(57)【要約】  液体酸化チタン組成物、そのような組成物を形成するための方法、およびそのような組成物を用いて物質層をエッチングするための方法が提供される。代表的な実施形態によると、液体酸化チタン組成物は、溶媒系、有機チタネート、および約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を含有する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶媒系、有機チタネート、及び約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒、を含有する液体酸化チタン組成物。
【請求項２】
前記液体酸化チタン組成物の不溶性開始温度が、シリコン基材上にスピンコーティングされ、ＰＧＭＥＡにさらされた場合、同等のシリコン基材上にスピンコーティングされ、ＰＧＭＥＡにさらされた場合の前記高沸点溶媒を含有しない同一の液体酸化チタン組成物の不溶性開始温度よりも高い、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項３】
前記有機チタネートが、チタンアルコキシドを含む、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項４】
前記有機チタネートが、チタン‐酸素バックボーンポリマーを含む、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項５】
前記溶媒系が、アルコールを含む、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項６】
前記溶媒系が、水を含む、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項７】
前記液体酸化チタン組成物が、実質的に水を含まない、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項８】
前記液体酸化チタン組成物が、実質的に酸を含まない、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項９】
前記有機チタネートが、式Ｔｉ（ＯＲ）４を有し、式中、各Ｒは、必ずしも同一である必要はなく、およびＲは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドである、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項１０】
前記有機チタネートが、テトライソプロピルチタネート（ＴＩＰＯ）、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトライソブチルチタネート、テトラ‐ｔｅｒｔ‐ブチルチタネート、テトラヘキシルチタネート、チタン（ポリエチレンオキシド）トリイソプロポキシド、チタンジイソプロポキシド（ビス‐２，４‐ペンタンジオネート）、またはこれらの混合物を含む、請求項９に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項１１】
さらに組成物安定化剤を含む、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項１２】
前記組成物安定化剤が、２，４‐ペンタンジオン、３，３‐ジメチル‐２，４‐ペンタンジオン、３‐メチル‐２，４‐ペンタンジオンエチルアセトアセテート、ジエチルマロネート、ジエチルマレート、エチレンジアミン四酢酸、シュウ酸、オキサミド酸、オクタン酸、オレイン酸、ドデシルカルボン酸、パーフルオロオクタン酸、エチルラクテート、ブチル化ヒドロキシトルエン、１，３‐プロパンジオール、メチルピルベート、またはこれらの混合物を含む、請求項１５に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項１３】
前記高沸点溶媒が、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ‐プロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ‐ブチルエーテル、カルビトール、ヘキシルカルビトール、メトキシトリグリコール、メチルカルビトール、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ジエチレングリコールフェニルエーテル、またはこれらの混合物を含む、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項１４】
前記液体酸化チタン組成物が、約５ｃＰ以下の粘度を有する、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項１５】
式：Ｔｉ（ＯＲ）４を有し、式中、各Ｒは異なっていてよく、およびＲは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドである有機チタネートを溶媒系に添加して混合物を形成する工程、
約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を前記混合物に添加する工程、および
前記高沸点溶媒および前記混合物を混合する工程、
を含む液体酸化チタン組成物を形成するための方法。
【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、２０１３年６月６日に出願された米国特許仮出願第６１／８３１，８４３号の利益を主張するものである。
【０００２】
本技術分野は、酸化金属組成物、それを形成するための方法、およびそれを用いて基材の物質層、または基材を被覆する物質層をエッチングするための方法全般に関し、より詳細には、液体酸化チタン組成物、それを形成するための方法、およびそれを用いて基材の物質層、または基材を被覆する物質層をエッチングするための方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
金属アルコキシドからの重合酸化金属膜は、様々な用途に用いられてきた。半導体産業では、酸化チタンは、いくつかの理由によって、エッチングマスクとしての使用に好ましい系となってきた。酸化チタン膜は、典型的なフルオロカーボン系化学プラズマエッチング速度という意味で、酸化ケイ素膜と比較して、エッチング選択性において大きな利点を示す。酸化チタンゾルゲルはまた、低い温度で、室温においてさえ形成することが可能である。加えて、酸化チタンは、過酸化物およびフッ化水素酸の化学反応で迅速にエッチングされ、他の暴露された膜に対する高度な除去選択性が提供される。この選択性は、半導体デバイス構造のスケーリングが継続する場合であっても、非常に重要な寸法制御を容易とする。
【０００４】
