KR100546110B1 - 포토레지스트 가교제 및 이를 함유하는 포토레지스트 조성물 - Google Patents

포토레지스트 가교제 및 이를 함유하는 포토레지스트 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신규의 포토레지스트 가교제 및 이러한 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 하기 화학식 1의 화합물과 같이 히드록시기를 2 이상 포함하는 본 발명의 가교제를 함유하는 포토레지스트 조성물은 노광 부위에 형성된 산에 의해 노광 부위에서만 포토레지스트의 작용기 중 알데히드, 아실 할라이드, 에스테르, 아세탈, 안하이드라이드, 에폭시 그룹들과 가교를 형성하여 현상시 네거티브 패턴을 형성할 수 있으며, 노광후에 실릴레이션을 시키면 노광 부위의 가교로 인해 실릴레이션 밀도가 낮아지고 비노광 부위에는 상대적으로 높은 밀도로 실릴레이션이 일어나 건식 에칭 후에 Tips 포지티브 패턴을 얻을 수도 있다.
[화학식 1]
Figure 112000001185177-pat00001
상기 식에서, R은 H, OH, NO2, CH3, CH2CH3 또는 CH2CH 2CH3 이고, p는 0 또는 1이다.

Description

포토레지스트 가교제 및 이를 함유하는 포토레지스트 조성물 {Novel photoresist crosslinker and photoresist composition containing the same}
본 발명은 신규의 포토레지스트 가교제 및 이러한 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 히드록시기를 2 이상 포함하여 포토레지스트 수지의 알데히드, 아실 할라이드, 에스테르, 아세탈, 안하이드라이드 또는 에폭시 그룹들과 가교를 형성하여 네거티브 패턴을 형성할 수 있고, 실릴레이션 공정을 수행하면 Tips 포지티브 패턴을 형성할 수도 있는 가교제에 관한 것이다.
100nm 이하의 초미세 회로를 사용한 4G DRAM 또는 16G DRAM 제조에 있어서, 패턴이 미세화 됨에 따라 포토레지스트의 두께가 얇아져야 쓰러짐 없이 패턴 형성이 가능하다. 그러나 패턴의 두께가 얇아지면 에칭이 불가능해지므로, 포토레지스트가 가져야 할 필수조건은 에칭 내성이지만, 이 에칭 내성의 극복은 사실상 매우 곤란하다. 아울러 ArF 또는 EUV 등과 같은 원자외선으로 패턴을 형성할 때에는, 광학계의 광에너지에 의해 패턴이 변형되는 문제가 있다. 따라서 적은 양의 광에너지에서도 패턴 형성이 가능한 고감도의 포토레지스트의 개발이 요구된다.
상기와 같은 문제점들을 극복하기 위하여 실릴레이션 (silylation)을 이용한 TSI 공정 (Top Surface Imaging Process)을 수행할 수도 있지만, 기존 감광제를 이용한 TSI 공정에서는 라인 가장자리 거칠음 (line-edge roughness; 이하 "LER"이라 약칭함)이 심하게 발생되어 실제 디바이스 제조에 사용되기 어렵다. 따라서 분해능이 보다 뛰어나고 LER 이 적은 감광제가 요구되고 있다.
한편, 반도체 제조의 미세회로 형성 공정에서 고감도를 달성하기 위해, 근래에는 화학증폭형 포토레지스트가 각광을 받고 있으며, 이는 광산 발생제 (photoacid generator)와 산에 민감하게 반응하는 구조의 매트릭스 고분자를 배합하여 제조된다.
이러한 포토레지스트의 작용 기전은 광산발생제가 광원으로부터 자외선 빛을 받게 되면 산을 발생시키고, 이렇게 발생된 산에 의해 매트릭스 고분자의 주쇄 또는 측쇄와 가교제가 반응하여 가교결합이 생겨서 빛을 받은 부분은 현상액에 녹지 않게 된다. 이렇게 하여 마스크의 상을 기판 위에 음화상으로 남길 수 있게 된다. 이와 같은 포토리소그래피 공정에서 해상도는 광원의 파장에 의존하며 광원의 파장이 작아질수록 미세 패턴을 형성시킬 수 있다. 그러나 미세패턴 형성을 위해 노광광원의 파장이 작아질수록 렌즈가 이 광원에 의해 변형이 일어나게 되고 수명이 짧아지는 단점이 있다.
