JP7465366B2

JP7465366B2 - エレクトロニクス製品のための界面活性剤

Info

Publication number: JP7465366B2
Application number: JP2022554767A
Authority: JP
Inventors: アシルバサム，エドワード
Original assignee: Advansix Resins and Chemicals LLC
Current assignee: Advansix Resins and Chemicals LLC
Priority date: 2020-03-11
Filing date: 2021-03-09
Publication date: 2024-04-10
Anticipated expiration: 2041-03-09
Also published as: EP4118165A1; AU2021234274B9; JP2023517670A; AU2024200456B2; CA3170088A1; CN115461429A; MX2022011056A; NZ793239A; US20210292647A1; WO2021183581A1; AU2024200456A1; KR102867891B1; AU2021234274B2; BR112022017701A2; IL296231A; KR20220165250A; US12460131B2; AU2021234274A1

Description

関連出願の相互参照
本出願は、全体として参照により本明細書に取り込まれる、２０２０年３月１１日出願の特許仮出願第６２／９８８，１７５号の優先権を主張する。

分野
本開示は、エレクトロニクスにおける使用のための界面活性剤に関する。より詳細には本開示は、フォトレジストコーティングをエッチング及び除去することを通して回路基板を作製することにおける界面活性剤に関する。そのような界面活性剤は、アミノ酸の誘導体を含んでいてもよく、該誘導体は、表面活性特性を有する。

界面活性剤（表面活性特性を有する分子）は、回路基板を製造することにおいて、クリーナー、エッチャント、及びフォトレジスト剥離剤の中で広く使用される。界面活性剤は、乳化剤、湿潤剤、発泡剤、分散剤、及び／又は展着性を改善する薬剤として含まれてもよい。

該界面活性剤は、無電荷、双性イオン性、陽イオン性、又は陰イオン性であってもよい。原則として、任意の界面活性剤分類（例えば、陽イオン性、陰イオン性、非イオン性、両性）が、適切であるが、配合物が２つ以上の界面活性剤分類からの２種以上の界面活性剤の組み合わせを含み得ることが、考えられる。

多くの場合、界面活性剤は、相対的に非水溶性の疎水性「テール」基と、相対的に水溶性の親水性「ヘッド」基と、を有する両親媒性分子である。これらの化合物は、２種の液体の間、液体と気体の間、又は液体と固体の間の界面などの界面で吸着され得る。相対的に極性の成分と相対的に非極性の成分を含む系では、疎水性テールが、相対的に非極性の成分（複数可）と優先的に相互作用し、親水性ヘッドが、相対的に極性の成分（複数可）と優先的に相互作用する。水と油の間の界面の場合、親水性ヘッド基が、優先的に水中に広がり、疎水性テールが、優先的に油中に広がる。親水性ヘッド基は、水－気体の界面に添加されると、優先的に水中に広がり、疎水性テールは、優先的に気体中に広がる。界面活性剤の存在は、水分子の間の分子間相互作用の少なくとも一部を崩壊させて、水分子間の相互作用の少なくとも一部を、水分子の少なくとも一部と界面活性の間の一般により弱い相互作用と置き換える。このことが、低下された表面張力をもたらし、界面を安定化させることに役立ち得る。

界面活性剤は、充分に高い濃度では、極性溶媒への疎水性テールの暴露を限定するのに役立つ凝集体を形成する場合がある。そのような凝集体の１つが、ミセルである。典型的なミセルでは、分子が球の中に配列されて、界面活性剤（複数可）の疎水性テールが、優先的に球の内側に配置され、界面活性剤（複数可）の親水性ヘッドが、優先的にミセルの外側に配置され、ヘッドがより極性の溶媒と優先的に相互作用する。所与の化合物が表面張力に及ぼす効果と、それがミセルを形成する濃度が、界面活性剤の特徴を定義するものとして役立ち得る。

本開示は、プレテクスチャリング剤、エッチャント、及びフォトレジスト剥離剤中での使用のための配合物を提供する。これらの製品は、本明細書に開示された１つ又は複数の界面活性剤分類からの１種又は複数の界面活性剤を含むように配合されてもよい。該界面活性剤は、乳化剤、湿潤剤、発泡剤、分散剤、及び／又は展着性を改善する薬剤として用いられてもよい。

本開示は、表面活性特性を有するアミノ酸の誘導体の形態であるプレテクスチャリング剤、エッチャント、及びフォトレジスト剥離剤のための界面活性剤を提供する。該アミノ酸は、天然由来若しくは合成アミノ酸であってもよく、又はそれらは、ラクタム、例えばカプロラクタムなどの分子の開環反応を介して得られてもよい。該アミノ酸は、表面活性特性を有する化合物を形成するように機能化されてもよい。特徴としてこれらの化合物は、低い臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）及び／又は液体の表面張力を低減する能力を有してもよい。

本開示は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；１種又は複数の消泡剤と；場合により１種又は複数の酸と、場合により１種又は複数の塩基と、場合により１種又は複数のキレート化剤と；１種又は複数の溶媒と、を含む、プレテクスチャリング剤のための配合物を提供する。

本開示はさらに、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；フッ化水素酸（ＨＦ）と、１種又は複数の溶媒と、場合により１種又は複数の酸化剤と、１種又は複数の錯化剤と、を含む、エッチャントのための配合物を提供する。

本開示はまた、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；アルカノールアミンと；スルホキシド又はスルホン化合物と；グリコールエーテルと、を含む、フォトレジスト剥離剤のための配合物を提供する。

本開示の上述及び他の特色、並びにそれらを実現する手法は、以下の態様の記載を添付の図面と合わせて参照することによってより明白となり、より良好に理解されよう。

図１は、実施例１ｂに記載された通りのｐＨ＝７で測定された界面活性剤１での表面張力と濃度を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力（γ）を表し、Ｘ軸は、ミリモル（ｍＭ）での濃度（ｃ）を表す。図２は、実施例１ｃに記載された界面活性剤１での表面張力の変化としての動的表面張力と時間を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力を表し、Ｘ軸は、ミリ秒（ｍｓ）での表面経過時間を表す。図３は、実施例２ｂに記載された通りのｐＨ＝７で測定された界面活性剤２での表面張力と濃度を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力（γ）を表し、Ｘ軸は、ミリモル（ｍＭ）での濃度（ｃ）を表す。図４は、実施例２ｃに記載された界面活性剤２での表面張力の変化としての動的表面張力と時間を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力を表し、Ｘ軸は、ミリ秒（ｍｓ）での表面経過時間を表す。図５は、実施例３ｂに記載された通りのｐＨ＝７で測定された界面活性剤３での表面張力と濃度を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力（γ）を表し、Ｘ軸は、ミリモル（ｍＭ）での濃度（ｃ）を表す。図６は、実施例３ｃに記載された界面活性剤３での表面張力の変化としての動的表面張力と時間を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力を表し、Ｘ軸は、ミリ秒（ｍｓ）での表面経過時間を表す。図７は、実施例４ｂに記載された通りのｐＨ＝７で測定された界面活性剤４での表面張力と濃度を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力（γ）を表し、Ｘ軸は、ミリモル（ｍＭ）での濃度（ｃ）を表す。図８は、実施例４ｃに記載された界面活性剤４での表面張力の変化としての動的表面張力と時間を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力を表し、Ｘ軸は、ミリ秒（ｍｓ）での表面経過時間を表す。図９は、実施例５ｂに記載された通りのｐＨ＝７で測定された界面活性剤５での表面張力と濃度を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力（γ）を表し、Ｘ軸は、ミリモル（ｍＭ）での濃度（ｃ）を表す。図1０は、実施例５ｃに記載された界面活性剤５での表面張力の変化としての動的表面張力と時間を対比したプロットを示し、Ｙ軸は、メートルあたりのミリニュートン（ｍＮ／ｍ）での表面張力を表し、Ｘ軸は、ミリ秒（ｍｓ）での表面経過時間を表す。

本明細書で用いられる語句「これらのエンドポイントを利用した任意の範囲内」は、値が列挙のより低い部分であるか、又は列挙のより高い部分であるかにかかわらず、任意の範囲がそのような語句の前に列挙された値の任意の２つから選択され得ることを文字通り意味する。例えば一対の値は、２つのより低い値、２つのより高い値、又はより低い値とより高い値から選択されてもよい。

本明細書で用いられる言語「アルキル」は、直鎖又は分枝鎖であり得る任意の飽和炭素鎖を意味する。

本明細書で用いられる語句「表面活性」は、会合された化合物が少なくとも部分的に溶解された媒体の表面張力、及び／又は他の相との界面張力を低下させることが可能であり、したがって液体／蒸気及び／又は他の界面で少なくとも部分的に吸着され得ることを意味する。用語「界面活性剤」は、そのような化合物に適用されてもよい。

不正確さの用語法に関係して、用語「約」及び「およそ」は、述べられた測定を包含し、述べられた測定に適度に近い任意の測定も包含する、測定をいうために互換的に用いられてもよい。述べられた測定に適度に近い測定は、関連の技術分野の当業者により理解され、即座に確認される通り、述べられた測定から適度に小さな量だけ逸脱する。そのような逸脱は例えば、測定誤差、又は性能を最適化するために行われた微細な調整に起因され得る。関連の技術分野の当業者がそのような適度に小さな差異についての値を即座に確認しないことが決定された場合には、用語「約」及び「およそ」は、述べられた値のプラス又はマイナス１０％を意味すると理解され得る。

本開示は、プレテクスチャリング剤、エッチャント、及びフォトレジスト剥離剤の配合物を提供する。

Ｉ．プレテクスチャリング剤
本開示は、太陽光発電ウエハーの表面のテクスチャリングのための配合物及び方法を提供する。電気への光エネルギーの変換効率を改善するためには、超低反射のシリコン表面が、望ましい。例えば単結晶シリコンの場合、これは、テクスチャリングと呼ばれる工程において表面にピラミッド構造を形成するための（１００）Ｓｉウエハーの異方性エッチングにより実現される。低反射を実現するために、シリコンウエハーの表面でのピラミッドの均一且つ高密な分布が、望ましい。ピラミッドの高さが１０μｍ未満でサイズが均一であることが、望ましい。より小さく且つ均一なピラミッド構造は、効率の損失を予防するために再度、テクスチャリング表面の最上部に堆積されたパッシベーション層による良好な被覆を確実にする。より小さく且つ均一なピラミッド構造はまた、シリコン表面に印刷された金属接触線をより狭くして、光－電子変換のためにシリコン表面により多くの光を通過させることを確実にする。

本開示のプレテクスチャリング配合物は、本明細書に記載されたテクスチャリング工程において、シリコンウエハー、基板、又は異なるタイプの基板上に堆積されたシリコンフィルムを処理するのに用いられてもよい（基板又はウエハーという用語は、本明細書では互換的に用いられる）。本開示のプレテクスチャリング配合物及び／又は方法で処理されたシリコンウエハーは、太陽電池を作製するために用いられてもよい。本開示のプレテクスチャリング配合物及び／又は方法に供されるウエハーは、この処理に供されていないウエハーに比較して、テクスチャリングの均一性の改善及び反射性の低減を示し得る。

