DE10227807A1 - Silylalkylester von Anthracen- und Phenanthrencarbonsäuren - Google Patents
Silylalkylester von Anthracen- und Phenanthrencarbonsäuren Download PDFInfo
- Publication number
- DE10227807A1 DE10227807A1 DE10227807A DE10227807A DE10227807A1 DE 10227807 A1 DE10227807 A1 DE 10227807A1 DE 10227807 A DE10227807 A DE 10227807A DE 10227807 A DE10227807 A DE 10227807A DE 10227807 A1 DE10227807 A1 DE 10227807A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- group
- composition
- substrate
- silyl alkyl
- solvent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- 125000005353 silylalkyl group Chemical group 0.000 title claims abstract description 56
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 24
- KFDKNTQGTAEZGC-UHFFFAOYSA-N phenanthrene-1-carboxylic acid Chemical class C1=CC2=CC=CC=C2C2=C1C(C(=O)O)=CC=C2 KFDKNTQGTAEZGC-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 83
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 68
- -1 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 43
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 claims abstract description 34
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000003667 anti-reflective effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 8
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 33
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 30
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 29
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 26
- 125000005605 benzo group Chemical group 0.000 claims description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 19
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000011877 solvent mixture Substances 0.000 claims description 17
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 17
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 16
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 16
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 claims description 16
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N N-Butanol Chemical compound CCCCO LRHPLDYGYMQRHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 11
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 11
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 11
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N Tetraethyl orthosilicate Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)OCC BOTDANWDWHJENH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 10
- 150000001734 carboxylic acid salts Chemical class 0.000 claims description 10
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 10
- CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N triethoxy(methyl)silane Chemical compound CCO[Si](C)(OCC)OCC CPUDPFPXCZDNGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000008378 aryl ethers Chemical class 0.000 claims description 9
- BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N propan-1-ol Chemical compound CCCO BDERNNFJNOPAEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 238000009833 condensation Methods 0.000 claims description 8
- 230000005494 condensation Effects 0.000 claims description 8
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims description 8
- BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N methyltrimethoxysilane Chemical compound CO[Si](C)(OC)OC BFXIKLCIZHOAAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003961 organosilicon compounds Chemical class 0.000 claims description 8
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N triethoxy(phenyl)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 JCVQKRGIASEUKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N trimethoxy(phenyl)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 ZNOCGWVLWPVKAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 7
- 125000000446 sulfanediyl group Chemical group *S* 0.000 claims description 7
- 150000003568 thioethers Chemical class 0.000 claims description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 6
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 6
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 6
- LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N ethyl 2-hydroxypropanoate Chemical compound CCOC(=O)C(C)O LZCLXQDLBQLTDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 125000000449 nitro group Chemical group [O-][N+](*)=O 0.000 claims description 6
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 6
- 125000000542 sulfonic acid group Chemical group 0.000 claims description 6
- 125000000472 sulfonyl group Chemical group *S(*)(=O)=O 0.000 claims description 6
- 125000003262 carboxylic acid ester group Chemical group [H]C([H])([*:2])OC(=O)C([H])([H])[*:1] 0.000 claims description 5
- ZDOBWJOCPDIBRZ-UHFFFAOYSA-N chloromethyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](CCl)(OCC)OCC ZDOBWJOCPDIBRZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 5
- 125000004185 ester group Chemical group 0.000 claims description 5
- 125000002130 sulfonic acid ester group Chemical group 0.000 claims description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 1-methoxypropan-1-ol Chemical compound CCC(O)OC LHENQXAPVKABON-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 claims description 4
- FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylacetamide Chemical compound CN(C)C(C)=O FXHOOIRPVKKKFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000001733 carboxylic acid esters Chemical group 0.000 claims description 4
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims description 4
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 4
- SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N diacetone alcohol Chemical compound CC(=O)CC(C)(C)O SWXVUIWOUIDPGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 claims description 4
- YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N n-Propyl acetate Natural products CCCOC(C)=O YKYONYBAUNKHLG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229940090181 propyl acetate Drugs 0.000 claims description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 4
- QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N triethoxysilane Chemical compound CCO[SiH](OCC)OCC QQQSFSZALRVCSZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FENFUOGYJVOCRY-UHFFFAOYSA-N 1-propoxypropan-2-ol Chemical compound CCCOCC(C)O FENFUOGYJVOCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 3
- 229940116333 ethyl lactate Drugs 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009987 spinning Methods 0.000 claims description 3
- AFILDYMJSTXBAR-UHFFFAOYSA-N (4-chlorophenyl)-triethoxysilane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)C1=CC=C(Cl)C=C1 AFILDYMJSTXBAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- IKBFHCBHLOZDKH-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](CCCl)(OCC)OCC IKBFHCBHLOZDKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CASYTJWXPQRCFF-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCl CASYTJWXPQRCFF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LDMRLRNXHLPZJN-UHFFFAOYSA-N 3-propoxypropan-1-ol Chemical compound CCCOCCCO LDMRLRNXHLPZJN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005046 Chlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Chemical compound CC(C)CC(C)=O NTIZESTWPVYFNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N Methyl isobutyl ketone Natural products CCC(C)C(C)=O UIHCLUNTQKBZGK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940022682 acetone Drugs 0.000 claims description 2
- 125000005233 alkylalcohol group Chemical group 0.000 claims description 2
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003857 carboxamides Chemical class 0.000 claims description 2
- JEZFASCUIZYYEV-UHFFFAOYSA-N chloro(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](Cl)(OCC)OCC JEZFASCUIZYYEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CBVJWBYNOWIOFJ-UHFFFAOYSA-N chloro(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](Cl)(OC)OC CBVJWBYNOWIOFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NPVQBEIMNWDKEU-UHFFFAOYSA-N chloromethoxy-dimethoxy-phenylsilane Chemical compound ClCO[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 NPVQBEIMNWDKEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FPOSCXQHGOVVPD-UHFFFAOYSA-N chloromethyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](CCl)(OC)OC FPOSCXQHGOVVPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N chlorosilane Chemical class Cl[SiH3] KOPOQZFJUQMUML-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N dichloro(methyl)silicon Chemical compound C[Si](Cl)Cl KTQYJQFGNYHXMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N dichlorosilane Chemical compound Cl[SiH2]Cl MROCJMGDEKINLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N diethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OCC)(OCC)C1=CC=CC=C1 ZZNQQQWFKKTOSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(dimethyl)silane Chemical compound CO[Si](C)(C)OC JJQZDUKDJDQPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N dimethoxy(diphenyl)silane Chemical compound C=1C=CC=CC=1[Si](OC)(OC)C1=CC=CC=C1 AHUXYBVKTIBBJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N dimethyldichlorosilane Chemical compound C[Si](C)(Cl)Cl LIKFHECYJZWXFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N dimethyldiethoxysilane Chemical compound CCO[Si](C)(C)OCC YYLGKUPAFFKGRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims description 2
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000005055 methyl trichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- 239000005048 methyldichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N methyltrichlorosilane Chemical compound C[Si](Cl)(Cl)Cl JLUFWMXJHAVVNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000005054 phenyltrichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 claims description 2
- FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N silicon tetrachloride Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)Cl FDNAPBUWERUEDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N trichloro(ethyl)silane Chemical compound CC[Si](Cl)(Cl)Cl ZOYFEXPFPVDYIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N trichloro(phenyl)silane Chemical compound Cl[Si](Cl)(Cl)C1=CC=CC=C1 ORVMIVQULIKXCP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N trichlorosilane Chemical compound Cl[SiH](Cl)Cl ZDHXKXAHOVTTAH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005052 trichlorosilane Substances 0.000 claims description 2
- YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N trimethoxysilane Chemical compound CO[SiH](OC)OC YUYCVXFAYWRXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 2
- 125000005392 carboxamide group Chemical group NC(=O)* 0.000 claims 2
- 125000004356 hydroxy functional group Chemical group O* 0.000 claims 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 claims 1
- 125000000959 isobutyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 claims 1
- 125000002914 sec-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 claims 1
- IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N N-Heptane Chemical compound CCCCCCC IMNFDUFMRHMDMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 15
- 125000001792 phenanthrenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C=CC12)* 0.000 description 11
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 150000003254 radicals Chemical class 0.000 description 9
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 8
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 8
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 7
- 150000001721 carbon Chemical group 0.000 description 7
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 7
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000007942 carboxylates Chemical group 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 4
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 4
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 4
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 4
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 3
- ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N Triethylamine Chemical compound CCN(CC)CC ZMANZCXQSJIPKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 3
- BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N butan-2-ol Chemical compound CCC(C)O BTANRVKWQNVYAZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 3
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 3
- WLZAKUFVOAPSLL-UHFFFAOYSA-M potassium;anthracene-9-carboxylate Chemical compound [K+].C1=CC=C2C(C(=O)[O-])=C(C=CC=C3)C3=CC2=C1 WLZAKUFVOAPSLL-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000000047 product Substances 0.000 description 3
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 2
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N methylcyclohexane Chemical compound CC1CCCCC1 UAEPNZWRGJTJPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 2
