KR101253487B1 - 반사방지막의 형성방법 - Google Patents

반사방지막의 형성방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 실세스퀴옥산 수지(i)(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 약 1이다) 및 용매(ii)를 포함하는 반사방지막(ARC) 조성물을 전자 장치에 적용하는 단계(A) 및 용매를 제거하고 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 전자 장치에 반사방지막을 형성하는 단계(B)를 포함하는, 전자 장치에의 반사방지막의 형성방법에 관한 것이다.
실세스퀴옥산 수지, 전자 장치, 반사방지막, ARC 조성물, 경화촉매, 내식막 조성물, 스핀 피복, 열 경화.

Description

반사방지막의 형성방법{Method for forming anti-reflective coating}
반도체 산업에서 더욱 단축된 최소 배선폭(feature size)에 대한 지속적인 요구에 따라, 193mm 광학 리소그래피는 최근 서브 100nm의 장치를 제조하는 기술로서 각광받고 있다. 이러한 단파장 광의 사용시에는, 기판에의 반사를 감소시키고 감광성 내식막을 통과한 광을 흡수하여 감광성 내식막 스윙 경화(photoresist swing cure)를 완화하기 위해 반사 방지막(BARC bottom antireflective coating)이 필요하다. 시판되는 반사방지막(ARC)은 유기 및 무기 물질 모두로 이루어져 있다. 통상적으로, 양호한 내에칭성을 나타내는 무기 ARC는 CVD계이며, 이는 최외곽 토포그래피의 모든 집적화 단점을 제공한다. 유기 ARC 물질은 스핀 온 공정(spin-on process)에 적용되며 탁월한 충전 및 평탄화 특성을 지니나, 유기 감광성 내식막에 대한 불충분한 에칭 선택도를 지닌다. 결과적으로, 무기 및 유기 ARC 물질의 통합된 이점을 제공하는 물질이 매우 바람직하다.
본 발명은 193nm 광용 반사방지막 특성을 나타내는 실세스퀴옥산(silsesquioxane) 수지에 관한 것이다. 당해 반사방지막은 제거 단계에서 스트립핑될 수 있으며, 실세스퀴옥산 수지는 보관시 안정하다. 또한, 실세스퀴옥산 수지 내의 수소화물 그룹의 존재는 193nm ARC 물질로서의 목적하는 경화 특성 및 스트립핑 성능에 필수적이다.
특히, 본 발명은 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 실세스퀴옥산 수지(i)(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 약 1이다) 및 용매(ii)를 포함하는 반사방지막(ARC) 조성물을 전자 장치에 적용하는 단계(A) 및 용매를 제거하고 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 전자 장치에 반사방지막을 형성하는 단계(B)를 포함하는, 전자 장치에의 반사방지막의 형성방법에 관한 것이다.
반사방지막 형성에 유용한 실세스퀴옥산 수지(i)는 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 수지(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 약 1이다. 또는, m은 0.05 내지 0.50의 값이며, n은 0.10 내지 0.70의 값이며, p는 O.10 내지 O.70의 값이다)이다.
실세스퀴옥산 수지는 필수적으로 완전히 축합되거나 또는 일부만 축합될 수 있다. 실세스퀴옥산 수지가 실세스퀴옥산 수지 단위의 40몰% 미만으로 축합된 경우, 반드시 Si-OH 그룹을 함유하여야 한다. 이들 단위의 양이 많아질수록, 수지 및 겔의 구성이 불안정해진다. 통상적으로, 실세스퀴옥산 수지 단위의 6 내지 38몰%가 Si-OH 그룹을 함유한다.
