KR20190068263A - Semiconductor resist composition, and method of forming patterns using the composition - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a semiconductor resist composition and a pattern forming method using the same. The semiconductor resist composition comprises nanoparticles containing indium-based quantum dots having a diameter of 1-5 nm and an organic coating material surrounding the quantum dots, a solvent, and a photoacid generator. According to one embodiment, the semiconductor resist composition has increased etch resistance.

Description

반도체 레지스트용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법{SEMICONDUCTOR RESIST COMPOSITION, AND METHOD OF FORMING PATTERNS USING THE COMPOSITION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a composition for a semiconductor resist and a pattern forming method using the same. BACKGROUND ART [0002]

본 기재는 반도체 레지스트용 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for a semiconductor resist and a pattern forming method using the same.

차세대의 반도체 디바이스를 제조하기 위한 요소 기술의 하나로서, EUV(극자외선광) 리소그래피가 주목받고 있다. EUV 리소그래피는 노광 광원으로서 파장 13.5nm의 EUV 광을 이용하는 패턴 형성 기술이다. EUV 리소그래피에 의하면, 반도체 디바이스 제조 프로세스의 노광 공정에서, 극히 미세한 패턴(예를 들어 20nm 이하)을 형성할 수 있음이 실증되어 있다.EUV (extreme ultraviolet light) lithography has been attracting attention as one of the element technologies for manufacturing next-generation semiconductor devices. EUV lithography is a pattern formation technique using EUV light having a wavelength of 13.5 nm as an exposure light source. According to EUV lithography, it is demonstrated that an extremely fine pattern (for example, 20 nm or less) can be formed in an exposure process of a semiconductor device manufacturing process.

극자외선(extreme ultraviolet, EUV) 리소그래피의 구현은 16nm 이하의 공간 해상도(spatial resolutions)에서 수행할 수 있는 호환 가능한 포토 레지스트들의 현상(development)을 필요로 한다. 현재, 전통적인 화학 증폭형(CA: chemically amplified) 포토 레지스트들은, 차세대 디바이스들을 위한 해상도(resolution), 광속도(photospeed), 및 피쳐 거칠기(feature roughness, 라인 에지 거칠기(line edge roughness 또는 LER)로도 불림)에 대한 사양(specifications)을 충족시키기 위해 노력하고 있다.   Implementation of extreme ultraviolet (EUV) lithography requires the development of compatible photoresists that can be performed in spatial resolutions of 16 nm or less. At present, traditional chemically amplified photoresists (CA) are used for resolution, photospeed, and feature roughness (also referred to as line edge roughness or LER) for next generation devices, And are working to meet the specifications for.

이들 고분자형 포토 레지스트들에서 일어나는 산 촉매 반응들(acid catalyzed reactions)에 기인한 고유의 이미지 흐려짐(intrinsic image blur)은 작은 피쳐(feature) 크기들에서 해상도를 제한하는데, 이는 전자빔(e-beam) 리소그래피에서 오랫동안 알려져 왔던 사실이다. 화학증폭형 (CA) 포토 레지스트들은 높은 민감도(sensitivity)를 위해 설계되었으나, 그것들의 전형적인 원소 구성(elemental makeup)이 13.5nm의 파장에서 포토 레지스트들의 흡광도를 낮추고, 그 결과 민감도를 감소시키기 때문에, 부분적으로는 EUV 노광 하에서 더 어려움을 겪을 수 있다.Intrinsic image blur due to acid catalyzed reactions occurring in these polymeric photoresists limits the resolution at small feature sizes because of e-beam, It has long been known in lithography. Although chemically amplified (CA) photoresists are designed for high sensitivity, their typical elemental makeups lower the absorbance of the photoresists at a wavelength of 13.5 nm and, as a result, reduce the sensitivity, Can be more difficult under EUV exposure.

CA 포토 레지스트들은 또한, 작은 피쳐 크기들에서 거칠기(roughness) 이슈들로 인해 어려움을 겪을 수 있고, 부분적으로 산 촉매 공정들의 본질에 기인하여, 광속도(photospeed)가 감소함에 따라 라인 에지 거칠기(LER)가 증가하는 것이 실험으로 나타났다. CA 포토 레지스트들의 결점들 및 문제들에 기인하여, 반도체 산업에서는 새로운 유형의 고성능 포토 레지스트들에 대한 요구가 있다.CA photoresists can also suffer difficulties due to roughness issues at small feature sizes and may be affected by line edge roughness (LER) as the photospeed decreases, partially due to the nature of acid catalyzed processes. In the experiment. Due to the drawbacks and problems of CA photoresists, there is a need in the semiconductor industry for new types of high performance photoresists.

일 구현예는 에치 내성이 증대되어 높은 종횡비(aspect ratio)를 가지는 패턴을 형성할 수 있는 반도체 레지스트용 조성물을 제공한다. One embodiment provides a composition for a semiconductor resist capable of forming a pattern having a high aspect ratio by increasing etch resistance.

다른 구현예는 상기 반도체 레지스트용 조성물을 이용한 패턴 형성 방법을 제공한다.Another embodiment provides a pattern formation method using the composition for semiconductor resists.

일 구현예에 따르면, 직경이 1nm 내지 5nm인 인듐계 양자점 및 상기 양자점을 둘러싸는 유기 코팅물을 포함하는 나노 입자 및 용매를 포함하는 반도체 레지스트용 조성물을 제공한다. According to one embodiment, there is provided a composition for a semiconductor resist comprising nanoparticles and a solvent comprising an indium-based quantum dot having a diameter of 1 nm to 5 nm and an organic coating surrounding the quantum dot.

다른 구현예에 따르면, 기판 위에 식각 대상 막을 형성하는 단계, 식각 대상 막 위에 상기 일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물을 적용하여 포토 레지스트 막을 형성하는 단계, 포토 레지스트 막을 패터닝하여 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 식각 대상막을 식각하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법을 제공한다. According to another embodiment, there is provided a method of forming a photoresist pattern, comprising the steps of forming a film to be etched on a substrate, forming a photoresist film by applying the composition for a semiconductor resist according to one embodiment on the film to be etched, And etching the etching target film using the photoresist pattern as an etching mask.

일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물은 에치 내성이 증대되어, 20nm 이하의 미세한 폭과 높은 종횡비(aspect ratio)를 가지는 포토 레지스트 패턴을 제공할 수 있다.The composition for a semiconductor resist according to one embodiment can provide a photoresist pattern with an increased etch resistance and a fine width of 20 nm or less and a high aspect ratio.