本開示の方法及び／又は配合物で実現され得る追加的利益は、以下のものの１つ又は複数を含み得る：１）高密度を有し、１０μｍ未満、又は８μｍ未満、又は５μｍ未満、又は４μｍ未満の平均高を有するウエハーの表面でのピラミッド構造の作出；２）テクスチャリングされた表面の反射の低減；３）低反射を有するピラミッドを形成するため、そして／又はテクスチャリングされた表面を形成するために必要とされる時間の減少；４）テクスチャリング工程でのイソプロピルアルコール濃度に対してより低い感度のテクスチャリング品質、そして幾つかの態様において、１種又は複数のテクスチャリング組成物中のテクスチャリングを促進するのに必要とされる任意のイソプロピルアルコール又は任意の他の添加剤を用いずにテクスチャリングが実施され得る；５）本開示のプレテクスチャリング配合物及び／又は方法がテクスチャリング工程で用いられる場合に、テクスチャリングの品質及びスループットを改善するためのテクスチャリング（エッチング）組成物又はエッチング溶液中の添加剤の必要性が低減又は排除され得る；６）テクスチャリングステップでエッチングされたシリコンの総量が低減され得る；７）テクスチャリング組成物（テクスチャリング又はエッチング溶液とも称される）の浴寿命が増加され得る；８）パッシベーション層の被覆が改善され得る；９）ウエハーの前面に印刷された熱接触線がより狭くなり得る；そして１０）テクスチャリングに先立つシリコン表面の湿潤性が上昇され得る。

本開示のプレテクスチャリング配合物を用いたプレテクスチャリングと、本明細書に記載されたテクスチャリングの方法は、公知の方法及び配合物に比較してテクスチャリングの時間を低減し得る。これは、加工時間の減少、それゆえウエハー加工のスループット上昇をもたらし得る。さらに、本開示のプレテクスチャリング配合物及び／又は方法が用いられる場合、テクスチャリング工程の間に１つ又は複数のテクスチャリング浴中の１種又は複数のテクスチャリング組成物の濃度を経時的にほとんど変化させ得ず、又は該濃度への感受性をほとんど示し得ず、こうして工程の堅牢性の改善をもたらし得、それゆえ工程に異常事態があっても、太陽光発電装置の性能に被害を与えずに、より長い又はより短いテクスチャリング時間が用いられ得る。

典型的には太陽光発電用単結晶シリコンウエハーの加工は、典型的には濃厚なアルカリ溶液中で、任意の汚染を除去するために清浄してカットウエハー（インゴットから切り出された）ののこぎり損傷を除去し、続いて薄いアルカリ溶液中でテクスチャリングして表面のピラミッドのテクスチャを生成し、表面の反射性を低減してより多くの光を電気に変換させ、それによりウエハーの効率を上昇させる第一のステップ又は複数のステップを含む。多結晶シリコンウエハーでは、加工が、任意の汚染を除去するクリーニングの直後にテクスチャリングする第一のステップ又は複数のステップを含んでもよい。可能な限り低反射性を有することが、望ましい。本開示は、ウエハーの表面のテクスチャリングを改善するプレテクスチャリング配合物及び方法を提供する。本開示は、１種若しくは複数の界面活性剤、又は溶液中の１種若しくは複数の界面活性剤を含むプレテクスチャリング配合物でウエハー表面を処理する方法を提供する。該配合物は、単結晶シリコンウエハーの場合にはウエハー表面を修飾して高い核生成密度のピラミッドをもたらして、望ましい、小さなピラミッドの均一分布をもたらす。多結晶シリコンウエハーの場合、表面修飾が、テクスチャリングされた表面の均一性を改善して、より低い表面反射性をもたらし得る。

本開示により提供されるプレテクスチャリング配合物は、１つ又は複数の界面活性剤分類から選択される１種又は複数の改善活性剤と、１種又は複数の消泡剤と、場合により１種又は複数の酸と、場合により１種又は複数の塩基と、場合により１種又は複数のキレート化剤と、１種又は複数の溶媒と、を含んでもよい。

１．界面活性剤
本開示のプレテクスチャリング剤は、界面活性剤系とも称される１種又は複数の界面活性剤を含む。１種又は複数の界面活性剤の選択は、ピラミッドを核にしてウエハーの表面を清浄するようにウエハー表面を修飾する界面活性剤又は複数の界面活性剤の能力に依存し得る。

本開示のプレテクスチャリング配合物中での使用のための適切な界面活性剤は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される１種又は複数の界面活性剤及び／又は共界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと、を含む。

詳細には適切な界面活性剤又は共界面活性剤は、本明細書に記載された界面活性剤１～５のいずれかの１つ又は複数を含んでもよい。

プレテクスチャリング配合物中の界面活性剤系の量は、約０．０１ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約１ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、約１０ｗｔ％以上、約１５ｗｔ％以上、又は約２０ｗｔ％以下、約２５ｗｔ％以下、約３０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の範囲であってもよい。

２．消泡剤
本開示のプレテクスチャリング配合物は、１種又は複数の消泡剤／泡立ち防止剤をさらに含んでもよい。消泡剤は、非限定的に、シリコーン、有機リン酸塩、ポリエチレングリコール及びポリプロピレングリコールコポリマーを含有するエチレンオキシド／プロピレンオキシド（ＥＯ／ＰＯ）系デフォーマー、アルコール、白油又は植物油から選択されてもよく、ワックスは、長鎖脂肪アルコール、脂肪酸石鹸又はエステルである。幾つかのシリコーン界面活性剤などの幾つかの薬剤、及び本開示の界面活性剤は、消泡剤及び界面活性剤の両方として機能し得る。

消泡剤は、約０．０００１ｗｔ％以上、約０．００１ｗｔ％以上、約０．０１ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、又は約１．０ｗｔ％以下、約１．５ｗｔ％以下、約２．０ｗｔ％以下、約３．０ｗｔ％以下、約３．５ｗｔ％以下、約４．０ｗｔ％以下、約４．５ｗｔ％以下、約５．０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の範囲の量でプレテクスチャリング配合物中に存在してもよい。

３．酸
有機酸は、微量金属、有機及び無機残渣の除去を改善するために機能する。有機酸は、非限定的に、シュウ酸、クエン酸、マレイン酸、リンゴ酸、マロン酸、グルコン酸、グルタル酸、アスコルビン酸、ギ酸、酢酸、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、グリシン、アラニン、シスチン、スルホン酸、スルホン酸の様々な誘導体、又はそれらの混合物をはじめとする広範囲の酸から選択されてもよい。これらの酸の塩もまた、用いられてもよい。これらの酸／塩の混合物も同様に、用いられてもよい。

プレテクスチャリング配合物は、無機酸及び／又はそれらの塩をさらに含んでもよい。無機酸及び／又はそれらの塩は、他の有機酸及び／又はそれらの塩と組み合わせて用いられてもよい。適切な無機酸としては、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、フッ化水素酸、スルファミン酸などが挙げられる。これらの酸／塩の混合物も同様に、用いられてもよい。

本開示のプレテクスチャリング組成物は、約０ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、約１０ｗｔ％以上、又は約１５ｗｔ％以下、約２０ｗｔ％以下、約２５ｗｔ％以下、約３０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の酸及び／又はそれらの塩（酸／塩）の量を含んでもよい。

酸と塩の組み合わせはまた、溶液を所望のｐＨレベルで緩衝するために用いられてもよい。酸／塩が、プレテクスチャリング配合物に添加される場合、それらは、約０．２ｗｔ％以上、約０．３ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、約１ｗｔ％以上、約３ｗｔ％以上、又は約５ｗｔ％以下、約７ｗｔ％以下、約９ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で存在してもよい。

４．塩基
本開示のプレテクスチャリング配合物は、１種又は複数の塩基をさらに含んでもよい。適切な塩基としては、水酸化アンモニウム、水酸化カリウム、第四級水酸化アンモニウム、アミン、炭酸グアニジン、及び有機塩基が挙げられるが、これらに限定されない。塩基は、単独又は他の塩基との組み合わせのどちらで用いられてもよい。適切な有機塩基の例としては、ヒドロキシルアミン、エチレングリコール、グリセロール、第一級、第二級又は第三級脂肪族アミン、脂環式アミン、芳香族アミン及び複素環式アミンなどの有機アミン、水性アンモニア、並びにヒドロキシルアミン（ＮＨ_２ＯＨ）、Ｎ－メチルヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｎ－ジメチルヒドロキシルアミン、Ｎ，Ｎ－ジエチルヒドロキシルアミン、モノエタノールアミン、エチレンジアミン、２－（２－アミノエチルアミノ）エタノール、ジエタノールアミン、Ｎ－メチルアミノエタノール、ジプロピルアミン、２－エチルアミノエタノール、ジメチルアミノエタノール、エチルジエタノールアミン、シクロヘキシルアミン、ジシクロヘキシルアミン、ベンジルアミン、ジベンジルアミン、Ｎ－メチルベンジルアミン、ピロール、ピロリジン、ピロリドン、ピリジン、モルホリン、ピラジン、ピペリジン、Ｎ－ヒドロキシエチルピペリジン、オキサゾール、チアゾール、テトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド、テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルエチルアンモニウムヒドロキシド、（２－ヒドロキシエチル）トリメチルアンモニウムヒドロキシド、（２－ヒドロキシエチル）トリエチルアンモニウムヒドロキシド、（２－ヒドロキシエチル）トリプロピルアンモニウムヒドロキシド、及び（１－ヒドロキシプロピル）トリメチルアンモニウムヒドロキシドなどの第四級水酸化アンモニウムが挙げられるが、これらに限定されない。

プレテクスチャリング配合物は、約０ｗｔ％以上、約１ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、又は約１０ｗｔ％以下、約１５ｗｔ％以下、約２０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の範囲の量の塩基を含んでもよい。

プレテクスチャリング配合物のｐＨは、酸及び塩基の濃度を調整することにより制御されてもよい。ｐＨは、基板の表面への界面活性剤吸着を制御し、それによりテクスチャリングステップで得られたテクスチャリングの品質を制御するための因子であってもよい。

５．任意のキレート化剤
本発明のプレテクスチャリング及び／又はテクスチャリング組成物は、１種又は複数のキレート化剤をさらに含んでもよい。キレート化剤は、非限定的に、エチレンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ）、Ｎ－ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＮＨＥＤＴＡ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、ジエチルクレントリアミン五酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＰＴＡ）、エタノールジグリシネート、クエン酸、グルコン酸、シュウ酸、リン酸、酒石酸、メチルジホスホン酸、アミノトリスメチレンホスホン酸、エチリデンジホスホン酸、１－ヒドロキシエチリデン－１，１－ジホスホン酸、１－ヒドロキシプロピリデン－１，１－ジホスホン酸、エチルアミノビスメチレンホスホン酸、ドデシルアミノビスメチレンホスホン酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、エチレンジアミンビスメチレンホスホン酸、エチレンジアミンテトラキスメチレンホスホン酸、ヘキサジアミンテトラキスメチレンホスホン酸、ジエチレントリアミンペンタメチレンホスホン酸及び１，２－プロパンジアミンテトラメチレンホスホン酸又はアンモニウム塩、有機アミン塩、マロン酸、コハク酸、ジメルカプトコハク酸、グルタル酸、マレイン酸、フタル酸、フマル酸、トリカルバリル酸、プロパン－１，１，２，３－テトラカルボン酸、ブタン－１，２，３，４－テトラカルボン酸、ピロメリト酸などのポリカルボン酸、グリコール酸、β－ヒドロキシプロピオン酸、クエン酸、リンゴ酸、酒石酸、ピルビン酸、ジグリコール酸、サリチル酸、没食子酸などのオキシカルボン酸、カテコール、ピロガロールなどのポリフェノール、ピロリン酸、ポリリン酸などのリン酸、８－オキシキノリンなどの複素環式化合物、並びにα－ジピリジルアセチルアセトンなどのジケトンから選択されてもよい。

本開示のプレテクスチャリング配合物は、約０ｗｔ％以上、約１ｗｔ％以上、約２ｗｔ％以上、約３ｗｔ％以上、約４ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、又は約６ｗｔ％以下、約７ｗｔ％以下、約８ｗｔ％以下、約９ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量のキレート化剤を含んでもよい。