한편, 고밀도 패턴에서는 현상액이 스며들어, 패턴이 부풀어 오르는 팽윤 현상 (swelling)이 나타나므로, 보다 고밀도의 패턴을 형성하기 위해서는 가교결합이 보다 치밀하게 일어나고, 노광 영역과 비노광 영역에서 대조비가 커야 한다. 즉 두 영역에서 가교되는 정도가 크게 달라야 한다.
현재 네거티브 포토레지스트 및 TSI 공정에 의한 Tips 포지티브 포토레지스트의 개발은 미비한 실정인데, 이는 포토레지스트 중합체 골격 자체에 가교가 선택적으로 잘 이루어질 수 있는 작용기를 선정하고 도입하는데 있어서, 중합체 내의 가교 단위 (cross linking unit)의 함유량을 조절하거나 가교 단위의 산 농도, 온도 변화에 따른 감도 조절 문제가 어렵고; 기존의 KrF, i-라인 및 g-라인 등에 사용되던 가교제들은 ArF (193nm) 영역에서 에너지 흡수가 많으므로 현상이 어렵고 해상이 되더라도 아주 높은 에너지를 요구하므로 스텝퍼 (stepper)의 수명이 단축되고 처리속도 (throughput)가 저하되는 등의 문제가 있기 때문이다.
이에 본 발명자들은 상기와 같은 문제점들을 해결하고자 연구를 계속하던 중, 종래의 가교제가 가지고 있던 문제점들을 해결할 수 있는 화학증폭형의 가교제를 개발하고, 이러한 가교제가 포함된 포토레지스트 조성물이 네거티브 패턴뿐만 아니라 TSI 공정에 의하여 Tips 포지티브 패턴을 형성하기에도 적합한 레지스트임을 알아내어 본 발명을 완성하였다.
본 발명의 목적은 신규의 포토레지스트 가교제 및 이러한 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 히드록시기를 2 이상 포함하고, 노광 영역에서 포토레지스트 수지와 적은 양의 에너지에도 치밀한 가교결합을 형성 하며 노광 영역과 비노광 영역 사이에 양호한 선택비를 나타내어 네거티브 패턴을 형성하기에 적합할 뿐만 아니라, 실릴레이션 공정을 이용한 Tips 포지티브 패턴을 형성하기에도 적합한 가교제, 이러한 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물, 이러한 조성물을 이용한 포토레지스트 패턴 형성방법 및 이러한 방법에 의하여 제조된 반도체 소자를 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명에서는 우선, 히드록시기를 2 이상 포함하는 포토레지스트 가교제를 제공하는데, 이들은 하기 화학식 1 내지 화학식 4의 화합물 중에서 선택된다.
[화학식 1]
Figure 112000001185177-pat00002
상기 식에서, R은 H, OH, NO2, CH3, CH2CH3 또는 CH2CH 2CH3 이고, p는 0 또는 1이다.
[화학식 2]
Figure 112000001185177-pat00003
상기 식에서, l은 1 내지 10 중에서 선택되는 정수이다.
[화학식 3]
Figure 112000001185177-pat00004
상기 식에서, m은 1 내지 5 중에서 선택되는 정수이다.
[화학식 4]
Figure 112000001185177-pat00005
상기 식에서, n은 0 내지 4 중에서 선택되는 정수이다.
히드록시기를 2 이상 포함하는 상기 가교제는 하기 화학식 1a의 화합물, 화학식 1b의 글리세롤, 화학식 2a의 에틸렌 글리콜, 화학식 3a의 디에틸렌 글리콜, 화학식 3b의 트리에틸렌 글리콜 및 화학식 4a의 글리옥살 트리메릭 디히드레이트 (glyoxal trimeric dihydrate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
[화학식 1a]
Figure 112000001185177-pat00006
상기 식에서, R은 H, NO2, CH3, CH2CH3 또는 CH2CH 2CH3 이다.
[화학식 1b]
Figure 112000001185177-pat00007
[화학식 2a]
Figure 112000001185177-pat00008
[화학식 3a]
Figure 112000001185177-pat00009
[화학식 3b]
Figure 112000001185177-pat00010
[화학식 4a]
Figure 112000001185177-pat00011
상기 본 발명의 가교제들은 종래의 방향족 또는 이중결합을 지닌 가교제들이 ArF 영역에서 에너지를 과도하게 흡수하는 문제를 보완한 것으로, 193nm 영역에서 에너지 흡수가 일어나지 않는 가교제이다.
