KR100725795B1 - Hardmask composition coated under photoresist and process of producing integrated circuit devices using thereof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물 및 이를 이용한 반도체 집적회로 디바이스의 제조방법에 관한 것으로, 구체적으로 패턴의 재현성이 우수하고, 레지스트와의 밀착성이 우수하며, 레지스트를 노광한 후 사용하는 현상막에 내성이 우수하고 레지스트의 산소 애싱(Ashing)시의 막감소가 적은 레지스트의 하층막용 조성물을 제공할 수 있다.The present invention relates to a hard mask composition for a resist underlayer film and a method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device using the same. Specifically, the present invention relates to a developer film which is excellent in reproducibility of a pattern, good adhesion with a resist, and used after exposing the resist. The composition for underlayer film of the resist which is excellent in a resistance and is small in the film reduction at the time of oxygen ashing of a resist can be provided.
대부분의 리쏘그래피 공정은 이미지화층, 예컨대 레지스트 재료층과 기판간의 반사성을 최소화 시키는데 반사방지코팅재료(ARC)을 사용하여 해상도를 증가시킨다. 그러나 이러한 ARC 재료들은 층들의 유사한 기본조성으로 인하여 이미지화층에 불량한 에칭 선택성을 부과한다. 그러므로, 패터닝 후 ARC의 에칭중에 많은 이미지화층도 소모되어, 후속 에칭 단계 중에 추가의 패터닝이 필요하게 되었다.Most lithographic processes increase the resolution by using an antireflective coating material (ARC) to minimize the reflectivity between the imaging layer, such as a layer of resist material and the substrate. However, these ARC materials impose poor etch selectivity on the imaging layer due to the similar basic composition of the layers. Therefore, many imaging layers are also consumed during the etching of ARC after patterning, requiring further patterning during subsequent etching steps.
또한, 일부 리쏘그래피 기술의 경우, 사용된 레지스트 재료는 레지스트 재료 아래에 놓인 층에 소정의 패턴을 효과적으로 전사할 수 있기에 충분한 후속 에 칭 단계에 대한 내성을 제공하지 않는다. 많은 경우에서, 예를 들면 극히 얇은 레지스트 물질이 사용되는 경우, 에칭하고자 하는 기판이 두꺼운 경우, 실질적인 에칭 깊이가 요구되는 경우, 소정의 기판층에 대해 특정한 에칭제를 사용하는 것이 요망되는 경우, 또는 상기 경우의 임의의 조합에서 레지스트 하층막용 하드마스크가 사용된다. 레지스트 하층막용 하드마스크는 패터닝된 레지스트와 패터닝하고자 하는 기판 간의 중간층 역할을 한다. 레지스트 하층막용 하드마스크는 패터닝된 레지스트층으로부터 패턴을 수용하고, 패턴을 기판으로 전사한다. 레지스트 하층막용 하드마스크층은 패턴을 전사하는 데 요구되는 에칭 공정을 견딜수 있어야 한다.In addition, for some lithography techniques, the resist material used does not provide sufficient resistance to subsequent etching steps to effectively transfer the desired pattern to the layer underlying the resist material. In many cases, for example when extremely thin resist materials are used, when the substrate to be etched is thick, when substantial etch depth is required, it is desired to use a specific etchant for a given substrate layer, or In any combination of the above cases, a hard mask for resist underlayer film is used. The hard mask for the resist underlayer film serves as an intermediate layer between the patterned resist and the substrate to be patterned. The hard mask for resist underlayer film receives a pattern from the patterned resist layer and transfers the pattern to the substrate. The hard mask layer for the resist underlayer film must be able to withstand the etching process required to transfer the pattern.
일예로, 실리콘 산화막 등의 기판을 가공할 때, 레지스트 패턴을 마스크로 사용하지만 미세화와 함께 레지스트의 두께도 박막화하였기 때문에 레지스트의 마스크성이 부족하여 손상을 주지 않고 산화막을 가공하는 것이 곤란하였다. 따라서 레지스트 패턴을 우선 산화막 가공용 하층막에 전사한 후, 이 막을 마스크로서 산화막에 드라이 에칭 가공하는 공정이 취해진다. 산화막 가공용 하층막이란 하층 반사막을 겸하면서 반사방지막의 하층에 형성되는 막을 뜻한다. 이 공정에서는 레지스트와 산화막 가공용 하층막의 에칭속도가 비슷하기 때문에 레지스트와 상기 하층막사이에 이 하층막을 가공할 수 있는 마스크를 형성할 필요가 있다. 즉, 산화막 상에 산화막 가공용 하층막-하층막 가공용 마스크 -레지스트로 이루어진 다층막이 구성되게 된다.For example, when processing a substrate such as a silicon oxide film, a resist pattern is used as a mask, but since the thickness of the resist is reduced along with miniaturization, it is difficult to process the oxide film without damaging the mask property of the resist. Therefore, the process of first transferring a resist pattern to the underlayer film for oxide film processing, and performing a dry etching process to an oxide film as a mask is taken. The underlayer film for oxide film processing means a film formed under the antireflection film while also serving as a lower reflection film. In this step, since the etching rate of the resist and the underlayer film for oxide film processing is similar, it is necessary to form a mask capable of processing the underlayer film between the resist and the underlayer film. That is, a multilayer film made of an oxide film processing underlayer film-underlayer film processing mask-resist is formed on the oxide film.
하층막 가공용 마스크 아래 형성되는 산화막 가공용 마스크의 굴절율, 흡광도 및 두께에 따라 적합한 하층막 가공용 마스크의 굴절률과 흡광도가 변하게 된 다.The refractive index and the absorbance of a suitable mask for lower layer film processing change according to the refractive index, absorbance, and thickness of the mask for oxide film processing formed under the mask for lower layer film processing.
