KR100723470B1 - 불소치환 환상형 모노머를 포함하는 감광성 폴리머 및이를 포함하는 레지스트 조성물 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 감광성 폴리머는 하기식으로 표시되는 불소치환 환상형 모노머를 포함한다. 본 발명에 따른 감광성 폴리머는 이 불소치환 환상형 모노머가 노르보넨 유도체와 중합된 코폴리머 형태를 지니거나 노르보넨 유도체 이외에 아크릴레이트, 메타아크릴레이트, 아크릴산 및 메타아크릴산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 모노머를 더 포함하는 터폴리머 이상의 폴리머 형태를 지닌다. 본 발명에 따른 감광성 폴리머로 구성된 레지스트 조성물은 193nm 이하의 노광원에 대해서 투명하며, 하부 막질에 대한 접착성이 양호하고, 건식 식각 내성이 크며, 콘트라스트 특성등이 양호하다.
Figure 112001015285848-pat00001
불소 엑시머 레이저, 불소치환구조.

Description

불소치환 환상형 모노머를 포함하는 감광성 폴리머 및 이를 포함하는 레지스트 조성물{Photosensitive polymer having fluorinated cyclic monomer and resist composition comprising the same}
반도체 제조 공정이 복잡해지고 반도체 소자의 집적도가 증가함에 따라 미세한 패턴 형성이 요구되고 있다. 반도체 소자의 용량이 1기가(Giga) 비트급 이상인 소자에서는 디자인 룰이 0.2㎛ 이하인 패턴 사이즈가 요구되고, 그에 따라 기존의 KrF 엑시머 레이저(248㎚)를 이용한 레지스트 재료를 사용하는 데 한계가 있었으며, 새로운 에너지 노광원인 ArF 엑시머 레이저 (193nm)를 이용한 리소그래피 기술이 등장하였다. 193㎚ 리소그래피 기술은 100㎚ 기술단위 속에서 산업화에 적용될 것이지만, 더욱 작은 특정 크기에 대한 수요는 새로운 리소그래피 기술의 도입을 요구하고 있다. 따라서, 1999년도에 들어서면서 70㎚ 기술단위가 가능한 F2 엑시머 레이저 (157 ㎚) 리소그래피에 관한 관심이 크게 증가되었으며, 새로운 F2 엑시머 레이저(157 ㎚)를 이용하기 위한 레지스트 물질에 대한 연구가 최근에 많이 진행되어 오고 있다. 기본적으로 157㎚에서의 높은 투과도, 강한 플라즈마 내 식각성, 기 질막과의 접착력, 공정온도에서의 견고한 기계적 강도, 기존의 수용성 현상액의 적용가능성, 우수한 용해 특성등을 포함하여 미세화된 패턴 사이즈를 실현하는데 요구되는 특성들을 갖는 F2 엑시머 레이저용 레지스트의 개발이 선행되어야 한다.
현재 F2 엑시머 레이저용 레지스트로는 텍사스대학에서 발표한 불소 치환제가 포함된 노르보넨과 무수 말레산의 교호 중합체(alternating polymer)(화학식 1) 또는 듀폰사에서 발표한 테트라플루오르에틸렌과 노르보넨의 코폴리머 (화학식 2) 등이 알려져 있다.
Figure 112001015285848-pat00002
Figure 112001015285848-pat00003
그러나 이들 물질은 투과도, 건식 식각 내성, 기질과의 접착성 및 감광성이 충분하지 않아서 충분한 해상도를 구현할 수가 없다는 단점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 극미세화된 패턴 사이즈를 구현하는데 필요한 레지스트 특성들이 향상된 감광성 폴리머를 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상기 감광성 폴리머로 구성된 레지스트 조성물을 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제는 불소치환된 환상형 모노머 구조를 포함하는 감광성 폴리머에 의해 달성된다. 구체적으로 불소치환된 환상형 모노머는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르를 기본 단위로 O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2H 5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기등이 결합되어 이루어진 환상형 구조에 불소가 치환된 형태의 모노머이다.
상기 감광성 폴리머는 상기 불소 치환 환상형 모노머와 노르보넨 모노머가 교호 중합된 교호 폴리머(alternating polymer)이다.
또, 상기 감광성 폴리머는 상기 불소치환 환상형 모노머와, 노르보넨 유도체와, 그리고 아크릴레이트, 메타아크릴레이트, 아크릴산 및 메타아크릴산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 모노머로 이루어진 터폴리머 이상의 감광성 폴리머일 수도 있다.