실세스퀴옥산 수지는 500 내지 400,000, 바람직하게는 500 내지 100,000, 대안적으로는 700 내지 10,000 범위의 중량 평균 분자량(Mw)을 지닌다. 본원에 유용한 실세스퀴옥산 수지는 화학식 (PhSi03 /2)0.05-0.50(HSi03 /2)0.10-0.70(MeSi03 /2)0.10-0.70의 수지 및 화학식 (PhSiO3 /2)a(HSiO3 /2)b(MeSi03 /2)c(RSiO2 /2(OH))d(RSiO(OH)2)e의 수지(여기서, R은 Ph, H 및 Me 중에서 선택되며 0.05≤a＋d＋e≤0.50, 0.10≤b＋d＋e≤0.70, 0.10≤c＋d＋e≤0.70, 0.06≤d＋e≤0.4, a＋b＋c＋d＋e는 약 l이다)로 예시될 수 있지만 이에 제한되지는 않는다.
실세스퀴옥산 수지는 선행 기술에 의해 공지된 방법으로 생성될 수 있다. 예를 들면, 실세스퀴옥산 수지는 페닐 트리알콕시실란, 수소 트리알콕시실란 및 메틸 트리알콕시실란의 혼합물의 가수분해 및 축합에 의해 생성될 수 있다. 또는, 이들은 페닐 트리클로로실란, 수소 트리클로로실란 및 메틸 트리클로로실란의 혼합물의 가수분해 및 축합에 의해 생성될 수 있다.
실세스퀴옥산 수지는 통상적으로는 용매의 존재하에서 생성된다. 작용기를 함유하지 않는 적합한 모든 유기 또는 실리콘 용매를 실세스퀴옥산 수지를 생성하는 반응에 사용할 수 있다. 용매는 일반적으로 용매와 실란 반응물의 총량을 기준으로 하여 40 내지 98중량%, 또는 70 내지 90중량%의 양으로 사용된다. 반응은 단일상 또는 이중상 시스템으로 수행될 수 있다. 유용한 유기 용매는 n-펜탄, 헥산, n-헵탄 및 이소옥탄과 같은 포화 지방족 화합물; 사이클로펜탄 및 사이클로헥산과 같은 지환족 화합물; 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌과 같은 방향족 화합물; 테트라하이드로푸란, 디옥산, 에틸렌 글리콜 디에틸 에테르, 에틸렌 글리콜 디메틸 에테르와 같은 에테르; 메틸이소부틸 케톤(MIBK) 및 사이클로헥산온과 같은 케톤; 트리클로로에탄과 같은 할로겐 치환된 알칸; 브로모벤젠 및 클로로벤젠과 같은 할로겐화 방향족 화합물; 이소부틸 이소부티레이트 및 프로필 프로프로네이트와 같은 에스테르로 예시될 수 있지만 이로 한정되지는 않는다. 유용한 실리콘 용매는, 옥타메틸사이클로테트라실록산 및 데카메틸사이클로펜타실록산과 같은 사이클릭 실록산이 예시될 수 있지만 이로 한정되지는 않는다. 단일 용매 또는 용매 혼합물을 사용될 수 있다.
실세스퀴옥산 수지를 생성하는 반응은 특별한 겔화 또는 실세스퀴옥산 수지의 경화를 발생하지 않는 한 모든 온도에서 수행할 수 있다. 통상적으로는, 반응은 5℃ 내지 150℃의 온도 범위에서 수행하며, 상온이 바람직하다.
실세스퀴옥산 수지의 형성시간은 온도, 실란 반응물의 종류와 양 및 촉매의 양과 같은 다양한 인자에 의존한다. 통상적으로는 반응시간은 몇분에서 몇시간까지 걸린다. 당업자는 반응이 종료되기 위해 필요한 시간을 용이하게 결정할 수 있다.
반응의 종료 후엔 촉매는 임의로 제거될 수 있다. 촉매를 제거하는 방법은 선행 기술에 의해 공지되어 있으며, 중화, 스트립핑, 물세척 또는 이들의 조합 방법을 포함할 수 있다. 촉매는, 용액 내에 존재할 경우, 특히 실리콘 수지의 저장 수명에 악영향을 미치고, 따라서 제거하는 것이 바람직하다.
실세스퀴옥산 수지의 제조 과정에서, 반응 종료 후에 실세스퀴옥산 수지로부터 휘발성 물질을 감압하에서 제거할 수 있다. 이러한 휘발성 물질은, 알코올 부산물, 과잉수, 촉매, 염산(클로로실란 제공원) 및 용매를 포함한다. 휘발성 물질을 제거하는 방법은 선행 기술에 의해 공지되어 있으며, 증류법을 포함한다.