６．溶媒
予備配合物は、水、ＤＩ水又は精製水などの溶媒としての水を含む水性組成物であってもよいが；水の代わりに、又は水に加えて、当業者に知られるアルコール、グリコール、アセトン及び同様のものをはじめとする通常の溶媒を使用することが考えられる。プレテクスチャリング配合物は、配合物の総重量に基づき５０ｗｔ％を超える水を含んでもよい。

７．他の添加剤
界面活性剤を含むプレテクスチャリング組成物はまた、ウエハー表面の清浄及び／又はテクスチャリング（エッチング）を促進するための１種又は複数の添加剤を含んでもよい。清浄添加剤は、存在するならば例えば、のこぎり損傷除去ステップの後にも表面に残留する破片の除去を支援する。場合により本発明のプレテクスチャリング組成物は、無機若しくは有機酸、塩基、キレート化剤、分散剤及び消泡剤又はそれらの混合物をはじめとする１種又は複数の追加的成分を含んでもよい。酸及び塩基及び他の添加剤が、例えば清浄性能を改善するために、プレテクスチャリング組成物に添加されてもよい。

本開示のプレテクスチャリング配合物は、１種又は複数の分散剤をさらに含んでもよい。適切な分散剤としては、界面活性剤又は本開示に加え、ラウリル硫酸トリエタノールアミン、ラウリル硫酸アンモニウム、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸トリエタノールアミン、アクリルアミドメチルプロパンスルホネート、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリン酸エーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレン誘導体、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノパルミテート、ポリオキシエチレンソルビタンモノステアレート、ポリオキシエチレンソルビタントリステアレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレエート、ポリオキシエチレンソルビタントリオレエート、ポリオキシエチレンソルビタンテトラオレエート、ポリエチレングリコールモノラウレート、ポリエチレングリコールモノステアレート、ポリエチレングリコールジステアレート、ポリエチレングリコールモノオレエート、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレン硬化ひまし油、アルキルアルカノールアミド、ポリビニルピロリドン、ココナッツアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルベタイン、ステアリルベタイン、ラウリルジメチルアミンオキシド、及び２－アルキル－Ｎ－カルボキシメチル－Ｎ－ヒドロキシエチルイミダゾリニウムベタインが挙げられる。

分散剤は、約０ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、約１．０ｗｔ％以上、約１．５ｗｔ％以上、又は約２．０ｗｔ％以下、約２．５ｗｔ％以下、約３．０ｗｔ％以下、約３．５ｗｔ％以下、約４．０ｗｔ％以下、約４．５ｗｔ％以下、約５．０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でプレテクスチャリング配合物中に存在してもよい。

プレテクスチャリング配合物は、キシリトール、マンノース、グルコース及び同様のものなどの糖又は糖アルコールなどの他の添加剤をさらに含んでもよい。プレテクスチャリング配合物は、これらの添加剤を、約０ｗｔ％以上、約１ｗｔ％以上、約１０ｗｔ％以上、約２０ｗｔ％以上、又は約３０ｗｔ％以下、約４０ｗｔ％以下、約５０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で含有してもよい。

プレテクスチャリング配合物はまた、硝酸、過酸化物、及び次亜塩素酸塩などの酸化剤を含んでもよい。酸化剤は、約０ｗｔ％以上、約１ｗｔ％以上、約１０ｗｔ％以上、約２０ｗｔ％以上、又は約３０ｗｔ％以下、約４０ｗｔ％以下、約５０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で存在してもよい。

プレテクスチャリング配合物はまた、プレテクスチャリング処理組成物又はテクスチャリングエッチング組成物への暴露により生じる腐食から加工機器材料を防御する腐食阻害剤を含んでもよい。

適切な腐食阻害剤としては、１，２，４－トリアゾール、アミノトリアゾール、ベンゾトリアゾール、トリトリアゾール（ｔｏｌｙｔｒｉａｚｏｌｅ）、メルカプトベンゾトリアゾールなどの化合物を挙げることができる。配合物はまた、化学的に還元する性質であるアスコルビン酸などの腐食阻害剤を含んでもよい。

８．使用方法
本開示のプレテクスチャリング配合物は、単結晶基板（例えば、Ｓｉ＜１００＞又はＳｉ＜１１１＞）、微結晶シリコン基板、多結晶シリコン基板、歪みシリコン基板、非晶質シリコン基板、ドープド若しくはアンドープドポリシリコン基板、ガラス、サファイア、又は任意の型のシリコン含有基板であり得るウエハーをテクスチャリングする多段階方法における少なくとも１つのプレテクスチャリングステップで用いられてもよい。基板はまた、金属、ガラス又はポリマーなどの異なる型の基板に堆積されたシリコンのフィルムであってもよい。テクスチャリングステップに先立つプレテクスチャリングステップは、溶液中に界面活性剤を含む、又は１種を超える界面活性剤の混合物を含む、本開示の配合物の使用を含む前処理ステップである。

１種又は複数の界面活性剤を含むプレテクスチャリング配合物は、プレテクスチャリングステップ（複数可）及びテクスチャリングステップ（複数可）の後又はその間にウエハーの反射を改善する（減少させる）と考えられる。プレテクスチャリングステップは、界面活性剤を含む本開示のプレテクスチャリング配合物を使用し、テクスチャリングステップは、慣例的に湿性エッチャントとも称される任意の公知のエッチング組成物又はエッチング溶液を利用した任意の標準的テクスチャリング又はエッチングステップであってもよい。例えばテクスチャリングステップは、標準的テクスチャリング浴の中で標準的テクスチャリング溶液を使用してもよい。

プレテクスチャリングステップで使用される場合の本開示のプレテクスチャリング配合物は、シリコン表面を清浄する追加的利益を提供し得る。テクスチャリング工程が完了した後、テクスチャリング品質が改善され、高密度で、単結晶シリコンの場合には小さなピラミッドを、そして多結晶シリコンの場合にはより均一なテクスチャリングされた表面を形成して、より低い反射に導く。

本開示はさらに、本明細書に開示された１種又は複数のプレテクスチャリング配合物でシリコンウエハーを湿潤するステップを含む、前記ウエハーをテクスチャリングする方法、及び本明細書に記載されたプレテクスチャリング配合物でシリコンウエハーを湿潤するステップを含む、前記ウエハーをテクスチャリングする方法、本明細書に記載されたプレテクスチャリング配合物でシリコンウエハーを湿潤するステップと、エッチング組成物で前記ウエハーを湿潤するステップと、を含む前記ウエハーをテクスチャリングする方法を提供する。上記のプレテクスチャリング配合物のいずれが、本開示の方法で用いられてもよい。

本開示のテクスチャリング工程は、少なくとも１つのプレテクスチャリングステップに続いてテクスチャリングステップを含む、多段階テクスチャリング工程であってもよい。多段階テクスチャリング工程はまた、１つ又は複数のすすぎステップ、１つ又は複数の清浄ステップ、１つ又は複数の任意ののこぎり損傷除去ステップ、及び／又は他のステップを含んでもよい。ウエハーは、のこぎり損傷除去ステップの前、テクスチャリング（エッチング）ステップの前、又はのこぎり損傷除去ステップとテクスチャリングステップの両方の前に、本開示のプレテクスチャリング配合物で湿潤されてもよい。

ウエハーは、プレテクスチャリングステップ及び／又はテクスチャリングステップの前及び後に別のすすぎステップですすがれてもよい。湿潤は、室温又は高温で実行されてもよい。ウエハーは、本開示のプレテクスチャリング配合物がウエハーに塗布される方法に基づいて変動し得る時間の間、本開示のプレテクスチャリング配合物で湿潤されてもよい。

ＩＩ．エッチャント
本開示は、エッチャントの配合物を提供する。半導体業界は急速に、マイクロエレクトロニクスデバイス、シリコンチップ、液晶ディスプレイ、ＭＥＭ（微小電子機械システム）、プリント配線基板、及び同様のものの中の電子回路及び電子部品の寸法を減少させ、密度を上昇させつつある。それらの中の集積回路は、層化又は積層されているが、各回路層の間の絶縁層の厚さが一定して減少しており、フィーチャサイズが益々小さくなっている。フィーチャサイズが縮小するにつれ、パターンがより小さくなり、デバイスの性能パラメータがより緊密且つ堅牢になっている。その結果、今まで容認され得た様々な問題が、もはや容認されなくなる、又はより小さなフィーチャサイズによる問題点がより多くなる可能性がある。

先進の集積回路の生成では、より高い密度に関連する問題を最小限にするため、そして性能を最適にするために、高ｋ及び低ｋの両方の絶縁体、並びに種々雑多のバリア層材料が、用いられてきた。

タンタル（Ｔａ）及び窒化タンタル（ＴａＮ）は、半導体デバイス、液晶ディスプレイ、ＭＥＭＳ（微小電子機械システム）、プリント配線基板、及び同様のものに、そして貴金属、アルミニウム（Ａｌ）及び銅（Ｃｕ）配線のための接地層及びキャップ層として、用いられる。半導体デバイスでは、バリアメタル、ハードマスク、又はゲート材料として用いられてもよい。

これらの適用のためのデバイスの構築では、Ｔａ及びＴａＮは多くが、エッチングされる必要がある。Ｔａ及びＴａＮの使用及びデバイス環境の様々なタイプでは、これらの２種の材料がエッチングされるのと同時に、他の層が接触される、又は他の方法で暴露される。これらの他の材料（例えば、金属導体、誘電体及びハードマーク（ｈａｒｄｍａｒｋｓ））の存在下でのＴａ及びＴａＮの高選択性エッチングが、デバイスの歩留まり及び長期寿命のために必要とされる。

本開示は、半導体デバイス中に存在する金属導体層、ハードマスク層及び低ｋ誘電体層に比べてＴａ及び／又はＴａＮを選択的にエッチングするためのエッチャント工程のための配合物を含む。より具体的には本開示は、銅及び低ｋ誘電体層に比べてＴａ及び／又はＴａＮを選択的にエッチングするための組成物及び工程に関する。

本開示のエッチャント配合物は、相対的に高いＴａ／Ｃｕ及び／又はＴａＮ／Ｃｕエッチング選択比（即ち、Ｃｕエッチング速度より高い比率のＴａエッチング速度、及び／又はＣｕエッチング速度より高い比率のＴａＮエッチング速度）を有し得る。幾つかの態様において、エッチング組成物は、約２以上、約３以上、約４以上、約５以上、約６以上、約７以上、約８以上、約９以上、約１０以上、約１５以上、約２０以上、約３０以上、約４０以上、約５０以上、又は約６０以下、約７０以下、約８０以下、約９０以下、約１００以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内のＴａ／Ｃｕ及び／又はＴａＮ／Ｃｕエッチング選択比を有し得る。

本開示のエッチャント配合物は、相対的に高いＴａ／誘電体材料（例えば、ＳｉＯ_２又は低ｋ材料）及び／又はＴａＮ／誘電体材料エッチング選択比（即ち、誘電体材料エッチング速度より高い比率のＴａエッチング速度、及び／又は誘電体材料エッチング速度より高い比率のＴａＮエッチング速度）を有し得る。幾つかの態様において、エッチング組成物は、約２以上、約３以上、約４以上、約５以上、約６以上、約７以上、約８以上、約９以上、約１０以上、約１５以上、約２０以上、約３０以上、約４０以上、約５０以上、又は約６０以下、約７０以下、約８０以下、約９０以下、約１００以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内のＴａ／誘電体材料及び／又はＴａＮ／誘電体材料エッチング選択比を有し得る。