상기 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 레지스트 조성물은 상기 감광성 폴리머 및 1 내지 15중량%의 비율로 혼합된 PAG를 포함한다.
본 발명에 따른 화학 증폭형 포토레지스트 조성물은 상기 감광성 폴리머의 중량을 기준으로 0.01 내지 2중량%의 유기 염기를 더 포함할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 감광성 폴리머 및 이를 포함하는 레지스트 조성물에 대하여 설명한다. 또, 레지스트 조성물을 이용한 바람직한 사진 식각 공정에 대하여도 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록하며, 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
감광성 폴리머
본 발명에 따른 감광성 폴리머는 불소 치환 환상형 모노머를 구성요소로 포함한다.
구체적으로 하기 화학식3과 같은 불소 치환 환상형 모노머가 사용된다.
Figure 112001015285848-pat00004
상기 식중, X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고, Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2 H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이다.
본 발명에 따른 감광성 폴리머는 하기 화학식 4와 같이 상기 불소 치환 환상형 모노머와 노르보넨 모노머가 교호 중합된 교호 폴리머이다.
Figure 112001015285848-pat00005
상기 식중, R1 및 R2 는 수소 또는 탄소수 2 내지 12 의 산에 의해 화학 반응을 일으키는 그룹(acid-labile group)이고,
X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고,
Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2 H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이다.
상기 화학식 4의 교호 폴리머는 노르보넨 유도체와 불소치환 사이클로 알킨 화합물을 1:1로 혼합하여 일반적인 래디칼 중합으로 얻을 수 있으며, 벌크 중합 또는 용액(solution) 중합이 가능하다. 중합개시제로는 AIBN 등과 같은 일반적인 래디칼 개시제는 모두 사용가능하며, 용액 중합시에는 THF, 디옥산 등의 극성 용매 및 시클로헥산등의 비극성 용매 모두 사용가능하다.
또, 본 발명에 따른 감광성 폴리머로는 하기 화학식 5와 같이 불소 치환 환상형 모노머와, 노르보넨 유도체와, 그리고, 아크릴레이트, 메타아크릴레이트, 아크릴산 및 메타아크릴산으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나 이상의 모노머로 이루어진 터폴리머 이상의 감광성 폴리머가 사용될 수도 있다.
Figure 112001015285848-pat00006
상기 식중, R1, R2 및 R3 는 수소 또는 탄소수 2 내지 12의 산에 의해 화학 반응을 일으키는 그룹(acid-labile group)이고,
R4 는 수소 또는 메틸기이고,
X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고,
Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2 H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이고,
m은 0.5 내지 1이고, (n+p)는 0.0 내지 0.5이고,(m+n+p)는 1이다.
상기 감광성 폴리머의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 100,000이다.
상기 화학식 5로 표시되는 감광성 폴리머 또한 노르보넨 유도체, 불소치환 사이클로 알킨 화합물 및 (메타)아크릴레이트를 혼합하여 중합시켜 얻을 수 있는데, 각각의 투입량은 요구되는 레지스트의 특성에 따라 조절할 수 있으며 화학식 4의 교호 폴리머와 동일한 방식에 따라 제조할 수 있다.
화학 증폭형 포토레지스트 조성물
본 발명에 따른 화학 증폭형 포토레지스트 조성물은 앞서 설명한 감광성 폴 리머와 광산발생제(photoacid generator:PAG)로 구성된다.
PAG는 상기 감광성 폴리머의 중량을 기준으로 1 내지 15중량%의 비율로 혼합되는 것이 바람직하다.
