金属氧化物膜形成性组合物、使用其的金属氧化物膜的制造方法、及使金属氧化物膜的体积收缩率降低的方法与流程

本发明涉及金属氧化物膜形成性组合物、使用其的金属氧化物膜的制造方法、及使金属氧化物膜的体积收缩率降低的方法。

背景技术：

1、通常，在半导体器件制造等的蚀刻加工中，在被蚀刻基体表面涂布光致抗蚀剂、电子束抗蚀剂等抗蚀剂材料，利用光刻技术形成图案，将得到的抗蚀剂膜作为蚀刻掩模进行蚀刻，由此在被蚀刻基体上形成规定的图案。

2、此处，根据被蚀刻基体的蚀刻速率，因抗蚀剂膜对被蚀刻基体的蚀刻选择性的问题，有时抗蚀剂膜无法作为蚀刻掩模充分地发挥功能。因此，在对这样的被蚀刻基体进行蚀刻的情况下，进行下述处理：设置被称为硬掩模的蚀刻掩模，将蚀刻掩模对被蚀刻基体的蚀刻选择性维持得高。作为硬掩模，例如，由包含氧化锆纳米粒子等金属氧化物纳米粒子的金属氧化物膜形成的硬掩模是已知的(参见专利文献1)。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1：日本特表2020-503409号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、包含金属氧化物纳米粒子的以往的金属氧化物膜是对由包含金属氧化物纳米粒子的组合物形成的涂膜进行加热而形成的。本申请的发明人进行研究，结果判明，以往的金属氧化物膜在400℃以下的低温下的加热时体积收缩大，因此于450℃的高温进行正式烧成时，面内均匀性降低，结果在将正式烧成后的金属氧化物膜作为干式蚀刻中的硬掩模使用的情况下，难以均匀地进行干式蚀刻。

3、本发明是鉴于这样的以往情况而做出的，目的在于提供金属氧化物膜形成性组合物、使用其的金属氧化物膜的制造方法、及使金属氧化物膜的体积收缩率降低的方法，所述金属氧化物膜形成性组合物提供在400℃以下的加热时体积收缩被抑制的金属氧化物膜。

4、用于解决课题的手段

5、本申请的发明人为了解决上述课题而反复深入研究。结果发现，通过下述金属氧化物膜形成性组合物能够解决上述课题，从而完成了本发明，所述金属氧化物膜形成性组合物含有规定尺寸的金属氧化物纳米团簇、规定的封盖剂、基材和溶剂，且在前述金属氧化物膜形成性组合物的固态成分中，无机成分质量相对于无机成分质量与有机成分质量的合计而言的比例为25质量％以上。具体而言，本发明提供以下的方案。

6、本发明的第一方式为金属氧化物膜形成性组合物，其含有金属氧化物纳米团簇、封盖剂、基材和溶剂，

7、前述金属氧化物纳米团簇的尺寸为5nm以下，

8、前述封盖剂包含选自由烷氧基硅烷、酚、醇、羧酸及羧酰卤组成的组中的至少一种，

9、在前述金属氧化物膜形成性组合物的固态成分中，无机成分质量相对于无机成分质量与有机成分质量的合计而言的比例为25质量％以上。

10、本发明的第二方式为金属氧化物膜的制造方法，其包括：

11、涂膜形成工序，形成由第1方式涉及的金属氧化物膜形成性组合物形成的涂膜；和

12、加热工序，对前述涂膜进行加热。

13、本发明的第三方式为使金属氧化物膜的体积收缩率降低的方法，所述金属氧化物膜是形成由金属氧化物膜形成性组合物形成的涂膜、并对前述涂膜进行加热而得到的，

14、所述方法包括以含有金属氧化物纳米团簇、封盖剂、基材和溶剂的方式构成前述金属氧化物膜形成性组合物，

15、前述金属氧化物纳米团簇的尺寸为5nm以下，

16、前述封盖剂包含选自由烷氧基硅烷、酚、醇、羧酸及羧酰卤组成的组中的至少一种，

17、在前述金属氧化物膜形成性组合物的固态成分中，无机成分质量相对于无机成分质量与有机成分质量的合计而言的比例为25质量％以上。

18、发明效果

19、根据本发明，能够提供金属氧化物膜形成性组合物、使用其的金属氧化物膜的制造方法、及使金属氧化物膜的体积收缩率降低的方法，所述金属氧化物膜形成性组合物提供在400℃以下的加热时体积收缩被抑制的金属氧化物膜。

技术特征：

1.金属氧化物膜形成性组合物，其含有金属氧化物纳米团簇、封盖剂、基材和溶剂，

2.如权利要求1所述的金属氧化物膜形成性组合物，其中，在所述金属氧化物膜形成性组合物的固态成分中，所述金属氧化物纳米团簇相对于所述金属氧化物纳米团簇与所述封盖剂的合计而言的质量比为50质量％以上。

3.如权利要求1或2所述的金属氧化物膜形成性组合物，其还含有表面活性剂。

4.如权利要求1至3中任一项所述的金属氧化物膜形成性组合物，其中，所述金属氧化物纳米团簇中包含的金属为选自由锌、钇、铪、锆、镧、铈、钕、钆、钬、镥、钽、钛、硅、铝、锑、锡、铟、钨、铜、钒、铬、铌、钼、钌、铑、铼、铱、锗、镓、铊及镁组成的组中的至少一种。

5.金属氧化物膜的制造方法，其包括：

6.如权利要求5所述的制造方法，其中，所述加热工序中的加热温度为400℃以上。

7.如权利要求5或6所述的制造方法，其中，所述金属氧化物膜为金属硬掩模。

8.使金属氧化物膜的体积收缩率降低的方法，所述金属氧化物膜是形成由金属氧化物膜形成性组合物形成的涂膜、并对所述涂膜进行加热而得到的，

技术总结本发明提供金属氧化物膜形成性组合物、使用其的金属氧化物膜的制造方法、及使金属氧化物膜的体积收缩率降低的方法，所述金属氧化物膜形成性组合物提供在400℃以下的加热时体积收缩被抑制的金属氧化物膜。本发明涉及的金属氧化物膜形成性组合物含有金属氧化物纳米团簇、封盖剂、基材和溶剂，前述金属氧化物纳米团簇的尺寸为5nm以下，前述封盖剂包含选自由烷氧基硅烷、酚、醇、羧酸及羧酰卤组成的组中的至少一种，在前述金属氧化物膜形成性组合物的固态成分中，无机成分质量相对于无机成分质量与有机成分质量的合计而言的比例为25质量％以上。技术研发人员：山内贤一,野田国宏,盐田大受保护的技术使用者：东京应化工业株式会社技术研发日：技术公布日：2024/1/14