KR20060089368A - 반사방지용 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및이를 포함하는 포토레지스트 조성물 - Google Patents

반사방지용 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및이를 포함하는 포토레지스트 조성물 Download PDF

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KR20060089368A
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Abstract

본 발명은 반사방지막용 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리소그래피 공정 시에 포토레지스트 막 하부에서 발생된 정재파(standing wave)의 영향으로 패턴이 붕괴(collapse)되는 것을 방지하기 위하여, 반사광을 흡수할 수 있는 작용기를 가지는 하기 화학식 1로 표시되는 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112005006720295-PAT00001
(상기 식에서,
R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고, R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며, n은 0 내지 5 의 정수이다).

Description

반사방지용 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물{Photoresist Monomer for Bottom Anti-Reflection Layer, Photoresist Polymer and Photoresist Composition Comprising the Same}
도 1a 및 도 1b는 종래 포토레지스트 조성물을 이용한 포토레지스트 패턴 형성 방법을 도시한 단면도.
도 2는 종래 유기반사방지막을 이용한 포토레지스트 패턴 형성 방법을 도시한 단면도.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 포토레지스트 조성물을 이용한 포토레지스트 패턴 형성 방법을 도시한 단면도.
도 4 는 실시예 1로 얻어진 화학식 1의 화합물의 1H NMR.
< 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 >
1, 21 : 피식각층 3 : 포토레지스트막
5, 25 : 노광원 6 : 노광 마스크
7, 27 : 비노광 영역 9, 29 : 정재파
11 : 붕괴된 포토레지스트 패턴 15 : 유기반사방지막
23 : 본 발명의 포토레지스트 조성물을 이용한 포토레지스트막
26 : HTPS 마스크
31 : 표면적이 적은 포토레지스트 패턴
본 발명은 반사방지막용 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리소그래피 공정 시에 포토레지스트막 하부에서 발생된 정재파(standing wave)의 영향으로 패턴이 붕괴(collapse)되는 것을 방지하기 위하여, 반사광을 흡수할 수 있는 작용기를 가지는 하기 화학식 1로 표시되는 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.
현재, 반도체 장치의 제조 기술의 발달과 메모리 소자의 응용 분야가 확장되면서, 반도체 소자를 점점 고집적화의 대용량 메모리 소자로 제조하기 위한 방법의 개발이 요구되고 있다. 이와 같은 방법 중 하나는 게이트(gate) 및 비트 라인(bit-line)과 같은 라인 패터닝 공정이나, 비트라인 콘택(bit-line contact)과 같은 콘택홀 공정 시에 필수로 적용되는 리소그래피 공정이다.
상기 리소그래피 공정은 현재 반도체 소자의 패턴 선폭(critical dimension; CD)을 0.01㎛ 이하로 형성하기 위하여 I-line 또는 KrF 광원 대신 짧은 단파장을 가지는 화학증폭형 원자외선(DUV: Deep Ultra Violet) 광원의 ArF(193nm) 또는 VUV(157nm) 광원을 노광원으로 사용한다. 또한, 상기 리소그래피 공정 개발은 상기 노광원에 적합한 고해상도(resolution)의 화학증폭형 포토레지스트(Chemically Amplified Photoresist) 물질의 개발도 함께 이루어져야 한다.
한편, 일반적인 화학증폭형 포토레지스트의 경우 원자외선 광원에 대한 흡수도가 낮기 때문에, 리소그래피 공정 시에 포토레지스트막 하부에서 광학적 성질과 포토레지스트 두께의 변동에 의한 정재파 및 회절광 등이 발생되어 포토레지스트 패턴의 표면적이 변화된다.
즉, 도 1a에 도시한 바와 같이 피식각층(1) 상에 포토레지스트막(3)을 형성한 다음, 노광 공정을 수행하면 포토레지스트막 내부에 노광 영역과 노광 마스크(6)에 의한 비노광 영역(7)이 형성된다.
이때, 상기 노광 영역의 포토레지스트막(3) 하부에서는 투과된 노광원(5)이 산란되거나 반사되어 정재파(9)가 발생된다. 상기 정재파(9)는 패턴 밀도가 높은 영역보다, 패턴 밀도가 낮은 영역에서 더 많이 발생된다.
