KR101360503B1 - 실리콘 질화물을 사용하지 않는 실리콘 ｋｏｈ 식각을 위한 네거티브 포토레지스트 - Google Patents

실리콘 질화물을 사용하지 않는 실리콘 ｋｏｈ 식각을 위한 네거티브 포토레지스트 Download PDF

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Abstract

반도체와 MEMS 장치의 제조 동안 사용하기 위해 새로운 포토레지스트가 제공된다. 프라이머 층은 용매계에서 용해되는 또는 분산되는 실란을 바람직하게 포함한다. 포토레지스트 층은 스티렌, 아크릴로니트릴, 및 에폭시 함유 단량체로부터 제조된 공중합체를 포함한다. 포토레지스트 층은 광산 발생제를 포함하고, 바람직하게 네거티브-액팅(negative-acting)이다.

Description

실리콘 질화물을 사용하지 않는 실리콘 ＫＯＨ 식각을 위한 네거티브 포토레지스트{NEGATIVE PHOTORESIST FOR SILICON KOH ETCH WITHOUT SILICON NITRIDE}
본 발명은 극소전자기계장치(microelectromechanical systems, MEMS)에서 사용되는 포토레지스트와 같이 마이크로 전자 장치의 제조에 사용하기 위한 새로운 포토레지스트와 관련이 있다.
실리콘 식각 공정에서 능동 회로를 둘러싸는 부동화 층과 같은 또는 패턴된 식각을 위한 마스크와 같은 실리콘 기판 위에 얇은(100 내지 300nm) 실리콘 질화물 또는 실리콘 산화물 피복을 이용하는 것이 보통이다. 종래 기술에서, MEMS 가공 공정을 위한 마스크 또는 식각 보호 피복은 시중에 범용의 보호 피복이 없기 때문에 시행 착오의 방법을 사용하여 주로 선택되었다. 다양한 물질에 대한 식각제의 식각 선택성은 종종 MEMS 공정 기술자를 위한 안내서로 종종 사용된다. 실리콘보다 매우 낮은 식각률로 인해, 실리콘 질화물의 막은 KOH 또는 TMAH 벌크(bulk) 실리콘 식각 동안 하드마스크(hardmask) 또는 보호 층으로 사용된다. 실리콘 산화물은 실리콘 질화물보다 높은 식각률을 가진다. 그러므로, 실리콘 산화물은 매우 짧은 식각을 위한 보호/마스크 층으로 오직 사용된다. 어떤 경우에는 금(Au), 크롬(Cr), 및 붕소(Br)가 또한 사용된다고 알려져 있다. 패턴되지 않은, 하드-베이크된 포토레지스 트는 마스크로 사용되나, 알칼리 용액에서 쉽게 식각된다. 폴리메틸 메타크릴레이트는 KOH를 위한 식각 마스크로 또한 평가되었다. 그러나, 에스테르 기의 비누화 때문에, 이 중합체의 마스킹 시간은 60℃에서 165분으로부터 90℃에서 15분으로 급격하게 감소하였음이 밝혀졌다.
선택된 마스크 또는 보호 피복에 관계없이, 패턴되기 위한 포토레지스트 층은 보호 피복 또는 마스크에 처리되어야 하며 결과적으로 패턴은 밑에 놓인(underlying) 기판으로 전달될 수 있다. 그러나, 이것은 오직 보호 피복 또는 마스크가 처리된 후에만 수행될 수 있어서, 제거하기 매우 어려운 마스크 또는 보호층을 처리하고 나중에 식각하기 위한 시간과 비용이 필요하다.
본 발명은 종래 기술의 마스크나 보호 피복을 대체하고, 시스템에서 추가 포토레지스트의 필요성을 제거하는 회전-처리된, 감광성 피복 시스템을 제공하는 것에 의해 이들 문제를 극복한다. 발명의 시스템은 농축된 수용성 염기를 이용하는 딥-에칭(deep-etching) 공정 동안 부식 및 다른 형태의 공격(attack)으로부터 장치 특성을 보호한다.
본 발명은 보호층으로 유용한 감광성 조성물을 제공한다. 조성물은 폴리머와 광산 발생제를 포함하며, 상기 폴리머는 스티렌-함유 단량체, 아크릴로니트릴-함유 단량체, 및 에폭시-함유 단량체를 포함한다. 본 발명은 마이크로 전자 구조를 형성하기 위해 프라이머 층과 함께 이들 감광성 조성물을 사용하는 방법을 또한 제공한다.
더 상세하게, 이들 시스템은 마이크로 전자 기판 표면에 처리되는 프라이머 층 및 프라이머 층에 처리되는 감광성 층을 포함한다.
프라이머 층 (PRIMER LAYER)
바람직한 프라이머 층은 용매계에서 용해되는 또는 분산되는 실란을 포함하는 프라이머 층 조성물로부터 형성된다. 방향족 및 유기 실란은 본 발명의 프라이머 층에서 사용하기 위한 특히 바람직한 실란이다. 게다가, 실란은 공유결합을 형성하기 위해 에폭시 기와 반응하는, 화합물의 몰당 또는 중합체의 반복 단위당 하나 이상(그리고 더욱 바람직하게는 2-3)의 그룹을 포함하여 결과적으로 실리콘 기판에 대한 접착성이 매우 강해진다는 점에서 바람직하다. 하나의 바람직한 그룹은 아민 기이다.
바람직한 실란은 아미노알콕시실란, 바람직하게는 약 C1부터 약 C8까지의 알콕시, 더 바람직하게는 약 C1부터 약 C4까지의 알콕시, 그리고 더욱더 바람직하게는 약 C1부터 약 C3까지의 알콕시를 포함한다. 더욱더 바람직하게, 아미노알콕시실란은 아미노알킬알콕시실란, 바람직하게는 약 C1부터 약 C8까지의 알킬, 더 바람직하게는 약 C1부터 약 C4까지의 알킬, 그리고 더욱더 바람직하게는 약 C1부터 약 C3까지의 알킬이다. 페닐아미노알킬알콕시실란은 또한 바람직하다. 위에서 말한 일부 예는 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시드옥시프로필트리메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 및 3-메르캅토프로필-트리메톡시실란을 포함한다.
