KR102506220B1 - 포토레지스트 세정용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 불소계 비이온성 계면활성제, 친수성-친유성 비(HLB, hydrophile-lipophile balance)가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제 및 물을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 포토레지스트 세정용 조성물은 포토레지스트 패턴의 세정시 패턴 붕괴를 방지하고 선폭 거칠기를 개선하며 포토레지스트 손상을 방지할 수 있다.
Description
본 발명은 포토레지스트 세정용 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 포토레지스트 미세 패턴의 세정시 패턴 붕괴를 방지하고 선폭 거칠기를 개선할 수 있는 포토레지스트 세정용 조성물에 관한 것이다.
반도체 디바이스가 소형화 및 집적화됨에 따라, 반도체 디바이스의 제조에 사용되는 포토레지스트 조성물(레지스트 재료)도 고해상도의 패턴을 얻을 수 있도록 개량되어 왔다. 그러나, 소형화 및 집적화에 따른 고해상력의 패터닝이 요구될수록, 포토레지스트 조성물을 사용한 미세 패턴 구현 시 여러 가지 문제점들이 발생되었으며, 예를 들면, 레지스트 패턴 불량, 선폭 거칠기(line width roughness: LWR)의 수치 증대, 패턴 붕괴 등의 결함(defect)들로 인한 반도체 디바이스의 수율 저하가 발생되었다.
이러한 결함들을 해결하기 위하여 기존 포토레지스트(photoresist)의 구성 물질 중 폴리머의 구조를 개선하거나 분자량을 작게 하거나 포토레지스트 자체의 빛에 대한 감도를 증가시키는 등의 노력들이 있었으나 완전한 해결 방안이 되지는 못했다.
또한, 대한민국 등록특허 제10-1376340호에서는 탄소수 1~8의 알코올 0.001 내지 3중량%; 계면활성제 0.0001 내지 1중량%; 알칼리 물질 0.0001 내지 1중량%; 및 물 95 내지 99.9997중량%를 포함하는 공정액이 포토레지스트 패턴의 선폭 거칠기를 개선하고 패턴 붕괴를 방지할 수 있음을 개시하고 있다.
하지만, 상기 특허의 공정액은 알칼리 물질과 알코올에 의해서 현상 후 포토레지스트의 용해가 일어나는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 포토레지스트 패턴의 세정시 패턴 붕괴를 방지하고 선폭 거칠기를 개선하며 포토레지스트 손상을 방지할 수 있는 포토레지스트 세정용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 포토레지스트 패턴을 상기 포토레지스트 세정용 조성물로 세정하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴형성 방법을 제공하는 것이다.
한편으로, 본 발명은 하기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제, 친수성-친유성 비(HLB, hydrophile-lipophile balance)가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제 및 물을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물에 관한 것이다:
[화학식 I]
R1-O-(R2-O)m-H
상기 식에서,
R1은 불소로 치환된 탄소수 2 내지 6의 알킬기이고,
R2는 탄소수 2 내지 3의 알킬렌기이며,
m은 2 내지 8의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 R1은 탄소수 2 내지 6의 퍼플루오로알킬기이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 하기 화학식 II의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 II]
상기 식에서,
R3은 수소, 벤질기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로알킬기이고,
R4는 수소, 히드록시기, 카르복실산기, 아미노기 또는 메틸렌기이며,
a는 1 내지 6의 정수이다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 1-메틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-헥실-2-피롤리돈, 1-헵틸-2-피롤리돈, 1-옥틸-2-피롤리돈, 1-데실-2-피롤리돈, 1-비닐-2-피롤리돈, 3-메틸렌-1-프로필-2-피롤리돈, 1-사이클로펜틸-6-옥소피페리딘-3-카르복실산, 1-도데실-2-아제파논, 3-아미노-1-에틸-2-아제파논, 1-벤질-3,3-디히드록시-2-아제티디논 및 1-벤질-2-아제파논으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르 및 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
다른 한편으로, 본 발명은 포토레지스트 패턴을 상기 포토레지스트 세정용 조성물로 세정하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴 형성방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 포토레지스트 세정용 조성물은 표면장력이 낮은 불소계 계면활성제를 사용하여 미세 패턴에 대한 침투력을 향상시켜 패턴 붕괴를 방지할 뿐만 아니라, 패턴의 선폭 거칠기와 포토레지스트 손상을 감소시키며, 비이온성 계면활성제를 사용하여 현상 후 잔류물을 효과적으로 제거할 수 있다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시형태는 하기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제, 친수성-친유성 비(HLB, hydrophile-lipophile balance)가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제 및 물을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물에 관한 것이다:
[화학식 I]
R1-O-(R2-O)m-H
상기 식에서,
R1은 불소로 치환된 탄소수 2 내지 6의 알킬기이고,
R2는 탄소수 2 내지 3의 알킬렌기이며,
m은 2 내지 8의 정수이다.