상기 발생된 정재파에 의해 상기 비노광 영역(7)의 측면부가 손상되어 표면적이 증가되면, 후속 현상 공정을 수행하는 동안 도 1b에서 도시한 바와 같이 패턴이 붕괴(11)된다.
이러한 단점을 개선하기 위하여, 최근에는 도 2에 도시한 바와 같이 포토레지스트막(3)을 형성하기 전에 상기 피식각층(1) 상부에 노광원에 대한 흡수도가 높은 유기반사방지막(bottom anti-reflection layer; 이하“BARC”이라 칭함)(15)을 임계층(critical layer)으로 형성한다.
하지만, 상기 BARC은 식각 내성이 포토레지스트막보다 높기 때문에, 고집적화 된 패턴을 형성하기 위해 포토레지스트막의 형성 두께를 감소시키는 경우, 패턴 형성 공정이 종결된 후에도 상기 BARC이 제거되지 않고 피식각층 상부에 잔류하여 안정한 후속 공정을 수행할 수 없다.
그 뿐 아니라, 0.10㎛ 이하의 비아(via) 콘택홀과 같은 금속층 패턴 형성 공정 시에 노칭(notching)이 적은 패턴을 형성하기 위하여 BARC으로 티타늄 질화막(TiN) 대신 ArF 광원에 적합한 실리콘 산화질화막(SiON)을 이용하는 경우, 포토레지스트막보다 높은 식각 내성을 가지는 SiON막에 의해 패턴이 완전히 개구(open)되지 못한다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점에 대한 연구를 하던 중 BARC을 형성하지 않고도 정재파를 감소시킬 수 있을 만큼 높은 해상도(resolution)를 가지는 새로운 개념의 포토레지스트 물질을 개발하여 본 발명을 완성하였다.
본 발명은 포토레지스트 패턴을 형성하기 위한 노광 공정 시에, BARC을 형성하지 않고도 안정한 패턴을 형성할 수 있는 반사방지용 포토레지스트 단량체 및 포토레지스트 중합체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에서는 상기 포토레지스트 중합체를 포함하는 포토레지스트 조성물 및 이를 이용한 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는
하기 화학식 1로 표시되는 포토레지스트 단량체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112005006720295-PAT00002
상기 식에서,
R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고,
R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며,
n은 0 내지 5 의 정수이다.
이때, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 1a로 표시되는 바와 같이 R1이 수소이고, n이 0인 아세트산-8-비닐-2,3,5,6,6a,7,8,9-옥타하이드로-벤조[데]크로멘-4-일 에스터 (acetic acid-8-vinyl-2,3,5,6,6a,7,8,9-octahydro-benzo[de]chromen-4-yl ester)인 것이 바람직하다.
[화학식 1a]
Figure 112005006720295-PAT00003
상기 화학식 1 의 화합물을 하기 식 1에 기재한 우드워드-피셔(WOODWARD-FISHER) 법칙에 따라 UV 스펙트럼(spectrum)의 214nm 파장에서 최대 245nm의 흡수율(λmax)을 가지는 것을 알 수 있다(introduction to spectroscopy/west washington Univ. Belingham, Washington).
[식 1]
λmax = [trans diene : 214nm] + [ring residue : 4x5] + [exocyclic double bond : 5] + [-OR : 1x5] = 245nm
그리고 상기 화학식 1 의 화합물을 일반적인 포토레지스트 중합체와 가교 반응시키면, 전자를 끄는(electron withdrawing) 그룹의 적색 이동(red shift)에 의하여 포토레지스트 중합체는 ∼248nm에서 최대 흡수율을 갖는다.
또한, 본 발명에서는 주쇄(main chain)로 상기 화학식 1 의 화합물 및 하기 화학식 2 내지 4의 화합물 중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 중합반복단위(polymerization repeating unit)로 포함하는 포토레지스트 중합체를 제공한다.
[화학식 2]
Figure 112005006720295-PAT00004
[화학식 3]
Figure 112005006720295-PAT00005
[화학식 4]
Figure 112005006720295-PAT00006
상기 식에서,
R2는 C3∼10의 직쇄 또는 측쇄의 에스테르 또는 C3∼10의 직쇄 또는 측쇄의 에테르이다.