도 1 내지 도 5는 일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물을 이용한 패턴 형성방법을 설명하기 위한 단면도이다.1 to 5 are cross-sectional views for explaining a pattern forming method using a composition for a semiconductor resist according to an embodiment.

이하, 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. In the drawings, the thicknesses are enlarged to clearly show the layers and regions, and like parts are denoted by the same reference numerals throughout the specification. Whenever a portion of a layer, film, region, plate, or the like is referred to as being "on" another portion, it includes not only the case where it is "directly on" another portion, but also the case where there is another portion in between. Conversely, when a part is "directly over" another part, it means that there is no other part in the middle.

본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, 비닐기, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C6 내지 C30 알릴기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15 사이클로알키닐기, C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.Unless otherwise defined herein, "substituted" means that the hydrogen atom in the compound is a halogen atom (F, Br, Cl, or I), a hydroxy group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, an amino group, An ester group, a carboxyl group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, a phosphoric acid or a salt thereof, a vinyl group, a C1 to C20 alkyl group, a C2 to C20 alkene group, a cyano group, C6 to C30 arylalkyl groups, C6 to C30 aryl groups, C1 to C30 alkoxy groups, C1 to C20 heteroalkyl groups, C3 to C20 heteroarylalkyl groups, C3 to C30 cycloalkyl groups , A C3 to C15 cycloalkenyl group, a C6 to C15 cycloalkynyl group, a C3 to C30 heterocycloalkyl group, and combinations thereof.

또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유한 것을 의미한다.In addition, unless otherwise defined herein, "hetero" means containing 1 to 3 heteroatoms selected from N, O, S and P.

또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '*'는 화합물 또는 화합물 부분(moiety)의 연결 지점을 가리킨다. Also, unless otherwise defined herein, '*' refers to the point of attachment of a compound or moiety.

이하, 일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물에 관하여 설명한다. Hereinafter, a composition for a semiconductor resist according to one embodiment will be described.

일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물은 직경이 1nm 내지 5nm인 인듐계 양자점 및 양자점을 둘러싸는 유기 코팅물을 포함하는 나노 입자 및 용매를 포함한다. Compositions for semiconductor resists in accordance with one embodiment include nanoparticles and solvents comprising an indium based quantum dot having a diameter of 1 nm to 5 nm and an organic coating surrounding the quantum dot.

상기 나노 입자는 유기 코팅물이 인듐계 양자점의 표면을 둘러싸고 있는 구조를 가진다. The nanoparticles have a structure in which the organic coating surrounds the surface of indium-based quantum dots.

인듐계 양자점은 인듐을 포함하는 Ⅲ-Ⅴ족 나노 화합물로, 보다 구체적으로 InAs, InP, InN, InSb, 또는 이들의 조합을 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 경우에 따라, 2 종 이상의 나노 결정 화합물이 단순 혼합상태로 존재하는 나노 입자, 혹은, 코어-쉘(core-shell) 구조를 가진 결정, 또는 그래디언트(gradient) 구조를 가진 결정과 같이 동일 결정 내에 2 종 이상의 화합물 결정이 부분적으로 나뉘어져 존재하는 혼합결정, 또는 2 종 이상의 나노 결정 화합물의 합금에 의해 형성되는 양자점을 사용할 수도 있다.Indium-based quantum dots are III-V group nano compounds containing indium, more specifically, but not limited to, InAs, InP, InN, InSb, or combinations thereof. In some cases, two or more nanocrystalline compounds are present in a simple mixed state, or a crystal having a core-shell structure, or a crystal having a gradient structure, A quantum dot formed by a mixed crystal in which at least two kinds of compound crystals are partially separated or an alloy of two or more kinds of nanocrystalline compounds may be used.

인듐계 양자점을 제조하는 방법은 여러 가지 공지의 기술들을 사용할 수 있으나, 일반적으로, 인듐 원소를 포함하는 전구체와 추가의 V족 원소를 포함하는 전구체를 용액 상에서 반응시켜 상기 전구체가 분해되면서 인듐과 V족 원소가 결합하여 인듐-V족 원소의 양자점을 형성하는 습식공정을 통해 제조할 수 있다.Indium-based quantum dots can be prepared by a variety of known techniques, but in general, a precursor containing an indium element and a precursor containing an additional V group element are reacted in solution to form indium and V Group elements are combined to form quantum dots of an indium-V group element.

예를 들어, Ⅲ족 원소 화합물인 인듐 원소를 포함하는 제1 전구체, 유기용매 및 분산제를 반응조에 첨가하여 제1 혼합 용액을 수득 후 가열하는 단계, V족 원소 화합물인 제2 전구체, 유기용매, 및 분산제를 혼합하여 제2 혼합 용액을 수득 후 가열하는 단계, 상기 가열된 제1 혼합 용액에 상기 제2 혼합 용액을 첨가하는 단계, 상기 제2 혼합 용액 첨가 후, 액체 형태의 계면 활성제를 더 첨가하고 가열하는 단계, 및 상기 첨가 및 가열 후, 정제하여 양자점을 합성 및 분리하는 단계를 거쳐 양자점을 제조할 수 있다. For example, a first precursor containing an indium element which is a Group III element compound, an organic solvent and a dispersant are added to a reaction vessel to obtain and heat a first mixed solution, a second precursor which is a Group V element compound, And a dispersing agent to obtain a second mixed solution and then heating the mixed solution; adding the second mixed solution to the heated first mixed solution; adding a surfactant in liquid form after the addition of the second mixed solution; And then heating and adding and refining the resultant mixture to synthesize and separate the quantum dots to prepare quantum dots.

상기 가열하는 단계는 150℃이상 350℃미만, 예를 들어, 180℃이상 325℃이하, 예를 들어, 180℃이상 325℃이하, 의 온도 내에서 진행될 수 있다. The heating may be performed at a temperature of 150 ° C or more and less than 350 ° C, for example, 180 ° C or more and 325 ° C or less, for example, 180 ° C or more and 325 ° C or less.

일 구현예에 따른 인듐계 양자점의 직경은 1nm 내지 5nm 일 수 있다. 예를 들어, 1nm 내지 4nm, 예를 들어 1nm 내지 3nm, 예를 들어 1nm 내지 2nm일 수 있고, 이들에 제한되지 않는다. 양자점의 크기가 상기 범위 내에 있을 경우, 라인 넓이 거칠기(LWR), 라인 에지 거칠기(LER)가 감소할 수 있다.The diameter of the indium based quantum dot according to one embodiment may be between 1 nm and 5 nm. For example, 1 nm to 4 nm, for example, 1 nm to 3 nm, for example, 1 nm to 2 nm, but is not limited thereto. When the size of the quantum dot is within the above range, the line width roughness (LWR) and the line edge roughness (LER) can be reduced.