- NNBYZPMIDTXBIA-UHFFFAOYSA-M potassium phenanthrene-9-carboxylate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)c1cc2ccccc2c2ccccc12 NNBYZPMIDTXBIA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 2
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 2
- PPSXVSJAMLITFI-UHFFFAOYSA-M sodium;anthracene-9-carboxylate Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(C(=O)[O-])=C(C=CC=C3)C3=CC2=C1 PPSXVSJAMLITFI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 2
- 238000010626 work up procedure Methods 0.000 description 2
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 1-[6-[4-(5-chloro-6-methyl-1H-indazol-4-yl)-5-methyl-3-(1-methylindazol-5-yl)pyrazol-1-yl]-2-azaspiro[3.3]heptan-2-yl]prop-2-en-1-one Chemical compound ClC=1C(=C2C=NNC2=CC=1C)C=1C(=NN(C=1C)C1CC2(CN(C2)C(C=C)=O)C1)C=1C=C2C=NN(C2=CC=1)C AZUYLZMQTIKGSC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(triethoxy)silane Chemical compound CCO[Si](OCC)(OCC)CCCCl KSCAZPYHLGGNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OXYZDRAJMHGSMW-UHFFFAOYSA-N 3-chloropropyl(trimethoxy)silane Chemical compound CO[Si](OC)(OC)CCCCl OXYZDRAJMHGSMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YYVYAPXYZVYDHN-UHFFFAOYSA-N 9,10-phenanthroquinone Chemical group C1=CC=C2C(=O)C(=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 YYVYAPXYZVYDHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGWFJBFNAQHLEF-UHFFFAOYSA-N 9-anthroic acid Chemical compound C1=CC=C2C(C(=O)O)=C(C=CC=C3)C3=CC2=C1 XGWFJBFNAQHLEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 0 CC*(NC(C)(C)O[N+](CC(C)=C(C=CC(C)(C)C)N)[O-])O Chemical compound CC*(NC(C)(C)O[N+](CC(C)=C(C=CC(C)(C)C)N)[O-])O 0.000 description 1
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N N-Methylpyrrolidone Chemical compound CN1CCCC1=O SECXISVLQFMRJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M Trifluoroacetate Chemical compound [O-]C(=O)C(F)(F)F DTQVDTLACAAQTR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000002318 adhesion promoter Substances 0.000 description 1
- 229910001508 alkali metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000008045 alkali metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 150000008052 alkyl sulfonates Chemical class 0.000 description 1
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000001454 anthracenes Chemical class 0.000 description 1
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004056 anthraquinones Chemical group 0.000 description 1
- 239000006117 anti-reflective coating Substances 0.000 description 1
- 239000000010 aprotic solvent Substances 0.000 description 1
- 125000005228 aryl sulfonate group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 125000000484 butyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 description 1
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011097 chromatography purification Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 230000003467 diminishing effect Effects 0.000 description 1
- KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N disiloxane Chemical class [SiH3]O[SiH3] KPUWHANPEXNPJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 1
- 239000001023 inorganic pigment Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N methyl-cycloheptane Natural products CC1CCCCCC1 GYNNXHKOJHMOHS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010915 one-step procedure Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 238000006552 photochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 229920005547 polycyclic aromatic hydrocarbon Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 238000007650 screen-printing Methods 0.000 description 1
- CFDNXDAIWMQSIG-UHFFFAOYSA-M sodium phenanthrene-9-carboxylate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)c1cc2ccccc2c2ccccc12 CFDNXDAIWMQSIG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000010414 supernatant solution Substances 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- YTWOHSWDLJUCRK-UHFFFAOYSA-N thiolane 1,1-dioxide Chemical compound O=S1(=O)CCCC1.O=S1(=O)CCCC1 YTWOHSWDLJUCRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-M toluene-4-sulfonate Chemical compound CC1=CC=C(S([O-])(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N toluene-4-sulfonic acid Chemical compound CC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 JOXIMZWYDAKGHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005292 vacuum distillation Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
- C07F7/00—Compounds containing elements of Groups 4 or 14 of the Periodic Table
- C07F7/02—Silicon compounds
- C07F7/08—Compounds having one or more C—Si linkages
- C07F7/18—Compounds having one or more C—Si linkages as well as one or more C—O—Si linkages
- C07F7/1804—Compounds having Si-O-C linkages
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Silicon Polymers (AREA)
- Materials For Photolithography (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft Silylalkylester, insbesondere von Anthracen- und Phenanthrencarbonsäuren, ein Verfahren zu deren Herstellung, Zusammensetzungen und Polysiloxan-Zusammensetzungen, die die Silylalkylester enthalten und insbesondere in der Halbleiterindustrie zur Herstellung von anti-reflexierenden Schichten für photolithographische Anwendungen eingesetzt werden können.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft Silylalkylester, insbesondere von Anthracen- und Phenanthrencarbonsäuren, ein Verfahren zu deren Herstellung, Zusammensetzungen und Polysiloxan-Zusammensetzungen, die die erfindungsgemäßen Silylalkylester enthalten und insbesondere in der Halbleiterindustrie zur Herstellung von anti-refhexierenden Schichten für photolithographische Anwendungen eingesetzt werden können.
- Die Fortschritte in der Halbleiterindustrie beruhen auf der fortwährenden Entwicklung neuer Generationen von integrierten Schaltungen, die eine höhere Leistung und Funktionalität bei immer kleiner werdenden Abmessungen aufweisen müssen. Dies führt zu neuen Herausforderungen in vielen Verfahren, die bisher in der Halbleiterherstellung verwendet werden. Eines der wichtigsten dieser Verfahren ist die Photolithographie.
- Seit langem ist es bekannt, dass Abweichungen in der Linienstärke von durch Photolithographie erzeugten Mustern durch optische Interferenz von Licht verursacht werden können, das von einer darunterliegenden Schicht eines Halbleiter-Wafers refelektiert wird. Ebenfalls können Schwankungen in der Dicke der Photoresistschicht, die durch die Topographie eines darunterliegenden Subatrats oder Schicht zu Stande kommen, Abweichungen in der Linienstärke verursachen. Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, anti-reflexierende Schichten unter einer Photoresistschicht aufzubringen, um die aus der Reflexion des durchstrahlenden Lichts herrührende Interferenz zu vermindern. Solche Schichten sind teilweise auch in der Lage, die Wafer-Topographie zu ebnen und damit eine einheitlichere Dicke der Photoresistschicht zu erzeugen, was zu geringeren Abweichungen in der Linienstärke beiträgt.
- Organische Polymere sind bereits in anti-reflexfierenden Schichten bei der Bestrahlung von Photoresistmaterialien bei herkömmlichen Wellenlängen (365 nm, 436 nm), aber auch bei neuerdings eingesetzten, kürzeren Wellenlängen (248 nm) verwendet worden. Sie teilen jedoch viele chemische Eigenschaften mit den organischen Photoresistmaterialien und können somit sinnvolle Prozessabfolgen einschränken. Außerdem vermischen sie sich mit den Photoresistschichten, was in herkömmlicher Weise durch Zugabe von Additiven vermieden werden soll. Ein Beispiel für geeignete Additive sind durch wärme aushärtende Bindemittel, wie sie in der
US-A-5 693 691 beschrieben sind. - Ein weiteres, in anti-reflexierenden Schichten eingesetztes Material ist Siliciumoxynitrit, das hauptsächlich durch destruktive Interferenz und weniger durch Absorption wirkt und dadurch eine sehr genaue Kontrolle der Schichtdicke erforderlich macht. Dies erschwert seinen Einsatz, wenn sehr unebene Topographien beschichtet werden sollen. Da Siliciumoxynitrit typischerweise durch chemische Dampfaufbringung, die Photoresistschichten jedoch unter Verwendung von Schleudertechniken auf gebracht. werden, wird die Komplexität der Herstellung von Halbleitern noch erhöht.
- Eine weitere Klasse von Materialien sind sogenannte Aufschleuder-Glaszusammensetzungen, die auch als spin-on-glass-Zusammen setzungen bezeichnet werden. Beispielsweise offenbart die
US-A-5 100 503 eine Lösung aus vernetztem Polyorganosiloxan, die ein anorganisches Pigment, z.B. TiO2 u.a., und einen Haftverbesserer enthält. Zwar können mit solchen Polyorganosiloxan-Farbstoff-Kombinationen planarisierende Schichten erzeugt werden, jedoch sind sie für die Bestrahlung im kurzwelligen Ultraviolett-Bereich, z.B. bei 248 und 193 nm nicht optimal geeignet, der zunehmend für die Herstellung von Halbleitern mit sehr geringen Abmessungen verwendet wird. Außerdem sind nicht alle anorganischen Farbpigmente für eine Einarbeitung in beliebige Aufschleuder-Glaszusammensetzungen geeignet. - Die
WO-A-00/77575 - Die
WO-A-00/77575 - Daher liegt der Erfindung zunächst die Aufgabe zugrunde, eine licht-absorbierende Verbindung zur Verfügung zu stellen, die eine starke Absorbtion bei Wellenlängen im ultravioletten Lichtbereich, z.B. 193 und 248 nm, aufweist sowie stabiler gegenüber hydrolytischer und/oder thermischer Einwirkung im Vergleich zu bekannten Verbindungen ist, die ein- oder mehrkernige aromatische Kohlenwasserstoffreste als chromophore Gruppen enthalten.
- Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von Silylalkylestern, die mehrkernige kondensensierte aromatische Kohlenwasserstoffe als chromophore Gruppe enthalten, zur Verfügung zu stellen, bei dem das gewünschte Endprodukt in noch höherer Ausbeute erhalten werden kann als bei konventionellen Verfahren. Insbesondere soll das Endprodukt trotz einer einfacheren Aufarbeitung des Reaktionsgemisches eine höhere Reinheit aufweisen, als es mit bekannten Verfahren möglich ist.
- Diese Aufgaben werden durch die Silylalkylester gemäß den Ansprüchen 1 bis 10 sowie das Verfahren gemäß den Ansprüchen 37 bis 45 gelöst.
- Der erfindungsgemäße Silylalkylester mit der Formel (I)ist dadurch gekennzeichnet, dass
R1, R2 und R3 gleich oder verschieden sind und Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten,
R4 und R5 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten,
n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist,
R6 ein Substituent ausgewählt aus Halogen, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Hydroxy, Alkoxy, Arylether, substituierte und unsubstituierte Aminogruppe, Carbonsäuregruppe, Carbonsäureestergruppe, Carbonsäureamidgruppe, Sulfonsäuregruppe, Sulfonsäureestergruppe, Sulfonyl, Thio, Thioether und Nitro ist,
m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist,
T, X, Y und Z jeweils Kohlenstoff bedeuten,
eine m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe an einer der Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z unter Bildung eines dreikernigen aromatischen Ringsystems kondensiert ist und die Silylalkylestergruppe am mittleren Ring des dreikernigen aromatischen Ringsystems substituiert ist,
wobei ein Silylalkylester mit der Formel (I) ausgenommen ist, bei dem
R1, R2 und R3 jeweils Ethyl bedeuten,
R4 und R5 jeweils Wasserstoff bedeuten,
n = 1 ist,
m = 0 ist,
eine unsubstituierte Benzogruppe an der Bindung X-Y kondensiert und die Silylestergruppe am 9-Kohlenstoffatom des dreikernigen aromatischen Ringsystems substituiert ist. - Die erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines Silylalkylesters mit der Formel (I)in der
R1, R2 und R3 gleich oder verschieden sind und Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten,
R4 und R5 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten,
n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist,
R6 ein Substituent ausgewählt aus Halogen, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Hydroxy, Alkoxy, Arylether, substituierte und unsubstituierte Aminogruppe, Carbonsäuregruppe, Carbonsäureestergruppe, Carbonsäureamidgruppe, Sulfonsäuregruppe, Sulfonsäureestergruppe, Sulfonyl, Thio, Thioether und Nitro ist,
m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist,
T, X, Y und Z jeweils Kohlenstoff bedeuten,
eine m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe an einer der Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z unter Bildung eines dreikernigen aromatischen Ringsystems kondensiert ist und die Silylalkylestergruppe am mittleren Ring des dreikernigen aromatischen Ringsystems substituiert ist,
zeichnet sich dadurch aus, dass ein Carbonsäuresalz der Formel IIin der k eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und M ein Metall ist, mit einer Organosiliciumverbindung der Formel (III)bei der A eine nucleofuge Abgangsgruppe bedeutet, umgesetzt wird. - Gegenstand der Erfindung ist auch eine Zusammensetzung, insbesondere eine Lösung, die mindestens einen erfindungsgemäßen Silylalkylester und mindestens ein weiteres reaktives Silan enthält.
- Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer Polysiloxan-Zusammensetzung, insbesondere einer Polysiloxan-Lösung, bei dem die erfindungsgemäße Zusammensetzung zur Verfügung gestellt und der Silylalkylester mit dem reaktiven Silan kondensiert wird.
- Ein noch weiterer Gegenstand ist eine Polysiloxan-Zusammensetzung, insbesondere eine Polysiloxan-Lösung, die durch das obige Verfahren erhältlich ist.
- Die Erfindung betrifft auch ein beschichtetes Substrat, das durch ein Verfahren erhältlich ist, das das Aufbringen der erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder Polysiloxan-Zusammensetzung auf dem Substrat (z.B. eine Halbleitervorrichtung oder ein Silizium-Wafer) und Erwärmen des Substrats mit der darauf aufgebrachten Zusammensetzung oder Polysiloxan-Zusammensetzung umfasst.
- Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung der obigen Zusammensetzung sowie der Polysiloxan-Zusammensetzung zur Herstellung einer Beschichtung auf einem beliebigen Substrat, insbesondere zur Herstellung von anti-reflexierenden Schichten auf einer Halbleitervorrichtung oder einem Silizium-Wafer.
- Schließlich betrifft die Erfindung ein verbessertes Verfahren zur photolithographischen Herstellung eines integrierten Schaltkreismusters.
- In überraschender Weise wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Silylalkylester stabiler gegenüber hydrolytischer und thermischer Einwirkung sind als bisher synthetisierte Verbindungen, die als chromophore Gruppen mehrkernige kondensierte aromatische Kohlenwasserstoffreste enthalten. Außerdem weisen sie eine starke Lichtabsorption, insbesondere im Ultraviolettbereich, z.B. bei Wellenlängen von 193 und 248 nm auf. Dies ermöglicht ihren Einsatz in reflexionsverhindernden Beschichtungsmaterialien bei photolithographischen Anwendungen, insbesondere bei der Herstellung von Halbleitervorrichtungen, die bei den obigen Wellenlängen bestrahlt werden.
- Die durch die Formel (I) dargestellten erfindungsgemäßen Verbindungen sind Silylalkylester von Carbonsäuren eines dreikernigen kondensierten aromatischen Kohlenwasserstoffs.
- Die Reste R1, R2 und R3 sind gleich oder verschieden und bedeuten Alkyl, Aryl und Heteroaryl. In einer bevorzugten Ausführungsform bedeuten die Reste R1, R2 und R3 jeweils Alkyl, noch bevorzugter lineares oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen. Insbesondere sind die Reste R1, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, Butyl, 2-Methylpropyl (iso-Butyl), 1-Methylpropyl (sek.-Butyl) und 1,1-Dimethylethyl (tert.-Butyl). Es ist bevorzugt, dass die Reste R1, R2 und R3 jeweils Methyl oder Ethyl bedeuten, wobei Ethyl am meisten bevorzugt ist.
- Die Reste R4 und R5 in der verbrückenden Gruppe sind gleich oder verschieden und bedeuten Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl und Heteroaryl. Vorzugsweise bedeuten R4 und R5 jeweils Wasserstoff.
- n ist eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5, bevorzugter 1 bis 3, noch bevorzugter 1 oder 3 und am meisten bevorzugt 3.
- R6 ist ein Substituent ausgewählt aus Halogen, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Hydroxy, Alkoxy, Arylether, substituierte und unsubstituierte Aminogruppe, Carbonsäuregruppe, Carbonsäureestergruppe, Carbonsäureamidgruppe, Sulfonsäuregruppe, Sulfonsäureestergruppe, Sulfonyl, Thio, Thioether und Nitro. Bevorzugte Substituenten sind Halogen, Alkyl, Aryl, Hydroxy, Alkoxy und Arylether, wobei Halogen besonders bevorzugt ist.
- Jeder der genannten kohlenwasserstoffhaltigen Reste R1 bis R6 kann jeweils verzweigt oder unverzweigt sein und weitere Substituenten tragen, etwa Alkyl, die wiederum verzweigt oder unverzweigt sein können.
- m ist eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise von 0 bis 2 und insbesondere von 0 bis 1, wobei m = 0 am meisten bevorzugt ist.
- T, X, Y und Z bedeuten jeweils Kohlenstoff. An einer der durch diese Kohlenstoffatome gebildeten Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z ist eine weitere m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe unter Bildung eines dreikernigen aromatischen Ringsystems kondensiert. Die Kondensation mit der m-fach mit R6 substituierten oder unsubstituierten Benzogruppe kann entweder linear an der Bindung X-Y oder angular an einer der Bindungen T-X oder Y-Z erfolgen. Entsprechend handelt es sich bei dem dreikernigen kondensierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest um ein Anthracen- oder um ein Phenanthren-Grundgerüst.
- Als Substituent R6 der an den Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z kondensierten Benzogruppe kommen die bereits zuvor genannten Gruppen in Betracht, die jedoch unabhängig voneinander für die jeweiligen Ringe des dreikernigen kondensierten aromatischen Kohlenwasserstoffrestes ausgewählt werden können.
- Die Silylalkylestergruppe ist am mittleren Ring substituiert, d.h. entweder am 9- oder am 10-Kohlenstoffatom des Anthracen- oder Phenanthren-Grundgerüstes gebunden. Vorzugsweise ist die Silylalkylestergruppe am 9-Kohlenstoffatom gebunden.
- Die jeweils andere Position des mittleren Rings kann ebenfalls einen Substituenten tragen, der vorzugsweise aus den bereits beim Substituenten R6 aufgeführten Reste ausgewählt sein kann. Dabei ist es bevorzugt, dass das Anthracen- bzw. Phenanthren-Grundgerüst am 10-Kohlenstoffatom substituiert ist.
- In einer noch bevorzugteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Silylalkylesters ist eine unsubstituierte Benzogruppe entweder an der Bindung X-Y oder an einer der Bindungen T-X oder Y-Z kondensiert und jeweils ist m = 0. Dies bedeutet, dass das gesamte kondensierte aromatische Ringsystem mit Ausnahme der Silylalkylestergruppe am 9- oder- 10-Kohlenstoffatom keine Substituenten trägt.
- Insgesamt ist somit in der Formel (I) als dreikerniger kondensierter aromatischer Kohlenwasserstoffrest ein Anthracen- oder Phenanthrenrest, der am jeweiligen 9-Kohlenstoffatom mit der Silylalkylestergruppe substituiert ist, am meisten bevorzugt. Im Falle eines Anthracenrestes sind die Verbindungen 9-Anthracencarbonsäure-3-(trimethoxysilyl)propylester oder 9-Anthracencarbonsäure-3-(triethoxysilyl)propylester Beispiele für besonders bevorzugte erfindungsgemäße Silylalkylester. Im Falle eines Phenanthrenrestes sind 9-Phenanthrencarbonsäure(trimethoxysilyl)methylester, 9-Phenanthrencarbonsäure(triethoxysilyl)methylester, 9-Phenanthrencarbonsäure(triethoxysilyl)propylester oder 9-Phenanthrencarbonsäure(triethoxysilyl)propylester Beispiele für besonders bevorzugte erfindungsgemäße Silylalkylester.
- Von den erfindungsgemäßen Silylalkylestern ist eine Verbindung mit der Formel (I) ausgenommen, bei der eine unsubstituierte Benzogruppe an der Bindung X-Y kondensiert ist, n = 1 und m = 0 ist, R1, R2 und R3 jeweils Ethyl und R4 und R5 jeweils Wasserstoff bedeuten und die Silylestergruppe am 9-Kohlenstoffatom des dreikernigen aromatischen Ringsystems substituiert ist. Dabei handelt es sich um 9-Anthracencarbonsäure(triethoxysilyl)methylester.
- Die erfindungsgemäßen Silylalkylester können allgemein als lichtabsorbierende Mittel verwendet werden, insbesondere zur Absorption im ultravioletten Lichtbereich. In überraschender Weise zeigen erfindungsgemäße Silylalkylester, bei denen der dreikernige kondensierte aromatische Kohlenwasserstoffrest ein Phenanthrenrest ist, eine besonders breite Absorption im ultravioletten Lichtbereich auf. Sie absorbieren nicht nur bei einer Wellenlänge von 248 nm wie die auf einem Anthracenrest basierenden Verbindungen, sondern auch bei 193 nm. Im Allgemeinen ermöglicht dies ihre Verwendung als lichtabsorbierende Mittel in modernen photolithographischen Verfahren, z.B. bei der Herstellung von Halbleitern, bei denen die Photoresistschichten bei den genannten Wellenlängen bestrahlt werden, jedoch kürzere Wellenlängen, z.B. 193 nm, zur Erzeugung von Mustern mit immer kleiner werdenden Linienstärken besonders erwünscht sind. Außerdem weisen die erfindungsgemäßen Silylalkylester um die Wellenlängen 248 nm und 193 nm herum eine Absorption in einem ungefähr 10 nm breiten Bereich auf, was ebenfalls für photolithographische Anwendungen von großer Bedeutung ist. Absorbierende Verbindungen mit engen Absorptionspeaks, z.B. mit einer Breite von weniger als 2 nm um die obigen Wellenlängen herum, haben sich als weniger geeignet erwiesen.
- Außerdem war es überraschend, dass erfindungsgemäße Silylalkylester, bei denen in der Formel (I) n = 3 ist und R4 und R5 jeweils Wasserstoff bedeuten, d.h. die Silylgruppe über eine Propylengruppe mit der Estergruppe verbunden ist, sowohl bei den auf einem Anthracen- als auch bei den auf einem Phenanthrenrest basierenden Verbindungen über eine höhere hydrolytische und thermische Stabilität als entsprechende Verbindungen mit n = 1 verfügen.
- Die erfindungsgemäße Zusammensetzung enthält mindestens einen der oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Silylalkylester und mindestens ein weiteres reaktives Silan. Beispielsweise eignen sich solche Zusammensetzungen als Ausgangsmaterial zur Herstellung von Beschichtungen, die bei photolithographischen Verfahren, z.B. bei der Halbleiterproduktion, die aus der Reflexion von durchstrahlendem Licht verursachte Interferenz vermeiden sollen.
