KR19990046940A - 감광성 폴리머 및 그것을 이용한 화학증폭형 레지스트 조성물 - Google Patents

감광성 폴리머 및 그것을 이용한 화학증폭형 레지스트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 화학식 1의 고분자 또는 상기 화학식 1의 고분자를 갖는 공중합체 이상을 포함하는 감광성 폴리머(Photosensitive Polymer)를 제공한다.
식중 R1은 C1∼C20의 지방족 탄화수소이고, -CH3,-CH2CH3,n-부틸 (n-butyl), 시클로헥실(cyclohexyl)기로 이루어지는 군에서 선택되거나 또는 애더맨틸(Adamantyl), 노르보르닐(Norbornyl), 이소보르닐(Isobornyl)기와 같은 C7∼C20의 지환식(脂環式)의 지방족 탄화수소(Alicyclic Aliphatic Hydrocarbone)로 이루어지는 군에서 선택되며, n은 정수이다.
또한, 본 발명은 화학식 2의 고분자 및 PAG를 포함하는 화학증폭형 레지스트 조성물을 제공한다.
식중, R1은 C1∼C20의 지방족 탄화수소이며, R2는 H 또는 CH3이고, R3는 t-부틸(t-butyl) 또는 테트라히드로피라닐(Tetrahydropyranyl)기로 이루어지는 군에서 선택되는 한편, m 및 n은 정수로서 n/(m+n) = 0.1∼0.5 이다.
본 발명에 의하면, 통상의 현상액을 사용하여 현상할 수 있고, 뛰어난 식각내성을 가지며, 막질에 대하여 우수한 접착력을 발휘한다.

Description

감광성 폴리머 및 그것을 이용한 화학증폭형 레지스트 조성물(PHOTOSENSITIVE POLYMER AND CHEMICALLY AMPLIFIED RESIST COMPOSITION USING THE SAME)
본 발명은 감광성 폴리머(Photosensitive Polymer) 및 그것을 이용한 화학증폭형 레지스트 조성물에 관한 것으로, 특히 ArF엑시머레이저 파장으로 노광할 때 막질에 대하여 우수한 접착력을 발휘하고, 통상적인 현상액에 의하여 현상이 가능하며, 뛰어난 건식 식각내성(Dry-Etch Resistance)을 갖는 감광성 폴리머 및 그것을 이용한 화학증폭형 레지스트 조성물에 관한 것이다.
반도체 칩의 집적도가 증가함에 따라 포토리소그래피(Photo-Lithography) 공정에 있어서 서브쿼터 마이크론급의 미세패턴형성이 필수적인 과제로 되어 있다.
더욱이 1기가(Giga)급 이상의 소자에서는 기존의 DUV(Deep-Ultraviolet : λ=248nm) 노광원인 KrF 엑시머레이저보다 단파장인 ArF 엑시머레이저(λ=193nm)를 이용하는 포토리소그래피기술이 도입되면서 새로운 레지스트 조성물이 제안되었다.
일반적으로, ArF 엑시머레이저용 화학증폭형 레지스트 조성물은 다음과 같은 요건을 만족해야 한다.
즉, 193nm의 파장영역에서 투과율(Transmittance)과, 막질(Substrate)에 대한 접착력 및 건식 식각에 대한 내성이 우수해야 하며, 열적 특성 또한 우수해야 한다.
여기에서 열적 특성이 우수하다는 것은 유리전이온도(Tg)가 높다는 것을 의미한다.
또한, 2.38wt%의 테트라메틸암모늄 히드록사이드(Tetramethylammonium hydroxide : TMAH)용액 같이 통상적으로 사용되는 알칼라인 현상액(Developer)을 그대로 사용하여 현상할 수 있어야 한다.
한편, 지금까지 알려진 가장 일반적인 ArF 엑시머레이저용 레지스트 조성물은 메타크릴레이트(Methacrylate)계의 폴리머이며, 그 대표적인 것으로는 다음 식으로 표시되는 터폴리머(Terpolymer)인 폴리(MMA-tBMA-MAA)가 사용되고 있다.
