々は、独立して、メトキシ及びエトキシから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９の各々は、エトキシである。
【００６０】
代表的な置換炭化水素基としては、アルキル、アリール、エポキシ、アセタール、エーテル、及びアリール基が挙げられる。１つの代表的な実施形態では、Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２の各々は、水素又はＣ１〜Ｃ１２アルキルから選択され、さらにより特には、Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２の各々は、独立して、水素又はＣ１〜Ｃ４アルキルから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２の各々は、水素である。
【００６１】
１つの実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである。メタクリロキシプロピルトリメトキシシランは、以下の式を有する非環式モノマーである：
【００６２】
【化８】
2018503710.tif 000010
【００６３】
１つの代表的な実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、以下の式のカルボキシ含有モノマーであり：
【００６４】
【化９】
2018503710.tif 000011
【００６５】
式中：Ｙ、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９は、上記で定める通りであり、Ｒ１３は、水素又は置換炭化水素基である。
代表的な置換炭化水素基としては、ＣＨ３が挙げられる。別の代表的な実施形態では、Ｒ１３は、水素、又はＣ１〜Ｃ１２アルキル、エーテル、及びエポキシから選択され、さらにより特には、Ｒ１３は、水素又はＣ１〜Ｃ４アルキルから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ１３は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、エーテル、及びエポキシから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ１３は、水素である。
【００６６】
１つの代表的な実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、以下の式の無水物含有モノマーであり：
【００６７】
【化１０】
2018503710.tif 000012
【００６８】
式中：Ｙ、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９は、上記で定める通りであり、Ｒ１４は、水素又は置換炭化水素基である。
代表的な置換炭化水素基としては、ＣＨ３が挙げられる。別の代表的な実施形態では、Ｒ１４は、水素、又はＣ１〜Ｃ１２アルキル、エーテル、及びエポキシから選択され、さらにより特には、Ｒ１４は、水素又はＣ１〜Ｃ４アルキルから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ１４は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、エーテル、及びエポキシから選択される。１つの代表的な実施形態では、Ｒ１４は、水素である。
【００６９】
Ｃ．追加成分
カルボシランポリマーに加えて、ギャップ充填又は平坦化物質が形成される組成物は、架橋促進剤、溶媒、発色団、触媒、細孔形成剤（porogens）、及び界面活性剤などの１若しくは２つ以上の所望に応じて含まれてよい成分を含んでもよい。追加のオルガノアルコキシシランモノマーも含まれてよい。
【００７０】
１．架橋促進剤
１つの実施形態では、組成物は、少なくとも１つの架橋促進剤を含む。代表的な架橋促進剤としては、ＡＰＴＥＯＳトリフレートなどのアミノシラン塩、グリコールウリル、並びに熱酸発生剤及び光酸発生剤などの酸発生源によって推進される類似の架橋促進剤が挙げられる。
【００７１】
１つの実施形態では、架橋促進剤は、以下の式のアミノシラン塩であり：
Ｓｉ（ＯＲ）３（ＣＨ２）ｎＮＨ３＋（Ｆ３ＣＳＯ３）−
式中、ｎは、１〜１０の整数であり、各Ｒは、独立して、Ｃ１〜Ｃ２０アルキルである。より特定の実施形態では、架橋促進剤は、アミノプロピルトリエチルシランである。代表的なアミノプロピル塩は、以下の式を有するＡＰＴＥＯＳトリフレートである：
Ｓｉ（ＯＣＨ２ＣＨ３）３（ＣＨ２）３ＮＨ３＋（Ｆ３ＣＳＯ３）−
１つの実施形態では、架橋促進剤は、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約０．１質量％、約０．２５質量％、約０．５質量％、多くは、約１質量％、約２質量％、約５質量％、約１０質量％を成し、又は０質量％から約１０質量％、約０．１質量％から約１０質量％、若しくは約０．５質量％から約１質量％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００７２】
２．溶媒
１つの実施形態では、組成物は、少なくとも１つの溶媒を含む。代表的な溶媒としては、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）、エタノール及びイソアミルアルコールなどのアルコール、並びに水、さらには、これらの混合物が挙げられる。
【００７３】
１つの実施形態では、溶媒は、平坦化向上剤を含む。代表的な平坦化向上剤としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）などのアルキルカーボネートが挙げられる。いかなる理論にも束縛されるものではないが、プロピレンカーボネートは、基材にスピン適用された場合に溶液の平坦化効果を補助する表面張力改質剤（surface tension modifier）として作用するものと考えられる。いかなる理論にも束縛されるものではないが、溶媒混合物中における平坦化向上剤の効果は、モノマーの選択とは無関係であると考えられる。
【００７４】
１つの実施形態では、少なくとも１つの溶媒は、第一の溶媒及び第二の溶媒を含む。代表的な第一の溶媒としては、ＰＧＭＥＡ及びイソアミルアルコールが挙げられる。代表的な第二の溶媒としては、プロピレンカーボネートなどの平坦化向上剤が挙げられる。１つの実施形態では、平坦化向上剤は、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約２質量％、約４質量％、多くは、約５質量％、約７質量％、約７．１質量％、約１０質量％を成し、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００７５】