본 명세서에서 사용되는 탄소수 2 내지 6의 알킬기는 탄소수 2 내지 6개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 1가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, i-부틸, t-부틸, n-펜틸, n-헥실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 탄소수 2 내지 3의 알킬렌기는 탄소수 2 내지 3개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 2가 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 에틸렌, 프로필렌 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제는 탄화수소계 계면활성제의 소수기의 수소원자를 불소 원자로 전부 또는 일부 치환한 불화 탄소계 화합물이며, 소수성기로 불소로 전부 또는 일부 치환된 탄소수 2 내지 6의 알킬기를 가지고, 친수성기로 m이 2 내지 8의 값을 가지는 폴리옥시에틸렌기(-O-(EO)m-H) 또는 폴리옥시프로필렌기(O-(PO)m-H)를 포함하는 불소계 비이온성 계면활성제이다.
본 발명의 일 실시형태에서, R1은 불소로 전부 치환된 탄소수 2 내지 6의 퍼플루오로알킬기이다.
상기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제로서는, 예를 들면 디에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르 등을 들 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 특히, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르 등이 사용될 수 있다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제는 포토레지스트 세정용 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 2.5중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제의 양이 0.001중량% 미만이면, 실리콘 표면에 표면장력을 낮추는 효과가 미미해져 균일한 세정 효과가 떨어질 수 있으며, 2.5중량%를 초과하면 표면장력을 낮추는 효과는 더 이상 증가하지 않으며 비경제적일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제로는 HLB가 상기 범위를 만족하는 임의의 비이온성 계면활성제가 사용될 수 있다.
상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 예를 들어, 하기 화학식 II의 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 II]
상기 식에서,
R3은 수소, 벤질기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로알킬기이고,
R4는 수소, 히드록시기, 카르복실산기, 아미노기 또는 메틸렌기이며,
a는 1 내지 6의 정수이다.
본 명세서에서 사용되는 탄소수 1 내지 12의 알킬기는 탄소수 1 내지 12개로 구성된 직쇄형 또는 분지형의 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 메틸, 에틸, n-프로필, n-부틸, n-펜틸, n-헥실, n-옥틸, n-데실, n-도데실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 탄소수 2 내지 12의 알케닐기는 하나 이상의 탄소-탄소 이중결합을 갖는 탄소수 2 내지 12개로 구성된 직쇄형 또는 분지형 불포화 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 비닐, 프로펜일, 부텐일, 펜텐일 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다.
본 명세서에서 사용되는 탄소수 3 내지 12의 사이클로알킬기는 탄소수 3 내지 12개로 구성된 단순 또는 융합 고리형 탄화수소를 의미하며, 예를 들어 사이클로프로필, 사이클로부틸, 사이클로펜틸, 사이클로헥실 등이 포함되나 이에 한정되는 것은 아니다
상기 화학식 II의 화합물로서는, 예를 들면 1-메틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-헥실-2-피롤리돈, 1-헵틸-2-피롤리돈, 1-옥틸-2-피롤리돈, 1-데실-2-피롤리돈, 1-비닐-2-피롤리돈, 3-메틸렌-1-프로필-2-피롤리돈, 1-사이클로펜틸-6-옥소피페리딘-3-카르복실산, 1-도데실-2-아제파논, 3-아미노-1-에틸-2-아제파논, 1-벤질-3,3-디히드록시-2-아제티디논, 1-벤질-2-아제파논 등을 들 수 있으며, 특히 1-옥틸-2-피롤리돈을 사용할 수 있다.