本開示のエッチャントは、フッ化水素酸（ＨＦ）、１つ又は複数の界面活性剤分類から選択される１種又は複数の界面活性剤、１種又は複数の溶媒、場合により１種又は複数の酸化剤、及び１種又は複数の錯化剤を含んでもよい。

１．フッ化水素酸
フッ化水素酸は、エッチング工程の際に半導体基板上のＴａ及び／又はＴａＮの除去を容易にすること及び増強することができると考えられる。

フッ化水素酸は、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、約０．４ｗｔ％以上、０．５ｗｔ％以上、約０．６ｗｔ％以上、約０．８ｗｔ％以上、約１．０ｗｔ％以上、約１．２ｗｔ％以上、約１．４ｗｔ％以上、約１．５ｗｔ％以上、又は約２．０ｗｔ％以下、約２．５ｗｔ％以下、約３ｗｔ％以下、約３．５ｗｔ％以下、約４．０ｗｔ％以下、約４．５ｗｔ％以下、約５．０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でエッチャント配合物中に存在してもよい。

２．界面活性剤
本開示のエッチャント配合物は、界面活性剤系とも称される１種又は複数の界面活性剤を含む。界面活性剤は、エッチング組成物の均質性を促して、溶媒への成分（例えば、スルホン酸）の溶解を支援することができる。

本開示のエッチャント配合物中での使用のための適切な界面活性剤は、式Ｉ

詳細には適切な界面活性剤又は共界面活性剤は、本明細書に記載された界面活性剤１～５のいずれかの１種又は複数を含んでもよい。

界面活性剤は、約０．０００１ｗｔ％以上、約０．０１ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、約０．３ｗｔ％以上、約０．４ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、又は約０．６ｗｔ％以下、約０．７ｗｔ％以下、約０．８ｗｔ％以下、約０．９ｗｔ％以下、約１．０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でエッチャント配合物中に存在してもよい。

３．溶媒
本開示のエッチャント配合物は、１種又は複数の溶媒を含んでもよい。エッチング組成物は、カルボン酸である第一の溶媒を含んでもよい。第一の溶媒として用いられるカルボン酸は、エッチング工程の間に半導体基板上のＴａ及び／又はＴａＮの除去を容易にすること及び増強することができる。

適切な第一の溶媒としては、ギ酸、酢酸、トリフルオロ酢酸、プロピオン酸、乳酸、酪酸、吉草酸、及びカプロン酸などの式：Ｒ－ＣＯＯＨ（式中、Ｒは、Ｈ又はＣ_１～Ｃ_６アルキルである）で示されるカルボン酸を挙げることができる。

第一の溶媒は、本開示のエッチャント配合物の主要成分であり得る。例えば第一の溶媒は、約７０ｗｔ％以上、約７５ｗｔ％以上、約８０ｗｔ％以上、約８５ｗｔ％以上、又は約９０ｗｔ％以下、約９５ｗｔ％以下、約９６ｗｔ％以下、約９７ｗｔ％以下、約９８ｗｔ％以下、約９９ｗｔ％以下、約９９．９ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でエッチャント配合物中に存在してもよい。

或いは本開示のエッチャント配合物は、２種以上の溶媒を含み得る。例えばエッチング組成物は、有機溶媒（カルボン酸でない）及び無機溶媒からなる群から選択される少なくとも１種の第二の溶媒を含み得る。適切な無機溶媒としては、水及び水性溶液が挙げられる。水は、脱イオン水及び超純水であってもよく、有機汚染物質を含有しなくてもよく、約４～約１７メガオーム、又は少なくとも約１７メガオームの最小抵抗を有してもよい。

少なくとも１種の第二の溶媒（例えば、水）は、約０．０１ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、約１ｗｔ％以上、約２ｗｔ％以上、約４ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、又は約６ｗｔ％以下、約７ｗｔ％以下、約８ｗｔ％以下、約９ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で存在してもよい。

第二の溶媒は、カルボン酸でない有機溶媒であり得る。例えば有機溶媒は、約０以上、約０．１以上、約０．２以上、約０．３以上、約０．５以上、約１．０以上、約１．５以上、約２．０以上、又は約２．５以下、約３．０以下、約３．５以下、約４．０以下、約４．５以下、約５．０以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の分配係数（ｌｏｇＰ）を有する疎水性有機溶媒であり得る。

本明細書で用いられる分配係数ｌｏｇＰは、ｎ－オクタノール及び水の二相系から得られる。幾つかの態様において、有機溶媒は、アルコール又はエーテルであり得る。エーテルは、アルキレングリコールエーテル（例えば、ジアルキレングリコールエーテル、トリアルキレングリコールエーテル、及びテトラアルキレングリコールエーテル）であり得る。そのような有機溶媒の例としては、ベンジルアルコール、ジエチレングリコールブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、及びジプロピレングリコールジメチルエーテルが挙げられる。理論に結び付けるのを望むものではないが、疎水性有機溶媒を使用することが、エッチング工程の間にＴａ又はＴａＮの除去を低減することなくＣｕの除去を阻害し得ると考えられる。

少なくとも１種の第二の溶媒（例えば、有機溶媒）は、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、約０．４ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、約０．６ｗｔ％以上、約０．８ｗｔ％以上、約１．０ｗｔ％以上、約１．５ｗｔ％以上、約２．０ｗｔ％以上、約２．５ｗｔ％以上、約５．０ｗｔ％以上、又は約６．０ｗｔ％以下、約８．０ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、約１５ｗｔ％以下、約２０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で存在してもよい。

４．酸化剤
本開示のエッチャント配合物は、マイクロエレクトロニクス適用における使用に適した任意の酸化剤を場合により含み得る。酸化剤は、半導体基板上のＴａ及び／又はＴａＮの除去を容易にすること及び増強することができる。適切な酸化剤としては、酸化酸又はその塩（例えば、硝酸、過マンガン酸、又は過マンガン酸カリウム）、過酸化物（例えば、過酸化水素、ジアルキルペルオキシド、過酸化水素尿素）、過スルホン酸（例えば、ヘキサフルオロプロパン過スルホン酸、メタン過スルホン酸、トリフルオロメタン過スルホン酸、又はｐ－トルエン過スルホン酸）及びその塩、オゾン、過炭酸（例えば、過酢酸）及びその塩、過リン酸及びその塩、過硫酸及びその塩（例えば、過硫酸アンモニウム又は過硫酸テトラメチルアンモニウム）、過塩素酸及びその塩（例えば、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、又は過塩素酸テトラメチルアンモニウム）、並びに過ヨウ素酸及びその塩（例えば過ヨウ素酸、過ヨウ素酸アンモニウム、又は過ヨウ素酸テトラメチルアンモニウム）が挙げられるが、これらに限定されない。これらの酸化剤は、単独で、又は組み合わせて用いられ得る。

酸化剤は、約０．０１ｗｔ％以上、約０．０２ｗｔ％以上、約０．０４ｗｔ％以上、約０．０５ｗｔ％以上、約０．０６ｗｔ％以上、約０．０８ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約０．１５ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、又は約０．２５ｗｔ％以下、約０．３ｗｔ％以下、約０．３５ｗｔ％以下、約０．４ｗｔ％以下、約０．４５ｗｔ％以下、約０．５ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でエッチャント配合物中に存在してもよい。

或いは本開示のエッチャント配合物は、酸化剤（例えば、硝酸）を除外し得る。そのような態様において、エッチング組成物はそれでも、パターン化された半導体基板（例えば、パターン化されたウエハー）中の他の材料（例えば、金属導体層、ハードマスク層、及び低ｋ誘電体層）に比べてＴａ及び／又はＴａＮを選択的にエッチングすることが可能であり得る。

５．錯化剤
本開示のエッチャント配合物は、任意の適切な錯化剤を含んでもよい。錯化剤は、エッチング工程の間にエッチング組成物に暴露されたＣｕの除去を阻害しながら、半導体基板上のＴａ及び／又はＴａＮの除去を容易にすること及び増強することができる。適切な錯化剤は、ポリカルボン酸及びヒドロキシカルボン酸からなる群から選択されてもよい。本明細書で用いられる用語「ポリカルボン酸」は、２つ以上の（例えば、２つ、３つ又は４つの）カルボキシル基（ＣＯＯＨ）を含有する化合物をいう。適切なポリカルボン酸の例としては、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、及びアジピン酸が挙げられる。本明細書で用いられる用語「ヒドロキシカルボン酸」は、少なくとも１つの（例えば、２つ、３つ又は４つの）ヒドロキシル基（ＯＨ）と、少なくとも１つの（例えば、２つ、３つ又は４つの）カルボキシル基（ＣＯＯＨ）と、を含有する化合物をいう。適切なヒドロキシカルボン酸の例としては、クエン酸及び２－ヒドロキシ安息香酸が挙げられる。幾つかの態様において、ポリカルボン酸は、ヒドロキシル基を含まない。幾つかの態様において、ヒドロキシカルボン酸は、唯一のヒドロキシル基を含む。

錯化剤は、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、約０．４ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、約０．６ｗｔ％以上、約０．８ｗｔ％以上、約１．０ｗｔ％以上、約１．５ｗｔ％以上、約２．０ｗｔ％以上、約２．５ｗｔ％以上、約５．０ｗｔ％以上、又は約６．０ｗｔ％以下、約６．５ｗｔ％以下、約７．０ｗｔ％以下、約７．５ｗｔ％以下、約８．０ｗｔ％以下、約８．５ｗｔ％以下、約９．０ｗｔ％以下、約９．５ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でエッチャント配合物中に含まれてもよい。

６．他の添加剤
本開示のエッチャント配合物は、少なくとも１種のヘキサフルオロシリケート化合物をさらに含んでもよい。以下に記載されるヘキサフルオロシリケート化合物は、エッチング工程の間にエッチング組成物に暴露された誘電体材料（ＳｉＯ_２）の除去を阻害しながら、半導体基板上のＴａ及び／又はＴａＮの除去を容易にすること及び増強することができる。適切なヘキサフルオロシリケート化合物としては、ヘキサフルオロケイ酸（Ｈ_２ＳｉＦ_６）及びその塩が挙げられる。ヘキサフルオロシリケート化合物の具体的例としては、Ｈ_２ＳｉＦ_６、Ｎａ_２ＳｉＦ_６、Ｋ_２ＳｉＦ_６、及び（ＮＨ_４）_２ＳｉＦ_６が挙げられる。

ヘキサフルオロシリケート化合物は、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、約０．４ｗｔ％以上、０．５ｗｔ％以上、約０．６ｗｔ％以上、約０．８ｗｔ％以上、約１．０ｗｔ％以上、約１．２ｗｔ％以上、約１．４ｗｔ％以上、約１．５ｗｔ％以上、又は約２．０ｗｔ％以下、約２．５ｗｔ％以下、約３ｗｔ％以下、約３．５ｗｔ％以下、約４．０ｗｔ％以下、約４．５ｗｔ％以下、約５．０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でエッチャント配合物中に存在してもよい。

本開示のエッチャント配合物は、少なくとも１種のスルホン酸をさらに含んでもよい。スルホン酸は、エッチング工程の間に半導体基板上のＴａ及び／又はＴａＮの除去を容易にすること及び増強することができる。適切なスルホン酸の例としては、ｐ－トルエンスルホン酸、メタンスルホン酸、又はドデシルベンゼンスルホン酸が挙げられる。

スルホン酸は、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、約０．４ｗｔ％以上、約０．５ｗｔ％以上、約０．６ｗｔ％以上、約０．８ｗｔ％以上、約１．０ｗｔ％以上、約１．５ｗｔ％以上、約２．０ｗｔ％以上、約２．５ｗｔ％以上、約５．０ｗｔ％以上、又は約６．０ｗｔ％以下、約６．５ｗｔ％以下、約７．０ｗｔ％以下、約７．５ｗｔ％以下、約８．０ｗｔ％以下、約８．５ｗｔ％以下、約９．０ｗｔ％以下、約９．５ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でエッチャント配合物中に存在してもよい。