PAG로는 트리아릴술포늄염(triarylsulfonium salts), 디아릴 요도늄염 (diaryliodonium salts ), 술포네이트(sulfonates), N-히드록시숙신이미드 트리플레이트(N-hydroxysuccinimide triflate) 또는 그 혼합물이 사용될 수 있다. 예를 들면, 트리페닐술포늄 트리플레이트(triphenylsulfonium triflate), 트리페닐술포늄 안티모네이트(triphenylsulfonium antimonate), 디페닐요도늄 트리플레이트(diphenyliodonium triflate), 디페닐요도늄 안티모네이트 (diphenyliodonium antimonate), 메톡시디페닐요도늄 트리플레이트(methoxydiphenyliodonium triflate), 디-t-부틸디페닐요도늄 트리플레이트(di-t-butyldiphenyliodonium triflate), 2,6-디니트로벤질 술포네이트(2,6-dinitrobenzyl sulfonate), 피로갈롤 트리스(알킬술포네이트)(pyrogallol tris(alkylsulfonates)), N-히드록시숙신이미드 트리플레이트(N-hydroxysuccinimide triflate), 노르보넨-디카르복시이미드 트리플레이트(norbornene-dicarboximide triflate), 트리페닐술포늄 노나플레이트(triphenylsulfonium nonaflate), 디페닐요도늄 노나플레이트(diphenyliodonium nonaflate), 메톡시디페닐요도늄 노나플레이트(methoxydiphenyliodonium nonaflate), 디-t-부틸디페닐요도늄 노나플레이트(di-t-butyldiphenyliodonium nonaflate), N-히드록시숙신이미드 노나플레이 트(N-hydroxysuccinimide nonaflate), 노르보넨 디카르복시이미드 노나플레이트(norbornene dicarboximide nonaflate), 트리페닐술포늅 퍼플루오르옥탄술포네이트(triphenylsulfonium perfluorooctanesulfonates), 디페닐요도늄 퍼플루오르옥탄술포네이트(diphenyliodonium perfluorooctanesulfonates), 메톡시페닐요도늄 퍼플루오르옥탄술포네이트(methoxydiphenyliodonium perfluorooctane sulfonates), 디-t-부틸디페닐요도늄 트리플레이트(di-t-butyldiphenyliodonium perfluorooctanesulfonates), N-히드록시숙신이미드 퍼플루오르옥탄술포네이트 (N-hydroxysuccin imide perfluorooctanesulfonates), 노르보넨 디카르복시이미드 퍼플루오르옥탄술포네이트(norbornene dicarboximide perfluorooctane sulfonates) 또는 이들이 혼합물등이 광산발생제로 사용될 수 있다.
바람직하기로는 본 발명에 따른 포토레지스트 조성물은 0.01∼2.0중량%의 유기 염기를 더 포함한다. 유기 염기는 3차 아민(tertiary amine)으로 이루어지는 화합물을 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 이루어진다. 특히 바람직하게는, 유기 염기로는 트리에틸아민(triethylamine), 트리이소부틸아민(triisobutylamine), 트리이소옥틸아민(triisooctylamine), 트리이소데실아민(triisodecylamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine) 또는 그 혼합물이 사용된다. 유기 염기는 노광후, 노광부에 발생한 산이 비노광부로 확산되어 비노광부를 구성하는 포토레지스트 조성물 또한 가수분해(acidolysis)시켜 패턴을 변형시키는 문제점을 방지하기 위해 첨가한다.
또, 본 발명에 따른 포토레지스트 조성물은 30 내지 200 ppm 정도의 유기 또 는 염 성분의 계면활성제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 계면활성제는 포토레지스트 조성물이 기판에 균일하게 코팅될 수 있도록 하는 기능을 수행한다.
한편, 용해 억제제(dissolution inhibitor)를 0.1 내지 50 중량%로 포함하는 것이 건식 식각 내성 향상 및 콘트라스트 향상에 효과적이다.
본 발명에 따른 레지스트 조성물은 미세 사진 식각 공정에 적합하며, 특히 노광원으로 F2 엑시머 레이저를 사용하여 0.1㎛ 이하의 디자인 룰로 미세 패턴을 형성하는데 적합하다.
먼저, 패터닝하고자 하는 대상물이 형성되어 있는 기판상에 상술한 포토레지스트 조성물을 도포하여 소정 두께의 포토레지스트막을 형성한다. 포토레지스트막은 0.5㎛ 내지 0.05㎛ 두께로 형성한다. 본 발명에 따른 레지스트 조성물은 하부 막질에 대한 접착 특성이 우수하므로 포토레지스트막의 도포가 매우 양호하게 이루어진다. 이어서 포토레지스트막에 대한 노광전 베이크(Soft-Bake)를 실시한다. 노광전 베이크는 80℃ 내지 150℃에서 30초 내지 300초간 실시한다. 노광전 베이크 단계 후, 소정의 패턴이 형성된 마스크를 사용하여 포토레지스트막을 노광시킨다. 노광원으로는 193㎚ 이하의 파장을 사용하는 노광원, 바람직하기로는 157㎚의 파장을 사용하는 F2 엑시머 레이저를 사용한다. 노광에 의해 포토레지스트막내의 광산발생제로부터 산이 발생하고 이렇게 발생된 산이 촉매 작용을 하여 감광성 폴리머를 가수분해하여 노광된 부분의 포토레지스트막 내에 다량의 친수성 그룹을 형성한다. 따라서 노광된 부분의 포토레지스트막의 극성과 비노광된 부분의 포토레지스트막의 극성이 현저하게 차이가 나게된다. 다시말하면, 콘트라스트가 현저하게 증가한다.