또한, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르 및 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 모노메틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 2-에틸헥실 에테르, 폴리옥시에틸렌 데실 에테르, 폴리옥시에틸렌 이소트리데실 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 트리데실 에테르, 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르 등을 들 수 있으며, 특히 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 트리데실 에테르 및 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르를 사용할 수 있다.
상기 비이온성 계면활성제는 친수성-친유성 비가 6 이하이면, 물에 대한 용해도가 떨어지는 문제점이 있고, 13을 초과하면 포토레지스트에 대한 침투력이 낮아 잔류물 제거가 잘 되지 않는 문제점이 있다.
상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 포토레지스트 세정용 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제의 양이 0.01중량% 미만이면 마이셀이 적게 형성되어 잔류물에 대한 제거력이 떨어질 수 있으며, 5중량%를 초과하면 용매에 대한 용해력이 떨어져 성능 향상에 한계가 있어 경제적으로 비효율적일 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 물은 상기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제 및 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제를 용해시켜 조성물을 형성하기 위한 것으로, 그 함량은 포토레지스트 세정용 조성물 총 중량에 대하여 94 내지 99.9중량%일 수 있다. 상기 물의 함량이 94중량% 미만이면, 고형분 성분이 기판상에 잔류물로 남을 수 있는 문제점이 있고, 99.9중량%를 초과하면 패턴의 선폭 거칠기 개선 및 패턴 붕괴 방지 기능을 발휘하지 못할 수 있다.
본 발명의 포토레지스트 세정용 조성물은 일반적으로 현상액을 사용하는 포토레지스트 패턴 형성공정에 사용이 가능하다.
따라서, 다른 한편으로, 본 발명은 (a) 반도체 기판에 포토레지스트를 도포하고 막을 형성하는 단계; (b) 상기 포토레지스트 막을 노광한 후 현상하여 패턴을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 포토레지스트 패턴을 상기한 본 발명의 포토레지스트 세정용 조성물로 세정하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴 형성방법에 관한 것이다.
상기 세정 단계는 통상적으로 알려진 세정 조건하에 본 발명에 따른 세정용 조성물에 침지시킴으로써 수행된다. 전술한 세정 조건으로서 온도는 대개 실온 내지 70 ℃, 바람직하게는 실온 내지 50℃이고, 체류시간은 대개 5초 내지 10분, 특히 30초 내지 5분이지만, 당업자에 의해 용이하게 적절히 조절될 수 있다.
이하, 실시예, 비교예 및 실험예에 의해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 이들 실시예, 비교예 및 실험예는 오직 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들에 국한되지 않는다는 것은 당업자에게 있어서 자명하다.
실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 9: 포토레지스트 세정용 조성물의 제조
하기 표 1에 제시된 성분을 정해진 조성비에 따라 혼합하여 실시예 1 내지 10 및 비교예 1 내지 9의 세정용 조성물을 제조하였다(단위: 중량%).
| 불소계 비이온성 계면활성제 |
비이온성 계면활성제 | 이온성 계면활성제 |
물 | |||||
| F-11) | F-22) | N-13) | N-24) | N-35) | N-46) | I-17) | ||
| 실시예1 | 0.1 | - | 0.2 | - | - | - | - | 잔량 |
| 실시예2 | 0.01 | - | - | 0.5 | - | - | - | 잔량 |
| 실시예3 | 0.2 | - | - | - | 0.2 | - | - | 잔량 |
| 실시예4 | 0.5 | - | 0.3 | - | - | - | - | 잔량 |
| 실시예5 | 0.3 | - | - | 0.1 | - | - | 잔량 | |
| 실시예6 | - | 0.2 | 0.3 | - | - | - | - | 잔량 |
| 실시예7 | - | 0.2 | - | 0.3 | - | - | - | 잔량 |
| 실시예8 | - | 0.5 | - | - | 0.1 | - | - | 잔량 |
| 실시예 9 |
1.0 | - | - | 4.5 | - | - | - | 잔량 |
| 실시예10 | 2.5 | - | 3 | - | - | - | - | 잔량 |
| 비교예1 | - | - | - | - | - | - | - | 잔량 |
| 비교예2 | 1.5 | - | - | - | - | - | - | 잔량 |
| 비교예3 | - | 1.2 | - | - | - | - | - | 잔량 |