- Vorzugsweise ist das reaktive Silan ausgewählt aus Alkoxysilanen und Halogensilanen. Geeignete Alkoxysilane sind beispielsweise ausgewählt aus Triethoxysilan (HTEOS), Tetraethoxysilan (TEOS), Methyltriethoxysilan (MTEOS), Dimethyldiethoxysilan, Tetramethoxysilan (TMOS), Methyltrimethoxysilan (MTMOS), Trimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan (PTEOS), Phenyltrimethoxysilan (PTMOS), Diphenyldiethoxysilan und Diphenyldimethoxysilan. Bevorzugte Halogensilane sind Chlorsilane, z.B. Trichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Ethyltrichlorsilan, Phenyltrichlorsilan, Tetrachlorsilan, Dichlorsilan, Methyldichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Chlortriethoxysilan, Chlortrimethoxysilan, Chlormethyltriethoxysilan, Chlorethyltriethoxysilan, Chlorphenyltriethoxysilan, Chlormethyltrimethoxysilan, Chlorethyltrimethoxysilan und Chlorphenyltrimethoxysilan. Noch bevorzugter ist es, dass das reaktive Silan aus Triethoxysilan (HTEOS), Tetraethoxysilan (TEOS), Methyltriethoxysilan (MTEOS), Tetramethoxysilan (TMOS), Methyltrimethoxysilan (MTMOS), Phenyltriethoxysilan (PTEOS) und Phenyltrimethoxysilan (PTMOS) ausgewählt ist. Tetraethoxysilan (TEOS) und/oder Methyltriethoxysilan (MTEOS) sind am meisten bevorzugt.
- In einer bevorzugten Ausführungsform liegt die erfindungsgemäße Zusammensetzung in Form einer Lösung vor. Folglich enthält die Zusammensetzung vorzugsweise ein Lösungsmittel oder ein Lösungsmittelgemisch. Dabei ist es bevorzugt, dass das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mindestens eine Komponente ausgewählt aus Wasser, linearem oder verzweigtem Alkylalkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, linearem oder verzweigtem Keton mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, linearem oder verzweigtem Carbonsäureester mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und linearem oder verzweigtem Carbonsäureamid mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enhält. Noch bevorzugter ist es, dass das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mindestens eine Komponente ausgewählt aus Wasser, Aceton, 1-Propanol, 2-Propanol, Butanol, Methylisobutylketon, Methoxypropanol, Propoxypropanol, Ethylacetat und Propylacetat enthält. Am meisten bevorzugt sind Wasser, Aceton, 1-Propanol, 2-Propanol und/oder Butanol. Unter "Butanol" sind dabei auch alle Isomere von 1-Butanol zu verstehen, z.B. 2-Butanol oder 2-Methyl-lpropanol.
- Weiterhin enthält die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorzugsweise eine wässrige Lösung mindestens einer Protonensäure und/oder eine wässrige Lösung mindestens eines Säureanhydrids. Eine wässrige Lösung mindestens einer Protonensäure, etwa wässrige Salpetersäurelösung (z.B. 0,1 M-wässrige Salpetersäurelösung), ist bevorzugt. Beipiele für andere geeignete Protonensäuren und Säureanhydride sind Essigsäure, Ameisensäure, Phosphorsäure, Salzsäure und Essigsäureanhydrid.
- Geeignete Mengenanteile der oben angegebenen Komponenten in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung, die unabhängig voneinander ausgewählt werden können, sind wie folgt:
- – 0,5 bis 10 Gew.-% (bevorzugter 1 bis 4 Gew.-% und noch bevorzugter 2 bis 3 Gew.-%) erfindungsgemäßer Silylalkylester,
- – 1 bis 30 Gew.-% (bevorzugter 5 bis 20 Gew.-% und noch bevorzugter 5 bis 15 Gew.-%) reaktives Silan,
- – 60 bis 98 Gew.-% (bevorzugter, 80 bis 95 Gew.-% und noch bevorzugter 85 bis 90 Gew.-%) Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch und
- – 10–5 bis 5·10–3 Gew.-% (bevorzugter 10–4 bis 10–3 Gew.-% und noch bevorzugter 10–4 bis 3·10–4 Gew.-%) Protonensäure und/oder Säureanhydrid.
- Geeigneterweise wird die mindestens eine Protonensäure und/oder das mindestens eine Säureanhydrid in Form einer wässrigen Lösung zugegeben, z.B. 0,001 bis 0,5 Gew.-%, bevorzugter 0,01 bis 0,1 Gew.-% und noch bevorzugter 0,01 bis 0,03 Gew.-% einer 1 Gew.-% wässrigen Lösung dieser Komponenten.
- In bestimmten Fällen kann es vorteilhaft sein, dass die erfindungsgemäße Zusammensetzung Hilfsstoffe enthält, z.B. Netzmittel. Geeignete Netzmittel sind jeweils langkettige Alkyl- und Arylsulfonsäuren, Alkyl- und Arylcarbonsäuren, teil- oder perfluorierte Alkyl- und Arylsulfonsäuren und teil- oder perfluorierte Alkyl- und Arylcarbonsäuren sowie deren jeweilige Salze. Vorzugsweise beträgt der Mengenanteil an Hilfsstoff in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung 0,001 bis 1 Gew.-% und bevorzugter 0,01 bis 0,1 Gew.-%.
- Die in "Gew.-%" angegebenen Anteile der genannten Komponenten beziehen sich auf das Gewicht der gesamten Zusammensetzung.
- Die erfindungsgemäße Zusammensetzung wird vorzugsweise so hergestellt, dass die Ausgangskomponenten in einer beliebigen Reihenfolge zusammengefügt und gegebenenfalls gemischt bzw. homogenisiert werden, wobei Fachleuten bekannte Methoden eingesetzt werden. Beispielsweise kann zunächst nur erfindungsgemäßer Silylalkylester, reaktives Silan und Lösungsmittel bzw. Lösungsmittelgemisch gemischt werden und anschließend die wässrige Lösung mindestens einer Protonensäure und/oder wässrige Lösung mindestens eines Säureanhydrids zugegeben werden.
- Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung einer Polysiloxan-Zusammensetzung, insbesondere einer Polysiloxan-Lösung, wird die oben beschriebene Zusammensetzung zur Verfügung gestellt wird und der Silylalkylester mit dem reaktiven Silan kondensiert. Im Allgemeinen wird dabei lineares und/oder vernetztes Polyorganosiloxan gebildet, das im Folgenden auch als "Glasmatrix" bezeichnet wird. Vorzugsweise wird die Kondensation des Silylalkylesters mit dem reaktiven Silan so gesteuert, dass Polysiloxan mit niedrigem Molekulargewicht und Vernetzungsgrad gebildet wird, das im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelöst oder suspendiert ist.
- In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Kondensation des Silylalkylesters mit dem reaktiven Silan unter Erwärmung durchgeführt. Dazu wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung vorzugsweise für 1 bis 24 Stunden, bevorzugter 1 bis 10 Stunden und noch bevorzugter 2 bis 6 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 100°C, bevorzugter von 40 bis 80°C und noch bevorzugter von 60 bis 80°C erwärmt. Es ist auch möglich, die erfindungsgemäße Zusammensetzung einfach unter Rückfluss zu erhitzen, wobei sich der erforderliche Temperaturbereich nach dem Siedepunkt des verwendeten Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches richtet. Je nach den Mengenanteilen der einzelnen Komponenten in der erfindungsgemäßen Zusammensetzung sind unterschiedliche Temperaturen und Reaktionszeiten erforderlich, um vorzugsweise kurzkettiges und gering vernetztes Polyorganosiloxan zu erhalten. Dies kann von Fachleuten in wenigen Schritten optimiert werden. Eine Kontrolle des gewünschten Vernetzungsgrads ist z.B. durch Viskositätsmessungen möglich.
- Wenn die erfindungsgemäße Polysiloxan-Zusammensetzung auf ein Substrat, z.B. eine Halbleiterscheibe, aufgebracht wird, kann durch Erhitzen eine harte (glasartige) Schicht erzeugt werden, in der Polysiloxan mit höherem Molekulargewicht und Vernetzungsgrad vorliegt.
- Der lichtabsorbierende, erfindungsgemäße Silylalkylester wird möglicherweise entweder in den Zwischenräumen der Glasmatrix eingebaut oder chemisch an das Polysiloxan gebunden. Es wird vermutet, dass die zugängliche reaktive Gruppe der erfindungsgemäßen Verbindungen eine chemische Bindung an das Polysiloxan ermöglicht und sich dies besonders vorteilhaft auf die antireflexierenden Eigenschaften der Beschichtungen auswirkt.
- Gegebenenfalls kann es vorteilhaft sein, dass bei der Herstellung die Polysiloxan-Zusammensetzung während oder nach der Kondensation Verdünnungslösungsmittel zugegeben wird. Durch Variation des Anteils an Lösungsmittel (einschließlich Verdünnungslösungsmittel) in der Polysiloxan-Zusammensetzung ist es nämlich möglich, die Dicke einer auf einem Substrat aufgebrachten Beschichtung entsprechend einzustellen. Geeignete Verdünnungslösungsmittel sind Methanol, Ethanol, 2-Propanol, Butanol, Aceton, Propylacetat, Ethyllactat, Propylenglykolpropylether, Diacetonalkohol und Methoxypropanol. Bevorzugt sind Verdünnungslösungsmittel mit hohen Siedepunkten wie Ethyllactat und Propylenglykolpropylether, weil diese vermutlich die Wahrscheinlichkeit von Blasenbildung in den Beschichtungen herabsetzen. Dagegen können Lösungsmittel mit geringeren Siedepunkten zu Hohlräumen führen, wenn sie unter einer vernetzten oberen Schicht eingeschlossen werden und aufgrund des für die Härtung erforderlichen Brennprozesses wieder entweichen.
- Anstelle des obigen einstufigen Verfahrens ist es ebenfalls denkbar, die oben angegebenen Komponenten der erfindungsgemäßen Zusammensetzung und gegebenenfalls Verdünnungslösungsmittel schrittweise in beliebiger Reihenfolge zu mischen und nach irgendeinem, mehreren oder jedem einzelnen Zugabeschritt zu kondensieren.
- Gegebenenfalls kann es notwendig sein, feste, unlösliche Bestandteile aus der Polysiloxan-Zusammensetzung, z.B. mit Hilfe von Standardfiltrationstechniken, abzutrennen, bevor sie für die Endverwendung zur Verfügung steht.
