KR100268293B1 - 저k인자 혼성 포토레지스트, 이를 이용한 레지스트 패턴 및 집적 회로 칩의 제조방법, 및 이들 방법에 의해 제조된 레지스트 패턴 및 집적 회로 칩 - Google Patents

저k인자 혼성 포토레지스트, 이를 이용한 레지스트 패턴 및 집적 회로 칩의 제조방법, 및 이들 방법에 의해 제조된 레지스트 패턴 및 집적 회로 칩 Download PDF

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Abstract

포지티브와 네가티브 톤 성분을 가짐으로써 단일 톤 포토레지스트에 비해 낮은 "k" 인자를 갖는 포토레지스트가 개시되어 있다. 이 혼성 레지스트는 네가티브 톤 레지스트 또는 포지티브 톤 레지스트의 어느 한쪽을 주요 부분으로 하고, 다른 톤은 상대적으로 부수적인 부분으로 가질 수 있다. 예를 들면, 포지티브 톤 레지스트는 네가티브 톤 가교결합제를 부수적 부분으로 포함할 수 있고, 네가티브 톤 레지스트는 양성적으로 작용하는 작용기를 포함할 수 있다. 본 발명의 혼성 레지스트는 보다 광범위한 노출량 허용도(exposure dosage window)를 달성할 수 있게 함으로써 수율 또는 성능과 라인 밀도를 증가시키게 한다.

Description

저 k 인자 혼성 포토레지스트, 이를 이용한 레지스트 패턴 및 집적 회로 칩의 제조 방법, 및 이들 방법에 의해 제조된 레지스트 패턴 및 집적 회로 칩{LOW "K" FACTOR HYBRID PHOTORESIST}
1. 기술적 배경
본 발명은 일반적으로 반도체 장치의 제작에 관한 것이고, 보다 상세하게, 포지티브 톤(tone)과 네가티브 톤 속성 둘 다를 가지고 있어서 가공 허용도가 보다 넓은 포토레지스트 물질에 관한 것이다.
2. 배경 기술
반도체 장치의 제작은 장치 기판의 표면상에 컴퓨터 보조 디자인(CAD)에 의해 형성한 패턴을 정확히 복제할 수 있느냐에 따라 좌우된다. 전형적으로 복제 공정은 다양한 식각과 침적 공정에 의해 수행되는 리소그래피(lithograpy) 공정을 사용하여 실행한다.
리소그래피 공정의 한 유형인 포토리소그래피는 반도체 장치, 집적 광학기, 포토마스크 등의 제작에 사용된다. 이러한 공정은 포토레지스트 또는 단순히 레지스트로 공지되어 있는, 빛에 노출될 경우 반응하는 물질의 층을 적용하고, 선택적으로 포토레지스트의 일부를 빛 또는 다른 이온화 방사선, 즉 자외선, 전자빔, X-선 등에 노출시켜 물질의 일부분의 용해도를 변화시키고, 레지스트를 테트라메틸암모늄 하이드록사이드("TMAH") 등의 염기성 현상 용액으로 세척함으로써 이를 현상하여, 층중에서 미조사된 부분(네가티브 레지스트의 경우) 또는 조사된 부분(포지티브 레지스트의 경우)을 제거하는 것을 기본적으로 포함한다.
보다 높은 수준의 집적화가 산업 분야에 요구됨에 따라, 제공된 영역내에 보다 많은 수의 라인과 여백에 대한 요구가 매우 증가되었다. 이에 따라, 리소그래피 구조물의 스케일링(scaling)이 반도체 장치의 성능과 밀도를 향상시키는 필수적 관점이 되었다. 리소그래피 스케일링은 주로 세가지 방법, 즉 노출 장비의 수치 구경(numerical aperture: NA)의 증가, 노출 파장의 감소, 포토레지스트의 반응 개선에 의해 달성되어 왔다. 이들 세가지 매개변수는 하기 식에 의해 제공되는 리소그래피 해상도에 대한 레이라이(Rayleigh) 모델로 표현된다.