하층막 가공용 마스크에 요구되는 특성으로 헤밍(hemming)현상 등이 없는 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 것, 레지스트와의 밀착성이 우수한 것, 산화막 가공용 하층막을 가공할 때 충분한 마스크성이 있는 것을 들 수 있지만, 모든 요구를 충족시키는 재료를 찾는 것은 어렵다. 특히 하층막 가공용 마스크의 굴절율과 흡광도가 적절치 않아 반사방지특성을 효과적으로 사용하지 못하고 이에 리쏘그래피 공정마진을 확보하지 못하는 문제점이 있었다.The characteristics required for the mask for underlayer film processing include those capable of forming a resist pattern without hemming, etc., excellent adhesion to the resist, and those having sufficient mask property when processing the underlayer film for oxide film processing. It is difficult to find a material that meets all needs. In particular, the refractive index and the absorbance of the mask for the underlayer film processing is not appropriate, there is a problem that can not effectively use the anti-reflection characteristics and thus the lithography process margin is not secured.
본 발명에서는 상기한 종래기술의 문제점을 극복하여 하층막용 하드마스크의 굴절율, 흡광도를 최적화 함에 따라 반사방지특성을 효과적으로 사용하여 이에 리쏘그래피 공정마진을 확보할수 있는 신규한 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention provides a novel resist underlayer hard mask composition for overcoming the above-mentioned problems of the prior art and effectively using an antireflection property according to optimizing the refractive index and absorbance of the underlayer hard mask, thereby securing a lithography process margin. It aims to do it.
그러므로 본 발명에서는 (a) 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물을 혼합해서 가수분해 또는 축합반응된 생성물;Therefore, in the present invention, (a) a product hydrolyzed or condensed by mixing the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2);
(b) 화학식 3으로 표시되는 고분자;(b) a polymer represented by Formula 3;
(c) 산 또는 염기성 촉매 및(c) acid or basic catalysts and
(d) 유기용매로 이루어진 것을 특징으로 하는 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물이 제공된다.(d) A hard mask composition for resist underlayer films comprising an organic solvent is provided.
[화학식 1][Formula 1]
(n은 3 ~ 20임.)(n is 3 to 20)
[화학식 2][Formula 2]
(R은 1가의 유기기를 나타내고, m은 0 내지 2의 정수임.)(R represents a monovalent organic group and m is an integer of 0 to 2.)
[화학식 3][Formula 3]
(상기 식에서, R1는 , 또는 이고, R2 ,R3는 수소, C1 -10의 알킬기, C6-10의 아릴기 또는 알릴기 중 어느 하나이며, a, b 는 각각 1 내지 60.)Wherein R 1 is , or And, R 2, R 3 is any one of hydrogen, an alkyl group of C 1 -10, C 6-10 aryl or allyl in a, a, b are each from 1 to 60.)
상기 염기성 촉매는 NH4OH 또는 NR4OH로 표시되는 암모늄 히드록사이드 중 선택되 는 어느 하나(단, R은 1가의 유기기이다.)인 것을 특징으로 한다.The basic catalyst is characterized in that any one selected from ammonium hydroxide represented by NH 4 OH or NR 4 OH (where R is a monovalent organic group).
상기 산 촉매는 p-톨루엔 술폰산 모노 하이드레이트(p-toluenesulfonic acid mono hydrate), 피리딘 p-톨루엔술폰산(Pyridine p-toluenesulfonic acid), 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디엔온, 벤조인 토실레이트, 2-니트로벤질 토실레이트 및 유기 술폰산의 다른 알킬 에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것을 특징으로 한다.The acid catalyst is p-toluenesulfonic acid mono hydrate, pyridine p-toluenesulfonic acid, 2,4,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzoin It is characterized in that it is any one selected from the group consisting of tosylate, 2-nitrobenzyl tosylate and other alkyl esters of organic sulfonic acid.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물로부터 생성되는 가수분해물 또는 축합반응물이 전체 조성에 대해 1~50중량% 포함된 것을 특징으로 한다. The hydrolyzate or condensation reaction product generated from the compound represented by Chemical Formula 1 and the compound represented by Chemical Formula 2 may be included in an amount of 1 to 50 wt% based on the total composition.
상기 화학식 3으로 표시되는 고분자가 전체 조성에 대해 1~30 중량% 포함된 것을 특징으로 한다.It is characterized in that the polymer represented by the formula (3) contained 1 to 30% by weight based on the total composition.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물을 혼합해서 생성되는 가수분해물이 화학식 4와 화학식 5의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.The hydrolyzate produced by mixing the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) has the structure of formula (4) and (5).
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
(R은 1가의 유기기를 나타내며, m은 0 내지 2의 정수임.)(R represents a monovalent organic group, m is an integer from 0 to 2.)
상기 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물을 혼합해서 생성되는 축합반응물이 하기 화학식 6의 구조를 갖는 것을 특징으로 한다.A condensation reaction product formed by mixing the compound represented by Formula 1 and the compound represented by Formula 2 has a structure of the following Formula 6.
[화학식 6][Formula 6]
(상기에서, R은 1가의 유기기를 나타내며, x는 30~99 mol%이고, y는 1~70mol%이다.) (In the above, R represents a monovalent organic group, x is 30 to 99 mol%, and y is 1 to 70 mol%.)
상기 하드마스크 조성물은 추가로 가교제 또는 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 한다.The hardmask composition is characterized in that it further comprises a crosslinking agent or a surfactant.
또한, 본 발명에서는 상기 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물을 이용하여다음의 반도체 집적회로 디바이스의 제조방법을 제공할 수 있다.In the present invention, the following method for manufacturing a semiconductor integrated circuit device can be provided using the above-mentioned hard mask composition for resist underlayer film.