노광이 완료된후, 현상전에 노광후 베이크(post-exposure bake:PEB)를 실시한다. 노광 후 열처리는 노광부내에서 산 촉매에 의한 가수분해(acidolysis) 반응을 더욱 활성화시키기 위해 실시하는 것이다. 이어서 적절한 현상액을 사용하여 현상 공정을 실시하면 패턴 프로파일이 우수한 포토레지스트 패턴을 우수한 해상도로 형성할 수 있다. 사용되는 현상액은 통상의 공정에 사용되는 농도의 현상액, 예컨대 2.38중량%의 테트라메틸암모늄 수산화물(이하 TMAH)을 사용한다.
포토레지스트 패턴을 형성한 후, 패터닝하고자 하는 막을 식각하여 원하는 패턴을 형성한다. 본 발명에 따른 레지스트 조성물은 식각시 내성이 크다. 따라서, 정확한 임계 치수를 지니며 양호한 프로파일의 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명은 하기의 실시예들을 참고로 더욱 상세히 설명되며, 이 실시예들이본 발명을 제한하려는 것은 아니다.
실시예 1. 교호 폴리머의 제조
<실시예 1-1>
화학식 4에서 R1= H, R2= CH2-C(CF3)2-O-CH2 -O-CH3, X=CF2, Y=CF2, Z=없음인 코폴리머를 다음과 같이 제조하였다. 메톡시메틸 에테르를 탈보호기로 사용한 노르보넨 12.0g, 헥사시클로부텐 8.0g을 THF 20g 에 녹인후, 여기에 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트 0.38g을 첨가하였다. -78℃ 에서 가스를 제거(degassing)하고 질소 가스를 이용해서 약 2시간 정도 완전히 퍼지시켰다. 상온으로 온도를 올린 후, 70℃ 에서 20시간 동안 중합하였다.
반응이 끝난 후, 얻어진 결과물을 과량의 이소플로필알코올에 2회 침전시키고, 여과한 후, 진공오븐내에서 24시간동안 건조시켜서 코폴리머를 수득하였다. (수율 45%). 얻어진 생성물의 중량 평균 분자량(Mw)은 6,700 이었고, 다분산도(Mw/Mn)는 2.6 이었다.
<실시예 1-2>
화학식 4에서 R1= H, R2= CH2-C(CF3)2-O-CH2 -O-CH3, X=CF2, Y=O, Z=CF2 인 코폴리머를 다음과 같이 제조하였다. 메톡시메틸 에테르를 탈보호기로 사용한 노르보넨 12.0g, 퍼플루오르-2,5-디하이드로퓨란 8.7g을 THF 20g 에 녹인후, 여기에 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트 0.4g을 첨가하였다. 이후 공정은 실시예 1-1과 동일하게 진행하여 코폴리머를 수득하였다. (수율 42%). 얻어진 생성물의 중량 평균 분자량(Mw)은 5,900이었고, 다분산도(Mw/Mn)는 2.3이었다.
<실시예 1-3>
화학식 4에서 R1= H, R2= CH2-C(CF3)2-O-CH2 -O-CH3, X=CF2, Y=CF2, Z=CF2 인 코폴리머를 다음과 같이 제조하였다. 메톡시메틸 에테르를 탈보호기로 사용한 노르보넨 12.0g, 옥타플루오르사이클로펜텐 10.4g을 THF 20g 에 녹인후, 여기에 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트 0.6g을 첨가하였다. 이후 공정은 실시예 1-1과 동일하게 진행하여 코폴리머를 수득하였다. (수율 43%). 얻어진 생성물의 중량 평균 분자량(Mw)은 6,200이었고, 다분산도(Mw/Mn)는 3.1이었다.
실시예 2. 터폴리머의 제조
<실시예 2-1>
화학식 5에서 R1= H, R2= CH2-C(CF3)2-O-C(CH3 )3, R3=CH2CH2(CF2)5CF3 , R4=CF3, X=CF2, Y=CF2, Z=없음이고, p=0 인 코폴리머를 다음과 같이 제조하였다. t-부틸 에테르를 탈보호기로 사용한 노르보넨 10.0g, 헥사플루오르사이클로부텐 6.4g, 트리데카플루오르옥틸 메타아크릴레이트 5.2g을 THF 20g 에 녹인후, 여기에 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트 0.82g을 첨가하였다. -78℃ 에서 가스를 제거(degassing)하고 질소 가스를 이용해서 약 2시간 정도 완전히 퍼지시켰다. 상온으로 온도를 올린 후, 70℃ 에서 20시간 동안 중합하였다.
