KR102435759B1 - 용액 공정 가능한 탄소 동소체를 포함하는 하드 마스크 조성물, 이 조성물을 이용하여 하드마스크를 제조하는 방법 및 하드마스크 - Google Patents

용액 공정 가능한 탄소 동소체를 포함하는 하드 마스크 조성물, 이 조성물을 이용하여 하드마스크를 제조하는 방법 및 하드마스크 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 고 내에칭성 유기 하드마스크로서, 용액공정 가능한 유기 하드 마스크를 위한, 고분자 바인더, 탄소동소체 및 유기용매를 포함하는 하드 마스크 조성물 및 이러한 하드 마스크를 제조하는 방법, 그리고 하드 마스크에 관한 것이다.

Description

용액 공정 가능한 탄소 동소체를 포함하는 하드 마스크 조성물, 이 조성물을 이용하여 하드마스크를 제조하는 방법 및 하드마스크{SOLUTION PROCESSIBLE HARD MASK COMPOSITION INCLUDING CARBON ALLOTROPE, METHOD OF MANUFACTURING A HARD MASK USING THE SOLUTION PROCESSIBLE HARD MASK COMPOSITION, AND HARD MASK}
본 발명은 용액 공정 가능한 탄소 동소체를 포함하는 하드 마스크 조성물, 이 조성물을 이용하여 하드마스크를 제조하는 방법 및 하드마스크에 관한 것이다.
2000년대 초반 미세패턴기술의 발달과 함께 매년 집적도를 2배 증가시키는 기술혁신을 이루었지만 10나노 이하의 미세패턴 제작의 어려움과 10나노 이하의 간격에서 발생되는 간섭현상으로 인해 기존 미세패턴 공정으로는 집적도를 더 이상 올리기 힘든 상황에 봉착하였고 테라급 메모리 개발에도 한계를 보여주었다.
이를 극복하기 위해 최근 신개념의 3차원 수직구조 메모리 개발이 이루어졌는데, 공정기술만 뒷 받침된다면 회로기판을 필요한 만큼 쌓아올릴 수 있기 때문에 집적도를 높이는데 사실상 한계가 없어 꿈의 테라급 메모리 개발이 실현될 것으로 기대를 모으고 있다. 결국, 적층 수를 높이는 것이 고용량의 실현과 맞물려 있고 이를 위해서는 고종횡비의 에칭기술이 선행되어야 한다.
종래에는 화학증기증착을 통해 비결정성 탄소층(amorphous carbon layer(ACL))을 증착하고 그 위에 PR을 이용해 미세패턴을 만든 다음 이 하드마스크를 이용하여 패턴을 형성하고 있다. ACL 하드마스크는 높은 에칭 내성과 에칭 선택성을 가지고 있지만, CVD 공정 중 가스가 입자형태로 뭉쳐 증착되면 이후 결함의 원인이 되며 뭉친 입자들이 내부에 위치하는 경우 검사과정에서 찾아내기 또한 쉽지 않다. 뿐만 아니라 ACL의 증착은 진공상태에서 진행되어 생산성이 떨어지며 고가의 장비가 필요하여 공정상의 이점이 낮다.
SOC(Spin-on-carbon) 하드마스크는 ACL의 단점을 개선하기 위해 개발된 물질로 높은 함량의 탄화수소체와 고분자를 유기 용매에 분산 또는 용해시킨 후 스핀 코팅하여 필름을 제조하는 방법이다. 그러나, SOC는 ACL에 비해 내에칭성이 떨어지고, 기존의 반도체라인의 코팅장비를 활용하여 제조가 가능하지만 표면 거칠기가 비교적 높은 특성을 가진다.
본 발명은 상기한 하드 마스크의 문제점을 개선하고, 고 내에칭성 유기 하드마스크로서, 용액공정 가능한 유기 하드 마스크를 제공함을 목적으로 한다.
일 측면으로서, 본 발명은 고분자 바인더, 탄소동소체 및 유기용매를 포함하는 하드 마스크 조성물을 제공한다.
상기 고분자 바인더는 상기 하드 마스크 조성물의 용액 공정을 위한 성분으로서, 유기 용매에 잘 용해 되는 성질을 가지며, 예를 들어, 폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리아세탈, 폴리아릴레이트, 폴리아마이드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르설폰, 폴리에테르케톤, 폴리프탈아마이드, 폴리에테르니트릴, 폴리에테르설폰, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보디이미드, 폴리실록산, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메타크릴아마이드, 니트릴고무, 아크릴 고무, 폴리에틸렌테트라플루오라이드, 에폭시 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 우레아 수지, 폴리부텐, 폴리펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐-디엔 공중합체, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 부틸고무, 폴리메틸펜텐, 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 수첨스티렌-부타디엔 공중합체, 수첨폴리이소프렌 및 수첨폴리부타디엔으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 고분자일 수 있다.