본 발명에서는 또한 (ⅰ) 포토레지스트 중합체와, (ⅱ) 히드록시기를 2 이상 포함하는 상기 가교제와, (ⅲ) 광산발생제와, (ⅳ) 유기용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 제공한다.
상기 포토레지스트 중합체는 가교제의 히드록시기와 가교결합을 형성할 수 있는 것이면 어느 것이나 가능하며, 특히 알데히드, 아실 할라이드, 에스테르, 아세탈, 안하이드라이드 또는 에폭시 그룹을 포함하는 것이 바람직하다. 구체적으로 하기 화학식 5 내지 7 중에서 선택되는 중합체를 사용할 수 있다.
[화학식 5]
Figure 112000001185177-pat00012
[화학식 6]
Figure 112000001185177-pat00013
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상기 화학식 5 및 6에서,
Y는 H 또는 CH3이고; R1은 C1-C10의 직쇄 또는 측쇄 알킬기이며; n은 0 또는 1이고; a, b 및 c는 중합체를 구성하는 각 중합반복단위의 몰분율이다.
상기 화학식 5 및 6의 화합물은 대한민국 특허출원 제1999-48294호 (1999.11.03)의 명세서 (대한민국 공개특허공보 제2001-45129호 (2001.06.05) 참조)에 기재된 것과 같이, 알리사이클릭 화합물과 말레익안하이드라이드의 공중합체를 알코올 화합물과 반응시켜 말레익안하이드라이드를 개환시킨 다음 이를 환원시키고, 그 결과물을 원하는 보호기를 갖는 화합물과 반응시켜 적절한 보호기를 갖는 화합물을 제조하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
상기 광산발생제는 빛에 의해 산을 발생할 수 있는 화합물이면 무엇이든 사용가능하며, US 5,212,043 (1993. 5. 18), WO 97/33198 (1997. 9. 12), WO 96/37526 (1996. 11. 28), EP 0 794 458 (1997. 9. 10), EP 0 789 278 (1997. 8. 13) 및 US 5,750,680 (1998. 5. 12) 등에 개시된 것을 포함하고, 주로 오니움염 화합물, 할로겐 화합물, 디아조케톤 화합물, 술폰 화합물 및 술폰산 화합물 등의 일반적인 광산발생제를 모두 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 황화염 및 요오드늄염을 포함하는 오니움염계 화합물을 사용하는 것이 좋다. 그 예로는, 디페닐요도염 헥사플루오르 포스페이트, 디페닐요도염 헥사플루오르 아르세네이트, 디페닐요도염 헥사플루오르 안티모네이트, 디페닐파라메톡시페닐설포늄 트리플레이트, 디페닐파라톨루에닐설포늄 트리플레이트, 디페닐파라이소부틸페닐설포늄 트리플레이트, 디페닐파라-t-부틸페닐설포늄 트리플레이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오르 포스페이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오르 아르세네이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오르 안티모네이트, 트리페닐설포늄 트리플레이트 및 디부틸나프틸설포늄 트리플레이트 등이 있다.
또한 상기 광산발생제는 포토레지스트 중합체에 대하여 0.5∼5 중량%의 양이 사용되고, 상기 가교제는 포토레지스트 중합체에 대하여 1∼100 중량%의 양이 사용된다.
또한 상기 유기용매로는 통상적으로 사용되는 유기용매는 무엇이든 사용가능하며, 역시 상기 문헌에 개시된 것을 포함하고, 사이클로헥사논, 메틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트 또는 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트 등을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명에서는 또한, 상기 본 발명의 포토레지스트 조성물을 이용한 포토레지스트 패턴의 형성방법을 제공하는데, 네거티브 패턴을 형성할 수도 있고, 실릴레이션 공정을 채용하여 Tips 포지티브 패턴을 형성할 수도 있다. 여기서 Tips 포지티브 패턴이란 TSI 공정에 의하여 형성되는 패턴을 의미하는 것으로 TSI 포지티브 패턴이라고도 한다.
히드록시기를 2 이상 포함하는 본 발명의 가교제는 포토레지스트 중합체의 작용기 중 알데히드, 아실 할라이드, 아세탈, 안하이드라이드, 에스테르 또는 에폭시 그룹들과 가교를 형성함으로써 노광 부위의 중합체의 골격은 상대적으로 현상액에 낮은 용해도를 나타내게 되며 이로 인해 현상시 네거티브 패턴을 형성한다.