R=kλ/NA
여기서 R은 해상도이고, k는 포토레지스트 성능에 의존적인 실험적으로 유도된 매개변수이고, λ는 노출 파장이고, NA는 노출 장비의 수치 구경이다.
"k" 인자는 고해상도의 구조물을 위한 보다 넓은 초점/노출 공정 허용도를 제공할 수 있는 레지스트에 의해 감소된다. 역사적으로, 이러한 "k" 인자는, 예를 들면 보다 높은 콘트라스트(contrast)를 갖는 증감체와 수지의 첨가, 보다 얇은 레지스트 필름의 사용, 반사방지 필름의 사용에 의해 레지스트 성분을 변화시킴으로써 감소시켜 왔다. "k" 인자의 감소는 보다 중요해지는데, 그 이유는 NA 값이 0.65 내지 0.70에서 이의 한계치에 도달하고, 노출 파장을 당해 분야의 현 기술수준인 248㎚로부터 감소시키는 작업이 아직까지 예비 단계에 머물러 있기 때문이다.
이에 따라, 상술된 단점중 하나 이상을 해결하는 포토레지스트 물질이 요구되고 있다.
본 발명의 바람직한 실시 태양은 첨부된 도면과 연관되어 설명될 것이고, 도면들에서 동일 부호는 동일 요소를 나타낸다.
도 1은 본 발명을 사용하여 인쇄된 라인의 폭 대 노출량을 도시한 그래프로서, 허용가능한 노출량의 범위는 향상된 k 인자 레지스트(resist)가 있음으로써 없을 때에 비해 더 커짐을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 향상된 k 인자 포토레지스트(photoresist)를 사용하여 인쇄된 라인과 여백의 주사 전자 현미경도이다.
본 발명은 공정 조건에 보다 감수성이 낮은, 즉 감소된 "k" 인자를 갖고, 일반적인 네가티브 또는 포지티브 포토레지스트의 작용을 수행함으로써, 허용가능한 제한 범위 내의 치수를 유지하면서 노출량 등과 같은 조건에 따라 보다 넓은 범위를 허용한다. 역으로, 본 발명에서 구현된 개념을 사용하여 주어진 공정 관용도에 대해, 레지스트에서 해상될 수 있는 가장 작은 구조물을 개선할 수 있다. 이들 기능은 통상적인 네가티브 레지스트 물질 뿐만 아니라 포지티브 레지스트 물질이 도핑된 네가티브 레지스트 물질을 포함하는 포토레지스트 물질을 이용함으로써 수행된다. 이와 같은 방식으로, 포지티브 톤 포토레지스트 물질은 일정량의 네가티브 레지스트 물질에 의해 도핑될 수 있다.
본 발명에 따른 이점의 하나는 노출 관용도를 크게 증가시킴으로써 모든 준위, 즉 로트 대 로트(lot-to-lot), 웨이퍼 대 웨이퍼, 웨이퍼 내, 칩 내에서 구조물의 크기를 보다 잘 조절할 수 있게 하는 것이다. 이와 같이 높은 수준의 구조물 조절에 의해 오차가 전체 장치 제작에 유해하지 않게 되기 때문에 다시 특정 구조물 크기의 생성물의 수율을 높일 수 있거나, 또는 라인 폭 조절을 유지하면서 구조물 크기를 감소시킴으로써 보다 큰 성능과 밀도를 수득할 수 있다.
본 발명의 상기의 특징과 이점, 및 다른 특징과 이점은 본 발명의 바람직한 양태에 대한 보다 상세한 하기 설명에 의해 명백할 것이다.
감소된 "k" 인자의 개선된 레지스트는 본 발명에 의해 제공되는데, 이때 방사선에 의해 유도된 제 1 반응과 방사선에 의해 유도된 제 2 반응이 단일 레지스트 제형에 조합되고, 단일 여기에 의해 유도된다. 예를 들면, 제 1 방사선 유도된 반응은 빛으로 유도된 반응으로 레지스트중 노출된 영역을 가용성화시키는 반면, 제 2 방사선 유도된 반응은 가교결합제의 네가티브 톤형 활성으로 빛에 영향받은 영역의 분자량을 보다 증진시킴으로써 레지스트 물질의 용해도를 감소시킬 수 있다.
상기 개념은 네가티브 톤 시스템 뿐만 아니라 포지티브 톤 시스템에도 적용가능하다. 통상적인 포지티브 레지스트와 구별하기 위해 "향상된 포지티브 레지스트"으로서 지칭될 포지티브 톤 시스템 제형물에서, 가교결합제 등의 네가티브 활성 성분은 소량 첨가제로서 사용되어 레지스트 제형에 일정량의 네가티브 톤 화학성을 부여한다. 역으로, 네가티브 레지스트의 성능 또는 "k" 인자는 적절한 비율의 포지티브 활성 성분을 첨가함으로써 개선되는데 이 상기 레지스트는 "향상된 네가티브 레지스트"로서 지칭될 것이다. 감소된 "k" 인자 레지스트의 포지티브와 네가티브 성분은 노출된 이미지의 테두리에서 서로 균형을 이뤄 상승된 노출 관용도가 수득될 수 있을 것으로 믿어진다. 포지티브 톤 수지가 노출되어 현상액에 가용성이 됨에 따라, 네가티브 톤 기능은 수지를 가교결합시키기 시작하여, 이의 용해도를 감소시킨다. 놀랍게도, 이러한 조합은 콘트라스트 또는 해상 능력을 감소시키지 않고 노출량의 편차에 대해 "완충역할"을 제공한다.
포지티브 톤 시스템은 레지스트 물질의 주요 활성 부분으로서 다수의 포지티브 톤 레지스트 물질을 포함할 수 있고, 부분적으로 보호된 폴리하이드록시스티렌을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 향상된 포지티브 레지스트의 적합한 조성물을 표 1에 나타내었다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 물질의 예와 전형적인 제형에서 이들의 상대적 비율이 표 1에 나와있다.
향상된 포지티브 레지스트 성분
성분 예 전형적 함량
부분적으로 보호된 폴리하이드록시스티렌 보호기: 임의의 산 불안정 잔기(예: 주쇄내에 혼입되거나 측쇄로서의 아세탈, 케탈 또는 아크릴레이트)전형적으로 10 내지 30% 범위로 보호됨. 고형분의 84-99중량%
광산 발생기(Photoacid Generator) 술포늄염, 오늄염, 트리아진, 디카복스이미드 술포네이트, 2,1,4-DNQ 에스테르, 디니트로벤질 술포네이트, 비스아릴 술포닐 디아조메탄, 이민 술포네이트, 아릴 술포네이트 에스테르 또는 임의의 다른 공지된 PAG. 고형분의 1-15중량%
가교결합제 테트라메톡시메틸 글리콜우릴(파우더링크; Powderlink)[코넥티컷주 단베리 소재의 사이텍(Cytec) 제품] 등의 다작용기 또는 폴리하이드록시스티렌과 반응할 수 있는 임의의 다작용기 고형분의 0.1-1.0중량%
용매 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(PM 아세테이트) 에틸 락테이트, 사이클로헥사논 또는 통상적으로 공지된 임의의 다른 용매 전체의 70-85중량%
또한, 광증감체와 염기 첨가제가 추가로 포토레지스트의 반응을 향상시키기 위해 사용될 수 있다. 염기 첨가제의 예로는 디메틸 아미노 피리딘, 7-디에틸아미노-4-메틸 쿠마린("쿠마린 1"), 3급 아민, 양성자 스폰지, 베르베린, BASF로부터 "플루로닉(Pluronic)" 또는 "테트로닉(Tetronic)" 시리즈로서 시판되는 중합체성 아민이 있다. 또한 PAG가 오늄염일 경우 테트라 알킬 암모늄 하이드록사이드 또는 세틸메틸 암모늄 하이드록사이드가 사용될 수 있다.
사용될 수 있는 증감체의 예로는 크리센, 피렌, 플루오란텐, 안트론, 벤조페논, 티옥산톤, 9-안트라센 메탄올(9-AM) 등의 안트라센이 있다. 추가의 안트라센 유도체 증감체는 본원에 참고로 인용된 미국 특허 제 4,371,605호에 개시되어 있다. 증감체는 산소 또는 황을 포함할 수 있다. 증감체는 질소가 없는 것이 바람직한데, 이는 질소의 존재, 예로써 아민 또는 페노티아진 기 등의 존재는 노출 공정시 발생된 유리 산을 격리시켜, 제형물이 감광도를 상실케 된다.
