KR20000073111A - 포토레지스트 패턴의 형성방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 실릴레이션 공정을 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 가교 단량체로 이루어진 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물을 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성함에 있어서, 각 공정의 온도 및 시간 등의 조건을 최적화한 본 발명의 방법을 이용하면 기존의 미세 패턴 형성방법에 비하여 매우 효과적으로 4G DRAM 또는 16G DRAM 반도체 제조공정에 적용할 수 있는 초미세 패턴을 얻을 수 있다.
<화학식 1>
<화학식 2>
상기 식에서, R1, R2, R3, R5, R6, R7및 n 은 명세서에 정의한 바와 같다.

Description

포토레지스트 패턴의 형성방법{A Process for Forming Photoresist Pattern}
본 발명은 실릴레이션 공정을 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 가교 단량체로 이루어진 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물을 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성함에 있어서, 각 공정의 온도 및 시간 등의 조건을 조절함으로써 초미세 패턴을 형성하기에 최적화된 패턴 형성방법을 제공한다.
초미세 패턴을 형성할 때 예상되는 가장 큰 문제는 현상 공정시 패턴의 무너짐 현상이 발생할 수 있다는 점과 해상력이 부족하다는 점이다. 또한 100nm 이하의 초미세 회로를 사용한 4G DRAM 또는 16G DRAM 제조에 있어서, 패턴이 미세화 됨에 따라 포토레지스트의 두께가 얇아져야 패턴 형성이 가능하다. 그러나 패턴의 두께가 얇아지면 에칭이 불가능해지므로, 포토레지스트가 가져야 할 필수조건은 에칭 내성이다. 그러나 이 에칭 내성의 극복은 사실상 매우 곤란하다. 아울러 ArF 또는 EUV 등과 같은 원자외선으로 패턴을 형성할 때에는, 광학계의 광에너지에 의해 패턴이 변형되는 문제가 있다. 따라서 적은 양의 광에너지에서도 패턴 형성이 가능한 고감도의 포토레지스트의 개발이 요구된다.
상기와 같은 문제점들을 극복할 수 있는 유일한 대안은, 실릴레이션 (silylation)을 이용한 TSI 공정이다. 그러나 TSI 공정을 사용하더라도 기존의 KrF 엑시머 레이저를 사용하여 4G 또는 16G DRAM 반도체 제조공정에 적용할 수 있는 초미세 패턴을 형성하는 것을 불가능하다. 따라서 ArF를 이용한 TSI용 포토레지스트를 이용하여야 0.10㎛ L/S 이하의 초미세 패턴을 형성할 수 있다.
한편, 반도체 제조의 미세회로 형성 공정에서 고감도를 달성하기 위해, 근래에는 화학증폭성 포토레지스트가 각광을 받고 있으며, 이는 광산 발생제(photoacid generator)와 산에 민감하게 반응하는 구조의 매트릭스 고분자를 배합하여 제조된다.
이러한 포토레지스트의 작용 기전은 광산발생제가 광원으로부터 자외선 빛을 받게 되면 산을 발생시키고, 이렇게 발생된 산에 의해 매트릭스 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 가교제 반응하여 가교결합이 생겨서 빛을 받은 부분은 현상액에 녹아 없어지지 않게 된다. 이렇게 하여 마스크의 상을 기판 위에 음화상으로 남길 수 있게 된다. 이와 같은 포토리소그래피 공정에서 해상도는 광원의 파장에 의존하여 광원의 파장이 작아질수록 미세 패턴을 형성시킬 수 있다. 그러나 미세패턴 형성을 위해 노광광원의 파장이 작아 질수록 렌즈가 이 광원에 의해 변형이 일어나게 되고 수명이 짧아지는 단점이 있다.