일 구현예에 따른 반도체용 레지스트 조성물은 EUV 리소그래피와 같이 노광 광원으로서의 파장이 15 nm 미만인 광을 이용하여 패턴을 형성하고, 그에 따라, 예를 들어, 20 nm 이하의 극히 미세한 패턴을 형성하기 위한 것이므로, 양자점의 직경이 5nm를 초과할 경우, 미세패턴 구현을 목적으로 하는 일 구현예예 따른 포토레지스트 조성물에 사용하는 것이 적합하지 않을 수 있다.The resist composition for a semiconductor according to an embodiment is for forming a pattern using light having a wavelength of less than 15 nm as an exposure light source, such as EUV lithography, and thereby forming an extremely fine pattern of, for example, 20 nm or less , And when the diameter of the quantum dot exceeds 5 nm, it may not be suitable for use in a photoresist composition according to one embodiment for the purpose of implementing a fine pattern.

인듐계 양자점은 반도체 레지스트용 조성물의 전체 중량 대비 0 초과 10 wt% 이하, 예를 들어, 0.5 내지 10 중량%, 예를 들어, 1 내지 7 중량%, 예를 들어, 2 내지 5 중량% 범위로 포함될 수 있고, 이들에 제한되지 않는다. The indium-based quantum dot may be present in the range of 0 to 10 wt%, for example, 0.5 to 10 wt%, for example, 1 to 7 wt%, for example, 2 to 5 wt% But are not limited thereto.

인듐계 양자점을 상기 함량 범위로 포함하는 것이, 포토레지스트 조성물의 코팅 및 양자점을 제외한 나머지 성분과의 혼합성 등을 고려할 때 적절하며, 상기 함량 범위로 양자점을 포함하여도, 그로부터 경화되는 포로레지스트?z 원하는 내에치성을 충분히 얻을 수 있다. 따라서, 상기 함량 범위를 초과하여 인듐계 양자점을 포함하는 것은 비용 측면에서 바람직하지 않고, 또한 양자점 외 기타 성분과의 상용성 측면에서도 바람직하지 않다. Indium-based quantum dots within the above-mentioned content range is suitable considering the coating of the photoresist composition and the compatibility with other components except for the quantum dot, and the captor resist which is cured therefrom even if the quantum dots are included in the content range. z can be obtained sufficiently. Therefore, the inclusion of an indium-based quantum dot in an amount exceeding the above-described content range is not preferable from the viewpoint of cost, and is also not preferable from the viewpoint of compatibility with other components other than the quantum dot.

유기 코팅물은 리간드를 포함할 수 있다. 양자점은 그 합성 단계부터 혹은 후처리에 의해 입자 표면이 비극성인 탄화수소 사슬(hydrocarbon chain) 말단기를 갖는 리간드로 둘러싸여 유기 코팅막이 형성될 수 있다. 이와 같은 리간드 덕분에, 무기물인 양자점이 소수성(hydrophobic) 유기 용매에 분산이 가능하고, 양자점 표면이 원활하게 패시베이션(passivation)되어 안정적인 보관 및 사용이 가능하다. The organic coating may comprise a ligand. The quantum dot may be surrounded by a ligand having a hydrocarbon chain terminal group whose surface is nonpolar by the synthesis step or post-treatment to form an organic coating film. Thanks to such a ligand, it is possible to disperse the inorganic quantum dots into a hydrophobic organic solvent, passivate the surface of the quantum dots smoothly, and to store and use the stable.

일 실시예에서, 상기 리간드는 치환 또는 비치환된 C1-C20 카복실산 또는 그의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C20 아미노산 또는 그의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C20 디알킬 포스포네이트, 또는 이들의 조합일 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 리간드는 에틸렌성 이중결합을 포함하는 작용기를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C20 카복실산 또는 그의 염, 에틸렌성 이중결합을 포함하는 작용기를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C20 아미노산 또는 그의 염, 에틸렌성 이중결합을 포함하는 작용기를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C20 디알킬 포스포네이트, 또는 이들의 조합일 수 있다. In one embodiment, the ligand is a substituted or unsubstituted C1-C20 carboxylic acid or salt thereof, a substituted or unsubstituted C1-C20 amino acid or salt thereof, a substituted or unsubstituted C1-C20 dialkylphosphonate, . ≪ / RTI > More specifically, the ligand is a substituted or unsubstituted C1-C20 carboxylic acid or salt thereof containing a functional group containing an ethylenic double bond, a substituted or unsubstituted C1-C20 alkyl group containing a functional group containing an ethylenic double bond An amino acid or salt thereof, a substituted or unsubstituted C1-C20 dialkylphosphonate containing a functional group containing an ethylenic double bond, or a combination thereof.

리간드의 구체적인 예로서, 팔미트산(palmitic acid), 미리스트산(myristric acid), 올레산(oleaic acid), 트리옥틸포스핀(trioctyl phosphine) 등을 들 수 있고, 이들에 제한되지 않는다. 일 실시예에서, 상기 유기 코팅물은 팔미트산(palmitic acid), 미리스트산(myristric acid), 올레산(oleaic acid), 및 트리옥틸포스핀(trioctyl phosphine) 중 어느 하나를 단독으로 포함하거나, 또는 팔미트산(palmitic acid), 미리스트산(myristric acid), 올레산(oleaic acid), 및 트리옥틸포스핀(trioctyl phosphine) 중 둘 이상을 포함할 수 있으며, 이들에 제한되는 것은 아니다. Specific examples of the ligand include, but are not limited to, palmitic acid, myristric acid, oleic acid, trioctyl phosphine, and the like. In one embodiment, the organic coating comprises one or both of palmitic acid, myristric acid, oleic acid, and trioctyl phosphine, And may include, but is not limited to, two or more of palmitic acid, myristric acid, oleic acid, and trioctyl phosphine.