しかし、従来の酸化チタン組成物は、いくつかの課題を呈している。酸化チタンエッチングマスクの形成は、一般的に、半導体ウェハ上にゾルゲル形態の液体酸化チタン組成物をスピンコーティングすることを含む。このプロセスは、多くの場合、不要な酸化チタン残渣がウェハの裏面に存在する結果となる。そのような表面張力に誘導されるキャスティング物質の回り込みは、スピンコーティングポリマー産業では一般的であり、「裏面残渣（back-side residue）」と称される。この裏面残渣は、ウェハ裏面の外周に位置する場合が最も多い。下流のツールセットの汚染を回避するために、この残渣を洗浄溶媒リンス（「裏面リンス」と称され、典型的には、スピンコーティングプロセスの後半ステージで適用される）によって除去することが重要である。しかし、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、メチルイソブチルカルビノール（ＭＩＢＣ）、アセトンなどの現行の裏面リンスは、そのような裏面酸化チタン残渣を部分的にしか除去できない。洗浄溶媒によって除去可能であることに加えて、酸化チタン組成物は、半導体ウェハ上に堆積され、所望に応じて焼成された後、このような溶媒に対して、ならびに集積回路産業において、より具体的には、フォトレジストキャスティング溶媒、および２．３％水酸化テトラメチルアンモニウム水溶液（ＴＭＡＨ）などを例とするフォトレジスト現像液などのリソグラフィにおいて用いられるその他の化学物質に対して耐性を維持するべきである。
【発明の概要】
【０００５】
従って、裏面リンスの過程で洗浄溶媒によって容易に除去され、設定温度を超える温度で焼成され場合に、このような溶媒リンスに対して、および加えてフォトレジスト現像液に対して耐性を有する液体酸化チタン組成物を提供することが望ましい。加えて、そのような液体酸化チタン組成物を形成するための方法を提供することも望ましい。また、そのような液体酸化チタン組成物を用いて、基材の、または基材を被覆する物質層をエッチングするための方法を提供することも望ましい。さらに、様々な実施形態のその他の望ましい特徴および特性は、添付の図面およびこの背景技術と合わせて、以下の詳細な記述および添付の特許請求の範囲から明らかとなるであろう。
【０００６】
液体酸化チタン組成物、そのような組成物を形成するための方法、およびそのような組成物を用いて基材の物質層、または基材を被覆する物質層をエッチングするための方法が提供される。代表的な実施形態によると、液体酸化チタン組成物は、溶媒系、有機チタネート、および約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を含有する。
【０００７】
別の代表的な実施形態によると、液体組成物は、式：Ｔｉ（ＯＲ）４の有機チタネートを含み、式中、各Ｒは、異なっていてよく、およびＲは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドである。液体組成物はさらに、アルコール、組成物安定化剤、および約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を含む。液体組成物は、基材上に堆積され、硬化されて硬化膜を形成すると、硬化膜の総重量に対して約２５から約５５重量％の量でチタンを含む。
【０００８】
代表的な実施形態に従って液体酸化チタン系を形成するための方法も提供される。この方法は、有機チタネートを溶媒系に添加して混合物を形成することを含む。有機チタネートは、式：Ｔｉ（ＯＲ）４を有し、式中、各Ｒは、異なっていてよく、およびＲは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドである。高沸点溶媒が、この混合物に添加される。高沸点溶媒は、約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する。
【０００９】
代表的な実施形態に従って基材の、または基材を被覆する物質層をエッチングするための方法もさらに提供される。この方法は、酸化チタン組成物を提供することを含む。組成物は、溶媒系、有機チタネート、および約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を含有する。この方法はまた、酸化チタン組成物を堆積させて物質層を被覆することも含む。酸化チタン組成物の残渣は、洗浄溶媒リンスを用いて基材の裏面から洗浄される。酸化チタン組成物は、焼成され、パターン化されて、パターン化マスクが作製され、物質層は、このパターン化マスクを用いてエッチングされる。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の詳細な記述は、単に例示的性質のものであり、種々の実施形態、またはその適用および使用を限定することを意図するものではない。さらに、前述の背景技術または以下の詳細な記述に提示されるいかなる理論にも束縛されることを意図するものでもない。
【００１１】
種々の実施形態によると、液体酸化チタン組成物が提供される。酸化チタン組成物は、半導体加工におけるエッチングマスクとしての使用に適している。加えて、酸化チタン組成物は、例えば、反射防止コーティングなどのその他の用途に用いることもできる。１つの実施形態では、酸化チタン組成物は、酸化チタン組成物の形成の過程における架橋が阻害されるように形成される。この意味で、液体酸化チタン組成物は、水なしで形成されてよい。加えて、または別の選択肢として、組成物は、実質的に酸なしで形成されてよい。加えて、または別の選択肢として、組成物は、組成物安定化剤を含んでよい。別の実施形態では、酸化チタン組成物は、約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を含む。以下でより詳細に述べるように、高沸点溶媒は、酸化チタン組成物が、例えばウェハの裏面外周上の酸化チタン残渣の除去に用いられる裏面リンス洗浄溶媒に対してより可溶性となるように、不溶性開始温度（onset insolubility temperature）を上昇させる。
【００１２】
代表的な実施形態によると、液体酸化チタン組成物は、有機チタネートを含有する。本明細書で用いられる場合、「有機チタネート」とは、ポリマー前駆体を含むポリマー、非ポリマー、または半ポリマーの形態を含んでよいチタンおよび酸素を含有する有機物質を意味する。本発明で有用である有機チタネートは、式Ｔｉ（ＯＲ）４のチタン有機酸化物から形成され、式中、Ｒは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドであり、式の４つのＲは、同じである必要はない。適切な有機チタネートの例としては、テトライソプロピルチタネート（ＴＩＰＯ）、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトライソブチルチタネート、テトラ‐ｔｅｒｔ‐ブチルチタネート、テトラヘキシルチタネート、チタン（ポリエチレンオキシド）トリイソプロポキシド、チタンジイソプロポキシド（ビス‐２，４‐ペンタンジオネート）、およびこれらの混合物が挙げられる。加えて、有機チタネートは、チタンアルコキシドおよびチタン‐酸素バックボーンポリマーであってもよい。チタン‐酸素バックボーンポリマーは、ヒドロキシおよび／もしくはアルコキシおよび／もしくはアセトネートペンダント基を有してよく、ならびに／または約２００から約１０００万ダルトンの範囲の分子量を有してよい。