실세스퀴옥산 수지의 생성 후, 목적하는 형태의 실세스퀴옥산 수지를 수득하기 위해 다수의 임의 단계를 수행할 수 있다. 예를 들면, 실세스퀴옥산 수지는 용매를 제거함으로써 고체 형태로 회수될 수 있다. 용매의 제거 방법은 중요하지 아니하며 몇가지 방법이 선행 기술에 의해 공지되어 있다(예: 열 및/또는 진공하에서의 증류법). 일단 실세스퀴옥산 수지가 고체 형태로 회수되면, 수지는 특정 용도로 임의로 동일하거나 상이한 용매에 재용해될 수 있다. 또는, 반응에서 사용된 용매와 다른 용매가 최종 생성물에 바람직하다면, 용매는, 예를 들면, 2차 용매를 가하고 증류법에 의해 1차 용매를 제거함으로써 교체될 수 있다. 또한, 용매 중의 수지의 농도는 용매를 일부 제거하거나 추가량의 용매를 가함으로써 조절될 수 있다.
ARC 조성물은 실세스퀴옥산 수지(i)와 용매(ii)를 배합하여 생성될 수 있다. 이어서, ARC 조성물을 전자 장치에 적용하고, 용매를 제거하고 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 반사방지막을 생성한다.
통상적으로, 전자 장치는 반도체 부품을 제조하는 데 사용하고자 하는 실리콘계 장치 및 갈륨 비소계 장치와 같은 반도체 장치이다. 통상적으로, 당해 장치는 하나 이상의 반도체층 및 도체, 반도체 또는 절연재를 포함하는 다수의 다른 층을 포함한다.
본 발명에 유용한 용매는, 실세스퀴옥산 수지의 제조시 사용하는 용매와 동일하거나 상이할 수 있다. 유용한 용매(ii)는, 1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 및 사이클로헥산온을 포함하나, 이로 한정되지는 않는다. ARC 조성물은, ARC 조성물의 총량을 기준으로 하여 통상적으로 약 10% 내지 약 99.9중량%, 대안적으로는, 80 내지 95중량%의 용매를 포함한다.
ARC 조성물은 경화 촉매를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 경화 촉매는, 무기산, 광산 발생제 및 열산 발생제를 포함한다. 경화 촉매는 황산(H2SO4), (4-에틸티오페닐) 메틸 페닐 설포늄 트리플레이트 및 2-나프틸 디페닐설포늄 트리플레이트로 예시될 수 있지만 이로 한정되지는 않는다. 통상적으로는, 경화 촉매는 ARC 조성물의 총중량 기준으로 하여 1000ppm 이하, 대안적으로는 500ppm 이하의 양으로 존재한다.
ARC 조성물을 전자 장치에 적용시키는 특정 방법은, 스핀-코팅, 침지-코팅(dip-coating), 스패이-코팅(spay-coating), 플로우-코팅 및 스크린-인쇄 등을 포함하지만 이로 한정되지는 않는다. 바람직한 적용 방법은 스핀 코팅이다. 통상적으로, 코팅 공정은 전자 장치를 약 2000RPM로 회전시켜 수행하며, ARC 조성물을 회전하는 전자 장치의 표면에 가한다.
용매를 제거하고 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 전자 장치에 반사방지막을 형성한다. 용매는 가열 또는 회전하는 동안 적용하는 것과 같은 공지된 방법에 의해 제거될 수 있다.
경화는 일반적으로 피복된 전자 장치를 경화시키기에 충분한 온도로 충분한 기간동안 가열함을 포함한다. 예를 들면, 피복된 전자 장치는 8O℃ 내지 450℃에서 0.1 내지 60분간, 또는 150℃ 내지 275℃에서 0.5 내지 5분간, 또는 200℃ 내지 25O℃에서 0.5 내지 2분간 가열시킬 수 있다. 경화 단계에서는 어떠한 가열 방법이라도 사용가능하다. 예를 들면, 피복된 전자 장치는 석영관 로 또는 복사 오븐에 넣거나 열판에 정치시킬 수 있다.