한편 노광 부위는 가교로 인한 히드록시기의 차폐 효과 (shielding effect)로 인해 실릴레이션이 이루어지기 어려워지므로 비노광 부위에만 실릴레이션이 일 어나 건식 에칭 (dry etching) 후에 Tips 포지티브 패턴을 얻을 수 있다.
네거티브 패턴을 형성하는 과정은 다음과 같은 단계를 포함한다 :
(a) 상기 본 발명의 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물을 피식각층 상부에 도포하여 포토레지스트 막을 형성하는 단계;
(b) 상기 포토레지스트 막을 노광하는 단계; 및
(c) 상기 결과물을 현상하여 네거티브 패턴을 얻는 단계.
또한, Tips 포지티브 패턴을 형성하는 과정은 다음과 같은 단계를 포함한다:
(a) 상기 본 발명의 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물을 피식각층 상부에 도포하여 포토레지스트 막을 형성하는 단계;
(b) 상기 포토레지스트 막을 노광하는 단계;
(c) 실릴화제를 이용하여 비노광 영역을 실릴레이션시켜 실릴레이션 막을 형성하는 단계; 및
(d) 상기 결과물 전면을 O2 플라즈마로 건식 현상하여 TSI(Top Surface Imaging) 포지티브 패턴을 얻는 단계.
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이 때 상기 (b) 단계의 i) 노광전 및 노광후; 또는 ii) 노광전 또는 노광후에 각각 베이크 공정을 실시하는 단계를 더 포함할 수 있으며, 베이크 공정은 70 내지 200℃에서 수행되는 것이 바람직하다.
또한 노광 공정에서의 노광원은 ArF, KrF 및 EUV를 포함하는 원자외선 (DUV; Deep Ultra Violet), E-빔, X-선 및 이온빔으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 사용하며, 노광공정은 0.1 내지 50 mJ/cm2의 노광에너지로 수행된다.
한편, Tips 포지티브 패턴을 형성하기 위한 실릴레이션 공정에서 실릴화제로 는 헥사메틸디실라잔 (Hexamethyldisilazane) 또는 테트라메틸디실라잔 (Tetramethyldisilazane)을 사용한다.
본 발명에서는 또한 전술한 패턴 형성방법을 이용하여 제조된 반도체 소자를 제공한다.
이하 본 발명을 실시예에 의하여 상세히 설명한다. 단 실시예는 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명이 하기 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1.
상기 화학식 5의 포토레지스트 수지 2g과 가교제인 1,1,1-트리스(히드록시메틸)메탄 (화학식 1a에서 R 이 H 인 화합물) 0.3 g을 14 g의 메틸 3-메톡시프로피오네이트 용매에 녹인 후 광산발생제인 트리페닐 설포늄 트리플레이트 0.04 g을 넣어주어 교반시킨 후 0.10㎛ 필터로 여과하여 포토레지스트 조성물 (1)을 제조하였다.
실시예 2.
가교제로서 1,1,1-트리스(히드록시메틸)메탄 대신에 트리스(히드록시메틸)니트로메탄 (화학식 1a에서 R 이 NO2 인 화합물)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (2)을 제조하였다.
실시예 3.
가교제로서 1,1,1-트리스(히드록시메틸)메탄 대신에 2-(히드록시메틸)2-메틸-1,3-프로판디올 (화학식 1a에서 R 이 CH3 인 화합물)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (3)을 제조하였다.
실시예 4.
가교제로서 1,1,1-트리스(히드록시메틸)메탄 대신에 2-(히드록시메틸)2-에틸-1,3-프로판디올 (화학식 1a에서 R 이 CH2CH3 인 화합물)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (4)을 제조하였다.
실시예 5.
가교제로서 1,1,1-트리스(히드록시메틸)메탄 대신에 2-(히드록시메틸)2-프로필-1,3-프로판디올 (화학식 1a에서 R 이 CH2CH2CH3 인 화합물)을 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (5)을 제조하였다.
실시예 6.
화학식 1a의 가교제 대신에 화학식 1b의 가교제 (글리세롤)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (6)을 제조하였다.
실시예 7.
화학식 1a의 가교제 대신에 화학식 2a의 가교제 (에틸렌 글리콜)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (7)을 제조하였다.
실시예 8.
화학식 1a의 가교제 대신에 화학식 3a의 가교제 (디에틸렌 글리콜)를 사용하 는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (8)을 제조하였다.
실시예 9.
화학식 1a의 가교제 대신에 화학식 3b의 가교제 (트리에틸렌 글리콜)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (9)을 제조하였다.
실시예 10.
화학식 1a의 가교제 대신에 화학식 4a의 가교제 (글리옥살 트리메릭 디히드레이트)를 사용하는 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (10)을 제조하였다.
실시예 11∼20.
화학식 5의 포토레지스트 수지 대신에 상기 화학식 6의 포토레지스트 수지를 사용하는 것을 제외하고는 각각 상기 실시예 1 내지 10과 동일한 방법으로 포토레지스트 조성물 (11)∼(20)을 제조하였다.
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Ⅱ. 미세 패턴의 형성
실시예 21.
상기 실시예 1에서 제조한 포토레지스트 조성물을 실리콘 웨이퍼의 피식각층 상부에 스핀 도포하여 박막을 제조한 다음, 80 내지 150℃의 오븐 또는 열판에서 1 내지 5분간 소프트 베이크를 하고, 193nm ArF 광원을 사용하여 100 내지 200℃에서 노광후 베이크하였다. 이렇게 노광한 웨이퍼를 2.38% TMAH 수용액에서 1분 30초간 침지하여 현상함으로써 0.15㎛ L/S 패턴 (네거티브)을 형성하였다.
실시예 22.
실시예 1에서 제조한 조성물 대신에 실시예 3에서 제조한 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 21과 동일한 방법으로 0.14㎛ L/S 패턴 (네거티브)을 형성하였다.
실시예 23.
상기 실시예 6에서 제조한 포토레지스트 조성물을 기판 표면에 코팅시킨 후, 60 내지 170℃에서 30 내지 300초 동안 용매 제거를 위하여 소프트 베이크 시킨 후, ArF 노광장비를 이용하여 노광시켰다. 그 후 60 내지 250℃에서 30 내지 300초 동안 노광 영역에서 포토레지스트의 경화와 산의 확산을 위하여 실릴레이션 프리베이크를 실시한 후, 실릴화제로 헥사메틸디실라잔 (HMDS)을 이용하여 170℃에서 90초 동안 실릴레이션을 수행하였다. 그런 다음 C2F6 또는 CF4의 불소계 가스와 O2의 산소계 가스의 혼합 비율 1 : 3 내지 1 : 8의 가스를 이용한 플라즈마로 비노광 부위에 실리콘 옥사이드 층을 형성하면서, 노광 부위를 식각하는 건식 식각 공정을 수행하여 0.13㎛ L/S 초미세 패턴 (포지티브)을 형성하였다.
실시예 24.
실시예 6에서 제조한 조성물 대신에 실시예 8에서 제조한 조성물을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 23과 동일한 방법으로 0.13㎛ L/S 패턴 (포지티브)을 형성하였다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 신규의 가교제를 포함하는 포토레지스트 조성물은 노광부에서는 낮은 에너지에서도 쉽게 가교결합을 형성하고 비노광부에서는 실릴화제와 쉽게 반응하여 실릴레이션 밀도를 높일 수 있어 노광부와 비노광부의 선택적인 실릴레이션을 가능하게 함으로써 보다 우수한 프로파일을 갖는 네거티브 및 포지티브 포토레지스트 패턴을 얻을 수 있다.

Claims (27)

  1. 하기 화학식 1 내지 화학식 4의 화합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 히드록시기를 2 이상 포함하는 포토레지스트용 가교제.
    [화학식 1]
    Figure 112000001185177-pat00015
    상기 식에서, R은 H, OH, NO2, CH3, CH2CH3 또는 CH2CH 2CH3 이고, p는 0 또는 1이다.
    [화학식 2]
    Figure 112000001185177-pat00016
    상기 식에서, l은 1 내지 10 중에서 선택되는 정수이다.
    [화학식 3]
    Figure 112000001185177-pat00017
    상기 식에서, m은 1 내지 5 중에서 선택되는 정수이다.
    [화학식 4]
    Figure 112000001185177-pat00018
    상기 식에서, n은 0 내지 4 중에서 선택되는 정수이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 가교제는 하기 화학식 1a의 화합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트용 가교제.