하지만, 상기 레지스트 조성물은 건식 식각에 대한 내성 및 막질에 대한 접착력이 불량한 단점이 있다.
이에 따라 건식 식각에 대한 내성을 증가시키기 위해 이소보르닐(Isobornyl), 애더맨틸(Adamantyl), 트리시클로디캐닐기(Tricyclodecanyl Group) 등의 여러 가지 지환식(脂環式) 화합물(Alicyclic Compound)을 도입하는 방법을 사용하고 있다.
그러나, 이와 같은 경우에도 여전히 막질에 대한 접착력이 불량하여 레지스트 패턴의 들뜸현상(Lifting)이 발생하고, 건식 식각 내성이 불량하며, 현상시에는 통상적으로 사용되는 현상액이 아닌 묽은 농도의 현상액을 사용해야 되는 문제가 있다.
본 발명의 목적은 백본(Backbone)이 사이클릭(環式) 구조를 가지면서, 지환식(脂環式)의 화합물을 함유하는 지환식 시클로폴리머(Alicyclic Cyclopolymer)에 히드록시(Hydroxy : OH)기가 도입된 감광성 폴리머를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 지환식의 화합물을 함유하는 지환식 시클로폴리머에 히드록시기가 도입된 감광성 폴리머를 이용하므로써 ArF 엑시머레이저 파장으로 노광할 때, 막질에 대하여 우수한 접착력을 발휘하고, 통상적인 현상액에 의하여 현상되며, 건식 식각에 대한 내성이 뛰어난 화학증폭형 레지스트 조성물을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 tBMA를 갖는 터폴리머의 FTIR 스펙트럼을 나타내는 그래프,
도 2는 본 발명의 레지스트 조성물을 사용한 경우에 나타나는 패턴의 단면사진이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화학식 1의 고분자 또는 상기 화학식 1의 고분자를 갖는 공중합체(Copolymer) 이상을 포함하는 감광성 폴리머를 제공한다.
화학식 1
식중 R1은 C1∼C20의 지방족 탄화수소이며, n은 정수이다.
또한, 식중 R1은 -CH3,-CH2CH3,n-부틸(n-butyl), 시클로헥실(Cyclohexyl)기로 이루어지는 군에서 선택된다.
또한, R1은 애더맨틸(Adamantyl), 노르보르닐(Norbornyl), 이소보르닐(Isobornyl)기와 같은 C7∼C20의 지환식의 지방족 탄화수소(Alicyclic Aliphatic Hydrocarbone)로 이루어지는 군에서 선택된다.
이와 같은 본 발명에서 상기 화학식 1의 고분자의 중량평균분자량은 3,000∼100,000이다.
한편, 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 화학식 2의 고분자 및 PAG(Photoacid Generator)를 포함하는 화학증폭형 레지스트 조성물을 제공한다.
화학식 2
상기 식중, R1은 C1∼C20의 지방족 탄화수소이고, R2는 H 또는 CH3이며, R3는 t-부틸(t-butyl) 또는 테트라히드로피라닐기(Tetrahydropyranyl Group)이다.
상기 식중, m 및 n은 정수이며, n/(m+n)은 0.1∼0.5이다.
또한, 상기 식에서 R1은 -CH3, -CH2CH3, n-부틸, 시클로헥실로 이루어지는 군에서 선택되거나 또는 애더맨틸, 노르보르닐, 이소보르닐기 등의 C7∼C20의 지환식의 지방족 탄화수소로 이루어지는 군에서 선택된다.
한편, 상기 화학식 2의 고분자의 중량평균분자량은 3,000∼200,000 이며, 상기 PAG의 함량은 화학식 2의 고분자의 중량을 기준으로 하여 1.0∼20.0wt%이다.
상기 PAG는 트리아릴술포늄염(Triarylsulfonium Salts)과, 디아릴요도늄염(Diaryliodonium Salts), 술폰산염(Sulfonates)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나를 포함한다.
