KR940007798B1 - 감광성 조성물 - Google Patents

감광성 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR940007798B1
KR940007798B1 KR1019910024966A KR910024966A KR940007798B1 KR 940007798 B1 KR940007798 B1 KR 940007798B1 KR 1019910024966 A KR1019910024966 A KR 1019910024966A KR 910024966 A KR910024966 A KR 910024966A KR 940007798 B1 KR940007798 B1 KR 940007798B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
compound
group
photosensitive composition
photosensitive
Prior art date
Application number
KR1019910024966A
Other languages
English (en)
Other versions
KR920013027A (ko
Inventor
나오코 기하라
후미히코 유아사
도흐루 우시로고우치
스카사 다다
오사무 사사키
다쿠야 나이토
사토시 사이토
Original Assignee
가부시키가이샤 도시바
아오이 죠이치
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 도시바, 아오이 죠이치 filed Critical 가부시키가이샤 도시바
Publication of KR920013027A publication Critical patent/KR920013027A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR940007798B1 publication Critical patent/KR940007798B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/04Chromates
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004Photosensitive materials
    • G03F7/0045Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing
    • Y10S430/115Cationic or anionic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing
    • Y10S430/116Redox or dye sensitizer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114Initiator containing
    • Y10S430/118Initiator containing with inhibitor or stabilizer

Abstract

내용 없음.