- Die erfindungsgemäße Zusammensetzung sowie die erfindungsgemäße Polysiloxan-Zusammensetzung, die durch das oben beschriebene Verfahren erhältlich ist, können insbesondere zur Herstellung einer Beschichtung auf einem beliebigen Substrat, etwa einer Halbleitervorrichtung, einem Silicium-Wafer, einer Glasplatte, einer Metallplatte und dergleichen, verwendet werden. Für die Aufbringung ist jedes Fachleuten bekannte Beschichtungsverfahren geeignet, z.B. das Schleuderverfahren, Walzenbeschichtungsverfahren, Tauch- und Hochziehverfahren, Sprühverfahren, Siebdruckverfahren und Bürstenverfahren. Vorzugsweise wird die erfindungsgemäße Zusammensetzung bzw. Polysiloxan-Zusammensetzung auf das Substrat aufgebracht und das Substrat mit der darauf aufgebrachten Zusammensetzung oder Polysiloxan-Zusammensetzung erwärmt. Für die Aufbringung werden in der Halbleiterherstellung typischerweise Schleuderverfahren eingesetzt. Solche Verfahren umfassen einen ersten Drehvorgang zur Aufbringung der Beschichtungsmaterialien sowie einen zweiten Drehvorgang zur Ausbildung einer Schicht mit einer bestimmten Dicke. Daran schließt sich mindestens ein thermischer Brennschritt an, um die harte (glasartige) Schicht zu erzeugen. Typische Verfahren arbeiten beim zweiten Drehvorgang mit 1000 bis 4000 UpM für etwa 20 Sekunden sowie mit zwei oder drei Brennschritten bei Temperaturen von 80 bis 300°C für jeweils etwa 1 Minute.
- Die so erzeugten Schichten weisen lichtabsorbierende und antireflexierende Eigenschaften auf. Außerdem sind sie dazu geeignet, die unebene Topographie eines Substrats oder einer darunterliegenden Schicht zu ebnen, so dass Abweichungen in der Dicke der darüberliegenden Schicht bzw. Schichten vermindert werden können.
- Das erfindungsgemäße Verfahren zur photolitographischen Herstellung eines integrierten Schaltkreismusters auf einem Substrat umfasst die folgenden Schritte:
- (a) Bestrahlen eines Stapels, der das untenliegende Substrat, eine obenliegende Photoresistschicht, mindestens eine aus der erfindungsgemäßen Zusammensetzung oder Polysiloxan-Zusammensetzung gebildete anti-reflexierende Schicht und gegebenenfalls mindestens eine zu strukturierende Schicht aufweist, die jeweils zwischen dem Substrat und der Photoresistschicht angeordnet sind, durch eine Maske,
- (b) Entwickeln des bestrahlten Stapels unter Bildung von Öffnungen in der Photoresistschicht,
- (c) Ätzen eines ersten Musters in die mindestens eine antireflexierende Schicht und gegebenenfalls mindestens eine zu strukturierende Schicht durch die Öffnungen und
- (d) Strippen der Photoresistschicht, der mindestens einen antireflexierenden Schicht und gegebenenfalls der mindestens einen zu strukturierenden Schicht unter Bildung des integrierten Schaltkreismusters.
- Vorzugsweise ist das Substrat eine Halbleitervorrichtung oder ein Silizium-Wafer. Weiter ist es bevorzugt, dass in Schritt (a) der Stapel mit ultraviolettem Licht bei einer Wellenlänge von weniger als 260 nm, insbesondere 193 nm oder 248 nm bestrahlt wird. Geeignete Materialien und Verfahren, um die Schritte Bestrahlen, Entwickeln, Ätzen und Strippen durchzuführen, sind Fachleuten wohl bekannt. Für weitere Einzelheiten wird hier auf die bereits zuvor genannte
WO-A-00/77575 - Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Silylalkylesters der Formel (I) wird ein Carbonsäuresalz der Formel (II)in der k eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und M ein Metall ist,
mit einer Organosiliciumverbindung der Formel (III)bei der A eine nucleofuge Abgangsgruppe bedeutet,
umgesetzt. - In dem Carbonsäuresalz der Formel (II) ist das Metall M vorzugsweise ausgewählt ist aus den Gruppen Ia, IIa, IIIa, IVa, Ib, IIb, IVb und VIIIb des Periodensystems. Insbesondere ist M ein einwertiges Metall, d.h: k = 1. Dabei ist es bevorzugt, dass M aus Metallen der Gruppe Ia, bevorzugter aus Lithium, Natrium und Kalium und noch bevorzugter aus Natrium und Kalium ausgewählt ist, wobei Kalium am meisten bevorzugt ist.
- R6 ist ein Substituent ausgewählt aus Halogen, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Hydroxy, Alkoxy, Arylether, substituierte und unsubstituierte Aminogruppe, Carbonsäuregruppe, Carbonsäureestergruppe, Carbonsäureamidgruppe, Sulfonsäuregruppe, Sulfonsäureestergruppe, Sulfonyl, Thio, Thioether und Nitro. Bevorzugte Substituenten sind Halogen, Alkyl, Aryl, Hydroxy, Alkoxy und Arylether, wobei Halogen besonders bevorzugt ist.
- m ist eine ganze Zahl von 0 bis 4, vorzugsweise von 0 bis 2 und insbesondere von 0 bis 1, wobei m = 0 am meisten bevorzugt ist.
- Weiterhin bedeuten in der Formel (II) T, X, Y und Z jeweils Kohlenstoff. An einer der durch diese Kohlenstoffatome gebildeten Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z ist eine weitere m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe unter Bildung eines dreikernigen aromatischen Ringsystems kondensiert. Die Kondensation mit der m-fach mit R6 substituierten oder unsubstituierten Benzogruppe kann entweder linear an der Bindung X-Y oder angular an einer der Bindungen T-X oder Y-Z erfolgen. Entsprechend handelt es sich bei dem dreikernigen kondensierten aromatischen Kohlenwasserstoffrest um ein Anthracen- oder um ein Phenanthren-Grundgerüst.
- Als Substituent R6 der an den Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z kondensierten Benzogruppe kommen die bereits zuvor genannten Gruppen in Betracht, die jedoch unabhängig voneinander für die jeweiligen Ringe des dreikernigen kondensierten aromatischen Kohlenwasserstoffrestes ausgewählt werden können.
- Die Carboxylatgruppe ist am mittleren Ring substituiert, d.h. entweder am 9- oder am 10-Kohlenstoffatom des Anthracen- oder Phenanthren-Grundgerüstes gebunden. Vorzugsweise ist die Carboxylatgruppe am 9-Kohlenstoffatom gebunden.
- Die jeweils andere Position des mittleren Rings kann ebenfalls einen Substituenten tragen, der vorzugsweise aus den bereits beim Substituenten R6 aufgeführten Reste ausgewählt sein kann. Dabei ist es bevorzugt, dass das Anthracen- bzw. Phenanthren-Grundgerüst am 10-Kohlenstoffatom substituiert ist.
- Noch bevorzugter ist, dass eine unsubstituierte Benzogruppe entweder an der Bindung X-Y oder an einer der Bindungen T-X oder Y-Z kondensiert ist und jeweils m = 0 ist. Dies bedeutet, dass das gesamte kondensierte aromatische Ringsystem mit Ausnahme der Carboxylatgruppe am 9- oder -10-Kohlenstoffatom keine Substituenten trägt.
- Insgesamt ist somit als dreikerniger kondensierter aromatischer Kohlenwasserstoffrest in dem Carbonsäuresalz der Formel (II) ein Rnthracen- oder Phenanthrenrest, der am jeweiligen 9-Kohlenstoffatom mit der Carboxylatgruppe substituiert ist, am meisten bevorzugt.
- Besonders bevorzugte Carbonsäuresalze der Formel (II) sind ausgewählt aus 9-Anthracencarbonsäure-Natriumsalz, 9-Anthracencarbonsäure-Kaliumsalz, 9-Phenanthrencarbonsäure-Natriumsalz und 9-Phenanthrencarbonsäure-Kaliumsalz.
- In der Organosiliciumverbindung der Formel (III) bedeutet A eine nucleofuge Abgangsgruppe. Vorzugsweise ist A ausgewählt aus Halogen, Hydroxy, Alkoxy, Arylether, substituierte und unsubstituierte Aminogruppe, Thio, Thioether, Carbonsäureestergruppe (z.B. Acetat oder Trifluoracetat), Alkylsulfonat (z.B. Methansulfonat bzw. Mesylat) und Arylsulfonat (z.B. 4-Methylbenzolsulfonat bzw. Tosylat). Es ist bevorzugt, dass die nucleofuge Abgangsgruppe A Halogen bedeutet,. bevorzugter Chlor und/oder Brom, wobei Chlor am meisten bevorzugt ist. Im Allgemeinen ist n eine ganze Zahl von 1 bis 10, vorzugsweise 1 bis 5, bevorzugter 1 bis 3, noch bevorzugter 1 oder 3 und am meisten bevorzugt 3. Als Reste R1, R2, R3, R4 und R5 kommen diejenigen Gruppen in Betracht, die bereits im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Silylalkylestern diskutiert wurden.
- Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Carbonsäuresalz der Formel (II) mit der Organosiliciumverbindung der Formel (III) in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch umgesetzt, aus dem das dabei gebildete Metallsalz der Formel MAk ausfällt. Darüber hinaus ist es besonders vorteilhaft, wenn das gewünschte Endprodukt, der erfindungsgemäße Silylalkylester, im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelöst bzw. suspendiert bleibt. Hierfür können alle üblichen Lösungsmittel verwendet werden. Es ist jedoch bevorzugt, dass das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mindestens eine Komponente ausgewählt aus dipolar aprotischen Lösungsmitteln enthält, wobei N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methylpyrrolidon, Dimethylsulfoxid, 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon, Tetramethylharnstoff und Tetrahydrothiophen-1,1-dioxid (Sulfolan) noch bevorzugter sind. Am meisten bevorzugt sind N,N-Dimethylformamid und/oder N,N-Dimethylacetamid.
- Das Molverhältnis des Carbonsäuresalzes (II) zur Organosiliciumverbindung (III) beträgt vorzugsweise 1:1 bis 1:2 und bevorzugter 1:1. Vorzugsweise wird die Umsetzung der Verbindungen (II) und (III) für 0, 5 bis 15 Stunden, bevorzugter 1 bis 4 Stunden bei Temperaturen von 60 bis 200°C, bevorzugter 100 bis 140°C durchgeführt.
- In überraschender Weise konnten durch das obige Verfahren Silylalkylester in höherer Reinheit und Ausbeute erhalten werden, als es mit bisherigen Verfahren möglich war. Da bei der Umsetzung des Carbonsäuresalzes der Formel (II) mit der Organosiliciumverbindung der Formel (III) ein im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch unlösliches Metallsalz (z.B. ein Alkalimetallhalogenid) gebildet wird, kann dieses während der Reaktion fortwährend aus dem Reaktionsraum entfernt werden und somit das Reaktionsgleichgewicht praktisch vollständig auf die Produktseite verschoben werden, so dass die Ausbeute quantitativ ist.
