KR20000023292A - 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법 - Google Patents

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KR20000023292A
KR20000023292A KR1019990040324A KR19990040324A KR20000023292A KR 20000023292 A KR20000023292 A KR 20000023292A KR 1019990040324 A KR1019990040324 A KR 1019990040324A KR 19990040324 A KR19990040324 A KR 19990040324A KR 20000023292 A KR20000023292 A KR 20000023292A
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사또시 와따나베
도요히사 사꾸라다
요시따까 야나기
시게히로 나구라
도시노부 이시하라
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카나가와 치히로
신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤
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Abstract

본 발명은 기판에 도포된 레지스트 재료 표면과 물 또는 알칼리 현상액과의 계면 접촉각을 첨가량을 증가시킴에 따라 저하시키는 불소계 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 레지스트 재료를 제공한다.
본 발명의 레지스트 재료는 막 두께 균일성이 양호하며, 또한 도포 결함이 없고, 알칼리 현상액과의 습윤성이 우수하며, 나아가 용액에서의 입자가 증가되지 않아 보존 안정성이 양호하며, 고에너지선에 감응하여 감도, 해상성, 재현성이 우수하다. 또한, 패턴이 돌출 형상이 되기 어려워 치수 제어성이 우수하다. 따라서, 본 발명의 레지스트 재료는 이러한 특성에 의해 특히 KrF, ArF 엑시머 레이저의 노광파장에서의 초 LSI 제조용 미세 패턴 형성 재료로서 적합하다.

Description

레지스트 재료 및 패턴 형성 방법{Resist Composition and Patterning Method}
본 발명은 미세 가공 기술에 적합한 신규한 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
최근, LSI의 고집적화와 고속도화에 따라 패턴 룰의 미세화가 요구하고 있는 가운데, 차세대 미세 가공 기술로서 원자외선, X선, 전자선 리소그래피가 유망시되고 있다. 원자외선 리소그래피는 0.25 ㎛ 이하의 가공도 가능하여 광흡수가 낮은 레지스트 재료를 이용했을 경우, 기판에 대하여 수직에 가까운 측벽을 갖은 패턴 형성이 가능해진다. 또한, 근래 원자외선의 광원으로서 고휘도인 KrF 또는 ArF 엑시머 레이저를 이용하는 기술이 주목되고 있어 이것을 양산 기술로서 사용하기 위해서는 광흡수가 낮고 고감도인 레지스트 재료가 요망되고 있다.
또한, LSI의 고집적화와 고속도화, 패턴 룰의 미세화에 따라 기판의 대구경화가 추진되고 있어, 현재의 주류인 8인치 기판에서의 막 두께 균일성이 양호하며, 도포 결함이 없고 알칼리 현상액과의 습윤성이 우수하고, 나아가 용액에서의 입자가 증가되지 않는 보존 안정성이 양호한 레지스트 재료가 요망되고 있다.
이러한 관점에서, 최근 산을 촉매로 한 화학 증폭형 레지스트 재료가 개발되었으나, 양산 기술을 높여 감에 따라 레지스트 재료의 도포성, 습윤성, 보존 안정성 등의 부족함이 문제가 되고 있다.
본 발명은 양산 기술에 적응하는 막 두께 균일성이 양호하고, 도포 결함이 없으며, 알칼리 현상액과의 습윤성이 우수하고, 나아가 용액에서의 입자가 증가되지 않는 보존 안정성이 양호한 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 실시예 및 비교예의 불소계 계면 활성제의 첨가량과 접촉각과의 관계를 나타내는 그래프이다.
본 발명자등은 상기 목적을 달성하기 위하여 예의 검토를 한 결과, 기판에 도포된 레지스트 재료 표면과 물 또는 알칼리 현상액과의 계면의 접촉각을 첨가량을 증가시킴에 따라 저하시키는 불소계 계면 활성제, 특히 하기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면 활성제를 함유하는 레지스트 재료가 레지스트 재료의 도포성, 습윤성, 보존 안정성 등의 문제점을 해소한다는 것을 발견하고 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
이하, 본 발명을 더욱 자세히 설명한다.