이때, 본 발명의 포토레지스트 중합체 내에 포함되는 상기 화학식 1의 화합물의 함량은 포토레지스트 중합체를 합성한 후의 UV(248nm)에 대한 투과도 즉, 흡수율에 의해 조절될 수 있는데, 바람직하게는 본 발명의 중합체의 총 중량에 대해 2∼10 중량%로 포함된다. 만약, 상기 화학식 1의 화합물이 포토레지스트 중합체 총 중량에 대해 10중량% 초과하여 첨가되는 경우 포토레지스트 중합체의 해상도가 낮아지고, 2 중량% 미만으로 첨가되는 경우 정재파를 감소시키는 효과가 낮아진다.
한편, 상기 화학식 1의 화합물을 포함하는 본 발명의 포토레지스트 중합체의 총 분자량은 6,000∼8,500인 것이 바람직하다.
또한, 상기 본 발명의 포토레지스트 중합체는 하기 화학식 5의 중합반복단위를 포함한다.
[화학식 5]
Figure 112005006720295-PAT00007
상기 식에서,
R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고,
R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며,
n은 0 내지 5 의 정수이다.
상기 화학식 5의 화합물은 바람직하게 하기 화학식 6의 화합물로 나타낼 수 있다.
[화학식 6]
Figure 112005006720295-PAT00008
또한, 본 발명에서는
(a) 상기 화학식 1의 화합물, 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 중합 용매에 혼합하는 단계;
(b) 상기 혼합물을 중합개시제 존재 하에서 중합 반응시켜 하기 화학식 7의 화합물을 얻는 단계; 및
(c) 하기 화학식 7의 화합물과 하기 화학식 8의 화합물 및 1-에톡시 에탄올을 촉매 존재 하에서 반응시켜 상기 화학식 5의 화합물을 얻는 단계를 포함하는 포토레지스트 중합체의 제조 방법을 제공한다.
[화학식 7]
Figure 112005006720295-PAT00009
[화학식 8]
Figure 112005006720295-PAT00010
상기 식에서,
R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고,
R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며,
n은 0 내지 5 의 정수이다.
이때, 상기 (a) 단계의 중합 용매는 사이클로헥사논, 사이클로펜타논, 테트라하이드로퓨란, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 메틸에틸케톤, 벤젠, 톨루엔 및 자일렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매이고, 상기 (b) 단계의 중합개시제는 특별히 제한되지 않으나 트리에틸아민(triethylamine)이 바람직하며, 상기 (c) 단계의 촉매 또한 특별히 제한되지 않으나 염산(HCl)이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 상기와 같은 방법으로 제조된 포토레지스트 중합체와, 광산발생제 및 유기용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 제조한다.
상기 광산발생제는 빛에 의해 산을 발생할 수 있는 화합물이면 특별한 제한이 없으나, US 5,212,043 (1993. 5. 18), WO 97/33198 (1997. 9. 12), WO 96/37526 (1996. 11. 28), EP 0794458 (1997. 9. 10), EP 0789278 (1997. 8. 13), US 5,750,680 (1998. 5. 12), US 6,051,678 (2000. 4. 18), GB 2,345,286 A (2000. 7. 5), US 6,132,926 (2000. 10. 17), US 6,143,463 (2000. 11. 7), US 6,150,069 (2000. 11. 21), US 6.180.316 B1 (2001. 1. 30), US 6,225,020 B1 (2001. 5. 1), US 6,235,448 B1 (2001. 5. 22) 및 US 6,235,447 B1 (2001. 5. 22)등에 개시된 것으로, 황화염계 또는 오니움염계 화합물을 주로 사용한다. 특히, 157nm 및 193nm에서 흡광도가 적은 프탈이미도트리플루오로 메탄술포네이트(phthalimidotrifluoromethane sulfonate), 디니트로벤질토실레이트(dinitrobenzyltosylate), n-데실디술폰(n-decyl disulfone), 나프틸 이미도트리플루오로 메탄술포네이트(naphthylimido trifluoromethane sulfonate), 디페닐요도염 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요도염 헥사플루오로 아르세네이트, 디페닐요도염 헥사플루오로 안티모네이트, 디페닐파라메톡시페닐술포늄 트리플레이트, 디페닐파라톨루에닐술포늄 트리플레이트, 디페닐파라이소부틸페닐술포늄 트리플레이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로 아르세네이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로 안티모네이트, 트리페닐술포늄 트리플레이트 및 디부틸나프틸술포늄 트리플레이트로 이루어 진 군으로부터 하나 이상 선택된 광산발생제를 사용할 수 있다. 상기 광산발생제는 상기 포토레지스트 중합체에 대해 0.05 내지 10중량%의 비율로 사용되는 것이 바람직한데, 광산발생제가 0.05중량% 미만으로 사용되면 광에 대한 포토레지스트의 민감도가 취약하게 되고, 10중량% 초과 사용되면 광산발생제가 원자외선을 많이 흡수하고 산이 다량 발생되어 단면이 좋지 않은 패턴을 얻게 된다.