- Um das gewünschte Endprodukt zu isolieren, kann das Reaktionsgemisch mit üblichen Methoden aufgearbeitet werden. Eine sehr hohe Reinheit des Endprodukts erfordert z.B. die Entfernung von mechanischen Verunreinigungen oder Verunreinigungen durch Metalle im ppm-Bereich. Dies kann wahlweise durch Destillation im Vakuum, bevorzugter durch Fachleuten bekannte Destillationstechniken zur Herstellung hochreiner Produkte, insbesondere Dünnschicht- oder Kurzwegverdampfung (z.B. unter Verwendung von Drehband- oder Spinnbandkolonnen), oder durch Umkristallisation erfolgen. Zum Umkristallisieren eignen sich Kohlenwasserstoffe oder Kohlenwasserstoffgemische, wobei Hexan, Heptan, Octan, Cyclohexan und Methylcyclohexan bevorzugt sind.
- Geeigneterweise erfolgt die Herstellung der erfindungsgemäßen Silylalkylester unter Inertgas-Atmosphäre (z.B. Stickstoff), um Oxidationen durch Luftsauerstoff (z.B. des Anthracen- bzw. Phenanthrenrestes zu einem Anthrachinon- bzw. Phenanthrenchinonrest) sowie Feuchtigkeit, die die Estergruppe hydrolysiert, zu vermindern. Außerdem ist es bevorzugt, unter Lichtausschluss zu arbeiten, da z.B. Anthracenverbindungen bei Bestrahlung infolge einer photochemischen Reaktion dimerisieren können.
- Die folgenden Beispiele erläutern die vorliegende Erfindung. Wenn nichts anderes angegeben ist, sind alle Prozentangaben auf das Gewicht bezogen.
- Beispiele
- Grundsätzlich wurden alle Synthese- und Aufarbeitungsschritte unter Inertgas (z.B. Stickstoff) sowie unter Feuchtigkeits- und Lichtausschluss durchgeführt. Die verwendeten Reagenzien wurden vor ihrer Verwendung getrocknet. Die erhaltenen Produkte wurden unter Inertgas sowie unter Feuchtigkeits- und Lichtausschluss aufbewahrt.
- Beispiel 1a: Erfindungsgemäße Synthese von 9-Anthracencarbonsäure(triethoxysilyl)methylester
- 5 g 9-Anthracencarbonsäure-Kaliumsalz wurden mit 50 ml N,N-Dimethylformamid suspendiert. Es wurden 5 ml Chlormethyltriethoxysilan zugegeben. Die Mischung wurde 1 h bei 100 °C gerührt, dann auf 20°C gekühlt, abgesaugt und der Rückstand mit 60 ml n-Heptan gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden im Vakuum eingeengt, es wurden 50 ml n-Heptan zugegeben, 15 min gerührt, dann abgesaugt, der Rückstand mit n-Heptan gewaschen und die vereinigten Filtrate im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde im Vakuum bei 0,01 mbar getrocknet. Die Ausbeute war quantitativ. Die Reinheit lag bei über 95% (GC). Hellgelber Feststoff; Fp.: 63°C; Kp: 190°C/0,01 mbar.
- Beispiel 1b: Synthese von 9-Anthracencarbonsäure(triethoxysilyl) methylester (Vergleich)
- 9-Anthracencarbonsäure(triethoxysilyl)methylester wurde gemäß Beispiel 14 auf Seite 18 der
WO 00/77575 A1 - Der Vergleich beider Verfahren zeigt, dass die erfindungsgemäße Herstellung hinsichtlich der Ausbeute und Reinheit des Endprodukts überlegen ist, da es einen hellgelben Feststoff mit einem Schmelzpunkt von 63°C und einem Gehalt an der gewünschten Verbindung von über 95% ergibt. Um eine solche Ausbeute und Reinheit zu erreichen, ist lediglich eine Filtration und Entfernung von Lösungsmittel notwendig. Dadurch wird die Aufarbeitung des Reaktionsgemisches gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren vereinfacht, bei dem zusätzlich zum Dekantieren und Entfernen von Lösungsmittel eine aufwendige säulenchromatographische Reinigung erfolgen muss. Um eine noch höhere Reinheit zu erreichen, kann beim erfindungsgemäßen Verfahren eine weitere Reinigung durch Umkristallisation oder Destillation erfolgen.
- Beispiel 2: 9-Phenanthrencarbonsäure(triethoxysilyl)methylester
- 5 g 9-Phenanthrencarbonsäure-Kaliumsalz wurden mit 50 ml N,N-Dimethylformamid suspendiert. Es wurden 5 ml Chlormethyltriethoxysilan zugegeben. Die Mischung wurde 1 h bei 120°C gerührt, dann auf 20°C gekühlt, abgesaugt und der Rückstand mit 60 ml n-Heptan gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurde im Vakuum eingeengt. Es wurden 50 ml n-Heptan zugegeben, 15 min gerührt, dann abgesaugt, der Rückstand mit n-Heptan gewaschen und die vereinigten Filtrate im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde im Vakuum bei 0,01 bar getrocknet. Die Ausbeute war quantitativ. Die Reinheit lag bei über 95% (GC). Hellgelber Feststoff, Fp.: 26°C.
- Beispiel 3: 9-Anthracencarbonsäure-3-(triethoxysilyl)propylester
- 5 g 9-Anthracencarbonsäure-Kaliumsalz wurden mit 50 ml N,N-Dimethylacetamid suspendiert. Es wurden 5,6 ml (3-Chlorpropyl)triethoxysilan zugegeben. Die Mischung wurde 2 h bei 100°C gerührt, dann auf 20°C gekühlt, abgesaugt und der Rückstand mit 60 ml Toluol gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden im Vakuum eingeengt, es wurden 50 ml Toluol zugegeben, 15 min gerührt, dann abgesaugt, der Rückstand mit Toluol gewaschen und die vereinigten Filtrate im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde im Vakuum bei 0,01 mbar getrocknet. Die Ausbeute war quantitativ. Die Reinheit lag bei über 95% (GC). Gelbe Flüssigkeit; Fp.: < 25°C; Kp: 210°C/0,01 mbar.
- Beispiel 4: 9-Anthracencarbonsäure-3-(trimethoxysilyl)propylester
- 5 g 9-Anthracencarbonsäure-Natriumsalz wurden mit 50 ml N,N-Dimethylformamid suspendiert. Es wurden 4,7 ml (3-Chlorpropyl)trimethoxysilan zugegeben. Die Mischung wurde 2 h bei 120°C gerührt, dann auf 20°C gekühlt, abgesaugt und der Rückstand mit 60 ml n-Hexan gewaschen. Die vereinigten Filtrate wurden im Vakuum eingeengt, es wurden 50 ml n-Hexan zugegeben, 15 min gerührt, dann abgesaugt, der Rückstand mit n-Hexan gewaschen und die vereinigten Filtrate im Vakuum eingeengt. Der Rückstand wurde im Vakuum bei 0,01 mbar getrocknet. Die Ausbeute war quantitativ. Die Reinheit lag bei über 95% (GC). Gelbe Flüssigkeit; Fp.: < 25°C; Kp: 205°C/0,01 mbar.
Claims (45)
- Silylalkylester mit der Formel (I)dadurch gekennzeichnet, dass R1, R2 und R3 gleich oder verschieden sind und Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten, R4 und R5 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten, n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, R6 ein Substituent ausgewählt aus Halogen, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Hydroxy, Alkoxy, Arylether, substituierte und unsubstituierte Aminogruppe, Carbonsäuregruppe, Carbonsäureestergruppe, Carbonsäureamidgruppe, Sulfonsäuregruppe, Sulfonsäureestergruppe, Sulfonyl, Thio, Thioether und Nitro ist, m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist, T, X, Y und Z jeweils Kohlenstoff bedeuten, eine m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe an einer der Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z unter Bildung eines dreikernigen aromatischen Ringsystems kondensiert ist und die Silylalkylestergruppe am mittleren Ring des dreikernigen aromatischen Ringsystems substituiert ist, wobei ein Silylalkylester mit der Formel (I) ausgenommen ist, bei dem R1, R2 und R3 jeweils Ethyl bedeuten, R4 und R5 jeweils Wasserstoff bedeuten, n = 1 ist, m = 0 ist, eine unsubstituierte Benzogruppe an der Bindung X-Y kondensiert ist und die Silylestergruppe am 9-Kohlenstoffatom des dreikernigen aromatischen Ringsystems substituiert ist.
- Silylalkylester nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass R1, R2 und R3 jeweils Alkyl bedeuten.
- Silylalkylester nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass R1, R2 und R3 unabhängig voneinander ausgewählt sind aus Methyl, Ethyl, n-Propyl, iso-Propyl, n-Butyl, 2-Methylpropyl, 1-Methylpropyl und 1,1-Dimethylethyl.
- Silylalkylester nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R1, R2 und R3 jeweils Methyl oder Ethyl bedeuten.
- Silylalkylester nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass R4 und R5 jeweils Wasserstoff bedeuten.
- Silylalkylester nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass n eine ganze Zahl von 1 bis 5, insbesondere von 1 bis 3, noch bevorzugter von 1 oder 3 und am meisten bevorzugt 3 ist.
- Silylalkylester nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe an der Bindung X-Y kondensiert ist.
- Silylalkylester nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine unsubstituierte Benzogruppe an der Bindung X-Y kondensiert ist und m = 0 ist.
- Silylalkylester nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe an einer der Bindungen T-X oder Y-Z kondensiert ist.
- Silylalkylester nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine unsubstituierte Benzogruppe an einer der Bindungen T-X oder Y-Z kondensiert ist und m = 0 ist.
- Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens einen Silylalkylester gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 und mindestens ein weiteres reaktives Silan enthält.
- Zusammensetzung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Silan ausgewählt ist aus Alkoxysilanen und Halogensilanen, insbesondere Chlorsilanen.
- Zusammensetzung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Silan ausgewählt ist aus Triethoxysilan (HTEOS), Tetraethoxysilan (TEOS), Methyltriethoxysilan (MTEOS), Dimethyldiethoxysilan, Tetramethoxysilan (TMOS), Methyltrimethoxysilan (MTMOS), Trimethoxysilan, Dimethyldimethoxysilan, Phenyltriethoxysilan (PTEOS), Phenyltrimethoxysilan (PTMOS), Diphenyldiethoxysilan, Diphenyldimethoxysilan, Trichlorsilan, Methyltrichlorsilan, Ethyltrichlorsilan, Phenyltrichlorsilan, Tetrachlorsilan, Dichlorsilan, Methyldichlorsilan, Dimethyldichlorsilan, Chlortriethoxysilan, Chlortrimethoxysilan, Chlormethyltriethoxysilan, Chlorethyltriethoxysilan, Chlorphenyltriethoxysilan, Chlormethyltrimethoxysilan, Chlorethyltrimethoxysilan und Chlorphenyltrimethoxysilan.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das reaktive Silan ausgewählt ist aus Triethoxysilan (HTEOS), Tetraethoxysilan (TEOS), Methyltriethoxysilan (MTEOS), Tetramethoxysilan (TMOS), Methyltrimethoxysilan (MTMOS), Phenyltriethoxysilan (PEOS) und Phenyltrimethoxysilan (PTMOS).