다른 바람직한 실란은 페닐트리메톡시실란, 페닐트리클로로실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리아세톡시실란과 같은 페닐실란, 그리고 디페닐디메톡시실란, 디페닐디클로로실란, 및 디페닐실란디올과 같은 디페닐실란을 포함한다. 가장 바람직한 실란은 2-페닐에틸트리알콕시실란, p/m-클로로페닐트리메톡시실란, p/m-브로모페닐트리메톡시실란, (p/m-클로로메틸)페닐트리메톡시실란, 2-(p/m-메톡시)페닐에틸트리메톡시실란, 2-(p/m-클로로메틸)페닐에틸트리메톡시실란, 3,4-디클로로페닐트리클로로실란, 3-페녹시프로필트리클로로실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 및 2-(디페닐포스피노)에틸트리에톡시실란을 포함한다.
본 발명에서 사용하기 위한 일부 바람직한 실란은 다음의 일반적인 화학식에 의해 또한 나타낼 수 있다.
Figure 112008021450532-pct00001
,
여기서:
A =
Figure 112008021450532-pct00002
;
B =
Figure 112008021450532-pct00003
;
여기서:
i, j, 및 k의 각각은 0과 1로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고, i와 j 중 하나가 1이면, i와 j의 나머지 하나는 0이 되고;
각각의 R4는 수소, 할로겐, C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 알킬, C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 알콕시, C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 할로알킬, 아미노, 및 C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 알킬아미노로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
각각의 R5는 C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 지방족 기로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
각각의 R6는 수소와 할로알킬(바람직하게는 C1-C8, 더 바람직하게는 C1-C4)로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
각각의 X는 할로겐, 히드록실, C1-C4 알콕시, 및 C1-C4 카르복실로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
Y는 산소와 황으로 구성된 그룹으로부터 선택되고;
Z는 질소와 인으로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 그리고
각각의 d는 0과 1로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
본 발명에 따른 효과적인 프라이머 층 조성물은 디페닐디알콕시실란(예를 들어, 디페닐디메톡시실란)과 페닐트리알콕시실란(예를 들어, 페닐트리메톡시실란)의 혼합물 또는 더욱더 바람직하게는, 약 5-10중량%의 물을 함유한 1-프로폭시-2-프로판올 또는 1-메톡시-2-프로판올의 용액에서 디페닐실란디올과 페닐트리메톡시실란의 혼합물이다. 폴리(스티렌-코-아크릴로니트릴)공중합체를 포함하는 감광성 층을 위한 특히 효과적인 프라이머 층 조성물은 약 0.1-1.0(바람직하게는 약 0.25-0.5%)중량%의 디페닐실란디올 및 약 0.1-1.0(바람직하게는 약 0.25-0.5%)중량%의 페닐트리메톡시실란을 함유한 알콜 수용액이다. 가열시, 디페닐실란디올과 페닐실란트리올(페닐트리메톡시실란의 가수분해 생성물)은 실록산 결합을 형성하기 위해 응축하고 기판 위에 3차원 실리콘 피복 층을 생성한다.
또 다른 바람직한 실란은 다음의 화학식을 갖는다.
Figure 112008021450532-pct00004
.
여기서:
각각의 R7은 수소, 할로겐, C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 알킬, C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 알콕시, C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 할로알킬, 아미노, 및 C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 알킬아미노로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고; 그리고
각각의 R8은 C1-C8(바람직하게는 C1-C4) 지방족 기로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
이 구조를 갖는 실란은 스티렌-함유 공중합체와 융화할 수 있을 뿐만 아니라, 실란은 에스테르, 벤질 클로라이드, 및/또는 에폭시 기와 반응적이고, 우수한 접착 촉진제이다. 이 화학식의 범위에 속하는 하나의 특히 바람직한 실란은 다음과 같다.
Figure 112008021450532-pct00005
이 실란은 3-[N-페닐아미노]프로필트리메톡시실란(위에서 언급함)이고, 이것은 Lancaster Synthesis와 Gelest사로부터 상업적으로 이용할 수 있다.
실란은 100중량%로 얻어진 프라이머 층 조성물에서 고체의 총중량에 기초하여, 약 0.1중량%부터 약 3중량%까지, 바람직하게는 약 0.2중량%부터 약 2중량%까지, 그리고 더욱더 바람직하게는 약 0.5중량%부터 약 1중량%까지의 수준으로 프라이머 층 조성물에 포함되어야 한다.
프라이머 층 조성물에서 사용되는 용매계는 약 100℃부터 약 220℃까지, 그리고 바람직하게는 약 140℃부터 약 180℃까지의 끓는점을 가져야 한다. 용매계는 100중량%로 고려되는 프라이머 층 조성물의 총중량에 기초하여, 약 30중량%부터 약 99.9중량%까지, 그리고 바람직하게는 약 40중량%부터 약 80중량%까지의 수준으로 사용되어야 한다. 바람직한 용매계는 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 및 1-프로폭시-2-프로판올, 그리고 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 용매를 포함한다. 하나의 바람직한 실시예에서, 물은 100중량%로 고려되는 프라이머 층 조성물의 총중량에 기초하여, 약 20중량%부터 약 60중량%까지, 그리고 바람직하게는 약 20중량%부터 약 40중량%까지의 수준으로 용매계에 포함된다.