용매는 극성기 및 비극성기를 모두 가지는 양쪽성 화합물을 포함할 수 있다. 양쪽성 화합물을 포함하는 용매의 경우, 양자점 무기입자와 양자점 이외의 유기 구성성분, 예를 들어, 바인더 수지, 광중합성 단량체, 광중합 개시제, 티올계 첨가제, 확산제, 기타 첨가제 등을 동시에 녹일 수 있다. 그러므로, 일 실시예에서, 양쪽성 화합물을 포함하는 용매는 양자점 함유 반도체 레지스트용 조성물의 분산안정성, 패턴 공정성, 광특성(광변환율)을 효과적으로 유지할 수 있다. The solvent may include an amphoteric compound having both a polar group and a non-polar group. In the case of a solvent containing an amphoteric compound, the quantum dot inorganic particles and organic constituents other than the quantum dots, for example, a binder resin, a photopolymerizable monomer, a photopolymerization initiator, a thiol additive, a diffusing agent, . Therefore, in one embodiment, a solvent containing an amphoteric compound can effectively maintain the dispersion stability, pattern processability, and optical characteristics (light conversion rate) of the composition for quantum dot-containing semiconductor resist.

양쪽성 화합물에 포함되는 극성기는 -R(C=O)O-(여기서, R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.), -C(=O)-, 및 -O- 로 표시되는 작용기 중 어느 하나일 수 있으며, 비극성기는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기일 수 있다. The polar group contained in the amphoteric compound is represented by -R (C = O) O- wherein R is a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, -C (= O) -, Functional group, and the non-polar group may be a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group or a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group.

전술한 것과 같은 극성기 및 비극성기를 모두 포함하는 양쪽성 화합물의 예로서, 펜틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 데실 아세테이트, 도데실 아세테이트, 사이클로헥실 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 디에틸 에테르, 디부틸 에테르, 메틸 이소부틸 케톤, 또는 이들의 조합을 들 수 있다. Examples of ampholytic compounds including both polar groups and nonpolar groups such as those described above include pentyl acetate, hexyl acetate, decyl acetate, dodecyl acetate, cyclohexyl acetate, isoamyl acetate, diethyl ether, dibutyl ether, methyl isobutyl Ketones, or combinations thereof.

상기 양쪽성 화합물은 높은 비점을 가질 수 있다. 예를 들어, 펜틸 아세테이트(비점: 148℃), 헥실 아세테이트(비점: 169℃), 데실 아세테이트(비점: 248℃), 도데실 아세테이트(비점: 150℃) 또는 사이클로헥실 아세테이트(비점: 172℃)는 비점이 148℃ 내지 250℃, 예컨대, 비점이 148℃ 내지 180℃일 수 있다. 이 때, 용매는 상기 양쪽성 화합물보다 낮은 비점을 가지는 화합물, 예컨대, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(비점: 145℃)를 더 포함할 수 있다.The amphoteric compound may have a high boiling point. (Boiling point: 148 占 폚), hexyl acetate (boiling point: 169 占 폚), decyl acetate (boiling point: 248 占 폚), dodecyl acetate (boiling point: 150 占 폚), or cyclohexyl acetate (boiling point: 172 占 폚) May have a boiling point of 148 占 폚 to 250 占 폚, such as 148 占 폚 to 180 占 폚. At this time, the solvent may further contain a compound having a boiling point lower than that of the amphoteric compound, for example, propylene glycol monomethyl ether acetate (boiling point: 145 占 폚).

일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물은 수지를 더 포함할 수 있다. The composition for a semiconductor resist according to an embodiment may further include a resin.

상기 수지로는 하기 그룹1에 나열된 방향족 모이어티를 적어도 하나 이상 포함하는 페놀계 수지일 수 있다. The resin may be a phenolic resin containing at least one aromatic moiety listed in Group 1 below.

[그룹 1][Group 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 수지는 중량평균분자량이 500 내지 20,000일 수 있다.The resin may have a weight average molecular weight of 500 to 20,000.

상기 수지는 상기 반도체 레지스트용 조성물의 총 함량에 대하여 0.1 중량% 내지 50 중량%로 포함될 수 있다.The resin may be contained in an amount of 0.1% by weight to 50% by weight based on the total amount of the composition for semiconductor resist.

상기 수지가 상기 함량 범위로 함유될 경우, 우수한 내식각성 및 내열성을 가질 수 있다.When the resin is contained in the above content range, it can have excellent corrosion resistance and heat resistance.

한편, 일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물은 상기 수지 외에 광산발생제(hotoacid generator, PAG)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the composition for a semiconductor resist according to an embodiment may further include a photoacid generator (PAG) in addition to the resin.

상기 광산발생제는 빛에 의해 분해되어 산을 발생시키는 물질로, 포토 레지스트의 광감도를 향상시키기 위한 화학 증폭을 위해 사용되는 물질이다. 상기 광산발생제는 예를 들면, 다이아조설폰계 화합물 또는 트리페닐설폰계 화합물 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있으나 이에 한정되지 않는다. The photoacid generator is a substance that is decomposed by light to generate an acid, and is a substance used for chemical amplification to improve photosensitivity of the photoresist. The photoacid generator may include at least one of, for example, a diazosulfone compound or a triphenylsulfone compound, but is not limited thereto.

상기 광산발생제는 구체적으로는 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시될 수 있다.The photoacid generator may specifically be represented by the following formula (1) or (2).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식 2](2)

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1 및 화학식 2에서,In the above formulas (1) and (2)

R23, R24 및 R26 내지 R28은 각각 독립적으로 수소 원자 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C40 유기기이고,R 23 , R 24 and R 26 to R 28 are each independently a hydrogen atom or a substituted or unsubstituted C1 to C40 organic group,

R25는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C20 아릴기 또는 이들의 조합이고,R 25 is a substituted or unsubstituted C 1 to C 20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C 2 to C 20 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C 3 to C 20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C 6 to C 20 aryl group, ,

Z-는 유기산의 음이온이다.Z - is an anion of an organic acid.

예컨대, 상기 R22 및 R23은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.For example, R 22 and R 23 may be connected to each other to form a ring.

예컨대, 상기 R26 및 R27은 서로 연결되어 고리를 형성할 수 있다.For example, R 26 and R 27 may be connected to each other to form a ring.

예컨대, 상기 Z-는 불소기(-F)를 가질 수 있다.For example, Z < - > may have a fluorine group (-F).

예컨대, 상기 Z-는 질소, 탄소 및 술포닐기로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 가질 수 있다.For example, Z < - > may have at least one selected from the group consisting of nitrogen, carbon and sulfonyl groups.