加えて、本開示のエッチャント配合物は、任意の成分としてｐＨ調整剤、腐食阻害剤、追加的界面活性剤、追加的有機溶媒、殺生物剤、及び消泡剤などの追加的添加剤を含有してもよい。

７．作製方法
本開示のエッチング組成物は、単に成分を一緒に混合することにより調製され得、又はキット内の２成分をブレンドすることにより調製されてもよい。キット内の第一の組成物は、酸化剤（例えば、硝酸）の水性溶液であり得る。２つの組成物のブレンディングが、本開示の所望のエッチング組成物を産するように、キット内の第二の組成物は、本開示のエッチング組成物の残りの成分を濃縮形態で所定の比率で含有し得る。

８．使用方法
本開示は、Ｔａ及び／又はＴａＮを含有する半導体基板（例えば、Ｔａ及び／又はＴａＮを含有するフィーチャ）をエッチングする方法を提供する。該方法は、Ｔａ及び／又はＴａＮを含有する半導体基板を、本開示のエッチング組成物と接触させて、Ｔａ及び／又はＴａＮを除去することを含む。該方法は、接触ステップの後に半導体基板をすすぎ溶媒ですすぐこと、及び／又はすすぎステップの後に半導体基板を乾燥させること、をさらに含み得る。幾つかの態様において、該方法は、半導体基板中のＣｕ又は誘電体材料（例えば、ＳｉＯ_２）を実質的に除去しない。例えば該方法は、半導体基板中のＣｕ又は誘電体材料を約５重量％より多く（例えば、約３重量％より多く、又は約１重量％より多く）除去しない。

エッチング方法は、１）Ｔａ及び／又はＴａＮを含有する半導体基板を提供するステップと；２）半導体基板を本明細書に記載されたエッチング組成物と接触させるステップと；３）半導体基板を１種又は複数の適切なすすぎ溶媒ですすぐステップと；４）場合により、半導体基板を乾燥させるステップ（例えば、すすぎ溶媒を除去して半導体基板の集積性を損なわない任意の適切な手段による）と、を含んでもよい。

この方法でエッチングされるＴａ及び／又はＴａＮを含有する半導体基板は、有機残渣及び有機金属残渣、そして追加的に、同じくエッチング工程の際に除去され得る様々な金属酸化物を含有し得る。半導体基板（例えば、ウエハー）は、典型的にはシリコン、シリコンゲルマニウム、ＧａＡｓなどのＩＩＩ－Ｖ族化合物、又はそれらの任意の組み合わせで構築される。半導体基板は、追加的に相互接続フィーチャ（例えば、金属線及び誘電体材料）などの露出された集積回路構造を含有し得る。相互接続フィーチャに用いられる金属及び金属合金としては、アルミニウム、銅合金のアルミニウム、銅、チタン、タンタル、コバルト、ケイ素、窒化チタン、窒化タンタル、及びタングステンが挙げられるが、これらに限定されない。半導体基板はまた、層間誘電体、酸化ケイ素、窒化ケイ素、シリコンカーバイド、酸化チタン、及び炭素ドープ酸化ケイ素の層を含有してもよい。

半導体基板は、エッチング組成物をタンク内に入れて半導体基板をエッチング組成物に浸すこと及び／若しくは沈めること、エッチング組成物を半導体基板に噴霧すること、エッチング組成物を半導体基板上に流すこと、又はそれらの任意の組み合わせ、などの任意の適切な方法によりエッチング組成物と接触され得る。

ＩＩＩ．フォトレジスト剥離剤
本開示はさらに、フォトレジスト剥離剤の配合物を提供する。液晶パネルの半導体集積回路及びデバイス回路は、非常に微細な構造を有する。その微細な回路は一般に、基板にコーティングされた絶縁体フィルム又は導電性金属フィルム（それぞれ酸化物フィルム又はＡｌ合金フィルムなど）にフォトレジストを均一にコーティングすること、並びにフォトレジストを露光及び現像して特定のパターンを形成すること、並びにパターン化されたフォトレジストをマスクとして使用することにより金属フィルム又は絶縁体フィルムをエッチングすること、並びにその後、不要なフォトレジストを除去すること、により組み立てられる。

フォトレジスト剥離配合物は、基板からフォトレジストを除去する際に用いられる。一般に、フォトレジスト剥離配合物は、低温及び高温の両方で高い剥離力を有さなければならず、基板上に残渣を残留させてはならない。さらに所望の剥離剤は、金属フィルムを腐食させてはならず、大規模液晶ディスプレイパネル回路を組み立てる際に用いられる多量の剥離組成物を考慮してヒト及び環境の両方に危険をほとんど引き起こしてはならない。

本開示は、フォトレジストを剥離するための単一ウエハー処理方法と浸漬方法の両方に適したフォトレジスト剥離配合物、詳細には、エアナイフ工程を用いた単一ウエハー処理方法がフォトレジストを剥がすために適用される場合であっても基板上に不純物を残留させない配合物を提供する。

本開示はさらに、基板にコーティングされた様々な種類のフィルムに対して良好な剥離力を有し、ベアガラスを清浄する場合に不純物粒子の形成を予防する、フォトレジスト剥離組成物を提供する。

高い空気圧を利用した単一ウエハー処理フォトレジスト剥離工程（エアナイフ）及び浸漬工程の両方に適するように、フォトレジスト剥離配合物が良好な剥離力を有し、非腐食性であり、基板上に不純物粒子を形成しないことが、肝要である。

基板上の不純物のいずれも効果的に予防するために、剥離配合物は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）フィルム、アルミニウム、クロム、窒化ケイ素フィルム及び非晶質ケイ素フィルムなどの様々なＬＣＤ層により容易に吸収されなければならない。同じく剥離配合物は、ＬＣＤ層で均一に低い表面張力を示さなければならない。さらにそれは、低い揮発性及び粘性を有さなければならない。加えて、ＬＣＤ層の表面と、その表面に滴下された剥離配合物の接触角が、小さく、且つ一定に維持されなければならない。

加えて、剥離配合物が様々な種類のＬＣＤ層に対して均一な物理的特徴を示すこと、及びＬＣＤ製造施設内の粒子の存在をテストする際に、剥離配合物がベアガラス上の不純物粒子の形成を予防し得ること、が望ましい。

本開示のフォトレジスト剥離配合物は、アルカノールアミン、スルホキシド又はスルホン化合物、グリコールエーテル、並びに１つ又は複数の界面活性剤分類から選択される１種又は複数の界面活性剤を含む。

１．アルカノールアミン
アルカノールアミンは、基板からフォトレジストを剥離する。適切なアルカノールアミンとしては、モノイソプロパノールアミン及びモノエタノールアミンが挙げられる。

アルカノールアミンは、約５ｗｔ％以上、約６ｗｔ％以上、約７ｗｔ％以上、約８ｗｔ％以上、約９ｗｔ％以上、又は約１０ｗｔ％以下、約１１ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下、約１３ｗｔ％以下、約１４ｗｔ％以下、約１５ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でフォトレジスト剥離剤配合物中に存在する。

２．スルホキシド又はスルホン
スルホキシド又はスルホン化合物は、フォトレジストを溶解する溶媒として提供され、それは、剥離組成物とＬＣＤ層の間の表面張力を制御する。適切な化合物としては、ジエチルスルホキシド、ジメチルスルホキシド、ジエチルスルホン、又はジメチルスルホンが挙げられる。

スルホキシド又はスルホン化合物は、約３５ｗｔ％以上、約４０ｗｔ％以上、又は約４５ｗｔ％以下、約５０ｗｔ％以下、約５５ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でフォトレジスト剥離配合物中に含まれてもよい。

３．グリコールエーテル
グリコールエーテルは、前述のスルホキシド又はスルホン化合物と組み合わせて、フォトレジストを溶解して該化合物とＬＣＤ層の間の表面張力を制御して、エアナイフフォトレジスト剥離能力を、ジメチルスルホキシド及びモノエタノールアミンからなる組成物よりもはるかに増強するのに役立つ。ジメチスルホキシドは単独で、エアナイフフォトレジスト剥離能力を増強するのに役立つが、モノエタノールアミンとの組み合わせは、エアナイフフォトレジスト剥離能力を大きく低減する。しかし、ジメチルスルホキシド及びモノエタノールアミンからなる化合物中のグリコールエーテルの添加は、該化合物のエアナイフフォトレジスト剥離能力及びフォトレジスト剥離力の両方を上昇させる。

適切なグリコールエーテル化合物としては、エチルジグリコール、メチルジグリコール、又はブチルジグリコールが挙げられる。

グリコールエーテルは、約３５ｗｔ％以上、約４０ｗｔ％以上、又は約４５ｗｔ％以下、約５０ｗｔ％以下、約５５ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量でフォトレジスト剥離配合物中に含まれてもよい。

４．界面活性剤
１種又は複数の界面活性剤が、フォトレジスト剥離剤配合物中に含まれてもよい。界面活性剤は、ベアガラスをすすぎながら、基板上の不純物粒子の生成及び残留を予防してもよい。本開示のフォトレジスト剥離剤配合物中の使用のための適切な界面活性剤は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同一又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルからなる群から選択されてもよく、ここでＣ_１～Ｃ_６アルキルは、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートからなる群から選択される１つ又は複数の置換基で場合により置換されていてもよく；ｎは、２～５（２及び５を含む）の整数であり；ｍは、９～２０（９及び２０を含む）の整数であり；末端窒素は、Ｒ^３で場合によりさらに置換されており、ここでＲ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルからなる群から選択され、ここでＣ_１～Ｃ_６アルキルは、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートからなる群から選択される１つ又は複数の置換基で場合により置換されていてもよい）で示される１種又は複数の界面活性剤及び／又は共界面活性剤と；存在するならば、塩化物、臭化物、ヨウ化物、及び水酸化物からなる群から選択される、該化合物に会合された任意の対イオンと、を含む。

フォトレジスト剥離剤配合物は、１種又は複数の界面活性剤を約０．０５ｗｔ％以上、約０．１ｗｔ％以上、約０．２ｗｔ％以上、又は約０．３ｗｔ％以下、約０．４ｗｔ％以下、約０．５ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で含んでもよい。

５．他の添加剤
本開示のフォトレジスト剥離剤配合物はさらに、水酸化テトラメチルアンモニウムを１ｗｔ％以上、約２ｗｔ％以上、約３ｗｔ％以上、約４ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、又は約６ｗｔ％以下、約７ｗｔ％以下、約８ｗｔ％以下、約９ｗｔ％以下、約１０ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で含んでもよい。

フォトレジスト剥離剤配合物はまた、ベンゼンジオールを約３ｗｔ％以上、約４ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、約６ｗｔ％以上、約７ｗｔ％以上、約８ｗｔ％以上、約９ｗｔ％以上、又は約１０ｗｔ％以下、約１１ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下、約１３ｗｔ％以下、約１４ｗｔ％以下、約１５ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で含んでもよい。

フォトレジスト剥離配合物はまた、アルキルスルホン酸を約１ｗｔ％以上、約２ｗｔ％以上、約３ｗｔ％以上、約４ｗｔ％以上、約５ｗｔ％以上、約６ｗｔ％以上、約７ｗｔ％以上、約８ｗｔ％以上、約９ｗｔ％以上、又は約１０ｗｔ％以下、約１１ｗｔ％以下、約１２ｗｔ％以下、約１３ｗｔ％以下、約１４ｗｔ％以下、約１５ｗｔ％以下、又はこれらのエンドポイントを用いた任意の範囲内の量で含んでもよい。