【００１３】
液体酸化チタン組成物はまた、溶媒系も含む。最適な溶媒は、組成物の膜コーティング品質から、引火点、粘度、および保存期間安定性にわたるいくつかの基準に基づいて選択される。代表的な実施形態では、溶媒系は、１つ以上のアルコールを含む。溶媒系での使用に適するアルコールは、有機チタネートの溶媒であるいずれの液体アルコールであってもよい。代表的なアルコールとしては、これらに限定されないが、メタノール、エタノール、ｎ‐プロパノール、ｉ‐プロパノール、ｎ‐ブタノール、ｉ‐ブタノール、ｔ‐ブタノール、ｓｅｃ‐ブタノール、１‐プロポキシ‐２‐プロパノール、ＰＧＭＥ、エチレングリコール、プロピレングリコールなど、およびこれらの混合物が挙げられる。溶媒系はまた、有機チタネートの溶媒として作用するその他の成分も含んでよく、エーテル、エステル、アルデヒド、カルボン酸、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、フッ素化アルカン、塩素化アルカン、およびこれらの混合物などである。
【００１４】
別の実施形態では、溶媒系は、アルコールに加えて、脱イオン水を例とする水を含有する。水は、加水分解が部分的にしか発生しない量で存在する。例えば、水は、約１：５５から約１：１６７の水：全アルコール比で存在する。加えて、または別の選択肢として、水は、有機チタネート中のチタン１モルに対して０．０５から約３．０モルの量で存在してよい。
【００１５】
別の選択肢としての実施形態では、スピンコーティング液体酸化チタン組成物は、実質的に水を含有しない。本明細書で用いられる場合、「実質的に水を含有しない」の用語は、水を含有しないか、または液体酸化チタン組成物の物理的、化学的、および／または流動学的性質が水の添加によって識別可能に、または測定可能に変化しない水の量を含有することを意味する。例えば、「実質的に水を含有しない」は、液体酸化チタン組成物の総重量に対して約０．１重量％未満の水を含有することを意味し得る。実質的に水を含有しないことにより、有機チタネートと溶媒との混合時に、有機チタネートの重合が本質的に起こらない。そうではなく、架橋は、液体酸化チタン組成物が基材上にスピンコーティングされ、組成物が周囲水分に暴露された時点で開始する。この周囲水分は、ある程度の加水分解および重縮合を、従って、大気中の水分量によって制限される有機チタネートのある程度の架橋をもたらし得る。スピンコーターシステム内の湿度は、充分に制御され、典型的には、約３５から約４５％湿度の範囲である。周囲環境中の水分量は、通常、有機チタネートの従来の重合の過程で有機チタネートに添加される典型的な量よりも著しく少ない。この意味で、架橋は、最小限に抑えられ、その結果、液体酸化チタン組成物は、基材上にスピンコーティングされた後、組成物の形成時に水が添加された液体酸化チタン組成物の場合よりも、洗浄溶媒によって非常に容易に除去される。
【００１６】
別の実施形態では、液体チタン組成物は、キレート化剤を含有する。キレート化剤は、組成物の形成時および／または形成後に重合を阻害することによって組成物を安定化するものであり、従って、組成物の有用（例：保存）期間が延長される。適切なキレート化剤の例としては、酢酸、トリクロロ酢酸、オレイン酸、２，４‐ペンタンジオンなど、およびこれらの混合物が挙げられる。実施形態では、キレート化剤は、組成物の総重量に対して約ゼロから約１０重量％の量で組成物に添加される。
【００１７】
液体チタン組成物は、さらに、実施形態に従う触媒を含む。触媒は、アルカリ性条件下での有機チタネートの加水分解の過程で通常発生することになる析出および自己縮合を防止する。本発明での使用に適する触媒の例は、硝酸であるが、その他の適切な触媒も用いられてよい。実施形態では、触媒は、組成物の総重量に対して約０．０１重量％から約２．０重量％の量で組成物に添加される。
【００１８】
別の選択肢としての実施形態では、本明細書で考慮される組成物は、実質的に酸を含有しない。本明細書で用いられる場合、「実質的に酸を含有しない」の用語は、酸を含有しないか、または液体酸化チタン組成物の物理的、化学的、および／または流動学的性質が、酸の添加によって識別可能に、または測定可能に変化しない酸の量を含有することを意味する。例えば、「実質的に酸を含有しない」は、液体酸化チタン組成物の総重量に対して約０．０１重量％未満の酸を含有することを意味し得る。別の実施形態では、液体酸化チタン組成物のｐＨは、７以下である。酸の非存在下では、または組成物のｐＨが７以下である場合、液体酸化チタン組成物の形成時に架橋が阻害される。水の非存在下と同様に、この結果、液体酸化チタン組成物は、基材上にスピンコーティングされた後、酸を含有する液体酸化チタン組成物またはｐＨが７超である液体酸化チタン組成物の場合よりも、洗浄溶媒によって非常に容易に除去される。
【００１９】
別の実施形態では、液体酸化チタン組成物は、架橋禁止剤および安定化剤（以降、「組成物安定化剤」と称する）を有する。組成物安定化剤は、組成物形成の過程において、加水分解および縮合の反応速度論的制御を容易とし、従って、重合反応の制御が成される。この意味で、組成物の架橋は、組成物安定化剤を含む場合の方が、含まない場合よりも少なく、組成物は、洗浄溶媒を用いてより容易に除去される。本発明での使用に適する組成物安定化剤としては、これらに限定されないが、２，４‐ペンタンジオン、３，３‐ジメチル‐２，４‐ペンタンジオン、３‐メチル‐２，４‐ペンタンジオンエチルアセトアセテート、ジエチルマロネート、ジエチルマレート、エチレンジアミン四酢酸、シュウ酸、オキサミド酸、オクタン酸、オレイン酸、ドデシルカルボン酸、パーフルオロオクタン酸、エチルラクテート、ブチル化ヒドロキシトルエン、１，３‐プロパンジオール、およびこれらの混合物が挙げられる。組成物安定化剤は、組成物中のチタンの量を大きく減少させないが、スピンコーティング組成物残渣の除去がより容易となるように有機チタネートの架橋を阻害するのに充分である量で存在する。実施形態では、組成物安定化剤は、チタン１モルに対して約４から約３２モル、例えばチタン１モルに対して約８モルの量で存在する。
【００２０】