통상의 가교제로 사용되고 있는 멜라민(melamine)은 산과 가교가 형성될 수 있는 작용기가 3개로 한정되어 있다. 또한, 가교가 형성될 때 산이 가교 결합에 의해 소비되므로 많은 양의 산을 발생시켜야 하고, 따라서 노광시 많은 양의 에너지가 필요한 단점이 있다. 이러한 단점의 극복을 위해서는 보다 강력한 가교제가 필요하고 또한 이 가교제가 화학 증폭형이므로 적은 양의 에너지에도 포토레지스트 수지와 가교가 일어나야 한다. 그러나 이러한 원리의 가교제는 개발되지 않았다.
한편, 고밀도 패턴에서는 현상액이 가교결합 부위에 스며들어, 가교결합부위가 부풀어오르는 팽윤 현상(swelling)이 나타나므로, 보다 고밀도의 패턴을 형성하기 위해서는 가교결합이 보다 치밀하게 일어나는 새로운 가교제의 도입이 요구된다.
또한, 상기 포토레지스트는 TSI 공정에 수반되는 공정 중 온도가 높은 노광후 베이크 공정과 실릴레이션 공정에 견딜 수 있는 내열성을 확보하여야 한다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점들을 해결하고자 연구를 계속하던 중, 종래의 가교제가 가지고 있던 문제점들을 해결할 수 있는 화학증폭형의 가교제가 포함되고, 내열성의 문제를 해결할 수 있는 폴리비닐 히드록시기를 가지는 수지가 포함된 포토레지스트를 개발하고, 이러한 포토레지스트를 이용하여 4G DRAM 또는 16G DRAM의 초미세 패턴을 해상하기 위한 공정을 최적화함으로써 기존의 미세 패턴에 비하여 뛰어난 초미세 패턴을 얻을 수 있는 방법을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 화학증폭형 포토레지스트를 이용하여 4G DRAM 또는 16G DRAM에 적용 가능한 초미세 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 조성물을 이용하여 본 발명의 방법으로 형성된 초미세 패턴.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 적은 양의 에너지에도 포토레지스트 수지와 가교가 일어날 수 있으며, 보다 치밀하게 가교결합을 형성하는 화학증폭형 가교제를 포함하는 포토레지스트를 이용하여, 소프트 베이크, 프리실릴레이션 베이크 및 실릴레이션 과정의 온도와 시간을 결정하고, 적절한 실릴화제를 선정하는 등, 각 공정의 조건을 조절함으로써 초미세 패턴을 형성하기에 최적화된 공정을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
(a) 가교제, 광산발생제 및 포토레지스트 중합체를 포함하는 화학증폭형 포토레지스트 조성물을 제조하는 단계;
(b) 기판 상에 상기 포토레지스트 조성물을 도포하여 포토레지스트 막을 형성하는 단계;
(c) 상기 포토레지스트 막을 노광하는 단계;
(d) 상기 포토레지스트 막에 대하여 실릴레이션 공정을 수행하여 실릴레이션 막을 형성하는 단계;
(e) 상기 실릴레이션 막을 패터닝하는 단계; 및
(f) 상기 실릴레이션 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 포토레지스트 막을 패터닝하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴 형성방법을 제공하는데, 이 때 상기 가교제는 하기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 가교제 단량체를 포함한다.
<화학식 1>
상기 식에서,
R1및 R2는 각각 같거나 다르며, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 및 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈로 이루어진 군에서 선택된 것이며,
R3는 수소 또는 메틸이다.
<화학식 2>
상기 식에서,
R5및 R6는 각각 같거나 다르며, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 및 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈로 이루어진 군에서 선택된 것이며,
R7은 수소 또는 메틸이고,
n 은 2 내지 10 중에서 선택된 정수이다.
구체적으로, 상기 가교제는 화학식 3 내지 화학식 8의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
<화학식 3>
<화학식 4>
<화학식 5>
<화학식 6>
<화학식 7>
<화학식 8>
상기 식들에서,
R1, R2, R3, R5, R6, R7및 n 은 상기 화학식 1 및 화학식 2에서 정의한 바와 같으며,
R4는 수소 또는 메틸이다.