상기한 PAG를 이루는 트리아릴술포늄염은 트리페닐술포늄 트리플레이트(Triphenylsulfonium triflate), 트리페닐술포늄 안티모네이트(Triphenylsulfonium antimonate), 2,6-디니트로벤질 술포네이트(2,6-dinitrobenzyl sulfonates), 피로갈롤 트리스(Pyrogallol tris : alkylsulfonates)로 이루어지는 군에서 선택된다.
또한, 상기 PAG를 이루는 디아릴요도늄염은 디페닐요도늄 트리플레이트(Diphenyliodonium triflate), 디페닐요도늄 안티모네이트(Diphenyliodonium antimonate), 메톡시디페닐요도늄 트리플레이트(Methoxydiphenyliodonium triflate), 디-t-부틸디페닐요도늄 트리플레이트(Di-t-butyldiphenyliodonium triflate)등으로 이루어지는 군에서 선택된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
실시예 1
모노머(Monomer)의 합성
(ⅰ) 5-노르보르닌-2-시클로헥실메타놀(5-norbornene-2-cyclohexylmethanol)의 합성
디에틸에테르에 0.1mol로 용해되어 있는 시클로헥실 마그네슘브로마이드(Cyclohexyl Magnesiumbromide)용액에 5-노르보르닌-2-카르복살디하이드(5-norbornene-2-carboxaldehyde) 13g(0.1mol)을 천천히 떨어뜨린 후, 환류조건하에서 약 12시간 정도 반응시킨 다음, 반응물을 과량의 물에 흘리면서 진행시켰다.
그런 다음 디에틸에테르(Diethylether)를 사용하여 추출하고, 황산마그네슘(Magnesiumsulfate)으로 건조시킨 후, 진공증류방식을 이용하여 생성물을 분리하였다.
이 때의 수율은 75%였다.
(ⅱ) 5-노르보르닌-2-노르보르닐메타놀(5-norbornene-2-norbornylmethanol)의 합성
테트라히드로푸란(Tetrahydrofuran : THF)에 0.1mol로 용해되어 있는 2-노르보르닐 마그네슘브로마이드(2-norbornyl Magnesiumbromide)용액에 5-노르보르닌-2-카르복살디하이드(5-norbornene-2-carboxaldehyde) 13g(0.1mol)을 천천히 떨어뜨린 후, 환류조건하에서 약 20시간 정도 반응시켰다.
반응이 완료된 후, 회전식 증발기를 이용하여 THF을 증발시킨 다음, 반응물을 과량의 물에 흘리면서 진행시켰다.
그런 다음, 디에틸에테르를 사용하여 추출하고, 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 진공증류방식을 이용하여 생성물을 분리하였다.
이 때의 수율은 60%였다.
(ⅲ) 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트(Tetrahydropyranyl methacrylate)의 합성
0.1mol의 메타크릴산(Methacrylic acid)과 3,4-디히드로-2H-피란(3,4-dihydro-2H-pyran) 8.6g(0.11mol)을 150ml의 CH2Cl2에 녹인 다음, 여기에 p-톨루엔술폰산(p-toluenesulfonic acid)를 소량 첨가하고, 그 반응물을 상온에서 4시간 정도 반응시켰다.
그런 다음 디에틸에테르를 사용해 추출하고, 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 진공증류방식으로 생성물을 분리하였다.
이때의 수율은 85%였다.
실시예2
코폴리머(Copolymer)의 합성
본 실시예에 따른 코폴리머의 합성반응은 다음 식으로 표시될 수 있다.
(ⅰ) 폴리(노르보르닌-2-시클로헥실메타놀-알트-말레익 안하이드라이드 : Norbornene-2-cyclohexylmethanol-alt-maleic anhydride)의 합성
5-노르보르닌-2-시클로헥실 메타놀 20g(0.1mol)과 무수말레인(Maleic Anhydride) 10g(0.1mol)을 THF 100ml에 녹인 다음, 여기에 AIBN(2,2'-azobisisobutyronitrile) 0.32g을 넣은 후, N2가스를 이용하여 완전히 퍼지시켰다.