１つの実施形態では、溶媒の総量は、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約２０質量％、約４０質量％、多くは、約５０質量％、約６０質量％、約８０質量％を成し、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００７６】
３．発色団
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、少なくとも１つの発色団を含む。代表的な発色団としては、９−アントラセンカルボキシ−アルキルトリアルコキシシランが挙げられ、これは、２４８ｎｍの光を吸収するものであり、９−アントラセンカルボキシ−エチルトリエトキシシラン（ＴＥＳＡＣ）、９−アントラセンカルボキシ−プロピルトリメトキシシラン、及び９−アントラセンカルボキシ−プロピルトリエトキシシラン（ＡＣＴＥＰ）などである。１つの代表的な発色団としては、フェニルトリエトキシシラン（ＰＴＥＯＳ）などのフェニル含有シランが挙げられ、これは、１９３ｎｍの光を吸収する。他の代表的な発色団としては、ビニルＴＥＯＳ及びアントラセン発色団のナフチレン（napthylene）類似体が挙げられ、その開示事項が参照により本明細書に援用される米国特許第７，０１２，１２５号に見出されるものなどである。代表的な発色団としては、ＡＨ２００６、ＡＨ２０１３、ＡＨ２０１５、及びＡＨ２０１６が挙げられ、これらの式は、以下に示される。
【００７７】
【化１１】
2018503710.tif 000013
【００７８】
【化１２】
2018503710.tif 000014
【００７９】
【化１３】
2018503710.tif 000015
【００８０】
【化１４】
2018503710.tif 000016
【００８１】
１つの実施形態では、発色団は、カルボシランポリマーを成すモノマーの総モル数に基づいて、少なくは、約３モル％、約５モル％、約１０モル％、多くは、約２０モル％、約４０モル％、約６０モル％を成し、又は約３モル％から約６０モル％、約５モル％から約４０モル％、若しくは約１０モル％から約２０モル％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。１つの実施形態では、発色団は、乾燥膜ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約３質量％、約５質量％、約１０質量％、約２０質量％、多くは、約２５質量％、約３０質量％、約３５質量モル％、約４０質量％、約６０質量％を成し、又は約３質量％から約６０質量％、約５質量％から約４０質量％、約１０質量％から約３５質量％、若しくは約２０質量％から約３０質量％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００８２】
４．触媒
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、組成物は、さらに、少なくとも１つの触媒を含む。代表的な触媒としては、硝酸テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＮ）及び酢酸テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＡ）が挙げられる。さらなる代表的な触媒は、その開示事項全体が参照により本明細書に援用される米国特許第８，０５３，１５９号に見出され得る。１つの実施形態では、触媒は、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約２質量％、約４質量％、多くは、約５質量％、約７質量％、約１０質量％を成し、又は約２質量％から約１０質量％、約２質量％から約７質量％、約４質量％から約７質量％、若しくは約５質量％から約７質量％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００８３】
５．オルガノアルコキシシランモノマー
上記実施形態のいずれかのうちのより特定の実施形態では、カルボシランポリマーは、さらに、少なくとも１つのオルガノアルコキシシランモノマーから形成される。１つのさらにより特定の実施形態では、少なくとも１つのオルガノアルコキシシランモノマーは、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）、ジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＯＳ）、フェニルトリエトキシシラン（ＰＴＥＯＳ）、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、ジフェニルジメトキシシラン、及び９−アントラセンカルボキシ−アルキルトリアルコキシシラン、並びに前述のシランの組み合わせから選択される。
【００８４】
１つの代表的な実施形態では、オルガノアルコキシシランモノマーは、カルボシランポリマー中に、より特には、カルボシランポリマーのバックボーン中に組み込まれる。
１つの実施形態では、１若しくは２つ以上のオルガノアルコキシシランモノマーは、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約２０質量％、約４０質量％、多くは、約５０質量％、約６０質量％、約８０質量％を成し、又は０質量％から約８０質量％、約２０質量％から約６０質量％、若しくは約４０質量％から約５０質量％など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００８５】
Ｄ．乾燥膜の形成方法
１．カルボシランポリマーの形成
１つの実施形態では、カルボシランポリマーは、カルボシランモノマー及びカルボニル寄与モノマーを溶媒溶液中で反応させてカルボシランポリマーを形成することによって形成される。実例としての溶媒としては、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、エタノール、水、及びこれらの混合物が挙げられる。
【００８６】
１つの実施形態では、カルボシランポリマーは、触媒加水分解縮合反応によって形成される。より特定の実施形態では、加水分解縮合反応は、酸触媒反応である。硝酸などの酸が、カルボシランモノマー、カルボニル寄与モノマー、及び所望に応じて、発色団などの１若しくは２つ以上の追加の成分に添加されて、反応混合物が形成される。
【００８７】
１つの実施形態では、反応混合物が加熱されて、重合反応が開始される。１つの実施形態では、反応は、低くは、５０℃、５５℃、６０℃、６５℃、高くは、７０℃、７５℃、８０℃、８５℃、９０℃の温度に、短くは、１時間、１．５時間、２時間、長くは、２．５時間、３時間、３．５時間、４時間、若しくはそれ以上の時間にわたって加熱される。