液体酸化チタン組成物は、さらに、高沸点溶媒を含有する。本明細書で用いられる場合、「高沸点溶媒」の用語は、上述の溶媒系と混和性であり、約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する溶媒を意味する。沸点が４００℃よりも高い高沸点溶媒は、エッチングマスクの形成時により高い焼成温度を必要とし、そのことは、（１もしくは複数の）下地膜の熱特性に応じて、集積化の問題を引き起こす場合も、または引き起こさない場合もある。１つの実施形態では、高沸点溶媒は、約１５センチポアズ（ｃＰ）以下の粘度を有し、例えば、約１０ｃＰ以下である。適切な高沸点溶媒の例としては、これらに限定されないが、ミシガン州ミッドランドのダウ・ケミカル社からＤｏｗａｎｏｌ（登録商標）ＴＰＭとして入手可能である沸点２４３℃のトリプロピレングリコールメチルエーテル、ダウ・ケミカル社からＤｏｗａｎｏｌ（登録商標）ＤＰｎＰとして入手可能である沸点２１３℃のジプロピレングリコールｎ‐プロピルエーテル、ダウ・ケミカル社からＤｏｗａｎｏｌ（登録商標）ＤＰｎＢとして入手可能である沸点２３０℃のジプロピレングリコールブチルエーテル、ダウ・ケミカル社からＤｏｗａｎｏｌ（登録商標）ＴＰｎＢとして入手可能である沸点２７５℃のトリプロピレングリコールｎ‐ブチルエーテル、カルビトール、ヘキシルカルビトール、メトキシトリグリコール、メチルカルビトール、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ジエチレングリコールフェニルエーテル、およびこれらの混合物が挙げられる。実施形態では、高沸点溶媒は、組成物の総重量に対して約０．５重量％から約９５重量％の量で酸化チタン組成物中に存在する。高沸点溶媒の量は、最終組成物の粘度、ならびにより粘稠な組成物、さらにはより蒸発の遅い組成物がキャスティング膜の品質に与え得る影響によって制限され得る。１つの代表的な実施形態では、形成後、得られた酸化チタン組成物は、５ｃＰ以下の粘度を有する。
【００２１】
高沸点溶媒の添加は、基材上に堆積され、所望に応じて焼成された後、得られた液体酸化チタン組成物の不溶性開始温度を上昇させることが見出された。「不溶性開始温度」とは、溶媒を用いて物質を基材から除去することのできない最低焼成温度である。一般的に、本明細書での目的のために、不溶性開始温度は、酸化金属組成物を、半導体ウェハなどの基材上に約４秒間提供することによって特定される。基材は、１５００回転毎分（ＲＰＭ）で２０秒間スピンされ、組成物中に用いられた溶媒に応じて、２００〜３００オングストロームの厚さのコーティングが得られる（より粘度の高い組成物からは、当然より厚いコーティングを得ることができる）。基材は、次に、ゼロＲＰＭで２分間保持される。室温のＰＧＭＥＡを例とする試験洗浄除去溶媒が、酸化金属組成物コーティング上に０．５秒間提供され、続いて、溶媒は、１５００ＲＰＭにて２０秒間スピン除去される。焼成されない状態で実質的にすべてのコーティングが除去される場合、基材が１５００ＲＰＭで２０秒間スピンされた後に、酸化金属組成物が６０秒間などの時間にわたって所望される温度で焼成されるように、この手順が再度行われてよい。焼成された酸化金属組成物コーティングは冷却され、洗浄溶媒リンスが４秒間提供され、次に１５００ＲＰＭにて２０秒間、コーティングからスピン除去される。焼成ありまたは焼成なしにおいて、コーティング厚さが３つの異なる位置で測定される。コーティングが溶媒によって除去された場合、すなわち、溶媒が１００オングストローム以上のコーティングを除去することができる場合、このプロセスは、焼成温度を上昇させて繰り返される。不溶性開始温度は、コーティングが焼成された温度、または焼成されない場合は室温であるが、溶媒が、コーティングを約１００オングストローム以上除去することができなかった温度であるとして特定される。液体酸化チタン組成物に関して、不溶性開始温度が高いほど、裏面リンスプロセスの過程にて、ＰＧＭＥＡなどの除去溶媒でスピンコーティング組成物を除去することが容易となる。液体酸化チタン組成物の作製に用いられる高沸点溶媒の使用に加えて、組成物安定化剤の添加、水の非存在、および／または酸の非存在は、さらに、架橋を抑制し、組成物の不溶性開始温度を高めるように作用し、それによって、組成物がそのような効果なしに形成された場合よりも容易に組成物が除去される。そのような不溶性開始温度が高められた液体酸化チタン組成物は、不溶性開始温度よりも高い温度で焼成された場合、２．３％ＴＭＡＨ水溶液などのフォトレジスト現像液などの化学物質に対する耐性を依然として維持していることが見出された。
【００２２】
別の実施形態では、液体酸化チタン組成物を形成するための方法は、溶媒系に有機チタネートを添加することを含む。上記のように、溶媒系は、アルコールを含有してよい。溶媒系に関して上記で識別したアルコールのいずれが用いられてもよい。別の実施形態では、溶媒系は、アルコールおよび水を含有する。上記のように、水は、約１：５５から約１：１６７の水：総アルコール比で存在してよい。加えて、または別の選択肢として、水は、有機チタネート１モルあたり０．５から３モルの量で存在してよい。溶媒系はまた、エーテル、エステル、アルデヒド、カルボン酸、グリコールエーテル、ポリグリコールエーテル、フッ素化アルカン、塩素化アルカン、およびこれらの混合物も含有してよい。有機チタネートは、Ｒが１から６個の炭素を有するアルキルラジカルである式Ｔｉ（ＯＲ）４を持つ上述の有機チタネートのいずれであってもよい。有機チタネートは、溶媒系を激しく撹拌しながら、３０分から６０分にわたって溶媒系に滴下される。有機チタネートの添加中の溶媒系の温度は、系が３０℃以下に確実に維持されるようにモニタリングされる。実施形態では、得られた溶液は、約２時間など、溶液を安定化させ、およびいずれの反応も完了させる時間にわたって激しく撹拌される。
【００２３】
所望に応じて行われてよい実施形態では、すべての有機チタネートの添加後に、キレート化剤および／または触媒が溶液に添加される。キレート化剤および触媒は、上述のキレート化剤および触媒のいずれであってもよい。別の実施形態では、触媒および／またはキレート化剤を含む溶液は、例えば８から１２時間などの時間にわたって撹拌される。理論に束縛されるものではないが、そのような時間は、溶液を安定化させるのに有用であると考えられる。
【００２４】
次に、溶液は、液体酸化チタン組成物が基材上にスピンコーティングされ、焼結された後に所望されるコーティング厚さをもたらすように希釈される。溶媒系での使用のために上記で識別されたアルコールのいずれも、溶液の希釈のための希釈剤として有用である。代表的な実施形態では、希釈剤は、溶媒系中のアルコールの量の３から４倍の量で添加されてよい。
【００２５】
実施形態では、溶液が希釈された後、組成物安定化剤が溶液に添加される。上述の組成物安定化剤のいずれが用いられてもよい。分子的に均一な溶液を得るために、溶液は、組成物安定化剤の添加中、室温で撹拌される。別の選択肢としての実施形態では、組成物安定化剤は、希釈剤添加の前、または希釈剤添加と同時に添加される。
【００２６】
さらなる実施形態では、高沸点溶媒が溶液に添加される。上記で定める通りの高沸点溶媒は、上記で識別される高沸点溶媒のいずれであってもよい。溶液は、１時間を例とする時間にわたって充分に撹拌される。次に、溶液は、使用前にろ過される。例えば少なくとも０．１ミクロン、および例えば５０ｎｍ未満のフィルターの使用が適している。上記で示されるように、組成物安定化剤は、高沸点溶媒の前に添加されるとして記載されるが、別の選択肢も可能であり、組成物安定化剤が用いられる場合、それが添加される前に、高沸点溶媒が溶液に添加されてもよい。
【００２７】