상기 고분자 바인더는 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자일 수 있으며, 상기 결정성 고분자는 일부 또는 전부에 결정성 부분을 포함하는 고분자를 의미한다. 결정도가 높은 고분자를 사용함에 의해 제조된 하드 마스크는 플로린계 플라즈마에 내에칭성을 갖는다.
상기 탄소 동소체는 그래핀, 그래핀 옥사이드, 카본블랙, 탄소나노튜브 및 풀러렌 중 어느 하나일 수 있다.
하드 마스크 조성물을 균일한 두께로 코팅하기 위해서, 상기 탄소 동소체는 일 방향의 길이가 500 nm 이하일 수 있다. 일례로, 상기 탄소 동소체로서 그래핀이나 그래핀 옥사이드과 같은 2차원 탄소 동소체를 이용하는 경우, 2차원 탄소 동소체에는 면내 방향을 따르는 복수개의 가상 직선들이 존재한다. 상기 가상 직선들 각각이 2차원 탄소 동소체의 외곽선과 교차하는 2개의 지점 사이의 직선거리들 중에서 최대 거리가 500 nm 이하일 수 있다. 상기 탄소 동소체로서 탄소나노튜브와 같이 1차원 탄소 동소체를 이용하는 경우, 장축의 연장 방향으로의 길이가 500 nm 이하일 수 있다. 상기와 같이 일 방향으로의 길이가 500 nm 이하인 탄소 동소체를 이용함으로써 200 nm 내지 400 nm의 균일한 두께의 코팅막을 형성할 수 있다. 예를 들어, 생산현장에서 사용하는 하드마스크의 두께인 300 nm의 두께를 균일하게 형성할 수 있다.
상기 탄소 동소체는, 유기 용매에의 분산성을 높이고, 또는 고분자 바인더와의 상호작용을 높이기 위한 작용기가 그래프팅된(grafting) 탄소 동소체일 수 있다. 여기서, 상기 작용기는 알킬기, 페닐기, 치환기로서 적어도 하나의 알킬기를 포함하는 페닐기 또는 아로마틱 고리기를 포함할 수 있다. 이때, "치환기로서 적어도 하나의 알킬기를 포함하는 페닐기"는, 페닐기의 수소들 중에서 적어도 1개가 알킬기로 치환된 작용기를 의미한다. 또한, "아로마틱 고리기"는 아릴기(aryl group) 또는 헤테로아릴기(hetero aryl group)을 포함한다.
이러한 작용기를 가지지 않는 탄소 동소체에 비해 이와 같이 그래프팅된 탄소 동소체는 유기 용매 및/또는 고분자 바인더와 친화성이 높아져 더욱 잘 분산될 수 있다.
상기 하드 마스크 조성물은 상기 유기 용매에 상기 탄소 동소체가 용이하게 분산되도록 하는 계면 활성제를 더 포함할 수 있다.
다른 측면으로서, 본 발명은, 고분자 바인더가 유기 용매에 용해되고 상기 유기 용매 내에 탄소동소체가 분산된 용액을 준비하고, 상기 용액의 용매를 증발시킴을 포함하는 하드 마스크 제조 방법을 제공한다.
이때, 상기 용액은 상기 유기 용매에 상기 탄소 동소체가 용이하게 분산되도록 하는 계면 활성제를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면으로서, 본 발명은 하드 마스크는 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자 또는 탄소동소체를 포함하는 하드 마스크를 제공한다.
여기서, 상기 탄소 동소체는 그래핀, 그래핀 옥사이드, 카본블랙, 탄소나노튜브 또는 풀러렌 중 어느 하나일 수 있고, 상기 설명한 그래프팅된(grafting) 탄소 동소체일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 하드 마스크는 200 nm 내지 400 nm의 균일한 두께를 가질 수 있고, 이때, 상기 탄소 동소체는 일 방향의 길이가 500 nm 이하일 수 있다.
바람직하게, 상기 탄소 동소체는 이의 장축에 따라 일 방향으로 배향되어 있음을 특징으로 하고, 탄소 동소체의 유기 마스크 내의 배향성을 높임은 유기 마스크의 플로린계 플라즈마에 내에칭성을 높여줄 수 있다.