Description

감광성 조성물
제 1 도는 본 발명에 따른 감광성 조성물로 형성된 광내식막 노출부의 알칼리-용해도가 패턴을 형성하는 단계에 따라 변하는 방법을 나타내는 그래프이다.
본 발명은 반도체 장치를 제조하는 방법에 있어서, 광 내식막으로 사용하기에 적합한 감광성 조성물 및 그를 사용하는 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다.
광내식막은 LSI를 포함해서 반도체 IC와 같은 전자 장치의 미소-성형가공에 널리 사용된다.
전자 장치에 보다 많은 기능과 보다 고도한 집적밀도를 부가하기 위해서, 미세한 내식막 패턴을 형성하는 것이 필요하다.
"스텝퍼"로 공지된 환원-형 사출마스크 얼라이너에 의하여 내식막 패턴이 형성될수 있다.
마스크 얼라이너의 광원은 수은램프 g-선(436nm), 수은램프 h-선(405nm), 수은램프 i-선(365nm), XeF(351nm) 엑시머레이저, XeCl(308nm) 엑시머레이저, KrF(248nm) 엑시머 레이저, KrCl(222nm) 엑시머레이저, ArF(193nm) 엑시머레이저, F2(157nm) 엑시머레이저등 일수 있다.
광원에서 방출된 선은 광내식막층에 적용되는 결과 내식막패턴을 형성한다.
미소성형가공에 대해, 엑시머 또는 고 에너지 전자비임같은 단파장 방사선을 사용하는 것이 필수적인 결과, 엑시머레이저에 의해 방출된 짧은 파장 자외선에 민감한 광내식막이 현상되어야만 한다는 것이 매우 필요하다.
짧은 파장을 가진 전자비임과 이온 비임이 또한 광내식막층에 적용될수 있는 결과 미세 내식막패턴이 형성될 수 있다.
비임이 컴퓨터제어하에 광내식막층에서 스캔될수 있기 때문에 전자비임이나 이온비임의 사용은 직접내식막패턴을 형성할수 있게 하기에 이롭다.
전자비임과 이온비임에 민감한 광내식막이 현상되어야만 한다는 것이 또한 요구된다.
엑시머레이저비임과 전지비임에 민감한 두가지 형태의 내식막이 공지되어 있다.
첫번째 형태는 아지드-계열 광증감제와 폴리메타클릴레이트(PMMA) 또는 폴리글르타르말레이미드(PGMI)와 같은 아크릴 중합체로 구성된다.
두번째 형태는 아지드-계열 광증감제 및 페놀을 가지는 중합체로 구성되어 있다.
첫번째 형태의 내식막은 엑시머레이저비임 및 전자비임에 충분히 민감하지도 않고 건조 엣칭에 충분한 내식성이 있지도 않다.
설령 두번째 형태의 내식막이 충분히 건조엣칭에 내성이 있다할지라도, 그의 형성된 내식막패턴은 역 삼각형과 같은 형태의 횡단면을 가지고 노출단계 및 현상단계는 정밀한 제어하에 수행되어야만 한다.
최근의 경향은 내식막 패턴의 가장 가느다란 부분의 폭이 감소된다는 것이다.
이러한 추세는 광에 내식막층을 노출시키는 다양한 방법에 있어서 문제를 야기시킨다.
반도체 지지체에 형성된 내식막층이 빛에 노출되는 경우에, 상기 빛은 지지체 계면의 어느 단부에서 굴절된 빛이며, 결과 내식패턴의 차원 정밀도에 많은 영향을 미친다.
내식막층이 전자비임에 노출되는 경우에, 근접효과는 전자의 백 스캐터링에 기인해 조사되며, 결과 내식막패턴의 어느부분이 큰 높이 대 폭의비를 가지는 것이 불가능하게 한다.
상기 기술된 내식막-패턴형성공정(이후 "다층 내식막 공정"이라고 언급됨)에서 고유한 문제를 해결하기 위해서, 소위 "다층 내식막 공정"이 개발된다.
상기 공정은 간략하게 고체 상태 기술 74(1981)에 기술되어 있다.
공정에 관한 연구가 많이 이루어지고 상기 형태로 출판된다.
다양한 다층 내식막 공정이 발명되었다.
이러한 공정들 중에서 삼층 내식막 시스템을 사용하는 삼-층 내식막 공정이 가장 평범하게 현재 사용된다.
시스템은 하부층, 중간층 및 상부층으로 구성되어 있다.
설령 기초가되는 지지체가 거친 상부 표면을 가지고 지지체로부터 빛의 굴절을 방지 한다할지라도, 하부층은 납작한 상부 표면을 가진다.
중간층은 하부층을 엣칭시키는 동안 마스크로 작용한다.
상부층은 감광성층으로 작용한다.
삼-층 내식막 공정은 단일-층 내식막 공정에 의해 형성된 패턴보다 더욱 미세하게 내식막 패턴을 형성할수 있게 하는데 이롭다.
그러나, 상기 공정은 단일-층 내식막 공정보다 더욱 많은 단계가 수행되기 위해 필요하다는 점에서 이롭지 못하다.
더욱 상세하게는, 상부층이 짧은 파장을 가진 자외선과 이오화 방사선에 민감하고 중간층이 산소 플라즈마가 적용되는 반응 활성 이온 엣칭과 같은 이온 엣칭에 내성이 있도록 삼층내식막을 형성하기 위해 많은 단계가 수행되어야만 한다.
단일층 내식막이나 다층 내식막이 없기 때문에, 유일한 층은 자외선 및 이온화 방사선에 민감할뿐만 아니라, 건조 엣칭에 내성이 있다.
본 발명의 목적은 짧은 파장을 가진 자외선 및 이온화 광선과 같은 광선에 민감하고 건조 엣칭에 매우 내성이 있으며 알칼리 수용액으로 잘 현상될 수 있고 그 결과 우수한 횡단면 형태를 가진 미세한 내식막 패턴으로 제조될 수 있는 감광성 조성물을 제조하는 것이다.
산, 알칼리용액과 반응하고 -COO- 또는 -SO3-를 형성하는 생성물 및 화학방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물에 의해 분해될적에, 산과 화합물 형성에 의해 분해되는 적어도 하나의 치환체를 가진 산-분해가능한 화합물로 구성된 본 발명의 감광성 조성물에 의해 목적이 달성될 수 있다.
또한, 알칼리-용해 중합체로 구성되는 것을 제외하고 이전 문맥에 기술되어 있는 조성물과 동일한 또다른 감광성 조성물에 의해 본 발명의 목적이 이루어질수 있다.
"화학 방사선"용어는 상기에서 화학적으로 감광성 조성물을 변화시키고 예를들어, 짧은 파장을 가진 자외선, 전자 비임 및 X선을 표기하는 에너지 방사선 및 물질 방사선에 대한 일반명을 사용했다.
본 발명에 있어서 부가적인 목적 및 이점이 수반되는 설명에서 제시되고 부분적으로 상기 설명으로 부터 명확하게 나타나거나 본 발명의 실시에 의해 학습될 수 있다.
첨부된 특허청구범위에서 구체적으로 언급된 기기 및 결합에 의해 본 발명의 목적 및 이점이 실현되며 얻어질수 있다.
본 발명의 감광성 조성물은 실질적 성분으로서 두개의 화합물을 함유한다.
첫번째 화합물을 용해 억제제 즉, 산 분해가능한 화합물이다.
두번째 화합물은 산 발생제 즉 화학 방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물 이다.
조성물은 화학 방사선에 노출되지 않는다면 알칼리 용액에 녹지않는다.
일단 조성물이 화학 방사선에 노출되고 소성된다면 산 발생제는 산을 발생시키고, 산은 용해 억제제를 분해한다.
조성물은 그리고나서 알칼리 용액에 용해될수 있다.
감광성 조성물에서, 조성물이 상기 기술된 바와같이 화학 방사선에 노출되지 않는다면 조사될 때까지 산-분해가능한 화합물이 용해 억제제가 되는 것이 전체 조성물이 알칼리에 용해되지 않도록 한다.
산-분해가능한 화합물은 또다른 특징을 갖는다 ; 산에 의해 분해될적에 적어도 하나의 특정한 치환체 그룹을 가지며 알칼리 용액과 반응하고 조성물의 현상시 -COO- 또는 -SO3-을 형성하는 생성물을 형성한다.
그결과, 조성물은 화학 방사선에 노출되고 소성되며 현상될적에 더 높은 알칼리-용해도를 가지게 된다.
본 발명에 따라, 예를들어 하기 일반식(1)에 의해 나타난 화합물은 산-분해 가능한 화합물로 사용될수 있다. :
(상기 식에서, R1및 R2는 동일하거나 다르며, 각각은 적어도 하나의 수소, 할로겐원자, 시아노그룹, 니트로그룹, 실릴그룹 및 일가 유기그룹으로 구성된 그룹으로 부터 선택된 것을 나타낸다. ; X는 〉C=0 또는 -SO2-를 나타낸다. ; Y는 이가 유기그룹을 나타낸다. ; R1및 R2는 링을 형성하며, 함께 결합될수 있다. ; 적어도 하나의 R1, R2및 Y는 산에 의해 분해되는 치환체를 가진다.)
일반식(1)에서, R1또는 R2에 의해 나타난 일가 유기그룹은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸 및 t-부틸과 같은 치환되거나 비치환된 알킬그룹 ; 페닐, 톨릴나프틸, 안드라닐 및 피리딜과 같은 치환되거나 비치환된 방향족 그룹 ; 시클로 헥실, 피페리딜 및 피리닐과 같은 치환되거나 비치환된 지환식이나 복소환식 그룹일 수 있다.
일반식(1)에서, Y에 의해 표현된 이가 유기그룹은 에틸렌, 프로필렌 및 부틸렌과 같은 치환되거나 비치환된 선형그룹 ; 벤젠, 나프탈렌, 안트라센, 페난트렌, 피리딘 및 피페라진과 같은 치환되거나 비치환된 방향족 고리로부터 유도된 그룹 ; 및 시클로 헥산, 피라진, 피란 및 모르폴란과 같은 치환되거나 비치환된 지환식 또는 복소환식 링으로 부터 유도되는 그룹일수 있다.
적어도 하나의 R1, R2및 Y 로 배합되는 산에 의해 분해되는 치환체는 t-부틸 에스테르, 이소프로필 에스테르, 에틸 에스테르, 메틸 에스테르 및 벤질 에스테르와 같은 에스테르 ; 테트라히드로피라닐 에테르와 같은 에테르 ; 삼차-부톡시 카르보닐(삼차-부톡시 카르보네이트), 메톡시 카르보닐(메틸 카르보네이트) 및 에톡시 카르보닐(에톡시 카르보네이트)과 같은 알콜시 카르보닐 ; 및 트리메틸실릴에테르, 트리에틸실릴에테르 및 트리페닐실릴 에테르와 같은 실릴 에테르 일 수 있다.
바람직스럽게, 일반식(1)에 의해 표현된 화합물은 하기 일반식(2),(3) 및 (4)에 의해 표현되는 세가지 화합물들중 어느 하나이다. :
일반식(2),(3) 및 (4)에서, R11, R12및 R13은 동일하거나 상이하고, 각각은 수소, 할로겐 원자, 시아노 그룹, 니트로 그룹, 실릴그룹 및 상기 기술된 일가 유기 그룹으로 구성된 그룹으로부터 선택된 것을 나타낸다 ; X는 〉C=0 또는 -SO2-를 나타낸다 ; K는 1-5 범위내 정수이다. ; m은 1-4범위의 정수이다. ; n은 1-7 범위의 정수이다 ; 적어도 하나의 R11, R12및 R13은 산에 의해 분해되는 상기-기술된 치환체를 가진다.
일반식(2),(3) 및 (4)에 의해 표현된 화합물로서, 상기 기술된 바와같은 산에 의해 분해된 치환체로 히드록신 그룹이 전환되는 그의 유도체로 사용되는 히드록실 그룹을 가진 화합물이 사용될수 있다.