반응물을 환류조건에서 약 24시간정도 중합시킨 뒤, 10배로 희석된 과량의 n-헥산(n-hexane)에서 침전시켰다.
그런 다음, 그 침전물을 다시 THF에 녹인 후, n-헥산에서 재침전시켰다.
상기 침전물을 여과시킨 다음, 50℃의 진공오븐에서 24시간동안 건조시켰다.
이 때의 수율은 60%였다.
상기와 같이 합성된 코폴리머에 대하여 GPC 방법을 이용하여 분자량을 측정한 결과, 상기 코폴리머의 중량평균분자량은 5,000이고, 분산도(Polydispersity)는 2.1이며, FTIR(KBr, cm-1) : 3400∼3600(O­H), 1780(C=O)이었다.
(ⅱ) 폴리(노르보르닌-2-노르보르닐메타놀-알트-말레익 안하이드라이드 : Norbornene-2-norbornylmethanol-alt-maleic anhydride)의 합성
5-노르보르닌-2-노르보르닐메타놀 21g(0.1mol)과 무수말레인 10g(0.1mol)을 THF 100ml에 녹인 다음, 여기에 AIBN 0.32g을 넣은 후, N2가스를 이용하여 완전히 퍼지시켰다.
환류조건하에서 반응물을 약 24시간정도 중합시킨 뒤, 10배로 희석된 과량의 n-헥산에서 침전시켰다.
그런 다음, 그 침전물을 다시 THF에 녹인 후, n-헥산에서 재침전시켰다.
상기 침전물을 여과시킨 다음, 50℃의 진공오븐에서 24시간 동안 건조시켰다.
이 때의 수율은 65%였다.
이와 같이 합성된 코폴리머에 대하여 GPC방법을 이용하여 분자량을 측정한 결과, 상기 코폴리머의 중량평균분자량은 4,700이고, 분산도는 2.0이며, FTIR(KBr, cm-1) : 3,400∼3,600(O­H), 2958(C­H), 1780(C=O)이었다.
실시예3
터폴리머(Terpolymer)의 합성
본 실시예에 따른 터폴리머의 합성반응은 다음 식으로 표시될 수 있다.
(ⅰ) t-부틸메타크릴레이트(tBMA)를 갖는 터폴리머의 합성
5-노르보르닌-2-시클로헥실메타놀 20g(0.1mol)과 무수말레인 10g(0.1mol), t-부틸메타크릴레이트 14g(0.1mol)을 THF 150ml에 녹인 다음, 여기에 AIBN 0.49g을 첨가한 후, N2가스를 이용하여 완전히 퍼지시켰다.
상기의 반응물을 환류조건하에서 약 24시간정도 중합시킨 뒤, 10배로 희석된 과량의 n-헥산에서 침전시켰다.
그런 다음, 그 침전물을 다시 THF에 녹인 후, n-헥산에서 재침전시켰다.
상기 침전물을 여과시킨 다음, 50℃의 진공오븐에서 24시간동안 건조시켰다.
이 때의 수율은 75%였다.
이와 같이 합성된 터폴리머에 대하여 GPC방법을 이용하여 분자량을 측정한 결과, 상기 터폴리머의 중량평균분자량은 5,500이고, 분산도는 2.1이었다.
도 1은 상기와 같이 합성된 tBMA를 갖는 터폴리머의 FT-IR 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
이를 참조하면, FTIR(KBr, cm-1) : 3,400∼3,600(O­H), 2978(C­H), 1780(C=O)인 것을 알 수 있다.
(ⅱ) 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트(Tetrahydropyranyl Methacrylate : THPMA)를 갖는 터폴리머의 합성
5-노르보르닌-2-시클로헥실메타놀 20g(0.1mol)과, 무수말레인 10g(0.1mol), 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트 17g(0.1mol)을 THF 150ml에 녹인 다음, 여기에 AIBN 0.49g을 첨가한 후, N2가스를 이용하여 완전히 퍼지시켰다.