프라이머 층 조성물은 촉매를 또한 포함할 수 있다. 적절한 촉매는 어떤 무기 또는 유기 산(예를 들어, 염산, 황산, 인산, 아세트산) 또는 무기 또는 유기 염(예를 들어, 수산화칼륨, TMAH, 암모니아, 아민)을 포함한다. 촉매는 100중량%로 고려되는 프라이머 층 조성물에서 고체의 총중량에 기초하여, 약 0.01중량%부터 약 0.5중량%까지, 더 바람직하게는 약 0.1중량%부터 약 0.3중량%까지, 그리고 더욱더 바람직하게는 약 0.02중량%부터 약 0.03중량%까지의 수준으로 프라이머 층 조성물에 바람직하게 존재한다.
마지막으로, 프라이머 층은 계면활성제와 같은 많은 선택적 성분을 또한 포함할 수 있다. 하나의 실시예에서, FC4430(3M으로부터 이용할 수 있음) 또는 Triton X-100(3M으로부터 이용할 수 있음)과 같은 계면활성제의 약 100ppm부터 약 150ppm까지는 무결함인 단일 프라이머 피복을 만들기 위해 첨가될 수 있다.
감광성 층
감광성층은 용매계에서 용해되는 또는 분산되는 중합체를 포함하는 조성물로부터 형성된다. 바람직한 중합체는 다음의 반복을 포함하는 삼원 혼성 중합체(terpolymer)이다: 스티렌 단량체; 아크릴로니트릴 단량체; 및 아민과 반응하는 작용기를 포함하는 단량체.
바람직한 스티렌 단량체는 다음의 화학식을 갖는다.
(I)
Figure 112008021450532-pct00006
바람직한 아크릴로니트릴 단량체는 다음의 화학식을 갖는다.
(II)
Figure 112008021450532-pct00007
아민과 반응하기 위한 작용기를 포함하는 바람직한 단량체는 하나 또는 그 이상의 에폭시 기(예를 들어, 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 비닐벤질 글리시딜 에테르)를 포함하는 단량체를 포함한다. 하나의 예는 다음의 화학식으로 나타내었다.
(III)
Figure 112008021450532-pct00008
상기 화학식 (I)-(III)의 각각에서:
각각의 R1은 수소와 C1-C8(그리고 바람직하게는 C1-C4) 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
각각의 R2은 수소, C1-C8(그리고 바람직하게는 C1-C4) 알킬 및 C1-C8(그리고 바람직하게는 C1-C4) 알콕시로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
중합체는 단량체(I)의 약 35중량%부터 약 75중량%까지, 더 바람직하게는 단량체(I)의 약 40중량%부터 약 70중량%까지, 그리고 더욱더 바람직하게는 단량체(I)의 약 50중량%부터 약 65중량%까지를 바람직하게 포함한다. 중합체는 단량체(II)의 약 20중량%부터 약 40중량%까지, 더 바람직하게는 단량체(II)의 약 25중량%부터 약 35중량%까지, 그리고 더욱더 바람직하게는 단량체(II)의 약 25중량%부터 약 30중량%까지를 바람직하게 포함한다. 마지막으로, 중합체는 단량체(III)의 약 5중량%부터 약 15중량%까지, 더 바람직하게는 단량체(III)의 약 6중량%부터 약 12중량%까지, 그리고 더욱더 바람직하게는 단량체(III)의 약 8중량%부터 약 10중량%까지를 바람직하게 포함한다. 상기 중량 퍼센트의 각각은 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초한다.
중합체는 약 10,000돌턴(Daltons)부터 약 80,000돌턴까지, 바람직하게는 약 20,000돌턴부터 약 60,000돌턴까지, 그리고 더욱더 바람직하게는 약 30,000돌턴부터 약 50,000돌턴까지의 질량 평균 분자량을 갖는 것이 바람직하다.
필요하다면, 단량체(I), (II), 및 (III)과 다른 단량체는 중합체에 또한 존재할 수 있다. 다른 단량체가 존재할 때, 중합체에서 단량체(I), (II), 및 (III)의 결합된 중량은 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 바람직하게 약 60중량% 이상이고, 더 바람직하게는 약 70중량%부터 약 90중량%까지이다. 적절한 다른 단량체의 예들은 두 층들 사이에서 화학적 결합을 얻기 위해서 프라이머 층에 있는 그룹과 반응할 수 있는 작용기를 갖는 단량체를 포함한다. 이들 단량체는, 한 예를 들면, 할로알킬(예를 들어, 벤질 클로라이드, 2-클로로에틸 메타크릴레이트), 에스테르(메타크릴레이트, 아크릴레이트, 말레이트, 푸마레이트, 이소시아네이트), 또는 무수물 작용기를 가질 수 있으며, 단량체는 프라이머 층에 존재할 수 있는 히드록실, 아미노, 또는 옥시라닐 기와 같은 작용기와 즉시 반응한다.
중합체는 100중량%로 고려되는 감광성 층 조성물에서 고체의 총중량에 기초하여, 약 90중량%부터 약 98중량%까지, 그리고 바람직하게는 약 90중량%부터 약 95중량%까지의 수준으로 감광성 층 조성물에 포함되어야 한다.
감광성 조성물은 광산 발생제(PAG)를 또한 포함할 것이다. 자외선(UV light)과 같은 활성 방사선에 노광될 때, PAG는 강산이나 초강산을 발생시킨다. 적절한 PAG의 예는 트리아릴술포니움 헥사플루오로안티모네이트, 트리아릴술포니움 헥사플루오로인산염, 디아릴이오도니윰 헥사플루오로안티모네이트, 디아릴이오도니윰 헥사플루오로인산염, 및 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 PAG를 포함한다.
(IV)
Figure 112008021450532-pct00009
, 및
(V)
Figure 112008021450532-pct00010
여기서 각각의 R3는 C3H7, C8H17, CH3C6H4 및 캠퍼로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택된다. 화학식(IV)과 (V)의 PAG는 각각 CGI 13XX 군(The CGI 13XX Family) 및 CGI 26X 군(The CGI 26X Family)으로서 Ciba Specialty Chemicals에 의해 판매된다.