보다 구체적으로, 히드록실 그룹을 가진 화합물의 실시예는 다음과 같다. : 3-히드록시-3-메틸프탈리드, 아스코르브산, 브로모크레졸 녹색, 브로모크레졸보라, 브로모크레졸 청, 브로모크실레놀 청,-클로로--히드록시-o-톨루엔설폰산--설톤, 클로페놀 적색, 크레졸프탈레인, 에오신 B, 에오신 Y, 플루오레세인, 플루오레세인 이소시아네이트, 페놀프탈레인, 페놀 적색, 테트라보로모페놀 청, 3',3", 5', 5"-테트라브로모페놀-프탈레인, 4, 5, 6,7-테트라클로로플루오레세인, 3',3", 5', 5"-테트라이오도페놀프탈레인, 티몰프탈레인, 나프톨프탈레인, 티몰 청 등이다.
상기 화합물들중 두개 이상의 분자들이 2이상의 원자가를 가진 적어도 하나의 그룹에 의해 하기와 같이 커플될수 있다. :
화학방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물로 사용되는 화합물의 실시예는 즉, 본 발명에 따른 감광성 조성물내 산 발생제는 오늄 염, O-퀴논디아지드설폰 클로라이드, 설폰 산 에스테르, 유기 할로겐 화합물등이다.
트리아릴설포늄염 및 디아릴 이로도늄염은 본 발명의 사용에 더욱 적합하다. 각각은 역 음이온으로 작용하는 CF3SO3-, P-CH3PhSO3-, P-NO2PhSO3-등을 가진다.
오늄염의 다른 실시예는 트리아릴설포늄 염 및 디아릴 이오도늄염이다. 상기 오늄염은 화학 방사선에 매우 민감한 산 발생제로 공지되어 있다.
오늄염내 함유된 역 음이온이 테트라 플루오로보레이트 음이온, 헥사플루오로, 안티모네이트 음이온 또는 헥사플루오로 아르세네이트 음이온이라면, 오늄염으로부터 발생된 산은 불충분한 산도를 가지지만 어떤 경우에는 산 분해 가능한 화합물, 즉, 용해 억제제를 철저히 분해할수 없다.
상기 예시되는 모든 오늄염은 반도체 장치가 제조되어야만 하는 시스템으로부터 방출되어야만 하는 원소를 함유한다.
명백히, 오늄염의 사용이 매우 엄격하게 조절되어야만 한다.
이와같은 견지에서, 오늄염이 그의 역 음이온이 메탄설포네이트 음이온, 트리플루오로 아세테이트 음이온, 트리플루오로설포테이트 음이온, 톨루엔설포네이트 음이온 등과 같은 루이스 염기라는 것이 바람직스럽다.
보다 구체적으로, 본 발명에서 사용하기에 적합한 오늄염은 트리플루오로아세테이트, 트리플루오로메탄 설포네이트 및 디페닐이오도늄, 4, 4'-디 부틸페닐이오도늄, 트리페닐설포늄, 및 t-부틸 트리페닐설포늄으로 구성된 그룹으로 부터 선택된 것이고 상기 오늄염의 유도체에서 페닐 그룹이 치환된다.
상기 기술된 유기 할로겐 화합물은 히드로할로겐 산을 형성하는 화합물이다.
상기 화합물들의 예는 미합중국 특허 제 3, 515, 552호, 미합중국 특허 제 3, 536, 489호, 미합중국 특허 제3,779,778호 및 독일 특허 제 22 43 631호에 기술된 것들이다.
화학 방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 다른 화합물들의 예는 일본국 특허 공개공보 제 54-74728호, 55-24113호, 55-77742호, 60-3626호, 60-138539호, 56-17345호 및 50-36209호에 기술된 것들이다.
보다 구체적으로, 화학방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물의 예는 디(P-삼차-부틸벤젠) 디페닐이오도늄 트리플루오로 메탄설포네이트, 벤조인토실레이트, O-니트로벤질P-톨루엔설포네이트, 트리페닐 설포늄 트리플루오로메탄 설포네이트, 트리(삼차-부틸페닐)설포늄 트리블루오로 메탄 설포네이트, 벤젠디아조늄 P-톨루엔설포네이트, 4-(디-n-프로필아미노)-벤조늄 테트라플루오로보레이트, 4-P-톨릴-메르캅토-2, 5-디에톡시-벤젠디아조늄 헥사플루오로포스페이트, 테트라플루오로 보레이트, 디페닐아민-4-디아조늄 설페이트, 4-메틸-6-트리클로로메틸-2-피론, 4-(3, 4, 5-트리메톡시-스티릴)-6-트리클로로메틸-2-피론, 4-(4-메톡시-스티릴)-6-(3,3,3-트리클로로-프로페닐)-2-피론, 2-트리클로로메틸-벤즈이미다졸, 2-트리브로모메틸-퀴놀론, 2, 4-디메틸-1-트리브로모아세틸-벤젠, 4-디브로모아세틸-벤조산, 1, 4-비스-디브로모메틸 벤젠, 트리스-디브로모메틸-S-트리아진, 2-(6-메톡시-나프틸-2-일)-4, 6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(나프틸-1-일)-4, 6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(나프틸-2-일)-4, 6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(4-에톡시에틸-나프틸-1-일)-4, 6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(벤조피라닐-3-일)-4, 6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(4-메톡시-안토라실-1-일)-4, 6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, 2-(페난틸-9-일)-4, 6-비스-트리클로로메틸-S-트리아진, O-나프토퀴논디아지드-4-설폰클로라이드 등이다.
하기 일반식(5) 내지 (8)에 의해 표현된 화합물은 또한 화학방사선으로 조사될적에 산을 발생하는 화합물로 사용될 수 있다 :
일반식 (5) 내지 (8)에서, R21, R22, R23, R25, R26, R28, R29, R31, R32, R33및 R34는 동일하거나 상이하고, 각각은 수소, 할로겐 원자, 시아노 그룹, 실릴 그룹 및 다른 일가 유기 그룹을 나타내고 ; R24, R27, R30및 R35각각은 1 이상의 원자가를 가진 유기 그룹을 나타내며 X1및 X2각각은 -O-, -S-, -SO2-, -CH2-, -(CR')2-, 〉N-COR'(R' : 1 내지 6탄소원자 또는 페닐 그룹을 가진 알킬 그룹)을 나타낸다.
R21, R22, R23, R25, R26, R28, R29, R31, R32, R33및 R34로 일반식(5)
내지(8) 화합물로 도입될수 있는 그룹들의 예는 다음과 같다 : 수소, 염소 및 브롬과 같은 할로겐원자 ; 시아노 그룹 ; 트리메틸실릴, 트리페닐렌실릴 등과 같은 실릴그룹 ; 메틸, 에틸프로필, 이소프로필, n-부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 시클로헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐, 데실, 운데실, 도데실 등과 같은 알킬 그룹 ; 페닐, 나프틸 등과 같은 치환되거나 비치환된 아릴 그룹 ; 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 부톡시, 페녹시 등과 같은 알콕시 그룹 ; 디메틸 아미노, 디페닐아미노 등과 같은 아미노 그룹 ; 및 치환되거나 비치환된 복소환식 그룹.
치환되거나 비치환된 복소환식 그룹을 유도하는 화합물의 예(복소환)는 다음과 같다 : 피롤, 피롤린, 피롤리딘, 인돌, 이소인돌, 인돌린, 이소인돌린, 인돌리진, 카르바졸, 카르볼린, 푸란옥솔란, 크로만, 코우마란, 이소벤조푸란, 프탈란, 디벤조푸란, 티오펜, 티올란, 벤조티오펜, 디벤조 티오펜, 피라졸, 피라졸린, 인다졸, 이미다졸, 이미다졸린, 벤즈 이미다졸, 나프토이미다졸, 옥사졸, 옥사졸린, 벤즈옥사졸, 벤즈옥사졸리딘, 나프톡사졸, 이속사졸, 티아졸, 티라졸린, 티아졸리딘, 벤조티아졸린, 나프토 티아졸, 이소티아졸, 벤조이소티아졸, 트리아졸, 벤조트리아졸, 옥사디아졸, 티아디아졸, 벤즈옥사디아졸, 벤조티아디아졸, 테트라졸, 푸린, 피리딘, 피페리딘, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 아크리딘, 페난트리딘, 벤조퀴놀린, 나프토 퀴놀린, 나프티리딘 페난트롤린, 피리다진, 피리미딘, 피라진, 프탈라진, 퀴녹살린, 퀴나졸린 시놀린, 페나진, 페리미딘, 트라이진, 테트라진, 프테린딘, 옥사진, 벤즈옥사진, 페녹사진, 티아진, 벤조티아진, 페노티아진, 옥사디아진, 티아디아진, 디옥솔란, 벤조일옥사졸, 디옥산, 벤조디옥산, 디티안, 벤조디티안, 피란, 크로멘, 산텐, 옥산, 이소크로만, 트리옥산, 티올란, 티안, 트리티안, 모르폴린, 퀴누클리딘, 셀레나졸, 벤조셀레나졸, 나프토셀레나졸, 테라졸, 벤조테라졸 등.
R24, R27, R30및 R35로 일반식(5) 내지 (8) 화합물에 도입될 수 있는 특정한 그룹은 R21, R22, R23, R25, R26, R28, R29, R31, R32, R33및 R34같은 일가 치환체 또는 2이상의 원자가를 가진 유기그룹이다.
원자가가 2이상인 그룹들의 예는 다음과 같다 : 메틸렌, 에틸렌, 프로필렌등과 같은 치환되거나 비치환된 알킬렌 그룹 ; 치환되거나 비치환된 메틴 ; 치횐되거나 비치환된 방향족 고리, 복소환, 페닐렌, 디페닐렌 에테르, 디페닐렌메탄, 디페닐렌프로판, 비스페닐렌 디메틸 실란 ; 및 본 발명의 일부인 표 A에 제시된 일반식에 의해 표시된 그룹.
화학 방사선에 노출될적에 일반식(5) 내지 (8)에 의해 표현되는 산을 발생시키는 화합물의 실제 실시예는 표 B에 나타내고, 본 발명출원의 일부이다.
내식막으로 사용되는 본 발명의 감광성 조성물의 경우에, 상기 기술된 두개의 화합물 및 또한 알칼리-용해 중합체로 구성되는 것이 바람직스럽다.
상기 화합물은 이른바 삼-성분 "화학증폭 내식막"에 해당한다.
조성물이 빛에 노출되지 않는다면 또는 빛에 노출될때까지, 용해 억제제는 수지성분인 알칼리-용해 중합체가 알칼리 용액내 용해되는 것을 억제한다.
조성물이 빛에 노출되고 소성된후, 산 발생제는 용해 억제제를 분해하는 산을 발생시키고 그 결과 알칼리-용해 중합체는 알칼리 용액내 용해될수 있다.