基材の、または基材を被覆する物質層をエッチングするための方法が、別の実施形態で提供される。この方法は、酸化チタン組成物を提供することを含む。本明細書で考慮される種々の実施形態のいずれかに関して上述される酸化チタン組成物のいずれが用いられてもよい。酸化チタン組成物は、エッチングされるべき物質層を被覆して堆積される。１つの実施形態では、物質層は、基材を被覆している。本明細書で用いられる場合、「被覆している」とは、物質層が、基材上に接して存在するか、または物質層と基材との間に介在層が配置されるように基材上に存在することを意味する。別の実施形態では、物質層は、基材の一部であり、すなわち、物質層は、基材と一体化されている。物質層は、例えば、誘電体、金属、半導体物質、または半導体産業で用いられ、パターン化およびエッチングプロセスに掛けられるその他のいずれの物質であってもよい。酸化チタン堆積物は、例えばスピンコーティング、スクリーン印刷、ローラー印刷などの従来のいずれかの適用プロセスを用いて物質層上に堆積される。
【００２８】
堆積の過程において、酸化チタン組成物の残渣が、基材の外周上などの基材の裏面に付着する場合がある。下流のツールセットを汚染しないように、この残渣を除去することが望ましい。この意味で、実施形態では、酸化チタン組成物の残渣は、次に、洗浄溶媒リンスを用いて、基材の裏面から、および所望に応じて基材の外周端部から洗浄除去される。本明細書で述べる洗浄溶媒のいずれが用いられてもよい。
【００２９】
残渣が除去されると、酸化チタン組成物は硬化される。１つの実施形態では、酸化チタン組成物は、揮発性種を蒸発させるために周囲雰囲気に暴露され、それによって硬化膜が形成される。所望に応じて行われてよい実施形態では、酸化チタン組成物は、周囲温度よりも高い温度で焼成されて、組成物が硬化される。酸化チタン組成物は、例えば約１００から約７００℃、例えば約１００から約５００℃の範囲のオーブン温度で焼成されてよい。実施形態では、周囲雰囲気への暴露によるか、または焼成によるかに関わらず、硬化されると、硬化膜は、全硬化膜に対する重量％に基づいて、約２５から約５５重量％を例とする約１６から約６０重量％の範囲のチタン濃度を有する。
【００３０】
残渣が除去されると、酸化チタン組成物は、パターン化されて、パターン化マスクが作製される。この意味で、従来のフォトリソグラフィプロセスが用いられてよい。次に、物質層は、このパターン化マスクを用いてエッチングされる。物質層は、硬化酸化チタン組成物をエッチングするよりも速く物質層をエッチングするエッチング液を用いてエッチングされる。
【００３１】
以下は、液体酸化チタン組成物およびそれを形成するための方法の実施例である。これらの実施例は、単に説明の目的で提供されるものであり、いかなる形であっても、種々の実施形態を限定することを意図するものではない。
【００３２】
実施例１
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノール、５．４ｇの脱イオン水、および０．２ｇの硝酸を、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。混合物の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を２時間撹拌した。次に、およそ０．４５ｇの酢酸を、激しく撹拌しながらこの溶液に添加した。この溶液を一晩静置した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１６４．９２ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例１」を得た。実施例１は、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００３３】
実施例２
およそ１２００．４ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノール、２１．６ｇの脱イオン水、および０．８３ｇの７０％硝酸を、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。１７０．５３ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。添加完了の２時間後、１．８ｇの酢酸を、撹拌しながら添加した。この溶液を一晩静置した。この溶液に、４．７８ｇの２，４‐ペンタンジオンを添加した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１６２．２１６ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２」、すなわち、組成物安定化剤を含んだ実施例１を得た。実施例２は、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００３４】
実施例３
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノール、５．４ｇの脱イオン水、および０．２ｇの硝酸を、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を、２時間撹拌した。次に、およそ０．４５ｇの酢酸を、激しく撹拌しながら溶液に添加した。この溶液を一晩静置した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１２３．６９ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび４１．２３ｇのＴＰｎＢで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例１＋２０％ ＴＰｎＢ」を得た。この組成物は、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００３５】
実施例４
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノール、５．４ｇの脱イオン水、および０．２ｇの硝酸を、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を、２時間撹拌した。次に、およそ０．４５ｇの酢酸を、激しく撹拌しながら溶液に添加した。この溶液を一晩静置した。この溶液に、１．２ｇの２，４‐ペンタンジオンを添加した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１２３．６９ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび４１．２３ｇのＴＰｎＢで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２＋２０％ ＴＰｎＢ」を得た。実施例２＋２０％ ＴＰｎＢは、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００３６】
実施例５