(a) 기판 상에 재료 층을 제공하는 단계;(a) providing a layer of material on the substrate;
(b) 재료 층 위로 유기물로 이루어진 하드마스크 층을 형성시키는 단계;(b) forming a hardmask layer of organic material over the material layer;
(c) 재료 층 위로 제 1항 내지 제 8항 중 어느 한 항 기재의 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물을 이용한 반사방지 하드마스크 층을 형성시키는 단계;(c) forming an antireflective hardmask layer using the hardmask composition for a resist underlayer film according to any one of claims 1 to 8 over the material layer;
(d) 반사방지 하드마스크 층 위로 방사선-민감성 이미지화 층을 형성시키는 단계;(d) forming a radiation-sensitive imaging layer over the antireflective hardmask layer;
(e) 방사선-민감성 이미지화 층을 패턴 방식으로 방사선에 노출시킴으로써 이미지화 층 내에서 방사선-노출된 영역의 패턴을 생성시키는 단계;(e) generating a pattern of radiation-exposed regions within the imaging layer by exposing the radiation-sensitive imaging layer to radiation in a patterned manner;
(f) 방사선-민감성 이미지화 층 및 상기 반사방지 하드마스크 층의 부분을 선택적으로 제거하여 유기물 함유 하드마스크 재료 층의 부분을 노출시키는 단계; (f) selectively removing portions of the radiation-sensitive imaging layer and the antireflective hardmask layer to expose portions of the organic-containing hardmask material layer;
(g) 패턴화된 반사방지 하드마스크 층 및 유기물 함유 하드마스크 재료 층의 부분을 선택적으로 제거하여 재료층의 부분을 노출시키는 단계; 및(g) selectively removing portions of the patterned antireflective hardmask layer and the organic-containing hardmask material layer to expose portions of the material layer; And
(h) 재료 층의 노출된 부분을 에칭함으로써 패턴화된 재료 형상을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 디바이스의 제조방법.(h) forming a patterned material shape by etching the exposed portion of the material layer.
또한, 본 발명에서는 상기 방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 디바이스가 제공된다.In addition, the present invention provides a semiconductor integrated circuit device formed by the above method.
이하 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
본 발명의 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물은 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물을 혼합해서 생성되는 가수분해물 또는 축합반응물, 화학식 3으로 표시되는 고분자, 산 또는 염기성 촉매 및 유기용매를 포함한 다.The hard mask composition for a resist underlayer film of the present invention comprises a hydrolyzate or a condensation product formed by mixing a compound represented by Formula 1 and a compound represented by Formula 2, a polymer represented by Formula 3, an acid or basic catalyst, and an organic solvent. All.
[화학식 1][Formula 1]
(n은 3 ~ 20임.)(n is 3 to 20)
[화학식 2][Formula 2]
(R은 1가의 유기기를 나타내고, m은 0 내지 2의 정수임.)(R represents a monovalent organic group and m is an integer of 0 to 2.)
[화학식 3][Formula 3]
(상기 식에서, R1는 , 또는 이고, R2,R3는 수소, C1-10의 알킬기, C6-10의 아릴기 또는 알릴기 중 어느 하나이며, a, b 는 각각 1 내지 60.)Wherein R 1 is , or R 2 and R 3 are hydrogen, an alkyl group of C 1-10 , an aryl group or allyl group of C 6-10 , and a and b are each 1 to 60.
상기 화학식 1의 화합물은 미쯔비시사의 상품명 MS51(분자량 600) 혹은 MS56(분자량 1200)의 실리케이트(Silicate)를 예로 들 수 있으며, 가수분해 및 축합반응을 통해 본 발명을 위한 수지를 생성시킬 수 있다. Si 함량을 조절함에 따라 상부 포토레지스트 층 및 하부 유기물로 이루어진 하드마스크 층 사이의 에칭 선택비를 부여할 수 있다.The compound of Formula 1 may be a silicate (Silicate) of Mitsubishi's trade name MS51 (molecular weight 600) or MS56 (molecular weight 1200), it is possible to produce a resin for the present invention through hydrolysis and condensation reaction. By controlling the Si content, the etching selectivity between the upper photoresist layer and the hardmask layer consisting of the lower organic material can be imparted.
상기 화학식 2의 화합물은 페닐트리메톡시실란이다. 본 물질에 포함하는 페닐그룹은 DUV 영역에서 흡수스펙트럼을 나타내는 점을 활용하여 반사방지 특성이 높은 재료를 제공함과 동시에 Ph-기의 농도비를 조절함으로써 특정 파장에서 원하는 흡수도와 굴절률을 가진 하드마스크 조성물을 제공할 수 있다.The compound of Formula 2 is phenyltrimethoxysilane. The phenyl group included in the present material provides a material having high anti-reflective properties by utilizing the point of absorption spectrum in the DUV region, and at the same time, adjusts the concentration ratio of the Ph-group to obtain a hard mask composition having a desired absorption and refractive index at a specific wavelength. Can provide.
상기 화학식 3의 화합물은 안트라센 함유 폴리하이드록시스타이렌 중합체이다. 본 물질에 포함하는 안트라센은 DUV 영역에서 흡수스펙트럼을 나타낼 뿐 아니라, 본 화합물의 첨가량에 따라 특정 두께에서 최적 굴절율 및 흡수도를 제공할 수 있다.The compound of formula 3 is an anthracene-containing polyhydroxystyrene polymer. Anthracene included in the present material not only exhibits an absorption spectrum in the DUV region, but may also provide an optimum refractive index and absorbance at a specific thickness depending on the amount of the present compound added.
상기 산 촉매는 p-톨루엔 술폰산 모노 하이드레이트(p-toluenesulfonic acid mono hydrate), 피리딘 p-톨루엔술폰산(Pyridine p-toluenesulfonic acid), 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디엔온, 벤조인 토실레이트, 2-니트로벤질 토실레이트 및 유기 술폰산의 다른 알킬 에스테르로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나인 것이 바람직하다. The acid catalyst is p-toluenesulfonic acid mono hydrate, pyridine p-toluenesulfonic acid, 2,4,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzoin It is preferably one selected from the group consisting of tosylate, 2-nitrobenzyl tosylate and other alkyl esters of organic sulfonic acids.