실세스퀴옥산 수지를 경화 과정에서 산소 또는 탄소와의 반응으로부터 보호하기 위하여, 경화 단계는 불활성 대기하에서 수행할 수 있다. 본 발명에서 유용한 불활성 대기로는, 질소 및 아르곤을 포함할 수 있으나, 이로 한정되지는 않는다. "불활성"이란, 산소를 50ppm 미만, 바람직하게는 10ppm 미만으로 함유하는 환경을 의미한다. 상기 압력에서는 경화 및 제거 단계가 중요하지 않다. 경화 단계는 통상적으로 대기압에서 수행되며 이보다 낮거나 높은 압력하에서도 수행 가능하다.
일단 경화되면, 반사방지막을 포함하는 전자 장치는 포토리소그래피와 같은 추가의 기판 가공 단계에서 사용될 수 있다. 포토리소그래피에서 사용되는 경우, 내식상이 반사방지막 위에 형성된다. 내식상을 형성하는 공정은, 반사방지막의 상부에 내식막 조성물 필름을 형성하는 단계(a); 내식막을 방사선에 화상 방식으로 노광시켜 노광된 필름을 생성하는 단계(b); 노광된 필름을 현상시켜 상을 생성하는 단계(c)를 포함한다. 전자 장치의 반사방지막은 특히 157nm 내지 365nm, 대안적으로는 157nm 또는 193nm 파장의 자외선에 화상 방식으로 노광된 내식막 조성물에 유용하다. 일단 내식막에 상이 생성되면, 패턴이 반사방지막에 에칭된다. 공지된 에칭 물질이 반사방지막을 제거하기 위해 사용될 수 있다. 추가의 단계 또는 내식막을 제거하고 잔류하는 반사방지막을 목적하는 구성을 지니는 장치를 제작하는 데 사용할 수 있다.
본 발명의 바람직한 양태를 설명하기 위해 다음의 실시예를 포함하였다. 당업자는 하기 실시예에 기재된 기술이 본 발명의 실시에 잘 작용되도록 본 발명의 발명자에 의해 발명된 본 발명의 기술을 따르며, 따라서 이의 실시를 위해 바람직한 양태를 구성할 수 있는 것으로 간주할 수 있음을 인지해야 한다. 또한, 당업자는, 본 발명의 명세서 면에서, 본원에 기재된 특정 양태에 대해 다양한 변화가 가능하고 본 발명의 취지 및 범주에서 벗어나지 않는 유사한 결과를 수득할 수 있음을 인지해야 한다.
수지 합성
실시예 1 : TPh 0.25TH 0.30TMe 0.45
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 13.2g(0.0625몰), 트리클로로실란 10.16g(0.075몰) 및 메틸트리클로로실란 16.82g(0.1125몰)의 용액을 질소하에서 반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디(body)화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수(水) 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝1876Å, n＝1.797, k＝0.5625.
실시예 2: TPh 0.55TH 0.35TMe 0.45
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 29.09g(0.1375몰), 트리클로로실란 11.85g(0.0875몰) 및 메틸트리클로로실란 3.74g(0.025몰)의 용액을 질소하에서 반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝2147Å, n＝1.887, k＝0.769.
실시예 3: TPh 0.05TH 0.35TMe 0.60
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 2.64g(0.0125몰), 트리클로로실란 11.85g(0.0875몰) 및 메틸트리클로로실란 22.42g(0.15몰)의 용액을 질소하에서 반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝2318Å, n＝1.612, k＝0.093.
실시예 4: TPh 0.10TH 0.30TMe 0.60
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 5.29g(0.025몰), 트리클로로실란 10.16g(0.075몰) 및 메틸트리클로로실란 22.42g(0.15몰)의 용액을 질소하에서 반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝1992Å n＝1.680, k＝0.208.