반응이 끝난 후, 얻어진 결과물을 과량의 이소플로필알코올에 2회 침전시키고, 여과한 후, 진공오븐내에서 24시간동안 건조시켜서 터폴리머를 수득하였다. (수율 65%). 얻어진 생성물의 중량 평균 분자량(Mw)은 8,600 이었고, 다분산도(Mw/Mn)는 2.9 이었다.
<실시예 2-2>
화학식 5에서 R1= H, R2= CH2-C(CF3)2-O-C(CH3 )3, R3=CH2CH2(CF2)5CF3 , R4=CF3, X=CF2, Y=CF2, Z=CF2이고 p=0 인 코폴리머를 다음과 같이 제조하였다. t-부틸 에테르를 탈보호기로 사용한 노르보넨 10.0g, 옥타플루오르사이클로펜텐 8.0g, 트리데카플루오르옥틸 메타아크릴레이트 5.4g을 THF 20g 에 녹인후, 여기에 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트 0.82g을 첨가하였다. 이후 공정은 실시예 2-1과 동일하게 진행하여 터폴리머를 수득하였다(수율 63%). 얻어진 생성물의 중량 평균 분자량(Mw) 은 7,600이었고, 다분산도(Mw/Mn)는 3.3이었다.
<실시예 2-3>
화학식 5에서 R1= H, R2= CH2-C(CF3)2-O-C(CH3 )3, R3=CH2CH2(CF2)5CF3 , R4=CF3, X=CF2, Y=O, Z=CF2이고, p=0 인 코폴리머를 다음과 같이 제조하였다. t-부틸 에테르를 탈보호기로 사용한 노르보넨 10.0g, 퍼플루오르-2,5-디하이드로퓨란 7.5g, 트리데카플루오르옥틸 메타아크릴레이트 5.0g을 THF 20g 에 녹인후, 여기에 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트 0.75g을 첨가하였다. 이후 공정은 실시예 2-1과 동일하게 진행하여 터폴리머를 수득하였다(수율 59%). 얻어진 생성물의 중량 평균 분자량(Mw)은 7,200이었고, 다분산도(Mw/Mn)는 3.1이었다.
실시예 3. 테트라폴리머의 제조
화학식 5에서 R1= H, R2= CH2-C(CF3)2-O-C(CH3 )3, R3=CH2CH2(CF2)5CF3 , R4=CF3, X=CF2, Y=CF2, Z=없음인 테트라폴리머를 다음과 같이 제조하였다. t-부틸 에테르를 탈보호기로 사용한 노르보넨 10.0g, 헥사플루오르사이클로부텐 6.2g, 트리데카플루오르옥틸 메타아크릴레이트 2.5g 및 메타아크릴레이트2.0g을 THF 20g 에 녹인후, 여기에 디메틸 2,2'-아조비스이소부티레이트 0.82g을 첨가하였다. -78℃ 에서 가스를 제거(degassing)하고 질소 가스를 이용해서 약 2시간 정도 완전히 퍼지시켰다. 상온으로 온도를 올린 후, 70℃ 에서 20시간 동안 중합하였다.
반응이 끝난 후, 얻어진 결과물을 과량의 이소플로필알코올에 2회 침전시키고, 여과한 후, 진공오븐내에서 24시간동안 건조시켜서 테트라폴리머를 수득하였 다. (수율 66%). 얻어진 생성물의 중량 평균 분자량(Mw)은 8,600 이었고, 다분산도(Mw/Mn)는 2.9 이었다.
실시예 4. 레지스트 조성물의 제조 및 포토레지스트 패턴의 형성
실시예 1 내지 3에서 얻어진 폴리머 1.0g 들을 각각 PAG인 트리페닐술포늄 트리플루오르메탄술포네이트(트리플레이트) 0.01g 및 유기 염기인 트리이소데실아민 3.2mg과 함께, PGMEA(propylene glycol monomethyl ether acetate) 4.0g 및 시클로헥사논 4.0g의 혼합 용액에 넣어 완전히 용해시킨 후, 각각 0.2㎛ 멤브레인 필터를 사용하여 걸려서 각각의 레지스트 조성물들을 얻었다. 이들 레지스트 조성물을 유기 반사방지막이 처리된 실리콘 웨이퍼상에 각각 약 0.2㎛의 두께로 코팅하였다. 그 후, 상기 레지스트 조성물이 코팅된 각각의 웨이퍼를 130℃의 온도에서 90초동안 소프트 베이킹하고, F2 엑시머 레이저 스테퍼(NA =0.6)을 이용하여 노광한 후, 120℃ 의 온도에서 60초동안 PEB를 실시하였다.