또한, 상기 염기성 촉매는 NH4OH 또는 NR4OH로 표시되는 암모늄 히드록사이드 중 선택되는 어느 하나(단, R은 1가의 유기기이다.)인 것이 바람직하다.The basic catalyst is preferably any one selected from ammonium hydroxides represented by NH 4 OH or NR 4 OH (wherein R is a monovalent organic group).
상기 산촉매 혹은 염기성촉매는 그 종류, 투입량 및 투입방법을 조절하여 수지 합성시 가수분해 혹은 축합반응을 적절히 제어할 수 있다.The acid catalyst or the basic catalyst can appropriately control the hydrolysis or condensation reaction in synthesizing the resin by adjusting the type, the amount and the method of addition.
본 발명에서 상기 하드마스크 조성물은 상기 화학식 1의 화합물과 화학식 2의 화합물을 산 또는 염기성 촉매 하에서 가수분해 또는 축합 반응하여 생성된 중합체가 전체 조성에 대해 1~50 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1~30중량%를 포함한다. In the present invention, the hard mask composition is preferably a polymer produced by the hydrolysis or condensation reaction of the compound of Formula 1 and the compound of Formula 2 under an acid or basic catalyst is 1 to 50% by weight based on the total composition, more preferably Preferably 1 to 30% by weight.
본 발명에서 상기 화학식 3으로 표시되는 고분자는 전체 조성에 대해 1 ~ 30 중량%를 포함한다.In the present invention, the polymer represented by Formula 3 includes 1 to 30% by weight based on the total composition.
본 발명에서 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물로부터 생성되는 가수분해물은 바람직하게 하기 화학식 4와 화학식 5의 구조를 갖는다.In the present invention, the hydrolyzate produced from the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) preferably has the structures of the formulas (4) and (5).
[화학식 4][Formula 4]
[화학식 5][Formula 5]
(R은 1가의 유기기를 나타내며, m은 0 내지 2의 정수임.)(R represents a monovalent organic group, m is an integer from 0 to 2.)
또한, 화학식 1로 표시되는 화합물과 화학식 2로 표시되는 화합물로부터 생성되는 축합반응은 바람직하게 하기 화학식 6의 구조를 갖는다. In addition, the condensation reaction generated from the compound represented by the formula (1) and the compound represented by the formula (2) preferably has a structure of the formula (6).
[화학식 6][Formula 6]
(상기에서, R은 1가의 유기기를 나타내며, x는 30~99 mol%이고, y는 1~70mol%이다.) (In the above, R represents a monovalent organic group, x is 30 to 99 mol%, and y is 1 to 70 mol%.)
본 발명에서 상기 조성물은 가교제 또는 계면활성제를 더 포함하는 것이 제공될 수 있다. In the present invention, the composition may be provided that further comprises a crosslinking agent or a surfactant.
또한, 본 발명에서는 (a) 기판 상에 재료 층을 제공하는 단계;In addition, the present invention provides a method for preparing a substrate comprising: (a) providing a material layer on a substrate;
(b) 재료 층 위로 유기물로 이루어진 하드마스크 층을 형성시키는 단계;(b) forming a hardmask layer of organic material over the material layer;
(c) 재료 층 위로 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항 기재의 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물을 이용한 반사방지 하드마스크 층을 형성시키는 단계;(c) forming an antireflective hardmask layer using the hardmask composition for a resist underlayer film according to any one of claims 1 to 4 over the material layer;
(d) 반사방지 하드마스크 층 위로 방사선-민감성 이미지화 층을 형성시키는 단계;(d) forming a radiation-sensitive imaging layer over the antireflective hardmask layer;
(e) 방사선-민감성 이미지화 층을 패턴 방식으로 방사선에 노출시킴으로써 이미지화 층 내에서 방사선-노출된 영역의 패턴을 생성시키는 단계;(e) generating a pattern of radiation-exposed regions within the imaging layer by exposing the radiation-sensitive imaging layer to radiation in a patterned manner;
(f) 방사선-민감성 이미지화 층 및 상기 반사방지 하드마스크 층의 부분을 선택적으로 제거하여 유기물 함유 하드마스크 재료 층의 부분을 노출시키는 단계; (f) selectively removing portions of the radiation-sensitive imaging layer and the antireflective hardmask layer to expose portions of the organic-containing hardmask material layer;
(g) 패턴화된 반사방지 하드마스크 층 및 유기물 함유 하드마스크 재료 층의 부분을 선택적으로 제거하여 재료층의 부분을 노출시키는 단계; 및(g) selectively removing portions of the patterned antireflective hardmask layer and the organic-containing hardmask material layer to expose portions of the material layer; And
(h) 재료 층의 노출된 부분을 에칭함으로써 패턴화된 재료 형상을 형성시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 디바이스의 제조방법이 제공된다.(h) forming a patterned material shape by etching the exposed portion of the material layer.
상기 발명은 패터닝된 재료층 구조물, 예컨대 금속 와이어링 라인, 접촉공 또는 바이어스, 절연색션, 예컨대 다마스크 트렌치 또는 셀로우 트렌치 절연, 커패시터 구조물용 트렌치, 예컨대 집적 회로 장치의 설계에 사용될 수도 있는 것들을 형성하는데 사용할 수 있다. 상기 발명은 산화물, 질화물, 폴리실리콘 및 크롬의 패터닝된 층을 형성하는 것에 관하여 특히 유용하다.The invention forms patterned material layer structures, such as metal wiring lines, contact holes or vias, insulation sections such as damask trench or shallow trench isolation, trenches for capacitor structures, such as those that may be used in the design of integrated circuit devices. Can be used to The invention is particularly useful with regard to forming patterned layers of oxides, nitrides, polysilicones and chromium.
또한, 본 발명에서는 상기 제조방법에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 반도체 집적회로 디바이스가 제공된다.In addition, the present invention provides a semiconductor integrated circuit device, which is formed by the above manufacturing method.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 하나, 이러한 실시예들은 단지 설명의 목적을 위한 것으로 본 발명을 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but these examples are for illustrative purposes only and should not be construed as limiting the present invention.
[합성예 1]Synthesis Example 1
기계교반기, 냉각관, 1000㎖ 적가 깔대기, 질소가스 도입관을 구비한 1ℓ의 4구 플라스크에 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane) 63.6g과 메틸실리케이트(methylsilicate:MS-56) 56.4g을 PGMEA 269g에 용해시킨 후, 용액 온도를 60℃로 유지하였다. 이어서 p-톨루엔술폰산모노하이드레이트(p-toluenesulfonic acid monohydrate) 1.2g을 용해시킨 이온교환수 47.4g을 1시간에 걸쳐 용액에 첨가하였다. 그후, 60도에서 4시간 반응시킨 후, 반응액을 실온까지 냉각하였다. 이 반응액으로부터 59.5g의 메탄올을 포함하는 PGMEA 용액을 제거하여 샘플을 얻었다.In a 1 liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a cooling tube, a 1000 ml dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube, 63.6 g of methyltrimethoxysilane and 56.4 g of methylsilicate (MS-56) were added to 269 g of PGMEA. After dissolution, the solution temperature was maintained at 60 ° C. Subsequently, 47.4 g of ion-exchanged water in which 1.2 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved was added to the solution over 1 hour. Then, after making it react for 4 hours at 60 degreeC, the reaction liquid was cooled to room temperature. The sample was obtained by removing the PGMEA solution containing 59.5g of methanol from this reaction liquid.
[합성예 2]Synthesis Example 2
기계교반기, 냉각관, 1000㎖ 적가 깔대기, 질소가스 도입관을 구비한 1ℓ의 4구 플라스크에 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane) 29.6g과 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxysilane) 3.96g과 메틸실리케이트(methylsilicate:MS-56) 26.4g을 PGMEA 134.6g에 용해시킨 후, 용액 온도를 60도로 유지하였다. 이어서 p-톨루엔술폰산모노하이드레이트(p-toluenesulfonic acid monohydrate) 0.6g을 용해시킨 이온교환수 23.2g을 1시간에 걸쳐 용액에 첨가하였다. 그후, 60도에서 4시간 반응시킨 후, 반응액을 실온까지 냉각하였다. 이 반응액으로부터 28.8g의 메탄올을 포함하는 PGMEA 용액을 제거하여 샘플을 얻었다.In a 1 liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a cooling tube, a 1000 ml dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube, 29.6 g of methyltrimethoxysilane, 3.96 g of phenyltrimethoxysilane and methylsilicate 26.4 g of MS-56) was dissolved in 134.6 g of PGMEA, and the solution temperature was maintained at 60 degrees. Subsequently, 23.2 g of ion-exchanged water in which 0.6 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved was added to the solution over 1 hour. Then, after making it react for 4 hours at 60 degreeC, the reaction liquid was cooled to room temperature. The sample was obtained by removing the PGMEA solution containing 28.8g of methanol from this reaction liquid.
[합성예 3]Synthesis Example 3
기계교반기, 냉각관, 1000㎖ 적가 깔대기, 질소가스 도입관을 구비한 1ℓ의 4구 플라스크에 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane) 48.0g과 페닐트리메톡시실란(phenyltrimethoxysilane) 17.9g과 메틸실리케이트(methylsilicate:MS-56) 54.1g을 PGMEA 269.2g에 용해시킨 후, 용액 온도를 60도로 유지하였다. 이어서 p-톨루엔술폰산모노하이드레이트(p-toluenesulfonic acid monohydrate) 1.2g을 용해시킨 이온교환수 47.4g을 1시간에 걸쳐 용액에 첨가하였다. 그 후, 60도에서 4시간 반응시킨 후, 반응액을 실온까지 냉각하였다. 이 반응액으로부터 47.4g의 메탄올을 포함하는 PGMEA 용액을 제거하여 샘플을 얻었다.In a 1 liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a cooling tube, a 1000 ml dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube, 48.0 g of methyltrimethoxysilane, 17.9 g of phenyltrimethoxysilane, and methylsilicate 54.1 g of MS-56) was dissolved in 269.2 g of PGMEA, and the solution temperature was maintained at 60 degrees. Subsequently, 47.4 g of ion-exchanged water in which 1.2 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved was added to the solution over 1 hour. Then, after making it react at 60 degree | times for 4 hours, the reaction liquid was cooled to room temperature. The PGMEA solution containing 47.4 g of methanol was removed from this reaction liquid, and the sample was obtained.
[합성예 4]Synthesis Example 4
기계교반기, 냉각관, 1000㎖ 적가 깔대기, 질소가스 도입관을 구비한 1ℓ의 4구 플라스크에 메틸트리메톡시실란(methyltrimethoxysilane) 30.3g과 프로필트리메톡시실란(propyltrimethoxysilane) 1.5g과 메틸실리케이트(methylsilicate:MS-56) 28.2g을 PGMEA 134g에 용해시킨 후, 용액 온도를 60도로 유지하였다. 이어서 p-톨루엔술폰산모노하이드레이트(p-toluenesulfonic acid monohydrate) 0.6g을 용해시킨 이온교환수 23.2g을 1시간에 걸쳐 용액에 첨가하였다. 그후, 60도에서 4시간 반응시킨 후, 반응액을 실온까지 냉각하였다. 이 반응액으로부터 31.3g의 메탄올을 포함하는 PGMEA 용액을 제거하여 샘플을 얻었다.In a 1 L four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a cooling tube, a 1000 ml dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube, 30.3 g of methyltrimethoxysilane, 1.5 g of propyltrimethoxysilane and methylsilicate After dissolving 28.2 g of MS-56 in 134 g of PGMEA, the solution temperature was maintained at 60 degrees. Subsequently, 23.2 g of ion-exchanged water in which 0.6 g of p-toluenesulfonic acid monohydrate was dissolved was added to the solution over 1 hour. Then, after making it react for 4 hours at 60 degreeC, the reaction liquid was cooled to room temperature. The sample was obtained by removing the PGMEA solution containing 31.3g of methanol from this reaction liquid.
[합성예 5]Synthesis Example 5
기계교반기, 냉각관, 300㎖ 적가 깔대기, 질소가스 도입관을 구비한 1ℓ의 4구 플라스크에 질소가스를 유입하면서 1,4-비스(메톡시메틸)벤젠(1,4-Bis(methoxymethyl)benzene) 8.31g(0.05몰)과 디에틸설페이트(Diethyl Sulfate) 0.154g(0.001몰)과 200g의 γ-부티로락톤을 담고 잘 저어주었다. 10분 후에 4,4'-(9-플루오레닐리덴)디페놀 28.02g (0.08몰)을 200g의 γ-부티로락톤에 녹인 용액을 30분간 천천히 적가한 다음, 12시간 동안 반응을 실시하였다. 반응종료 후 물을 사용하여 산을 제거한 후에 증발기로 농축하였다. 이어서 MAK와 메탄올을 사용하여 희석하고 15 중량% 농도의 MAK/메탄올=4/1(중량비)의 용액으로 조정하였다. 이 용액을 3ℓ 분액깔대기에 넣고, 이것에 n-헵탄을 첨가하여 모노머를 함유하는 저분자량체를 제거하여 목적하는 하기 페놀수지(Mw=12,000, polydispersity=2.0, n=23)를 얻었다. 1,4-bis (methoxymethyl) benzene with nitrogen gas flowing into a 1 liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a cooling tube, a 300 ml dropping funnel and a nitrogen gas introduction tube. ) Stir well with 8.31 g (0.05 mole), diethyl sulfate (0.154 g) and 200 g of γ-butyrolactone. After 10 minutes, a solution of 28.02 g (0.08 mol) of 4,4 '-(9-fluorenylidene) diphenol in 200 g of γ-butyrolactone was slowly added dropwise for 30 minutes, followed by reaction for 12 hours. . After completion of the reaction, the acid was removed using water, and then concentrated by an evaporator. It was then diluted with MAK and methanol and adjusted to a solution of 15 wt% MAK / methanol = 4/1 (weight ratio). The solution was placed in a 3 L separatory funnel, and n-heptane was added thereto to remove the low molecular weight containing the monomer to obtain the following phenol resin (Mw = 12,000, polydispersity = 2.0, n = 23).
[합성예 6]Synthesis Example 6
기계교반기, 냉각관, 질소가스 도입관을 구비한 1ℓ의 4구 플라스크에 질소가스를 유입하면서 안트라센메틸 프로판 술폰화 에스테르 (APS) 10 g, 폴리하이드록시스타이렌 (PHS) 30 g, 소듐 히드리드 (NaH, 60%) 2 g, 테트라히드로푸란 폴리하이드록시스타이렌-co-안트라센옥시스타이렌를 제조하였다. 반응종료 후 반응용액 을 8L Hexane에 적가하면서 침전시켰다. 침전된 폴리머는 깔대기를 사용하여 분리해 내고 진공오븐에서 72시간 동안 건조하여 목적하는 하기 폴리머 (Mw=12,400, polydispersity=2.4, n=26)를 얻었다.10 g of anthracenemethyl propane sulfonated ester (APS), 30 g of polyhydroxystyrene (PHS), sodium hydride while introducing nitrogen gas into a 1 liter four-necked flask equipped with a mechanical stirrer, a cooling tube, and a nitrogen gas introduction tube. 2 g (NaH, 60%), tetrahydrofuran polyhydroxystyrene-co-anthraceneoxystyrene was prepared. After completion of the reaction, the reaction solution was precipitated dropwise into 8 L Hexane. The precipitated polymer was separated using a funnel and dried in a vacuum oven for 72 hours to obtain the desired polymer (Mw = 12,400, polydispersity = 2.4, n = 26).
[실시예 1]Example 1
합성예 1에서 만들어진 용액 48.12g에 합성예 6에서 얻어진 고분자 5g을 녹이고 추가로 PGMEA 131g과 시클로헥사논(Cyclohexanone)70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 48.12 g of the solution prepared in Synthesis Example 1, 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 6 was dissolved, and 131 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to form a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
[실시예 2]Example 2
합성예 2에서 만들어진 용액 48.12g에 합성예 6에서 얻어진 고분자 5g을 녹이고 추가로 PGMEA 131g과 시클로헥사논(Cyclohexanone) 70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 48.12 g of the solution prepared in Synthesis Example 2, 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 6 was dissolved, and 131 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to make a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
[실시예 3]Example 3
합성예 3에서 만들어진 용액 48.12g에 합성예 6에서 얻어진 고분자 5g을 녹이고 추가로 PGMEA 131g과 시클로헥사논(Cyclohexanone)70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 48.12 g of the solution prepared in Synthesis Example 3, 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 6 was dissolved, and 131 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to form a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
[실시예 4]Example 4
합성예 4에서 만들어진 용액 48.12g에 합성예 6에서 얻어진 고분자 5g을 녹이고 추가로 PGMEA 131g과 시클로헥사논(Cyclohexanone)70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 48.12 g of the solution prepared in Synthesis Example 4, 5 g of the polymer obtained in Synthesis Example 6 was dissolved, and 131 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to form a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
[비교예 1]Comparative Example 1
합성예 6에서 만들어진 고분자 0.8g과 아래의 구조단위의 반복으로 이루어진 올리고머 상태인 가교제(Powderlink 1174) 0.2g과 피리디늄 P-톨루엔 술포네이트(Pyridinium P-toluene sulfonate) 2mg을 PGMEA 9g에 넣어서 녹인 후 여과하여 하기 샘플용액을 만들었다.0.8 g of the polymer prepared in Synthesis Example 6 and 0.2 g of a crosslinking agent (Powderlink 1174), which is composed of the following structural units, and 2 mg of pyridinium P-toluene sulfonate were dissolved in PGMEA 9 g. Filtration made the following sample solution.
Powderlink 1174 구조Powderlink 1174 structure
[비교예 2]Comparative Example 2
합성예 1에서 만들어진 용액 48.12g에 PGMEA 131g과 시클로헥사논(Cyclohexanone)70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 48.12 g of the solution prepared in Synthesis Example 1, 131 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to form a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
[비교예 3]Comparative Example 3
합성예 2에서 만들어진 용액 48.12g에 PGMEA 131g과 시클로헥사논(Cyclohexanone)70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 48.12 g of the solution prepared in Synthesis Example 2, 131 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to form a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
[비교예 4][Comparative Example 4]
합성예 3에서 만들어진 용액 49.10g에 PGMEA 130g과 시클로헥사논(Cyclohexanone)70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 49.10 g of the solution prepared in Synthesis Example 3, 130 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to form a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
[비교예 5][Comparative Example 5]
합성예 4에서 만들어진 용액 47.34g에 PGMEA 132g과 시클로헥사논(Cyclohexanone) 70.5g을 넣어 희석용액을 만든다. 이 용액에 10wt% 피리딘(Pyridine)용액(용매 PGMEA) 0.624g을 넣어 최종 샘플 용액을 만든다.In 47.34 g of the solution prepared in Synthesis Example 4, 132 g of PGMEA and 70.5 g of cyclohexanone were added to form a dilute solution. 0.624 g of 10 wt% Pyridine solution (solvent PGMEA) was added to this solution to form a final sample solution.
실시예 1-4, 비교예 1-5 에서 만들어진 샘플을 실리콘웨이퍼에 스핀-코팅법으로 코팅하여 60초간 200℃에서 구워서 두께 1000Å의 필름을 형성시켰다.The samples made in Example 1-4 and Comparative Example 1-5 were coated on a silicon wafer by spin-coating to bake at 200 ° C. for 60 seconds to form a film having a thickness of 1000 Å.
상기 필름들에 대한 굴절률(refractive index) n과 흡광계수(extinction coefficient) k를 구하였다. 사용기기는 Ellipsometer(J. A. Woollam 사)이고 측정결과는 표 1과 같다.The refractive index n and extinction coefficient k for the films were obtained. The instrument used was Ellipsometer (J. A. Woollam) and the measurement results are shown in Table 1.
합성예 5에서 만들어진 고분자 0.8g과 아래의 구조단위의 반복으로 이루어진 올리고머 상태인 가교제(Powderlink 1174) 0.2g과 피리디늄 P-톨루엔 술포네이트(Pyridinium P-toluene sulfonate) 2mg을 PGMEA 9g에 넣어서 녹인 후 여과하여 샘플용액을 만들었다. 0.8 g of the polymer produced in Synthesis Example 5 and 0.2 g of a crosslinking agent (Powderlink 1174), which is composed of the following structural units, and 2 mg of pyridinium P-toluene sulfonate were dissolved in PGMEA 9 g. Filtration made a sample solution.
이 샘플을 실리콘웨이퍼에 스핀-코팅법으로 코팅하여 60초간 200℃에서 구워서 두께 5000Å의 필름을 형성시켰다. The sample was coated on a silicon wafer by spin-coating to bake at 200 ° C. for 60 seconds to form a film having a thickness of 5000 mm 3.
실시예 1-4과 비교예 2-5에서 만들어진 샘플을 상기 제조된 웨이퍼 위에 스핀-코팅법으로 코팅하여 60초간 200℃에서 구워서 두께 1500Å의 필름을 형성시켰다. 제조된 필름위에 KrF용 포토레지스트를 코팅하고 110℃에서 60초간 굽고 ASML(XT:1400, NA 0.93)사의 노광장비를 사용해 노광을 한 다음 TMAH(2.38wt% 수용액)으로 현상하였다. 그리고 FE-SEM을 사용하여 90nm의 라인 앤드 스페이스(line and space) 패턴을 고찰한 결과 하기 표 2와 같은 결과를 얻었다. 노광량의 변화에 따른 EL(expose latitude) 마진(margine)과 광원과의 거리변동에 따른 DoF(depth of focus) 마진(margine)을 고찰하여 표 2에 기록하였다. Samples made in Examples 1-4 and Comparative Examples 2-5 were coated on the wafer thus prepared by spin-coating to bake at 200 ° C. for 60 seconds to form a film having a thickness of 1500 Å. A photoresist for KrF was coated on the prepared film, baked at 110 ° C. for 60 seconds, exposed to light using an exposure equipment of ASML (XT: 1400, NA 0.93), and developed with TMAH (2.38 wt% aqueous solution). And using a FE-SEM to examine the line and space (line and space) pattern of 90nm as shown in Table 2 below. The exposure latitude (EL) margin according to the change of the exposure dose and the depth of focus (DoF) margin according to the distance change with the light source are considered and recorded in Table 2.
패턴화된 시편을 CHF3/CF4 혼합가스를 사용하여 드라이 에칭을 진행하고 이어서 산소가 포함된 CHF3/CF4 혼합가스를 사용하여 다시 드라이 에칭을 진행한 다음, 마지막으로 BCl3/Cl2 혼합가스를 사용하여 드라이 에칭을 진행하였다. 마지막으로 O2가스를 사용하여 남아 있는 유기물을 모두 제거한 다음, FE SEM으로 단면을 고찰하여 표 3에 결과를 수록하였다.A patterned specimen by CHF 3 / CF 4, using a gas mixture the progress of dry etching, followed by including the oxygen CHF 3 / CF 4 used a mixed gas proceeding dry etching back, and then, finally, BCl 3 / Cl 2 Dry etching was performed using the mixed gas. Finally, after removing all remaining organics using O 2 gas, the cross section was examined by FE SEM and the results are listed in Table 3.