본 발명의 레지스트 재료는 기판에 도포된 레지스트 재료 표면과 물 또는 알칼리 현상액과의 계면의 접촉각을 첨가량을 증가시킴에 따라 저하시키는 불소계 계면 활성제를 함유한다.
이러한 불소계 계면 활성제로서는 하기 화학식 1로 표시되는 것이 적합하게 사용된다.
Rf-[(CH2)aO]m-CH2CHRlCH2O-(CH2CHR2O)n-CH2CHRlCH2-[O(CH2)a」m-Rf'
(식 중, R1는 수소 원자, 수산기, 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알콕시기, 또는 알킬기의 탄소수가 1 내지 6인 알킬카르보닐옥시기이고, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기를 나타내며, a는 0 내지 6이고, m은 0 또는 1이고, n은 1 내지 40의 양의 정수이다. Rf 및 Rf'은 동일 또는 상이한 탄소수 1 내지 l2의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 플루오로알킬기이며, 이 플루오로알킬기는 그 탄소원자와 결합하는 기가 모두 불소원자이어도 좋고, 일부가 불소원자이고 나머지가 수소 원자이어도 좋음)
여기에서, R1는 수소 원자, 수산기, 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알콕시기, 또는 알킬기의 탄소수가 1 내지 6인 알킬카르보닐옥시기이며, 바람직하게는 수산기, 또는 알킬기의 탄소수가 1 내지 6인 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬카르보닐옥시기이다. 상기 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 헥실기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 들수 있으며, R1로서 바람직하게는 수산기, 메톡시기, 아세톡시기이다.
또한, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기, 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 내지 3의 직쇄상, 분지상의 알킬기, 특히 바람직하게는 수소 원자, 탄소수 1 내지 2의 직쇄상의 알킬기이다. 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기로서는 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, n-펜틸기, 이소펜틸기, 헥실기, 시클로펜텔기, 시클로헥실기 등을 들 수 있고, R2로서 바람직하게는 수소 원자, 메틸기이다.
a는 0 내지 6, 바람직하게는 0 내지 4, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 양의 정수이다. n은 1 내지 40, 바람직하게는 1 내지 20, 보다 바람직하게는 1 내지 10, 특히 바람직하게는 2 내지 8의 양의 정수이다. m은 0 또는 1이다.
Rf 및 Rf'은 탄소수 1 내지 12, 바람직하게는 탄소수 1 내지 8, 보다 바람직하게는 탄소수 4 내지 8의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 플루오로알킬기이며, 모두 불소원자로 치환되어 있어도 좋고, 일부 수소 원자로 치환되어 있어도 좋다. 또한, Rf 및 Rf'은 동일하거나 상이하여도 좋다. 구체적으로는 트리플루오로메틸기, 퍼플루오로에틸기, 퍼플루오로프로필기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로펜틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로헵틸기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로노닐기, 퍼플루오로데실기, 퍼플루오로운데실기, 퍼플루오로도데실기, 퍼플루오로-3-메틸부틸기, 퍼플루오로-5-메틸헥실기, 퍼플루오로-7-메틸옥틸기, 퍼플루오로-9-메틸데실기, 2 H-테트라플루오로에틸기, 4H-옥타플루오로부틸기, 6H-도데카플루오로헥실기, 8H-헥사데카플루오로옥틸기, 10H-이코사플루오로데실기, 2H-헥사플루오로프로필기, 2-플루오로에틸기, 1H-헥사플루오로이소프로필기, 1,1-비스(트리플루오로메틸)에틸기 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 퍼플루오로데실기, 퍼플루오로-3-메틸부틸기, 퍼플루오로-5-메틸헥실기, 퍼플루오로-7-메틸옥틸기, 퍼플루오로-9-메틸데실기, 2H-테트라플루오로에틸기, 4 H-옥타플루오로부틸기, 6H-도데카플루오로헥실기, 8H-헥사플루오로옥틸기 등을 들수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 불소계 계면 활성제로서 「KH-10」, 「KH-20」 「KH-30」, 「KH-40」[모두「아사히 가라스(주) 제조」]등의 시판품을 사용할 수 있으며, 「KH-20」, 「KH-30」가 바람직하게 사용된다.