PAG는 100중량%로 고려되는 감광성 조성물에서 고체의 총중량에 기초하여, 약 2중량%부터 약 10중량%까지, 그리고 바람직하게는 약 5중량%부터 약 8중량%까지의 수준으로 감광성 조성물에 포함되어야 한다.
감광성 조성물에서 사용되는 용매계는 약 120℃부터 약 200℃까지, 그리고 바람직하게는 약 130℃부터 약 180℃까지의 끓는점을 가져야 한다. 용매계는 100중량%로 고려되는 감광성 조성물의 총중량에 기초하여, 약 70중량%부터 약 95중량%까지, 그리고 바람직하게는 약 80중량%부터 약 90중량%까지의 수준으로 사용되어야 한다. 바람직한 용매계는 메틸 이소아밀 케톤, 디(에틸렌 글리콜)디메틸 에테르, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸 락테이트, 시클로헥사논, 그리고 이들의 혼합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 용매를 포함한다.
처리 공정
이 공정에서 사용하기 위한 바람직한 기판은 실리콘을 포함하는 기판을 포함한다. 일부의 특히 바람직한 기판은 Si 기판, SiO2 기판, Si3N4 기판, 실리콘 위에 SiO2 기판, 실리콘 위에 Si3N4 기판, 유리 기판, 석영 기판, 세라믹 기판, 반도체 기판, 및 금속 기판으로 구성된 그룹으로부터 선택된다.
실란 및 다른 성분은 실란 조성물을 형성하기 위해 프라이머 용매계에서 용해된다. 이 조성물은 그 다음에 약 30-90초 동안, 그리고 바람직하게는 약 60초 동안, 약 500-5,000rpm으로, 그리고 바람직하게는 약 1,000-3,000rpm으로 기판 위로 회전-처리된다. 이것은 전형적인 마이크로 전자 기판 위에 존재하는 표면 하이드록실 기에 결합된 연속 막으로 실란 분자를 응축하기 위해서 약 60-180초(바람직하게는 약 120초) 동안 약 60-110℃의 온도에서, 그 다음에 약 60-180초(바람직하게는 약 120초) 동안 약 150-250℃에서 베이크된다. 즉, 가수분해된 실란은 실리콘-함유 기판에 존재하는 실란올 기와 반응하고, 또한 응축에 의해 자체-가교 한다. 프라이머 층은 약 50nm 미만, 그리고 더 바람직하게는 약 20nm부터 약 30nm까지의 평균 두께(5 이상의 다른 점들을 엘립소메타에 의해 측정됨과 같음)를 갖는 것이 바람직하다.
감광성 층에 있어서, 중합체, PAG, 및 다른 성분은 용매계에서 용해되고 약 30-90초 동안, 그리고 바람직하게는 약 60초 동안 약 1,000-5,000rpm으로, 그리고 바람직하게는 약 1,000-2,000rpm으로 기판 위에 회전 피복된다. 이것은 그 다음에 약 60-180초(바람직하게는 약 120초)동안 약 100-120℃의 온도에서 베이크 된다. 중합체 고체 수준과 회전 조건은 기판 위에 디바이스 지형도 검사 장치에 필요한 처리 범위의 정도에 따라 약 500nm부터 약 3,000nm까지, 그리고 바람직하게는 약 1,000nm부터 약 2,000nm까지의 베이킹(5 이상의 다른 점들을 엘립소메타에 의해 측정됨과 같음) 후에 평균 피복 두께를 얻는데 일반적으로 적합하다. 유리하게, 감광성 층 중합체에서 에폭시 또는 다른 반응적인 기는 프라이머 층의 실란 위에 아민 또는 다른 반응적인 기와 공유 결합을 형성한다.
감광성 층은 그 다음에 바람직하게 약 500mJ/cm2의 투여량에서 약 150-500nm(예를 들어, 약 248nm 또는 약 365nm)의 파장을 갖는 자외선에 감광성 층을 노광시키는 것에 의해 상이 만들어진다. 피복은 그 다음에 약 2분 동안 약 110℃내지 약 130℃에서 바람직하게 후-노광 베이크되고, 약 1분 동안 용매로 현상 된다. 마지막으로, 피복은 약 5분 동안 약 200℃ 내지 약 250℃에서 베이크 된다.
빛에 대한 노광 때문에 PAG가 산을 발생하도록 하고, 이 산은 감광성 층에서 중합체(바람직하게는 에폭시 기를 통해)의 가교화를 일으킨다. 가교된 에폭시 기는 다음의 구조를 가질 것이다.
Figure 112008021450532-pct00011
노광된 영역은 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 메틸 이소아밀 케톤, 및 에틸 아세토아세테이트와 같은 일반적인 용매 현상액에서 실질적으로 불용성(예를 들어, 약 1중량% 미만 가용성, 바람직하게는 약 0.05% 미만 가용성, 그리고 더 바람직하게는 약 0% 가용성)이 된다. 노광되지 않은 영역은 이들 현상액에서 가용성인 채로 남아있고, 따라서 현상하는 동안 쉽게 제거된다. 결과적으로, 패턴은 필요한 보호층을 제거하는 추가적인 식각 단계 없이 쉽게 전달될 수 있다.
본 발명을 실행하는 것은 식각 공정 동안 하부 절단(undercutting)을 거의 또는 전혀 받지 않은 보호층 시스템을 생성할 것이다. 즉, 층 시스템은 약 83-87℃의 온도를 갖는 대략 30-35중량%의 수성 KOH 용액에서 약 2시간 동안(또는 약 3시간까지) 식각을 받게 될 때 약 100㎛ 미만의, 바람직하게는 약 70㎛ 미만의, 그리고 더 바람직하게는 약 50㎛ 미만의 하부절단을 나타낼 것이다. 하부 절단은 공초점 현미경 하에서 관찰된 바와 같이 식각된 영역의 모서리에서 돌출한 보호층의 폭을 측정하는 것에 의해 결정된다.
게다가, 발명의 보호 시스템은 식각 공정 동안 식각제 침투를 거의 경험하지 않을 것이다. 따라서, 약 83-87℃의 온도를 갖는 대략 30-35중량%의 수성 KOH 용액에서 약 2시간 동안(또는 약 3시간까지) 식각을 받게 될 때, 발명의 보호 시스템은 10X 확대로 현미경 하에서 관찰될 때, 기판의 cm2 당 약 0.1 미만의 핀홀, 그리고 바람직하게는 기판의 cm2 당 약 0.05 미만의 핀홀을 가질 것이다. 이것은 종래 기술의 감광성 층과 다르며, 종래의 감광성 층은 KOH에 비교적 빨리 용해했었고, 따라서 실리콘 질화물 층과 같은 별도의 보호층의 존재를 필요로 했다.
다음의 실시예들은 본 발명에 따라 바람직한 방법을 설명한다. 그러나, 이 실시예들은 실례로서 제공되고, 그 점에서 어떤 것도 본 발명의 전반적인 범위에서 한계로써 고려되지 않아야 한다는 것이 이해된다.
실시예 1
1. 시클로펜타논에서 삼원 혼성 중합체(terpolymer) 합성
용액은 시클로펜타논의 400g에서 2,2'-아조비스이소부티로니트릴의 1.25g, 글리시딜 메타크리레이트의 7.50g, 아크릴로니트릴의 25.00g, 및 스티렌의 67.50g을 용해하는 것에 의해 만들어졌으며, 모든 것은 알드리치(Aldrich)로부터 획득되었다. 용액은 자기 교반을 겪는 동안 니트로겐 하에서 65℃까지 가열되었다. 중합반응은 98시간 동안 65℃에서 일어나게 하였다. 실제 수득량은 고체 분석에 의해 이론 수득량의 97%인 것으로 결정되었다.
2. 상부피복(topcoat) 용액 제조
이 제조 절차에서, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 아세테이트(PGMEA, 제너럴 케미컬(General Chemical))의 25.01g과 UVI-6976(트리아릴술포니움 헥사플루오로안티모네이트; 도우 케미컬(Dow Chemical)로부터 획득된 광산 발생제)의 1.03g은 이 실시예의 파트 1에서 합성된 삼원 혼성 중합체 용액의 50.03g에 첨가되었다. 생성된 용액은 0.1-㎛ 층 필터를 통해 여과된다.
3. 프라이머 용액 제조
프라이머 용액을 만들기 위해, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란(Gelest로부터 획득됨)의 1.02g은 프로필렌 글리콜 프로필 에테르(제너럴 케미컬로부터 획득됨)의 120.4g과 탈염수의 80.2g의 혼합물에서 용해되었다. 용액은 0.1-㎛ 층 필터를 통해 여과된다.
4. 네거티브 포토레지스트 피복의 제조 및 패터닝
이 실시예의 파트 3에서 프라미어 용액은 1분 동안 1,500rpm으로 실리콘 웨이퍼 위로 회전 피복되었다. 프라이머 피복은 2분 동안 75℃에서, 그 다음에 2분 동안 180℃에서 베이크 되었다. 이 실시예의 제 2의 상부피복 용액은 그 다음에 1분 동안 1,500rpm으로 프라이머 층 위에 회전 피복되었다. 상부피복은 2분 동안 100℃에서 베이크 되었다. 피복은 500mJ/cm2의 투여량에서 365nm의 파장의 자외선에 피복을 노광시키고, 2분 동안 130℃에서 베이크하고, 1분 동안 아세톤으로 현상하 는 것에 의해 상이 만들어졌다. 마지막으로, 조합물은 5분 동안 230℃에서 베이크 되었다. 네거티브 패턴이 획득되었다.
5. 실리콘 웨이퍼의 식각
이 실시예의 파트 4에서 제조되고 패턴된 웨이퍼는 1시간 동안 85℃에서 30% KOH 수용액 안에서 식각 되었다. 실리콘은 중합체 피복이 없는 영역에서 70㎛ 깊이로 식각 되었다. 중합체-피복된 영역은 손상되지 않은 채 남아있다. 패턴은 종래 기술의 실리콘 질화물 마스킹 방법에서 흔히 그러하듯이 본질적으로 같은 방법으로 실리콘 웨이퍼에 전달되었다.
실시예 2
1. PGMEA에서 삼원 혼성 중합체 합성
용액은 PGMEA의 160g에서 디큐밀 페록사이드(알드리치로부터 획득됨)의 0.51g, 글리시딜 메타크릴레이트의 3.08g, 아크릴로니트릴의 10.00g, 및 스티렌의 27.07g을 용해하는 것에 의해 만들어졌다. 용액은 자기 교반을 겪는 동안 니트로겐 하에서 120℃까지 가열되었다. 중합반응은 24시간 동안 120℃에서 일어나게 하였다. 실제 수득량은 고체 분석에 의해 이론 수득량의 95.5%인 것으로 결정되었다.
2. 상부피복 용액 제조
이 제조 절차에서, PGMEA의 4.54g과 UVI-6976의 0.114g은 이 실시예의 파트 1에서 합성된 삼원 혼성 중합체 용액의 5.03g에 첨가되었다. 용액은 0.1-㎛ 층 필터를 통해 여과되었다.
3. 네거티브 포토레지스트 피복의 제조 및 패터닝
실시예 1의 파트 2의 프라이머 용액은 1분 동안 1,500rpm으로 실리콘 웨이퍼 위로 회전 피복되었다. 프라이머 피복은 5분 동안 60℃에서, 그리고 2분 동안 180℃에서 베이크 되었다. 이 실시예의 파트 2로부터의 상부피복 용액은 그 다음에 1분 동안 1,500rpm으로 웨이퍼 위로 회전 피복되었다. 상부피복은 2분 동안 100℃에서 베이크 되었다. 피복은 500mJ/cm2의 투여량에서 254nm로 자외선에 피복을 노광시키는 것에 의해 상이 만들어 진 후에, 2분 동안 130℃에서 베이크 되었으며, 그 다음에 1분 동안 PGMEA로 현상 되었다. 피복은 5분 동안 230℃에서 마지막으로 베이크 되었다. 네거티브 패턴이 획득되었다.