알킬리-용해 중합체 즉, 감광성 조성물의 수지성분은 페놀 골격을 가진 것일 수 있다.
알칼리-용해 중합체의 예는 다음과 같다 : 페놀 노볼락 수지 ; 크레졸 노볼락 수지 ; 크실레놀 노볼락 수지 ; 비닐페놀 수지 : 이소프로페닐페놀 수지 ; 아크릴 산, 메타크릴 산 유도체, 아크릴로니트릴 및 스티렌 유도체로 구성된 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나의 성분과 비닐페놀의 공중합체.
더욱 특정한 예는 다음과 같다 ; 폴리(p-비닐페놀) ; P-이소프로페닐페놀과 아크릴로니트릴의 공중합체 ; P-이소프로페닐페놀과 스티렌의 공중합체 ; P-비닐페놀과 메틸메타크릴레이트의 공중합체 ; 및 P-비닐페놀과 스티렌의 공중합체 등.
더우기, 알칼리 용해 중합체는 폴리실록산 또는 폴리실란과 같은 실리콘-함유 알칼리 용해 중합체일수 있고, 측쇄에 페놀을 가지거나 페놀로 부터 합성되고 측쇄에 실리콘을 가진 노볼락 수지일 수 있다.
특히, 150℃ 이상의 연화점과 3000-8000평균 분자량을 가진 알칼리-용해수지는 바람직스럽게 상기 기술된 알칼리-용해 중합체로 사용된다. 이유는 다음과 같다.
만약 150℃ 이하의 연화점을 가진 알칼리-용해 수지가 알칼리-용해 중합체로 사용된다면, 산 발생제가 화학방사선에 노출시 발생시키는 산은 너무나 넓게 분산되어서 그의 농도는 조성물이 노출후 소성될적에 감소된다.
산의 거의 불충분하게 용해 억제제에 작용하기 때문에, 용해 억제제는 완전하게 그의 작용을 수행할수도 없고, 결과 내식막패턴의 충분한 분해능을 가질수도 없다.
만약 알칼리 용해 수지가 3000 이하의 평균 분자량을 가진다면, 어느 경우에는 알칼리 용액에 과량으로 용해된다.
8000 이상의 평균 분자량을 가진다면, 어느 경우에 수지의 중합체 사슬은 수지를 함유하는 조성물이 이온화 방사선에 노출되고 나서 소성될적에 가교될수 있다.
상기와 같은 경우에, 조성물은 불충분한 감광도를 가지고 충분한 분해능을 가진 내식막 패턴을 형성할수 없다.
알칼리-용해 수지로서 그 수지 골격내 방향족 고리를 가지고 사용된 알칼리 현상액내(대개, 2.38% 테트라 메틸 암모늄 수산화물 수용액) 0.1 내지 300nm/sec로 용해되는 수지가 또한 바람직스럽다.
150℃ 이상의 연화점을 가지고 3000-8000 평균 분자량을 가진 알칼리-용해 수지의 특정한 예는 산 조건하 포름알데히드로 페놀 유도체의 축합중합화를 통해 제조된 노볼락 수지이다.
상기 노볼락 수지의 예는 다음과 같다 :
그의 골격내 각각 페놀, 그레졸, 크실레놀, 에틸페놀, 부틸페놀, 페놀 할로겐화물, 나프톨등을 함유하는 각각의 중합체.
알칼리-용해수지의 다른예는 다음과 같다 :
폴리히드록시스티렌, 멜라민-포름알데히드 수지, 폴리-4-히드록시말레이미드, 폴리-α-메틸-4-히드록시스티렌 등.
상기 수지들은 단일로 또는 혼합물 형태로 결합하여 사용될수 있다.
상기 기술된 수지들 중에서, 그의 공중합체 조성물내 크실레놀을 가진 노볼락 수지는 결과 내식막 패턴에 높은 분해능을 부가하기 위해서, 충분한 알칼리용해도 및 열내성을 가지고 그 결과 상기 특정된 요구치에 맞는 알칼리-용해 중합체로 특히 바람직스럽다.
이러한 노볼락 수지는 2, 5-크실레놀, 3, 5-크실레놀, m-크레졸, p-크레졸 및 o-크레졸으로 구성된 그룹으로 부터 선택된 적어도 두개의 성분들을 가진 공중합체 조성물을 가지며, 여기에서 상기 공중합체 조성물은 20-60 중량부 크실레놀을 함유한다.
특히, 2, 5-크실레놀을 함유하는 노볼락 수지 및 3, 5-크실레놀을 함유하는 노볼락 수지가 전자는 알칼리-용해도 및 열-내성에서 우수하고 후자는 기꺼이 용해 억제제(즉, 산-분해가능한 화합물)과 반응하기 때문에 특히 바람직스럽다.
상기 두가지 형태의 노볼락 수지는 단일로 또는 결합하여 사용될수 있다.
노볼락 수지는 150℃ 이상의 연화점 및 3000-8000 평균 분자량을 가지도록 매우 특정한 공중합체 조성물을 가져야만 한다.
보다 구체적으로는, 2, 5-크실레놀을 함유하는 노볼락 수지의 공중합체 조성물은 바람직스럽게 20-60 중량부 크실레놀, 30-80 중량부 m-크레졸 및 0-50 중량부의 결합된 p-크레졸과 o-크레졸로 구성된다.
3, 5-크실레놀을 함유하는 노볼락 수지의 공중합체 조성물은 20-50 중량부크실레놀, 30-80중량부 m-크레졸 및 0-50중량부 o-크레졸로 구성된다.
상기 기술된 바와같은 공중합체 조성물을 가진 노볼락 수지는 폭넓은 범위인 평균 분자량을 가질수 있다.
높은 연화점을 가지기 위해서 그러나, 가능한한 수지가 잔류 단량체 함량을 낮게 그리고 1-2 원자핵을 가진 단량체의 함량이 낮아지는 것이 더욱 우수하다.
압력을 감소시키는 더 높은 정도 및 노블락 수지의 합성시 증가된 온도로 잔류단량체나 이량체를 제거하거나 중합화후 분별 침전을 수행함에 의해 수지는 충분히 낮은 함량의 잔류 단량체나 이량체와 같은 저분자량 물질을 가질수 있다.
성분이 더 높은 분자량을 가지고 더 낮은 분자량을 가지는 것이 각기 결과 내식막 패턴의 연화점 및 분해능을 올리는 것에 도움이 되기 때문에, 중간 분자량을 가진 단량체는 분별 침전에 의해 제거될수 있고, 그 결과 중합체의 분자량 분포를 조절할수 있다.
또한 본 발명의 감광성 조성물의 성분으로서 상기 노볼락 수지는 전체로 또는 부분적으로 폴리비닐페놀로 치환될수 있고, 그 결과 심-자외선에 보다 투명해진다.
상기 폴리비닐페놀의 예는 다음과 같다 : 일반 폴리비닐페놀 ; 심-자외선에 투명도를 개선하기 위해 부분적으로 환원된 폴리-비닐페놀 ; 용해속도를 제어하기 위한 메틸, 아세틸, 부톡시카르보닐, 피라닐 등에 의해 히드록시 그룹중 몇가지가 가려지는 폴리-비닐페놀 유도체, 플라티늄 촉매를 사용함에 의해 폴리-비닐페놀에 스티렌 또는 유사한것을 첨가시켜서 제조된 스티렌화치환된 폴리-비닐페놀.
노볼락 수지내 비닐페놀 함량은 바람직스럽게 5중량%이고 보다 바람직스럽게는 20-100중량%이다.
본 발명의 감광성 조성물이 연화점이 150℃ 이상이고 분자량이 3000-8000범위인 알칼리-용해 수지를 함유한다면, 화학감광성 형태로 적합하다.
그렇다면, 산-분해가능한 화합물은 상기의 화합물들에 제한될 필요가 없다.
달리, 산-분해가능한 화합물은 특수한 치환체를 가진 상기-특정한 화합물에 제한되지 않고, 상기 화합물은 산에 의해 분해될적에 알칼리 용액과 반응하고 -COO- 또는 -SO3-를 형성하는 생성물은 형성한다.
특히, 산-분해가능한 화합물은 일반식(1)에 의해 표시된 화합물들에 제한되지 않는다.
산에 용해될수 있다면 산-분해가능한 화합물로 본 발명내 임의의 화합물이 사용될수 있고 산에 의해 용해되지 않는다면 또는 산에 의해 용해될때까지 조성물의 어떤 다른 성분을 알칼리에 용해되지 않게 한다.
산-분해 가능한 화합물의 예는 다음과 같다 :
일본 특허 공개공보 제63-27829호 내 기술된 화합물과 카르복실산 그룹 및/또는 페놀 히드록실 그룹을 가진 화합물, 산-분해가능한 가림그룹에 의해 치환된 모든것 또는 약간 가림그룹은 t-부틸 에스테르, t-부톡시 카르보닐(t-부틸 카르보네이트), 테트라히드로피라닐 등일수 있다.
상기 둘다 특정화된 연화점과 평균 분자량을 가진 알칼리-용해 수지를 함유하는 본 발명의 감광성 조성물에서, 일반식(1) 화합물과 같은 특정한 산-분해 가능한 화합물은 조성물이 화학 방사선에 노출후 소성될적에 수지성분의 알칼리 용해도를 빨리 증가시킬수 있다.
그 결과, 상기 기술된 바와같이 특정한 산-분해가능한 화합물 및 특정한 알칼리-용해수지(즉, 알칼리-용해 중합체)의 사용은 개선된 분해능을 가진 내식막 패턴이 형성되는 것을 돕는다
본 발명에 따른 감광성 조성물 성분 함량이 현재 기술될 것이다.
본 발명에 따른 두가지 성분의 감광성 조성물의 경우에, 화학 방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물의 양은 일반식(1)에 의해 표현된 화합물과 같은 산-분해 가능한 화합물 양을 기준으로 하여 0.01-20중량%, 바람직스럽게 0.2-10중량%이다.
본 발명에 따른 알칼리-용해 수지를 함유하는 세가지-성분 감광성 조성물의 경우에, 산 분해 가능한 화합물, 특히 일반식(1)의 화합물의 함량은 알칼리-용해 중합체 함량이 100중량부인 동안 1-200중량부, 바람직스럽게 5-100중량부이다.
산-분해 가능한 화합물의 함량이 1중량부 이하라면, 조성물은 충분한 감광도를 가지지 않는다.
달리, 만약 산-분해가능한 화합물의 함량이 200중량부 이상이라면, 조성물이 충분한 열내성을 가지지 않고, 일정한 두께를 가진 내식막 필름을 형성하기 위해 반도체 지지체의 표면에 적용하는 것이 쉽지 않다.
본 발명에 따른 세가지 성분 감광성 조성물의 경우에, 화학 방사선으로 노출될적에 산을 발생하는 화합물(즉, 산발생제)함량은 조성물의 고체성분 중량을 기준으로 하여, 0.01-20중량%, 바람직스럽게 0.2-10중량%이다.
산-발생 화합물 함량이 0.01중량% 이하라면 산-분해가능한 화합물에 충분히 작용하지 않는다.
산-발생 화합물 함량이 20중량% 이상이라면, 조성물이 도포되기에 어려워질수 있다.
본 발명에 따른 감광성 조성물은 화학방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 산 분해 가능한 화합물을 용해 시킴에 의해 제조되고 필요하다면, 유기용매내 알칼리-용해 중합체가 그결과 용액을 형성하고 용액을 여과시킴에 의해 형성된다.
유기용매의 실시예는 다음과 같다 : 시클로헥사논, 아세톤, 메틸에틸 케톤, 메틸이소부틸케톤 등과 같은 케톤-계열 용매 ; 메틸 셀로솔브, 메틸셀로솔브 아세테이트, 에틸셀로솔브 아세테이트, 부틸셀로솔브 아세테이트 등과 같은 셀로솔브-계열 용매 ; 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 이소아밀 아세테이트, r-부티로락톤 등과 같은 에스테르-계열 디메틸 설폭사이드 ; 디메틸 포름아미드 ; 및 N-메틸피롤딘 ; 또는 유사한것.