실시예 5: TPh 0.10TH 0.60TMe 0.30
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 5.29g(0.025몰), 트리클로로실란 20.32g(0.15몰) 및 메틸트리클로로실란 11.21g(0.075몰)의 용액을 질소하에서 반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝1322 A, n＝1.630, k＝0.198.
실시예 6: TPh 0.10TH 0.70TMe 0.20
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 5.29g(0.025몰), 트리클로로실란 23.70g(0.175몰) 및 메틸트리클로로실란 7.47g(0.05몰)의 용액을 질소하에서 반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝2938Å, n＝1.610, k＝0.202.
실시예 7: TPh 0.10TH 0.35TMe 0.55
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 5.29g(0.025몰), 트리클로로실란 11.85g(0.088몰) 및 메틸트리클로로실란 20.55g(0.138몰)의 용액을 질소반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝2008Å, n＝1.610, k＝0.202.
실시예 8: TPh 0.10TH 0.45TMe 0.45
PGMEA 120g, 페닐트리클로로실란 5.29g(0.025몰), 트리클로로실란 15.24g(0.1125몰) 및 메틸트리클로로실란 16.82g(0.1125몰)의 용액을 질소반응기로 이동시켰다. PGMEA 200g 및 물 10g(0.555몰)의 용액을 1시간 동안 트리클로로실란 용액에 가하였다. 20℃에서 1시간 동안 교반시키며 반응물을 바디화 하였다. 그 후, 수지 용액을 DI수 100㎖로 세척하고 물을 제거하였다. 에탄올 약 40g을 수지 용액에 가하였다. 용액을 약 20중량%의 고체로 스프립핑시켜 PGMEA를 사용하여 10중량%로 희석시켰다. 용액을 0.20㎛ PTFE 필터로 여과시키고 250㎖ 용량의 HDPE 병에 저장하였다. 두께＝1430Å, n＝1.630, k＝0.198.
응용 실시예
피막 및 특성화
웨이퍼상의 피막을 Karl Suss CT62 스핀 코팅기에서 형성하였다. PGMEA 중의 수지 용액을 우선 0.2 ㎛ PTFE 필터로 여과시키고, 표준 4in 크기의 연마된 저내식성 단면 웨이퍼 또는 연마된 양면 FTIR 웨이퍼(회전 속도＝2000rpm; 가속도＝5000, 시간＝20초)에서 스핀 코팅하였다. 필름을 표에 기재한 바와 같이, 급속 열처리(RTP) 오븐을 사용하여 200 내지 250℃의 온도에서 90초 동안 질소 가스 퍼지와 함께 경화시켰다. 필름 두께, 굴절률 및 k값을 제이 에이 울람 타원계(J. A. Woollam ellipsometer)를 사용하여 측정하였다. 측정된 두께는 9개의 측정값의 평균값이었다. 경화 후 필름의 PGMEA 내성은, PGMEA 고정(1분) 및 헹굼(ㅿTh1Å) 전 후의 필름 두께 변화를 측정하여 검출하고; 경화 후 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH)의 내성은, PGMEA 고정(1분) 및 헹굼(ㅿTh2Å) 전후의 필름 두께 변화를 측정하여 검출하였다. 물과 액상의 메틸렌 요오드화물을 사용하여 측정한 접촉각을 이용하여, 지스만(Zisman) 접근법을 사용한 임계표면장력을 계산하였다. 상기 수지로부터 생성된 모든 경화 필름을 2종의 시판되는 습윤성 스트립핑 용액 NE89 및 CCl을 사용하여 완전히 스트립핑시켰다.
표 1은 4종의 상이한 수지(App 1-4)에 대한 PGMEA 내성 및 TMAH 내성을 시험한 결과를 나타낸다. 실시예 App4 는 실시예 1의 수지에 상응한다.
표 2는 수지를 제조는 공정이 재현가능하다는 것을 나타낸다. 실시예 App5는 실시예 App 4에서 제조된 수지를 일정 비율로 증대시킨 것이다. MW와 효율이 매우 근사함을 볼 수 있다. 225℃에서 60초 동안 베이킹한 후의 실시예 App 5는 물과의 접촉각 84.3 및 표면 에너지 32.6을 갖는다. 250℃에서 60초 동안 베이킹한 후의 실시예 App 5는 물과의 접촉각 86 및 표면 에너지 32.6을 갖는다.
표 3은 경질 마스크로서 사용된 실시예 4의 수지를 나타낸다.
Figure 112007043519463-pct00001
Figure 112007043519463-pct00002
Figure 112007043519463-pct00003

Claims (23)

  1. 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 실세스퀴옥산 수지(i)(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 1이며, 실세스퀴옥산 수지 단위의 6 내지 38몰%는 Si-OH 그룹을 함유한다)와
    1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 및 사이클로헥산온으로부터 선택된 용매(ii)를 포함하는 반사방지막(ARC) 조성물을 전자 장치에 적용하는 단계(A), 및
    상기 용매를 제거하고 상기 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 상기 전자 장치에 반사방지막을 형성하는 단계(B)를 포함하는, 전자 장치에의 반사방지막의 형성방법.
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  13. 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 실세스퀴옥산 수지(i)(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 1이며, 실세스퀴옥산 수지 단위의 6 내지 38몰%는 Si-OH 그룹을 함유한다)와
    1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 및 사이클로헥산온으로부터 선택된 용매(ii)를 포함하는 반사방지막(ARC) 조성물을 전자 장치에 적용하는 단계(A),
    상기 용매를 제거하고 상기 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 상기 전자 장치에 반사방지막을 형성하는 단계(B), 및
    상기 반사방지막에 내식상을 형성하는 단계(C)를 포함하는, 전자 장치에의 반사방지막의 형성방법.
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  15. 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 실세스퀴옥산 수지(i)(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 1이며, 실세스퀴옥산 수지 단위의 6 내지 38몰%는 Si-OH 그룹을 함유한다)와
    1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 및 사이클로헥산온으로부터 선택된 용매(ii)를 포함하는 반사방지막(ARC) 조성물을 전자 장치에 적용하는 단계(A),
    상기 용매를 제거하고 상기 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 상기 전자 장치에 반사방지막을 형성하는 단계(B),
    상기 반사방지막에 내식상을 형성하는 단계(C), 및
    상기 반사방지막에 패턴을 에칭하는 단계(D)를 포함하는, 전자 장치에의 반사방지막의 형성방법.
  16. 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 실세스퀴옥산 수지(i)(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 1이며, 실세스퀴옥산 수지 단위의 6 내지 38몰%는 Si-OH 그룹을 함유한다)와
    1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 및 사이클로헥산온으로부터 선택된 용매(ii)를 포함하는 반사방지막(ARC) 조성물을 전자 장치에 적용하는 단계(A),
    상기 용매를 제거하고 상기 실세스퀴옥산 수지를 경화시켜 상기 전자 장치에 반사방지막을 형성하는 단계(B),
    상기 반사방지막에 내식상을 형성하는 단계(C),
    상기 반사방지막에 패턴을 에칭하는 단계(D), 및
    상기 내식상 및 반사방지막을 제거하는 단계(E)를 포함하는, 전자 장치에의 반사방지막의 형성방법.
  17. 화학식 (PhSiO(3-x)/2(OH)x)m(HSiO(3-x)/2(OH)x)n(MeSiO(3-x)/2(OH)x)p의 실세스퀴옥산 수지(i)(여기서, Ph는 페닐 그룹이고, Me은 메틸 그룹이고, x는 0, 1 또는 2이고, m은 0.05 내지 0.95의 값이며, n은 0.05 내지 0.95의 값이며, p는 0.05 내지 0.95의 값이며, m＋n＋p는 1이며, 실세스퀴옥산 수지 단위의 6 내지 38몰%는 Si-OH 그룹을 함유한다)와
    1-메톡시-2-프로판올, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA) 및 사이클로헥산온으로부터 선택된 용매(ii)를 포함하는, 반사방지막(ARC) 조성물.
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