【００８８】
１つの実施形態では、反応後、混合物は冷却されてよく、ｎ−ブタノールなどの適切な反応停止剤が添加されて、反応が停止されてよい。冷却後、混合物は、ＰＧＭＥＡなどの適切な溶媒で希釈されてよく、架橋促進剤などの１若しくは２つ以上の所望に応じて含まれてよい成分が添加されてよい。
【００８９】
ある実施形態では、混合物は、微細ポアろ過媒体を通してろ過されて、物質から粒子が除去されてもよい。
２．乾燥膜の形成方法
１つの実施形態では、膜は、カルボシランポリマーを含む組成物から形成される。１つの実施形態では、組成物は、スピンコーティングによって基材に適用される。適用された組成物は、次に、低くは、およそ周囲温度、約５０℃、約１００℃、約１２０℃、高くは、約１８０℃、約２４０℃、約２６０℃、約３００℃の、又は約５０℃から約３００℃、約１００℃から約２６０℃、約１２０℃から約２６０℃、若しくは約１８０℃から約２４０など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい温度で焼成される。適用された組成物は、短くは、約１０秒間、約３０秒間、約１分間、長くは、約５分間、約１０分間、約１５分間、約６０分間にわたって焼成され、又は１０秒間から６０分間、１分間から１５分間、若しくは５分間から１０分間など、前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【００９０】
１つの代表的な実施形態では、適用された組成物は、１０℃で６０秒間、続いて２４０℃で６０秒間、窒素雰囲気中で焼成され、その後周囲温度まで冷却される。
Ｅ．平坦化向上剤を含む組成物
１つの実施形態では、シリカ源及び少なくとも１つの溶媒を含む組成物が提供され、ここで、少なくとも１つの溶媒は、平坦化向上剤を含む。代表的なシリカ源としては、オルガノアルコキシシラン、カルボシランモノマー、及びカルボニル寄与モノマーが挙げられる。
【００９１】
１つの代表的な実施形態では、シリカ源は、以下の一般式を有する１若しくは２つ以上のオルガノアルコキシシランを含み：
Ｒ１ｘＳｉ（ＯＲ２）ｙ
式中、Ｒ１は、アルキル、アルケニル、アリール、又はアラルキル基であり、ｘは、０から２の整数であり、並びに式中、Ｒ２は、アルキル基又はアシル基であり、ｙは、１から４の整数である。１つの実施形態では、シリカ源は、メチルトリメトキシシラン（ＭＴＭＯＳ）、メチルトリエトキシシラン（ＭＴＥＯＳ）、ジメチルジエトキシシラン（ＤＭＤＥＯＳ）、フェニルトリエトキシシラン（ＰＴＥＯＳ）、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、及び前述のオルガノアルコキシシランの組み合わせから成る群より選択されるオルガノアルコキシシランを含む。
【００９２】
１つの代表的な実施形態では、シリカ源は、以下の一般式を有する１若しくは２つ以上のカルボシランモノマーを含み：
【００９３】
【化１５】
2018503710.tif 000017
【００９４】
式中、Ｘは、直鎖状若しくは分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキル又はＣ６〜Ｃ１４アリールから選択され、各Ｒは、加水分解性基又は非加水分解性基である。１つのより特定の実施形態では、Ｘは、直鎖状Ｃ１〜Ｃ１２アルキルから選択される。さらにより特定の実施形態では、Ｘは、メチル、エチル、フェニル、ジフェニル、エチレン、及びナフチルから選択される。さらにより特定の実施形態では、Ｘは、エチルである。代表的な加水分解性基としては、Ｃ１〜Ｃ１２アルコキシ、Ｃ１〜Ｃ１２アルキルチオ、Ｃ１〜Ｃ１２ハロアルコキシが挙げられる。代表的な非加水分解性基としては、Ｃ１〜Ｃ１２アルキル、フェニル、アリール、ビニル、アクリレート、エポキシ、及びアセチルが挙げられる。１つの代表的な実施形態では、シリカ源は、１，２−ビス（トリエトキシシリル）エタン（ＢＴＳＥ）、１，２−ビス（トリエトキシシリル）メタン、４，４−（ビス（トリエトキシシリル）−１，１−ビフェニル、及び１，４−（ビス（トリエトキシシリル）ベンゼンから成る群より選択される１若しくは２つ以上のカルボシランモノマーを含む。
【００９５】
１つの代表的な実施形態では、シリカ源は、１若しくは２つ以上のカルボニル寄与モノマーを含む。１つの代表的な実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、以下の式のアクリルモノマーであり：
【００９６】
【化１６】
2018503710.tif 000018
【００９７】
式中、Ｙは、直鎖状又は分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキルから選択され、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９の各々は、加水分解性基又は非加水分解性基であり、Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２の各々は、水素又は置換炭化水素基である。１つの代表的な実施形態では、シリカ源は、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを含む。
【００９８】
１つの代表的な実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、以下の式のカルボキシ含有モノマーであり：
【００９９】
【化１７】
2018503710.tif 000019
【０１００】
式中、Ｙ、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９は、上記で定める通りであり、Ｒ１３は、水素又は置換炭化水素基である。
１つの代表的な実施形態では、カルボニル寄与モノマーは、以下の式の無水物含有モノマーであり：
【０１０１】
【化１８】
2018503710.tif 000020
【０１０２】
式中、Ｙ、Ｒ７、Ｒ８、及びＲ９は、上記で定める通りであり、Ｒ１４は、水素又は置換炭化水素基である。
代表的な溶媒としては、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）、エタノール及びイソアミルアルコールなどのアルコール、並びに水、さらには、これらの混合物が挙げられる。
【０１０３】
１つの実施形態では、溶媒は、平坦化向上剤を含む。代表的な平坦化向上剤としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）などのアルキルカーボネートが挙げられる。いかなる理論にも束縛されるものではないが、プロピレンカーボネートは、基材にスピン適用された場合に溶液の平坦化効果を補助する表面張力改質剤として作用するものと考えられる。いかなる理論にも束縛されるものではないが、溶媒混合物中における平坦化向上剤の効果は、モノマーの選択とは無関係であると考えられる。