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールを、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を、一晩撹拌した。この溶液に、１．２ｇの２，４‐ペンタンジオンを添加した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１５９．９７ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび４．９５ｇのＴＰｎＢで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２‐酸なし‐水なし＋３％ ＴＰｎＢ」を得た。
【００３７】
実施例６
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールを、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を２時間撹拌した。激しく撹拌しながら、およそ０．４５ｇの酢酸をこの溶液に添加した。この溶液を一晩撹拌した。この溶液に、１．２ｇの２，４‐ペンタンジオンを添加した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１５９．９７ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび４．９５ｇのＴＰｎＢで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２‐水なし＋酢酸＋３％ ＴＰｎＢ」を得た。
【００３８】
実施例７
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノール、５．４ｇの脱イオン水、および０．２ｇの硝酸を、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を、２時間撹拌した。次に、およそ０．４５ｇの酢酸を、激しく撹拌しながら溶液に添加した。この溶液を一晩静置した。この溶液に、１．２ｇの２，４‐ペンタンジオンを添加した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１５９．９７ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび４．９５ｇのＴＰｎＢで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２＋３％ ＴＰｎＢ」を得た。実施例２＋３％ ＴＰｎＢは、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００３９】
実施例８
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび５．４ｇの脱イオン水を、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を一晩静置した。この溶液に、１．２ｇの２，４‐ペンタンジオンを添加した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１５９．９７ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび４．９５ｇのＴＰｎＢで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２‐酸なし＋３％ ＴＰｎＢ」を得た。「実施例２‐酸なし＋３％ ＴＰｎＢ」は、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００４０】
実施例９
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールを、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。混合物の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を２時間撹拌した。次に、およそ０．４５ｇの酢酸を、激しく撹拌しながら溶液に添加した。この溶液を一晩静置した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１６４．９２ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例１‐水なし‐硝酸なし」を得た。実施例１‐水なし‐硝酸なしは、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００４１】
実施例１０
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールを、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。混合物の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を２時間撹拌した。次に、およそ０．４５ｇの酢酸を、激しく撹拌しながら溶液に添加した。この溶液を一晩静置した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１６４．９２ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよびトリプロピレングリコールメチルエーテルで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例１‐水なし‐硝酸なし＋２０％ ＴＰＭ」を得た。実施例１‐水なし‐硝酸なし＋２０％ ＴＰＭは、半導体ウェハ上にスピンコーティングし、窒素ガス中にて２００℃で６０秒間焼成した場合、室温でＴＭＡＨに対して耐性を有することが見出された。
【００４２】
実施例１１
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノール、５．４ｇの脱イオン水、および０．２ｇの硝酸を、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を、２時間撹拌した。次に、およそ０．４５ｇの酢酸を、激しく撹拌しながら溶液に添加した。この溶液を一晩静置した。この溶液に、１．２ｇの２，４‐ペンタンジオンを添加した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１６２．８９ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび５４．２９ｇのＴＰｎＢで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１５ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２＋２５％ ＴＰｎＢ」を得た。
【００４３】
実施例１２