| 비교예4 | - | - | 4.5 | - | - | - | - | 잔량 |
| 비교예5 | - | - | - | 3 | - | - | - | 잔량 |
| 비교예6 | - | - | - | - | 4 | - | - | 잔량 |
| 비교예7 | - | - | - | - | - | 2 | - | 잔량 |
| 비교예8 | - | - | - | - | - | - | 3 | 잔량 |
| 비교예 9 |
0.2 | - | - | - | - | 0.3 | - | 잔량 |
1)F-1: 디에틸렌 글리콜 퍼플루오르헥실 에테르 (Diethyleneglycol Perfluorohexyl Ether)
2)F-2: 테트라에틸렌 글리콜 퍼플루오르헥실 에테르 (Tetraethyleneglycol Perfluorohexyl Ether)
3)N-1: 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 트리데실 에테르(Polyoxyethylene Polyoxypropylene Tridecyl Ether)
4)N-2: 1-옥틸-2-피롤리돈(1-octyl-2-pyrrolidone))
5)N-3: 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르(Polyoxyethylene Lauryl Ether)
6)N-4: 옥타에틸렌글리콜 모노옥틸 에테르(Octaethyleneglycol Monooctyl Ether) (HLB > 13)
7)I-1: 글리코산 에톡시레이트 라우릴 에테르(Glycolic Acid Ethoxylate Lauryl Ether)
실험예 : 포토레지스트 패턴의 특성 평가
1100Å의 두께로 포토레지스트 라인 패터닝이 되어있는 6인치의 P-type 실리콘 웨이퍼를 상기 실시예 및 비교예 각각의 포토레지스트 세정용 조성물에 30초간 침지 처리 한 후, 10초간 초순수에서 수세를 진행하고 건조하였다. 상기 실리콘 웨이퍼 표면의 포토레지스트 패턴의 특성을 확인하기 위하여 FE-SEM(모델 S4700, Hitachi사)을 사용하여 세정용 조성물 처리 후의 웨이퍼 표면 SEM 이미지를 관찰하였다.
1) 선폭 거칠기
FE-SEM(모델 S4700, Hitachi사)을 사용하여 패턴 중 가장 넓은 부분과 좁은 부분의 차이를 측정하여 선폭 거칠기 값을 확인하였으며, 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다. 선폭 거칠기 값이 작을수록 패턴이 균일한 것을 의미한다.
2) 포토레지스트(PR) 두께 감소
FE-SEM(모델 S4700, Hitachi사)을 사용하여 포토레지스트 세정용 조성물 처리 전과 처리 후의 포토레지스트 두께 차를 측정하여 포토레지스트 두께 감소 정도를 확인하였으며, 측정 결과는 하기 표 2에 나타내었다. 포토레지스트 두께 차이가 적을수록 포토레지스트가 손상을 적게 받은 것을 의미한다.
◎ : PR 두께감소 50Å 이하
○ : PR 두께감소 50Å 초과 100Å이하
△ : PR 두께감소 100Å 초과 200Å이하
X : PR 두께감소 200Å 초과
3) 패턴 붕괴
FE-SEM(모델 S4700, Hitachi사)을 사용하여 패턴 붕괴 유무 및 패턴이 서로 붙는 마이크로 브릿지(bridge) 현상 발생 유무를 측정하여 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
4) 포토레지스트 잔류물
FE-SEM(모델 S4700, Hitachi사)을 사용하여 포토레지스트 세정용 조성물 처리 후의 기판 상의 포토레지스트 잔류물 존재 여부를 확인하여 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| 선폭거칠기 (nm) |
PR 두께감소 | 패턴 붕괴 | 잔류물 | |
| 실시예1 | 3.1 | ○ | 없음 | 없음 |
| 실시예2 | 2.5 | ◎ | 없음 | 없음 |
| 실시예3 | 3.3 | ○ | 없음 | 없음 |
| 실시예4 | 2.7 | ◎ | 없음 | 없음 |
| 실시예5 | 2.8 | ◎ | 없음 | 없음 |
| 실시예6 | 4.1 | ○ | 없음 | 없음 |
| 실시예7 | 3.8 | ○ | 없음 | 없음 |
| 실시예8 | 3.7 | ○ | 없음 | 없음 |
| 실시예9 | 3.2 | ○ | 없음 | 없음 |
| 실시예10 | 4.0 | ○ | 없음 | 없음 |
| 비교예1 | 4.3 | X | 있음 | 있음 |
| 비교예2 | 3.7 | △ | 있음 | 있음 |
| 비교예3 | 5.1 | △ | 있음 | 있음 |
| 비교예4 | 8.8 | X | 있음 | 있음 |
| 비교예5 | 6.0 | X | 있음 | 있음 |
| 비교예6 | 4.3 | △ | 있음 | 없음 |
| 비교예7 | 6.7 | △ | 있음 | 없음 |
| 비교예8 | 6.3 | X | 있음 | 있음 |
| 비교예9 | 4.6 | △ | 있음 | 없음 |
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 불소계 계면활성제와 HLB값이 6 내지 13인 비이온성 계면활성제를 함께 사용한 본 발명에 따른 실시예 1 내지 10의 포토레지스트 세정용 조성물을 사용한 경우에는 선폭 거칠기 값이 낮고 포토레지스트 두께 감소가 적으며 패턴 붕괴가 발생하지 않고 포토레지스트 잔류물이 남지 않았다. 하지만, 물만을 포함하거나, 불소계 계면활성제와 HLB 값이 6 내지 13인 비이온성 계면활성제 중 한 가지만을 포함하거나, 이온성 계면활성제 또는 HLB 값이 6 내지 13이 아닌 비이온성 계면활성제를 포함하는 비교예의 포토레지스트 세정용 조성물을 사용한 경우에는 선폭 거칠기 값이 크거나, 포토레지스트 두께 감소가 심하거나, 패턴 붕괴가 발생하거나 포토레지스트 잔류물이 존재하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