【０１０４】
１つの実施形態では、少なくとも１つの溶媒は、第一の溶媒及び平坦化向上剤を含む。代表的な第一の溶媒としては、ＰＧＭＥＡ及びイソアミルアルコールが挙げられる。代表的な平坦化向上剤としては、プロピレンカーボネートが挙げられる。１つの実施形態では、平坦化向上剤は、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約２質量％、約４質量％、多くは、約５質量％、約７質量％、約７．１質量％、約１０質量％を成し、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【０１０５】
１つの実施形態では、溶媒の総量は、湿潤ベースでの組成物の総質量の、少なくは、約０質量％、約２０質量％、約４０質量％、多くは、約５０質量％、約６０質量％、約８０質量％を成し、又は前述の値のいずれか２つによって定められるいずれの範囲内であってもよい。
【０１０６】
実施例
代表的なポリマーを、以下の例に従って作製した。
１．例１：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３００．１グラムの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（ＰＰＴグレード）、及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、得られたブレンドを１０分間撹拌した。
【０１０７】
このブレンドへ、３５５グラムのモノマー Ｃ１４Ｈ３４Ｏ６Ｓｉ２の分子式を有する１，２−（ビストリエトキシシリル）エタンを、続いて、４５グラムの０．００８Ｎ硝酸を添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、８０℃で３時間反応させた。
【０１０８】
次に、この反応混合物を放冷した。６７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１０９】
次に、この反応混合物を、約３０質量％から約８０質量％のＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、８５００ｐｐｍのＡＰＴＥＯＳ−トリフレートを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１１０】
２．例２：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３９．７グラムの９−アントラセンカルボキシ−メチルトリエトキシシラン（ＴＥＳＡＣ）を添加し、続いて３００．１グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、ＴＥＳＡＣが完全に溶解するまで撹拌を継続した。
【０１１１】
このブレンドへ、１４１．８４グラムのモノマー Ｃ１４Ｈ３４Ｏ６Ｓｉ２の分子式を有する１，２−（ビストリエトキシシリル）エタンを、３６グラムの０．００８Ｎ硝酸溶液と共に添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、６０℃で２時間反応させた。
【０１１２】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１１３】
次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、３４００ｐｐｍのＡＰＴＥＯＳトリフレートを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１１４】
３．例３：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３００．１グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、得られたブレンドを１０分間撹拌した。
【０１１５】
このブレンドへ、１４１．８４グラムのモノマー Ｃ１４Ｈ３４Ｏ６Ｓｉ２の分子式を有する１，２−（ビストリエトキシシリル）エタン及び４３グラムのフェニルトリエトキシシラン（ＰＴＥＯＳ）を、撹拌を継続しながら添加し、続いて、３６グラムの０．００８Ｎ硝酸を添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、７０℃で３時間反応させた。
【０１１６】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１１７】
次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、８５００ｐｐｍのＡＰＴＥＯＳトリフレートを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１１８】
４．例４：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３００．１グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、得られたブレンドを１０分間撹拌した。
【０１１９】
このブレンドへ、３４０．５６グラムのモノマー Ｃ１３Ｈ３２Ｏ６Ｓｉ２の分子式を有する（ビストリエトキシシリル）メタンを、続いて、０．００８Ｎ硝酸を添加した。酸溶液の量を、４５グラム〜８１グラムに変化させ、その結果、７２０ａｍｕ〜１７５０ａｍｕのＭＷ範囲を有するホモポリマーが得られた。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、８０℃で３時間反応させた。
【０１２０】
次に、この反応混合物を放冷した。６７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１２１】
次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、３６００ｐｐｍのＡＰＴＥＯＳ−トリフレートを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１２２】
５．例５：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３００．１グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、得られたブレンドを１０分間撹拌した。
【０１２３】
