KR0185662B1 - 레지스트 구조를 제조하는 방법 - Google Patents

레지스트 구조를 제조하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR0185662B1
KR0185662B1 KR1019910006629A KR910006629A KR0185662B1 KR 0185662 B1 KR0185662 B1 KR 0185662B1 KR 1019910006629 A KR1019910006629 A KR 1019910006629A KR 910006629 A KR910006629 A KR 910006629A KR 0185662 B1 KR0185662 B1 KR 0185662B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photoresist layer
exposure
resist
group
layer
Prior art date
Application number
KR1019910006629A
Other languages
English (en)
Other versions
KR910018854A (ko
Inventor
제찌 레카이
보른되르퍼 홀스트
리쎌 에바
로이슈너 라이너
제발드 미하엘
아네 헬무트
비르클레 지크프리트
Original Assignee
크리스트, 퀼
지멘서 악티엔게젤샤프트
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 크리스트, 퀼, 지멘서 악티엔게젤샤프트 filed Critical 크리스트, 퀼
Publication of KR910018854A publication Critical patent/KR910018854A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR0185662B1 publication Critical patent/KR0185662B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/38—Treatment before imagewise removal, e.g. prebaking
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G03F7/265—Selective reaction with inorganic or organometallic reagents after image-wise exposure, e.g. silylation
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Photosensitive Polymer And Photoresist Processing (AREA)
  • Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

무수물 그룹과 블로킹 이미드 또는 페놀성 히드록시 그룹을 함유한 폴리머와 광활성 성분으로 이루어진 포토레지스트층을, 노광시 강산을 형성하는 화합물의 형태로 기판위에 부착시킬 때, 종래의 장치를 사용하여 DUV-범위의 고감도에서 수직의 테두리를 가지는, 용성이 큰 레지스트를 얻고, 포토레지스트층을 상에 적합하게 노광하며, 다중 작용기성 아미노 또는 히드록시실옥산의 수성액 또는 물-알콜의 용액으로 노광 포토레지스트를 처리한후, 상기 처리된 포토레지스트를 산소플라즈마로 에칭한다.

Description

레지스트 구조를 제조하는 방법
본 발명은 가장자리가 예리한 분해능이 높은 레지스트 구조를 제조하는 방법에 관한 것이다.
레지스트 구조의 제조는 마이크로 전자 공학에서 중요한 역할을 한다. 예를들어, 반도체 부품의 제조에서 포토리소그래피 기술을 사용하여 포토레지스트가 구조화된다. 그러나 마이크로 전자공학의 최근의 진보의 결과로 집적 수준이 증가되었다. 또한 구조가 소형화 됨에 따라 구조 제조에 대한 요구가 증가하고 있다. 이들 요구를 충족시키기 위해 적용된 포토레지스트의 더 큰 분해능 및 더 높은 콘트라스트가 요구된다.
포토레지스트가 기술적 및 레지스트 특이적 파라미터 이외에 포토리소그래피 기술을 사용하여 구조화되는 경우, 노광을 위해 사용되는 스텝퍼 또는 스텝퍼 렌즈의 특성이 또한 최소로 달성될 수 있는 구조 크기, 임계 치수(CD), 및 초점 깊이(DOF)를 결정한다. 스텝퍼 특이적 변수, 노광 파장 λ및 렌즈 조리개수치(NA)가 하기 관계식에서와 같이 CD 및 DOF에 관련된다 .
상기 식에서, f₁ 및 f₂는 장치에 특이적인 계수이다.
한동안, 포토리소그래피의 요건은 습식 현상성 단층 레지스트, 특히 노볼락 수지(기재 중합체로서) 및 퀴논 디아지드(광활성 성분으로서)로 구성된 레지스트에 의해 충족되어 왔다. 그러나, 이러한 레지스트 시스템은 미래의 요건을 충족시키지 못할 수 있다. 예를 들어, 두꺼운 레지스트가 심자외선(DUV)범위에서 엑시머 레이저 스텝퍼를 사용하여 처리되는 경우, 가장자리가 예리하고 치수가 0.5㎛미만인 레지스트 구조를 생성시키는 것은 불가능할 수 있다. 이것은 특히 단계 기판 토포그래피 및 고반사성 하층에 있어서 그러하다. 매우 작은 구조를 생성시키기 위해 더 짧은 노광 파장 및 높은 조리개수치가 필요하다. 불행히도 이것은 초점 깊이의 범위를 감소시켜서 토포그래피에 대해 고분해능이 필요한 경우에, 습식 현상성 단층 레지스트(레지스트층이 비교적 두껍고, 층두께가 불가피하게 변동됨)의 사용을 매우 어렵게 만든다. 또한 이들 시스템은 특히 예를 들어 248nm에서 노볼락의 높은 고유 흡수도로 인해 DUV레지스트로서 응용하기에 적합하지 않다.
습식 현상성 단층 레지스트의 응용과 관련한 문제점을 해소시키기 위해 소위 2층 시스템이 개발되었다. 그러나 이들 시스템은 더욱 복잡하다. 2층 시스템에서 얇은 단일 상층이 노광되고 구조화된다(즉, 약품에 의한 처리를 통해 현상되고 화학적으로 개질된다). 상부층에서 생성된 구조는 콘택트 마스크로서 역할을 하고, 이어서 하부층(들)으로 옮겨진다. 하부층을 구조화시키기 위해, 플러드 노광에 의해 제공되는 UV광(플러드 노광)이 산소플라스마(O₂/RIE)에서의 반응성 이온 에칭과 같은 습식 현상 또는 건식 현상기술과 함께 사용될 수 있다.
건식 현상성 단층 시스템은 2층 시스템의 장점을 갖는 동시에 덜 복잡하다. 이들 시스템에서는, 기판상에 침착된 레지스트층의 표면의 노광을 통해 잠상이 형성된다. 레지스트는 금속 함유 유기시약 (예를들어, 유기 규소 화합물)로 처리되어, 원하는 공정 제어의 유형에 따라 노광된 부분(네가티브 레지스트) 및 비노광된 부분(포지티브 레지스트) 중 하나만이 시약과 반응하게 된다. 실릴화되지 않은 부분은 산소 플라스마에서의 에칭에 의해 건식 형상된다.
DUV-리토그래피와 관련된 한 가지 문제점은 광활성 성분으로서 지방족 디아조케톤 또는 퀴논디아지드를 함유하는 레지스트의 감도가 낮아서, 생산조건과 부합되지 않는다는 것이다. 특히 DUV-리토그래피에서의 감도를 증가시키기 위해 소위 화학 증폭 원리(chemical amplification principle)에 따라 작동되는 시스템이 개발되었다. 상기 시스템은 습식 현상성 레지스트 [참조예 : 유럽 공개 특허출원 제 0 102 450호]및 건식 현상성 레지스트[참조예 : 유럽 공개 특허 출원 제 0 161 476호 및 유럽 공개 특허출원 제 0 229 917호]둘 모두에 사용 가능하다.
통상의 디아조케톤/노볼락 시스템과 대조적으로, 상기 시스템은 예를 들어, 3차 부톡시카르보닐옥시스티렌(기재 중합체) 및 노광시에 강산을 형성하는 화합물인, 소위 광산 생성제(photo acid-generator)(광활성 성분)로 이루어져 있고, 또한 기재 중합체의 극성은 노광후에 변화된다. 더욱이 각각의 산 분자는 수 개의 보호기를 분리시킨다. 이것은 화학 증폭의 특징으로 고감도를 갖게 한다. 추가의 화학 증폭의 가능성이 Boc-기 (Boc=3차-부톡시카르보닐)를 가지는 것들 이외의 시스템에 존재한다. 예를들어, 또한 산 촉매 분리가능한 에테르가 보호기로서 사용될 수 있다.
유럽 공개 특허출원 제 0 161 476호에는 3차-부톡시카르보닐옥시스티렌 및 트리페닐술포늄헥사플루오르아르센에이트 형태의 광활성 성분으로 이루어진 레지스트를 마스크를 통하여 UV광에 노광시킨 후 진공로(vacuum furnace)에서 1시간 동안 85℃로 기체 헥사메틸디실라잔(HMDS)으로 처리하는 것이 기술되어 있으며; 이에 의해 레지스트 표면의 노광된 영역이 처리된다. 산소 플라즈마에서의 반응성 이온 에칭 및 희석된 완충 플루오르화수소산에 의한 처리 후, 가장자리가 예리한 고분해능 네가티브 구조가 얻어진다. 헥사메틸디실라잔 이외의 가능한 처리 시약으로는 염화 트리메틸실린과 염화 트리메틸주석이 있다. 그러한 처리 시약들은 기체상으로 또는 적합한 용매중에서 사용할 수 있어야 한다. 그러나 보다 상세한 명세는 공지되어 있지 않다.
건식 현상성 레지스트 시스템을 사용한 네가티브 레지스트 구조의 제조 방법은 유럽 공개 특허출원 제 0 192 078호에 공지되어 있다. 특히 트리아릴술포늄염 또는 트리할로겐화된 메틸트리아진과 같은 양이온 광개시제를 함유는 기재 중합체가 기판 상에 도포된다. 노광후 후속적인 플라즈마에칭 동안 노광된 영역을 보호하는 중합체 필름을 형성하기 위하여, 레지스트층이 양이온 중합성 단량체로 처리된다. 바람직하게는 단량체 처리는 에폭시실록산, 에폭시실란 또는 스티렌 실릴에테르를 사용하여 수행된다. 이러한 시약들은 기체상으로 또는 용액으로 사용될 수 있다.
또한 화학 증폭의 원리에 따라 작용하는 건식 현상성 네가티브 레지스트 시스템도 공지되어 있다. 상기 네가티브 시스템에서는, Boc-보호기가 분리된 후, HMDS를 사용하여 레지스트를 실릴화시킨다 [참조: SPIEs' 1990, Symposium on Microlithography, 4-9, March 1990, San Jose, California, USA: Tagungsband, pages 101]. 유럽 공개 특허출원 제 0 229 917호에는 포지티브 레지스트 구조의 제조를 위하여 노광된 레지스트를 이소시아네이트 형태의 비금속 유기 화합물로 처리하는 방법이 기술되어 있다. 상기 문헌의 방법은 플러드 노광 후, HMDS와 같은 주석 및 규소 화합물 형태의 금속 유기 시약으로 노광된 레지스트를 처리하는 단계, 및 상기 레지스트를 건식 현상하는 단계를 포함하는 방법이다 [참조예: 유럽 공개 특허출원 제 0 251 241호].
그러나 상기 시스템은 하기와 같은 단점을 갖는다:
- 습기 민감성, 부식성, 독성이 있는 기체 또는 가장 적게는 인체에 대해 유해한 기체 또는 유기 용매의 사용; - 특수한 진공 장치의 필요; - 승온에서의 처리; 및 - 재현이 어려운 복잡한 공정 제어.
유럽 공개 특허출원 제 0 394 740호에는 네가티브식 건식 현상성 레지스트 시스템이 공지되어 있다. 상기 시스템은 비교가능한 다른 시스템과 대조적으로 처리하기가 간단하며, 또한 산소 플라즈마 에칭에서 높은 선택성을 가지며, 가장자리가 예리하며 분해능이 커지도록 구조화가 가능하며, 종래의 장치를 사용할 수 있다. 상기 시스템의 특징은 레지스트가 수성 또는 물 함유 비독성 단계로 금속 함유 유기 시약으로 처리되며, 예컨대 실온과 표준 기압 같은 조건에서 수행된다는 점이다. 스티렌 및 말레산 무수물의 공중합체와 같은 반응성기를 갖는 기재 중합체 및 퀴논디아지드를 기재로 한 광활성 성분으로 이루어진 레지스트 시스템은 종래의 원리에 따라 작동된다. 즉, 노광시, 카르복실산의 퀴논디아지드로부터 형성되는 경우, 광활성 성분의 극성만이 변화된다. 이러한 이유로 인해, 제안된 레지스트 시스템은 특히 DUV 리토그래피에서의 사용을 위한, 최신 응용 장치에 비교적 민감하지 않다.
본 발명의 목적은 가장자리가 예리한 고분해능 레지스트 구조의 제조 방법 및 이에 적합한 건식 현상성 레지스트 시스템을 제조하는 데에 있다. 본 발명의 시스템은 조작이 용이할 뿐만 아니라, 높은 산소 플라즈마 선택성을 가지고 종래 장치의 사용이 가능하고 또한 특히 DUV-범위에서 고감도를 갖는다.
본 발명의 목적은 하기 단계를 포함하는 방법에 의해 달성된다.
- 무수물기 및 블로킹 이미드 또는 페놀계 히드록시기를 갖는 중합체 및 노광시 강산을 형성하는 화합물 형태의 광활성 성분을 포함하는 포토레지스트층을 기판 상에 도포시키는 단계, - 포토레지스트층을 패턴에 따라 노광시키는 단계. - 노광된 포토레지스트층을 물 또는 물과 알코올을 기재로 하는 다작용성 아미노 또는 히드록시실록산의 용액으로 처리하는 단계, - 처리된 노광된 포토레지스트층을 산소 함유 플라즈마에서 에칭시키는 단계.
화학증폭의 원리에 따르는 본 발명의 방법은 일반적으로 하기 단계로 수행된다. 기재 중합체와 광활성 성분으로 이루어진 레지스트를 증감제와 같은 첨가제를 함유한 용액의 형태로, 예컨대 실리콘 웨이퍼 같은 기판에 도포시킨다. 기재 중합체는 무수물기 형태의 화학 반응성 그룹을 가짐에도 불구하고, 저장이 용이하다. 광활성 성분으로서 노광시 강산을 형성하는 화합물을 사용한다. 상기한 종류의 화합물로서, 오늄염 및 할로겐 함유 트리아진 유도체를 사용한다.
기재 중합체는 무수물기 이외에, 특히 이미드 또는 페놀계 OH기 형태의 블로킹된 작용기를 함유한다. 이러한 작용기를 블로킹하기 위해 보호기인 Boc-기를 사용할 수 있다. 페놀계 OH기는 산 분해성 에테르에 의해 보호, 즉 블로킹될 수 있다. 노광시 광활성 성분에서 나온 산이 촉매적으로 보호기를 분리시킨다. 이때 작용기, 즉 이미드 및 페놀계 OH기가 유리된다. 상기 작용기는 아미노 및 히드록시실록산의 선택적 혼입, 즉 포토레지스트층으로의 확산과 기재 중합체의 무수물기와의 반응을 가능하게 한다.
적합한 기재 중합체는, 3차-부톡시카르보닐옥시스티렌, 말레산 무수물과 스티렌으로 이루어진 터어폴리머 또는 말레산 무수물과 3차-부톡시카르보닐옥시스티렌으로 이루어진 공중합체이다. 말레산 무수물용 공단량체로서 p-히드록시스티렌의 산 분리 에테르, 예를 들어 이소프로필 에테르 및 3차-부틸 에테르가 고려된다. 블로킹 이미드기를 함유하는 기재 중합체는 말레산 무수물, 스티렌과 블로킹 말레이미드로 이루어진 터어폴리머이다 (예를 들면 Boc-보호기를 갖는 중합체).