상기 광산발생제는 레지스트 조성물의 총 함량에 대하여 0.001 중량% 내지 5 중량%, 예컨대 0.001 중량% 내지 3 중량%, 예컨대 0.001 중량% 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 광산발생제가 상기 함량 범위 내로 포함될 경우, 레지스트의 노광에 대한 감도가 증가할 수 있다.The photoacid generator may be included in an amount of 0.001 wt% to 5 wt%, for example, 0.001 wt% to 3 wt%, for example, 0.001 wt% to 1 wt% based on the total amount of the resist composition. When the photoacid generator is included in the above content range, sensitivity to exposure of the resist may be increased.

이상에서 설명한 것과 같은 반도체 레지스트용 조성물은 에치 내성이 증대되어 높은 종횡비(aspect ratio)를 가지는 패턴을 형성해도 패턴 무너짐이 발생하지 않을 수 있다. 따라서, 예를 들어, 5nm 내지 100nm의 폭을 가지는 미세 패턴, 예를 들어, 5nm 내지 80 nm의 폭을 가지는 미세 패턴, 예를 들어, 5nm 내지 70 nm의 폭을 가지는 미세 패턴, 예를 들어, 5nm 내지 50nm의 폭을 가지는 미세 패턴, 예를 들어, 5nm 내지 40nm의 폭을 가지는 미세 패턴, 예를 들어, 5nm 내지 30nm의 폭을 가지는 미세 패턴, 예를 들어, 5nm 내지 20nm의 폭을 가지는 미세 패턴을 형성하기 위하여, 5nm 내지 150nm 파장의 광을 사용하는 포토 레지스트 공정, 예를 들어, 5nm 내지 100nm 파장의 광을 사용하는 포토 레지스트 공정, 예를 들어, 5nm 내지 80nm 파장의 광을 사용하는 포토 레지스트 공정, 예를 들어, 5nm 내지 50nm 파장의 광을 사용하는 포토 레지스트 공정, 예를 들어, 5nm 내지 30nm 파장의 광을 사용하는 포토 레지스트 공정, 예를 들어, 5nm 내지 20nm 파장의 광을 사용하는 포토 레지스트 공정에 사용할 수 있다. 따라서, 일 구현예에 따른 반도체 레지스트용 조성물을 이용하면, 약 13.5nm 파장의 EUV 광원을 사용하는 극자외선 리소그래피를 구현할 수 있다. As described above, the composition for a semiconductor resist is increased in etch resistance, and pattern collapse may not occur even if a pattern having a high aspect ratio is formed. Thus, for example, a fine pattern having a width of 5 nm to 100 nm, for example, a fine pattern having a width of 5 nm to 80 nm, for example, a fine pattern having a width of 5 nm to 70 nm, For example, a fine pattern having a width of 5 nm to 50 nm, for example, a fine pattern having a width of 5 nm to 40 nm, for example, a fine pattern having a width of 5 nm to 30 nm, In order to form a pattern, a photoresist process using light having a wavelength of 5 nm to 150 nm, for example, a photoresist process using light having a wavelength of 5 nm to 100 nm, for example, a photo using light having a wavelength of 5 nm to 80 nm A resist process, for example, a photoresist process using light of a wavelength of 5 nm to 50 nm, for example, a photoresist process using light of a wavelength of 5 nm to 30 nm, for example, using light of a wavelength of 5 nm to 20 nm artillery It can be used in the resist process. Therefore, by using the composition for a semiconductor resist according to one embodiment, extreme ultraviolet lithography using an EUV light source having a wavelength of about 13.5 nm can be realized.

한편, 다른 일 구현예에 따르면, 상술한 반도체 레지스트용 조성물을 사용하여 제조된 포토 레지스트 막을 제공한다. 상기 포토 레지스트 막은 상술한 반도체 레지스트용 조성물을, 예컨대, 기판 위에 코팅한 후 열처리 과정을 통해 경화한 형태일 수 있다. On the other hand, according to another embodiment, there is provided a photoresist film produced using the above-mentioned composition for a semiconductor resist. The photoresist film may be formed by coating the above-described composition for a semiconductor resist, for example, on a substrate, followed by curing through a heat treatment process.

이하, 상술한 반도체 레지스트용 조성물을 사용하여 패턴을 형성하는 방법에 대하여 도 1 내지 5를 참고하여 설명한다.Hereinafter, a method of forming a pattern using the composition for a semiconductor resist will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG.

도 1 내지 도 5는 본 발명에 따른 반도체 레지스트용 조성물을 이용한 패턴 형성 방법을 설명하기 위한 단면도들이다. 1 to 5 are sectional views for explaining a pattern forming method using the composition for a semiconductor resist according to the present invention.

도 1을 참조하면, 우선 식각 대상물을 마련한다. 상기 식각 대상물의 예로서는 반도체 기판(100) 상에 형성되는 박막(102)일 수 있다. 이하에서는 상기 식각 대상물이 박막(102)인 경우에 한해 설명한다. 상기 박막(102)상에 잔류하는 오염물 등을 제거하기 위해 상기 박막(102)의 표면을 전 세정한다. 상기 박막(102)은 예컨대 실리콘 질화막, 폴리실리콘막 또는 실리콘 산화막일 수 있다.Referring to FIG. 1, an object to be etched is first prepared. The etching target may be a thin film 102 formed on the semiconductor substrate 100. Hereinafter, only the case where the object to be etched is the thin film 102 will be described. The surface of the thin film 102 is pre-cleaned in order to remove contaminants or the like remaining on the thin film 102. The thin film 102 may be, for example, a silicon nitride film, a polysilicon film, or a silicon oxide film.

이어서, 세정된 박막(102)의 표면상에 레지스트 하층막(104)을 형성하기 위한 레지스트 하층막 형성용 조성물을 스핀 코팅방식을 적용하여 코팅한다. Then, a composition for forming a resist lower layer film for forming a resist lower layer film 104 on the surface of the cleaned thin film 102 is coated by applying a spin coating method.

상기 레지스트 하층막 코팅과정은 생략할 수 있으며 이하에서는 상기 레지스트 하층막을 코팅하는 경우에 한해 설명한다.The resist underlayer film coating process may be omitted, and only the case where the resist underlayer film is coated will be described below.

이후 건조 및 베이킹 공정을 수행하여 상기 박막(102) 상에 레지스트 하층막(104)을 형성한다. 상기 베이킹 처리는 약 100 내지 약 500에서 수행하고, 예컨대 약 100 내지 약 300에서 수행할 수 있다. Thereafter, the resist underlayer film 104 is formed on the thin film 102 by performing a drying and baking process. The baking treatment may be carried out at about 100 to about 500, for example at about 100 to about 300.

레지스트 하층막(104)은 기판(100)과 포토 레지스트 막(106) 사이에 형성되어, 기판(100)과 포토 레지스트 막(106)의 계면 또는 층간 하드마스크(hardmask)로부터 반사되는 조사선이 의도되지 않은 포토 레지스트 영역으로 산란되는 경우 포토 레지스트 선폭(linewidth)의 불균일 및 패턴 형성성을 방해하는 것을 방지할 수 있다. The resist underlayer film 104 is formed between the substrate 100 and the photoresist film 106 so that the radiation rays reflected from the interface between the substrate 100 and the photoresist film 106 or from the interlayer hardmask are not intended It is possible to prevent the unevenness of the linewidth of the photoresist and the formation of the pattern from being disturbed when scattered into the non-photoresist region.

도 2를 참조하면, 상기 레지스트 하층막(104) 위에 상술한 반도체 레지스트용 조성물을 코팅하여 포토 레지스트 막(106)을 형성한다. Referring to FIG. 2, the photoresist film 106 is formed on the resist underlayer film 104 by coating the composition for semiconductor resist described above.

보다 구체적으로, 반도체 레지스트용 조성물을 사용하여 패턴을 형성하는 단계는, 상술한 반도체 레지스트용 조성물을 기판(100) 상에 스핀 코팅, 슬릿 코팅, 잉크젯 프린팅 등으로 도포하는 공정 및 도포된 반도체 레지스트용 조성물을 건조하여 포토 레지스트 막(106)을 형성하는 공정을 포함할 수 있다. More specifically, the step of forming a pattern using the composition for a semiconductor resist may include a step of applying the composition for semiconductor resist described above onto the substrate 100 by spin coating, slit coating, inkjet printing, or the like, And forming the photoresist film 106 by drying the composition.

반도체 레지스트용 조성물에 대해서는 이미 상세히 설명하였으므로, 중복 설명은 생략하기로 한다. Since the composition for a semiconductor resist has already been described in detail, a duplicate description will be omitted.

이어서, 상기 포토 레지스트 막(106)이 형성되어 있는 기판(100)을 가열하는 제1 베이킹 공정을 수행한다. 상기 제1 베이킹 공정은 약 80 내지 약 120의 온도에서 수행할 수 있다.Next, a first baking process for heating the substrate 100 on which the photoresist film 106 is formed is performed. The first baking process may be performed at a temperature of about 80 to about 120 ° C.

도 3을 참조하면, 상기 포토 레지스트 막(106)을 선택적으로 노광한다. Referring to FIG. 3, the photoresist film 106 is selectively exposed.

일 예로, 상기 노광 공정에서 사용할 수 있는 광의 예로는 활성화 조사선도 i-line(365nm), KrF 엑시머 레이저(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저(파장 193nm) 등의 단파장을 가지는 광 뿐만 아니라, EUV(Extreme ultraviolet; 파장 13.5 nm), E-Beam(전자빔)등의 고에너지 파장을 가지는 광 등을 들 수 있다. Examples of the light that can be used in the exposure process include not only light having a short wavelength such as an activating radiation line i-line (365 nm), a KrF excimer laser (wavelength 248 nm), and an ArF excimer laser (wavelength 193 nm) ultraviolet (wavelength: 13.5 nm), and E-beam (electron beam).

보다 구체적으로, 일 구현예에 따른 노광용 광은 5nm 내지 150nm 파장 범위를 가지는 단파장 광일 수 있으며, EUV(Extreme ultraviolet; 파장 13.5 nm), E-Beam(전자빔)등의 고에너지 파장을 가지는 광일 수 있다. More specifically, the light for exposure according to one embodiment may be short-wavelength light having a wavelength range of 5 nm to 150 nm, or may be a light having a high energy wavelength such as EUV (extreme ultraviolet (wavelength 13.5 nm), E-beam .

상기 노광된 부위의 포토 레지스트 막(106a)은 금속-산소 결합의 증가함에 따라 상기 비노광 부위의 포토 레지스트 막(106b)과 서로 다른 용해도를 갖게 되는 것이다. As the metal-oxygen bond increases, the photoresist film 106a at the exposed portion has different solubilities with the photoresist film 106b at the non-exposed portion.

이어서, 상기 기판(100)에 제2 베이킹 공정을 수행한다. 상기 제2 베이킹 공정은 약 90 내지 약 200의 온도에서 수행할 수 있다. 상기 제2 베이킹 공정을 수행함으로 인해, 상기 노광된 영역에 해당하는 포토 레지스트 막(106a)은 특정 용매에 용해가 어려운 상태가 된다. Next, a second baking process is performed on the substrate 100. The second baking process may be performed at a temperature of about 90 to about 200. By performing the second baking process, the photoresist film 106a corresponding to the exposed region becomes difficult to dissolve in a specific solvent.

도 4를 참조하면, 현상액을 이용하여 상기 미노광된 영역에 해당하는 포토 레지스트 막(106b)을 용해한 후 제거함으로서 포토 레지스트 패턴(108)을 형성한다. 구체적으로, 2-헵타논(2-heptanone) 등의 현상액을 사용하여, 상기 미노광된 영역에 해당하는 포토 레지스트 막(106b)을 용해시킨 후 제거함으로서 상기 포토 레지스트 패턴(108)이 완성된다. Referring to FIG. 4, a photoresist pattern 106 is formed by dissolving and removing a photoresist film 106b corresponding to the unexposed region using a developing solution. Specifically, the photoresist pattern 106 is completed by dissolving and removing the photoresist film 106b corresponding to the unexposed region using a developing solution such as 2-heptanone.

상술한 두께의 폭을 가지는 노광 마스크 패턴에 의해, 일 구현예에 따라 형성된 이후 포토 레지스트 패턴(108) 역시 5nm 내지 100nm 두께의 폭을 가지는 패턴을 포함할 수 있다. 그러므로, 일 구현예에 따른 포토 레지스트 패턴(108) 역시 예를 들어, 5nm 내지 90nm, 5nm 내지 80nm, 5nm 내지 70nm, 5nm 내지 60nm, 10nm 내지 50nm, 10nm 내지 40nm, 10nm 내지 30nm, 10nm 내지 20nm 두께의 폭으로 형성될 수 있다. With the exposure mask pattern having a width of the above-described thickness, the photoresist pattern 108 formed according to an embodiment may also include a pattern having a width of 5 nm to 100 nm in thickness. Thus, the photoresist pattern 108 according to one embodiment may also have a thickness ranging from 5 nm to 90 nm, 5 nm to 80 nm, 5 nm to 70 nm, 5 nm to 60 nm, 10 nm to 50 nm, 10 nm to 40 nm, 10 nm to 30 nm, As shown in FIG.