상기 반응물을 환류조건하에서 약 24시간 동안 중합시킨 뒤, 10배로 희석된 과량의 n-헥산에서 침전시켰다.
그런 다음, 그 침전물을 다시 THF에 녹인 후, n-헥산에서 재침전을 시켰다.
상기 침전물을 여과시킨 다음, 50℃의 진공오븐에서 24시간공안 건조시켰다.
이 때의 수율은 75%였다.
이와 같이 합성된 터폴리머에 대하여 GPC방법을 이용하여 분자량을 측정한 결과, 상기 터폴리머의 중량평균분자량은 5,000이고, 분산도는 2.0이며, FTIR(KBr, cm-1) : 3,400∼3600(O­H), 2957(C­H), 1780(C=O), 1720(C=O)이었다.
실시예 4
레지스트조성물의 제조
(ⅰ) t-부틸메타크릴레이트(tBMA)를 갖는 터폴리머를 이용한 레지스트조성물의 제조
실시예 3의 (ⅰ)에서 합성한 tBMA를 갖는 터폴리머 1.0g과 트리페닐술포늄 트리플레이트(Triphenylsulfonium triflate) 0.05g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(Propyleneglycol monomethylether acetate : PGMEA) 6.0g에 완전히 녹인 다음, 0.45, 0.2㎛의 마이크로필터를 이용하여 여과하므로써 레지스트 조성물을 제조하였다.
상기 레지스트 조성물을 HMDS(Hexamethyldisilazane)으로 처리한 Si웨이퍼의 표면에 약 0.5㎛의 두께로 코팅하였다.
이와 같이 레지스트 조성물이 코팅된 웨이퍼를 130℃의 온도에서 약 90초동안 소프트베이킹(Soft-Baking)을 실시하고, 개구수(NA)가 0.45인 ArF 엑시머레이저를 조사(照射)하여 노광한 다음, 140℃의 온도에서 약 90초동안 포스트베이킹(Post-Exposure Baking)을 실시하였다.
그 후, 2.38wt%의 테트라메틸암모늄 히드록사이드(Tetramethylammonium hydroxide : TMAH)용액을 이용하여 60초동안 현상하였다.
도 2는 본 발명의 레지스트 조성물을 사용한 경우에 나타나는 단면사진이다.
이를 참조하면, 실험결과, 약 20mJ/cm2의 도우즈(Dose)에서 0.3㎛의 선 및 공간패턴(Lines & Spaces Pattern)이 형성됨을 알 수 있다.
(ⅱ) 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트(THPMA)를 갖는 터폴리머를 이용한 레지스트 조성물의 제조
실시예 3의 (ⅱ)에서 합성한 THPMA를 갖는 터폴리머 1.0g과 트리페닐술포늄 트리플레이트 0.05g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 6.0g에 완전히 녹인 다음, 0.45, 0.2㎛의 마이크로필터를 이용하여 여과하므로써 레지스트 조성물을 제조하였다.
상기 레지스트 조성물을 HMDS(Hexamethyldisilazane)으로 처리한 Si웨이퍼의 표면에 약 0.5㎛의 두께로 코팅하였다.
이와 같이 레지스트 조성물이 코팅된 웨이퍼를 130℃의 온도에서 약 90초동안 소프트베이킹하고, 개구수(NA)가 0.45인 ArF 엑시머레이저를 조사하여 노광한 다음, 약 140℃의 온도에서 약 90초동안 포스트베이킹(Post-Exposure Baking)을 실시하였다.
그 후, 2.38wt%의 테트라메틸암모늄 히드록사이드(Tetramethylammonium hydroxide : TMAH) 용액을 이용하여 60초동안 현상하였다.
실험결과, 약 13mJ/cm2의 도우즈(Dose)에서 0.3㎛의 선 및 공간패턴(Lines & Spaces Pattern)을 얻을 수 있었다.