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch enthält.
- Zusammensetzung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mindestens eine Komponente ausgewählt aus Wasser, linearem oder verzweigtem Alkylalkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, linearem oder verzweigtem Keton mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, linearem oder verzweigtem Carbonsäureester mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen und linearem oder verzweigtem Carbonsäureamid mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen enthält.
- Zusammensetzung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch mindestens eine Komponente ausgewählt aus Wasser, Aceton, 1-Propanol, 2-Propanol, Butanol, Methylisobutylketon, Methoxypropanol, Propoxypropanol, Ethylacetat und Propylacetat enthält.
- Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine wässrige Lösung mindestens einer Protonensäure und/oder eine wässrige Lösung mindestens eines Säureanhydrids enthält.
- Zusammensetzung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Protonensäure Salpetersäure ist.
- Verfahren zur Herstellung einer Polysiloxan-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 19 zur Verfügung gestellt wird und der Silylalkylester mit dem reaktiven Silan kondensiert wird.
- Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kondensation des Silylalkylesters mit dem reaktiven Silan unter Erwärmung durchgeführt wird.
- Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung für 1 bis 24 Stunden, bevorzugter für 1 bis 10 Stunden und noch bevorzugter für 2 bis 6 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 100°C, bevorzugter von 40 bis 80°C und noch bevorzugter von 60 bis 80°C erwärmt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Kondensation Polysiloxan mit niedrigem Molekulargewicht und Vernetzungsgrad gebildet wird, das im Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch gelöst oder suspendiert ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass während oder nach der Kondensation Verdünnungslösungsmittel zugegeben wird.
- Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Verdünnungslösungsmittel mindestens eine Komponente ausgewählt aus Methanol, Ethanol, 2-Propanol, Butanol, Aceton, Propylacetat, Ethyllactat, Propylenglykolpropylether Diacetonalkohol und Methoxypropanol enthält.
- Polysiloxan-Zusammensetzung, dadurch gekennzeichnet, dass sie durch ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 20 bis 25 erhältlich ist.
- Beschichtetes Substrat, erhältlich durch ein Verfahren, dass das Aufbringen der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19 oder einer Polysiloxan-Zusammensetzung gemäß Anspruch 26 auf dem Substrat und Erwärmen des Substrates mit der darauf aufgebrachten Zusammensetzung oder Polysiloxan-Zusammensetzung unter Bildung einer Schicht umfasst.
- Beschichtetes Substrat nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufbringen der Zusammensetzung oder der Polysiloxan-Zusammensetzung mittels Schleudertechniken erfolgt.
- Beschichtetes Substrat nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ausgewählt ist aus einer Halbleitervorrichtung, einem Silizium-Wafer, einer Glasplatte und einer Metallplatte.
- Verwendung einer Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19 oder einer Polysiloxan-Zusammensetzung gemäß Anspruch 26 zur Herstellung einer Beschichtung auf einem Substrat.
- Verwendung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung oder die Polysiloxan-Zusammensetzung auf das Substrat aufgebracht und das Substrat mit der darauf aufgebrachten Zusammensetzung oder Polysiloxan-Zusammensetzung erwärmt wird.
- Verwendung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusammensetzung oder die Polysiloxan-Zusammensetzung mittels Schleudertechniken auf das Substrat aufgebracht wird.
- Verwendung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Halbleitervorrichtung oder ein Silizium-Wafer ist.
- Verfahren zur photolitographischen Herstellung eines integrierten Schaltkreismusters auf einem Substrat, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Bestrahlen eines Stapels, der das untenliegende Substrat, eine obenliegende Photoresistschicht, mindestens eine aus der Zusammensetzung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 19 oder der Polysiloxan-Zusammensetzung gemäß Anspruch 26 gebildete anti-reflexierende Schicht und gegebenenfalls mindestens eine zu strukturierende Schicht aufweist, die jeweils zwischen dem Substrat und der Photoresistschicht angeordnet sind, durch eine Maske, (b) Entwickeln des bestrahlten Stapels unter Bildung von Öffnungen in der Photoresistschicht, (c) Ätzen eines ersten Musters in die mindestens eine antireflexierende Schicht und gegebenenfalls mindestens eine zu strukturierende Schicht durch die Öffnungen und (e) Strippen der Photoresistschicht, der mindestens einen anti-reflexierenden Schicht und gegebenenfalls der mindestens einen zu strukturierenden Schicht unter Bildung des integrierten Schaltkreismusters.
- Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat eine Halbleitervorrichtung oder ein Silizium-Wafer ist.
- Verfahren nach Anspruch 34 oder 35, dadurch gekennzeichnet, dass der Stapel in Stufe (a) mit ultraviolettem Licht bei einer Wellenlänge von weniger als 260 nm, insbesondere 193 nm oder 248 nm bestrahlt wird.
- Verfahren zur Herstellung eines Silylalkylesters mit der Formel (I)in der R1, R2 und R3 gleich oder verschieden sind und Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten; R4 und R5 gleich oder verschieden sind und Wasserstoff, Halogen, Alkyl, Aryl und Heteroaryl bedeuten, n eine ganze Zahl von 1 bis 10 ist, R6 ein Substituent ausgewählt ist aus Halogen, Alkyl, Aryl, Heteroaryl, Hydroxy, Alkoxy, Arylether, substituierte und unsubstituierte Aminogruppe, Carbonsäuregruppe, Carbonsäureestergruppe, Carbonsäureamidgruppe, Sulfonsäuregruppe, Sulfonsäureestergruppe, Sulfonyl, Thio, Thioether und Nitro, m eine ganze Zahl von 0 bis 4 ist, T, X, Y und Z jeweils Kohlenstoff bedeuten, eine m-fach mit R6 substituierte oder unsubstituierte Benzogruppe an einer der Bindungen T-X, X-Y oder Y-Z unter Bildung eines dreikernigen aromatischen Ringsystems kondensiert ist und die Silylalkylestergruppe am mittleren Ring des dreikernigen aromatischen Ringsystems substituiert ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Carbonsäuresalz der Formel (II)in der k eine ganze Zahl von 1 bis 4 ist und M ein Metall ist, mit einer Organosiliciumverbindung der Formel (III)bei der A eine nucleofuge Abgangsgruppe bedeutet, umgesetzt wird.
- Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall M ausgewählt ist aus den Gruppen Ia, IIa, IIIa, IVa, Ib, IIb, IVb und VIIIb des Periodensystems.
- Verfahren nach Anspruch 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass k = 1 ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 39, dadurch gekennzeichnet, dass M ausgewählt ist aus Metallen der Gruppe Ia.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall M ausgewählt ist aus Lithium, Natrium und Kalium.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 41, dadurch gekennzeichnet, dass das Metall M Natrium und/oder Kalium und insbesondere Kalium ist.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 42, dadurch gekennzeichnet, dass die nucleofuge Abgangsgruppe A Halogen, bevorzugter Chlor und/oder Brom und noch bevorzugter Chlor bedeutet.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 37 bis 43, dadurch gekennzeichnet, dass das Carbonsäuresalz der Formel (II) mit der Organosiliciumverbindung der Formel (III) in einem Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch umgesetzt wird, aus dem das dabei gebildete Metallsalz der Formel MAk ausfällt.
- Verfahren nach Anspruch 44, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösungsmittel oder Lösungsmittelgemisch N,N-Dimethylformamid und/oder N,N-Dimethylacetamid eingesetzt wird.