보다 구체적으로, 상기 가교제는 하기 화학식 9 내지 화학식 20의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
<화학식 9>
<화학식 10>
<화학식 11>
<화학식 12>
<화학식 13>
<화학식 14>
<화학식 15>
<화학식 16>
<화학식 17>
<화학식 18>
<화학식 19>
<화학식 20>
상기 식들에서, R4는 수소 또는 메틸이다.
상기에서, 화학식 5, 7, 13, 14, 17 및 18의 화합물의 a 는 10 내지 95몰%이고 b 는 5 내지 90몰%이며; 화학식, 6, 8, 15, 16, 19 및 20의 a 는 10 내지 95몰%이고 b는 5 내지 90몰%인 것이 바람직하다.
상기의 가교제들은 산이 촉매로 작용하는 화학증폭형의 가교제이며, 가교반응의 원리 및 공정을 하기 반응식 1 및 반응식 2에 나타내었다.
<반응식 1>
<반응식 2>
상기 본 발명의 패턴 형성방법에 있어서, (b) 단계 후에, 용매의 제거를 위해 90 내지 180℃의 온도에서 30 내지 300 초 동안 소프트 베이크 하는 것이 바람직하다.
또한 (c) 단계의 노광은 ArF, KrF, EUV, E-빔 및 X-레이로 이루어진 군으로부터 선택되는 광원을 이용하여 수행되는 것이 바람직하다.
또한 (c) 단계 후에, 포토레지스트의 경화를 위해 90 내지 250 ℃의 온도에서 30 내지 300 초 동안 프리실릴레이션 베이크 하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 (d) 단계의 실릴레이션 공정은 실릴화제 (silylation agent)를 이용하여 90 내지 250 ℃의 온도에서 30 내지 300 초 동안 액상 또는 기상에서 수행되는데, 실릴화제는 헥사메틸 디실라잔, 테트라메틸 디실라잔, 비스디메틸아미노 디메틸실란, 비스디메틸아미노 메틸실란, 디메틸실릴 디메틸아민, 디메틸실릴 디에틸아민, 트리메틸실릴 디메틸아민, 트리메틸실릴 디에틸아민 및 디메틸아미노 펜타메틸디실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한 (e) 단계 및 (f) 단계의 패터닝은
(ｉ) 불소계 또는 염소계 가스와 산소계 가스의 혼합 가스로 1∼100초 동안 건식 현상하여 실릴레이션된 층을 현상하는 단계;
(ⅱ) 산소계 또는 이산화탄소계 가스의 혼합가스로 10∼500초 동안 (f) 단계에서 현상되지 않은 나머지 부분을 건식 현상하는 단계; 및
(ⅲ) 상기 (ⅱ) 단계의 결과물을 10 내지 80% 오버 에칭하는 단계로 이루어진다.
본 발명에서 사용되는 상기 포토레지스트 중합체는 온도가 높은 노광후 베이크 공정과 실릴레이션 공정에 견디는 내열을 가지는 것으로서, 폴리비닐히드록시가 도입된 하기 화학식 21의 화합물이다.
<화학식 21>
상기 식에서 A, B, C 및 D는 수소, 염소, 불소, 혹은 메틸기 이다.
상기 화학식 21 중합체는 폴리(히드록시 스티렌); 폴리(디클로로 히드록시 스티렌); 폴리(히드록시 메틸레이트 히드록시 스티렌); 폴리(히드록시 스티렌/디클로로 히드록시 스티렌) 및 폴리(히드록시 스티렌/디클로로 히드록시 스티렌/히드록시 메틸레이트 히드록시 스티렌) 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 포토레지스트 조성물에서, 가교제 : 포토레지스트 공중합체의 혼합비는 10∼90 : 10∼90 인 것이 바람직하다.
또한 본 발명에서는 본 발명의 패턴 형성방법에 의해 제조된 반도체 소자를 제공한다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 단 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
Ⅰ. 실릴레이션용 포토레지스트 조성물의 제조
실시예 1
폴리(히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(3,3'-디메톡시 프로펜) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
실시예 2
폴리(히드록시 스티렌/디클로로 히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(3,3'-디메톡시 프로펜/아크릴산) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
실시예 3
폴리(히드록시 스티렌/디클로로 히드록시 스티렌/히드록시 메틸레이트 히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(3,3'-디에톡시 프로펜) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
실시예 4
폴리(히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(3,3'-디에톡시 프로펜/아크릴산) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
실시예 5
폴리(디클로로 히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(1,3-디옥소란) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
실시예 6
폴리(히드록시 메틸레이트 히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(1,3-디옥산) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
실시예 7
폴리(히드록시 메틸레이트 히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(3,3'-디메톡시 프로펜/말레익 안하이드라이드) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
실시예 8
폴리(히드록시 스티렌) 10g과 화학증폭형 가교제인 폴리(3,3'-디메톡시 프로펜/말레익 안하이드라이드) 6g을 64g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.32g을 넣어준 후 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 실릴레이션용 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
Ⅱ. 실릴레이션 공정을 이용한 미세 패턴 형성방법
실시예 9
상기 실시예 1에서 제조한 실릴레이션 포토레지스트 조성물을 기판 표면에 코팅시킨 후, 60 내지 170℃에서 30 내지 300초 동안 용매 제거를 위하여 소프트 베이크 시킨 후, ArF 노광장비를 이용하여 노광시켰다. 그 후 60 내지 250℃에서 30 내지 300초 동안 포토레지스트의 경화와 산의 확산을 위하여 실릴레이션 프리베이크를 실시한 후, 실릴화제로 테트라메틸 디실라잔을 이용하여 170℃에서 90초 동안 실릴레이션을 수행하였다. 그런 다음 C2F6또는 CF4의 불소계 가스와 O2의 산소계 가스의 혼합 비율 1:3 내지 1:8의 가스를 이용하여 비노광 부위에 실리콘 옥사이드 층을 형성하고, 이 층을 배리어 (barrier)로 산소계 플라즈마를 이용하여 노광 부위를 식각하는 건식 식각 공정을 이용하여 초미세 패턴을 형성하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 적은 양의 에너지에도 포토레지스트 수지와 가교가 일어날 수 있으며, 보다 치밀하게 가교결합을 형성하는 화학증폭형 가교제를 포함함과 동시에, 내열성이 우수한 중합체를 포함하는 포토레지스트 조성물을 이용함으로써 종래의 화학증폭형 포토레지스트가 가진 단점을 해결하였으며, 본 발명의 화학증폭형 포토레지스트를 이용한 패턴 형성방법은 소프트 베이크, 프리실릴레이션 베이크 및 실릴레이션 과정의 온도와 시간을 결정하고, 적절한 실릴화제를 선정하는 등, 각 공정의 조건을 조절함으로써 초미세 패턴을 형성하기에 최적화된 공정이다.

Claims (14)

  1. (a) 가교제, 광산발생제 및 포토레지스트 중합체를 포함하는 화학증폭형 포토레지스트 조성물을 제조하는 단계;
    (b) 기판 상에 상기 포토레지스트 조성물을 도포하여 포토레지스트 막을 형성하는 단계;
    (c) 상기 포토레지스트 막을 노광하는 단계;
    (d) 상기 포토레지스트 막에 대하여 실릴레이션 (silylation) 공정을 수행하여 실릴레이션 막을 형성하는 단계;
    (e) 상기 실릴레이션 막을 패터닝하는 단계; 및
    (f) 상기 실릴레이션 패턴을 식각 마스크로 하여 상기 포토레지스트 막을 패터닝하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴 형성방법에 있어서, 상기 가교제는 하기 화학식 1 및 화학식 2의 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 가교 단량체를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
    <화학식 1>
    상기 식에서,
    R1및 R2는 각각 같거나 다르며, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 및 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈로 이루어진 군에서 선택된 것이며,
    R3는 수소 또는 메틸이다.