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび２．４ｇの２，４‐ペンタンジオンを、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を一晩撹拌した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１６２．２２ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび５４．０７ｇのＤＰｎＰで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１３ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２‐酸なし‐水なし＋１６％ Ａｃａｃ＋２５％ ＤＰｎＰ」を得た。
【００４４】
実施例１３
およそ３００ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび９．６ｇの２，４‐ペンタンジオンを、丸底フラスコに投入し、室温で撹拌した。４２．７５ｇのテトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を、溶媒系を含有するフラスコに取り付けた滴下漏斗に投入した。溶媒系を激しく撹拌しながら、テトライソプロポキシチタン（ＩＶ）を３０分間かけて溶媒系に滴下させた。溶液の温度をモニタリングし、３０℃以下に維持した。この溶液を一晩撹拌した。次に、この溶液の４５．０６ｇを、１６２．２２ｇの１‐プロポキシ‐２‐プロパノールおよび５４．０７ｇのＤＰｎＰで希釈して、スピンコーティングおよび所望に応じて行われてよい焼成の後に１３ｎｍのコーティングが得られることになる酸化チタン組成物を得た。この溶液を、１時間にわたって充分に混合し、０．１ミクロンのフィルターでろ過して、酸化チタン組成物「実施例２‐酸なし‐水なし＋６４％ Ａｃａｃ＋２５％ ＤＰｎＰ」を得た。
【００４５】
以下の表は、本明細書で考慮される液体酸化チタン組成物の種々の実施形態の不溶性開始温度に対する影響を示す。すべてのコーティングは、不溶性開始温度を特定するために上記で示した手順を用いて堆積し、３００オングストロームの厚さで堆積した。３００オングストロームを超える測定値は、異常測定値であった。測定は、三点プローブ（three-point probe）を用いて行った。５０オングストローム未満の膜厚の測定値は、除去された膜と見なす。
【００４６】
【表１】
2016530344.tif 000002
【００４７】
表１から分かるように、洗浄溶媒のいずれを用いた場合であっても、酸化チタン組成物実施例１はほとんど除去されていない。
【００４８】
【表２】
2016530344.tif 000003
【００４９】
表２から分かるように、酸化チタン組成物実施例２は、ＰＧＭＥＡを用いてもほとんど除去されない。
【００５０】
【表３】
2016530344.tif 000004
【００５１】
表中、ＰＧＰＥは、プロピレングリコールモノプロピルエーテルであり、ＶＴ７０００は、７０％ ガンマ‐ブチロールアセトンと３０％ ｎ‐ブチルアセテートとのブレンドであり、カリフォルニア州カストロビルのウルトラピュアソリューションズ社（Ultra Pure Solutions, Inc.）から入手可能である。
【００５２】
表３から、組成物の除去に溶媒ＰＧＭＥＡが用いられる場合における実施例１＋２０％ ＴＰｎＢ、すなわち高沸点溶媒ＴＰｎＢを含有する酸化チタン組成物実施例１の不溶性開始温度が、７５℃まで上昇したことが観察される。言い換えると、ＰＧＭＥＡによる基材からの組成物の除去が行われない温度が７５℃である。
【００５３】
【表４】
2016530344.tif 000005
【００５４】
表４に示されるように、組成物安定化剤および高沸点溶媒ＴＰｎＢを含有する実施例２＋２０％ ＴＰｎＢの不溶性開始温度は、ＰＧＭＥＡに対して１００℃まで上昇した。従って、実施例２＋２０％ ＴＰｎＢは、実施例１＋２０％ ＴＰｎＢ、ならびに実施例１および２よりも、ＰＧＭＥＡを用いての基材からの除去が容易である。
【００５５】
【表５】
2016530344.tif 000006
【００５６】
表５に示されるように、実施例２‐酸なし‐水なし＋３％ ＴＰｎＢの不溶性開始温度は、ＰＧＭＥＡに対して５０℃である。
【００５７】
【表６】
2016530344.tif 000007
【００５８】
表６に示されるように、実施例２‐水なし＋酢酸＋３％ ＴＰｎＢの不溶性開始温度は、ＰＧＭＥＡに対して７５℃である。
【００５９】
【表７】
2016530344.tif 000008
【００６０】
表７に示されるように、実施例２＋３％ ＴＰｎＢの不溶性開始温度は、ＰＧＭＥＡに対して７５℃である。
【００６１】
【表８】
2016530344.tif 000009
【００６２】
表８に示されるように、実施例２‐酸なし＋３％ ＴＰｎＢの不溶性開始温度は、ＰＧＭＥＡに対して７５℃である。
【００６３】
【表９】
2016530344.tif 000010
【００６４】
表９は、ＰＧＭＥＡでの処理後にウェハ上に残留する液体酸化チタン組成物からのチタン残渣量を示している。除去された量は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）を用いて測定した。「ＨＭＤＳプライマー処理ウェハ」は、ヘキサメチルジシラザンで処理したウェハであった。表９に示されるように、実施例２‐酸なし‐水なし＋１６％ Ａｃａｃ＋２５％ ＤＰｎＰは、実施例１および実施例２＋２５％ ＴＰｎＢと比較して、ＰＧＭＥＡによってより良好に除去されており、ＨＭＤＳプライマー処理ウェハ上にＴｉは検出されていない。
【００６５】
こうして、液体酸化チタン組成物が提供される。１つの実施形態では、酸化チタン組成物は、酸化チタンの形成時に架橋が阻害されるように形成される。この意味で、液体酸化チタン組成物は、実質的に水なしで形成されてよい。加えて、または別の選択肢として、組成物は、実質的に酸なしで形成されてよい。加えて、または別の選択肢として、組成物は、組成物安定化剤を含んでよい。別の実施形態では、酸化チタン組成物は、１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を含む。高沸点溶媒は、酸化チタン組成物が酸化チタン残渣の除去に用いられる洗浄溶媒に対してより可溶性となるように、不溶性開始温度を上昇させる。
【００６６】
少なくとも１つの代表的な実施形態を、上記の本発明の詳細な記述において提示してきたが、非常に数多くの変化形が存在することは理解されるべきである。また、１もしくは複数の代表的な実施形態が、単なる例であって、いかなる形であっても、本発明の範囲、適用性、または構成を限定することを意図するものではないことも理解されるべきである。そうではなく、上記の詳細な記述は、当業者に、本発明の代表的な実施形態を実施するための都合の良いロードマップを提供するものである。添付の特許請求の範囲に示される通りの本発明の範囲から逸脱することなく、代表的な実施形態で述べた要素の機能および配置に様々な変更を行ってよいことは理解されるべきである。