상기 불소계 계면 활성제의 배합량은 전체 레지스트 재료에 대하여 10 내지 2,000 ppm이며, 특히 50 내지 700 ppm이 바람직하다. 10 ppm보다 적은 경우는 막 두께 균일성이 얻어지지 않아, 더욱 도포 결함을 발생시켜 버리는 경우가 있고, 2,OOO ppm보다 많은 경우는 해상성의 저하를 야기시키는 경우가 있다.
본 발명의 레지스트 재료는 포지티브형 또는 네가티브형이어도 좋으며, 상기 불소계 계면 활성제 이외의 조성은 공지된 것으로 할 수 있는데, 특히 파장 50O nm 이하의 고에너지선, X선, 전자선으로 노광을 하는 화학 증폭형의 것이 바람직하며, 산불안정기로 보호된 산성 관능기를 갖는 알칼리 불용성 또는 난용성 수지로서 그 산불안정기가 탈리되었을 때에 알칼리 가용성이 되는 기재 수지와 원자외선, X선, 전자선 등의 조사에 의해 산을 발생하는 산발생제와 이들 성분을 용해시키는 유기 용매 또한 포함하며, 필요에 따라 염기성 물질 또는 산성 물질, 용해 제어제 등의 첨가제를 가한 화학 증폭형 포지티브형 레지스트 재료에 상기 불소계 계면 활성제를 배합한 것이 바람직하게 사용된다. 또한, 알칼리 가용성 수지와 스틸롤기 등의 산성 조건하에서 반응할 수 있는 기를 갖는 가교제와 원자외선, X선, 전자선 등의 조사에 의해 산을 발생하는 산발생제 및 이들 성분을 용해시키는 유기 용매 또한 포함하는 화학 증폭 네가티브형 레지스트 재료이어도 좋다. 그리고, 노볼락 수지와 나프토퀴논디아지드 화합물을 주성분으로 하고 있는 g선, i선용의 범용 레지스트 재료에 사용하는 것도 가능하다.
구체적으로는, 특개평 9-211866호 공보에 기재된 2종 이상의 산불안정기로 보호된 폴리히드록시스틸렌을 주성분으로 한 화학 증폭형 레지스트 재료, 특개평 11-190904호 공보에 기재된 2종 이상의 산불안정기 및 산불안정 가교기로 보호된 폴리히드록시스틸렌을 주성분으로 한 화학 증폭형 레지스트 재료, 특개평 6-266112호 공보에 기재된 산불안정기로 보호된 폴리아크릴계 수지와 폴리히드록시스틸렌의 공중합체를 주성분으로 한 화학 증폭형 레지스트 재료, 폴리아크릴계 수지 또는 폴리시클로올레핀계 수지를 주성분으로 한 ArF 엑시머 레이저용 화학 증폭형 레지스트 재료 중 어느 것에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 상기 레지스트 재료에 사용되는 유기 용매로서는 특별히 제한이 없으며 시클로헥사논, 메틸-2-n-아밀케톤 등의 케톤류, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올 등의 알코올류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 젖산 에틸, 피루브산 에틸, 아세트산 부틸, 메틸-3-메톡시프로피오네이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트 등의 에스테르류등을 들 수 있으며, 이들 중 하나를 단독으로 또는 두 가지 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명은, 상기 레지스트 재료를 사용하여,
(ⅰ) 상기 레지스트 재료를 기판상에 도포하는 공정,
(ⅱ) 이어서, 가열 처리 후 포토마스크를 통하여 파장 500 nm 이하의 고에너지선, X선 또는 전자선으로 노광하는 공정, 및
(ⅲ) 필요에 따라 가열 처리한 후, 현상액을 이용하여 현상하는 공정
을 포함하는 패턴 형성 방법을 제공한다.
보다 구체적으로 설명하면, 예를 들면 본 발명의 화학 증폭 포지티브형 레지스트 재료를 사용하여 패턴을 형성하기 위해서는 공지된 리소그래피 기술을 채용하여 행할 수 있으며, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 등의 기판상에 스핀 코팅 등의 방법으로 막 두께가 0.3 내지 5.0 ㎛가 되도록 도포하고, 이것을 고온 플레이트상에서 60 내지 150 ℃, 1 내지 10분간, 바람직하게는 80 내지 120 ℃, 1 내지 5분간 미리베이킹한다. 이어서, 목적하는 패턴을 형성하기 위한 마스크를 상기한 레지스트막 위에 얹어 파장 500 nm 이하, 바람직하게는 300 nm 이하의 원자외선, 엑시머 레이저, X선 등의 고에너지선 또는 전자선을 노광량 1 내지 2OO mJ/㎠ 정도, 바람직하게는 1O 내지 1OO mJ/㎠ 정도가 되도록 조사한 후, 고온 플레이트상에서 60 내지 150 ℃, 1 내지 5분간, 바람직하게는 80 내지 120 ℃, 1 내지 3분간 후 노출 베이킹(PEB)한다. 다시 0.1 내지 5 %, 바람직하게는 2 내지 3 % 테트라메틸암모늄히드록시드(TMAH) 등의 알칼리 수용액의 현상액을 사용하여 0.1 내지 3분간, 바람직하게는 0.5 내지 2분간, 침지(dip)법, 패들(puddle)법, 스프레이(spray)법 등의 통상법으로 현상한 후, 순수한 물에 의한 세정 공정을 거쳐 기판상에 목적하는 패턴이 형성된다. 또, 본 발명의 레지스트 재료는 특히 고에너지선 중에서도 254 내지 157 nm의 원자외선 또는 엑시머 레이저, X선 및 전자선에 의한 미세 패터닝에 최적이다. 또한, 상기 범위를 상한 및 하한에서 벗어나는 경우는 목적하는 패턴을 얻을 수 없는 경우가 있다.
네가티브형 레지스트 재료의 경우도, 상기 (ⅰ) 내지 (ⅲ)의 공정으로 통상법에 따라 패턴 형성할 수 있다.
<실시예>
이하, 실시예와 비교예를 나타내어 본 발명을 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 하기 실시예로 한정되는 것은 아니다.
1. 레지스트 재료 조성
포지티브형 화학 증폭형 레지스트 재료로서 하기 조성의 A, B, C, D, E의 레지스트 재료를 사용하였다.
레지스트 재료 A 중량부
부분적으로 수산기를 14 몰%의 1-에톡시에틸기 및 13 몰%의 tert-부톡시카르보닐기로 보호한 중량 평균 분자량 11,000의 폴리히드록시스틸렌 80
비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 5
트리부틸아민 0.125
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 450
레지스트 재료 B 중량부
부분적으로 수산기를 20 몰%의 1-에톡시에틸기 및 5 몰%의 tert-부톡시카르보닐기로 보호하고, 다시 4 몰%의 1,2-프로판디올디비닐에테르로 가교한 중량 평균 분자량 25,000의 폴리히드록시스틸렌 80
트리페닐술포늄토실레이트 2
살리실산 1
트리부틸아민 0.125
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 450
레지스트 재료 C 중량부
폴리[(t-부틸아크릴레이트)-(히드록시스틸렌)] (몰비 30:70의 중량 평균 분자량 10,000의 공중합체) 80
비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄 5
살리실산 1
트리부틸아민 0.125
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 450
레지스트 재료 D 중량부
폴리[(t-부틸메타크릴레이트)-(메틸메타크릴레이트)-(폴리메타크릴산)](몰비 40:40:20의 중량 평균 분자량 12,000의 공중합체) 80
퍼플루오로부틸술폰산 트리페닐술포늄 2
트리부틸아민 0.125
프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트와 젖산 에틸 7:3의 혼합 용매 450
레지스트 재료 E 중량부
폴리[(5-노르보르넨-2-카르복실산 t-부틸)-(무수말레인산)-(무수5-노르보르넨-2,3-디카르복실산](몰비 30:50:20의 중량 평균 분자량 9,000의 공중합체) 80
퍼플루오로부틸술폰산 트리페닐술포늄 2
트리부틸아민 0.125
시클로헥사논 450
2. 계면 활성제
계면 활성제로서는 하기의 것을 사용하였다.
No. 계면 활성제(실시예) 첨가량(ppm)
1 KH-20 [아사히 가라스(주)제품] 100
2 KH-20 [아사히 가라스(주)제품] 300
3 KH-20 [아사히 가라스(주)제품] 500
4 KH-30 [아사히 가라스(주)제품] 300
5 KH-40 [아사히 가라스(주)제품] 300
No. 계면 활성제(비교예) 첨가량 (p pm)
6 s-381 [아사히 가라스(주) 제품] 300
7 FC-430 [스미토모스리엠(주) 제품] 300
3. 접촉각 평가 방법
우선, 상기 레지스트 재료 A에 계면 활성제의 첨가량을 변경하여 가하고, 0.1 ㎛의 테프론제 필터로 여과하여, 얻어진 레지스트액을 실리콘 웨이퍼에 스핀코팅하고, 고온 플레이트를 이용하여 100 ℃에서 90초간 베이킹하여 레지스트막의 두께를 0.55 ㎛의 두께로 하였다.
이 기판에 현상액으로서 사용되는 2.38 wt%의 TMAH (테트라메틸암모늄히드록시드 수용액)을 한 방울 떨어뜨려, 기판과 TMAH와의 계면 접촉각을 접촉각 측정기로 측정하였다. 결과를 도 1에 나타냈다.
4. 도포성 평가 방법
우선, 하기 표의 레지스트 재료를 O.1 ㎛의 테프론제 필터로 여과하여, 얻어진 레지스트액을 8인치 실리콘 웨이퍼에 스핀코팅하고, 고온 플레이트를 이용하여 100 ℃에서 90초간 베이킹하여 레지스트막의 두께를 0.55 ㎛의 두께로 하였다.
20매 도포하였을 때, 도포 얼룩의 발생 빈도를 도포성의 지표로 하여, 발생빈도가 적은 것일수록 도포성이 양호하다 할 수 있다.
다시, 웨이퍼 중심부에서 오리프라의 수평 방향으로 5 mm 피치로 35점의 막 두께를 측정하였다. 막 두께 편차의 범위를 도포성의 지표로 하여, 범위가 작을수록 도포성이 양호하다 할 수 있다.
5. 소포성 및 보존 안정성 평가 방법
우선, 하기 표의 레지스트 재료를 O.1 ㎛의 테프론제 필터로 여과하고, 얻어진 레지스트액을 액중 입자 계수기 KL-20 (리온(주) 제품)으로 1 ㎖ 중 0.3 ㎛ 이상의 입자 수를 측정하였다.
여과 직후 지 8시간 방치한 후의 입자 수를 초기치로 하여, 계수한 수가 적은 것을 소포성의 지표로 하였다. 계수한 수가 적은 것일수록 소포성이 우수하다 할 수 있다.
또한, 입자 수의 증가를 보존일수에 따라, 50개/㎖ 이상이 되는 일수를 보존 안정성의 지표로 하였다. 50개/㎖ 이상이 되는 일수가 많을 수록 보존 안정성이 우수하다 할 수 있다.
6. 노광 평가 방법
우선, 하기 표의 레지스트 재료를 0.1 ㎛의 테프론제 필터로 여과하여, 얻어진 레지스트액을 8인치 실리콘 웨이퍼에 스핀 코팅하고, 고온 플레이트를 이용하여 100 ℃에서 90초간 베이킹하여 레지스트막의 두께를 0.55 ㎛의 두께로 하였다.
이것을 KrF 엑시머 레이저 스테퍼(니콘사 제품, NSR-2005EX8A, NA=0.5)를 사용하여 노광량과 포커스 위치를 바꾸어 노광하고, 노광 후 110 ℃에서 90초간 베이킹하여 2.38 %의 테트라메틸암모늄히드록시드의 수용액으로 60초간 현상함으로써 포지티브형 패턴을 얻었다. 이 때, 레지스트 D, E는 ArF 엑시머 레이저용 레지스트였지만, KrF 엑시머 레이저 스테퍼로 평가하였다.
얻어진 O.22 ℃㎛의 선 및 공간의 레지스트 패턴의 포커스 가장자리와 모서리의 조도를 구하였다. 포커스 가장자리가 큰 것일수록 해상성이 우수하고, 모서리의 조도가 작은 것일수록 레지스트 패턴 형성의 재현성이 우수하다고 할 수 있다.