그 후, 2.38중량%의 TMAH(tetramethylammonium hydroxide) 용액을 사용하여 약 60초 동안 현상하여 레지스트 패턴을 형성하였다. 그 결과, 노광 도우즈량을 약 8 내지 30mJ/㎤ 으로 하였을 대 0.17 내지 0.23㎛ 의 라인 앤드 스페이스 패턴(line and space pattern)이 얻어지는 것을 확인하였다.
본 발명에 따른 폴리머는 제조가 용이하고, 제조 단가가 저렴하다. 또, 본 발명에 따른 폴리머로 구성된 레지스트 조성물은 하부 막질에 대한 접착 특성이 우수하고, 건식 식각에 대한 내성이 크며, 콘트라스트 특성이 크다. 그리고, 193nm 이하의 파장 특히 157nm 이하의 파장에서 높은 투과도를 나타내므로 0.1㎛ 이하, 예컨대 70nm 이하의 패턴을 형성할 수 있다.

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 다음 식으로 표시되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 감광성 폴리머.
    Figure 112007004604601-pat00008
    상기 식중, R1 및 R2 는 수소 또는 탄소수 2 내지 12의 산에 의해 화학 반응을 일으키는 그룹(acid-labile group)이고,
    X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고,
    Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이고,
    상기 감광성 폴리머의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 100,000이다.
  3. 다음 식으로 표시되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 감광성 폴리머.
    Figure 112007004604601-pat00009
    상기 식중, R1, R2 및 R3 는 수소 또는 탄소수 2 내지 12의 산에 의해 화학 반응을 일으키는 그룹(acid-labile group)이고,
    R4 는 수소 또는 메틸기이고,
    X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고,
    Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이고,
    m은 0.5 내지 1이고, (n+p)는 0.0 내지 0.5이고,(m+n+p)는 1이고,
    상기 감광성 폴리머의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 100,000이다.
  4. 다음 식으로 표시되는 불소 치환 환상형 모노머를 포함하는 감광성 폴리머와
    1 내지 15중량%의 PAG를 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물
    Figure 112001015285848-pat00010
    상기 식중, X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고, Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2 H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이다.
  5. 제4항에 있어서, 상기 감광성 폴리머는 하기 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.
    Figure 112001015285848-pat00011
    상기 식중, R1 및 R2 는 수소 또는 탄소수 2 내지 12의 산에 의해 화학 반응을 일으키는 그룹(acid-labile group)이고,
    X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고,
    Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2 H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이고,
    상기 감광성 폴리머의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 100,000이다.
  6. 제4항에 있어서, 상기 감광성 폴리머는 하기 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.
    Figure 112001015285848-pat00012
    상기 식중, R1, R2 및 R3 는 수소 또는 탄소수 2 내지 12의 산에 의해 화학 반 응을 일으키는 그룹(acid-labile group)이고,
    R4 는 수소 또는 메틸기이고,
    X 및 Z중 적어도 하나는 탄소수 1-3 개의 탄화 플루오르이고,
    Y는 탄소수 1-3개의 탄화 플루오르, O, S, NH, NCH3, Si(CH3)2, Si(C2 H5)2, 카르보닐기 또는 에스테르기이고,
    m은 0.5 내지 1이고, (n+p)는 0.0 내지 0.5이고,(m+n+p)는 1이고,
    상기 감광성 폴리머의 중량 평균 분자량은 3,000 내지 100,000이다.
  7. 제4 항에 있어서, 상기 PAG는 트리아릴술포늄염, 디아릴오도늄염, 술포네이트 또는 그 혼합물로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.
  8. 제4 항에 있어서, 0.01 ∼ 2.0 중량%의 유기 염기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.
  9. 제8 항에 있어서, 상기 유기 염기는 트리에틸아민, 트리이소부틸아민, 트리이소옥틸아민, 트리이소데실아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 또는 그 혼합물인 것을 특징으로 하는 레지스트 조성물.
  10. 삭제
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