このブレンドへ、３０６．５グラムのモノマー Ｃ１３Ｈ３２Ｏ６Ｓｉ２の分子式を有する（ビストリエトキシシリル）メタン及び４７．８グラムのＣ２４Ｈ３８Ｏ６Ｓｉ２の分子式を有する４，４−（ビス（トリエトキシシリル）−１，１−ビフェニルを、続いて、０．００８Ｎ硝酸を添加した。酸溶液の量を、４５グラム〜８１グラムに変化させ、その結果、７２０ａｍｕ〜１７５０ａｍｕのＭＷ範囲を有するホモポリマーが得られた。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、６０℃で３時間反応させた。
【０１２４】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１２５】
次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、３６００ｐｐｍのＡＰＴＥＯＳトリフレートを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１２６】
６．例６：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３００．１グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、得られたブレンドを１０分間撹拌した。
【０１２７】
このブレンドへ、２４８．３５グラムの３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを添加し、続いて、３６グラムの０．００８Ｎ硝酸を添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、８０℃で３時間反応させた。
【０１２８】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、８５００ｐｐｍのＡＰＴＥＯＳトリフレートを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とした。
【０１２９】
７．例７：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３００．１グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、得られたブレンドを１０分間撹拌した。
【０１３０】
このブレンドへ、１，２−（ビストリエトキシシリル）エタン及びＣ１０Ｈ２２Ｏ４Ｓｉの分子式を有する３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのモノマーを添加した。シロキサンモノマーの量を、２８３．６７グラムの（ビストリエトキシシリル）エタン及び４９．６７グラムの３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランから、０グラムの３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン及び２４８．３５グラムの３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランまで変化させた。シロキサンモノマーの量を変化させることによって、ケイ素の質量パーセントは、１９．９質量％から３５．７質量％まで変化した。この混合物へ、３６グラムの０．００８Ｎ硝酸を添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、６０℃で２時間反応させた。
【０１３１】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１３２】
次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、８５００ｐｐｍのＡＰＴＥＯＳトリフレートを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１３３】
次に表１を参照すると、カルボシランモノマー（ＢＴＳＥ）及びカルボニル含有モノマー（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの量を変化させることにより、例７の方法を用いて様々なケイ素含有量の物質を作製した。コントロール物質は、カルボニル含有モノマーを含有していなかった。各物質を、３００ｍｍウェハ上に１５００ｒｐｍでキャストし、１３０℃で６０秒間、続いて２２０℃で６０秒間焼成した。
【０１３４】
各膜のエッチング特性を、以下の溶媒で特定した：ＰＧＭＥＡ 室温で１分間、２．３８％ＴＭＡＨ 室温で１分間、水性塩基性剥離剤ＣＬｋ−８８８ 室温で１分間、ＣＬｋ−８８８ ３０℃で１分間、ＣＬｋ−８８８ ５０℃で１分間、及び水酸化アンモニウム ４０℃で１分間。曝露後の各物質における膜厚の変化パーセントを表１に示す。負の値は、膜の膨潤に起因する。
【０１３５】
【表１】
2018503710.tif 000021
【０１３６】
表１に示されるように、各膜は、５０℃、１分間でのＣＬｋ−８８８中で完全に除去され、すべての膜は、室温、１分間でのＰＧＭＥＡに対して耐性を示した。物質中のケイ素含有量が減少すると、室温及び３０℃でのＣＬｋ−８８８による剥離率が向上された。
【０１３７】
８．例８：
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３９．７グラムの９−アントラセンカルボキシ−メチルトリエトキシシラン（ＴＥＳＡＣ）を添加し、続いて３００．１グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、ＴＥＳＡＣが完全に溶解するまで撹拌を継続した。
【０１３８】
このブレンドへ、１，２−（ビストリエトキシシリル）エタン及びＣ１０Ｈ２２Ｏ４Ｓｉの分子式を有する３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランのモノマーを、この溶媒ブレンドへ添加する。モノマーの量を、８８．６５グラムの（ビストリエトキシシリル）エタン及び３７．２５グラムの３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランから、０グラムの１，２−（ビストリエトキシシリル）エタン及び１９８．６８グラムの３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランまで変化させた。シロキサンモノマーの量を変化させることによって、ケイ素の質量パーセントが変化した。この混合物へ、３６グラムの０．００８Ｎ硝酸を添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、６０℃で２時間反応させた。
【０１３９】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１４０】