본 발명의 하드 마스크는 용액 공정으로 쉽고 저렴하게 표면 거칠가가 낮고, 균일한 하드 마스크를 제공할 수 있다.
본 발명의 하드 마스크는 거칠기가 수 내지 수십 나노이하이며, 플로린계 가스(SF6 또는 CF4)를 포함하는 가스의 플라즈마에 높은 내에칭성을 가진다.
도1은 하드마스크의 패턴을 위한 AAO의 준비 및 이의 전사를 예시하는 도면이다.
도2는 하드마스크의 패턴을 위한 식각과 피식각층의 하드마스크 패턴에 따른 식각 공정을 예시하는 도면이다.
도3은 본 발명의 하드 마스크가 결정성 부분을 가진 결정성 하드마스크일 수 있음을 예시하는 도면이다.
도4는 탄소동소체가 본 발명의 하드 마스크 내에 일정 방향으로 배향되어 있음을 예시하는 도면이다.
1. 탄소동소체의 그래프팅에 따른 표면 기능화
탄소동소체를 포함하는 하드마스크 필름을 제조하기 위해, 탄소동소체 물질을 용매에 분산시키거나 용해시킬 수 있어야 한다. 산화된 카본물질을 준비하고, 유기 용매에서 용해도를 높일 수 있는 알킬기 또는 페닐기와 같은 작용기를 포함하는 유기화합물을 상기 산화된 카본물질에 그래프팅 시킨다.
탄소동소체의 일종인 그래핀의 표면 기능화를 예로 들면, 그래핀의 표면 기능화를 위해서 먼저, 그라파이트 플레이크(graphite flake)와 질산나트륨(sodium nitrate)을 황산(sulfuric acid)에 넣은 후, 0℃에서 냉각된 용기에 넣어 잘 섞어 준 다음 과망간산칼륨(potassium permanganate)를 넣는다. 준비된 용액을 물로 희석시킨 다음 3% 농도의 과산화수소(hydrogen peroxide) 처리를 하여 산화그라파이트(graphite oxide)를 얻을 수 있다.
이어서, 산화그라파이트를 건조시키고, 건조된 산화그라파이트 50 mg을 둥근 플라스크에 넣고 무수디메틸포름아미드(anhydrous dimethylformamide(DMF)) 5 mL를 추가한 다음, 질소 분위기에서 교반하여 서스펜션(suspension)을 제조한다. 이렇게 제조된 서스펜션에 유기 이소시아네이트(organic isocyante) 2 mmol을 첨가하고 약 24 시간동안 교반시키며, 슬러리가 형성되면 혼합물에 메틸렌클로라이드(methylene chloride) 50 mL에 넣고 응고시킨다. 필터링을 한 후, 추가적으로 메틸클로라이드 50 mL을 이용하여 세척 후 건조 한다.
상기와 같은 공정을 거친 산화그라파이트는 페닐 이소시아네이트기(phenyl isocyanate group)에 기능화되어 DMF에 쉽게 용해되고, 0.1%(w/v) 농도에서 10시간의 초음파 처리 과정을 거치면 DMF에 분산된 그래핀(graphene) 용액을 얻을 수 있다. 이때, 기능화된 산화그라파이트는 DMF 이외에도 N-메틸피롤리딘(N-methylpyrrolidone, NMP), 디메틸 술폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO), 헥사메틸포스포아미드(hexamethylphosphoramide, HMPA) 등의 다른 극성용매에도 용이하게 분산될 수 있다.
2. 하드마스크 제조
용액 공정으로 하드마스크 필름을 제조하기 위해, 유기 용매에 고분자 바인더를 용해시키고, 탄소 동소체 또는 그래프팅에 따른 표면 기능화된 탄소동소체를 상기 유기 용매에 분산 또는 용해시켜 하드마스크 조성물 용액을 준비한다.
준비된 하드마스크 조성물 용액을 피식각층(예를 들어, SiO2 또는 Si)에 스핀 코팅과 같은 용액 공정에 의해 균일한 두께의 하드마스크 층을 제조한다.
일례로, 그래핀이 DMF 분산된에 용액에, 그래핀 중량의 10 내지 30% 분율로 폴리스티렌(polystyrene, PS)을 용해시키고, PS와 표면개질된 그래핀이 분산되어 용액을 스핀코터를 이용하여 200 nm 내지 300 nm의 두께로 성막시키고 200℃에서 10시간 동안 어닐링(annealing)하여 잔류 용매의 제거와 그래핀의 환원을 실시함으로써 하드 마스크 필름을 제조할 수 있다. 이때, PS 이외에도 DMF에 용해되는 고분자(ex.polypropylene(PP), plyvinylalcohol(PVA), polyvinylchloride(PVC))를 이용할 수도 있다.