Priority Applications (10)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10227807A DE10227807A1 (de) | 2002-06-21 | 2002-06-21 | Silylalkylester von Anthracen- und Phenanthrencarbonsäuren |
| TW092115124A TW200400418A (en) | 2002-06-21 | 2003-06-03 | Silyl alkyl esters of anthracene-and phenanthrene carboxylic acids |
| AU2003242741A AU2003242741A1 (en) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | Silyl alkyl esters of anthracene- and phenanthrene carboxylic acids |
| PCT/EP2003/006534 WO2004000853A1 (en) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | Silyl alkyl esters of anthracene- and phenanthrene carboxylic acids |
| US10/518,060 US20060052569A1 (en) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | Silyl alkyl esters of anthracene-and phenanthrene carboxylic acids |
| JP2004514820A JP2005535616A (ja) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | アントラセンカルボン酸及びフェナントレンカルボン酸のシリルアルキルエステル |
| AT03760669T ATE349454T1 (de) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | Silylalkylester von anthracen- und phenanthrencarbonsuuren |
| EP03760669A EP1539771B1 (de) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | SILYLALKYLESTER VON ANTHRACEN- UND PHENANTHRENCARBONSûUREN |
| CNB038144212A CN1307186C (zh) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | 蒽羧酸和菲羧酸的甲硅烷基烷基酯 |
| DE60310735T DE60310735T2 (de) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | Silylalkylester von anthracen- und phenanthrencarbonsäuren |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10227807A DE10227807A1 (de) | 2002-06-21 | 2002-06-21 | Silylalkylester von Anthracen- und Phenanthrencarbonsäuren |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE10227807A1 true DE10227807A1 (de) | 2004-01-22 |
Family
ID=29761325
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE10227807A Withdrawn DE10227807A1 (de) | 2002-06-21 | 2002-06-21 | Silylalkylester von Anthracen- und Phenanthrencarbonsäuren |
| DE60310735T Expired - Fee Related DE60310735T2 (de) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | Silylalkylester von anthracen- und phenanthrencarbonsäuren |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE60310735T Expired - Fee Related DE60310735T2 (de) | 2002-06-21 | 2003-06-20 | Silylalkylester von anthracen- und phenanthrencarbonsäuren |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060052569A1 (de) |
| EP (1) | EP1539771B1 (de) |
| JP (1) | JP2005535616A (de) |
| CN (1) | CN1307186C (de) |
| AT (1) | ATE349454T1 (de) |
| AU (1) | AU2003242741A1 (de) |
| DE (2) | DE10227807A1 (de) |
| TW (1) | TW200400418A (de) |
| WO (1) | WO2004000853A1 (de) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100355813C (zh) * | 2003-05-23 | 2007-12-19 | 陶氏康宁公司 | 具有高的湿蚀刻速率的硅氧烷树脂型抗反射涂料组合物 |
| EP1846479B1 (de) * | 2004-12-17 | 2010-10-27 | Dow Corning Corporation | Siloxanharzbeschichtung |
| US20070238847A1 (en) * | 2006-04-11 | 2007-10-11 | Xerox Corporation | Method for forming reactive silane esters |
| US8168109B2 (en) * | 2009-08-21 | 2012-05-01 | International Business Machines Corporation | Stabilizers for vinyl ether resist formulations for imprint lithography |
| CN102321115A (zh) * | 2011-11-01 | 2012-01-18 | 上海爱默金山药业有限公司 | 一种电子级二甲基二乙氧基硅烷的提纯方法 |
| JP6497143B2 (ja) * | 2015-03-13 | 2019-04-10 | Jsr株式会社 | レジスト下層膜形成用組成物及び該組成物を用いたパターン形成方法 |
| KR101881815B1 (ko) * | 2016-02-03 | 2018-08-24 | 한국생산기술연구원 | 알콕시실릴기 및 활성 에스테르기를 갖는 화합물, 이의 제조방법, 이를 포함하는 조성물 및 용도 |
| JP2018053283A (ja) * | 2016-09-27 | 2018-04-05 | セイコーエプソン株式会社 | パターン形成方法、装飾品の製造方法、腕時計用ベルトの製造方法、配線実装構造の製造方法、半導体装置の製造方法、および、プリント配線基板の製造方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693691A (en) * | 1995-08-21 | 1997-12-02 | Brewer Science, Inc. | Thermosetting anti-reflective coatings compositions |
| WO2000077575A1 (en) * | 1999-06-10 | 2000-12-21 | Alliedsignal Inc. | Spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3884702A (en) * | 1972-12-14 | 1975-05-20 | Unitika Ltd | Photosensitive polyamide composition |
| US4191571A (en) * | 1974-04-26 | 1980-03-04 | Hitachi, Ltd. | Method of pattern forming in a photosensitive composition having a reciprocity law failing property |
| US4299938A (en) * | 1979-06-19 | 1981-11-10 | Ciba-Geigy Corporation | Photopolymerizable and thermally polymerizable compositions |
| US4349609A (en) * | 1979-06-21 | 1982-09-14 | Fujitsu Limited | Electronic device having multilayer wiring structure |
| US4935583A (en) * | 1980-05-30 | 1990-06-19 | Kyle James C | Insulated conductor with ceramic-connected elements |
| US4910122A (en) * | 1982-09-30 | 1990-03-20 | Brewer Science, Inc. | Anti-reflective coating |
| US4430153A (en) * | 1983-06-30 | 1984-02-07 | International Business Machines Corporation | Method of forming an RIE etch barrier by in situ conversion of a silicon containing alkyl polyamide/polyimide |
| US5674648A (en) * | 1984-08-06 | 1997-10-07 | Brewer Science, Inc. | Anti-reflective coating |
| US4587138A (en) * | 1984-11-09 | 1986-05-06 | Intel Corporation | MOS rear end processing |
| US4786569A (en) * | 1985-09-04 | 1988-11-22 | Ciba-Geigy Corporation | Adhesively bonded photostructurable polyimide film |
| US4950583A (en) * | 1986-09-17 | 1990-08-21 | Brewer Science Inc. | Adhesion promoting product and process for treating an integrated circuit substrate therewith |
| US4863827A (en) * | 1986-10-20 | 1989-09-05 | American Hoechst Corporation | Postive working multi-level photoresist |
| US5403680A (en) * | 1988-08-30 | 1995-04-04 | Osaka Gas Company, Ltd. | Photolithographic and electron beam lithographic fabrication of micron and submicron three-dimensional arrays of electronically conductive polymers |
| US5126289A (en) * | 1990-07-20 | 1992-06-30 | At&T Bell Laboratories | Semiconductor lithography methods using an arc of organic material |
| US5100503A (en) * | 1990-09-14 | 1992-03-31 | Ncr Corporation | Silica-based anti-reflective planarizing layer |
| US6165697A (en) * | 1991-11-15 | 2000-12-26 | Shipley Company, L.L.C. | Antihalation compositions |
| US6528235B2 (en) * | 1991-11-15 | 2003-03-04 | Shipley Company, L.L.C. | Antihalation compositions |
| US6472128B2 (en) * | 1996-04-30 | 2002-10-29 | Shipley Company, L.L.C. | Antihalation compositions |
| US6773864B1 (en) * | 1991-11-15 | 2004-08-10 | Shipley Company, L.L.C. | Antihalation compositions |
| US5759625A (en) * | 1994-06-03 | 1998-06-02 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Fluoropolymer protectant layer for high temperature superconductor film and photo-definition thereof |
| TW354392B (en) * | 1996-07-03 | 1999-03-11 | Du Pont | Photomask blanks |
| US6544717B2 (en) * | 1999-01-28 | 2003-04-08 | Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. | Undercoating composition for photolithographic resist |
| US6268457B1 (en) * | 1999-06-10 | 2001-07-31 | Allied Signal, Inc. | Spin-on glass anti-reflective coatings for photolithography |
| US6824879B2 (en) * | 1999-06-10 | 2004-11-30 | Honeywell International Inc. | Spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography |
| JP2001109150A (ja) * | 1999-10-05 | 2001-04-20 | Fuji Photo Film Co Ltd | ポジ型フォトレジスト組成物 |
| WO2003044077A1 (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-30 | Honeywell International Inc. | Spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography |
| KR20040066124A (ko) * | 2001-11-15 | 2004-07-23 | 허니웰 인터내셔널 인코포레이티드 | 포토리소그라피용 스핀온 반사 방지 피막 |
| US20060155594A1 (en) * | 2005-01-13 | 2006-07-13 | Jess Almeida | Adaptive step-by-step process with guided conversation logs for improving the quality of transaction data |
-
2002
- 2002-06-21 DE DE10227807A patent/DE10227807A1/de not_active Withdrawn
-
2003
- 2003-06-03 TW TW092115124A patent/TW200400418A/zh unknown
- 2003-06-20 JP JP2004514820A patent/JP2005535616A/ja not_active Withdrawn
- 2003-06-20 EP EP03760669A patent/EP1539771B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2003-06-20 DE DE60310735T patent/DE60310735T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-20 WO PCT/EP2003/006534 patent/WO2004000853A1/en active IP Right Grant
- 2003-06-20 US US10/518,060 patent/US20060052569A1/en not_active Abandoned
- 2003-06-20 AT AT03760669T patent/ATE349454T1/de not_active IP Right Cessation
- 2003-06-20 CN CNB038144212A patent/CN1307186C/zh not_active Expired - Fee Related
- 2003-06-20 AU AU2003242741A patent/AU2003242741A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5693691A (en) * | 1995-08-21 | 1997-12-02 | Brewer Science, Inc. | Thermosetting anti-reflective coatings compositions |
| WO2000077575A1 (en) * | 1999-06-10 | 2000-12-21 | Alliedsignal Inc. | Spin-on-glass anti-reflective coatings for photolithography |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN1662546A (zh) | 2005-08-31 |
| US20060052569A1 (en) | 2006-03-09 |
| CN1307186C (zh) | 2007-03-28 |
| EP1539771B1 (de) | 2006-12-27 |
| WO2004000853A1 (en) | 2003-12-31 |
| JP2005535616A (ja) | 2005-11-24 |
| DE60310735T2 (de) | 2007-10-31 |
| TW200400418A (en) | 2004-01-01 |
| ATE349454T1 (de) | 2007-01-15 |
| AU2003242741A1 (en) | 2004-01-06 |
| DE60310735D1 (de) | 2007-02-08 |
| EP1539771A1 (de) | 2005-06-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69232419T2 (de) | Strahlungshärtbare cyclobutaren zusammensetzungen | |
| DE69329698T3 (de) | Einkomponenten anorganische-organische netzwerk-materialien sowie deren vorläufer | |
| DE60125089T2 (de) | Silane mit Carbamat- oder Harnstoff-Gruppen, und eine Gruppe mit Donor- oder Akzeptor-Funktionalität als Haftvermittler | |
| DE112013006144B4 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Komposits aus Metalloxid-Nanoteilchen und Silsesquioxan-Polymer und Verwendung eines Phasentransferkatalysators für die Herstellung desselben | |
| DE3035866A1 (de) | Warmvernetzbare organopolysiloxanmasse | |
| WO2009021766A1 (de) | Verfahren zur kontrollierten hydrolyse und kondensation von epoxy-funktionellen organosilanen sowie deren cokondensation mit weiteren organofunktionellen alkoxysilanen | |
| DE112013006146T5 (de) | Komposit aus Siliziumoxid-Nanoteilchen und Silsesquioxan-Polymer, Verfahren zur Herstellung desselben und Verbundwerkstoff, hergestellt unter Verwendung eines Komposit davon | |
| DE102010002405A1 (de) | Verfahren zur Oligomerisierung von Hydridosilanen, die mit dem Verfahren herstellbaren Oligomerisate und ihre Verwendung | |
| DE102005033581B4 (de) | Organische Pigmente für Farbfilter | |
| DE60310735T2 (de) | Silylalkylester von anthracen- und phenanthrencarbonsäuren | |
| EP0018624A2 (de) | Verfahren zur Herstellung von vernetzten Organopolysiloxanen und deren Verwendung als Wirkstoff für abhäsive Beschichtungsmassen für flächige Träger | |
| DE3411660A1 (de) | Verfahren zur herstellung von polyimid- und polyisoindolochinazolindion-vorstufen | |
| DE102005061519A1 (de) | Pyrrolderivate und Photosensitiver Film, der diese verwendet | |
| DE69323917T2 (de) | Durch einen Rahmen gestützter Film zum Schutz von photolithographischen Masken | |
| DE3120868A1 (de) | "uv-licht absorbierende mittel sowie zusammensetzungen und gegenstaende, die solche mittel enthalten" | |
| DE19955047C2 (de) | Triamino- und fluoralkylfunktionelle Organosiloxane | |
| EP0168645B1 (de) | Perfluoralkylnorbornylsilane oder -siloxane, deren Herstellung und Verwendung | |
| EP1799784B1 (de) | Transparente beschichtungszusammensetzung und verfahren zu deren herstellung sowie entsprechend transparent beschichtete substrate | |
| EP0905170B1 (de) | Polybenzoxazol- und Polybenzothiazol-Vorstufen | |
| EP0905123A1 (de) | o-Amino(thio)phenol-carbonsäuren und deren Herstellung | |
| EP0690062B1 (de) | Furanylgruppen aufweisende Organosiliciumverbindungen | |
| DE10333571A1 (de) | Adamantanverbindungen und einen Isolierfilm bildende Beschichtungslösung | |
| DE2542425C3 (de) | Verfahren zur Herstellung von Hexasiloxycyclosiloxanen | |
| EP1127930B1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer schmutzabweisenden Beschichtung und Beschichtungslösung zur Durchführung des Verfahrens | |
| DE10303256A1 (de) | Beschichtungslösung zur Bildung einer Isolierschicht |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |