KR100252225B1 - 반도체장치의 제조를 위한 원자외선 노광용 포토레지스트조성용 구조제 수지와 그 제조방법 및 그 구조제 수지를포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물 - Google Patents

반도체장치의 제조를 위한 원자외선 노광용 포토레지스트조성용 구조제 수지와 그 제조방법 및 그 구조제 수지를포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 반도체장치의 제조를 위한 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지와 그 제조방법 및 그 구조제 수지를 포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 반도체장치의 제조를 위한 공정 중 포토리소그래피공정에서 광원으로서 원자외선을 사용하여 노광할 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지로서 티비에스쇄연장수지를 제공하며, 이 티비에스쇄연장수지는 티-부톡시카르보닐옥시스티렌(티비에스)을 반복단위로 하는 올리고머들이 커넥터분자로 연결된 것을 주쇄로 하는 수지이며, 또한 이 티비에스쇄연장수지의 제조방법 및 이 티비에스쇄연장수지를 포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물을 제공한다.
따라서, 193nm 정도의 원자외선에도 충분한 투과성을 가지며, 내식각성이 우수하고, 현상시 패턴의 콘트라스트가 분명하고 높은 해상도를 나타내는 원자외선용 포토레지스트 조성물을 제공하는 효과가 있다.

Description

반도체장치의 제조를 위한 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지와 그 제조방법 및 그 구조제 수지를 포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물{Base resin for photoresist using ultra-violet ray for fabrication of semiconductor device, its manufacturing method and photoresist using ultra-violet ray comprosing the base resin}
본 발명은 반도체장치의 제조를 위한 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지와 그 제조방법 및 그 구조제 수지를 포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 193nm의 파장대의 광에 대하여 투명한 구조를 갖는 반도체장치의 제조를 위한 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지와 그 제조방법 및 그 구조제 수지를 포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조공정 중에서 사진식각공정(Photolithography)이라 함은 웨이퍼에 포토레지스트를 도포하고, 사전에 설계된 바 대로의 패턴을 전사하고, 전사된 패턴에 따라 적절하게 깎아내는 식각공정을 통하여 전자회로를 구성하는 작업으로 매우 중요한 작업의 하나이다.
상기한 사진식각공정에서 사용되는 포토레지스트(Photoresist)는 후속의 식각공정에서 식각되어야 하는 부분과 식각되지 않아야 하는 부분을 구별하는 역할을 하는 것으로서, 감광성 고분자가 사용되며, 감광성 고분자는 자외선(Ultra-violet)이나 전자빔(Electron-beam) 또는 엑스선(X-ray)과 같은 광의 작용에 의하여 단시간내에 화학적, 물리적 변화를 일으켜 용제(Developer)에 대한 용해도의 변화를 나타내는 물질이나 조성물이 될 수 있다.
특히, 반도체장치 제조에서 사용되는 포토레지스트는 미크론(micron) 이하의 미세형상을 구현할 수 있는 것이어야 하며, 역시 빛에너지에 의하여 분해 또는 가교반응이 일어나 그 용해특성이 변화하는 물질로서, 포토리소그래피공정에서는 반도체장치를 제조하는 데 사용되는 웨이퍼의 표면에 상기한 바와 같은 감광특성을 갖는 포토레지스트를 균일하게 도포하고, 그 위에 소정의 패턴이 형성되어 있는 마스크(Mask)를 위치시킨 후, 상기 마스크 상으로 일정수준 이상의 에너지를 갖는 빛을 조사함으로써 상기 마스크에 의한 빛의 선택적 투과로 인한 상기 웨이퍼 상의 포토레지스트를 패턴에 따라 감광시키도록 한다. 빛의 조사에 의한 감광후에는 상기 포토레지스트는 빛의 조사에 의하여 화학적 또는 물리적 변화에 따라 빛이 조사된 영역과 빛이 조사되지 않은 영역 사이에서 용해도차를 나타내게 되며, 적절한 용매의 사용에 의하여 높은 용해도를 갖는 포토레지스트부분만 제거되고, 낮은 용해도를 갖는 포토레지스트부분은 제거되지 않고 잔류되도록 함으로써 잔류하는 포토레지스트에 의하여 그 하방의 웨이퍼가 식각공정 동안에 식각되지 않고 보호될 수 있으며, 그에 따라 마스크에 나타난 패턴이 그대로 웨이퍼 상으로 전사될 수 있게 된다.
포토레지스트는 음성 포토레지스트(Negative Photoresist)와 양성 포토레지스트(Positive Photoresist)로 대별될 수 있다.
음성 포토레지스트는 노광에 의해 가교(Cross-linking), 광이량화(Photo-dimerization) 등의 반응으로 분자량이 크게 증가하면서 용해성을 저하시켜 용해도차를 나타내며, 열적특성 및 내화학성 등이 현저하게 개선되어 양성 포토레지스트에 비하여 먼저 상용화되었다. 상용화된 음성 포토레지스트로는 폴리비닐신나메이트(Polyvinylcinnamate), 고리화된 고무(Cyclized Rubber), 비스아릴아지드(Bisarylazide), 폴리비닐알코올(PVA ; Polyvinylalcohol), 카제인(Casein), 젤라틴(Gelatine) 및 암모늄디크로메이트(Ammoniumdichromate) 등을 예로 들 수 있다. 그러나, 이러한 종래의 음성 포토레지스트들은 일반적으로 현상(development)시에 패턴의 팽윤(swelling) 현상이 일어나 해상력이 2 내지 3㎛ 정도에 불과하여 단지 강한 부식액을 사용하는 공정이나, 집적도가 낮은 반도체장치의 제조용으로 사용되며, 고집적도 반도체장치 제조공장에서는 이용되지 못한다는 단점이 있다.
한편, 양성 포토레지스트는 노광에 의해 분해, 분자쇄절단(Chain Scission)등이 일어나 용해성 증가시켜 용해도차를 나타내며, 상기한 음성 포토레지스트와는 반대적인 특성들을 나타낸다. 상용화된 양성 포토레지스트로는 근자외선(Near Ultraviolet) 영역용의 디아조나프토퀴논(Diazonaphthoquinone)과 노볼락수지(Novolac Resin)가 혼합된 노볼락수지계와 원자외선(Deep Ultraviolet), 전자빔 또는 엑스선 용의 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA ; Polymethylmethacrylate)계를 예로 들 수 있다. 양성 포토레지스트는 음성 포토레지스트와는 달리 팽윤현상이 적으며, 내에칭성이 뛰어나고, 특히 해상력이 높아 고집적도 반도체장치 제조공정에서 주로 사용되고 있다.
특히, 광원으로서의 근자외선 영역의 광은 초고압 수은등을 사용하며, 436nm의 지-선(G-line), 405nm의 에이취-선(H-line) 및 365nm의 아이-선(I-line) 등 특별히 강한 세기(intensity)를 갖는 광선들을 얻을 수 있기 때문에 포토레지스트의 감도가 약간 낮은 경우에도 사용이 가능한 경우가 많으며, 지-선에 감광하는 포토레지스트는 0.45 내지 0.5㎛의 해상도를 나타내어 4M DRAM의 반도체장치의 제조를 위한 패턴의 구현이 가능하며, 아이-선에 감광하는 포토레지스트는 16M DRAM 정도까지의 반도체장치의 제조를 위한 서브미크론(submicron) 패턴의 구현이 가능한 것으로 알려져 있다.
한편, 파장이 길수록 포토레지스트막과 산화막 등을 포함하는 전체 막질간에서의 회절 및 간섭 등의 영향으로 미세선폭의 구현을 어렵게 하고 있기 때문에, 고집적화된 반도체장치의 제조를 위하여는 패턴의 해상도를 높일 수 있어야 하며, 이를 위하여는 근자외선이나 중자외선(Mid-ultraviolet)에 비하여 보다 짧은 파장을 갖는 원자외선 영역의 광 또는 그보다 단파장의 광의 사용이 바람직하기는 하다.
최근 원자외선 노광용 스테퍼가 고집적 반도체장치의 제조에 적용되기 시작함에 따라 원자외선 노광용 포토레지스트의 개발이 적극 요구되고 있으며, 해상도 및 초점심도(DOF ; Depth of Focus)의 마진(Margin) 확보를 위한 원자외선 노광용 포토레지스트들이 개발되고 있으며, 상용화된 것의 예로는 티-부틸옥시카르보닐옥시기(t-BOC ; tert-buthyloxy-carbonyloxy group)를 보호기로 하는 폴리-파라-(티-부틸옥시카르보닐옥시)스티렌(Poly-p-(t-butyloxy-carbonyloxy)styrene)과 광산 발생제(Photoacid Generator)인 오늄염(Onium Salt)의 조합으로 된 포토레지스트, 역시 티-부틸옥시카르보닐옥시기를 보호기로 하는 폴리비닐히드록시페놀(PVHP ; Poly Vinyl Hydroxy Phenol)을 비롯하여 248nm에서 강한 세기를 갖는 광선을 내는 불화크립톤 엑시머 레이저(Krypton Fluoride Eximer Laser)노광용 포토레지스트 및 개량된 노볼락수지에 벤조페논계 감광제(PAC ; Photo Active Cmpounds)를 혼합한 조성물을 들 수 있다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 포토레지스트들은 최근 개발되어 상용화된 광원인 불화아르곤 엑시머 레이저(Argon Fluoride Eximer Laser)와 같은 193nm 파장대의 광에 적용시키는 경우 광흡수를 일으켜 생산성 및 해상도의 측면에서 반도체장치의 양산에 적절치 못한 것으로 나타났다.
또한, 248nm에서 광흡수를 최소화할 수 있는 포토레지스트재료로서 아크릴계 수지를 사용하는 포토레지스트가 개발되긴 하였으나, 에칭에 취약성을 나타내기 때문에 현상 후, 별도의 후처리공정을 하거나 또는 포토레지스트를 구성하는 수지를 변형하여야만 하는 문제점이 있었다.
따라서, 193nm 정도의 단파장을 발생시키는 불화아르곤 엑시머 레이저에 적용시킬 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트의 개발 필요성은 여전히 존재하고 있는 것이다.
본 발명의 목적은, 반도체장치의 제조를 위한 공정 중 포토리소그래피공정에서 광원으로서 원자외선을 사용하여 노광할 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 원자외선을 사용하여 노광할 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지를 제조하는 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또다른 목적은 원자외선을 사용하여 노광할 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지를 포함하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 반도체장치의 제조를 위한 공정 중 포토리소그래피공정에서 광원으로서 원자외선을 사용하여 노광할 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지는, 하기 화학식1과 같은 티비에스쇄연장수지로 구성된다.
상기에서 R1및 R2는 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, R5는 이소프로필기이며, m은 100 내지 1,000,000의 자연수이고, n은 1 내지 100의 자연수임.
상기 화학식1과 같은 티비에스쇄연장수지의 제조방법은 하기 화학식2에 나타난 바와 같이 티-부톡시카르보닐옥시스티렌을 디술피드를 포함하는 이니퍼(Inifer)를 사용하여 중합시켜 티비에스를 반복단위로 하는 티비에스올리고머를 합성하고, 하기 화학식3과 같이 상기 티비에스올리고머를 커넥터로서 4-티올-α,α'-알킬벤질-4-티올페닐에스터로 쇄연장시켜 수득된다.
상기에서 R5는 이소프로필기이며, R6및 R7은 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, m은 100 내지 1,000,000의 자연수임.
상기에서 R1및 R2는 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, R5는 이소프로필기이며, R6및 R7은 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, m은 100 내지 1,000,000의 자연수이고, n은 1 내지 100의 자연수임.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물은, 구조제 수지로서 상기 화학식1의 티비에스쇄연장수지 10 내지 20 중량%, 감광제 5 내지 10 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 잔량으로서 유기용제를 포함하여 이루어진다.
상기 감광제는 디아조나프토퀴논과 같은 퀴논계 화합물이 될 수 있다.
상기 유기용제는 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(MEK ; Methyl Ethyl Ketone), 시클로헥사논(Cyclohexnone) 및 이소아밀케톤(Isoamyl Ketone) 등의 케톤류, 자일렌(Xylene)과 같은 석유용제류, 엔-부틸아세테이트(n-Butyl Acetate), 에틸셀로솔브 아세테이트(Ethyl Cellosolve Acetate)와 같은 아세테이트류, 에틸락테이트(Ethyl Lactate) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있다.
또한, 상기 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물에는 전사되는 패턴의 콘트라스트와 해상도의 향상을 위하여 트리아졸 또는 테트라졸과 같은 증감제를 더 포함할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적인 실시예를 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 반도체장치의 제조를 위한 공정 중 포토리소그래피공정에서 광원으로서 원자외선을 사용하여 노광할 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지는, 하기 화학식1과 같은 티비에스쇄연장수지로 구성된다.
화학식1
상기에서 R1및 R2는 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, R5는 이소프로필기이며, m은 100 내지 1,000,000의 자연수이고, n은 1 내지 100의 자연수임.
상기한 티비에스쇄연장수지는 티-부톡시카르보닐옥시스티렌('티비에스'라 한다)을 디술피드를 포함하는 이니퍼(Inifer)를 사용하여 중합시켜 티비에스를 반복단위로 하는 티비에스올리고머를 디티올을 포함하는 커넥터로 쇄연장시켜 수득되는 것으로서, 반복단위가 되는 티비에스를 커넥터로 쇄연장시킨 구조를 갖는다는 뜻으로 티비에스쇄연장수지라 칭하였다.
상기에서 이니퍼라 함은 개시제(Initiator)와 전개제(Transfer)의 합성어로서, 중합에서의 중합의 개시와 전개를 동시에 수행할 수 있는 기능을 갖는 것을 뜻하며, 본 발명에서는 이니퍼로서 디술피드를 포함하는 화합물을 사용하였으며, 또한 커넥터 역시 티비에스를 반복단위로 하는 티비에스올리고머들 사이에 결합되어, 이들 티비에스올리고머들을 포함하는 주쇄를 연장시키는 것으로 사용된다.
상기한 바와 같은 티비에스쇄연장수지는 산촉매하에서 쉽게 절단될 수 있는 카르보닐기를 포함하는 지방족의 사슬을 주쇄로 하며, 또한 보호기로 티-부톡시기를 포함하고 있으며, 이 티-부톡시기는 광반응 후 모두 탈리되어 수지의 빛이 조사된 영역과 빛이 조사되지 않은 영역 사이에서의 용해도차를 더 증가시킬 수 있다.
또한, 수지의 주쇄내에 포함되는 벤젠핵들은 모두 주쇄내에서 비공액 결합을 이루어, 다른 결합들에 영향을 주지 않아 원자외선 영역의 광에 대하여 흡수성을 나타내지 않는다. 더욱이, 보호기로서 티-부톡시기가 포함되어 있기 때문에 종래의 티-부틸옥시카르보닐옥시기(t-BOC ; tert-buthyloxy-carbonyloxy group)를 보호기로 하는 폴리-파라-(티-부틸옥시카르보닐옥시)스티렌(Poly-p-(t-butyloxy-carbonyloxy)styrene)과 광산 발생제(Photoacid Generator)인 오늄염(Onium Salt)의 조합으로 된 포토레지스트나, 티-부틸옥시카르보닐옥시기를 보호기로 하는 폴리비닐히드록시페놀(PVHP ; Poly Vinyl Hydroxy Phenol), 248nm에서 강한 세기를 갖는 광선을 내는 불화크립톤 엑시머 레이저(Krypton Fluoride Eximer Laser)노광용 포토레지스트 및 개량된 노볼락수지에 벤조페논계 감광제(PAC ; Photo Active Cmpounds)를 혼합한 조성물에서 사용된 구조제로서의 수지가 공액구조의 벤젠핵을 포함하며, 그에 의하여 특히 193nm에서 강한 광흡수 현상을 나타내는 문제점을 완전히 해결할 수 있다.
상기 화학식1과 같은 구조의 티비에스쇄연장수지는 티-부톡시카르보닐옥시스티렌('티비에스'라 한다)을 디술피드를 포함하는 이니퍼(Inifer)를 사용하여 중합시켜 티비에스를 반복단위로 하는 티비에스올리고머를 디티올을 포함하는 커넥터로 쇄연장시켜 수득되는 것으로서, 산촉매하에서 쉽게 절단될 수 있는 카르보닐기를 포함하는 지방족의 사슬을 주쇄로 하며, 또한 보호기로 티-부톡시기를 포함하고 있으며, 이 티-부톡시기는 광반응 후 모두 탈리되어 수지의 빛이 조사된 영역과 빛이 조사되지 않은 영역 사이에서의 용해도차를 더 증가시킬 수 있다.
또한, 수지의 주쇄내에 포함되는 벤젠핵들은 모두 주쇄내에서 비공액 결합을 이루어, 다른 결합들에 영향을 주지 않아 원자외선 영역의 광에 대하여 흡수성을 나타내지 않는다.
상기 화학식1과 같은 티비에스쇄연장수지의 제조방법은 하기 화학식2에 나타난 바와 같이 티-부톡시카르보닐옥시스티렌을 디술피드를 포함하는 이니퍼(Inifer)를 사용하여 중합시켜 티비에스를 반복단위로 하는 티비에스올리고머를 합성하고, 하기 화학식3과 같이 상기 티비에스올리고머를 커넥터로서 4-티올-α,α'-알킬벤질-4-티올페닐에스터로 쇄연장시켜 수득될 수 있다.
화학식2
상기에서 R5는 이소프로필기이며, R6및 R7은 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, m은 100 내지 1,000,000의 자연수임.
화학식3
상기에서 R1및 R2는 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, R5는 이소프로필기이며, R6및 R7은 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, m은 100 내지 1,000,000의 자연수이고, n은 1 내지 100의 자연수임.
또한, 본 발명에 따른 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물은, 구조제 수지로서 상기 화학식1의 티비에스쇄연장수지 10 내지 20 중량%, 감광제 5 내지 10 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 잔량으로서 유기용제를 포함하여 이루어진다.
상기에서 구조제로 사용된 티비에스쇄연장수지는 주쇄내에 비공액 이중결합(Non-Conjugated Double Bond)을 가지며, 비공액 이중결합은 주쇄내의 결합수를 증대시켜 식각공정시 내식각성이 보다 우수한 구조적 특성을 가질 수 있으며, 또한 보호기로 티-부톡시기를 포함하고 있으며, 이 티-부톡시기는 광반응 후 모두 탈리되어 수지의 빛이 조사된 영역과 빛이 조사되지 않은 영역 사이에서의 용해도차를 더 증가시킬 수 있는 성질을 가지며, 상기한 감광제와의 광화학적 반응메카니즘에 의하여 빛의 조사시 사용된 마스크의 패턴에 따라 감광제와 구조제로서의 상기 수지 사이에 산촉매를 주고받는 광화학반응이 일어나 빛이 조사되는 영역과 빛이 조사되지 않는 영역 사이에서 서로 다른 광화학반응을 하여 이들 영역들 사이에서 뚜렷한 용해도차를 나타내게 된다.
상기 감광제는 디아조나프토퀴논과 같은 퀴논계 화합물이 될 수 있으며, 이러한 감광제들은 모두 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것들임은 물론 상용적으로 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것들로 이해될 수 있는 것들이다.
상기 유기용제는 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(MEK ; Methyl Ethyl Ketone), 시클로헥사논(Cyclohexnone) 및 이소아밀케톤(Isoamyl Ketone) 등의 케톤류, 자일렌(Xylene)과 같은 석유용제류, 엔-부틸아세테이트(n-Butyl Acetate), 에틸셀로솔브 아세테이트(Ethyl Cellosolve Acetate)와 같은 아세테이트류, 에틸락테이트(Ethyl Lactate) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것이 될 수 있으며, 역시 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 용이하게 이해될 수 있는 것들이다.
또한, 상기 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물에는 전사되는 패턴의 콘트라스트와 해상도의 향상을 위하여 트리아졸 또는 테트라졸과 같은 증감제를 더 포함할 수 있다. 이들 증감제들은 모두 이들을 포함하는 포토레지스트 조성물의 감광도를 조절하여 해상도 특히 콘트라스트를 향상시키는 역할을 하는 것으로 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 이해되고 있는 것들이다.
또한, 상기한 것들 이외에도 통상의 표면활성제, 가소제 및 염료들이 상기 포토레지스트 조성물 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%의 범위로 더 포함될 수 있으며, 이들은 수득되는 포토레지스트 조성물의 웨이퍼 상에의 코팅특성 등을 개선하고, 포토레지스트 조성물 자체의 안정성을 높이기 위하여 사용되는 것으로 이해될 수 있는 것들이다.
실시예1
상기 화학식2에 나타난 바와 같이 티-부톡시카르보닐옥시스티렌을 디술피드를 포함하는 이니퍼(Inifer)를 사용하여 중합시켜 티비에스를 반복단위로 하는 티비에스올리고머를 합성하고, 수득된 티비에스올리고머를 커넥터로서 디(4-티올-α,α'-알킬벤질)카르보네이트로 쇄연장시켜 수득된 티비에스쇄연장수지 15 중량%, 감광제로서 디아조나프토퀴논 7 중량%, 첨가제로서 비이온성 계면활성제, 가소제, 염료 및 트리아졸을 각각 등량으로 혼합한 혼합물 1 중량% 및 유기용제로서 에틸락테이트 77 중량%를 균질하게 혼합시켜 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물을 수득하였으며, 이 포토레지스트 조성물에 대하여 통상의 리소그래피공정에 따라 웨이퍼의 표면에 프라이머로서 헥사메틸디실라잔(HMDS ; Hexamethyldisilazane)를 도포하고, 그 위에 상기에서 수득된 본 발명에 따른 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물을 도포하고, 130℃에서 소프트베이크 한 후, 마스크를 대고 193nm의 파장의 원자외선을 사용하여 노광하고, 다시 하드베이크한 후, 현상하여 현상품위를 검사하였다.
실시예2
커넥터로서 4-티올-α,α'-알킬벤질-4-티올페닐에스터를 사용하는 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 수행하였다.
그 결과, 충분히 상용화되어 패턴형성에 적용될 수 있는 정도의 현상품위를 내는 것이 밝혀져 기존의 상용적인 포토레지스트 조성물을 대체하여 보다 우수한 현상이 가능한 정도로 사용할 수 있음이 밝혀졌다.
따라서, 본 발명에 의하면 193nm 정도의 원자외선에도 충분한 투과성을 가지며, 내식각성이 우수하고, 현상시 패턴의 콘트라스트가 분명하고 높은 해상도를 나타내는 원자외선용 포토레지스트 조성물을 제공하는 효과가 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.

Claims (7)

  1. 하기 화학식1과 같은 티비에스쇄연장수지로 구성됨을 특징으로 하는 반도체장치의 제조를 위한 공정 중 포토리소그래피공정에서 광원으로서 원자외선을 사용하여 노광할 수 있는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지.
    화학식1
    상기에서 R1및 R2는 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, R5는 이소프로필기이며, m은 100 내지 1,000,000의 자연수이고, n은 1 내지 100의 자연수임.
  2. 하기 화학식2에 나타난 바와 같이 티-부톡시카르보닐옥시스티렌을 디술피드를 포함하는 이니퍼(Inifer)를 사용하여 중합시켜 티비에스를 반복단위로 하는 티비에스올리고머를 합성하고, 하기 화학식3과 같이 상기 티비에스올리고머를 커넥터로서 4-티올-α,α'-알킬벤질-4-티올페닐에스터로 쇄연장시켜 수득됨을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성용 구조제 수지의 제조방법.
    화학식2
    상기에서 R5는 이소프로필기이며, R6및 R7은 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, m은 100 내지 1,000,000의 자연수임.
    화학식3
    상기에서 R1및 R2는 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, R5는 이소프로필기이며, R6및 R7은 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 3의 알킬기이고, m은 100 내지 1,000,000의 자연수이고, n은 1 내지 100의 자연수임.
  3. 구조제 수지로서 하기 화학식1의 티비에스쇄연장수지 10 내지 20 중량%, 감광제 5 내지 10 중량%, 첨가제 0.1 내지 2 중량% 및 잔량으로서 유기용제를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물.
    화학식1
    상기에서 R1및 R2는 수소 또는 메틸기, 에틸기와 같은 탄소수 1 내지 5의 알킬기이고, R5는 이소프로필기이며, m은 100 내지 1,000,000의 자연수이고, n은 1 내지 100의 자연수임.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감광제가 디아조나프토퀴논과 같은 퀴논계 화합물임을 특징으로 하는 상기 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 유기용제가 아세톤(Acetone), 메틸에틸케톤(MEK ; Methyl Ethyl Ketone), 시클로헥사논(Cyclohexnone) 및 이소아밀케톤(Isoamyl Ketone) 등의 케톤류, 자일렌(Xylene)과 같은 석유용제류, 엔-부틸아세테이트(n-Butyl Acetate), 에틸셀로솔브 아세테이트(Ethyl Cellosolve Acetate)와 같은 아세테이트류, 에틸락테이트(Ethyl Lactate) 및 이들 중 2이상의 혼합물로 이루어진 그룹 중에서 선택된 것임을 특징으로 하는 상기 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물에 트리아졸 또는 테트라졸과 같은 증감제를 더 포함됨을 특징으로 하는 상기 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 증감제가 상기 포토레지스트 조성물 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%가 더 포함됨을 특징으로 하는 상기 원자외선 노광용 포토레지스트 조성물.
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