3. 하드마스크이 패턴화 및 피식각층 식각
도1에서 참조되는 바와 같이, 알루미늄의 양극산화에 의해 원통형 나노 구멍을 가지는 AAO(anodized aluminum oxide) 필름을 준비하고, 용매 내에서 전압을 인가하여 AAO 층만을 알루미늄으로부터 분리하고 준비된 이를 준비된 하드마스크 필름 상에 전사 시킨다.
도2에서 참조되는 바와 같이, 산소 플라즈마에 의해 AAO 패턴에 대응하는 원통형 나노 구멍 패턴을 하드마스크에 형성한다. AAO를 제거하고 하드마스크의 패턴에 의해 노출된 피식각층을 플로린계(CF4) 플라즈마에 의해 식각한다.
4. 하드마스크의 결정성 향상
결정성 고분자를 포함하는 하드 마스크를 제조하기 위해서, 하드마스크 조성물 용액을 용액 공정에 의해 하드 마스크 필름 제조 후 결정성 고분자의 녹는점보다 높은 온도로 가열시킨 후 냉각 속도의 제어에 따라, 도3에서와 같은, 결정 구조를 형성한다.
다른 방법으로서, 고분자 바인더로서, 결정 구조를 만들 수 있는 물질, 예컨대 액정 물질를 사용하여 결정 구조를 형성할 수 있다.
5. 탄소 동소체의 하드마스크 내의 배향
하드 마스크 내에서 장축에 따라 일 방향으로 배향되는 구조의 탄소 동소체를 하드 마스크를 제조하기 위해서, 탄소동소체와 고분자 바인더의 용액 공정에 의해 제조된 필름을 고분자 바인더에 유동성을 줄 수 있는 용매(예를 들어 기상 용매)에 노출 시킨 후 흐름을 주어, 도 4에서와 같은, 탄소 동소체를 배향시킬 수 있다.

Claims (14)

  1. 유기용매;
    상기 유기용매에 용해된 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자; 및
    상기 유기용매 내에 분산되고, 일 방향으로의 길이가 500 nm 이하인 탄소동소체;를 포함하는 하드 마스크 형성용 조성물로서,
    상기 조성물의 유기용매를 증발시키고 결정성 고분자에 기상 용매를 노출시킨 후 흐름을 주어 상기 탄소 동소체를 이의 장축에 따라 일 방향으로 배향시킴으로써, 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자 및 장축에 따라 일 방향으로 배향되어 있는 탄소 동소체를 포함하고, 플로린 계열의 플라즈마에 내에칭성을 가지며 200 nm 내지 400 nm 의 균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자는,
    폴리에스테르, 폴리카보네이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리아세탈, 폴리아릴레이트, 폴리아마이드, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르설폰, 폴리에테르케톤, 폴리프탈아마이드, 폴리에테르니트릴, 폴리에테르설폰, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보디이미드, 폴리실록산, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리메타크릴아마이드, 니트릴고무, 아크릴 고무, 폴리에틸렌테트라플루오라이드, 폴리부텐, 폴리펜텐, 에틸렌-프로필렌 공중합체, 에틸렌-부텐-디엔 공중합체, 폴리부타디엔, 폴리이소프렌, 에틸렌-프로필렌-디엔 공중합체, 부틸고무, 폴리메틸펜텐, 폴리스티렌, 스티렌-부타디엔 공중합체, 수첨스티렌-부타디엔 공중합체, 수첨폴리이소프렌 및 수첨폴리부타디엔으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 동소체는,
    그래핀, 그래핀 옥사이드, 카본블랙, 탄소나노튜브 및 풀러렌 중 어느 하나인,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 탄소 동소체는,
    유기 용매에 가용성을 가지는 작용기에 의해 그래프팅된(grafting) 탄소 동소체임을 특징으로 하는,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 작용기는 알킬기, 페닐기, 치환기로서 알킬기를 포함하는 페닐기 또는 아로마틱 고리기를 포함하는,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는 조성물.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유기 용매에 상기 탄소 동소체가 용이하게 분산되도록 하는 계면 활성제를 더 포함하는,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는 조성물.