무수물기만을 가지는 중합체를 사용하는 것이, 본 발명에 따른 방법을 바람직하게 실시하는 것이다. 이를 위해 블로킹된 작용기, 더 상세하게는 히드록시기를 갖는 첨가제가 중합체에 첨가된다. OH기가 산에 의해 상기 첨가제로부터 이탈되고 노광영역에 있는 이 첨가제는 노광되지 않은 영역에 있는 무수물기의 보조 현상 처리를 불로킹한다. 블로킹 OH기는 아세탈-,케탈- 또는 오르토에스테르 그룹의 형태로 존재할 수 있다. 히드록시기는 상기 기술된 방식으로 블로킹되는 페놀계 OH기 일수 있으며; 이를 위해 예를 들어 3차-부톡시페닐기와 3차-부톡시카르보닐페닐이 사용될 수 있다. 적합한 중합체는 말레산 무수물과 스티렌으로 이루어진 공중합체이다. 그외의 적합한 다수의 중합체들이 유럽 공개 특허출원 제 0 397 740호에 공지되어 있다.
레지스트 용액은 기판 상에 도포된 후, 건조되고, 마스크를 통하여 노광된다. 노광 후, 레지스트층은 바람직하게는, 표준 장치를 이용하여 온도처리된 후, 다작용성 아미노실록산 또는 히드록시실록산 용액으로 처리된다. 이러한 유기 규소 화합물은 디아미노실록산을 사용한다. 적합한 화합물은 유럽 공개 특허출원 제 0 394 740호에 기술되어 있다. 유기 규소 화합물은 물 기재 용액 또는 물-알코올 기재 용액의 형태로 사용된다. 이러한 경우, 알코올로는 특히, 이소프로판올이 사용된다. 유기 규소 화합물로 처리된 후, 산소 플라즈마(O₂/RIE)에서 건식 현상이 수행된다.
전술한 방법으로 네가티브 레지스트 구조가 제조된다. 그러나 본 발명의 방법을 사용하여 포지티브 레지스트 구조가 제조될 수 있다. 이를위해, 노광 후 및 온도 처리후 즉 유기 규소 화합물로 처리하기 전에, 포토레지스트층이 다작용성 유기 화합물로 처리된다. 상기 유기 화합물은 중합체의 무수물기와 화학적으로 반응할 수 있는 작용기를 가지며; 후속적으로, 풀러드 노광된다.
기재 중합체는 다작용성 유기화합물의 처리에 의하여 노광 영역에서 블로킹된다. 이후에 유기 규소 화합물로 처리하는 경우, 플러드 노광된 영역만이 반응하고 플라즈마 에칭에 대해 보호된다. 플러드 노광 전, 즉 마스크 없이 노광하기 전에 레지스트는 온도 처리에 의해 변화한다. 이를 위해 단시간 동안, 예를 들면 90초 동안 약 100℃온도 범위에서 예를 들어 110℃에서 레지스트가 템퍼링된다. 플러드 노광 후, 유기 규소 화합물로 처리하고, 후속하여 플라즈마 에칭한다.
본 발명에 따르는 방법에서는, 다작용성 화합물로서, 즉 금속 비함유 화합물로서 특히 폴리아민, 즉 최소한 2개의 아미노기를 가진 화합물이 사용된다. 이를 위해 지방족 폴리아민을 사용하고, 방향족의 부분 구조를 갖는 폴리아민을 사용하는 것이 바람직하다. 적합한 다작용성 아민의 예로는, 트리에틸렌테트라아민, 테트라에틸렌펜타아민, 트리스(2-아미노에틸)-아민, N,N'-비스 (3-아미노프로필)-1,2-에틸렌디아민 및 3-(아미노메틸)-벤질아민이 있다. 가교제로서 사용되는 상기 화합물은 수용액의 형태로 사용된다.
본 발명은 단층 시스템에서 뿐만 아니라 건식 현상이 가능한 2층 시스템에서도 사용할 수 있다. 이때 얇은 층으로서 반응성 레지스트가 건식 에칭될 수 있는 평탄화층 위에 도포된다. 필요에 따라 상기 평탄화층을 자유롭게 선택할 수 있다. 그 외에 기재, 즉 기판으로는 일반적으로 반도체 재료, 금속 또는 세라믹 등이 사용된다.
본 발명은 하기 실시예를 통해 더 상세히 설명된다. 하기의 출발물질 또는 처리 시약을 사용하였다 (MT=중량부):
-기재 중합체(1)
2개의 단량체를 라디칼 중합시켜서 제조한 말레산 무수물과 4-(3차-부톡시카르보닐옥시)-스티렌의 공중합체. 개시제로서 아조이소부티르산 니트릴을 사용하고 조절제로서 알킬메르캅탄을 사용한다.