상기 유기 용매들은 단일로 또는 결합되어 사용될수 있다.
상기 유기 용매들중 몇가지는 크실렌, 톨루엔, 이소프로필 알콜등과 같은 선형 알콜의 적당한 양을 함유할수 있다.
본 발명에 따른 감광성 조성물은 또한 필요하다면 필름-형성 개질제로 작용하는 계면 활성제, 항 굴절제로 작용하는 적절한 염료 또는 에폭시 수지, 폴리메틸 메타클릴레이트, 폴리메틸 아크릴레이트, 프로필렌옥사이드-에틸렌옥사이드 공중합체 또는 폴리스티렌과 같은 중합체로 구성되어 있다.
본 발명에 따른 감광성 조성물을 사용하는 패턴(내식막패턴)을 형성하는 방법이 현재 기술될 것이다.
첫번째, 상기 기술된 유기 용매중 어느 하나에서 감광성 조성물을 용해시킴에 의해 제조된 바니쉬는 스핀도포 또는 담금에 의해 지지체상에 도포된다.
바니쉬의 결과층은 15℃ 이하, 바람직스럽게 70-120℃에서 건조되는 결과 내식막 필름을 형성한다.
지지체는 예를들어 실리콘 웨이퍼, 블랭크 마스크 또는 GaAs 지지체 또는 ALGaAs 지지체와 같은 Ⅲ-Ⅴ그룹 화합물 반도체 웨이퍼이다.
다음에, 내식막 필름이 마스크 패턴을 통해 화학 방사선에 노출된다.
화학방사선은 내식막 패턴을 형성할적에 일반적으로 사용되는 바와같이 자외선일수 있다.
대안적으로, 방사선은 단파장을 가진 자외선, 전자비임, X-선, 저-압 수온램프에서 방출되는 빛, KrF 또는 ArF 엑시머 레이저, 싱크로트론 오비탈 방사선,-선 또는 이온 비임일수 있다.
그 결과 화학 방사선으로 조사된 내식막 필름은 오븐내에서 적외선(PEB : 후 노출소성)으로 조사됨에 의해 고온 플레이트위에서 150℃ 이하로 가열되고 소성된다.
그리고나서, 내식막 필름은 알칼리 수용액 또는 유기 용매내 담그어 지거나 분산되고 그 결과 현상되고 내식막 패턴을 형성한다.
내식막 필름을 현상하기 위해 사용되는 알칼리 용액은 테트라 메틸 암모늄 수산화물의 수용액과 같은 유기 알칼리 수용액 또는 칼륨 수산화물 또는 나트륨 수산화물의 수용액과 같은 무기 알칼리 수용액일수 있다.
상기 알칼리 수용액은 대개 15중량% 이하 농도로 사용된다.
현상된후, 내식막 필름이 물등으로 헹구어질수 있다.
본 발명의 감광성 조성물에서, 산 발생 화합물(즉, 화학 방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물)은 자외선, 전자비임등과 같은 화학 방사선에 노출될적에 산을 발생하고 산-분해 가능한 화합물은 산에 의해 분해되고 알칼리-용해중합체가 알칼리 수용액내 용해되지 못하게 하는 것을 멈춘다.
산-분해가능한 화합물이 일반식(1)에 의해 표현된 것이라면, 지지체가 산에 의해 분해될적에 산-분해가능한 화합물이 생성물을 형성하기 때문에 조성물은 매우 감광성이 있고 그 결과 형성된 생성물은 알칼리 수용액내 -COO- 또는 -SO3-를 발생시킨다.
그 결과, 화학방사선에 노출되는 감광성 조성물 층의 어떤 부분(노출된 부분)은 다른 부분들보다 알칼리 수용액내 더 많이 녹게 된다.
그 결과, 노출된 부분만이 용해되고 제거되며 그 결과 조성물층이 양성-형태 내식막 패턴으로 제조된다.
감광성 조성물내 상기-기술된 변화는 특히 조성물이 알칼리-용해 중합체를 함유한다면 명확하고 제 1 도를 참조하여 상세히 설명되는 바와같이 광 내식막으로 사용된다.
제 1 도는 조성물이 광 내식막으로 사용되고 알칼리 용액 중합체를 함유한다면 산-분해가능한 화합물(즉, 용해억제제)이 크레졸프탈레인의 히드록실 그룹을 t-부톡시 카르보닐(t-부틸 카르보네이트 R)로 가림에 의해 합성된다면 본 발명에 따른 감광성 조성물의 알칼리-용해도가 조성물이 제조되고 빛에 노출되며 소성되고 현상됨에 따라 변화되는 법을 나타내는 그래프이다.
제 1 도에서 시간은 가로축에 플롯되고 알칼리현상액내 내식막의 용해속도 즉, 그의 알칼리-용해도는 세로에 플롯된다.
첫번째, 알칼리-용해도가 레벨 A인 알칼리-용해 수지가 제조된다.
그리고나서, 화학 방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물(즉, 산발생제) 및 산-분해가능한 화합물(즉, 용해 억제제)이 알칼리-용해 수지에 첨가되고 그 결과 내식막을 형성한다.
내식막에서, 용해 억제제는 그의 기능을 수행한다.
내식막 조성물은 그 결과 레벨 A보다 낮은 레벨 B에서 알칼리-용해도를 갖는다.
다음에, 내식막(내식막층)이 형성된다.
내식막층의 선결된 부분이 선택적으로 화학방사선에 노출되고 이후에 가열되거나 소성된다.
그리고나서, 각각의 내식막층의 노출부분에서, 산 발생제는 산을 발생하고 그 결과 발생된 산은 용해 억제제의 치환체 R을 분해한다.
그 결과 노출부분내 용해 억제제는 크레졸프탈레인의 히드록실 그룹을 다시 얻고 알칼리-용해 수지가 알칼리 용액내 용해되지 못하게 하는 것을 멈춘다.
그 결과, 내식막의 각각의 노출된 부분의 알칼리 용해도는 레벨 C까지 증가한다.
그후, 내식막층은 알칼리 수용액으로 현상된다.
알칼리 수영액과 반응할적에, 각각의 내식막 층의 노출된 부분내 함유된 용해 억제제는 -COO-를 발생하고 내식막 조성물의 노출된 부분의 알칼리-용해도를 레벨 D까지 증가시킨다.
반면에, 내식막 층의 각각의 비노출된 부분에서, 산 발생체는 설령 가열된다 할지라도 어떠한 산도 발생시키지 않는다.
그 결과, 비노출 부분내 용액 억제제는 크레졸프탈레인의 히드록실 그룹을 다시 얻지 못하고 알칼리-용해수지가 알칼리 현상액을 용해시키지 못하게 하는 것을 계속한다.
내식막층의 각각의 비 노출된 부분의 알칼리 용해도는 그 결과, 레벨 B에 있는 반면 각각의 노출된 부분의 알칼리-용해도는 레벨 D까지 증가한다.
그 결과, 본 발명에 따른 감광성 조성물은 양성 내식막 패턴을 형성할수 있고 내식막 층의 비노출된 부분은 알칼리 용액내 용해되지 않고 내식막 패턴을 형성시키기 위해 유지된다.
통상적인 화학 증폭 내식막에 형성된 층의 경우에, 각각의 노출된 부분내 용해 억제제는 단지 노출 단계 및 가열 단계내에서 분해되고 노출된 부분의 알칼리-용해도는 레벨 C까지만 증가된다.
대조적으로, 본 발명에 따른 감광성 조성물로 형성된 내식막의 각각의 노출된 부분은 노출단계 및 가열단계에서 뿐만아니라 현상 단계에서 변화하고 레벨 C보다 더 높은 레벨 D까지 그의 알칼리-용해를 가진다.
어느 노출된 부분의 알칼리-용해도와 어느 비노출된 부분의 알칼리 용해도 사이의 차이가 통상적인 화학증폭 내식막의 경우보다 더 크다.
그 결과, 본 발명에 따른 감광성 조성물로 형성된 내식막층은 통상적인 화학증폭 내식막으로 형성된 내식막 패턴보다 더 높은 분해능을 가진 내식막 패턴으로 가공될수 있다.
기술된 바와같이, 알칼리-용해 중합체를 함유하는 본 발명에 따른 조성물은 내식막 패턴을 형성하기 위한 방법의 모든 단계에서 쉽게 제어되는 알칼리-용해도를 가진다.
상기 조성물로 형성된 내식막 층은 그 결과 화학방사선으로 조사되고 나서 가열된후 알칼리 수용액으로 현상될수 있다.
그 결과, 감광성 조성물로 형성된 내식막층은 유기용매로 현상될 필요가 없고 부풀어오르겠지만 통상적인 내식막층보다 훨씬 더 적다.
특히, 알칼리-용해 중합체가 페놀 골격을 가진다면, 조성물은 열에 더욱 내성이 있다.
알칼리-용해 중합체가 페놀골격을 가질뿐만 아니라 150℃ 이상의 연화점 및 3000-8000분자량을 가진다면, 중합체 사슬은 조성물이 화학방사선에 노출되고 나서 소성될적에 가교되지 않는다.
상기와 같은 경우에, 감광성 조성물은 충분히 높은 분해능을 가진 내식막 패턴을 형성하기에 충분히 감광성이 있을 것이다.
그 결과, 만약 감광성 조성물이 지지체에 도포된다면, 결과 내식막필름은 화학방사선에 노출되고 소성되고 나서 알칼리 수용액을 현상될적에 우수한 프로파일을 가진 미세한 내식막 패턴으로 가공될 것이다.
만약 그 결과 형성된 내식막 패턴으로 엣칭 마스크로 사용된다면 지지체가 건조-엣칭되고 그의 패턴을 지지체의 표면상에 충실이 전달하는 동안 어떤 부분에서도 변형되지 않을 것이다.
본 발명에 따른 감광성 조성물은 하기 실시예를 참고하여, 더욱 상세히 기술될 것이다.
본 발명의 감광성 조성물내 용해 억제제로 사용되는 산-분해 가능한 화합물은 하기 방법으로 합성된다.
[합성 1]
우선, 수산화나트륨(오일성) 4.3g이 플라스크내에서 건조된 톨루엔으로 세차례 세척되고 그 결과 오일이 수산화나트륨으로부터 제거된다.
그리고나서 20ml 테트라히드로푸란이 세척된 수산화나트륨에 첨가된다.
결과 혼합물이 -20℃까지 냉각된다.
다음에, 테트라히드로푸란 80ml내 용해된 15g(0.047ml)의 페놀프탈레인을 수산화나트륨과 테트라히드로푸란의 냉각된 혼합물에 첨가시킨 결과 혼합물을 형성한다.
상기 혼합물은 30분동안 교반되고 디-t-디카르보네이트 21g이 혼합물에 첨가된다.
결과 혼합물이 2시간동안 교반되고 물에 부어지고 에테르 추출시킨다.
그 결과, 9.6g의 페놀프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트(PP-TBOC)가 얻어진다.
[합성 2]
크레졸프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트(CP-TBOC)가 페놀프탈레인 대신에 크레졸프탈레인 0.047㏖이 사용된다는 것을 제외하고 합성 1에서와 동일한 절차로 합성된다.
[합성 3]
나프톨프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트(NP-TBOC)가 페놀프탈레인 대신에 0.047㏖ 나프톨프탈레인이 사용된다는 것을 제외하고 합성 1에서와 동일한 절차로 합성된다.
[합성 4]
브로모티몰 청 디-t-부틸 카르보네이트(BP-TBOC)가 페놀프탈레인 대신에 브로모티몰 청 0.047㏖을 제외하고 합성 1에서와 동일한 절차로 합성된다.
[합성 5]
티몰프탈레인-디-t-부틸 카르보네이트(TP-TBOC)가 페놀프탈레인 대신에 티몰프탈레인 0.047㏖이 사용된다는 것을 제외하고 합성 1에서와 동일한 절차로 합성된다.