이어서, 상기 포토 레지스트 패턴(108)을 식각 마스크로 하여 상기 레지스트 하층막(104)을 식각한다. 상기와 같은 식각 공정으로 유기막 패턴(112)이 형성된다. Then, the resist lower layer film 104 is etched using the photoresist pattern 108 as an etching mask. The organic film pattern 112 is formed by the above-described etching process.

도 5를 참조하면, 상기 포토 레지스트 패턴(108)을 식각 마스크로 적용하여 노출된 박막(102)을 식각한다. 그 결과 상기 박막은 박막 패턴(114)으로 형성된다. Referring to FIG. 5, the exposed thin film 102 is etched by applying the photoresist pattern 108 as an etching mask. As a result, the thin film is formed into the thin film pattern 114.

상기 식각은 예컨대 식각 가스를 사용한 건식 식각으로 수행할 수 있으며, 식각 가스는 예컨대 CHF3, CF4, Cl2, BCl3 및 이들의 혼합 가스를 사용할 수 있다.The etching may be performed by, for example, dry etching using an etching gas, and the etching gas may be, for example, CHF 3 , CF 4 , Cl 2 , BCl 3 and a mixed gas thereof.

앞서 수행된 노광 공정에서, EUV 광원을 사용하여 수행된 노광 공정에 의해 형성된 박막 패턴(114)은 5nm 내지 100nm의 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, EUV 광원을 사용하여 수행된 노광 공정에 의해 형성된 박막 패턴(114)은 5nm 내지 90nm, 5nm 내지 80nm, 5nm 내지 70nm, 5nm 내지 60nm, 10nm 내지 50nm, 10nm 내지 40nm, 10nm 내지 30nm, 10nm 내지 20nm의 폭을 가질 수 있으며, 보다 구체적으로 20nm 이하의 폭을 가질 수 있다. In the previously performed exposure process, the thin film pattern 114 formed by the exposure process performed using the EUV light source may have a width of 5 nm to 100 nm. For example, the thin film pattern 114 formed by an exposure process performed using an EUV light source may have a thickness ranging from 5 nm to 90 nm, 5 nm to 80 nm, 5 nm to 70 nm, 5 nm to 60 nm, 10 nm to 50 nm, 10 nm to 40 nm, And may have a width of 10 nm to 20 nm, more specifically, a width of 20 nm or less.

이하, 상술한 중합체의 합성 및 이를 포함하는 반도체 레지스트용 조성물의 제조에 관한 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples of synthesis of the polymer and production of a composition for a semiconductor resist containing the same. However, the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example

0.0230g 인듐 아세테이트(indium acetate)와 0.0703g 미리스트릭산(myristric acid)을 1-옥타데센(1-octadecene, ODE) 6ml에 용해시켜 인듐 용액을 제조하였다. 이때, 110℃까지는 진공을 유지하고, 이후는 질소(N2) 가스 분위기에서, 188℃를 유지하였다. 인듐 용액에 트리스(트리메틸실릴)포스핀(tris(trimethylsilyl)phosphine) 0.029ml와 1-옥틸아민(1-octylamine) 0.3ml를 빠르게 주입하여 InP 나노 결정을 포함하는 용액을 형성하였다.An indium solution was prepared by dissolving 0.0230 g of indium acetate and 0.0703 g of myristric acid in 6 ml of 1-octadecene (ODE). At this time, maintaining the vacuum until 110 ℃, and thereafter was maintained in a nitrogen (N 2) gas atmosphere, 188 ℃. 0.029 ml of tris (trimethylsilyl) phosphine and 0.3 ml of 1-octylamine were rapidly injected into the indium solution to form a solution containing InP nanocrystals.

합성된 InP 나노 결정 용액은 아세톤, 클로포름, 부탄올, 및 메탄올을 혼합한혼합 용매인 세척액으로 세척하고, 원심 분리하여, 수집된 나노 결정을 CHA(cyclohexyl acetate)내에 재분산시켰다. The synthesized InP nanocrystal solution was washed with a washing solution which is a mixed solvent of acetone, chloroform, butanol, and methanol, and centrifuged to redisperse the collected nanocrystals in CHA (cyclohexyl acetate).

포토Photo 레지스트Resist 필름 제조  Film manufacturing

실시예에서 합성된 InP 용액을 CHA로 희석하여 2wt% CHA 용액으로 제조한 후, 0.45μm PTFE 실린지 필터를 통해 여과하여 레지스트 조성물을 준비하였다. 네이티브-산화물 표면을 가지는 실리콘 웨이퍼(직경 10인치)를 박막 필름 증착을 위한 기판으로서 사용하였다. Si 기판을 증착하기 전에 헥사메틸디실라잔(HMDS) 증기 프라임으로 처리하였다. 상기 레지스트 조성물을 1500 rpm 으로 30 초 동안 기판 위에 스핀 코팅하고, 잔류 용매를 제거하기 위해 핫플레이트 위에서 100°C로 120초 간 소성하였다. 코팅 및 베이킹 후 필름의 두께는 편광계측법(ellipsometry)을 통해 측정한 결과 21 nm 이었다.The InP solution synthesized in the Examples was diluted with CHA to prepare a 2 wt% CHA solution, and then filtered through a 0.45 μm PTFE syringe filter to prepare a resist composition. A silicon wafer (10 inches in diameter) having a native-oxide surface was used as a substrate for thin film deposition. The Si substrate was treated with hexamethyldisilazane (HMDS) vapor prime prior to deposition. The resist composition was spin-coated on the substrate at 1500 rpm for 30 seconds and then fired at 100 ° C for 120 seconds on a hot plate to remove residual solvent. The thickness of the film after coating and baking was 21 nm as measured by ellipsometry.