  8. 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자가 유기 용매에 용해되고 상기 유기 용매 내에 일 방향으로의 길이가 500 nm 이하인 탄소동소체가 분산된 용액을 준비하고,
    상기 용액의 용매를 증발시키고 상기 결정성 고분자에 기상 용매를 노출시킨 후 흐름을 주어 상기 탄소 동소체를 이의 장축에 따라 일 방향으로 배향시킴을 포함하여, 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자 및 장축에 따라 일 방향으로 배향되어 있는 탄소 동소체를 포함하고, 플로린 계열의 플라즈마에 내에칭성을 가지며 200 nm 내지 400 nm 의 균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 형성할 수 있는,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 제조하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 용액은 탄소동소체가 유기용매에 용이하게 분산되도록 하는 계면활성제를 더 포함하는,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크를 제조하는 방법.
  10. 제8항에 따른 방법으로 제조된 하드 마스크로써,
    상기 하드 마스크는 결정성 부분을 포함하는 결정성 고분자 및 일 방향으로의 길이가 500 nm 이하인 탄소동소체를 포함하고,
    상기 탄소 동소체는 이의 장축에 따라 일 방향으로 배향되어 있고,
    상기 하드마스크는 200 nm 내지 400 nm의 균일한 두께를 가지며, 플로린 계열의 플라즈마에 내에칭성을 가짐을 특징으로 하는,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 탄소 동소체는 그래핀, 그래핀 옥사이드, 카본블랙, 탄소나노튜브 또는 풀러렌 중 어느 하나인,
    균일한 두께를 갖는 하드 마스크.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180058993A (ko) 2016-11-25 2018-06-04 삼성전자주식회사 반도체 소자의 패턴 형성 방법
KR20180076053A (ko) 2016-12-27 2018-07-05 삼성전자주식회사 하드마스크 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성방법 및 상기 하드마스크 조성물을 이용하여 형성된 하드마스크
US11034847B2 (en) 2017-07-14 2021-06-15 Samsung Electronics Co., Ltd. Hardmask composition, method of forming pattern using hardmask composition, and hardmask formed from hardmask composition
KR102433666B1 (ko) 2017-07-27 2022-08-18 삼성전자주식회사 하드마스크 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성방법 및 상기 하드마스크 조성물을 이용하여 형성된 하드마스크
KR102486388B1 (ko) 2017-07-28 2023-01-09 삼성전자주식회사 그래핀 양자점의 제조방법, 상기 제조방법에 따라 얻어진 그래핀 양자점을 포함한 하드마스크 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성방법 및 상기 하드마스크 조성물을 이용하여 형성된 하드마스크
KR102219647B1 (ko) * 2017-12-29 2021-02-23 삼성에스디아이 주식회사 유기막 조성물, 유기막 및 패턴 형성 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009093186A (ja) 2003-02-26 2009-04-30 Samsung Electronics Co Ltd 硬化性作用基で表面修飾されたカーボンナノチューブを用いたパターン薄膜形成方法および高分子複合体の製造方法
JP2010107886A (ja) 2008-10-31 2010-05-13 Fujifilm Corp フォトマスク用ハードコート組成物、フォトマスク、及びその製造方法
WO2013117908A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 The University Of Birmingham Spin on hard-mask material

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3164208B2 (ja) * 1998-03-26 2001-05-08 日本電気株式会社 単一電子素子の製造方法
KR20050000970A (ko) * 2003-06-25 2005-01-06 주식회사 하이닉스반도체 반도체 소자의 제조방법
KR100811266B1 (ko) * 2006-09-01 2008-03-07 주식회사 하이닉스반도체 하드 마스크를 이용한 선택적 식각 방법 및 이를 이용한메모리 소자의 소자분리 형성 방법
JP5658435B2 (ja) * 2009-03-31 2015-01-28 リンテック株式会社 マスクフィルム用部材、それを用いたマスクフィルムの製造方法及び感光性樹脂印刷版の製造方法
KR20120073819A (ko) * 2010-12-27 2012-07-05 제일모직주식회사 하드마스크 조성물, 이를 사용한 패턴 형성 방법 및 반도체 집적회로 디바이스의 제조 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009093186A (ja) 2003-02-26 2009-04-30 Samsung Electronics Co Ltd 硬化性作用基で表面修飾されたカーボンナノチューブを用いたパターン薄膜形成方法および高分子複合体の製造方法
JP2010107886A (ja) 2008-10-31 2010-05-13 Fujifilm Corp フォトマスク用ハードコート組成物、フォトマスク、及びその製造方法
WO2013117908A1 (en) * 2012-02-10 2013-08-15 The University Of Birmingham Spin on hard-mask material

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