KR20100056485A - 규소 함유 미세 패턴 형성용 조성물 및 이를 사용한 미세 패턴 형성 방법 - Google Patents

규소 함유 미세 패턴 형성용 조성물 및 이를 사용한 미세 패턴 형성 방법 Download PDF

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에이제토 엘렉토로닉 마티리알즈 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 드라이 에칭 내성이 높은 미세 패턴을 형성하기 위한 미세 패턴 형성용 조성물 및 그 미세 패턴을 형성하는 방법을 제공하는 것이다. 당해 조성물은, 실라잔 결합을 갖는 반복 단위를 포함하여 이루어진 수지와, 용제를 포함하여 이루어진다. 또한, 본 발명에 의한 미세 패턴 형성 방법은 이러한 조성물을 사용하여 레지스트 패턴을 처리하는 공정을 포함하여 이루어진다.

Description

규소 함유 미세 패턴 형성용 조성물 및 이를 사용한 미세 패턴 형성 방법{COMPOSITION FOR FORMING SILICON-CONTAINING FINE PATTERN AND METHOD FOR FORMING FINE PATTERN USING THE SAME}
본 발명은, 반도체 등의 제조 프로세스에 있어서, 레지스트 패턴을 형성할 때, 이미 형성된 레지스트 패턴의 피치 사이즈 또는 패턴 개구 사이즈를 축소시킴으로써, 보다 미세한 패턴을 형성할 수 있는, 규소 함유 미세 패턴 형성용 조성물, 및 당해 미세 패턴 형성용 조성물을 사용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
일반적인 광 리소그래피 기술을 사용하여, 보다 미세한 패턴을 형성하기 위해서는, 노광 장치의 개량이 필요하다. 특히, 피치 사이즈가 60nm 이하인 패턴을 광 리소그래피 기술로 형성시키기 위해서는, 최근 개발된 액침(液浸) 광 리소그래피 등의 특별한 장치가 필요하여 막대한 투자가 필요해진다.
이로 인해, 이러한 고가의 장치를 사용하지 않고 미세한 패턴을 수득하기 위한 여러 가지 기술이 검토되고 있다. 이 중에서 가장 실용적인 방법은, 수용성의 수지 및 필요에 따라서 첨가제를 포함하는 조성물을 사용하여, 형성 완료된 레지스트 패턴 위에 피복층을 형성시킴으로써, 레지스트 패턴을 미세화시키는 것이다. 이러한 기술은, 노광 파장에 관계없이 광 리소그래피의 한계를 초월한 미세 패턴의 형성이 가능하다. 이러한 기술은, 아직 역사가 짧으며, 약 10년전으로부터 실시되고 있는 것이다.
예를 들면,
(1) 레지스트 패턴을 형성한 후, 믹싱 생성용 레지스트를 도포하고, 베이크를 실시하여 믹싱층을 형성시키고, 미세 패턴 치수로 현상을 실시하여 패턴을 형성하는 방법(특허 문헌 1),
(2) 포지티브형 포토레지스트의 패턴을 기판 위에 형성하고, 계속해서 전자 방사선을 한결같이 조사한 후에, 수성 도료를 균일하게 도포하는 것, 및 포지티브형 포토레지스트를 알카리성의 수용액에 의해 용해 박리(리프트 오프)함으로써 수성 도료의 미세한 패턴을 형성하는 방법(특허 문헌 2),
(3) 노광에 의해 산을 발생하는 재료를 포함하는 레지스트 패턴 위를, 산의 존재하에서 가교하는 재료를 포함하는 레지스트로 피복하고, 가열 또는 노광에 의해 레지스트 패턴 중에 산을 발생시켜 계면에 생성된 가교층을 레지스트 패턴의 피복층으로서 형성하고, 레지스트 패턴을 두껍게 하여 레지스트 패턴의 홀 직경 또는 분리 폭의 축소가 달성되는 방법(특허 문헌 3),
(4) 적어도 1개의 이미노기의 수소원자가 하이드록시알킬기로 치환된 글리콜라우릴 중에서 선택된 완전 수용성 가교제, 및 수용성 수지를 수계 매체에 용해시켜 미세 패턴 형성 재료로 하는 동시에, 기판 위에 산발생제를 포함하는 화학 증폭형 레지스트를 사용하여 레지스트 패턴을 형성한 후, 이 위에 상기 미세 패턴 형성 재료로 이루어진 도막을 마련하고, 가열 처리하여 레지스트 패턴과 도막의 계면에 수불용성의 반응층을 형성하고, 이어서 수계 용제에 의해 도막의 비반응 부분을 제거함으로써, 미세 패턴을 형성하는 방법(특허 문헌 4),
(5) 레지스트 패턴의 표층부에 산의 존재에 의해 가교하는 가교제와 팽윤 촉진제를 포함하는 약액(藥液)을 침투시켜 표층부를 팽윤시키고, 레지스트 패턴이 팽윤된 표층부에 가교막을 형성하여 제2 레지스트 패턴을 형성하는 방법(특허 문헌 5),
(6) 산 성분을 포함하는 제1 상층막에서 레지스트 패턴을 피복하고, 또한 그 위에 염기성 성분을 포함하는 제2 상층막을 형성시킨 후, 열처리에 의해 산 성분을 제1 레지스트 패턴 중에, 염기성 성분을 제1 상층막 중에 각각 확산시켜, 레지스트 패턴 중에 용해화층을 형성시키면서 제1 상층막과 제2 상층막의 계면 근방에서 산 성분을 염기성 성분에 의해 중화시키고 용해화층을 제거하여 패턴폭을 축소시키는 방법(특허 문헌 6),
(7) 기판 위에 형성된 레지스트 패턴의 전면 또는 일부에, (메트)아크릴산 단량체와 수용성 비닐 단량체로 이루어진 공중합체를 포함하는 레지스트 패턴 미세화용 피복 형성제를 도포하고, 또한 가열함으로써, 레지스트 패턴을 열수축시켜 패턴을 미세화시키는 방법(특허 문헌 7),
(8) 계면활성제 함유액을 도포한 후, 수지 및 계면활성제를 함유하는 레지스트 패턴 후육화(厚肉化) 재료를 도포하는 레지스트 패턴의 형성 방법(특허 문헌 8)
등이 제안되어 있다. 또한, AZ 일렉트로닉 마티리알즈 주식회사로부터는, AZ RELACS(등록상표)로서 레지스트 패턴 미세화 조성물이 판매되고 있다.
이러한 방법은, 대략 광 리소그래피의 분해 한계를 초월한 미세 패턴을 간단하게 형성할 수 있다. 그러나, 패턴의 사이즈가 50nm 이하인 초미세 패턴의 형성에는 결함 등이 발생하기 쉽기 때문에, 개량의 여지가 있었다. 특히, 작금 레지스트의 감도를 높게 하기 위해서, 막 두께를 얇게 하는 경향이 있지만, 하지(下地) 기판의 에칭시의 최저한의 막 두께가 부족한 경우도 있었다.
특허 문헌 1: 일본 공개특허공보 제(평)5-166717호
특허 문헌 2: 일본 공개특허공보 제(평)7-191214호
특허 문헌 3: 일본 공개특허공보 제(평)10-73927호
특허 문헌 4: 일본 공개특허공보 제2000-267268호
특허 문헌 5: 일본 공개특허공보 제2001-100428호
특허 문헌 6: 일본 공개특허공보 제2002-6512호
특허 문헌 7: 일본 공개특허공보 제2003-84459호
특허 문헌 8: 일본 공개특허공보 제2004-191465호
본 발명은, 상기와 같은 문제점을 감안하여 매우 미세한 패턴을 형성할 때에, 최종적으로 수득되는 패턴의 드라이 에칭 내성(dry etching resistance )을 개량하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물은, 실라잔 결합을 갖는 반복 단위를 포함하여 이루어진 수지와, 상기 수지를 용해시키고 레지스트 패턴을 용해시키지 않는 용제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의한 미세 패턴의 형성 방법은,
기판 위에 포토리소그래피법에 의해 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정,
상기 패턴 위에 상기의 미세 패턴 형성용 조성물을 도포하는 도포 공정,
상기 레지스트 패턴을 가열하고, 상기 레지스트 패턴에 인접하는 부분에 존재하는 상기 미세 패턴 형성용 조성물을 경화시키는 경화 공정 및
상기 레지스트 패턴을 린스 처리하고, 미경화의 미세 패턴 형성용 조성물을 제거하는 린스 처리 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명에 의하면, 드라이에칭 내성이 높은, 미세한 패턴을 형성하기 위한 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법이 제공된다.