- 기재 중합체(2)
2개의 단량체를 조절제 없이 개시제로서의 아조이소부티르산 니트릴을 사용하여 라디칼 중합시켜서 제조한 말레산 무수물과 4-(3차-부톡시카르보닐옥시)-스티렌의 공중합체.
- 기재 중합체(3)
2개의 단량체를 라디칼 중합시켜 말레산 무수물과 4-(3차-부톡시)-스티렌의 공중합체. 개시제로서 아조이소부티르산 니트릴을 사용하고, 조절제로서 알킬메르캅탄을 사용한다.
- 기재 중합체(4)
3개의 단량체를 개시제로서의 아조이소부티르산 니트릴 및 조절제로서의 알킬메르캅탄을 사용하여 라디칼 중합시켜서 제조한 말레산 무수물, 4-(3차-부톡시카르보닐옥시)-스티렌 및 스티렌의 터어폴리머.
- 기재 중합체(5)
2개의 단량체를 개시제로서의 아조이소부티르산 니트릴 및 조절제로서의 알킬메르캅탄을 사용하여 라디칼 중합시켜서 제조한 말레산 무수물과 스티렌 공중합체.
- 광활성 성분(1)
노광시 강산을 형성하는 화합물. 적합한 산성 물질로는 크리벨로(Crivello)염으로 공지된 오늄 화합물 및 트리아진 유도체가 있는데 비스[4-(디페닐슐포늄)-페닐]-설파이드-비스-헥사플루오로안티모네이트가 사용된다.
- 첨가제(1)
1개 이상의 히드록실기가 강산에 의해 유리되는 화합물; 4-(3차-부톡시카르보닐옥시)-디페닐메탄이 사용된다.
- 실릴화 용액(1)
4중량부의 디아미노실록산, 82.3중량부의 이소프로판올 및 13.7중량부의 물로 구성된 물-알코올 용액. α,ω-아미노 작용성 실록산, 특히 사슬내에 2내지 20개의 규소 원자 및 2개의 말단 아미노프로필기를 갖는 실록산으로서, 골드슈미트(Goldschmidt)사의 시판 제품인 테고머 A-Si 2120을 사용하는 것이 바람직하다.
- 실릴화 용액(2)
2중량부의 디아미노실록산(테고머 A-Si 2120), 78.4중량부의 이소프로판올 및 19.6중량부의 물로 구성된 물-알코올 용액.
- 실릴화 용액(3)
1중량부의 디아미노실록산(테고머 A-Si 2120), 79.2중량부의 이소프로판올 및 19.8중량부의 물로 구성된 물-알코올 용액.
- 가교용액(1)
2중량부의 트리스(2-아미노에틸)-아민 및 98중량부의 물로 구성된 수용액.
[실시예 1]
17.1 중량부의 기재 중합체(2), 0.9중량부의 광활성 성분(1) 및 82중량부의 시클로헥산온으로 구성된 레지스트를 실리콘 웨이퍼상에 스핀-온시켰다(2500rpm, 20초), 열판위에서 60초 동안 100℃에서 건조시킨 후, 레지스트층의 두께는 1.1㎛가 되었다. 그다음, 레지스트를 마스크를 통해 15mJ/㎠ (유닛 MJB 3/카를 쉬스(Karl Sss): λ=250nm)로 밀착 인화시키고, 110℃에서 60초 동안 템퍼링시키고, 실릴화 용액(1)으로 30초 동안 처리하고, 이소프로판올로 30초 동안 세정하였다. 계속해서, 실리콘 웨이퍼를 플라즈마 에칭 장치 [머티리얼 리서치 코포레이션 (Material Research Corporation)의 Type MIE 720]에서 레지스트를 산소 함유 플라즈마 (O₂/RIE: 2mTorr 가스압력, 50V 바이어스 전압, 자석 사용)로 건식 현상시켰다. 가장자리가 예리하고 치수가 0.3㎛로 감수한 네가티브 구조가 수득되었다.
[실시예 2]
시판용 포지티브 레지스트 TSMR 8900[도쿄 오까 고교 가부시끼가이샤(Tokyo Ohka Kogyo Co.)]를 실리콘 웨이퍼 상에 스핀-온시키고 (4000rpm, 20초), 90℃에서 5분 동안 건조시킨 후, 강제 공기 오븐(forced air oven)에서 35분 동안 240℃에서 베이킹 시켰다. 베이킹시킨 후, 레지스트의 두께는 1.3㎛이었으며, 이것을 평탄화층으로 사용하였다.