    [화학식 1a]
    Figure 112000001185177-pat00019
    상기 식에서, R은 H, NO2, CH3, CH2CH3 또는 CH2CH 2CH3 이다.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 가교제는 하기 화학식 1b의 글리세롤, 화학식 2a의 에틸렌 글리콜, 화학식 3a의 디에틸렌 글리콜, 화학식 3b의 트리에틸렌 글리콜 및 화학식 4a의 글리옥살 트리메릭 디히드레이트 (glyoxal trimeric dihydrate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트용 가교제.
    [화학식 1b]
    Figure 112002036557507-pat00020
    [화학식 2a]
    Figure 112002036557507-pat00021
    [화학식 3a]
    Figure 112002036557507-pat00022
    [화학식 3b]
    Figure 112002036557507-pat00023
    [화학식 4a]
    Figure 112002036557507-pat00024
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. (ⅰ) 포토레지스트 중합체와, (ⅱ) 제 1 항 기재의 가교제와, (ⅲ) 광산발생제와, (ⅳ) 유기용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 포토레지스트 중합체는 하기 화학식 5의 화합물, 화학식 6의 화합물 및 이들의 혼합물 중에서 선택된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
    [화학식 5]
    Figure 712005002357765-pat00025
    [화학식 6]
    Figure 712005002357765-pat00026
    상기 화학식 5 및 6에서,
    Y는 H 또는 CH3이고; R1은 C1-C10의 직쇄 또는 측쇄 알킬기이며; n은 0 또는 1이고; a, b 및 c는 중합체를 구성하는 각 중합반복단위의 몰분율이다.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 포토레지스트 중합체는 제1항에 기재된 가교제의 히드록시기와 가교결합을 형성할 수 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 광산발생제는 포토레지스트 중합체에 대하여 0.5∼5 중량%의 양이 사용되고, 상기 가교제는 포토레지스트 중합체에 대하여 1∼100 중량%의 양이 사용되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 광산발생제는 디페닐요도염 헥사플루오르 포스페이트, 디페닐요도염 헥사플루오르 아르세네이트, 디페닐요도염 헥사플루오르 안티모네이트, 디페닐파라메톡시페닐설포늄 트리플레이트, 디페닐파라톨루에닐설포늄 트리플레이트, 디페닐파라이소부틸페닐설포늄 트리플레이트, 디페닐파라-t-부틸페닐설포늄 트리플레이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오르 포스페이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오르 아르세네이트, 트리페닐설포늄 헥사플루오르 안티모네이트, 트리페닐설포늄 트리플레이트 및 디부틸나프틸설포늄 트리플레이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 또는 2 이상이고,
    상기 유기용매는 사이클로헥사논, 메틸 3-메톡시프로피오네이트, 에틸 3-에톡시프로피오네이트 및 프로필렌글리콜 메틸 에테르 아세테이트로 이루어진 그룹으로부터 선택된 것임을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  13. (a) 제 8항에 기재된 포토레지스트 조성물을 피식각층 상부에 도포하는 단계;
    (b) 상기 결과물을 베이크 하여 포토레지스트 막을 형성하는 단계;
    (c) 상기 포토레지스트 막을 노광원으로 노광하는 단계;
    (d) 상기 노광된 포토레지스트 막을 베이크 하는 단계; 및
    (e) 상기 결과물을 현상하여 원하는 네거티브 패턴을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 노광원은 ArF, KrF 및 EUV를 포함하는 원자외선 (DUV; Deep Ultra Violet), E-빔, X-선 및 이온빔으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. (a) 제 8항에 기재된 포토레지스트 조성물을 피식각층 상부에 도포하는 단계;
    (b) 상기 결과물을 베이크 하여 포토레지스트 막을 형성하는 단계;
    (c) 상기 포토레지스트 막을 노광원으로 노광하는 단계;
    (d) 상기 노광된 포토레지스트 막을 베이크 하는 단계;
    (e) 실릴화제를 이용하여 비노광 영역을 실릴레이션시켜 실릴레이션 막을 형성하는 단계; 및
    (f) 상기 결과물 전면을 O2 플라즈마로 건식 현상하여 TSI(Top Surface Imaging) 포지티브 패턴을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 노광원은 ArF, KrF 및 EUV를 포함하는 원자외선 (DUV; Deep Ultra Violet), E-빔, X-선 및 이온빔으로 이루어진 군으로부터 선택된 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
  24. 삭제
  25. 삭제
  26. 삭제
  27. 제 22 항에 있어서,
    상기 실릴화제는 헥사메틸디실라잔(Hexamethyldisilazane) 또는 테트라메틸디실라잔(Tetramethyldisilazane)인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
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