ＶＩ．界面活性剤
本開示は、農業製品中での使用のための界面活性剤をアミノ酸の誘導体の形態で提供する。アミノ酸は、天然由来若しくは合成であってもよく、又はそれらは、カプロラクタムなどのラクタムの開環反応から得られてもよい。本開示の化合物は、表面活性特性を有することが示されており、例えば界面活性剤及び湿潤剤として用いられてもよい。詳細には本開示は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される化合物と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと、を提供する。

本開示によって提供される１つの具体的な化合物は、６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージド（界面活性剤１）であり、以下の式を有する：

本開示によって提供される第二の具体的な化合物は、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシド（界面活性剤２）であり、以下の式を有する：

上記の構造において、「Ｎ→Ｏ」の表記は、窒素と酸素との間の非イオン性結合相互作用を意味することを意図している。

本開示によって提供される第三の具体的な化合物は、６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド（界面活性剤３）であり、以下の式を有する：

本開示によって提供される第四の具体的な化合物は、４－（（６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキシル）ジメチルアンモニオ）ブタン－１－スルホネート（界面活性剤４）であり、以下の式を有する：

本開示によって提供される第五の具体的な化合物は、６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド（界面活性剤５）であり、以下の式を有する：

これらの界面活性剤は、様々な方法によって合成され得る。１つのそのような方法は、ラクタムを開環してＮ末端及びＣ末端を有するアミノ酸を得ることを含む。Ｎ末端を、１又は複数のアルキル化剤及び／又は酸と反応させることで、第四級アンモニウム塩が得られ得る。別の選択肢として、Ｎ末端を酸化剤と反応させることで、アミンＮオキシドが得られ得る。Ｃ末端を、酸の存在下でアルコールと反応させることで、エステルが得られ得る。

アミノ酸は、天然若しくは合成であってよい、又はカプロラクタムなどのラクタムの開環反応から誘導されてもよい。開環反応は、酸又はアルカリ触媒反応であってよく、酸触媒反応の例を以下のスキーム１に示す。

アミノ酸は、少なくは１個の又は多くは１２個の炭素を、Ｎ末端とＣ末端との間に有し得る。アルキル鎖は、分岐鎖又は直鎖であってよい。アルキル鎖には、窒素、酸素、又は硫黄が介在していてもよい。アルキル鎖は、さらに、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてもよい。Ｎ末端窒素は、アシル化又は１若しくは複数のアルキル基でアルキル化されていてもよい。例えば、アミノ酸は、６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸であってよい。

界面活性剤１は、以下のスキーム２に示すように合成され得る。示されるように、６－アミノヘキサン酸が、還流下、ギ酸中でホルムアルデヒドで処理されて、６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸が得られる。次に、遊離カルボン酸が、トルエン中、ｐ－トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の存在下でドデカノールなどのアルコールで処理されて、対応するエステル、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートが得られる。次に、Ｎ－末端が、炭酸ナトリウムの存在下、ヨウ化メチルでアルキル化される。

界面活性剤２は、以下のスキーム３に示すように合成され得る。示されるように、６－アミノヘキサン酸が、還流下、ギ酸中でホルムアルデヒドで処理されて、６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸が得られる。次に、遊離カルボン酸が、トルエン中、ｐ－トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の存在下でドデカノールなどのアルコールで処理されて、対応するエステル、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートが得られる。次に、Ｎ－末端が過酸化水素で酸化されて、アミンオキシドが得られる。

界面活性剤３は、以下のスキーム４に示すように合成され得る。示されるように、６－アミノヘキサン酸が、還流下、ギ酸中でホルムアルデヒドで処理されて、６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸が得られる。次に、遊離カルボン酸が、トルエン中、ｐ－トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の存在下でドデカノールなどのアルコールで処理されて、対応するエステル、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートが得られる。次に、Ｎ－末端が、炭酸ナトリウムの存在下、ヨウ化メチルでアルキル化される。

界面活性剤４は、以下のスキーム５に示すように合成され得る。示されるように、６－アミノヘキサン酸が、還流下、ギ酸中でホルムアルデヒドで処理されて、６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸が得られる。次に、遊離カルボン酸が、トルエン中、ｐ－トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の存在下でドデカノールなどのアルコールで処理されて、対応するエステル、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートが得られる。次に、Ｎ－末端が、還流下の酢酸エチル中、１，４－ブタンスルトンで処理されて、所望されるスルホネートが得られる。

界面活性剤５は、以下のスキーム６に示すように合成され得る。示されるように、６－アミノヘキサン酸が、トルエン中、ｐ－トルエンスルホン酸（ＰＴＳＡ）の存在下でアルコールで処理されて、対応するエステル、ドデシル６－アミノヘキサノエートが得られる。Ｎ末端が塩酸でプロトン化されて、所望される塩酸塩が得られる。

本開示の化合物は、表面活性特性を呈する。これらの特性は、様々な方法によって測定し、表され得る。界面活性剤を表し得る１つの方法は、分子の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）による。ＣＭＣは、ミセルを形成する界面活性剤の濃度として定義され得るものであり、それよりも高い濃度では、追加の界面活性剤はすべてミセルに取り込まれる。

界面活性剤濃度が上昇するに従って、表面張力は低下する。表面が界面活性剤分子で完全に覆われると、ミセルが形成し始める。この時点が、ＣＭＣを、さらには最小表面張力を表している。界面活性剤をさらに添加しても、表面張力にさらに影響を与えることはない。ＣＭＣは、したがって、界面活性剤濃度の関数として表面張力の変化を観察することによって測定され得る。この値を測定するためのそのような１つの方法は、ウィルヘルミープレート法である。ウィルヘルミープレートは、通常、ワイヤで天秤に取り付けられた薄いイリジウム－白金プレートであり、空気－液体界面に対して垂直に配置される。天秤を用いて、濡れによってプレートに働く力が測定される。次に、この値を用い、式１に従って表面張力（γ）が算出され：
式１：γ＝Ｆ／ｌｃｏｓθ
式中、ｌは、濡れ周長（ｗ及びｄをそれぞれプレートの厚さ及び幅とした場合に、２ｗ＋２ｄ）に等しく、ｃｏｓθについては、液体とプレートとの間の接触角は、現存文献値がない場合は０と仮定する。

界面活性剤の性能を評価するために用いられる別のパラメータは、動的表面張力である。動的表面張力は、特定の表面又は界面の経過時間に対する表面張力の値である。界面活性剤が添加された液体の場合、これは、平衡値と異なり得る。表面が生成された直後は、表面張力は、純液体の表面張力と等しい。上記で述べたように、界面活性剤は、表面張力を低下させるものであるため、表面張力は、平衡値に到達するまで低下する。平衡に到達するのに要する時間は、界面活性剤の拡散速度及び吸着速度に依存する。

動的表面張力を測定する１つの方法は、最大泡圧式張力計によるものである。この装置は、キャピラリーによって液体中に形成された気泡の最大内圧を測定する。測定された値は、気泡形成の開始から最大圧力となるまでの時間である、ある特定の表面経過時間での表面張力に相当する。表面張力の表面経過時間に対する依存性は、気泡が生成される速度を変動させることによって測定することができる。

表面活性化合物は、接触角によって測定される固体基材上での湿潤能力によっても評価され得る。液滴が、空気などの第三の媒体中で固体表面と接触する場合、液体、気体、及び固体間で三相線が形成される。三相線で役割を果たしており、液滴の接線である表面張力の単位ベクトルと、表面と、の間の角度が、接触角として表される。接触角（湿潤角としても知られる）は、液体による固体の濡れ性の尺度である。完全濡れの場合、液体は固体上に完全に拡がっており、接触角は０°である。濡れ特性は、典型的には、任意の化合物に対して１～１００×ＣＭＣの濃度で測定されるが、濃度に依存する特性ではないことから、濡れ特性の測定値は、これよりも高い又は低い濃度で測定されてもよい。

１つの方法では、光学接触角ゴニオメーターが、接触角の測定に用いられ得る。この装置は、デジタルカメラ及びソフトウェアを用いて、表面上の液体の静止液滴の輪郭形状を分析することによって接触角を求める。

本開示の表面活性化合物に対する考え得る用途としては、シャンプー、ヘアコンディショナー、洗剤、スポットフリーリンス溶液、床及びカーペットクリーナー、落書き除去用の洗浄剤、作物保護用の湿潤剤、作物保護用の補助剤、並びにエアロゾルスプレーコーティング用の湿潤剤として用いるための製剤が挙げられる。

当業者であれば、化合物間の少しの相違が、著しく異なる界面活性剤特性に繋がり得ることから、異なる用途においては、異なる基材と共に異なる化合物が用いられ得ることは理解される。

以下の限定されない実施形態は、異なる界面活性剤の異なる特性を示すために提供される。以下の表１では、界面活性剤の略称と、それらの対応する化学構造との関連を示している。

５つの化合物の各々は、表面活性剤として有効であり、数ある用途の中でも、湿潤剤又は発泡剤、分散剤、乳化剤、及び洗剤用として有用である。

界面活性剤１、界面活性剤３、及び界面活性剤５は、カチオン性である。これらの界面活性剤は、上記で述べた用途、及び表面処理剤などの、パーソナルヘアケア製品などの、いくつかのさらなる特別な用途の両方に有用であり、また、撥水性表面を生成するために用いることもできる。

界面活性剤４は、非イオン性であり、シャンプー、洗剤、硬質表面クリーナー、及び様々な他の表面洗浄製剤に用いることができる。

界面活性剤５は、双性イオン性である。これらの界面活性剤は、上記で述べた用途のすべてにおける共界面活性剤として有用である。

実施例
核磁気共鳴（ＮＭＲ）分光法は、Ｂｒｕｋｅｒ５００ＭＨｚ分光計で行った。臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）は、ウィルヘルミープレート法により、Ｐｔ－Ｉｒプレートを備えた張力計（ＤＣＡＴ１１，ＤａｔａＰｈｙｓｉｃｓＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓＧｍｂＨ）を用いて２３℃で特定した。動的表面張力は、最大泡圧式張力計（ＫｒｕｓｓＢＰ１００，ＫｒｕｓｓＧｍｂＨ）を用いて２３℃で特定した。接触角は、デジタルカメラを備えた光学接触角ゴニオメーター（ＯＣＡ１５Ｐｒｏ，ＤａｔａＰｈｙｓｉｃｓＧｍｂＨ）を用いて特定した。

例１ａ：
６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージド（界面活性剤１）の合成
６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸（１１．９９ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップを取り付けた丸底フラスコ中のトルエン（５０ｍＬ）に溶解した。次に、ドデカノール（１２．６８ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）及びｐ－トルエンスルホン酸一水和物（ＰＴＳＡ）（１４．３３ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を添加した。反応物を加熱し、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップに水が見られなくなるまで、２４時間にわたって還流させた。溶媒を真空除去し、得られた固体をヘキサンで洗浄した。固体をジクロロメタン（２００ｍＬ）に溶解し、飽和炭酸ナトリウムで洗浄して、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートを５１％の収率で得た。１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ）δ ４．００（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），２．２７（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），２．１３－２．１６（ｍ，２Ｈ），２．０１（ｓ，６Ｈ），１．５４－１．５３（ｍ，６Ｈ），１．２７－１．１８（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，３Ｈ）。

ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエート（１．０ｇ、３．０５ｍｍｏｌ）を、アセトニトリル（１０ｍＬ）中に溶解した。次に、炭酸ナトリウム（０．３８８ｇ、３．６６ｍｍｏｌ）を添加し、反応物を室温で１０分間撹拌した。ヨウ化メチル（０．５７ｍＬ、９．１６ｍｍｏｌ）を添加し、反応混合物を２４時間にわたって４０℃に加熱し、続いて室温まで冷却した。この混合物をろ過し、濃縮して、６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージドを、黄色固体として９２％の収率で得た。^１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ）δ ４．００（ｔ，Ｊ＝６．７Ｈｚ，２Ｈ），３．３０－３．２２（ｍ，２Ｈ），３．０４（ｓ，９Ｈ），２．３４（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ），１．７０－１．６３（ｍ，２Ｈ），１．６２－１．４６（ｍ，４Ｈ），１．３１－１．２０（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）。

例１ｂ：
界面活性剤１の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）の特定
臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）を調べた。水中での濃度と共に変化する表面張力から、ＣＭＣは、約１ｍｍｏｌであると特定した。この界面活性剤で到達可能である最小表面張力のプラトー値は、約３３ｍＮ／ｍ、すなわち３３ｍＮ／ｍ±３．３ｍＮ／ｍである。図１は、これらの結果のプロットであり、表面張力対濃度を示している。プロットから、表面張力は、ＣＭＣでは約３４ｍＮ／ｍであり、１．０ｍｍｏｌ以上の濃度では、約３３．８ｍＮ／ｍである。

例１ｃ：
界面活性剤１の動的表面張力の特定
動的表面張力を、新たに作り出された空気－水界面の表面張力の経時での変化を測定する最大泡圧式張力計で特定した。図２は、表面張力対時間としての結果のプロットを表し、１ｍｓ～７５ｍｓの時間間隔で、表面張力が約５５．５ｍＮ／ｍから約３９．９ｍＮ／ｍに急速に低下することを示している。７５ｍｓ～５０，４１０ｍｓの時間間隔では、表面張力は、約３９．９ｍＮ／ｍから約３４ｍＮ／ｍにゆっくり低下し、ＣＭＣでの表面張力の飽和値に漸近的に近づいている。

例１ｄ：
界面活性剤１の濡れ特性の特定
表面張力及び表面動態に加えて、化合物の濡れ特性を様々な表面上で試験した。例えば、ポリエチレン－ＨＤなどの疎水性基材は、接触角３２°の表面濡れを呈する。テフロン（登録商標）などの疎油性及び疎水性基材上では、測定した接触角は、水よりも非常に低く、６７．１°であった（表２）。

例２ａ：
ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシド（界面活性剤２）の合成
６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸（１１．９９ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップを取り付けた丸底フラスコ中のトルエン（５０ｍＬ）に溶解した。次に、ドデカノール（１２．６８ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）及びｐ－トルエンスルホン酸一水和物（ＰＴＳＡ）（１４．３３ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を添加した。反応物を加熱し、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップに水が見られなくなるまで、２４時間にわたって還流させた。溶媒を真空除去し、得られた固体をヘキサンで洗浄した。固体をジクロロメタン（２００ｍＬ）に溶解し、飽和炭酸ナトリウムで洗浄して、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートを５１％の収率で得た。^１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ）δ ４．００（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），２．２７（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），２．１３－２．１６（ｍ，２Ｈ），２．０１（ｓ，６Ｈ），１．５４－１．５３（ｍ，６Ｈ），１．２７－１．１８（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，３Ｈ）。

ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエート（１．０ｇ、３．０５ｍｍｏｌ）を、蒸留水（８０ｍＬ）中に溶解した。過酸化水素（５０％溶液、１．０４ｇ、３０．５ｍｍｏｌ）を添加した。反応物を加熱して１２時間還流し、次に溶媒を真空除去した。得られた固体をアセトンで洗浄して、所望されるＮ－オキシドを９０％の収率で得た。^１ＨＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ）δ ４．００（ｔ，Ｊ＝６．６Ｈｚ，２Ｈ），３．３０－３．２６（ｍ，２Ｈ），３．１８（ｓ，６Ｈ），２．３１（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ），１．７６－１．７３（ｍ，２Ｈ），１．５４－１．５７（ｍ，４Ｈ），１．３０－１．２４（ｍ，２２Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）。

例２ｂ：
界面活性剤２の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）の特定
臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）を調べた。水中での濃度と共に変化する表面張力から、ＣＭＣは、約０．０８ｍｍｏｌであると特定した。この界面活性剤で到達可能である最小表面張力のプラトー値は、約２８ｍＮ／ｍ、すなわち２８ｍＮ／ｍ±２．８ｍＮ／ｍである。図３は、これらの結果のプロットであり、表面張力対濃度を示している。結果のプロットから、ＣＭＣでの表面張力は、約３０ｍＮ／ｍ以下である。プロットはさらに、０．０８ｍｍｏｌ以上の濃度において、表面張力が３０ｍＮ／ｍ以下であることも示している。

例２ｃ：
界面活性剤２の動的表面張力の特定
動的表面張力を、新たに作り出された空気－水界面の表面張力の経時での変化を測定する最大泡圧式張力計で特定した。図４は、表面張力対時間のプロットを表し、化合物が、およそ７．６秒で表面を完全に飽和したことを示している。プロットから分かるように、動的表面張力は、４９００ｍｓ以上の表面経過時間で、４０ｍＮ／ｍ以下である。

例２ｄ：
界面活性剤２の濡れ特性の特定
表面張力及び表面動態に加えて、化合物の濡れ特性を様々な表面上で試験した。例えば、ポリエチレン－ＨＤなどの疎水性基材は、水よりも非常に低い接触角３９．３°の表面濡れを呈する。テフロン（登録商標）などの疎油性及び疎水性基材上では、測定した接触角は、水よりも非常に低く、５７．４°であった（表３）。

例３ａ：
６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド（界面活性剤３）の合成
６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸（１１．９９ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップを取り付けた丸底フラスコ中のトルエン（５０ｍＬ）に溶解した。次に、ドデカノール（１２．６８ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）及びｐ－トルエンスルホン酸一水和物（ＰＴＳＡ）（１４．３３ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を添加した。反応物を加熱し、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップに水が見られなくなるまで、２４時間にわたって還流させた。溶媒を真空除去し、得られた固体をヘキサンで洗浄した。固体をジクロロメタン（２００ｍＬ）に溶解し、飽和炭酸ナトリウムで洗浄して、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートを５１％の収率で得た。１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ）δ ４．００（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），２．２７（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），２．１３－２．１６（ｍ，２Ｈ），２．０１（ｓ，６Ｈ），１．５４－１．５３（ｍ，６Ｈ），１．２７－１．１８（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，３Ｈ）。

ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエート（１００ｍｇ、０．３０５ｍｍｏｌ）を、水（１０ｍＬ）中に溶解した。濃塩酸（１１．１４ｍｇ、０．３０５ｍｍｏｌ）を添加した。

例３ｂ：
界面活性剤３の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）の特定
臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）を調べた。水中での濃度と共に変化する表面張力から、ＣＭＣは、約１．４ｍｍｏｌであると特定した。この界面活性剤で到達可能である最小表面張力のプラトー値は、約３０ｍＮ／ｍ、すなわち３０ｍＮ／ｍ±３ｍＮ／ｍである。図５は、これらの結果のプロットであり、表面張力対濃度を示している。結果のプロットから、ＣＭＣでの表面張力は、約３０ｍＮ／ｍ以下である。プロットはさらに、２．７ｍｍｏｌ以上の濃度において、表面張力が３３ｍＮ／ｍ以下であることも示している。

例３ｃ：
界面活性剤３の動的表面張力の特定
動的表面張力を、新たに作り出された空気－水界面の表面張力の経時での変化を測定する最大泡圧式張力計で特定した。図６は、表面張力対時間のプロットを表し、１～１００ｍｓの時間間隔で、表面張力が約５０ｍＮ／ｍから約４０ｍＮ／ｍに急速に低下することを示している。１００～５００００ｍｓの時間間隔では、表面張力は、４０ｍＮ／ｍから約３４ｍＮ／ｍにゆっくり低下し、ＣＭＣでの表面張力の飽和値に漸近的に近づいている。

例３ｄ：
界面活性剤３の濡れ特性の特定
表面張力及び表面動態に加えて、化合物の濡れ特性を様々な表面上で試験した。例えば、ポリエチレン－ＨＤなどの疎水性基材は、接触角４２．５°の表面濡れを呈する。テフロン（登録商標）などの疎油性及び疎水性基材上では、測定した接触角は、水よりも非常に低く、６６．６°であった（表４）。

例４ａ：
４－（（６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキシル）ジメチルアンモニオ）ブタン－１－スルホネート（界面活性剤４）の合成
６－（ジメチルアミノ）ヘキサン酸（１１．９９ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップを取り付けた丸底フラスコ中のトルエン（５０ｍＬ）に溶解した。次に、ドデカノール（１２．６８ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）及びｐ－トルエンスルホン酸一水和物（ＰＴＳＡ）（１４．３３ｇ、７５．３６ｍｍｏｌ）を添加した。反応物を加熱し、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップに水が見られなくなるまで、２４時間にわたって還流させた。溶媒を真空除去し、得られた固体をヘキサンで洗浄した。固体をジクロロメタン（２００ｍＬ）に溶解し、飽和炭酸ナトリウムで洗浄して、ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートを５１％の収率で得た。１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ）δ ４．００（ｔ，Ｊ＝６．５Ｈｚ，２Ｈ），２．２７（ｔ，Ｊ＝７．３Ｈｚ，２Ｈ），２．１３－２．１６（ｍ，２Ｈ），２．０１（ｓ，６Ｈ），１．５４－１．５３（ｍ，６Ｈ），１．２７－１．１８（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，３Ｈ）。

ドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエート（１．０ｇ、３．０５ｍｍｏｌ）を、酢酸エチル（３０ｍＬ）中に溶解した。次に、１，４－ブタンスルトン（０．６２ｇ、４．５７ｍｍｏｌ）を添加し、この混合物を加熱して１２時間還流した。反応物を室温まで冷却し、溶媒を真空除去した。１ＨＮＭＲ（ＤＭＳＯ）δ ４．００（ｔ，Ｊ＝６．７Ｈｚ，２Ｈ），３．２９－３．１５（ｍ，４Ｈ），２．９７（ｓ，６Ｈ），２．４７（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ），２．３３（ｔ，Ｊ＝７．４Ｈｚ，２Ｈ），１．８１－１．７０（ｍ，２Ｈ），１．６６－１．５５（ｍ，６Ｈ），１．３２－１．２３（ｍ，２０Ｈ），０．８６（ｔ，Ｊ＝６．９Ｈｚ，３Ｈ）。

例４ｂ：
界面活性剤４の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）の特定
臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）を調べた。水中での濃度と共に変化する表面張力から、ＣＭＣは、約０．１ｍｍｏｌであると特定した。この界面活性剤で到達可能である最小表面張力のプラトー値は、約３８ｍＮ／ｍ、すなわち３８ｍＮ／ｍ±３．８ｍＮ／ｍである。図７は、これらの結果のプロットであり、表面張力対濃度を示している。結果のプロットから、表面張力は、ＣＭＣでは約３８ｍＮ／ｍであり、１ｍｍｏｌ以上の濃度では、表面張力は３７ｍＮ／ｍ以下である。

例４ｃ：
界面活性剤４の動的表面張力の特定
動的表面張力を、新たに作り出された空気－水界面の表面張力の経時での変化を測定する最大泡圧式張力計で特定した。図８は、表面張力対時間のプロットを表し、化合物が、およそ１秒で表面を完全に飽和したことを示している。プロットから、動的表面張力は、４０００ｍｓ以上の表面経過時間で、４０．５ｍＮ／ｍ以下である。