[합성 6]
크레졸프탈레인 15g(0.047㏖) 및 3.4-디히드로-2H-피란 9g(1.07㏖)이 테트라히드로푸란 80ml내 용해되고 나서 1ml의 염산을 첨가한다.
결과 용액을 1주일 동안 실온에 교반시킨다.
증류기에 의해 용매를 제거한후, 반응 혼합물이 에테르내 용해되고 비반응 크레졸프탈레인이 0.1N 수산화나트륨 용액으로 제거되고 나서 또한 순수한 물로 반응생성물을 세척한다.
결과 에테르상은 페놀프탈레인의 모노- 및 디-테트라히드로 피라닐에테르 화합물을 함유한다.
용매 에테르는 먼저 제거되고 난후 컬럼 크로마토그래피를 사용해서 서로 다른 것으로부터 두개의 화합물을 분리시킨다.
그 결과 얻어진 디테트라히드로피라닐 에테르 화합물이 이후의 단계에서 사용된다.
[합성 7]
수산화 나트륨(오일성) 3.0g이 오일을 제거하기 위해 플라스크내에서 건조된 톨루엔으로 세척되고 나서 -20℃까지 시스템을 냉각시키기 위해 플라스크로 테트라히드로푸란 20ml를 붓는다.
그후, 테트라히드로푸란 80ml내 용해된 페놀프탈레인 10.5g(0.033㏖)이 플라스크내 놓인다.
시스템은 30분동안 교반되고 난후 시스템에 t-부틸 브로모아세테이트 14.3g을 첨가시킨다.
[합성 8]
크레졸프탈레인의 히드록실 그룹이 t-부틸 아세테이트로 가리워지는 화합물 CP-TBAC은 크레졸프탈레인 0.033몰이 합성 7에서 사용된 페놀프탈레인 대신에 사용되는 것을 제외하고 합성 7에 화합물과 실질적으로 일치하는 절차에 의해 합성된다.
[합성 9]
나프톨프탈레인 히드록실 그룹이 t-부틸 아세테이트로 가리워지는 화합물 NP-TBAC는 나프톨프탈레인 0.033㏖이 합성 7에 사용되는 페놀프탈레인 대신에 사용된다는 것을 제외하고 합성 7에 화합물과 실질적으로 동등한 절차에 의해 합성된다.
[합성 10]
티몰프탈레인의 히드록실 그룹이 t-부틸 아세테이트로 가리워지는 화합물 NP-TBAC는 티몰프탈레인 0.033㏖이 합성 7에서 사용되는 페놀프탈레인 대신에 사용된다는 것을 제외하고 합성 7의 화합물에 실질적으로 동일한 절차에 의해 합성된다.
이후 "실시예 1 내지 31"로 불리는 본 발명에 따른 감광성 조성물은 합성 1 내지 10에서 얻어진 10개의 용해 억제제, 산 발생제 및 페놀수지(즉, 알칼리-용해수지)를 사용해서 표 1내에 나타난 함량비로 각각 용해 억제제, 산 발생제 및 페놀수지를 혼합시키고 나서 에틸셀로솔브 아세테이트내 결과 혼합물을 용해시키며 0.2㎛ 기공크기를 가진 미소여과기에 의해 결과 용액을 여과시킴에 의해 제조된다.
내식막 패턴은 각각 하기 방법에 의해 31개의 감광성 조성물 즉, 실시예 1 내지 31을 사용해서 형성된다.
첫번째, 감광성 조성물은 스피너에 의해 규소 웨이퍼상에 도포되고 그 결과 조성물층을 형성한다.
다음에, 조성물층은 5분동안 90℃에서 건조되고, 그 결과 1.0㎛ 두께를 가진 내식막 필름을 형성한다.
내식막 필름은 환원-형 사출 마스크 얼라니어(100mJ/㎠)에 의하여 표 2에 명시된 조건하에 전자비임 또는 KrF 엑시머 레이저(248nm)에 노출된다.
내식막 필름은 그후 표 2에 명시된 조건하에 고온 플레이트상에서 후-노출 소성(PEB)된다.
그 결과 소성된 필름은 약 2-7분동안 테트라메틸 수산화 암모늄 1.19중량%로 현상된 결과 내식막 패턴이 형성된다.
그 결과 실시예 1 내지 31의 감광성 조성물을 사용함에 의해 형성된 내식막 패턴의 표면이 스캔닝 전자마이크로스코우프(SEM)하에서 관찰된 결과 최적노출로 내식막 필름을 노출시키는 것을 통해 이루어지는 각각의 패턴의 분해능 수행성을 계산한다.
결과는 표 2에 나타난 바와 같다.
표 2로부터 분명히 알수 있는 바와같이, 실시예 1 내지 31은 감광도 및 분해능 수행성 둘다가 매우 개선되어 모두 우수한 광내식막이다.
[표 1a]
[표 1b]
[표 1c]
[표 1d]
[표1e]
표 1에 나타난 알칼리 용해 수지 CR-1, CR-2 및 CR-3가 하기 명시된 화합물들이다 :
[표 2a]
[표 2b]
본 발명에 사용되고 150℃ 이상의 연화점 및 3000-8000 평균 분자량을 가진 알칼리-용해 중합체가 하기 방법으로 합성된다.
각각이 연화점 및 평균 분자량을 가지고 둘다 상기-언급된 값을 만족하는 a 내지 j의 상이한 노볼락 수지들은 각각 하기의 방법에 의해 합성된다.
첫번째, 적어도 그들중의 하나인 크실레놀인 1몰의 두가지 이상의 페놀 유도체가 분리할 수 있는 플라스크로 부어진다.
다음에, 0.5몰에 36%-포름알데히드 수용액, 1g의 옥살산 및 12CC의 물이 상기 단량체에 첨가되고 6시간 동안 60℃에서 단량체와 반응된다.
그후, 시스템이 200℃로 가열된다.
시스템내 압력이 감소되는 결과, 낮은 분자량을 가진 잔류성분을 분별해 낸다.
그리고 나서, 시스템의 온도는 낮아지고, 그 결과 노볼락 수지를 만들어 낸다.
표 3은 그 결과 제조된 노볼락 수지 a 내지 j의 화학식, 연화점 및 평균 분자량을 나타낸다.
하기 명시될 5가지의 상이한 비닐 페놀 수지 k 내지 o가 제조되거나 합성된다.
표 3은 상기 수지들 k 내지 o의 화학식, 연화점 및 평균 분자량을 나타낸다.
수지 k : 수소첨가에 기인한 개선된 투명도를 가진 비닐 페놀 수지(PHM, 마루젠 석유 화학 Co., Ltd.)
수지 1 : 백금촉매하에 스티렌을 비닐 페놀에 첨가시킴에 의해 제조된 스티렌화 수지 M(SM)
수지 m : 비닐 페놀과 스티렌의 공중합체(CST)
수지 n : t-부틸 아세테이트와 비닐 페놀 수지 k를 반응시키고, 촉매로 칼륨 카르보네이트 및 칼륨 이오다이드를 사용한 결과 비닐 페놀 수지 k의 히드록실 그룹중 몇가지를 가림에 의해 합성되는 비닐 페놀 유도체.
수지 c : 비닐 페놀 수지 k를 나트륨 수화물과 반응시키고 수지 k의 히드록실 그룹중 몇가지의 부분을 나트륨염으로 전환시키고 나서, 디-t-부틸 디카르보네이트와 반응시킨 결과 나머지 히드록실 그룹을 t-부톡시 카르보닐 그룹으로 가림에 의해 합성되는 비닐 페놀 유도체.
표 3에 나타난 수지들 중에서, 둘이상의 반복 유닛으로 구성된 임의의 공중합체는 블록 구조나 랜덤 구조와 같은 구조를 가질 수 있다.
표 4에 기술된 산 발생체가 기술된다.
[표 3a]
[표 3b]
[표 3c]
[표 3d]
[표 4]
이후 "실시예 32 내지 56"으로 불리어지는 본 발명에 따른 감광성 조성물은 노볼락 수지, 페놀 수지, 산발생제 및 표 5에 명시된 다양한 함량비로 하기 제시된 일반식에 의해 나타난 용해 억제제 PP-TBOC, CP-TBOC, NP-TBOC 및 BI-TBOC (각각은 실시예 1 내지 31의 감광성 조성물을 형성하는 방법과 유사한 방법에 의해 제조됨.)
BI-TBOC
내식막 패턴은 25 감광성 조성물 즉, 실시예 32 내지 56 (각각은 하기 방법에 의해 제조됨)을 사용함에 의해 형성된다.
첫번째, 감광성 조성물은 스피너에 의하여 규소 웨이퍼에 도포된 결과 조성물층을 형성한다.
다음에, 조성물층은 2분 동안 90℃에서 건조된 결과, 1.0㎛ 두께를 가진 내식막 필름을 형성한다.
내식막 필름은 환원-형 사출 마스크 얼라이너(100mJ/㎠)에 의해 전자비임(가속전압 : 20kV) 또는 KrF 엑시머 레이저(248nm)에 노출된다.
내식막 필름은 필름이 전자비임으로 조사된다면, 30분 동안 90℃에서 고온 플레이트상에서 소성되고 필름이 KrF 엑시머 레이저에 노출된다면 5분 동안 80℃에 노출된다.
그 결과 소성된 필름은 테트라메틸 수산화 암모늄 2.38중량% 수용액으로 현상되고, 그 결과 내식막 패턴이 형성된다.
실시예 32 내지 56으로부터 형성되는 내식막 패턴의 표면은 스캐닝 전자 마이크로스코우프(SEM)으로 관찰되고 각각 패턴의 분해능 수행성을 측정한다.
결과가 표 6에 제시된 바와 같다.
표 6은 또한 내식막 필름을 형성하기 위해 사용된 광원을 나타낸다.
표 6으로부터 명백한 바와 같이, 실시예 32 내지 56은 고감광성도 및 우수한 분해 수행성을 가진다.
특히, 실시예 56에 사용된 알칼리-용해 수지는 바람직한 연화점 및 평균 분자량 조건을 만족시킨다.
이것은 일반식(1)에 의해 정의된 것들과 같은 명시된 화합물 대신에 임의의 산 분해 가능한 화합물을 사용함에 의해 우수한 감도 및 분해능이 내식막 패턴에 부가된다.
실시예 32 내지 55에 사용된 용해 억제제는 일반식(1)의 산-분해 가능한 화합물이다.
그럼에도 불구하고, 실시예 32 내지 55에 사용된 알칼리-용해 수지는 바람직한 연화점 및 평균 분자량을 가지기 때문에 대신에 다른 산-분해가능한 일반식이 사용될 수 있다.
[표 5]
[표 6a]
[표 6b]
산 분해가능한 화합물 및 화학 방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물로 구성된 본 발명의 가장 기본적인 조성물 즉, 감광성 조성물인 두성분 감광성 조성물을 하기 실시예는 나타낸다.
[실시예 57]
특히, 2.0g의 크레졸프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트 및 0.02g의 트리 페닐설포늄 트리푸레이트가 5g의 에틸셀로솔브 아세테이트에 용해된후 감광성 조성물을 얻기 위해서 0.2㎛ 기공크기를 가진 여과기로 결과 용액을 여과시킨다.
규소 웨이퍼는 스피너를 사용한 감광성 조성물로 도포된다.
코팅을 1.0㎛ 두께를 가진 필름을 얻기 위해서 5분 동안 90℃에서 건조된다.
251nm 파장을 가진 자외선에 감광성 조성물 필름의 감도는 5mJ/㎠이다.
기술된 바와 같이, 본 발명은 고감도, 우수한 분해능 수행성 및 높은 열내성을 가진 조성물을 제공할 수 있고 지지체를 엣칭시키는 결과 지지체상에 충실하게 패턴을 전달하고 높은 집적 밀도를 가진 반도체 장치를 제조하기 위한 방법의 광 엣칭 단계에서 효과적으로 사용될 수 있다.
[표 A]
[표 B-1]
[표 B-2]
[표 B-3]
[표 B-4]
[표 B-5]
[표 B-6]
[표 B-7]
[표 B-8]
[표 B-9]
[표 B-10]