또한, 상기 유기용매 또한 특별히 제한되지 않으나, US 5,212,043 (1993. 5. 18), WO 97/33198 (1997. 9. 12), WO 96/37526 (1996. 11. 28), EP 0 794 458 (1997. 9. 10) EP 0 789 278 (1997. 8. 13), US 5,750,680 (1998. 5. 12), US 6,051,678 (2000. 4. 18), GB 2,345,286 A (2000. 7. 5), US 6,132,926 (2000. 10. 17), US 6,143,463 (2000. 11. 7), US 6,150,069 (2000. 11. 21), US 6.180.316 B1 (2001. 1. 30), US 6,225,020 B1 (2001. 5. 1), US 6,235,448 B1 (2001. 5. 22) 및 US 6,235,447 B1 (2001. 5. 22) 등에 개시된 것을 사용하되, 바람직하게는 디에틸렌글리콜디에틸에테르 (diethylene glycol diethyl ether), 에틸 3-에톡시프로피오네이트(ethyl 3-ethoxypropionate), 메틸 3-메톡시 프로피오네이트(methyl 3-methoxypropionate), 사이클로헥사논 (cyclohexanone), 프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트, n-헵타논 (n-heptanone), 에틸 락테이트 및 사이클로펜타논 등으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 사용한다. 상기 유기용매는 원하는 두께의 포토레지스트막을 얻기 위하여 상기 포토레지스트 중합체에 대해 500 내지 2000중량% 비율로 사용되는데, 예컨대 포토레지스트 중합체에 대해 1000중량%를 사용하는 경우 얻어지는 포토레지스트 두께는 약 0.25㎛ 이다.
또한, 본 발명에서는 하기와 같은 단계로 이루어지는 포토레지스트 패턴 형성방법을 제공한다.
(a) 전술한 본 발명의 포토레지스트 조성물을 피식각층 상부에 도포하여 포토레지스트막을 형성하는 단계;
(b) 상기 포토레지스트막을 노광하는 단계;
(c) 상기 노광 된 포토레지스트막을 베이크하는 단계; 및
(d) 상기 결과물을 현상하여 원하는 패턴을 얻는 단계.
상기 방법은 노광 전에 베이크 공정을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 노광 전 및 노광 후 베이크 공정은 70 내지 200℃에서 수행된다.
상기 노광 공정은 노광원으로 KrF, ArF, EUV(Extreme Ultra Violet), VUV (Vacuum Ultra Violet), E-빔, X-선 또는 이온빔을 이용하여, 1 내지 100mJ/cm2의 노광에너지로 수행되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 (d) 단계의 현상은 알칼리 현상액, 예를 들면 0.01 내지 5중량%의 TMAH 수용액을 이용하여 수행하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에서는 상기 패턴 형성방법에 의해 제조된 반도체 소자를 제공한다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 기판에서 반사되는 과량의 반사광을 흡수할 수 있는 작용기(chromophore)를 가지는 상기 화학식 1 의 화합물을 주쇄에 포함하는 포토레지스트 중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물을 제공하고, 이 를 이용하는 패턴 형성 방법을 제공함으로써, 포토레지스트막 하부에 BARC을 형성하지 않아도 노광 공정 시에 포토레지스트막 하부에서 발생되는 정재파의 양을 감소시켜 안정한 패턴을 형성할 수 있다.
특히, HTPS 마스크(Half Tone Phase Shift Mask)를 사용하는 리소그래피 공정으로 금속층 패턴을 형성할 때, 본 발명의 포토레지스트 조성물을 이용함으로써 사이드 로브(side lobe) 패턴의 임계 에너지(threshold energy; Eth)를 높여 탑 로스(top-loss)를 감소시키므로, 보다 이상적인 패턴을 형성할 수 있다.
즉, 도 3a에 도시한 바와 같이 피식각층(21) 상에 본 발명의 포토레지스트층(23)을 형성한 다음, HTPS 마스크(26)를 이용하여 상기 포토레지스트층을 노광시키면 포토레지스트막 내에 노광 영역과 비노광 영역(27)이 형성된다.
이때, 본 발명이 포토레지스트층은 과량의 반사광을 흡수할 수 있는 작용기를 가지는 화합물을 포함하고 있기 때문에, 포토레지스트층(23) 하부에서 정재파(29)가 발생되는 것을 막아 패턴 측면의 손상 정도를 감소시키므로, 도 3b에서 도시한 바와 같이 후속 현상 공정 후에도 붕괴되지 않는 패턴(31)을 얻을 수 있다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 단 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
I. 포토레지스트 중합체의 제조
실시예 1.
상기 화학식 1a의 화합물(1mol), 상기 화학식 2의 화합물(6mol) 및 상기 화학식 3의 화합물(3mol)을 테트라하이드로퓨란(THF)(0.5ml)에 녹인 후, 트리에틸아 민(0.2mol)을 첨가하고 상온에서 5시간동안 교반시켜 상기 화학식 7의 화합물(R1=H, n=0)(1258g)이 포함된 혼합물을 얻었다.
상기 화학식 7의 화합물(1258g)이 포함된 혼합물에 상기 화학식 8의 화합물(536g)과 1-에톡시 에탄올(432g)을 첨가한 다음, 1-헵타놀에 용해시킨 HCl을 촉매로 소량 더 첨가하여 교반하였다. 반응 종결 후, THF를 제거하고 물로 세척(washing)한 다음, 남아있는 혼합물을 진공 건조시켜 상기 화학식 6의 화합물을 얻었다(수율 68 %)(도 4 참조).
Ⅱ. 포토레지스트 조성물의 제조 및 패턴 형성
실시예 2.
상기 실시예 1에서 제조한 화학식 6의 화합물(2g)과 광산발생제인 프탈이미도트리플루오로 메탄술포네이트(0.024g) 및 트리페닐술포늄 트리플레이트(0.06g)를 프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트(PGMEA)(30g)에 녹인 후 0.20㎛ 필터로 여과시켜 포토레지스트 조성물을 얻었다.
상기 포토레지스트 조성물을 실리콘 웨이퍼의 피식각층 상부에 스핀 코팅하여 포토레지스트 박막을 제조한 다음, 130℃의 오븐 또는 열판에서 90초간 소프트 베이크를 하고, ArF 레이저 노광장비로 노광한 후 130℃에서 90초간 다시 베이크 하였다. 이렇게 베이크한 웨이퍼를 2.38중량% TMAH 수용액에서 40초간 침지하여 현상함으로써 70㎛의 L/S 패턴을 형성하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에서는 과량의 반사광을 흡수할 수 있는 작용기를 가지는 포토레지스트 단량체, 포토레지스트 중합체 및 이를 포함하는 포토레지스트 조성물을 제공하고, 이를 이용하여 패턴 형성 공정을 수행함으로써, 노광 공정 시에 포토레지스트막 하부에 BARC을 형성하지 않아도 정재파가 발생되는 것을 방지할 수 있다. 따라서 포토레지스트 패턴의 표면적을 감소시킴으로써, 후속 현상 공정 시에 패턴이 붕괴되는 것을 막을 수 있다.

Claims (18)

  1. 하기 화학식 1의 화합물로 표시되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 단량체:
    [화학식 1]
    Figure 112005006720295-PAT00011
    (상기 식에서,
    R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고,
    R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며,
    n은 0 내지 5 의 정수이다).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식 1a의 화합물로 표시되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 단량체.
    [화학식 1a]
    Figure 112005006720295-PAT00012
  3. 주쇄(main chain)로 하기 화학식 1 의 화합물 및 하기 화학식 2 내지 4의 화합물로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 중합반복단위(polymerization repeating unit)로 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체:
    [화학식 1]
    Figure 112005006720295-PAT00013
    [화학식 2]
    Figure 112005006720295-PAT00014
    [화학식 3]
    Figure 112005006720295-PAT00015
    [화학식 4]
    Figure 112005006720295-PAT00016
    (상기 식에서,
    R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고,
    R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며,
    R2는 C3∼10의 직쇄 또는 측쇄의 에스테르 또는 C3∼10의 직쇄 또는 측쇄의 에테르이며,
    n은 0 내지 5 의 정수이다).
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 포토레지스트 중합체의 총 중량에 대해 2∼10 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 포토레지스트 중합체의 총 분자량은 6,000∼8,500인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 포토레지스트 중합체는 하기 화학식 5의 화합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체:
    [화학식 5]
    Figure 112005006720295-PAT00017
    (상기 식에서,
    R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고,
    R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며,
    n은 0 내지 5 의 정수이다).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 화학식 5의 화합물은 하기 화학식 6의 화합물로 표시되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체.
    [화학식 6]
    Figure 112005006720295-PAT00018
  8. (a) 하기 화학식 1의 화합물, 화학식 2의 화합물 및 화학식 3의 화합물을 중합 용매에 혼합하는 단계;
    (b) 상기 혼합물을 중합개시제 존재 하에서 중합 반응시켜 하기 화학식 7의 화합물을 얻는 단계; 및
    (c) 하기 화학식 7의 화합물과 하기 화학식 8의 화합물 및 1-에톡시 에탄올을 촉매 존재 하에서 반응시켜 하기 화학식 5의 화합물을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체의 제조 방법:
    [화학식 1]
    Figure 112005006720295-PAT00019
    [화학식 2]
    Figure 112005006720295-PAT00020
    [화학식 3]
    Figure 112005006720295-PAT00021
    [화학식 5]
    Figure 112005006720295-PAT00022
    [화학식 7]
    Figure 112005006720295-PAT00023
    [화학식 8]
    Figure 112005006720295-PAT00024
    (상기 식에서,
    R은 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이고,
    R1은 수소 또는 C1∼5의 직쇄 또는 측쇄의 알킬이며,
    n은 0 내지 5 의 정수이다.).
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 (a) 단계의 중합 용매는 사이클로헥사논, 사이클로펜타논, 테트라하이드로퓨란, 디메틸포름아미드, 디메틸설폭사이드, 디옥산, 메틸에틸케톤, 벤젠, 톨루엔 및 자일렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 용매인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체의 제조 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 (b) 단계의 중합개시제는 트리에틸아민이고, 상기 (c) 단계의 촉매는 염산(HCl)인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 중합체의 제조 방법.
  11. 제 3 항 기재의 포토레지스트 중합체, 광산발생제 및 유기용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광산발생제는 프탈이미도트리플루오로 메탄술포네이트, 디니트로벤질토실레이트, n-데실디술폰, 나프틸 이미도트리플루오로 메탄술포네이트, 디페닐요도 염 헥사플루오로포스페이트, 디페닐요도염 헥사플루오로 아르세네이트, 디페닐요도염 헥사플루오로 안티모네이트, 디페닐파라메톡시페닐술포늄 트리플레이트, 디페닐파라톨루에닐술포늄 트리플레이트, 디페닐파라이소부틸페닐술포늄 트리플레이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로 아르세네이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로 안티모네이트, 트리페닐술포늄 트리플레이트 및 디부틸나프틸술포늄 트리플레이트로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 광산발생제는 포토레지스트 중합체에 대해 0.05 내지 10 중량%인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 유기용매는 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 메틸 3-메톡시 프로피오네이트, 사이클로헥사논, 프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트, n-헵타논, 에틸 락테이트 및 사이클로펜타논으로 이루어진 군으로부터 하나 이상 선택된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 유기용매는 포토레지스트 중합체에 대해 500 내지 2000중량%인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  16. (a) 제 11 항 기재의 포토레지스트 조성물을 피식각층 상부에 도포하여 포토레지스트막을 형성하는 단계;
    (b) 상기 포토레지스트막을 노광하는 단계;
    (c) 상기 노광 된 포토레지스트막을 베이크하는 단계; 및
    (d) 상기 결과물을 현상하여 원하는 패턴을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 베이크 공정은 70 내지 200℃에서 수행되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  18. 제 16 항 기재의 방법에 의해 제조된 반도체 소자.
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