결과를 하기 표에 나타냈다. 또한 표 8은 실시예의 결과, 표 9는 비교예의 결과이다.
레지스트 재료 계면 활성제 도포 얼룩의 발생 빈도(%) 막 두께 편차의 레인지(Å) 입자 초기치(개/㎖) 보존 안정성(일) 포커스 마진(㎛) 엣지 조도(nm)
A No.2 0 10 <5 >120 0.8 5
B No.2 0 8 <5 >120 1.0 5
C No.2 0 12 <5 >120 0.8 7
D No.2 0 12 <5 >120 0.8 7
E No.2 0 15 <5 >120 0.8 6
B No.1 0 10 <5 >120 1.0 6
B No.3 0 10 <5 >120 1.2 4
B No.4 0 11 <5 >120 1.1 6
B No.5 0 13 <5 >120 1.1 6
레지스트 재료 계면 활성제 도포 얼룩의 발생 빈도(%) 막 두께 편차의 레인지(Å) 입자 초기치(개/㎖) 보존 안정성(일) 포커스 마진(㎛) 엣지 조도(nm)
A No.6 20 20 20 90 0.6 10
B No.6 30 25 17 90 0.8 11
C No.6 25 23 15 90 0.6 14
D No.6 20 22 13 90 0.6 15
E No.6 30 30 16 90 0.6 15
A No.7 40 23 26 90 0.6 12
B No.7 30 25 20 100 0.8 11
C No.7 20 27 21 90 0.6 15
D No.7 35 22 21 70 0.6 17
E No.7 30 21 30 70 0.6 19
본 발명의 레지스트 재료는 막 두께 균일성이 양호하며, 또한 도포 결함이 없고, 알칼리 현상액과의 습윤성이 우수하며, 나아가 용액에서의 입자가 증가되지 않아 보존 안정성이 양호하며, 고에너지선에 감응하여 감도, 해상성, 재현성도 우수하다. 또한, 패턴이 돌출 형상이 되기 어려워 치수 제어성이 우수하다. 따라서, 본 발명의 레지스트 재료는, 이러한 특성에 의해 특히 KrF, ArF 엑시머 레이저의 노광파장에서의 초 LSI 제조용 미세 패턴 형성 재료로서 적합하다.

Claims (4)

  1. 기판에 도포된 레지스트 재료 표면과 물 또는 알칼리 현상액과의 계면 접촉각을 첨가량을 증가시킴에 따라 저하시키는 불소계 계면 활성제를 함유하는 것을 특징으로 하는 레지스트 재료.
  2. 제1항에 있어서, 불소계 계면 활성제가 하기 화학식 1로 표시되는 레지스트 재료.
    <화학식 1>
    Rf-[(CH2)aO]m-CH2CHRlCH2O-(CH2CHR2O)n-CH2CHRlCH2-[O(CH2)a」m-Rf'
    (식 중, R1는 수소 원자, 수산기, 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알콕시기, 또는 알킬기의 탄소수가 1 내지 6인 알킬카르보닐옥시기이고, R2는 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 6의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 알킬기를 나타내며, a는 0 내지 6이고, m은 0 또는 1이고, n은 1 내지 40의 양의 정수이다. Rf 및 Rf'은 동일 또는 상이한 다른 탄소수 1 내지 l2의 직쇄상, 분지상 또는 환상의 플루오로알킬기이며, 이 플루오로알킬기는 그 탄소원자와 결합하는 기가 모두 불소원자이어도 좋고, 일부가 불소원자이고 나머지가 수소 원자이어도 좋음)
  3. 제1 또는 2항에 있어서, 파장 500 nm 이하의 고에너지선, X선 또는 전자선으로 노광되는 화학 증폭형인 레지스트 재료.
  4. 제1 또는 2항에 있어서,
    (i) 제3항에 기재된 레지스트 재료를 기판상에 도포하는 공정,
    (ⅱ) 이어서 가열 처리한 후, 포토마스크를 통하여 파장 500 nm 이하의 고에너지선, X선 또는 전자선으로 노광하는 공정, 및
    (ⅲ) 필요에 따라 가열 처리한 후, 현상액을 이용하여 현상하는 공정
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
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