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月8日(2016.2.8)
【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】
溶媒系、有機チタネート、及び約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒、を含有する、液体酸化チタン組成物。
【請求項２】
前記液体酸化チタン組成物の不溶性開始温度が、シリコン基材上にスピンコーティングされ、ＰＧＭＥＡにさらされた場合、同等のシリコン基材上にスピンコーティングされ、ＰＧＭＥＡにさらされた場合の前記高沸点溶媒を含有しない同一の液体酸化チタン組成物の不溶性開始温度よりも高い、請求項１に記載の液体酸化チタン組成物。
【請求項３】
式：Ｔｉ（ＯＲ）４を有し、式中、各Ｒは異なっていてよく、およびＲは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドである有機チタネートを溶媒系に添加して混合物を形成する工程、
約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を前記混合物に添加する工程、および
前記高沸点溶媒および前記混合物を混合する工程、
を含む液体酸化チタン組成物を形成するための方法。
【手続補正２】
【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】
少なくとも１つの代表的な実施形態を、上記の本発明の詳細な記述において提示してきたが、非常に数多くの変化形が存在することは理解されるべきである。また、１もしくは複数の代表的な実施形態が、単なる例であって、いかなる形であっても、本発明の範囲、適用性、または構成を限定することを意図するものではないことも理解されるべきである。そうではなく、上記の詳細な記述は、当業者に、本発明の代表的な実施形態を実施するための都合の良いロードマップを提供するものである。添付の特許請求の範囲に示される通りの本発明の範囲から逸脱することなく、代表的な実施形態で述べた要素の機能および配置に様々な変更を行ってよいことは理解されるべきである。
［１］溶媒系、有機チタネート、及び約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒、を含有する液体酸化チタン組成物。
［２］前記液体酸化チタン組成物の不溶性開始温度が、シリコン基材上にスピンコーティングされ、ＰＧＭＥＡにさらされた場合、同等のシリコン基材上にスピンコーティングされ、ＰＧＭＥＡにさらされた場合の前記高沸点溶媒を含有しない同一の液体酸化チタン組成物の不溶性開始温度よりも高い、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［３］前記有機チタネートが、チタンアルコキシドを含む、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［４］前記有機チタネートが、チタン‐酸素バックボーンポリマーを含む、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［５］前記溶媒系が、アルコールを含む、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［６］前記溶媒系が、水を含む、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［７］前記液体酸化チタン組成物が、実質的に水を含まない、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［８］前記液体酸化チタン組成物が、実質的に酸を含まない、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［９］前記有機チタネートが、式Ｔｉ（ＯＲ）４を有し、式中、各Ｒは、必ずしも同一である必要はなく、およびＲは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドである、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［１０］前記有機チタネートが、テトライソプロピルチタネート（ＴＩＰＯ）、テトラエチルチタネート、テトラプロピルチタネート、テトラブチルチタネート、テトライソブチルチタネート、テトラ‐ｔｅｒｔ‐ブチルチタネート、テトラヘキシルチタネート、チタン（ポリエチレンオキシド）トリイソプロポキシド、チタンジイソプロポキシド（ビス‐２，４‐ペンタンジオネート）、またはこれらの混合物を含む、［９］に記載の液体酸化チタン組成物。
［１１］さらに組成物安定化剤を含む、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［１２］前記組成物安定化剤が、２，４‐ペンタンジオン、３，３‐ジメチル‐２，４‐ペンタンジオン、３‐メチル‐２，４‐ペンタンジオンエチルアセトアセテート、ジエチルマロネート、ジエチルマレート、エチレンジアミン四酢酸、シュウ酸、オキサミド酸、オクタン酸、オレイン酸、ドデシルカルボン酸、パーフルオロオクタン酸、エチルラクテート、ブチル化ヒドロキシトルエン、１，３‐プロパンジオール、メチルピルベート、またはこれらの混合物を含む、［１１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［１３］前記高沸点溶媒が、トリプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールｎ‐プロピルエーテル、ジプロピレングリコールブチルエーテル、トリプロピレングリコールｎ‐ブチルエーテル、カルビトール、ヘキシルカルビトール、メトキシトリグリコール、メチルカルビトール、ブチルセロソルブ、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート、ジエチレングリコールフェニルエーテル、またはこれらの混合物を含む、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［１４］前記液体酸化チタン組成物が、約５ｃＰ以下の粘度を有する、［１］に記載の液体酸化チタン組成物。
［１５］式：Ｔｉ（ＯＲ）４を有し、式中、各Ｒは異なっていてよく、およびＲは、１から６個の炭素を有するアルキルラジカルであるか、またはＲは、アルキレンオキシドである有機チタネートを溶媒系に添加して混合物を形成する工程、約１４０℃から約４００℃の範囲の沸点を有する高沸点溶媒を前記混合物に添加する工程、および前記高沸点溶媒および前記混合物を混合する工程、を含む液体酸化チタン組成物を形成するための方法。
【国際調査報告】
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