본 발명의 바람직한 실시태양에 따라, 포지티브 톤 작용(즉, 차단제거 화학성)은 후노출 베이크(PEB)에 대해 비교적 의존성이 적은 반면, 네가티브 톤 작용(즉, 가교결합 화학성)은 PEB 온도에 따라 달라진다. 따라서, 두가지 톤의 상대적 반응은 PEB 온도를 바꿈으로써 간단히 변형될 수 있다. 이러한 방식을 통해, 가교결합 또는 네가티브 화학성이 리소그래피 성능에 효과를 미치는 정도를 최적화시킬 수 있다. 네가티브 화학성이 너무 작으면 보다 나은 노출량 관용도와 해상도에 있어서의 장점을 완전히 실현할 수는 없다. 한편, 너무 많은 네가티브 화학성은 노출된 영역에서 부유물, 잔기 등의 부작용을 수반할 수 있다.
실시예 1
이 실시예에 의해 특정한 하나의 바람직한 포지티브 톤 시스템이 예시되지만, 많은 다른 예가 본 발명의 범주내에 속함을 이해하여야 한다.
하기 구성분을 전체에 대해 18.9% 고형분이 되도록 PM 아세테이트 용매에 용해시켰다.
메톡시프로펜(MOP)에 의해 보호된 ∼24%의 페놀을 갖는 폴리하이드록 시스티렌(PHS) (뉴욕주 뉴욕 마루젠 아메리카(Maruzen America)에서 입수함),- 고형분의 97.5%,
트리페닐 술포늄 트리플레이트, 고형분의 1.4%,
테트라메톡시메틸 글리콜우릴(파우더링크) (코넥티컷주 단베리 사이텍으로부터 입수함), 고형분의 1.0%,
테트라부틸암모늄 하이드록사이드, 고형분의 0.1%.
생성된 용액을 여과하고 실리콘 웨이퍼에 약 0.8㎛의 두께로 도포하였다. 피복된 웨이퍼를 110℃에서 60초동안 소프트-베이크하고, 적절하게 위치되고 분리된 라인과 여백을 갖는 마스크를 통해 0.37NA 캐논 스테퍼(Cannon stepper)에서 248㎚ 엑시머 레이저원에 노출시켰다. 웨이퍼를 110℃에서 90초 동안 후노출 베이킹(PEB)하고, 120초동안 0.14N TMAH 현상액으로 현상하였다. 리소그래피 성능을 파우더링크가 없음을 제외하고는 상기와 동일한 제형의 성능과 비교하였다. 도 1은 제공된 용량 범위에서 포지티브 톤 반응에 의해 측정될 경우 향상된 포지티브 레지스트의 용량 관용도가 통상적인 레지스트의 약 1 내지 1.5배임을 나타낸다.
네가티브 톤 시스템에서, 주요 광-반응은 네가티브 톤 레지스트 물질로부터 이지만, 포지티브 톤 레지스트 물질의 첨가 또는 단지 포지티브 톤 화학성을 나타내는 그룹(예: 케탈기)의 부가는 다시 노출 관용도를 향상시킨다. 향상된 네가티브 톤 레지스트의 적합한 성분을 표 2에 나타내었다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 물질의 예와 전형적인 제형물에서 이들의 상대적 비율 또한 표 2에 나와 있다.