Claims (9)
- 하기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제, 친수성-친유성 비(HLB, hydrophile-lipophile balance)가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제 및 물을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물:
[화학식 I]
R1-O-(R2-O)m-H
상기 식에서,
R1은 탄소수 2 내지 6의 퍼플루오로알킬기이고,
R2는 탄소수 2 내지 3의 알킬렌기이며,
m은 2 내지 8의 정수이다. - 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 세정용 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 2.5 중량%의 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제, 0.01 내지 5 중량%의 친수성-친유성 비(HLB, hydrophile-lipophile balance)가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제 및 94 내지 99.9 중량%의 물을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물.
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- 제1항에 있어서, 상기 화학식 I의 불소계 비이온성 계면활성제는 디에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 디에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 트리에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 테트라에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 펜타에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르, 헥사에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르헥실 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르펜틸 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르부틸 에테르, 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르프로필 에테르 및 옥타에틸렌글리콜 퍼플루오르에틸 에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 하기 화학식 II의 화합물을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물:
[화학식 II]
상기 식에서,
R3은 수소, 벤질기, 탄소수 1 내지 12의 알킬기, 탄소수 2 내지 12의 알케닐기 또는 탄소수 3 내지 12의 사이클로알킬기이고,
R4는 수소, 히드록시기, 카르복실산기, 아미노기 또는 메틸렌기이며,
a는 1 내지 6의 정수이다. - 제5항에 있어서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 1-메틸-2-피롤리돈, 1-에틸-2-피롤리돈, 1-헥실-2-피롤리돈, 1-헵틸-2-피롤리돈, 1-옥틸-2-피롤리돈, 1-데실-2-피롤리돈, 1-비닐-2-피롤리돈, 3-메틸렌-1-프로필-2-피롤리돈, 1-사이클로펜틸-6-옥소피페리딘-3-카르복실산, 1-도데실-2-아제파논, 3-아미노-1-에틸-2-아제파논, 1-벤질-3,3-디히드록시-2-아제티디논 및 1-벤질-2-아제파논으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르 및 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물.
- 제7항에 있어서, 상기 친수성-친유성 비가 6 내지 13인 비이온성 계면활성제는 폴리옥시에틸렌 모노메틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 2-에틸헥실 에테르, 폴리옥시에틸렌 데실 에테르, 폴리옥시에틸렌 이소트리데실 에테르, 폴리옥시에틸렌 올레일 에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴 에테르, 폴리옥시에틸렌 세틸 에테르, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 트리데실 에테르 및 폴리옥시에틸렌 라우릴 에테르로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 포토레지스트 세정용 조성물.
- 포토레지스트 패턴을 제1항, 제2항, 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항의 포토레지스트 세정용 조성물로 세정하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
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