또한, 본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물은, 미세화하고자 하는 레지스트 패턴 재료로서 임의의 것을 선택할 수 있고, 다종 다양한 레지스트 패턴에 대해 드라이 에칭 내성이 높은 미세화된 패턴을 수득할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 미세 패턴 형성 방법을 모식적으로 도시하는 도이다.
부호의 설명
1 기판
2 레지스트 막
3 미세 패턴 형성용 조성물층
4 불용화층
5 흡착 수지
미세 패턴 형성용 조성물
본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물은, 실라잔 결합을 갖는 반복 단위를 포함하여 이루어진 수지를 포함하여 이루어진 것이다. 여기서 실라잔 결합이란 Si-N 결합을 의미하고, 다른 단위와 결합하기 위한 결합수를 가지며, 잔여 결합수는 임의의 치환기로 치환되어 있다. 일반적으로는, 치환기는 수소나 탄화수소기이지만, 규소를 함유하는 기나, 하이드록실기, 카복실기, 아미노기 등의 관능기로 치환되어 있어도 양호하다. 또한, 반복 단위의 결합수는 2 이상이며, 결합수가 3 이상인 경우에는, 수지는 2차원 또는 3차원의 구조를 취할 수 있다.
이러한 반복 단위의 바람직한 예로서, 하기 화학식 I의 것을 들 수 있다.
화학식 I
Figure pct00001
상기 화학식 I에서,
R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 포화 탄화수소기 및 탄소수 1 내지 6의 포화 탄화수소기를 갖는 실라잔기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 기이다. 포화 탄화수소기는, 선상, 측쇄상, 또는 환상 중 어느 것이라도 양호하다.
상기 화학식 I의 수지는, 일반적으로 폴리실라잔이라고 불리는 것이다. 당해 폴리실라잔은, R1 내지 R3은, 그 어느 하나가 화학식 I의 실라잔기이면, 2차원 또는 3차원 구조를 취할 수 있다. 또한, 상기 화학식 I의 반복 단위는, 2종류 이상을 조합할 수도 있다.
이러한 수지 중, 규소, 질소 및 수소만으로 이루어진 퍼하이드폴리실라잔은 바람직한 것 중 하나이다. 이 중의 하나는, 화학식 I에 있어서 R1 내지 R3 모두가 수소인 것이다. 또한, 다른 퍼하이드폴리실라잔은, 반복 단위로서 -(SiH2NH)-과 -(SiH2N)<을 가지며, 말단이 수소 또는 -SiH3인 것이다. 당해 퍼하이드폴리실라잔은, 반복 단위의 배합비로 다양한 구조를 취할 수 있지만, 예를 들면 이하와 같은 구조를 예시할 수 있다.
Figure pct00002

이러한 수지의 분자량은, 적용하는 레지스트의 종류나, 목적으로 하는 패턴의 종류 등에 따라 임의로 선택되지만, 중량 평균 분자량으로 500 내지 100,000인 것이 바람직하고, 600 내지 10,000인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물은, 용제를 포함하여 이루어진다. 당해 용제는, 상기 수지를 용해할 수 있는 것일 필요가 있다. 즉, 레지스트 패턴 위에 조성물을 도포할 때는, 조성물이 균일한 것이 바람직하기 때문이다. 따라서, 용제에 대한 수지의 용해도는, 조성물이 균일해질 정도로 용해되면 양호하다. 한편, 레지스트 패턴 위에 도포했을 때에, 용제가 패턴을 용해해 버리면, 패턴의 미세화 전에 패턴이 파괴되어 버리기 때문에, 레지스트 패턴을 용해하지 않는 것일 필요가 있다. 또한, 상기 수지와는 반응하지 않는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 사용할 수 있는 용제는, 상기의 조건을 충족시키는 것이면 임의의 것을 선택할 수 있다. 또한, 사용하는 수지의 종류나, 적용하는 레지스트의 재료 등에 따라서 선택할 수 있다. 이러한 용제로서는, (a) 에테르류, 예를 들면 디부틸에테르(DBE), 디프로필에테르, 디에틸에테르, 메틸-t-부틸에테르(MTBE), 및 아니솔 등, (b) 포화 탄화수소, 예를 들면 데칼린, n-펜탄, i-펜탄, n-헥산, i-헥산, n-헵탄, i-헵탄, n-옥탄, i-옥탄, n-노난, i-노난, n-데칸, i-데칸, 에틸사이클로헥산, 메틸사이클로헥산, 사이클로헥산, 및 p-멘탄 등, (c) 불포화 탄화수소, 예를 들면 사이클로헥센, 및 디펜텐(리모넨) 등, (d) 케톤류, 예를 들면 메틸이소부틸케톤(MIBK), (e) 방향족 탄화수소, 예를 들면 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 디에틸벤젠, 트리메틸벤젠, 및 트리에틸벤젠 등을 들 수 있다. 이 중에서 바람직한 것은, (a) 에테르류 및 (b) 포화 탄화수소로 이루어진 그룹으로부터 선택된 용제이며, 보다 구체적으로는 디부틸에테르, 및 데칼린은 수지나 레지스트 재료의 종류가 변화되어도 광범위하게 적용 가능하여 바람직한 용제이다. 이러한 용제는, 필요에 따라 2종류 이상을 조합하여 사용할 수도 있다.
본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물은, 상기 수지를 상기 용제에 용해시킨 것이지만, 그 농도는 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 레지스트 표면으로의 도포성이나, 원하는 패턴 수축량 등에 따라서 적절히 조정할 수 있다. 일반적으로는, 조성물의 전체 중량을 기준으로 하여, 상기 수지의 함유량이 0.01 내지 30%인 것이 바람직하고, 0.3 내지 5%인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물은, 필요에 따라서 기타 첨가제를 포함하고 있어도 양호하다. 이러한 첨가제로서는, 계면활성제, 레벨링제, 가소제 등을 들 수 있다.
미세 패턴 형성 방법
본 발명의 미세 패턴의 형성 방법은, 미세 패턴 형성용 조성물로서 본 발명의 미세 패턴 형성용 조성물을 사용하는 것을 제외하고, 종래 공지의 방법이 사용된다. 따라서, 레지스트 패턴을 형성하기 위해 사용되는 포토레지스트, 및 이를 사용한 레지스트의 형성 방법은 종래 공지의 포토레지스트 및 종래 공지의 레지스트 형성법 중 어느 것이라도 양호하다. 또한, 레지스트 패턴은, 일반적으로 사용되고 있는 임의의 것을 사용할 수 있다. 또한, 미세 패턴 형성용 조성물에 의한 레지스트 패턴으로의 피복법은 종래 공지의 방법 중 어느 방법도 사용할 수 있다.
본 발명에 의한 미세 패턴 형성 방법을 도면을 사용하여 설명하면 이하와 같다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 예로서 ArF 레지스트에 의해 레지스트 패턴이 형성된 경우를 설명한다.
도 1(a) 내지 (f)는, 레지스트 패턴의 표면에 본 발명의 미세 패턴 형성용 조성물을 사용하여, 패턴을 미세화시키는 방법을 설명하기 위한 개념도이다. 각 도면에 있어서는, 기판(1), 레지스트 패턴(2), 미세 패턴 형성용 조성물층(3) 및 불용화층(4)을 모식 단면도로서 나타내고 있다.
우선, 예를 들면 반도체 기판 등의 피가공 기판(1) 위에, 레지스트(예를 들면 포지티브형 화학 증폭 레지스트)를 도포하고, 통상의 방법으로 노광 및 현상하여, 포지티브의 레지스트 패턴(2)을 형성시킨다. 여기에서, 레지스트의 노광된 부분은 현상에 의해 거의 제거되어 있지만, 제거된 부분의 내벽부의 특성은, 전혀 노광되지 않은 부분의 특성과는 달리 용매에 대한 상용성이 높아져 있다. 그 다음에, 도 1(a)에 도시하는 바와 같이, 당해 레지스트 패턴(2)을 피복하도록 본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물을 도포하고, 피복층(3)을 형성시킨다. 당해 도포에 의해, 조성물 중의 수지(5)가 레지스트 패턴에 물리적으로 흡착된다(도 1(b)).
레지스트 표면에 흡착된 수지는 레지스트 중에 침투하여, 레지스트 막이 팽윤된다(도 1(c)). 여기에서, 레지스트를 가열함으로써, 수지의 침투 및, 수지와 레지스트의 반응이 촉진된다(도 1(d)). 그리고, 노광되지 않은 부분에서는 수지와 레지스트의 반응이 거의 일어나지 않아, 불용화층의 두께는 얇아진다. 한편, 노광된 부분, 또는 노광된 부분의 근방, 예를 들면, 도 1에 있어서의 레지스트 패턴의 측면에서는 수지와 레지스트의 반응이 일어나기 쉬워 불용화층이 두껍게 형성된다. 반응이 종료되면, 불용화층(4)이 형성된다(도 1(e)). 당해 불용화층은, 처음의 레지스트 표면에 물리 흡착된 수지가 레지스트의 표면뿐만 아니라 레지스트의 내부까지 침투한 후 불용화된 층이며, 결과적으로 패턴이 수축된다. 그리고, 마지막에 미반응의 미세 패턴 형성용 조성물을, 용제에 의해 린스 처리하여 제거하여, 미세화된 패턴을 수득할 수 있다(도 1(f)).
상기한 대로, 레지스트 패턴(2)의 표면 중, 주로 패턴 내벽에 불용화층(4)이 형성됨으로써, 레지스트 패턴간의 폭이 좁아져 레지스트 패턴의 피치 사이즈(pitch size) 또는 홀 개구 사이즈를 실효적으로 한계 해상 이하로 미세화하는 것이 가능해진다.
상기 레지스트 패턴(2)을 형성하기 위해서 사용할 수 있는 감방사선성 수지 조성물은, 종래 공지, 공용의 감방사선성 수지 조성물이면 어느 것이라도 양호하다. 감방사선성 수지 조성물로서는, 예를 들면, 노볼락 수지, 하이드록시스티렌계 수지, 아크릴계 수지 등의 알칼리 가용성 수지 및 퀴논디아지드 화합물을 포함하는 포지티브형 레지스트, 광 조사에 의해 산을 발생시키고 이러한 발생된 산의 촉매 작용을 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 화학 증폭형의 포지티브 또는 네가티브형 레지스트 등을 들 수 있지만, 광 조사에 의해 산을 발생시키고, 이러한 발생된 산의 촉매 작용을 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 화학 증폭형의 포지티브형 레지스트가 바람직하다. 레지스트 재료로서는 이미 다수의 것이 제안되어 있으며, 또 시판도 되고 있고, 이러한 공지, 공용의 레지스트 재료는 어느 것이라도 양호하다. 또한, 감방사선성 수지 조성물을 사용한 레지스트 패턴 형성 방법은, 도포 방법, 노광 방법, 베이크 방법, 현상 방법, 현상제, 린스 방법 등을 포함하여 종래 알려진 어느 방법을 사용할 수도 있다.
본 발명에 의한 패턴 형성 방법에 있어서, 본 발명의 미세 패턴 형성용 조성물을 도포하는 방법은, 예를 들면 감방사선성 수지 조성물을 도포할 때에 종래부터 사용되고 있는, 스핀 코트법, 스프레이 코트법, 침지 도포법, 롤러 코트법 등 적절한 방법을 사용하면 양호하다. 도포된 피복층은, 필요에 따라 프리베이크되어 미세 패턴 형성용 조성물층(3)이 된다. 미세 패턴 형성용 조성물층의 가열 처리의 조건은, 예를 들면 60 내지 150℃, 바람직하게는 80 내지 100℃의 온도, 10 내지 300초, 바람직하게는 60 내지 120초 정도이며, 레지스트 패턴과 미세 패턴 형성용 조성물층의 인터믹싱((intermixing))이 일어나는 온도인 것이 바람직하다. 형성되는 미세 패턴 형성용 조성물층의 막 두께는, 가열 처리의 온도와 시간, 사용하는 감방사선성 수지 조성물 및 수용성 수지 조성물 등에 의해 적절히 조정할 수 있다. 따라서, 레지스트 패턴을 어느 정도까지 미세화시킬지, 바꿔 말하면 레지스트 패턴의 폭을 어느 정도 넓히는 것이 필요할지에 따라, 이들 제조건을 설정하면 양호하다. 그러나, 피복층의 두께는 레지스트 패턴의 표면으로부터의 두께로, 일반적으로 0.01 내지 100㎛로 하는 것이 일반적이다.
또한, 가열에 의해 형성된 불용화층(4)을 남기고, 미반응의 미세 패턴 형성용 조성물층(3)을 제거하는 린스 처리를 위해 사용되는 용제로서는, 불용화층에 대해서는 용해성이 낮고, 미세 패턴 형성용 조성물에 대해서는 용해성이 높은 것이 선택된다. 보다 바람직한 것은, 미세 패턴 형성용 조성물에 사용되고 있는 용제를 린스 처리에 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명을 모든 예에 의해 설명하면 이하와 같다. 또한, 본 발명의 양태는 이러한 예에만 한정되는 것이 아니다.
참고예 1 본 발명에 의한 조성물의 미노광 레지스트에서의 쉬링크 확인
AZ 일렉트로닉 마티리알즈 주식회사 제조의 폴리실라잔을 디부틸에테르 중에 약 10중량%의 농도로 용해시키고, 0.05㎛의 필터로 여과하여 미세 패턴 형성용 조성물을 조제하였다.
한편, ArF용 레지스트(AX1120P(등록상표): AZ 일렉트로닉 마티리알즈 주식회사 제조), 또는 KrF용 레지스트(DX5250P(등록상표): AZ 일렉트로닉 마티리알즈 주식회사 제조)를 각각 실리콘 웨이퍼에 도포하고, 노광 처리를 하지 않고, 90℃에서 60초간 베이크하여 테스트용 기판을 수득하였다.
수득된 테스트용 기판에 상기의 미세 패턴 형성용 조성물을 약 120nm의 두께로 도포하고, 또한 50, 70, 또는 90℃에서 60 또는 180초 동안 베이크하고, 또한 디부틸에테르로 린스 처리를 실시하였다. 미세 패턴 형성용 조성물의 도포전과, 린스 처리후에 막 두께를 측정한 결과, 어느 것에 있어서도 막 두께의 변화는 확인되지 않았다.
실시예 1
KrF용 레지스트(DX5250P(등록상표): AZ 일렉트로닉 마티리알즈 주식회사 제조)를 실리콘 웨이퍼에 도포하고, 통상의 수법으로 노광 및 현상 처리를 실시하여, 피치가 각각 1:3 및 1:5인 트렌치 패턴을 제작하였다. 또한 그 패턴 위에 참고예 1에서 조제한 미세 패턴 형성용 조성물을 도포한 후, 90℃에서 60초간 베이크하였다. 그 다음에, 베이크 후의 패턴을 디부틸에테르로 60초간 린스 처리한 후에 스핀 건조시켜 패턴을 수득하였다. 미세 패턴 형성용 조성물로 처리하기 전과 후의 패턴의 트렌치 폭을, 측장 주사형 현미경(critical dimension SEMS-9200, 가부시키가이샤 히타치세사쿠쇼 제조)을 사용하여 측정하고, 또한 쉬링크량을 산출하였다. 수득된 결과는 표 1에 기재하는 대로이었다.