향상된 네가티브 레지스트 성분
성분 예 전형적함량
부분적으로 보호된 폴리하이드록시스티렌 또는 부분적으로 보호된 폴리하이드록시스티렌과 폴리하이드록시스티렌의 혼합물 보호기: 케탈, 아세탈, 테트라하이드로푸란, 아크릴레이트.전형적으로 10 내지 30% 범위로 보호됨. 고형분의 75-95중량%
광산 발생기 술포늄염, 오늄염, 트리아진, 디카복스이미드 술포네이트, 2,1,4-DNQ 에스테르, 디니트로벤질 술포네이트, 비스아릴 술포닐 디아조메탄, 이민 술포네이트, 아릴 술포네이트 에스테르 또는 임의의 다른 공지된 PAG. 고형분의 1-15중량%
가교결합제 파우더링크 또는 표 1에 목록화된 다른 가교결합제 고형분의 4-10중량%
용매 PM 아세테이트, 에틸 락테이트, 사이클로헥사논 또는 임의의 다른 통상적으로 공지된 용액 전체의 70-85중량%
또한, 광증감체와 염기 첨가제, 예를 들면 상기 목록화된 예는 최종 라인과 여백의 선명성을 향상시키고, 방사 유형과 포토레지스트 물질이 화학 방사선에 반응하는 파장을 변화시키기 위해 사용될 수 있다.
표 1과 2에 예시된 향상된 포지티브 레지스트와 향상된 네가티브 레지스트 사이의 차이는 성분의 수 또는 유형이 아니고, 사용되는 가교결합제의 상대 비율에 있음을 지적해야 한다. 향상된 포지티브 톤 레지스트의 경우, 가교결합제는 비교적 소량으로 사용된다. 이 목적은 네가티브 톤 반응을 얻기위한 것이 아니고 주어진 용량 범위에서 포지티브 톤의 속도를 늦추려는 것이다. 향상된 네가티브 톤 레지스트의 경우 가교결합제 함량은 비교적 높은데, 이는 당해 분야의 숙련가에게 명백한 바와 같이 통상적 네가티브 톤 레지스트에 있어서 전형적인 것이다. 그러나 이러한 경우, 네가티브 톤 수지는 방사선에 의해 탈차단화되도록 유도되는 차단 또는 보호기를 가진다. 탈보호 반응은 전체 수지를 더욱 가용성화 시키고, 또한 우세한 네가티브 가교결합 화학성과 동시에 상쇄 화학성을 제공한다.
하기 실시예는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 제한적인 것이 아니며, 많은 다른 제형물이 당해 분야의 전문가에게 명백할 것이다.
실시예 2
하기 구성분을 전체에 대해 20중량% 고형분이 되도록 PM 아세테이트 용매에 용해시켰다.
MOP에 의해 보호된 약 24% 페놀을 가지며 10% 수소첨가된 PHS, 고형분의 81.2% ,
N-(트리플루오로메틸술포닐옥시)-비사이클로-[2.2.1]-헵트-5-엔-2,3-디카복스이미드(MDT) (오하이오주 센터빌 소재의 데이켐 랩스(Daychem Labs)로 부터 입수함) 고형분의 10.5%,
파우더링크, 고형분의 8.2%,
쿠마린 1, 고형분의 0.1%.
생성된 용액을 여과하고 실리콘 웨이퍼에 약 0.8㎛ 두께로 도포하였다. 피복된 웨이퍼를 110℃에서 60초동안 소프트-베이크하고, 적절하게 위치되고 분리된 라인과 여백을 갖는 마스크를 통해 0.37NA 캐논 스테퍼에서 248㎚ 엑시머 레이저원에 노출시켰다. 웨이퍼를 110℃에서 60초 동안 후노출 베이킹하고, 60초동안 0.263N TMAH 현상액으로 현상하였다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 경우 해상된 최소 라인은 250㎚였는데 이는 k인자 0.37로 해석된다. MOP 보호된 PHS가 미보호된 PHS로 대체됨을 제외하고, 제형물이 상기와 동일하게 제조되고 상기 방식으로 가공될 경우, 수득된 최소 해상도는 0.45의 k 인자를 갖는 300㎚였다. 따라서, 전자의 제형물은 후자에 비해 거의 20% 개선된 k 인자를 가졌다.
본 발명은 바람직한 예시적 실시태양을 참고하여 도시되고 기술되었지만, 당해 분야의 숙련가에게는 본 발명의 취지와 범주를 벗어나지 않고도 형식과 세부사항에 대한 변화를 전술한 내용에 도입할 수 있음이 이해될 것이다.