    <화학식 2>
    상기 식에서,
    R5및 R6는 각각 같거나 다르며, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 및 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈로 이루어진 군에서 선택된 것이며,
    R7은 수소 또는 메틸이고,
    n 은 2 내지 10 중에서 선택된 정수이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 가교제는 화학식 3 내지 화학식 8의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
    <화학식 3>
    <화학식 4>
    <화학식 5>
    <화학식 6>
    <화학식 7>
    <화학식 8>
    상기 식들에서,
    R1, R2, R5및 R6는 각각 같거나 다르며, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤, 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 알킬; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 에스테르; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 케톤; 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 카르복실산; 및 한 개 이상의 히드록시기를 포함하는 탄소수 1 내지 10의 주쇄 또는 측쇄 치환된 아세탈로 이루어진 군에서 선택된 것이며,
    R3, R4및 R7은 각각 같거나 다르며, 수소 또는 메틸이고,
    n 은 2 내지 10 중에서 선택된 정수이다.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 가교제는 하기 화학식 9 내지 화학식 20의 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
    <화학식 9>
    <화학식 10>
    <화학식 11>
    <화학식 12>
    <화학식 13>
    <화학식 14>
    <화학식 15>
    <화학식 16>
    <화학식 17>
    <화학식 18>
    <화학식 19>
    <화학식 20>
    상기 식에서, R4는 수소 또는 메틸이다.
  4. 제 2 항에 있어서,
    화학식 5, 7, 13, 14, 17 및 18의 화합물의 a 는 10 내지 95 몰%이고 b 는 5 내지 95 몰%이며; 화학식, 6, 8, 15, 16, 19 및 20의 a 는 10 내지 95 몰%이고 b는 5 내지 90 몰%인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    (b) 단계 후에, 용매의 제거를 위해 90 내지 180℃의 온도에서 30 내지 300 초 동안 소프트 베이크 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    (c) 단계는 ArF, KrF, EUV, E-빔 및 X-레이로 이루어진 군으로부터 선택되는 광원을 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    (c) 단계 후에, 포토레지스트의 경화를 위해 90 내지 250 ℃의 온도에서 30 내지 300 초 동안 프리실릴레이션 베이크 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    (d) 단계의 실릴레이션 공정은 실릴화제 (silylation agent)를 이용하여 90 내지 250 ℃의 온도에서 30 내지 300 초 동안 액상 또는 기상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    실릴화제는 헥사메틸 디실라잔, 테트라메틸 디실라잔, 비스디메틸아미노 디메틸실란, 비스디메틸아미노 메틸실란, 디메틸실릴 디메틸아민, 디메틸실릴 디에틸아민, 트리메틸실릴 디메틸아민, 트리메틸실릴 디에틸아민 및 디메틸아미노 펜타메틸디실란으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    (e) 단계 및 (f) 단계의 패터닝은
    (ｉ) 불소계 또는 염소계 가스와 산소계 가스의 혼합 가스로 1∼100초 동안 건식 현상하여 실릴레이션된 층을 현상하는 단계;
    (ⅱ) 산소계 또는 이산화탄소계 가스의 혼합가스로 10∼500초 동안 (f) 단계에서 현상되지 않은 나머지 부분을 건식 현상하는 단계; 및
    (ⅲ) 상기 (ⅱ) 단계의 결과물을 10 내지 80% 오버 에칭하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 포토레지스트 중합체는 하기 화학식 21의 화합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
    <화학식 21>
    상기 식에서 A, B, C 및 D는 수소, 염소, 불소, 혹은 메틸기 이다.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 중합체는 폴리(히드록시 스티렌); 폴리(디클로로 히드록시 스티렌); 폴리(히드록시 메틸레이트 히드록시 스티렌); 폴리(히드록시 스티렌/디클로로 히드록시 스티렌) 및 폴리(히드록시 스티렌/디클로로 히드록시 스티렌/히드록시 메틸레이트 히드록시 스티렌) 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  13. 제 1항에 있어서,
    가교제 : 포토레지스트 공중합체의 혼합비는 10∼90 : 10∼90 인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  14. 제 1항에 기재된 방법에 의해 제조된 반도체 소자.
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