(ⅲ) 테트라히드로피라닐 메타크릴레이트(THPMA)를 갖는 터폴리머를 이용한 레지스트조성물의 제조
실시예 3의 (ⅱ)에서 합성한 THPMA를 갖는 터폴리머 1.0g과 메톡시디페닐요도늄 트리플레이트(Methoxydiphenyliodonium triflate) 0.05g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 6.0g에 완전히 녹인 다음, 0.45, 0.2㎛의 마이크로필터를 이용하여 여과하므로써 레지스트 조성물을 얻었다.
상기 레지스트 조성물을 HMDS(Hexamethyldisilazane)으로 처리한 Si웨이퍼의 표면에 약 0.5㎛의 두께로 코팅하였다.
이와 같이 레지스트 조성물이 코팅된 웨이퍼를 130℃의 온도에서 약 90초동안 소프트베이킹하고, 개구수(NA)가 0.45인 ArF 엑시머레이저를 조사하여 노광한 다음, 약 140℃의 온도에서 약 90초동안 포스트베이킹(Post-Exposure Baking)을 실시하였다.
그 후, 2.38wt%의 테트라메틸암모늄 히드록사이드(Tetramethylammonium hydroxide : TMAH) 용액을 이용하여 60초동안 현상하였다.
실험결과, 약 18mJ/cm2의 도우즈(Dose)에서 0.3㎛의 선 및 공간패턴(Lines & Spaces Pattern)을 얻을 수 있었다.
본 발명에 따른 레지스트 조성물을 이용하면, 통상적으로 사용되는 현상액을 사용하여 현상할 수 있으며, 건식 식각내성이 뛰어나고, 막질에 대하여 우수한 접착력을 제공한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위내에서 당분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형이 가능하다.

Claims (14)

  1. 화학식 1의 고분자 또는 상기 화학식 1의 고분자를 갖는 공중합체 이상을 포함하는 감광성 폴리머.
    화학식 1
    식중 R1은 C1∼C20의 지방족 탄화수소이며, n은 정수임.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 R1은 -CH3,-CH2CH3,n-부틸, 시클로헥실(cyclohexyl)기로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 감광성 폴리머.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 R1은 애더맨틸(Adamantyl), 노르보르닐(Norbornyl), 이소보르닐(Isobornyl)기와 같은 C7∼C20의 지환식의 지방족 탄화수소(Alicyclic Aliphatic Hydrocarbone)로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 감광성 폴리머.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1의 고분자의 중량평균분자량은 3,000∼100,000인 것을 특징으로 하는 감광성 폴리머.
  5. 화학식 2의 고분자 및 PAG(Photoacid Generator)를 포함하는 화학증폭형 레지스트조성물.
    화학식 2
    상기 식에서 R1은 C1∼C20의 지방족 탄화수소이며, m 및 n은 정수로서 n/(m+n) = 0.1∼0.5 임.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 R2는 H 또는 CH3인 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 R3는 t-부틸 또는 테트라히드로피라닐기인 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 R1은 -CH3, -CH2CH3, n-부틸, 시클로헥실기로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 R1은 애더맨틸, 노르보르닐, 이소보르닐기 등의 C7∼C20의 지환식의 지방족 탄화수소로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  10. 제 5 항에 있어서,
    상기 PAG의 함량은 상기 화학식 2의 고분자의 중량을 기준으로 하여 1.0∼20wt%인 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 화학식 2의 고분자의 중량평균분자량은 3,000∼200,000인 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 PAG는 트리아릴술포늄염(Triarylsulfonium Salts)과 디아릴요도늄염(Diaryliodonium Salts), 술폰산염(Sulfonates)으로 이루어지는 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 트리아릴술포늄염은 트리페닐술포늄 트리플레이트(Triphenylsulfonium triflate), 트리페닐술포늄 안티모네이트(Triphenylsulfonium antimonate), 2,6-디니트로벤질 술포네이트(2,6-dinitrobenzyl sulfonates), 피로갈롤 트리스(Pyrogallol tris : alkylsulfonates)로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 디아릴요도늄염은 디페닐요도늄 트리플레이트(Diphenyliodonium triflate), 디페닐요도늄 안티모네이트(Diphenyliodonium antimonate), 메톡시디페닐요도늄 트리플레이트(Methoxydiphenyliodonium triflate), 디-t-부틸디페닐요도늄 트리플레이트(Di-t-butyldiphenyliodonium triflate)등으로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화학증폭형 레지스트 조성물.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990049068A (ko) * 1997-12-11 1999-07-05 우재영 신규한 노보넨 알콜 화합물 및 그의 제조방법