Claims (36)

  1. 감광성 조성물에 있어서, 산에 의해 분해되는 적어도 하나의 치환체를 가진 산-분해 가능한 화합물이 산에 의해 분해될적에 화합물이 형성되고 생성물은 알칼리 용액과 반응하고 -COO- 또는 -SO3-를 형성하며 화학 방사선으로 조사될적에 산을 발생시키는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서, 산 분해가능한 화합물이 하기 일반식(1)에 의해 표현되는 것인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
    (상기식에서, R1및 R2는 동일하거나 상이하고 각각은 수소, 할로겐 원자, 시아노 그룹, 니트로 그룹, 실릴 그룹 및 일가 유기 그룹으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 것을 나타내고 ; X는 〉C=0 또는 -SO2-를 나타내며 ; Y는 이가 유기 그룹이고 ; R1및 R2는 링을 형성하면서 함께 결합하고 ; 그리고 적어도 하나의 R1,R2및 Y는 산에 의해 분해되는 치환체를 가진다.)
  3. 제 2 항에 있어서, 산에 의해 분해되는 치환체가 t-부틸 에스테르 또는 t-부톡시 카르보닐인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, 일반식(1)에 의해 나타난 화합물이 하기 일반식(2), (3) 및 (4)에 의해 표시되는 화합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 것인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
    (상기식에서, R11,R12및 R13은 동일하거나 상이하고 각각은 수소, 할로겐 원자, 시아노 그룹, 니트로 그룹, 실릴 그룹 및 상기 기술된 일가 유기 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 것을 나타내고 ; X는 〉C=0 또는 -SO2-를 나타내며 ; k는 1-5 범위의 정수 ; m은 1-4 범위의 정수 ; n은 1-7 범위의 정수이고 ; R11,R12및 R13중 적어도 하나는 산에 의해 분해되는 치환체를 가진다.)
  5. 제 4 항에 있어서, 일반식(2), (3) 또는 (4)에 의해 나타내어진 화합물은 그의 유도체로 사용되는 히드록실 그룹을 가진 것이고, 상기에서 히드록실 그룹이 산에 의해 분해되는 치환체로 분해되고 크레졸프탈레인, 페놀프탈레인 및 티몰프탈레인으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 산에 의해 분해되는 치환체가 t-부틸 에스테르 또는 t-부톡시 카르보닐 인것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  7. 제 1 항에 있어서, 화학방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물이 오늄염인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  8. 제 7 항에 있어서, 오늄염이 디아조늄염, 설포늄염 및 이오도늄으로 구성되는 그룹으로부터 선택되어지는 적어도 하나의 것인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  9. 제 7 항에 있어서, 오늄염의 역음이온이 메탄설포네이트 음이온, 트리플루오로 아세테이트 음이온, 트리플루오로 메탄 설포네이트 음이온 및 톨루엔 설포네이트 음이온으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 루이스 염기인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  10. 제 1 항에 있어서, 화학방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물의 양이 산 분해가능한 화합물의 양을 기준으로 한 0.01-20중량%인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  11. 감광성 조성물이 알칼리-용해 폴리머 ; 산에 의해 분해되는 적어도 하나의 치환체를 가지고 산에 의해 분해될적에 알칼리 용액과 반응하며 -COO- 또는 - SO3-를 형성하는 화합물 ; 및 화학방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  12. 제11항에 있어서, 산-분해 가능한 화합물이 하기 일반식(1)에 의해 나타내어지는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물 :
    (상기식에서, R1, 및 R2는 동일하거나 상이하고 각각은 수소, 할로겐 원자, 시아노 그룹, 니트로 그룹, 실리 그룹 및 일가 유기 그룹으로부터 선택된 적어도 하나를 나타내고 ; X는 〉C=0 또는 -SO2; Y는 이가 유기 그룹 ; R1및 R2는 고리를 형성하면서 함께 결합되며, 적어도 하나의 R1,R2및 Y가 산에 의해 분해되는 치환체를 가진다.)
  13. 제12항에 있어서, 산에 의해 분해되는 치환체가 t-부틸 에스테르 또는 t-부톡시 카르보닐 인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  14. 제12항에 있어서, 일반식(1)에 의해 표현되는 화합물이 하기 일반식(2), (3) 및 (4)에 의해 표현되는 화합물로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물 :
    (상기식에서, R11,R12및 R13은 동일하거나 상이하고, 각각은 수소, 할로겐 원자, 시아노 그룹, 니트로 그룹, 실릴 그룹 및 상기 기술된 일가 유기 그룹으로부터 선택되어지는 적어도 하나를 나타내고 ; X는 〉C=0 또는 -SO2- ; k는 1-5 범위인 정수 ; m은 1-4 범위인 정수 ; n은 1-7 범위인 정수이고 ; R11,R12및 R13중 적어도 하나는 산에 의해 분해되는 치환체를 가진다.)
  15. 제14항에 있어서, 일반식(2), (3) 또는 (4)에 의해 표현되는 화합물은 그의 유도체로 사용되는 히드록실 그룹을 가진 것이고, 상기에서 히드록실 그룹은 산에 의해 분해되는 치환체로 전환되고 크레졸프탈레인, 페놀프탈레인 및 티몰프탈레인으로 구성된 그룹으로부터 선택되어지는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  16. 제15항에 있어서, 산에 의해 분해되는 치환체가 t-부틸 에스테르 또는 t-부톡시 카르보닐 인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  17. 제11항에 있어서, 화학방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물이 오늄염인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  18. 제17항에 있어서, 오늄염이 디아조늄염, 포스포늄염, 설포늄염 및 이오도늄염 인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  19. 제17항에 있어서, 오늄염의 역음이온이 메탄 설포네이트 음이온, 트리플루오로 아세테이트 음이온, 트리플루오로 메탄 설포네이트 음이온 및 톨루엔-설포네이트 음이온으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 루이스 염기인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  20. 제11항에 있어서, 알칼리-용해 폴리머가 페놀-노볼락 수지인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  21. 제11항에 있어서, 알칼리-용해 폴리머가 적어도 150℃의 연화점 및 3000-8000 범위의 평균 분자량을 가지는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  22. 제21항에 있어서, 알칼리-용해 폴리머가 2, 5-크실레놀, 3, 5-크실레놀, m-크레졸, p-크레졸로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 두개의 성분으로 구성된 코폴리머 조성물을 가진 노볼락 수지이고 코폴리머 조성물이 적어도 20-60중량부의 크실레놀로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  23. 제22항에 있어서, 알칼리-용해 폴리머가 폴리비닐 페놀로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  24. 제11항에 있어서, 산-분해가능한 화합물은 알칼리-용해 폴리머가 10중량부량으로 사용되는 동안 1-200중량부의 양인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  25. 제11항에 있어서, 화학방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물이 감광성 조성물의 고체 성분 중량을 기준으로 하여 0.01-20중량% 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  26. 감광성 조성물에 있어서, 적어도 150℃의 연화점을 가지고 3000-8000 범위의 평균 분자량을 가진 알칼리-용해 폴리머 ; 산-분해가능한 화합물 ; 및 화학방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  27. 제26항에 있어서, 알칼리-용해 폴리머가 2, 5-크실레놀, 3, 5-크실레놀, m-크레졸, p-크레졸 및 o-크레졸로 구성된 그룹으로부터 선택되는 적어도 두개의 성분으로 구성되는 코폴리머 조성물을 가진 노볼락 수지이고 코폴리머 조성물은 적어도 20-60중량부의 크실레놀로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  28. 제26항에 있어서, 산-분해가능한 화합물이 하기 일반식(1)에 의해 표현되는 것인 것을 특징으로 하는 감광성 조성물 : (상기식에서, R1, 및 R2는 동일하거나 상이하고, 각각은 수소, 할로겐 원자, 시아노 그룹, 니트로 그룹, 실릴 그룹 및 일가 유기 그룹으로 구성된 그룹으로부터 선택되어지는 적어도 하나를 나타내고 ; x는 〉C=0 또는 -SO2-를 나타내며 ; Y는 이가 유기 그룹 ; R1및 R2는 고리를 형성하면서 함께 결합될 수 있고 ; R1,R2및 Y 중 적어도 하나가 산에 의해 분해되는 치환체를 가진다.)
  29. 제26항에 있어서, 산-분해가능한 화합물이 가르복실산 그룹 및 페놀히드록실 그룹으로 구성된 그룹으로부터 선택된 적어도 하나의 형태인 그룹을 가지고, 상기 그룹의 전부 또는 몇가지가 산-분해가능한 가림기에 의해 치환되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  30. 감광성 조성물에 있어서, 크레졸프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트 100중량부 ; 및 트리페닐설포늄 0.6-5중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  31. 감광성 조성물에 있어서, 하기 일반식(i)에 의해 표현되는 알칼리 용해 폴리머 70-85% 일반식 (i) :
    크레졸프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트 30-15중량% ; 및 트리페닐설포늄 트리플레이트 0.3-4.0중량%으로 나타내어지는 것을 특징으로 하는 감광성 조성물.
  32. 감광성 층의 패턴 형성하는 방법에 있어서, 산분해 가능한 화합물이 산에 의해 분해되는 적어도 하나의 치환체를 가진 산-분해가능한 화합물이 산에 의해 분해 될적에 형성되고, 상기 생성물은 알칼리 용액과 반응하며 -COO- 또는 -SO3-을 형성하는 산-분해가능한 화합물 및, 화학방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물로 구성되고 지지체 상에서, 감광성 층의 선결된 영역을 화학 방사선에 노출시키고 ; 노출후 화학 방사선에 감광성 층을 소성시키고 ; 및 노출후 감광성 층의 선결된 영역을 제거하기 위해 소성후 감광성 층을 현상시키는 단계로 형성되는 것으로 구성되는 감광성 조성물을 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법.
  33. 감광성 층의 패턴 형성하는 방법에 있어서, 알칼리-용해 폴리머, 산에 의해 분해되는 적어도 하나의 치환체를 가지는 산-분해가능한 화합물이 산에 의해 분해될적에 형성되고, 상기 생성물이 알칼리 용액과 반응하며 -COO- 또는 -SO3-를 형성하는 산-분해가능한 화합물, 및 화합 방사선에 노출될적에 산을 발생하는 화합물로 구성되고, 지지체 상에서, 화학 방사선에 감광성 층의 선결된 영역을 노출시키고 ; 화학 방사선에 노출 후 감광성 층을 소성시키고 ; 감광성 층의 선결된 영역을 제거하기 위해 소성후 감광성 층을 현상시키는 단계로 형성되는 것으로 구성되는 감광성 조성물을 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법.
  34. 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 적어도 150℃의 연화점 및 3000-8000 범위의 평균 분자량을 가진 알칼리-용해 폴리머, 산-분해 가능한 화합물 및 화학 방사선에 노출될적에 산을 발생시키는 화합물로 구성되고 지지체상에서, 감광성 층의 선결된 영역을 화학 방사선에 노출시키고 ; 화학 방사선에 노출후 감광성 층을 소성시키고 ; 감광성 층의 선결된 영역을 제거하기 위해 소성후 감광성 층을 현상시키는 단계로 형성되는 감광성 조성물을 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법.
  35. 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 크레졸프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트 100중량부 및 트리페닐설포늄 트리플레이트 0.6-5중량부로 구성되며, 지지체상에서, 감광성 층의 선결된 영역을 화학 방사선에 노출시키고 ; 화학 방사선에 노출후 감광성 층을 노출시키고 ; 감광성 층의 선결된 영역을 제거하기 위해서 소성후 감광성 층을 현상하는 단계로 형성되는 것으로 구성되는 감광성 조성물을 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법.
  36. 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법에 있어서, 하기 일반식(i)
    에 의해 표현되는 알칼리-용해 폴리머 70-85중량%, 클레졸프탈레인 디-t-부틸 카르보네이트 30-15중량% ; 및 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.3-4.0중량%로 구성되고, 지지체상에서, 화학 방사선에 감광성 층의 선결된 영역을 노출시키고 ; 화학 방사선에 노출후 감광성 층을 소성시키고 ; 및 감광성 층의 선결된 영역을 제거하기 위해서 소성후 감광성 층을 현상하는 단계로 형성되는 것으로 구성되는 조성물을 주성분으로 함유하는 것을 특징으로 하는 감광성 층의 패턴을 형성하는 방법.
KR1019910024966A 1990-12-27 1991-12-27 감광성 조성물 KR940007798B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP90-418772 1990-12-27
JP41877290 1990-12-27
JP91-151942 1991-06-24
JP15194291 1991-06-24
JP90-151942 1991-06-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR920013027A KR920013027A (ko) 1992-07-28
KR940007798B1 true KR940007798B1 (ko) 1994-08-25