합성예 5에서 만들어진 고분자 0.8g과 아래의 구조단위의 반복으로 이루어진 올리고머 상태인 가교제(Powderlink 1174) 0.2g과 피리디늄 P-톨루엔 술포네이트(Pyridinium P-toluene sulfonate) 2mg을 PGMEA 9g에 넣어서 녹인 후 여과하여 샘플용액을 만들었다. 이 샘플을 실리콘웨이퍼에 스핀-코팅법으로 코팅하여 60초간 200℃에서 구워서 두께 5000Å의 필름을 형성시켰다. 실시예 1-4과 비교예 2-5에서 만들어진 샘플을 상기 제조된 웨이퍼 위에 스핀-코팅법으로 코팅하여 60초간 200℃에서 구워서 두께 1500Å의 필름을 형성시켰다. 제조된 필름위에 ArF용 포토레지스트를 코팅하고 110℃에서 60초간 굽고 ArF 노광장비인 ASML1250 (FN70 5.0 active, NA 0.82)를 사용해 노광을 한 다음 TMAH(2.38wt% 수용액)으로 현상하였다. 그리고 FE-SEM을 사용하여 80nm의 라인 앤드 스페이스(line and space) 패턴을 고찰한 결과 하기 표 4와 같은 결과를 얻었다. 노광량의 변화에 따른 EL(expose latitude) 마진(margine)과 광원과의 거리변동에 따른 DoF(depth of focus) 마진(margine)을 고찰하여 표 4에 기록하였다.0.8 g of the polymer produced in Synthesis Example 5 and 0.2 g of a crosslinking agent (Powderlink 1174), which is composed of the following structural units, and 2 mg of pyridinium P-toluene sulfonate were dissolved in PGMEA 9 g. Filtration made a sample solution. The sample was coated on a silicon wafer by spin-coating to bake at 200 ° C. for 60 seconds to form a film having a thickness of 5000 mm 3. Samples made in Examples 1-4 and Comparative Examples 2-5 were coated on the wafer thus prepared by spin-coating to bake at 200 ° C. for 60 seconds to form a film having a thickness of 1500 Å. The ArF photoresist was coated on the prepared film, baked at 110 ° C. for 60 seconds, exposed to light using an ArF exposure equipment, ASML1250 (FN70 5.0 active, NA 0.82), and developed with TMAH (2.38 wt% aqueous solution). And using a FE-SEM to examine the line and space (line and space) pattern of 80nm as shown in Table 4 below. The exposure latitude (EL) margin according to the change in the exposure dose and the depth of focus (DoF) margin according to the distance change with the light source were considered and recorded in Table 4.
상기 표 4의 패턴화된 시편을 CHF3/CF4 혼합가스를 사용하여 드라이 에칭을 진행하고 이어서 산소가 포함된 CHF3/CF4 혼합가스를 사용하여 다시 드라이 에칭을 진행한 다음, CHF3/CF4 혼합가스를 사용하여 드라이 에칭을 다시 진행하였다. 마지막으로 O2가스를 사용하여 남아 있는 유기물을 모두 제거한 다음, FE SEM으로 단면을 고찰하여 표 5에 결과를 수록하였다.The patterned specimens of Table 4 CHF 3 / CF 4 with a mixed gas proceeds to dry etching, and then proceeds to dry etching again using a CHF 3 / CF 4 gas mixture containing oxygen, and then, CHF 3 / Dry etching was again performed using a CF 4 mixed gas. Finally, after removing all remaining organics using O 2 gas, the cross section was examined by FE SEM and the results are listed in Table 5.
본 발명은 하층막용 하드마스크의 굴절율, 흡광도를 최적화 함에 따라 반사 방지특성을 효과적으로 사용하여 이에 리쏘그래피 공정마진을 확보할 수 있는 신규한 레지스트 하층막용 하드마스크 조성물을 제공할 수 있다.The present invention can provide a hard resist composition for a resist underlayer film that can secure a lithography process margin by effectively using antireflection properties by optimizing the refractive index and absorbance of the underlayer hard mask.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
WO2011081316A2 (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | 제일모직 주식회사 | Composition for the bottom layer of a resist, and method using same to manufacture a semiconductor integrated circuit device |
WO2011081321A2 (en) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 제일모직 주식회사 | Composition for the bottom layer of a resist, and method using same to manufacture a semiconductor integrated circuit device |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100388591B1 (en) | 2000-06-22 | 2003-06-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Fine pattern formation method and semiconductor device or liquid crystal device manufacturing method employing this method |
JP2003213001A (en) | 2001-11-13 | 2003-07-30 | Sekisui Chem Co Ltd | Photoreactive composition |
KR20040084701A (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-06 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | An Anti-Reflection Film Material and a Substrate Having an Anti-Reflection Film and a Method for Forming a Pattern |
-
2005
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100388591B1 (en) | 2000-06-22 | 2003-06-25 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | Fine pattern formation method and semiconductor device or liquid crystal device manufacturing method employing this method |
JP2003213001A (en) | 2001-11-13 | 2003-07-30 | Sekisui Chem Co Ltd | Photoreactive composition |
KR20040084701A (en) * | 2003-03-24 | 2004-10-06 | 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 | An Anti-Reflection Film Material and a Substrate Having an Anti-Reflection Film and a Method for Forming a Pattern |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011081316A2 (en) * | 2009-12-30 | 2011-07-07 | 제일모직 주식회사 | Composition for the bottom layer of a resist, and method using same to manufacture a semiconductor integrated circuit device |
WO2011081316A3 (en) * | 2009-12-30 | 2011-10-27 | 제일모직 주식회사 | Composition for the bottom layer of a resist, and method using same to manufacture a semiconductor integrated circuit device |
WO2011081321A2 (en) * | 2009-12-31 | 2011-07-07 | 제일모직 주식회사 | Composition for the bottom layer of a resist, and method using same to manufacture a semiconductor integrated circuit device |
WO2011081321A3 (en) * | 2009-12-31 | 2011-11-03 | 제일모직 주식회사 | Composition for the bottom layer of a resist, and method using same to manufacture a semiconductor integrated circuit device |
US9140986B2 (en) | 2009-12-31 | 2015-09-22 | Cheil Industries, Inc. | Resist underlayer composition and process of producing integrated circuit devices using the same |
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