次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、３４００ｐｐｍのアミノプロピルトリエトキシシランを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１４１】
次に表２を参照すると、カルボシランモノマー（ＢＴＳＥ）及びカルボニル含有モノマー（３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランの量を変化させることにより、例８の方法を用いて様々なケイ素含有量の物質を作製した。コントロール物質は、カルボニル含有モノマーを含有していなかった。各物質を、３００ｍｍウェハ上に１５００ｒｐｍでキャストし、１３０℃で６０秒間、続いて２４０℃で６０秒間焼成した。
【０１４２】
各膜のエッチング特性を、以下の溶媒で特定した：ＳＣ−１溶液（標準洗浄液−１、１体積部の２９％ ＮＨ４ＯＨ水溶液、１８体積部の３０％ Ｈ２Ｏ２水溶液、及び６０体積部のＤＩ水を含む）７０℃で１分間、２．３８％ＴＭＡＨ 室温で１分間、水性塩基性剥離剤ＣＬｋ−８８８ 室温で１分間、ＣＬｋ−８８８ ３０℃で１分間、及び２９％ 水酸化アンモニウム  ４０℃で１分間。曝露後の各物質における膜厚の変化パーセントを表２に示す。負の値は、膜の膨潤に起因する。
【０１４３】
【表２】
2018503710.tif 000022
【０１４４】
表２に示されるように、各膜は、３０℃、１分間でのＣＬｋ−８８８中で完全に除去された。穏和な室温下でのＣＬｋ−８８８による剥離率は、ケイ素質量パーセントの減少と共に増加した。ケイ素含有量を３１質量％から２３．８質量％へ減少させることにより、０％から６０％の除去率の増加が得られ、ケイ素含有量をさらに１９．６質量％若しくはそれ未満に減少させることにより、１００％までの除去率の増加が得られた。物質中のケイ素含有量の減少により、室温及び３０℃でのＣＬｋ−８８８による剥離率が向上した。
【０１４５】
ＳＣ−１による７０℃での平均エッチング速度を、以下の表３に示す。
【０１４６】
【表３】
2018503710.tif 000023
【０１４７】
表３に示されるように、平均ウェットエッチング速度は、ケイ素含有量の減少と共に増加した。
次に表４並びに図３及び４を参照すると、コントロール、並びに２０質量％及び２４質量％ケイ素物質に対するプラズマエッチングデータが、酸化シランに対するプラズマエッチングデータと共に示される。図３は、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ社の（ＭｘＰ）プラズマエッチングツール中、１００ｍＴ、２５０Ｗで、組成４５／３０／２２のＣＦ４／Ａｒ／Ｏ２を用いた場合における、Ａ／分でのエッチング速度を示す。図４は、３００ｍＴ、８００Ｗで、組成３０／５００／３０のＣＦ４／Ａｒ／ＣＨＦ３を用いた場合における、Ａ／分でのエッチング速度を示す。
【０１４８】
【表４】
2018503710.tif 000024
【０１４９】
図３に示されるように、ＣＦ４／Ａｒ／Ｏ２の場合のプラズマエッチング速度は、ケイ素質量パーセントが減少するに従って増加している。２０質量％ケイ素物質は、酸化シランと比較して、５倍速いエッチング速度を有していた。しかし、図４に示されるように、ＣＦ４／Ａｒ／ＣＨＦ３の場合のプラズマエッチング速度は、ケイ素質量パーセントが減少するに従って減少している。図４では、ケイ素含有量の低下が、プラズマエッチング速度の低下をもたらす結果となった。
【０１５０】
次に、表５を参照すると、上記表２からの１５．８質量％Ｓｉサンプルのさらなるサンプルであるが、但し、サンプルの１セットは、ＰＧＭＥＡのみで希釈し、サンプルの第二のセットは、ＰＧＭＥＡ及びプロピレンカーボネートのブレンドで希釈した。ゲル浸透クロマトグラフィを、両サンプルセットに対して行った。各サンプルの数平均分子量（Ｍｎ）、重量平均分子量（Ｍｗ）、及び多分散（ＰＤ＝Ｍｗ／Ｍｎ）を、表５に示す。
【０１５１】
【表５】
2018503710.tif 000025
【０１５２】
次に、表６及び７を参照すると、表２の２３．８質量％ケイ素物質及び１９．６質量％ケイ素物質のエッチング特性を、焼成条件を変化させることによって最適化することを試みた。上記のようにしてさらなる膜を作製したが、各物質は、表６又は表７に示した条件に従って焼成した。
【０１５３】
各膜のエッチング特性を、以下の溶媒で特定した：ＰＧＭＥＡ 室温で１分間、２．３８％ＴＭＡＨ 室温で１分間、ＣＬｋ−８８８ 室温で１分間、ＳＣ−１溶液（標準洗浄液−１、１体積部の２９％ＮＨ４ＯＨ水溶液、１８体積部の３０％Ｈ２Ｏ２水溶液、及び６０体積部のＤＩ水を含む）４０℃で３分間、及び９８％酢酸ｎ−ブチル 室温で１分間。曝露後の各物質における膜厚の変化パーセントを表６及び７に示す。負の値は、膜の膨潤に起因する。
【０１５４】
【表６】
2018503710.tif 000026
【０１５５】
表６に示されるように、各膜は、ＣＬｋ−８８８中で完全に除去された。ＰＧＭＥＡ中では、特に第二の工程で２３０℃未満の焼成条件の場合、膜厚の減少が観察された。
【０１５６】
【表７】
2018503710.tif 000027
【０１５７】
表７に示されるように、各膜は、ＣＬｋ−８８８中で完全に除去された。ＰＧＭＥＡ中では、特に第二の工程で約２３０℃又は２４０℃未満の焼成条件の場合、膜厚の減少が観察された。
【０１５８】
次に、表８を参照すると、表２の１５．８質量％ケイ素物質のエッチング特性を調べた。上記のようにしてさらなる膜を作製したが、各物質は、１４０℃で６０秒間、続いて２４０℃で６０秒間焼成した。
【０１５９】
各膜のエッチング特性を、以下の溶媒で特定した：ＳＣ−１溶液（標準洗浄液−１、１体積部の２９％ＮＨ４ＯＨ水溶液、１８体積部の３０％Ｈ２Ｏ２水溶液、及び６０体積部のＤＩ水を含む）７０℃で３分間、ＰＧＭＥＡ 室温で１分間、２．３８％ＴＭＡＨ 室温で１分間、ＣＬｋ−８８８ 室温で１分間、９８％酢酸ｎ−ブチル 室温で１分間、及び２９％水酸化アンモニウム ４０℃で１分間。曝露後の各物質における膜厚の変化パーセントを表８に示す。
【０１６０】
【表８】
2018503710.tif 000028
【０１６１】
表８に示されるように、各膜は、ＣＬｋ−８８８中で完全に除去された。焼成膜は、ＰＧＭＥＡ、２．３８％ＴＭＡＨ、及び酢酸ｎ−ブチルに対する耐性を示した。
９．例９
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３００．１グラムの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（ＰＰＴグレード）及び６００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を、撹拌を継続しながら添加した。
【０１６２】
このブレンドへ、様々な量の１，２−（ビストリエトキシシリル）エタン、フェニルトリエトキシシラン、及び３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを添加し、続いて、３６グラムの０．００８Ｎ硝酸を添加した。この反応混合物を、７０℃で３時間反応させた。
【０１６３】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１６４】
次に、この反応混合物を、ＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）で、目標とする膜厚まで希釈した。希釈後、８５００ｐｐｍのアミノプロピルトリエトキシシランを最終製剤に添加した。この溶液を１時間混合して確実に均一とした。
【０１６５】
次に表９を参照すると、カルボシランモノマー（ＢＴＳＥ）及びモノマー（ＴＥＳＡＣ）の量を変化させることにより、例９の方法を用いて様々なケイ素含有量の物質を作製した。コントロール物質は、ＴＥＳＡＣを含有していなかった。各物質を、３００ｍｍウェハ上に１５００ｒｐｍでキャストし、１３０℃で６０秒間、続いて２２０℃で６０秒間焼成した。
【０１６６】
各膜のエッチング特性を、以下の溶媒で特定した：ＰＧＭＥＡ 室温で１分間、２．３８％ＴＭＡＨ 室温で１分間、ＣＬｋ−８８８ 室温で１分間、及びＣＬｋ−８８８ ３０℃で１分間。曝露後の各物質における膜厚の変化パーセントを表９に示す。負の値は、膜の膨潤に起因する。
【０１６７】
【表９】
2018503710.tif 000029
【０１６８】
表９に示されるように、各膜は、３０℃、１分間でのＣＬｋ−８８８中で完全に除去され、すべての膜は、室温、１分間でのＰＧＭＥＡに対して耐性を示した。すべての膜は、室温にて２．３％ＴＭＡＨに対して耐性を示したが、但し、１５．６質量％Ｓｉのサンプルでは、４％の膜厚が除去された。しかし、穏和な室温下におけるＣＬｋ−８８８による剥離率は、ケイ素の質量パーセントを３６．２質量％から１５．６質量％に減少させることにより、０％から完全な除去（１００％）まで増加した。
【０１６９】
次に、表１０を参照すると、１５．６質量％ケイ素物質のエッチング特性を、焼成条件を変化させることによって最適化することを試みた。上記のようにしてさらなる膜を作製したが、各物質は、表１０に示した条件に従って焼成した。
【０１７０】
各膜のエッチング特性を、以下の溶媒で特定した：ＰＧＭＥＡ 室温で１分間、２．３８％ＴＭＡＨ 室温で１分間、及びＣＬｋ−８８８ 室温で１分間。曝露後の各物質における膜厚の変化パーセントを表１０に示す。負の値は、膜の膨潤に起因する。
【０１７１】
【表１０】
2018503710.tif 000030
【０１７２】
表１０に示されるように、各膜は、３０℃、１分間でのＣＬｋ−８８８中で完全に除去された。さらに、焼成温度を上昇させることによって、室温での２％ＴＭＡＨに対する耐性が向上した。さらに、１３０℃／２２０℃又は１３０℃／２３０℃で焼成した１５．５質量％サンプルにおいて、１００％の除去が達成された。
【０１７３】
１０．例１０
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、４５．４４グラムの９−アントラセンカルボキシ−メチルトリエトキシシラン（ＴＥＳＡＣ）を添加し、続いて、１５０．０５グラムのイソアミルアルコール、ＩＡＡ、及び３００ｇの２Ｂエタノールを添加し、ＴＥＳＡＣが完全に溶解するまで撹拌を継続した。
【０１７４】
このブレンドへ、１２４．８グラムのモノマー、（Ｃ２Ｈ５Ｏ）４Ｓｉの分子式を有するテトラエトキシシラン、及び７７．７グラムのＣＨ３Ｓｉ（ＯＣ２Ｈ５）３の分子式を有するメチルトリエトキシシランを、７３．２グラムの０．００８Ｎ硝酸溶液と共に添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、６０℃で３時間反応させた。
【０１７５】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１７６】
次に、この反応混合物を、イソアミルアルコール（ＩＡＡ）で希釈した。
類似の例を上記方法に従って作製したが、但し、反応混合物を、イソアミルアルコール（ＩＡＡ）及びプロピレンカーボネート（ＰＣ）の溶媒ブレンドで目標とする膜厚まで希釈した。希釈溶媒ブレンドは、１００グラムのプロピレンカーボネートを９００グラムのイソアミルアルコールに添加することによって作製した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１７７】
両製剤を、大きいパッド状形状（１４μｍ×４５μｍ×６０μｍ）にパターン形成したウェハ上にコーティングし、全体平坦度を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）分析によって特定した。結果を表１１に示す。
【０１７８】
【表１１】
2018503710.tif 000031
【０１７９】
表１１に示されるように、平坦化向上剤を含む溶媒で希釈した物質では、平坦化向上剤を含まない溶媒で希釈した物質と比較して、３９％の平坦度の改善が得られた。
１１．例１１
マントル上に冷却管、熱電対、及びストッパーと共に設置した１Ｌのフラスコへ、３９．７グラムの９−アントラセンカルボキシ−メチルトリエトキシシラン（ＴＥＳＡＣ）を添加し、続いて、１５０．０５グラムの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（ＰＰＴグレード）、及び３００ｇの３Ａエタノール（トルエン非含有）を添加し、ＴＥＳＡＣが完全に溶解するまで撹拌を継続した。
【０１８０】
このブレンドへ、１７．７グラムの１，２−（ビストリエトキシシリル）エタン及び８６．９グラムのＣ１０Ｈ２２Ｏ４Ｓｉの分子式を有する３−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランを、３６グラムの０．００８Ｎ硝酸溶液と共に添加した。冷却管への冷却水を開始し、この混合物を、６０℃で３時間反応させた。
【０１８１】
次に、この反応混合物を放冷した。５７℃にて、４４．２グラムのｎ−ブタノールを添加することによって反応を停止した。この反応混合物を室温まで放冷し、この温度で一晩保持した。
【０１８２】
次に、この反応混合物を、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（ＰＰＴグレード）で希釈した。