Family

ID=26481007

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019910024966A KR940007798B1 (ko) 1990-12-27 1991-12-27 감광성 조성물

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5332648A (ko)
JP (1) JP2919142B2 (ko)
KR (1) KR940007798B1 (ko)
DE (1) DE4143081C2 (ko)

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4236068A1 (de) * 1992-10-26 1994-04-28 Hoechst Ag Positiv arbeitendes strahlungsempfindliches Gemisch und damit hergestelltes Aufzeichnungsmaterial
US6703181B1 (en) * 1993-03-12 2004-03-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Photosensitive composition having uniform concentration distribution of components and pattern formation method using the same
JP3271728B2 (ja) * 1994-02-14 2002-04-08 日本電信電話株式会社 ポジ型レジスト組成物
US5580694A (en) * 1994-06-27 1996-12-03 International Business Machines Corporation Photoresist composition with androstane and process for its use
DE69525883T2 (de) * 1994-07-04 2002-10-31 Fuji Photo Film Co Ltd Positiv-photoresistzusammensetzung
JPH0990621A (ja) * 1995-09-21 1997-04-04 Canon Inc レジスト組成物、同組成物を用いるパターン形成方法、および半導体デバイスの製造方法
US5585220A (en) * 1995-12-01 1996-12-17 International Business Machines Corporation Resist composition with radiation sensitive acid generator
US6165673A (en) * 1995-12-01 2000-12-26 International Business Machines Corporation Resist composition with radiation sensitive acid generator
KR0172794B1 (ko) * 1995-12-29 1999-03-30 김주용 반도체 소자의 미세패턴 형성방법
US5985524A (en) * 1997-03-28 1999-11-16 International Business Machines Incorporated Process for using bilayer photoresist
US6399279B1 (en) * 1998-01-16 2002-06-04 Mitsubishi Chemical Corporation Method for forming a positive image
US6331378B1 (en) * 1998-02-25 2001-12-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Pattern forming method
JP3955384B2 (ja) * 1998-04-08 2007-08-08 Azエレクトロニックマテリアルズ株式会社 化学増幅型レジスト組成物
JP3955385B2 (ja) 1998-04-08 2007-08-08 Azエレクトロニックマテリアルズ株式会社 パターン形成方法
US6309926B1 (en) 1998-12-04 2001-10-30 Advanced Micro Devices Thin resist with nitride hard mask for gate etch application
US6506831B2 (en) 1998-12-20 2003-01-14 Honeywell International Inc. Novolac polymer planarization films with high temperature stability
TW495812B (en) * 2000-03-06 2002-07-21 Semiconductor Energy Lab Thin film forming device, method of forming a thin film, and self-light-emitting device
US6969576B2 (en) * 2001-11-30 2005-11-29 Sandia National Laboratories Photosensitive dissolution inhibitors and resists based on onium salt carboxylates
US7781396B2 (en) * 2002-01-31 2010-08-24 Tel Aviv University Future Technology Development L.P. Peptides directed for diagnosis and treatment of amyloid-associated disease
US20040052928A1 (en) * 2002-09-06 2004-03-18 Ehud Gazit Peptides and methods using same for diagnosing and treating amyloid-associated diseases
US7491699B2 (en) * 2002-12-09 2009-02-17 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Peptide nanostructures and methods of generating and using the same
WO2004060791A1 (en) 2003-01-07 2004-07-22 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Peptide nanostructures encapsulating a foreign material and method of manufacturing same
JP5137400B2 (ja) * 2003-06-30 2013-02-06 テル アヴィヴ ユニヴァーシティ フューチャー テクノロジー ディヴェロップメント エル.ピー. アミロイド関連疾患を診断および処置するためのペプチド、それに対する抗体、ならびにその使用方法
CA2540407A1 (en) * 2003-09-25 2005-03-31 Tel Aviv University Future Technology Development L.P. Compositions and methods using same for treating amyloid-associated diseases
US7625707B2 (en) * 2003-10-02 2009-12-01 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Antibacterial agents and methods of identifying and utilizing same
JP4875834B2 (ja) * 2003-12-24 2012-02-15 ローム・アンド・ハース・エレクトロニック・マテリアルズ,エル.エル.シー. マスク
WO2006006172A2 (en) * 2004-07-15 2006-01-19 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Use of anti-amyloid agents for treating and typing pathogen infections
WO2006013552A2 (en) 2004-08-02 2006-02-09 Ramot At Tel Aviv University Ltd. Articles of peptide nanostructures and method of forming the same
US7732479B2 (en) * 2004-08-19 2010-06-08 Tel Aviv University Future Technology Development L.P. Compositions for treating amyloid associated diseases
US7786086B2 (en) 2004-09-08 2010-08-31 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Peptide nanostructures containing end-capping modified peptides and methods of generating and using the same
US10004828B2 (en) * 2005-10-11 2018-06-26 Romat at Tel-Aviv University Ltd. Self-assembled Fmoc-ff hydrogels
US7879212B2 (en) * 2005-11-03 2011-02-01 Ramot At Tel-Aviv University Ltd. Peptide nanostructure-coated electrodes
JP5698184B2 (ja) 2011-09-02 2015-04-08 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法
JP5698185B2 (ja) 2011-09-06 2015-04-08 信越化学工業株式会社 ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法
KR102154109B1 (ko) 2013-02-08 2020-09-09 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 화합물, 리소그래피용 하층막 형성재료, 리소그래피용 하층막 및 패턴 형성방법
WO2014123032A1 (ja) * 2013-02-08 2014-08-14 三菱瓦斯化学株式会社 レジスト組成物、レジストパターン形成方法及びそれに用いるポリフェノール誘導体
JP6388126B2 (ja) 2013-02-08 2018-09-12 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、リソグラフィー用下層膜形成材料、リソグラフィー用下層膜及びパターン形成方法
JP6119668B2 (ja) 2013-06-11 2017-04-26 信越化学工業株式会社 下層膜材料及びパターン形成方法
JP6135600B2 (ja) 2013-06-11 2017-05-31 信越化学工業株式会社 下層膜材料及びパターン形成方法
JP6119667B2 (ja) 2013-06-11 2017-04-26 信越化学工業株式会社 下層膜材料及びパターン形成方法
JP7026439B2 (ja) 2014-12-25 2022-02-28 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、樹脂、リソグラフィー用下層膜形成材料、リソグラフィー用下層膜、パターン形成方法及び精製方法
WO2016158168A1 (ja) 2015-03-31 2016-10-06 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、レジスト組成物及びそれを用いるレジストパターン形成方法
CN107428717B (zh) 2015-03-31 2021-04-23 三菱瓦斯化学株式会社 抗蚀剂组合物、抗蚀图案形成方法、及用于其的多酚化合物
EP3346335A4 (en) 2015-08-31 2019-06-26 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. MATERIAL FOR FORMING LITHOGRAPHY OF LAYER LAYERS, COMPOSITION FOR FORMING LITHOGRAPHY LAYER LAYERS, LITHOGRAPHY LAYERINGS AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF, PATTERN FORMULATION, RESIN AND CLEANING METHOD
EP3346334B1 (en) 2015-08-31 2020-08-12 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Use of a composition for forming a photoresist underlayer film for lithography, photoresist underlayer film for lithography and method for producing same, and resist pattern forming method
CN108137478B (zh) 2015-09-10 2021-09-28 三菱瓦斯化学株式会社 化合物、其组合物、纯化方法以及抗蚀图案形成方法、非晶膜的制造方法
JP6575474B2 (ja) * 2016-09-20 2019-09-18 信越化学工業株式会社 レジスト材料及びパターン形成方法

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5023328B1 (ko) * 1971-06-25 1975-08-07
CH621416A5 (ko) * 1975-03-27 1981-01-30 Hoechst Ag
US4350753A (en) * 1981-06-15 1982-09-21 Polychrome Corporation Positive acting composition yielding pre-development high visibility image after radiation exposure comprising radiation sensitive diazo oxide and haloalkyl-s-triazine with novolak and dyestuff
JPH0650396B2 (ja) * 1985-08-09 1994-06-29 東京応化工業株式会社 ポジ型ホトレジスト組成物
EP0249139B2 (en) * 1986-06-13 1998-03-11 MicroSi, Inc. (a Delaware corporation) Resist compositions and use
JP2652010B2 (ja) * 1986-10-02 1997-09-10 富士写真フイルム株式会社 ポジ型感光性組成物
JPS646946A (en) * 1987-06-30 1989-01-11 Konishiroku Photo Ind Photosensitive composition and photosensitive plano-graphic printing plate
DE3725741A1 (de) * 1987-08-04 1989-02-16 Hoechst Ag Positiv arbeitendes strahlungsempfindliches gemisch
JPH01300250A (ja) * 1988-05-30 1989-12-04 Tosoh Corp フォトレジスト組成物
JP2578646B2 (ja) * 1988-07-18 1997-02-05 三洋電機株式会社 非水系二次電池
US4921999A (en) * 1988-08-23 1990-05-01 General Electric Company Method for making tertiary butyl esters
JP2574692B2 (ja) * 1988-09-07 1997-01-22 富士写真フイルム株式会社 ポジ型フオトレジスト組成物
DE3837438A1 (de) * 1988-11-04 1990-05-10 Basf Ag Strahlungsempfindliches gemisch
DE3837513A1 (de) * 1988-11-04 1990-05-10 Basf Ag Strahlungsempfindliches gemisch
JP2700918B2 (ja) * 1989-04-26 1998-01-21 富士写真フイルム株式会社 ポジ型フオトレジスト組成物
US5085972A (en) * 1990-11-26 1992-02-04 Minnesota Mining And Manufacturing Company Alkoxyalkyl ester solubility inhibitors for phenolic resins

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05134415A (ja) 1993-05-28
US5332648A (en) 1994-07-26
KR920013027A (ko) 1992-07-28
JP2919142B2 (ja) 1999-07-12
DE4143081C2 (de) 1997-06-19
DE4143081A1 (de) 1992-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR940007798B1 (ko) 감광성 조성물
US5110709A (en) Light-sensitive positive working composition containing a pisolfone compound
EP1311908B1 (en) Photoresist composition for deep uv and process thereof
JP2764771B2 (ja) 感光性組成物
KR100233367B1 (ko) 레지스트 재료
WO2004101490A2 (en) Photoactive compounds
JPH1172917A (ja) ネガ型フォトレジスト組成物及びそれを用いたパターン形成方法
US6737217B2 (en) Photoresist monomers containing fluorine-substituted benzylcarboxylate and photoresist polymers comprising the same
JPH08262720A (ja) 可塑剤を含む放射線感応性組成物
US6340552B1 (en) Photosensitive composition containing a dissolution inhibitor and an acid releasing compound
US6653047B2 (en) Photoresist monomers containing fluorine-substituted benzylcarboxylate and photoresist polymers comprising the same
US7329478B2 (en) Chemical amplified positive photo resist composition and method for forming resist pattern
JP2000305272A (ja) エネルギー感応性レジスト材料およびエネルギー感応性レジスト材料を用いる素子製造方法
KR100934109B1 (ko) 화학 증폭형 포지티브 내식막 조성물
JP3003680B1 (ja) 重合体、これを含有する化学増幅型ネガレジスト及びレジストパターン形成方法
JP3003856B2 (ja) 感光性組成物及びパターン形成方法
JPH1010736A (ja) ポジ型フォトレジスト塗布膜及びポジ型フォトレジスト組成物並びにパターン形成方法
US6720129B2 (en) Maleimide-photoresist polymers containing fluorine and photoresist compositions comprising the same
KR100240824B1 (ko) 포토레지스트용 공중합체 및 매트릭스 레진
JP2861992B2 (ja) 新規なレジスト材料
JPH07244378A (ja) 化学増幅型レジスト組成物
JP2746413B2 (ja) 遠紫外光用ホトレジスト組成物
WO2004102272A2 (en) Photoresist composition for deep uv and imaging process thereof
JPH07181678A (ja) フォトレジスト組成物
JPH10115924A (ja) 感光性組成物およびそれを用いたパターン形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
G160 Decision to publish patent application
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20030801

Year of fee payment: 10

LAPS Lapse due to unpaid annual fee