상기 코팅된 기판에 JEOL-9300 설비를 이용하여 HV 전압 50 KeV의 전자빔 주사선(raster)에 노출시켰다. 상기 주사선 노출은 진공 챔버 내에서 진행하였다. 패터닝된 레지스트(patterned resist) 및 기판을 150°C에서 2 분간 소성시켰다. 그 후 노출된 필름을 30초간 2-heptanone에 침지하여 현상 및 세정하여 주사선에 노출되지 않은 부분을 제거함으로써 네가티브 톤 이미지를 형성하였다. 이후 마지막으로 200°C에서 5분간 고온 소성을 통해 패터닝된 레지스트 필름을 얻었으며, 전자현미경(SEM)으로 측정 결과, 상기 패터닝된 레지스트 필름은 100nm 피치 상의 50 nm 라인의 해상도(resolution)를 가짐을 확인하였다.The coated substrate was exposed to an electron beam scanning raster with an HV voltage of 50 keV using JEOL-9300 equipment. The scan line exposure proceeded in a vacuum chamber. The patterned resist and the substrate were fired at 150 ° C for 2 minutes. The exposed film was then immersed in 2-heptanone for 30 seconds to develop and clean to remove portions not exposed to the scan line to form a negative tone image. Finally, a resist film patterned by high-temperature firing at 200 ° C for 5 minutes was obtained. As a result of the measurement with an electron microscope (SEM), the patterned resist film had a resolution of 50 nm line on a 100 nm pitch Respectively.

앞에서, 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is obvious to those who have. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

100: 기판 102: 박막
104: 레지스트 하층막 106: 포토 레지스트 막
108: 포토 레지스트 패턴 112: 유기막 패턴
114: 박막 패턴
100: substrate 102: thin film
104: resist lower layer film 106: photoresist film
108: photoresist pattern 112: organic film pattern
114: thin film pattern

Claims (14)

직경이 1nm 내지 5nm 인 인듐계 양자점 및 상기 양자점을 둘러싸는 유기 코팅물을 포함하는 나노 입자; 및
용매를 포함하는 반도체 레지스트용 조성물.
Nanoparticles comprising an indium based quantum dot having a diameter of 1 nm to 5 nm and an organic coating surrounding the quantum dot; And
A composition for a semiconductor resist comprising a solvent.
제1항에서,
상기 유기 코팅물은 리간드를 포함하며,
상기 리간드는 치환 또는 비치환된 C1-C20 카복실산 또는 그것의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C20 아미노산 또는 그것의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C20 디알킬 포스포 네이트, 또는 이들의 조합인, 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the organic coating comprises a ligand,
The ligand may be a substituted or unsubstituted C1-C20 carboxylic acid or salt thereof, a substituted or unsubstituted C1-C20 amino acid or salt thereof, a substituted or unsubstituted C1-C20 dialkylphosphonate, or a combination thereof , A composition for semiconductor resists.
제2항에서,
상기 리간드는 에틸렌성 이중결합을 포함하는 작용기를 포함하는 치환 또는 비치환된 C1-C20 카복실산 또는 그것의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C20 아미노산 또는 그것의 염, 치환 또는 비치환된 C1-C20 디알킬 포스포네이트, 또는 이들의 조합인 반도체 레지스트용 조성물.
3. The method of claim 2,
The ligand may be a substituted or unsubstituted C1-C20 carboxylic acid or a salt thereof, a substituted or unsubstituted C1-C20 amino acid or a salt thereof, a substituted or unsubstituted C1-C20 Dialkyl phosphonate, or a combination thereof.
제2항에서,
상기 리간드는 팔미트산(palmitic acid), 미리스트산(myristric acid), 올레산(oleaic acid), 및 트리옥틸포스핀(trioctyl phosphine), 또는 이들의 조합을 포함하는 반도체 레지스트용 조성물.
3. The method of claim 2,
Wherein the ligand comprises a palmitic acid, myristric acid, oleic acid, and trioctyl phosphine, or a combination thereof.
제1항에서,
상기 용매는 극성기 및 비극성기를 모두 가지는 양쪽성 화합물을 포함하는 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the solvent comprises an amphoteric compound having both a polar group and a nonpolar group.
제5항에서,
상기 극성기는 -R(C=O)O-(여기서, R은 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기이다.), -C(=O)-, 및 -O- 로 표시되는 작용기 중 어느 하나를 포함하는 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 5,
The polar group may be any one of -R (C = O) O-, wherein R is a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, -C (= O) -, Wherein the composition is a composition for semiconductor resist.
제5항에서,
상기 비극성기는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬기인 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 5,
Wherein the non-polar group is a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group or a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group.
제5항에서,
상기 양쪽성 화합물은 펜틸 아세테이트, 헥실 아세테이트, 데실 아세테이트, 도데실 아세테이트, 사이클로헥실 아세테이트, 이소아밀 아세테이트, 디에틸 에테르, 디부틸 에테르 또는 메틸 이소부틸 케톤, 또는 이들의 조합인 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 5,
Wherein the amphoteric compound is a combination of pentyl acetate, hexyl acetate, decyl acetate, dodecyl acetate, cyclohexyl acetate, isoamyl acetate, diethyl ether, dibutyl ether or methyl isobutyl ketone, or a combination thereof.
제1항에서,
상기 인듐계 양자점은 InAs, InP, InN, InSb, 또는 이들의 조합을 포함하는 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the indium-based quantum dot comprises InAs, InP, InN, InSb, or a combination thereof.
제1항에서,
상기 인듐계 양자점은 상기 반도체 레지스트용 조성물의 전체 중량 대비 0 초과 5 wt% 이하로 포함되는 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the indium-based quantum dot is contained in an amount of 0 to 5 wt% based on the total weight of the composition for semiconductor resist.
제1항에서,
상기 조성물은 수지를 더 포함하는 반도체 레지스트용 조성물.
The method of claim 1,
Wherein the composition further comprises a resin.
제11항에서,
상기 조성물은 광산 발생제를 더 포함하는 반도체 레지스트용 조성물.
12. The method of claim 11,
Wherein the composition further comprises a photoacid generator.
기판 위에 식각 대상 막을 형성하는 단계;
상기 식각 대상 막 위에 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 반도체 레지스트용 조성물을 적용하여 포토 레지스트 막을 형성하는 단계;
상기 포토 레지스트 막을 패터닝하여 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 포토 레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 식각 대상막을 식각하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법.
Forming a film to be etched on a substrate;
Forming a photoresist film by applying the composition for a semiconductor resist according to any one of claims 1 to 12 on the film to be etched;
Forming a photoresist pattern by patterning the photoresist film; And
And etching the etching target film using the photoresist pattern as an etching mask.
제13항에서,
상기 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계는 5nm 내지 150nm 파장의 광을 사용하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 13,
Wherein the step of forming the photoresist pattern uses light having a wavelength of 5 to 150 nm.
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