4. 실리콘 웨이퍼의 식각
이 실시예의 파트 3에서 제조되고 패턴된 웨이퍼는 1시간 동안 80℃에서 30% KOH 수용액 안에서 식각 되었다. 실리콘은 중합체 피복이 없는 영역에서 58㎛ 깊이로 식각 되었다. 중합체-피복된 영역은 손상되지 않은 채 남아있다. 패턴은 종래 기술의 실리콘 질화물 마스킹 방법에서 흔히 그러하듯이 본질적으로 같은 방법으로 실리콘 웨이퍼로 전달되었다.
실시예 3
1. PGMEA에서 삼원 혼성 중합체 합성
용액은 PGMEA의 1,120g에서 디큐밀 페록사이드의 7.0g, 글리시딜 메타크릴레 이트의 28.3g, 아크릴로니트릴의 84.0g, 및 스티렌의 168.0g을 용해하는 것에 의해 만들어졌다. 용액은 자기 교반을 겪는 동안 니트로겐 하에서 120℃까지 가열되었다. 중합반응은 28시간 동안 120℃에서 일어나게 하였다. 실제 수득량은 고체 분석에 의해 이론량의 97.5%인 것으로 얻어졌다. 삼원 혼성 중합체는 이소프로판올로 침전되었고, 여과되고, 50℃ 진공 하에서 밤새 건조되었다.
2. 상부 피복 용액 제조
이 제조 절차에서, 이 실시예의 파트 1에서 합성된 삼원 혼성 중합체의 32.8g은 PGMEA의 140.0g과 에틸 아세틸아세테이트의 40.0g에서 용해되었다. 다음에, UVI-6976의 6.0g은 첨가되었고, 용액은 0.1-㎛ 층 필터를 통해 여과되었다.
3. 프라이머 용액 제조
프라이머 용액을 제조하기 위해, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란의 2.04g은 프로필렌 글리콜 프로필 에테르(PnP)의 77.50g, 탈염수의 120.14g, 아세트산의 0.51g, 및 FC4430(계면활성제)의 0.03g의 혼합물에서 용해되었다. 용액은 2시간 이상동안 자기적으로 교반 되었다. 용액은 0.1-㎛ 층 필터를 통해 여과되었다.
4. 네거티브 포토레지스트 피복의 제조와 패터닝
이 실시예의 파트 3에서 제조된 프라이머 용액은 1분 동안 1,500rpm으로 실리콘 웨이퍼 위로 회전 피복되었다. 프라이머 피복은 1분 동안 110℃에서, 그리고 그 다음에 1분 동안 205℃에서 베이크 되었다. 이 실시예의 파트 2로부터의 상부피복 용액은 1분 동안 1,500rpm으로 프라이머 층 위에 회전 피복되었다. 상부피복은 2분 동안 110℃에서 베이크 되었다. 피복은 500mJ/cm2의 투여량에서 365nm의 파장의 자외선에 피복을 노광시키고, 2분 동안 130℃에서 베이크하고, 1분 동안 PGMEA로 현상하는 것에 의해 상이 만들어졌다. 마지막으로, 조합물은 5분 동안 230℃에서 베이크 되었다. 네거티브 패턴이 획득되었다.
5. 실리콘 웨이퍼의 식각
이 실시예의 파트 4에서 제조되고 패턴된 웨이퍼는 4시간 동안 75℃에서 30% KOH 수용액 안에서 식각 되었다. 실리콘은 중합체 피복이 없는 영역에서 178㎛ 깊이로 식각 되었다. 중합체-피복된 영역은 손상되지 않은 채 남아있다. 패턴은 종래 기술의 실리콘 질화물 마스킹 방법에서 흔히 그러하듯이 본질적으로 같은 방법으로 실리콘 웨이퍼로 전달되었다.

Claims (38)

  1. 용매계에서 분산된 또는 용해된 광산 발생제 및 다음의 반복 단위:
    (I)
    Figure 112013086745693-pct00012
    ;
    (II)
    Figure 112013086745693-pct00013
    ;및
    (III) 하나 이상의 에폭시기를 포함하는 단량체를 포함하는 중합체를 포함하는, 보호층으로서 유용하고, 알칼리-저항성이고, 네거티브-작용성인 감광성 조성물,
    (I)과 (II)에서;
    각각의 R1은 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R2는 수소 및 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고; 여기서
    상기 중합체는 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 35%부터 75중량%까지의 (I), 및 20%부터 40중량%까지의 (II)를 포함함.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 단량체(III)는 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 및 비닐벤질 글리시딜 에테르 단량체로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 보호층에 유용한 감광성 조성물.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 단량체(III)는 다음의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 보호층에 유용한 감광성 조성물.
    Figure 112008021450532-pct00014
    ,
    각각의 R1은 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 광산 발생제는 트리아릴술포니움 헥사플루오로안티모네이트, 트리아릴술포니움 헥사플루오로-인산염, 디아릴이오도니윰 헥사플루오로안티모네이트, 디아릴이오도니윰 헥사플루오로인산염, 및 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 보호층에 유용한 감광성 조성물.
    (IV)
    Figure 112008021450532-pct00015
    , 및
    (V)
    Figure 112008021450532-pct00016
    ,
    각각의 R3는 C3H7, C8H17, CH3C6H4, 및 캠퍼(camphor)로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 중합체는 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 5%부터 15중량%까지의 (III)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보호층에 유용한 감광성 조성물.