본 발명에 의해 "k" 인자가 감소된 개선된 레지스트가 제공되었다. 이로써 공정 조건에 보다 감수성이 낮고, 일반적인 포토레지스트의 작용을 수행하며, 허용가능한 제한 범위내의 치수를 유지하면서 노출량 등의 보다 넓은 범위의 조건을 허용하였다.

Claims (31)

  1. 보호기로서 산 불안정 잔기에 의해 부분적으로 보호되어 있되, 보호의 정도가 조성물을 수성 염기에서 초기에 불용성화시키기에 충분하면서 탈차단되어 용해도를 증가시킬 수 있는 포지티브 톤 포토레지스트(positive tone photoresist) 물질, 및 가교결합제를 포함하고,
    보호의 정도에 비해 가교결합제의 양이 단일 여기 이후에 조성물을 수성 염기에서 불용성으로 유지하기 위해 필요한 양보다 적고, 노출된 조성물의 용해도가 가교결합제 반응에 의해 감소됨에도 불구하고 조성물이 단일 여기 이후에 수성 염기에 가용성화되는 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    가교결합제의 양이 추가로 충분히 많아서 그의 반응이 포지티브 톤 물질의 반응을 완충시켜 가교결합제가 없는 비교가능한 조성물에 비해 조성물의 "k" 인자를 개선시키는 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    가교결합제의 양이 총 고형분의 약 0.1 내지 1.0중량% 미만인 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    산 불안정 잔기가 아세탈, 케탈 또는 아크릴레이트를 포함하는 조성물.
  5. 제 4 항에 있어서,
    포지티브 톤 포토레지스트 물질이 부분적으로 보호된 폴리하이드록시스티렌을 포함하고, 조성물이 추가로 술포늄염과 요도늄염으로 구성된 그룹에서 선택되는 광산 발생기(photoacid generator), 부분적으로 보호된 폴리하이드록시스티렌과 반응할 수 있는 다작용기를 갖는 가교결합제, 및 용매를 추가로 포함하는 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서,
    추가로 염기 첨가제를 포함하는 조성물.
  7. 제 6 항에 있어서,
    폴리하이드록시스티렌이 약 1/4의 보호된 페놀을 갖고, 산 불안정 잔기가 메톡시프로펜이고, 광산 발생기가 트리페닐 술포늄 트리플레이트이고, 가교결합제가 테트라메톡시메틸글리콜우릴이고, 용매가 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트이고, 염기 첨가제가 테트라부틸암모늄 하이드록사이드인 조성물.
  8. 제 5 항에 있어서,
    추가로 증감체를 포함하는 조성물.
  9. 보호기로서 산 불안정 잔기에 의해 부분적으로 보호되어 있되, 보호의 정도가 가교결합되어 용해도를 감소시킬 수 있는 수성 염기에서 초기에 가용성인 조성물을 제공하도록 충분히 낮은 하나 이상의 포토레지스트 물질 및 가교결합제를 포함하고, 가교결합제의 양에 비해 보호의 정도가 가교결합이 발생된 이후에 조성물을 수성 염기에서 가용성으로 유지하기 위해 필요한 양보다 적고, 노출된 조성물의 용해도가 탈차단에 의해 증가됨에도 불구하고 조성물이 가교결합 이후에 수성 염기에 불용성화되는 조성물.
  10. 제 9 항에 있어서,
    하나 이상의 포토레지스트 물질이 산 불안정 잔기를 포함하도록 개질된 하나의 가교결합성 수지를 포함하는 조성물.
  11. 제 9 항에 있어서,
    산 불안정 잔기가 아세탈, 케탈 또는 아크릴레이트를 포함하는 조성물.
  12. 제 10 항에 있어서,
    술포늄염과 요도늄염으로 구성된 그룹에서 선택되는 광산 발생기와 용매를 추가로 포함하는 조성물.
  13. 제 12 항에 있어서,
    개질된 수지가 전체 고형분의 약 75% 내지 약 95%이고, 광산 발생기가 전체 고형분의 약 1 내지 약 15%이고, 가교결합제가 전체 고형분의 약 4 내지 약 10%이고, 용매가 전체 조성물의 약 70 내지 약 85%인 조성물.