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100520148B1 (ko) * 1997-12-31 2006-05-12 주식회사 하이닉스반도체 신규한바이시클로알켄유도체와이를이용한포토레지스트중합체및이중합체를함유한포토레지스트조성물
KR100274119B1 (ko) * 1998-10-08 2001-03-02 박찬구 감방사선성 레지스트 제조용 중합체 및 이를 함유하는 레지스트조성물
ATE315245T1 (de) 1999-09-17 2006-02-15 Jsr Corp Strahlungsempfindliche harzzusammensetzung
KR100413756B1 (ko) * 2000-01-19 2003-12-31 삼성전자주식회사 알킬 비닐 에테르의 공중합체를 포함하는 감광성 폴리머및 이를 포함하는 레지스트 조성물
KR100510488B1 (ko) * 2002-06-21 2005-08-26 삼성전자주식회사 아다만틸알킬 비닐 에테르의 공중합체를 포함하는 감광성폴리머 및 이를 포함하는 레지스트 조성물
US6517990B1 (en) 2000-01-19 2003-02-11 Samsung Electronics Co., Ltd. Photosensitive polymer including copolymer of alkyl vinyl ether and resist composition containing the same
US6833230B2 (en) 2000-01-19 2004-12-21 Samsung Electronics Co., Ltd. Photosensitive polymers containing adamantylalkyl vinyl ether, and resist compositions including the same
US6673513B2 (en) 2000-01-19 2004-01-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Photosensitive polymer including copolymer of alkyl vinyl ether and resist composition containing the same
US6406828B1 (en) * 2000-02-24 2002-06-18 Shipley Company, L.L.C. Polymer and photoresist compositions
AU2002255598A1 (en) * 2001-02-25 2002-09-12 Shipley Company, L.L.C. Polymers and photoresist compositions
US6696216B2 (en) * 2001-06-29 2004-02-24 International Business Machines Corporation Thiophene-containing photo acid generators for photolithography
JP4545500B2 (ja) * 2004-07-01 2010-09-15 東京応化工業株式会社 化学増幅型レジスト組成物およびレジストパターン形成方法
US8748074B2 (en) * 2010-11-24 2014-06-10 Promerus, Llc Self-imageable film forming polymer, compositions thereof and devices and structures made therefrom
KR101704474B1 (ko) 2011-12-28 2017-02-09 금호석유화학 주식회사 레지스트용 첨가제 및 이를 포함하는 레지스트 조성물

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950004908B1 (ko) * 1992-09-09 1995-05-15 삼성전자주식회사 포토 레지스트 조성물 및 이를 이용한 패턴형성방법
KR970028829A (ko) * 1995-11-10 1997-06-24 김광호 화학 증폭형 레지스트용 베이스 수지 및 그 제조 방법
KR970028828A (ko) * 1995-11-10 1997-06-24 김광호 화학 증폭형 레지스트용 네거티브 베이스 수지 및 그 제조 방법
JP3804138B2 (ja) * 1996-02-09 2006-08-02 Jsr株式会社 ArFエキシマレーザー照射用感放射線性樹脂組成物
US5843624A (en) * 1996-03-08 1998-12-01 Lucent Technologies Inc. Energy-sensitive resist material and a process for device fabrication using an energy-sensitive resist material
KR100261022B1 (ko) * 1996-10-11 2000-09-01 윤종용 화학증폭형 레지스트 조성물

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19990049068A (ko) * 1997-12-11 1999-07-05 우재영 신규한 노보넨 알콜 화합물 및 그의 제조방법

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