類似の例を上記方法に従って作製したが、但し、反応混合物を、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（ＰＰＴグレード）及びプロピレンカーボネート（ＰＣ）の溶媒ブレンドで目標とする膜厚まで希釈した。希釈溶媒ブレンドは、１００グラムのプロピレンカーボネートを９００グラムのＰＧＭＥＡ（ＰＰＴグレード）に添加することによって作製した。この溶液を１時間混合して確実に均一とし、続いて、この溶液を微細ポアろ過媒体でろ過して、物質から粒子を除去した。
【０１８３】
両製剤を、大きいパッド状形状（１４μｍ×４５μｍ×６０μｍ）にパターン形成したウェハ上にコーティングし、全体平坦度を、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）分析によって特定した。結果を表１１に示す。
【０１８４】
【表１２】
2018503710.tif 000032
【０１８５】
表１１に示されるように、平坦化向上剤を含む溶媒で希釈した物質では、平坦化向上剤を含まない溶媒で希釈した物質と比較して、５０％の平坦度の改善が得られた。
本発明を代表的な設計を有するものとして記載してきたが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲の中で、さらに改変されてもよい。本出願は、従って、その一般的原理を用いた本発明のいずれの変更、使用、又は適応も含むことを意図している。さらに、本出願は、本発明が属する技術分野における公知の又は従来の慣行に含まれるような、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる本開示からのそのような逸脱を含むことも意図している。
【図１Ａ】
2018503710.tif 000035
【図１Ｂ】
2018503710.tif 000036
【図１Ｃ】
2018503710.tif 000037
【図２Ａ】
2018503710.tif 000038
【図２Ｂ】
2018503710.tif 000039
【図３】
2018503710.tif 000040
【図４】
2018503710.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】平成29年8月1日(2017.8.1)
【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】
少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーから形成されるカルボシランポリマーを含む組成物であって、前記カルボシランポリマーは、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量、又は３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する、組成物。
【請求項２】
カルボシランモノマー、カルボニル寄与モノマー、及びオルガノアルコキシシランモノマーから選択される少なくとも１つのモノマー、及び
平坦化向上剤を含む少なくとも１つの溶媒、
を含む組成物。
【請求項３】
カルボシランポリマーを形成する方法であって、
少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーを反応させて、カルボシランポリマーを形成することを含み、ここで、前記カルボシランポリマーは、１３質量％から３０質量％のシリカ含有量を有する、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８５】
表１１に示されるように、平坦化向上剤を含む溶媒で希釈した物質では、平坦化向上剤を含まない溶媒で希釈した物質と比較して、５０％の平坦度の改善が得られた。
本発明を代表的な設計を有するものとして記載してきたが、本発明は、本開示の趣旨及び範囲の中で、さらに改変されてもよい。本出願は、従って、その一般的原理を用いた本発明のいずれの変更、使用、又は適応も含むことを意図している。さらに、本出願は、本発明が属する技術分野における公知の又は従来の慣行に含まれるような、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる本開示からのそのような逸脱を含むことも意図している。
［１］少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーから形成されるカルボシランポリマーを含む組成物であって、前記カルボシランポリマーは、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量、又は３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する、組成物。
［２］前記カルボシランポリマーが、１０質量％から４５質量％のシリカ含有量を有する、［１］に記載の組成物。
［３］前記カルボシランポリマーが、３質量％若しくはそれ以上のカルボニル含有量を有する、［１］に記載の組成物。
［４］前記カルボシランモノマーが、以下の式であり、
【化１９】
2018503710.tif 000042
式中、Ｘは、直鎖状若しくは分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキル又はＣ６〜Ｃ１４アリールから選択され、各Ｒは、加水分解性基又は非加水分解性基である、［１］に記載の組成物。
［５］前記カルボシランモノマーが、ビス（トリエトキシシリル）エタンである、［１］に記載の組成物。
［６］前記カルボニル寄与モノマーが、アクリル部分、カルボキシル部分、及び無水物部分から選択される部分を含む、［１］に記載の組成物。
［７］前記カルボニル寄与モノマーが、以下の式であり、
【化２０】
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式中、Ｙは、直鎖状又は分岐鎖状のＣ１〜Ｃ１２アルキルから選択され、Ｒ１０、Ｒ１１、及びＲ１２の各々は、水素又は置換炭化水素基である、［１］に記載の組成物。
［８］前記カルボニル寄与モノマーが、メタクリロキシプロピルトリメトキシシランである、［１］に記載の組成物。
［９］カルボシランモノマー、カルボニル寄与モノマー、及びオルガノアルコキシシランモノマーから選択される少なくとも１つのモノマー、及び平坦化向上剤を含む少なくとも１つの溶媒、を含む組成物。
［１０］カルボシランポリマーを形成する方法であって、少なくとも１つのカルボシランモノマー及び少なくとも１つのカルボニル寄与モノマーを反応させて、カルボシランポリマーを形成することを含み、ここで、前記カルボシランポリマーは、１３質量％から３０質量％のシリカ含有量を有する、方法。
【国際調査報告】
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