  6. 다음의 단계들을 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법:
    마이크로 전자 기판을 제공하는 단계;
    프라이머 층을 상기 기판에 처리하는 단계, 상기 프라이머 층은 용매계에 용해되는 또는 분산되는 실란을 포함함;
    감광성 층을 상기 프라이머 층에 처리하는 단계, 상기 감광성 층은 알칼리-저항성이고, 네거티브-작용성이면서, 용매계에 용해되는 또는 분산되는 광산 발생제와 다음의 반복 단위:
    (I)
    Figure 112013086745693-pct00017
    ;
    (II)
    Figure 112013086745693-pct00018
    ; 및
    (III) 하나 이상의 에폭시 기를 포함하는 단량체를 포함하는 중합체를 포함함,
    (I)과 (II)에서:
    각각의 R1은 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R2는 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고, 여기서 상기 중합체는 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 35%부터 75중량%까지의 (I), 및 20%부터 40중량%까지의 (II)를 포함함; 및
    상기 감광성 층의 패턴을 상기 기판에 전달하기 위해 상기 프라이머 층과 상기 기판을 KOH로 식각하는 단계, 여기서 상기 감광성 층은 기판의 cm2 당 0.1 미만의 핀홀(pinhole)을 나타냄.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 단량체(III)는 글리시딜 메타크릴레이트, 글리시딜 아크릴레이트, 및 비닐벤질 글리시딜 에테르 단량체로 구성된 구룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 단량체(III)는 다음의 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
    Figure 112008021450532-pct00019
    ,
    각각의 R1은 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
  9. 제 6항에 있어서, 상기 광산 발생제는 트리아릴술포니움 헥사플루오로안티모네이트, 트리아릴술포니움 헥사플루오로-인산염, 디아릴이오도니윰 헥사플루오로안티모네이트, 디아릴이오도니윰 헥사플루오로인산염, 및 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
    (IV)
    Figure 112008021450532-pct00020
    , 및
    (V)
    Figure 112008021450532-pct00021
    ,
    각 R3는 C3H7, C8H17, CH3C6H4, 및 캠퍼(camphor)로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 중합체는 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 5%부터 15중량%까지의 (III)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 실란은 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
    (VI)
    Figure 112013023698792-pct00022
    ,
    여기서:
    A =
    Figure 112013023698792-pct00023
    ;
    B =
    Figure 112013023698792-pct00024
    ;
    여기서:
    i, j, 및 k의 각각은 0과 1로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고, i와 j 중 하나가 1이면, i와 j의 나머지 하나는 0이 되고;
    각각의 R4는 수소, 할로겐, C1-C8 알킬, C1-C8 알콕시, C1-C8 할로알킬, 아미노, 및 C1-C8 알킬아미노로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R5는 C1-C8 지방족 그룹으로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R6는 수소와 할로알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 X는 할로겐, 히드록실, C1-C4 알콕시, 및 C1-C4 카르복실로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    Y는 산소와 황으로 구성된 그룹으로부터 선택되고;
    Z는 질소와 인으로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 및
    각각의 d는 0과 1로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨; 그리고
    (VII)
    Figure 112013023698792-pct00025
    .
    여기서:
    각각의 R7은 수소, 할로겐, C1-C8 알킬, C1-C8 알콕시, C1-C8 할로알킬, 아미노, 및 C1-C8 알킬아미노로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R8은 C1-C8 지방족 기로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
  12. 제 6항에 있어서, 상기 실란은 아미노알콕시실란, 페닐실란, 및 디페닐실란으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 실란은 아미노알킬알콕시실란과 페닐아미노알킬알콕시실란으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 실란은 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리클로로실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리아세톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디클로로실란, 디페닐실란디올 2-페닐에틸트리알콕시실란, p/m-클로로페닐트리메톡시실란, p/m-브로모페닐트리메톡시실란, (p/m-클로로메틸)페닐트리메톡시실란, 2-(p/m-메톡시)페닐에틸트리메톡시실란, 2-(p/m-클로로메틸)페닐에틸트리메톡시실란, 3,4-디클로로페닐트리클로로실란, 3-페녹시프로필트리클로로실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 및 2-(디페닐포스피노)에틸트리에톡시실란으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  15. 제 6항에 있어서, 상기 프라이머 층을 처리한 후에 상기 프라이머 층을 베이킹(baking) 하는 단계를 더 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법
  16. 제 15항에 있어서, 상기 프라이머 층은 촉매를 더 포함하고, 상기 프라이머 층 베이킹은 상기 실란의 가교화를 가져옴을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  17. 제 6항에 있어서, 상기 감광성 층을 처리한 후에 감광성 층을 베이킹 하는 단계를 더 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 베이킹은 상기 프라이머 층의 실란과 상기 감광성 층의 중합체의 공유결합을 유발함을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  19. 제 6항에 있어서, 상기 감광성 층의 제 2 부분은 활성 방사선에 노광 되지 않는 반면 상기 감광성 층의 제 1 부분은 활성 방사선에 노광시키는 단계를 더 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  20. 제 19항에 있어서, 상기 감광성 층의 상기 제 1 부분은 상기 노광하는 동안에 가교하는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  21. 제 20항에 있어서, 활성 방사선에 상기 노광 후에 상기 감광성 층을 베이킹하는 것을 더 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  22. 제 20항에 있어서, 상기 감광성 층을 현상하는 것을 더 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 현상하는 것은 내부에 형성된 패턴을 갖는 감광성 층을 포함하는 스택(stack)을 형성하기 위하여, 상기 현상 단계 동안 상기 감광성 층의 제 2 부분이 제거되게 함을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  24. 제 23항에 있어서, 상기 현상 후에 상기 감광성 층을 베이킹 하는 것을 더 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  25. 삭제
  26. 제 6항에 있어서, 상기 감광성 층은 식각하는 동안 100㎛ 미만의 하부 절단(undercutting)을 나타내는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  27. 삭제
  28. 제 6항에 있어서, 상기 기판은 Si 기판, SiO2 기판, Si3N4 기판, 실리콘 위에 SiO2 기판, 실리콘 위에 Si3N4 기판, 유리 기판, 석영 기판, 세라믹 기판, 반도체 기판, 및 금속 기판으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법.