15.2 중량부의 기재 중합체(1), 0.8중량부의 광활성 성분(1) 및 84중량부의 시클로헥산온으로 구성된 레지스트를 평탄화층 위에서 스핀-온시켰다(4500rpm, 20초), 그다음 열판위에서 60초 동안 100℃에서 건조시킨 후, 상부 레지스트층의 층두께는 440nm이었다. 후속하여 마스크를 통하여 레지스트를 13mJ/㎠ 로 밀착 인화시키고 (유닛 MJB 3/카를 쉬스(Karl Suss): λ=250nm) 110℃에서 60초 동안 템퍼링시켰다. 실릴화 용액(1)으로 30초 동안 처리한 후, 이소프로판올로 30초 동안 세정하였다. 후속하여 실리콘 웨이퍼를 플라즈마 에칭 장치 (레이볼드 헤라에우스, 타입 Z 401)으로 이동시켜, 산소 플라즈마로 레지스트를 건식 현상시켰다(O₂/RIE: 6mTorr 가스압력, 500V 바이어스 전압). 가장자리가 예리하고 라인/공간 비가 1:1이고 , 치수가 0.3㎛인 네가티브 구조가 수득되었다.
[실시예 3]
14.9 중량부의 기재 중합체(3), 1.1중량부의 광활성 성분(1) 및 84중량부의 시클로헥산온으로 이루어진 레지스트를 실시예 2에서와 같이 평탄화층 상에서 스핀-온시켰다(3000rpm, 20초). 열판위에서 100℃/60초로 건조시킨 후의 레지스트 최상층의 두께는 400nm가 되었다. 후속하여, 마스크를 통하여 레지스트를 13mJ/㎠ 으로 밀착 인화하고 (유닛 MJB 3/카를 쉬스(Karl Suss): λ=250nm) 110℃에서 60초 동안 템퍼링시킨 후 실릴화 용액(2)으로 45초 동안 처리하고 이소프로판올로 30초 동안 세정하였다. 건식 현상(O₂/RIE: 2mTorr 가스압력, 50V 바이어스 전압, 자석사용)한 후, 플라즈마 에칭 장치(머티리얼 리서치 코포레이션, 타입(Type) MIE 720)에서 치수가 0.3㎛로 감소된 가장자리가 예리한 고분해능 네가티브 구조가 수득되었다.
[실시예 4]
20.9부의 기재 중합체(4), 1.1중량부의 광활성 성분(1) 및 78중량부의 시클로헥산온으로 이루어진 레지스트를 실리콘 웨이퍼 위에서 스핀-온시켰다(3000rpm, 20초), 열판위에서 100℃/60초로 건조시킨 후, 레지스트층의 두께는 1.2㎛가 되었다. 후속하여, 마스크를 통하여 레지스트를 14mJ/㎠ 으로 밀착 인화시키고 (유닛 MJB 3/카를 쉬스(Karl Suss): λ=250nm), 110℃에서 75초 동안 템퍼링시킨 후, 실릴화 용액(3)으로 60초 동안 처리하고 이소프로판올로 30초 동안 세정하였다. 후속하여, 실리콘 웨이퍼를 플라즈마 에칭 장치(머티리얼 리서치 코포레이션, Type MIE 720)로 이동시켜, 레지스트를 산소 플라즈마에서 건식 현상시켰다(O₂/RIE: 2mTorr 가스압력, 50V 바이어스 전압, 자석사용). 치수가 0.35㎛로 감소되고 가장자리가 예리하며, 라인/공간의 비가 1:1인 네가티브 구조가 수득되었다.
[실시예 5]
실시예2에 따르는 레지스트를 기재 상에 스핀-온시키고, 건조시킨 후, 마스크를 통하여 8mJ/㎠ 으로 밀착 인화하고 (유닛 MJB 3/카를 쉬스(Karl Sss): λ=250nm) 110℃에서 75초 동안 템퍼링시켰다. 후속하여, 가교 용액(1)으로 처리하고, 물로 30초 동안 세정한 후, 110℃에서 90초 동안 템퍼링시켰다. 상기 과정을 통하여 노광 영역이 너무 강하게 가교되므로, 후속 처리에서 상기 영역은 유기 규소 화합물로 처리하지 않는다.
레지스트를 (마스크없이) 12mJ/㎠ 으로 DUV-플러드 노광시킨 후에, 100℃에서 30초 동안 템퍼링시키고, 실릴화 용액(1)으로 35초 동안 처리한 후, 이소프로판올로 30초 동안 세정하였다. 후속하여, 플라즈마 에칭 장치(레이볼드 헤라에우스, 타입 Z 401)에서 산소 플라즈마로 건식 현상시켰다 (O₂/RIE: 6mTorr 가스압력, 450V 바이어스 전압). 가장자리가 예리하고, 라인/공간의 비가 1:1인 포지티브 구조가 수득되었다.
[실시예 6]
9.7중량부의 기재 중합체(5), 4.5중량부의 첨가제(1), 0.8중량부의 광활성 성분(1) 및 85중량부의 시클로헥산온으로 이루어진 레지스트를 실시예 2에 따라 평탄화층 위에서 스핀-온시켰다(4500rpm, 20초), 열판위에서 90℃/60초로 건조시킨 후, 레지스트의 최상층의 두께는 300nm가 되었다. 후속하여, 레지스트를 마스크를 통하여 16mJ/㎠ 으로 밀착 인화하고 (유닛 MJB 3/카를 쉬스(Karl Sss): λ=250nm) 110℃에서 60초 동안 템퍼링시킨 후, 실릴화 용액(2)으로 30초 동안 처리하고 이소프로판올로 30초 동안 세정하였다. 플라즈마 에칭 장치(레이볼드 헤라에우스, 타입 Z 401)에서 건식 현상시킨 후(O₂/RIE: 6mTorr 가스압력, 500V 바이어스 전압), 치수가 0.3㎛로 감소하고 가장자리가 예리한 네가티브 구조가 수득되었다.