例４ｄ：
界面活性剤４の濡れ特性の特定
表面張力及び表面動態に加えて、化合物の濡れ特性を様々な表面上で試験した。例えば、ポリエチレン－ＨＤなどの疎水性基材は、接触角４６．５°の表面濡れを呈する。テフロン（登録商標）などの疎油性及び疎水性基材上では、測定した接触角は、水よりも非常に低く、６２．７°であった（表５）。

例５ａ：
６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド（界面活性剤５）の合成
６－アミノヘキサン酸（５．０ｇ、３８．１１ｍｍｏｌ）を、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップを取り付けた丸底フラスコ中のトルエン（５０ｍＬ）に溶解した。次に、ドデカノール（６．４１ｇ、３８．１１ｍｍｏｌ）及びｐ－トルエンスルホン酸一水和物（ＰＴＳＡ）（７．２４ｇ、３８．１１ｍｍｏｌ）を添加した。反応物を加熱し、Ｄｅａｎ－Ｓｔａｒｋトラップに水が見られなくなるまで、２４時間にわたって還流させた。溶媒を真空除去し、得られた固体をヘキサンで洗浄した。固体をジクロロメタン（２００ｍＬ）に溶解し、飽和炭酸ナトリウムで洗浄して、ドデシル６－アミノヘキサノエートを４０％の収率で得た。

ドデシル６－アミノヘキサノエート（１００ｍｇ、０．３６３ｍｍｏｌ）を、水（１０ｍＬ）中に溶解した。次に、濃塩酸（１３．２３ｍｇ、０．３６３ｍｍｏｌ）を添加した。

例５ｂ：
界面活性剤５の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）の特定
臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）を調べた。水中での濃度と共に変化する表面張力から、ＣＭＣは、約０．７５ｍｍｏｌであると特定した。この界面活性剤で到達可能である最小表面張力のプラトー値は、約２３ｍＮ／ｍ、すなわち２３ｍＮ／ｍ±２．３ｍＮ／ｍである。図９は、これらの結果のプロットであり、表面張力対濃度を示している。結果のプロットから、表面張力は、ＣＭＣでは約２３ｍＮ／ｍであり、０．７ｍｍｏｌ以上の濃度では、表面張力は２３．２ｍＮ／ｍ以下である。

例５ｃ：
界面活性剤５の動的表面張力の特定
動的表面張力を、新たに作り出された空気－水界面の表面張力の経時での変化を測定する最大泡圧式張力計で特定した。図１０は、表面張力対時間のプロットを示し、化合物が、およそ１．５秒で表面を完全に飽和したことを示している。プロットから、動的表面張力は、３１８５ｍｓ以上の表面経過時間で、２８．５ｍＮ／ｍ以下である。

例５ｄ：
界面活性剤５の濡れ特性の特定
表面張力及び表面動態に加えて、化合物の濡れ特性を様々な表面上で試験した。例えば、ポリエチレン－ＨＤなどの疎水性基材は、非常に低い接触角１６．６°の表面濡れを呈する。テフロン（登録商標）などの疎油性及び疎水性基材上では、測定した接触角は、水よりも非常に低く、３９．３°であった（表６）。

実施例６：
プレテクスチャリング剤のための配合物
この実施例では、本明細書に記載された界面活性剤１～５の１つ又は複数であり得る界面活性剤を含むプレテクスチャリング剤のための配合物が、提供される。該配合物の成分が、以下の表７に示される。

実施例７
エッチャントのための配合物
この実施例では、本明細書に記載された界面活性剤１～５の１つ又は複数であり得る界面活性剤を含むエッチャントとしての使用のための配合物が、提供される。該配合物が、以下の表８に示される。

実施例８
フォトレジスト剥離剤のための配合物
この実施例では、本明細書に記載された界面活性剤１～５の１つ又は複数であり得る界面活性剤を含むフォトレジスト剥離剤としての使用のための配合物が、提供される。該配合物が、以下の表９に示される。

形態
形態１は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；１種又は複数の溶媒と、を含む、プレテクスチャリング剤のための配合物である。

形態２は、１種又は複数の酸をさらに含む、形態１の配合物である。

形態３は、１種又は複数の塩基をさらに含む、形態１又は形態２のどちらかの配合物である。

形態４は、１種又は複数のキレート化剤をさらに含む、形態１～３のいずれかの配合物である。

形態５は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージドである、形態１～４のいずれかによる配合物である。

形態６は、界面活性剤が以下の式：

を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシドである、形態１～４のいずれかによる配合物である。

形態７は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態１～４のいずれかによる配合物である。

形態８は、界面活性剤が以下の式：

を有する４－（（６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキシル）ジメチルアンモニオ）ブタン－１－スルホネートである、形態１～４のいずれかによる配合物である。

形態９は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態１～４のいずれかによる配合物である。

形態１０は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；１種又は複数の消泡剤と、を含む、プレテクスチャリング剤のための配合物である。

形態１１は、１種又は複数の酸をさらに含む、形態１０の配合物である。

形態１２は、１種又は複数の塩基をさらに含む、形態１０又は形態１１のどちらかの配合物である。

形態１３は、１種又は複数のキレート化剤をさらに含む、形態１０～１２のいずれかの配合物である。

形態１４は、１種又は複数の溶媒をさらに含む、形態１０～１３のいずれかの配合物である。

形態１５は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージドである、形態１０～１４のいずれかによる配合物である。

形態１６は、界面活性剤が以下の式：

を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシドである、形態１０～１４のいずれかによる配合物である。

形態１７は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態１０～１４のいずれかによる配合物である。

形態１８は、界面活性剤が以下の式：

を有する４－（（６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキシル）ジメチルアンモニオ）ブタン－１－スルホネートである、形態１０～１４のいずれかによる配合物である。

形態１９は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態１０～１４のいずれかによる配合物である。

形態２０は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；フッ化水素酸（ＨＦ）と、を含む、エッチャントのための配合物である。

形態２１は、１種又は複数の酸化剤をさらに含む、形態２０の配合物である。

形態２２は、１種又は複数のキレート化剤をさらに含む、形態２０又は形態２１のどちらかの配合物である。

形態２３は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージドである、形態２０～２２のいずれかによる配合物である。

形態２４は、界面活性剤が以下の式：

を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシドである、形態２０～２２のいずれかによる配合物である。

形態２５は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態２０～２２のいずれかによる配合物である。

形態２６は、界面活性剤が以下の式：

を有する４－（（６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキシル）ジメチルアンモニオ）ブタン－１－スルホネートである、形態２０～２２のいずれかによる配合物である。

形態２７は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態２０～２２のいずれかによる配合物である。

形態２８は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；アルカノールアミンと、を含む、フォトレジスト剥離配合物のための配合物である。

形態２９は、スルホキシドをさらに含む、形態２８の配合物である。

形態３０は、スルホンをさらに含む、形態２８の配合物である。

形態３１は、グリコールエーテルをさらに含む、形態２８～３０のいずれかの配合物である。

形態３２は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージドである、形態２８～３１のいずれかによる配合物である。

形態３３は、界面活性剤が以下の式：

を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシドである、形態２８～３１のいずれかによる配合物である。

形態３４は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態２８～３１のいずれかによる配合物である。

形態３５は、界面活性剤が以下の式：

を有する４－（（６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキシル）ジメチルアンモニオ）ブタン－１－スルホネートである、形態２８～３１のいずれかによる配合物である。

形態３６は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリドである、形態２８～３１のいずれかによる配合物である。

形態３７は、式Ｉ

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；末端窒素はＲ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、スルホネート、カルボニル、カルボキシル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤と；所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、この化合物に付随する対イオンと；１種又は複数の溶媒及び１種又は複数の消泡剤の少なくとも１つと、を含む、プレテクスチャリング剤のための配合物である。

形態３８は、１種又は複数の酸をさらに含む、形態３７の配合物である。

形態３９は、１種又は複数の塩基をさらに含む、形態３７又は形態３８のどちらかの配合物である。

形態４０は、１種又は複数のキレート化剤をさらに含む、形態３７～３９のいずれかの配合物である。

形態４１は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージド；
以下の式：

を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシド；
以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；
以下の式：

を有する４－（（６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキシル）ジメチルアンモニオ）ブタン－１－スルホネート；
以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；及び
それらの組み合わせ、
の少なくとも１つを含む、形態３７～４０のいずれかによる配合物である。

形態４２は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；及び
それらの組み合わせ、
の少なくとも１つを含む、形態２０～２２のいずれかによる配合物である。

形態４３は、界面活性剤が以下の式：

を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；及び
それらの組み合わせ、
の少なくとも１つを含む、形態２８～３１のいずれかによる配合物である。

Claims

式Ｉ
（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、前記Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；
ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；
ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；
前記末端窒素は、Ｒ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、前記Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤；
存在するならば、塩化物、臭化物、ヨウ化物、及び水酸化物からなる群から選択される、前記化合物に会合された任意の対イオン；
所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、前記化合物に付随する対イオン；及び
１種又は複数の溶媒及び１種又は複数の消泡剤の少なくとも１つ、
を含む、プレテクスチャリング剤のための配合物。
１種又は複数の酸をさらに含む、請求項１に記載の配合物。
１種又は複数の塩基をさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の配合物。
１種又は複数のキレート化剤さらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の配合物。
前記界面活性剤が以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージド；
以下の式：
を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシド；
以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；
以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；及び
それらの組み合わせ、
の少なくとも１つを含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の配合物。
式Ｉ
（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、前記Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；
ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；
ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；
前記末端窒素は、Ｒ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、前記Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤；
所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、前記化合物に付随する対イオン；及び
フッ化水素酸（ＨＦ）、
を含む、エッチャントのための配合物。
１種又は複数の酸化剤をさらに含む、請求項６に記載の配合物。
１種又は複数の錯化剤をさらに含む、請求項６又は請求項７に記載の配合物。
前記界面活性剤が以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージド；
以下の式：
を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシド；
以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；
以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；及び
それらの組み合わせ、
の少なくとも１つを含む、請求項６～８のいずれか一項に記載の配合物。
式Ｉ
（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、同じであっても又は異なっていてもよく、水素及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択されてよく、前記Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよく；
ｎは、２～５の整数であり（２及び５を含む）；
ｍは、９～２０の整数であり（９及び２０を含む）；
前記末端窒素は、Ｒ^３でさらに置換されてもよく、この場合Ｒ^３は、水素、酸素、ヒドロキシル、及びＣ_１～Ｃ_６アルキルから成る群より選択され、前記Ｃ_１～Ｃ_６アルキルは、所望に応じて、ヒドロキシル、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、及びカルボキシレートから成る群より選択される１又は複数の置換基で置換されていてよい）で示される少なくとも１種の界面活性剤；
所望に応じて存在してよく、存在する場合、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、及び水酸化物イオンから成る群より選択される、前記化合物に付随する対イオン；及び
アルカノールアミンと、
を含む、フォトレジスト剥離配合物のための配合物。
スルホキシドをさらに含む、請求項１０に記載の配合物。
スルホンをさらに含む、請求項１０に記載の配合物。
グリコールエーテルをさらに含む、請求項１０～１２のいずれか一項に記載の配合物。
前記界面活性剤が以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ，Ｎ－トリメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムヨージド；
以下の式：
を有するドデシル６－（ジメチルアミノ）ヘキサノエートＮ－オキシド；
以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－Ｎ，Ｎ－ジメチル－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；
以下の式：
を有する６－（ドデシルオキシ）－６－オキソヘキサン－１－アミニウムクロリド；及び
それらの組み合わせ、
の少なくとも１つを含む、請求項１０～１３のいずれか一項に記載の配合物。