  29. 다음을 포함하는 마이크로 전자 구조:
    마이크로 전자 기판;
    상기 기판에 인접한 프라이머 층, 상기 프라이머 층은 가교된 실란을 포함함;
    알칼리-저항성이고 상기 프라이머 층에 인접한 감광성 층, 상기 감광성 층은 다음의 반복 단위:
    (I)
    Figure 112013023698792-pct00026
    ;
    (II)
    Figure 112013023698792-pct00027
    ; 및
    (III) 하나 이상의 가교된 에폭시 기를 포함하는 단량체를 포함하는 중합체를 포함함,
    (I)과 (II)에서:
    각각의 R1은 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R2는 수소 및 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고; 여기서
    상기 중합체는 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 35%부터 75중량%까지의 (I), 및 20%부터 40중량%까지의 (II)를 포함함.
  30. 제 29항에 있어서, 상기 가교된 에폭시 기는 다음을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조.
    Figure 112008021450532-pct00028
  31. 제 29항에 있어서, 상기 실란은 아민을 포함하고, 상기 감광성 층의 중합체는 상기 아민과 공유결합으로 결합된 에폭시 기를 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조.
  32. 제 29항에 있어서, 상기 중합체는 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 5%부터 15중량%까지의 (III)을 포함하는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조.
  33. 제 29항에 있어서, 상기 실란은 다음으로 구성된 그룹으로부터 선택된 화학식을 갖는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조.
    (VI)
    Figure 112013023698792-pct00029
    ,
    여기서:
    A =
    Figure 112013023698792-pct00033
    ;
    B =
    Figure 112013023698792-pct00031
    ;
    여기서:
    i, j, 및 k의 각각은 0과 1로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고, i와 j 중 하나가 1이면, i와 j의 나머지 하나는 0이 되고;
    각각의 R4는 수소, 할로겐, C1-C8 알킬, C1-C8 알콕시, C1-C8 할로알킬, 아미노, 및 C1-C8 알킬아미노로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R5는 C1-C8 지방족 기로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R6는 수소와 할로알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 X는 할로겐, 히드록실, C1-C4 알콕시, 및 C1-C4 카복실로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    Y는 산소와 황으로 구성된 그룹으로부터 선택되고;
    Z는 질소와 인으로 구성된 그룹으로부터 선택되고; 및
    각각의 d는 0과 1로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨; 그리고
    (VII)
    Figure 112013023698792-pct00032
    .
    여기서:
    각각의 R7은 수소, 할로겐, C1-C8 알킬, C1-C8 알콕시, C1-C8 할로알킬, 아미노, 및 C1-C8 알킬아미노로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R8은 C1-C8 지방족 기로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택됨.
  34. 제 29항에 있어서, 상기 실란은 아미노알콕시실란, 페닐실란, 및 디페닐실란으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조.
  35. 제 34항에 있어서, 상기 실란은 아미노알킬알콕시실란과 페닐아미노알킬알콕시실란으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조.
  36. 제 34항에 있어서, 상기 실란은 아미노프로필트리메톡시실란, 아미노프로필트리에톡시실란, N-페닐아미노프로필트리메톡시실란, N-페닐아미노프로필트리에톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 페닐트리클로로실란, 페닐트리에톡시실란, 페닐트리아세톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 디페닐디클로로실란, 디페닐실란디올 2-페닐에틸트리알콕시실란, p/m-클로로페닐트리메톡시실란, p/m-브로모페닐트리메톡시실란, (p/m-클로로메틸)페닐트리메톡시실란, 2-(p/m-메톡시)페닐에틸트리메톡시실란, 2-(p/m-클로로메틸)페닐에틸트리메톡시실란, 3,4-디클로로페닐트리클로로실란, 3-페녹시프로필트리클로로실란, 3-(N-페닐아미노)프로필트리메톡시실란, 및 2-(디페닐포스피노)에틸트리에톡시실란으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 마이크로 전자 구조.
  37. 제 29항에 있어서, 상기 기판은 Si 기판, SiO2 기판, Si3N4 기판, 실리콘 위에 SiO2, 실리콘 위에 Si3N4 기판, 유리 기판, 석영 기판, 세라믹 기판, 반도체 기판, 및 금속 기판으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 마이크로 전자 구조.
  38. 다음의 단계들을 포함하는 마이크로 전자 구조를 형성하는 방법:
    Si 기판, SiO2 기판, Si3N4 기판, 실리콘 위에 SiO2 기판, 실리콘 위에 Si3N4 기판, 유리 기판, 석영 기판, 세라믹 기판, 반도체 기판, 및 금속 기판으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 마이크로 전자 기판을 제공하는 단계;
    프라이머 층을 상기 기판에 처리하는 단계, 상기 프라이머 층은 용매계에 용해되는 또는 분산되는 실란을 포함함;
    감광성 층을 상기 프라이머 층에 처리하는 단계, 상기 감광성 층은 알칼리-저항성이고, 네거티브-작용성이면서, 용매계에 용해되는 또는 분산되는 광산 발생제와 다음의 반복 단위:
    (I)
    Figure 112013086745693-pct00034
    ;
    (II)
    Figure 112013086745693-pct00035
    ; 및
    (III) 하나 이상의 에폭시 기를 포함하는 단량체를 포함하는 중합체를 포함함,
    (I)과 (II)에서:
    각각의 R1은 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    각각의 R2는 수소와 C1-C8 알킬로 구성된 그룹으로부터 개별적으로 선택되고;
    상기 중합체는 100중량%로 고려되는 중합체의 총중량에 기초하여, 35%부터 75중량%까지의 (I), 및 20%부터 40중량%까지의 (II)를 포함함.
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