Claims (16)

  1. 무수물기 및 블로킹된 이미드 또는 블로킹된 페놀계히드록시기로 이루어진 군으로부터 선택되는 기를 갖는 중합체, 및 노광시 강산을 형성하는 화합물인 광활성 성분을 포함하는 포토레지스트층을 기판상에 도포시키는 단계, - 도포된 포토레지스트층을 패턴에 따라 노광시키는 단계, - 노광된 포토레지스트층을 물 또는 물과 알코올의 혼합물을 기재로 하는 다작용성 아미노실록산 또는 다작용성 히드록시실록산 용액으로 처리하는 단계, - 처리된 포토레지스트층을 산소 함유 플라즈마 중에서 에칭시키는 단계를 포함하여, 가장자리가 예리한 고분해능 레지스트 구조를 제조하는 방법.
  2. 무수물기를 갖는 중합체, 블로킹된 히드록시기를 갖는 중합체에 대한 첨가제 및 노광시 강산을 형성하는 화합물인 광활성 성분을 포함하는 포토레지스트층을 기판상에 도포시키는 단계, - 도포된 포토레지스트층을 패턴에 따라 노광시키는 단계, - 노광된 포토레지스트층을 물 및 물과 알코올의 혼합물로 구성된 군으로부터 선택된 용매를 기재로 한 다작용성 아미노실록산 또는 다작용성 히드록시실록산 용액으로 처리하는 단계; - 처리된 포토레지스트층을 산소 함유 플라즈마 중에서 에칭시키는 단계를 포함하여, 가장자리가 예리한 고분해능 레지스트 구조를 제조하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 노광후에 포토레지스트층을 고온 처리함을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서, 광활성 성분이 오늄염 또는 할로겐함유 트리아진 유도체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 노광후 또는 고온 처리 후, 중합체의 무수물기와 화합반응하는 작용기를 갖는 다작용성 유기 화합물로 포토레지스트층을 처리하는 단계, 및 포토레지스트층을 플러드 노광시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 포토레지스트층을 플러드 노광시키는 단계 전에, 고온 처리함을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서, 다작용성 유기 화합물이 폴리아민임을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 폴리아민이 지방족 폴리아민임을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항에 있어서, 포토레지스트층이 건식 에칭될 수 있는 평탄화층 위에 도포됨을 특징으로 하는 방법.
  10. 제2항에 있어서, 노광 후에 포토레지스트층을 고온 처리함을 특징으로 하는 방법.
  11. 제2항에 있어서, 광활성 성분이 오늄염 또는 할로겐 함유 트리아진 유도체로 이루어진 군으로부터 선택됨을 특징으로 하는 방법.
  12. 제2항에 있어서, 노광후 또는 고온 처리후, 중합체의 무수물기와 화학반응하는 작용기를 갖는 다작용성 유기 화합물로 포토레지스트층을 처리하는 단계, 및 포토레지스트층을 플러드 노광시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 방법.
  13. 제12항에 있어서, 포토레지스트층을 플러드 노광시키는 단계 전에, 고온 처리함을 특징으로 하는 방법.
  14. 제2항에 있어서, 다작용성 유기 화합물이 폴리아민임을 특징으로 하는 방법.
  15. 제14항에 있어서, 폴리아민이 지방족 폴리아민임을 특징으로 하는 방법.
  16. 제2항에 있어서, 포토레지스트층이 건식 에칭될 수 있는 평탄화층 위에 도포됨을 특징으로 하는 방법.