Figure pct00003
이 결과로부터, 본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물로 처리함으로써, 트렌치 폭이 16nm 축소된 것을 알 수 있었다.
실시예 2
ArF용 레지스트(AX1120P(등록상표): AZ 일렉트로닉 마티리알즈 주식회사 제조)을 실리콘 웨이퍼에 도포하고, 통상의 수법으로 노광 및 현상 처리를 실시하여 트렌치 패턴을 제작하였다. 또한 그 패턴 위에 참고예 1에서 조제한 미세 패턴 형성용 조성물을 도포한 후, 90℃에서 60초간 베이크하였다. 그 다음에, 베이크 후의 패턴을 디부틸에테르로 60초간 린스 처리한 후에 스핀 건조시켜 패턴을 수득하였다. 미세 패턴 형성용 조성물로 처리하기 전과 후의 패턴의 트렌치 폭을, 측장 주사형 현미경(S-9200, 가부시키가이샤 히타치세사쿠쇼 제조)을 사용하여 측정하고, 또한 쉬링크량을 산출하였다. 트렌치 폭은 142nm에서 127nm로 변화되고, 트렌치 폭이 15nm 축소된 것을 알 수 있었다.
실시예 3
실시예 1에서 수득된 미세 패턴 형성용 조성물로 처리된 패턴과, 처리전의 패턴을 에처(etcher)(가부시키가이샤 알백 제조의 NE-5000)에 의해, 산소 플라즈마에 대한 내성을 평가하였다. 본 발명에 의한 미세 패턴 형성용 조성물로 처리된 패턴은 잔막이 많고, 드라이 에칭 내성이 우수한 것을 알 수 있었다.

Claims (8)

  1. 실라잔 결합을 갖는 반복 단위를 포함하여 이루어진 수지와, 상기 수지를 용해시키고 레지스트 패턴을 용해시키지 않는 용제를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는, 미세 패턴 형성용 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기의 실라잔 결합을 갖는 반복 단위가, 하기 화학식 I의 것인, 미세 패턴 형성용 조성물.
    화학식 I
    Figure pct00004

    상기 화학식 I에서,
    R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 6의 포화 탄화수소기 및 탄소수 1 내지 6의 포화 탄화수소기를 갖는 실라잔기로 이루어진 그룹으로부터 선택된 기이다.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수지가, 실라잔 결합을 갖는 반복 단위를 2종류 이상 포함하여 이루어진 것인, 미세 패턴 형성용 조성물.
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 수지의 중량 평균 분자량이 500 내지 100,000인, 미세 패턴 형성용 조성물.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 용제가, 에테르 및 포화 탄화수소로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 용제인, 미세 패턴 형성용 조성물.
  6. 기판 위에 포토리소그래피법에 의해 레지스트 패턴을 형성하는 레지스트 패턴 형성 공정,
    상기 패턴 위에 제1항 내지 제5항 중의 어느 한 항에 기재된 미세 패턴 형성용 조성물을 도포하는 도포 공정,
    상기 레지스트 패턴을 가열하고, 상기 레지스트 패턴에 인접하는 부분에 존재하는 상기 미세 패턴 형성용 조성물을 경화시키는 경화 공정 및
    상기 레지스트 패턴을 린스 처리하고, 미경화의 미세 패턴 형성용 조성물을 제거하는 린스 처리 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 미세 패턴의 형성 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 경화 공정의 가열을, 60 내지 150℃에서 10 내지 300초의 조건으로 실시하는, 미세 패턴의 형성 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 린스 처리 공정에 있어서, 상기 미세 패턴 형성용 조성물에 포함되는 용제를 사용하여 린스 처리를 실시하는, 미세 패턴의 형성 방법.
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