  14. 제 10 항에 있어서,
    추가로 염기 첨가제를 포함하는 조성물.
  15. 제 10 항에 있어서,
    추가로 증감체를 포함하는 조성물.
  16. 제 13 항에 있어서,
    추가로 염기 첨가제를 포함하되, 염기 첨가제가 7-디에틸아민-4-메틸 쿠마린이면서 고형분의 약 0.1%이고, 개질된 네가티브 톤 수지는 10% 수소첨가된 폴리하이드록시스티렌이고, 약 24%의 페놀은 메톡시프로펜 차단기를 갖고, 네가티브 톤 수지는 고형분의 약 80%이고, 광산 발생기는 N-(트리플루오로메틸술포닐옥시)-비사이클로-[2.2.1]-헵트-5-엔-2,3-디카복스이미드로서 고형분의 약 10%이고, 가교결합제는 테트라메톡시메틸 글리콜우릴로서 고형분의 약 8%이고, 용매는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트로서 조성물의 약 80%인 조성물.
  17. 보호기로서 산 불안정 잔기에 의해 부분적으로 보호되어 있되, 보호의 정도가 조성물을 수성 염기에서 초기에 불용성화 시키기에 충분하고 탈보호되어 용해도를 증가시킬 수 있는 하나 이상의 포지티브 톤 포토레지스트 물질, 및 네가티브 톤 화학적 성질을 갖는 가교결합제를 갖는 조성물로서, 조성물이 수성 염기에서 초기에 불용성이고, 보호의 정도에 비해 가교결합제의 양이 단일 여기 이후에 수성 염기에서 조성물을 불용성으로 유지시키기 위해 필요한 양보다 적고, 노출된 조성물의 용해도가 가교결합제 반응에 의해 감소됨에도 불구하고 조성물이 단일 여기 이후에 수성 염기에 가용성화되는 개선된 포지티브 포토레지스트 조성물을 선택하는 단계;
    선택된 포토레지스트 물질의 층을 기판에 침적시키는 단계,
    포토레지스트 층의 선택된 부분을 노출시키는 단계, 및
    포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함하는,
    기판상에 레지스트 패턴을 형성하는 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    산 불안정 잔기가 아세탈, 케탈 또는 아크릴레이트를 포함하는 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    하나 이상의 포토레지스트 물질이 개질된 네가티브 톤 수지를 포함하고, 가교결합제가 폴리하이드록시스티렌과 반응할 수 있는 기를 포함하고, 개선된 포토레지스트 조성물이 광산 발생기 및 용매를 추가로 포함하고, 광산발생기를 술포늄염과 요도늄염으로 구성된 그룹에서 선택하는 방법.
  20. 제 17 항 내지 제 19 항중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 레지스트 패턴.
  21. 보호기로서 산 불안정 잔기에 의해 부분적으로 보호되어 있되, 보호의 정도가 조성물을 수성 염기에서 초기에 불용성화 시키기에 충분하고 탈보호되어 용해도를 증가시킬 수 있는 포지티브 톤 포토레지스트 물질, 및 네가티브 톤 화학적 성질을 갖는 가교결합제를 갖는 조성물로서, 조성물이 수성 염기에서 초기에 불용성이고, 보호의 정도에 비해 가교결합제의 양이 단일 여기 이후에 수성 염기에서 조성물을 불용성으로 유지시키기 위해 필요한 양보다 적고, 노출된 조성물의 용해도가 가교결합제 반응에 의해 감소됨에도 불구하고 조성물이 단일 여기 이후에 수성 염기에서 가용성화되는 개선된 포지티브 포토레지스트 조성물을 선택하는 단계;
    선택된 포토레지스트 물질의 층을 기판에 침적시키는 단계,
    포토레지스트 층의 선택된 부분을 노출시키는 단계, 및
    포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함하는,
    레지스트 패턴의 형성을 포함하는 집적 회로 칩(circuit chip)의 제조 방법.
  22. 제 21 항의 방법에 의해 제조된 집적 회로 칩.
  23. 제 7 항에 있어서,
    보호된 폴리하이드록시스티렌이 고형분의 약 97%이고, 트리페닐 술포늄 트리플레이트가 고형분의 약 1.5중량%이고, 테트라메톡시메틸글리콜우릴이 고형분의 약 1%이고, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드가 고형분의 약 0.1%이고, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트가 총 조성물의 약 80%인 조성물.
  24. 제 9 항에 있어서,
    보호의 정도가 추가로 충분히 많아서 탈차단이 가교결합제의 반응을 완충하여 보호기 반응이 없는 비교가능한 조성물에 비해 조성물의 "k" 인자를 개선시키는 조성물.
  25. a) 보호기로서 산 불안정 잔기에 의해 부분적으로 보호되어 있되, 보호의 정도가 수성 염기에서 조성물을 초기에 불용성화시키기에 충분하고 탈차단화되어 산에 노출시 용해도를 증가시킬 수 있는 포지티브 톤 포토레지스트 물질 84 내지 99중량%;
    b) 가교결합제 0.1 내지 1.0중량% 미만; 및
    c) 광산발생기 1 내지 15중량%를 포함하고(상기 각 중량%는 총 고형분을 기준으로 함),
    단일 여기 이후에 수성 염기에서 가용화되는 조성물.
  26. 보호기로서 산 불안정 잔기에 의해 부분적으로 보호되어 있되, 보호의 정도가 조성물을 수성 염기에서 초기에 불용성화 시키기에 충분하고 탈보호되어 용해도를 증가시킬 수 있는 하나 이상의 포지티브 톤 포토레지스트 물질, 및 네가티브 톤 화학적 성질을 갖는 가교결합제를 갖는 조성물로서, 조성물이 수성 염기에서 초기에 가용성이고, 가교결합제의 양에 비해 보호의 정도가 가교결합이 발생한 이후에 수성 염기에서 조성물을 가용성으로 유지시키기 위해 필요한 양보다 적고, 노출된 조성물의 용해도가 탈차단기 반응에 의해 증가됨에도 불구하고 조성물이 단일 여기 이후에 수성 염기에 불용성화되는 개선된 포지티브 포토레지스트 조성물을 선택하는 단계;
    선택된 포토레지스트 물질의 층을 기판에 침적시키는 단계,
    포토레지스트 층의 선택된 부분을 노출시키는 단계, 및
    포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함하는,
    기판상에 레지스트 패턴을 형성하는 방법.
  27. 제 26 항의 방법에 의해 제조된 레지스트 패턴.
  28. 보호기로서 산 불안정 잔기에 의해 부분적으로 보호되어 있되, 보호의 정도가 조성물을 수성 염기에서 초기에 불용성화 시키기에 충분하고 탈보호되어 용해도를 증가시킬 수 있는 하나 이상의 포지티브 톤 포토레지스트 물질, 및 가교결합제를 갖는 조성물로서, 조성물이 수성 염기에서 초기에 가용성이고, 가교결합제의 양에 비해 보호의 정도가 가교결합이 발생한 이후에 수성 염기에서 조성물을 가용성으로 유지시키기 위해 필요한 양보다 적고, 노출된 조성물의 용해도가 탈차단기 반응에 의해 증가됨에도 불구하고 조성물이 단일 여기 이후에 수성 염기에서 불용성화되는 개선된 네가티브 포토레지스트 조성물을 선택하는 단계;
    선택된 포토레지스트 물질의 층을 기판에 침적시키는 단계,
    포토레지스트 층의 선택된 부분을 노출시키는 단계, 및
    포토레지스트 층을 현상하는 단계를 포함하는,
    레지스트 패턴의 형성을 포함하는 집적 회로 칩의 제조 방법.
  29. 제 28 항의 방법에 의해 제조된 집적 회로 칩.
  30. 제 17 항 또는 제 21 항에 있어서,
    개선된 포지티브 포토레지스트가 콘트라스트 또는 해상 능력을 감소시킴이 없이 노출 관용도를 증가시켜 주는 포지티브 톤 레지스트 물질 및 네가티브 톤 가교결합제를 포함하는 방법.
  31. 제 17 항 또는 제 21 항에 있어서,
    포토레지스트 층을 베이킹하는 단계를 추가로 포함하는 방법.
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