KR1019910006629A 1990-04-27 1991-04-25 레지스트 구조를 제조하는 방법 KR0185662B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP90108062.2 1990-04-27
EP90108062A EP0453610B1 (de) 1990-04-27 1990-04-27 Verfahren zur Erzeugung einer Resiststruktur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR910018854A KR910018854A (ko) 1991-11-30
KR0185662B1 true KR0185662B1 (ko) 1999-04-01

Family

ID=8203926

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910006629A KR0185662B1 (ko) 1990-04-27 1991-04-25 레지스트 구조를 제조하는 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US5262283A (ko)
EP (1) EP0453610B1 (ko)
JP (1) JP3112976B2 (ko)
KR (1) KR0185662B1 (ko)
DE (1) DE59010396D1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4323289A1 (de) * 1993-07-12 1995-01-19 Siemens Ag Strahlungsempfindliche Lackzusammensetzung
EP0760971B1 (de) * 1994-05-25 1999-08-04 Siemens Aktiengesellschaft Trockenentwickelbarer positivresist
WO1997000899A1 (en) * 1995-06-22 1997-01-09 Yuri Gudimenko Surface modification of polymers and carbon-based materials
JP3467372B2 (ja) * 1997-02-25 2003-11-17 松下電器産業株式会社 パターン形成方法及び半導体処理方法
JP3813721B2 (ja) * 1997-12-26 2006-08-23 富士写真フイルム株式会社 ポジ型感光性組成物
US6352818B1 (en) 1999-09-01 2002-03-05 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Photoresist development method employing multiple photoresist developer rinse
DE10200897B4 (de) * 2002-01-11 2007-04-19 Infineon Technologies Ag Resist zur Bildung einer Struktur für die Justierung eines Elektronen- oder Ionenstrahls und Verfahren zur Bildung der Struktur
JP6048679B2 (ja) * 2011-03-24 2016-12-21 日産化学工業株式会社 ポリマー含有現像液
WO2016190261A1 (ja) 2015-05-25 2016-12-01 日産化学工業株式会社 レジストパターン塗布用組成物
US11531269B2 (en) 2016-10-04 2022-12-20 Nissan Chemical Corporation Method for producing resist pattern coating composition with use of solvent replacement method

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4491628A (en) * 1982-08-23 1985-01-01 International Business Machines Corporation Positive- and negative-working resist compositions with acid generating photoinitiator and polymer with acid labile groups pendant from polymer backbone
US4552833A (en) * 1984-05-14 1985-11-12 International Business Machines Corporation Radiation sensitive and oxygen plasma developable resist
US4810601A (en) * 1984-12-07 1989-03-07 International Business Machines Corporation Top imaged resists
US4551418A (en) * 1985-02-19 1985-11-05 International Business Machines Corporation Process for preparing negative relief images with cationic photopolymerization
US4657845A (en) * 1986-01-14 1987-04-14 International Business Machines Corporation Positive tone oxygen plasma developable photoresist
US4837124A (en) * 1986-02-24 1989-06-06 Hoechst Celanese Corporation High resolution photoresist of imide containing polymers
US4737425A (en) * 1986-06-10 1988-04-12 International Business Machines Corporation Patterned resist and process
US4939070A (en) * 1986-07-28 1990-07-03 Brunsvold William R Thermally stable photoresists with high sensitivity
US4775609A (en) * 1987-05-18 1988-10-04 Hoescht Celanese Corporation Image reversal
US4810613A (en) * 1987-05-22 1989-03-07 Hoechst Celanese Corporation Blocked monomer and polymers therefrom for use as photoresists
DE3913434A1 (de) * 1989-04-24 1990-10-25 Siemens Ag Trockenwickelbares resistsystem

Also Published As

Publication number Publication date
EP0453610B1 (de) 1996-06-26
US5262283A (en) 1993-11-16
DE59010396D1 (de) 1996-08-01
JPH0750286A (ja) 1995-02-21
JP3112976B2 (ja) 2000-11-27
KR910018854A (ko) 1991-11-30
EP0453610A1 (de) 1991-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101020685B1 (ko) 포지티브형 광이미지화 가능한 하부 반사 방지 코팅
JP2954273B2 (ja) フォトリソグラフィー構造体の製造方法
US4921778A (en) Photoresist pattern fabrication employing chemically amplified metalized material
EP1257879B1 (en) Radiation sensitive copolymers, photoresist compositions thereof and deep uv bilayer systems thereof
JP3290194B2 (ja) フォトレジスト
WO2000077577A1 (en) Modification of 193 nm sensitive photoresist materials by electron beam exposure
KR20020006676A (ko) 193㎚ 석판인쇄술용 하이드록시-아미노 열 경화된 하도제
US5384220A (en) Production of photolithographic structures
WO2014171984A2 (en) Silicon-containing antireflective coatings including non-polymeric silsesquioxanes
KR0185662B1 (ko) 레지스트 구조를 제조하는 방법
EP0271708A2 (en) Photoresist composition comprising an interpolymer of a silicon-containing monomer and an hydroxystyrene
KR100192905B1 (ko) 레지스트 구조를 제조하는 방법
JPH04338958A (ja) レジスト材料、その製造方法およびこれを用いたパターン形成方法
WO2008004735A1 (en) Micropattern-forming resin compositon and method for forming micropattern using the same
KR19980081597A (ko) 화학적으로 강화된 레지스트
EP0274757A2 (en) Bilayer lithographic process
US4701342A (en) Negative resist with oxygen plasma resistance
KR20010114070A (ko) Ｔｉｐｓ 공정용 포토레지스트 중합체 및 이를 함유하는포토레지스트 조성물
JPH0383063A (ja) パターン形成方法
KR910005031B1 (ko) 감광성 조성물
US6630281B2 (en) Photoresist composition for top-surface imaging processes by silylation
WO2001022162A2 (en) Radiation sensitive copolymers, photoresist compositions thereof and deep uv bilayer systems thereof
JPS61270755A (ja) ネガ・ポジ両用の耐ドライエツチング性フオトレジストの製造方法
EP0076524A1 (en) Radiation-sensitive positive resist
KR20040043223A (ko) 실리콘을 포함하는 감광성 고분자 및 이를 포함하는레지스트조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20071128

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee