WO2021060672A1 - 포토 리소그래피용 공정액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 - Google Patents

포토 리소그래피용 공정액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법 Download PDF

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WO2021060672A1
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tetraol
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이수진
김기홍
이승훈
이승현
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영창케미칼 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a process solution composition for improving lifting defects of a photoresist pattern having a hydrophobic contact angle of 75° or more with respect to water in a photoresist pattern process, and a method of forming a photoresist pattern using the same.
  • CD Critical Dimension
  • a light source of a smaller wavelength band is required to form a finer pattern.
  • lithography technology using an extreme ultra violet (13.5 nm wavelength) light source is actively used, and a finer wavelength can be realized using this. Became possible.
  • aqueous-type process solution composition used during the development process, but in the present invention, an effective process solution composition was prepared using a fluorine-based surfactant.
  • a hydrocarbon-based surfactant close to hydrophobicity is used in an aqueous-type process solution composition that mainly uses ultrapure water, it can induce hydrophobicization of the photoresist wall, leading to reduction of melting and collapse of the pattern, but hydrocarbon-based surfactants Due to the strong tendency to agglomerate, the physical properties of the process solution composition are not uniform, and there is a possibility that a defect may be caused by a hydrocarbon-based surfactant that is clumped during use. That is, when a hydrocarbon-based surfactant is used, the amount of use must be increased to improve melting, which may cause damage to the photoresist. In addition, when an excessive amount of an inappropriate surfactant is used for the purpose of lowering the surface tension of the process solution composition in order to reduce the capillary force, melting of the pattern may be induced and rather the pattern collapse may be further induced.
  • a fluorine-based surfactant is used, and in addition, the effect of improving the level of pattern lifting defects is excellent by using a material selected from the group consisting of a triol derivative, a tetraol derivative, or a mixture thereof. Confirmed. This was found to be a result of helping to form a fine pattern by lowering the surface tension and contact angle compared to the hydrocarbon-based surfactant, thereby increasing the penetrating power and spreadability.
  • tetramethylammonium hydroxide is used in a certain concentration based on pure water (in most processes, tetramethylammonium hydroxide is 2.38% by weight and 97.62% by weight of water mixed with it. It is used after diluting with).
  • the present invention is a more preferred second embodiment, 0.0001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant; 0.00001 to 1.0% by weight of a substance selected from the group consisting of a triol derivative, a tetraol derivative, or a mixture thereof; It provides a process solution composition for improving the level of lifting defects of a photoresist pattern generated during photoresist development, comprising: and a residual amount of water and having a surface tension of 45mN/m or less and a contact angle of 65° or less.
  • the present invention is the third most preferred embodiment, 0.001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant; 0.00001 to 1.0% by weight of a substance selected from the group consisting of a triol derivative, a tetraol derivative, or a mixture thereof; And it provides a process solution composition for improving the level of lifting defects of a photoresist pattern generated during photoresist development, comprising: a residual amount of water and having a surface tension of 45mN/m or less and a contact angle of 65° or less.
  • the present invention is the most preferred fourth embodiment, 0.001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant; 0.0001 to 1.0% by weight of a substance selected from the group consisting of a triol derivative, a tetraol derivative, or a mixture thereof; And it provides a process solution composition for improving the level of lifting defects of a photoresist pattern generated during photoresist development, comprising: a residual amount of water and having a surface tension of 45mN/m or less and a contact angle of 65° or less.
  • the present invention is the fifth most preferred embodiment, 0.001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant; 0.001 to 1.0% by weight of a substance selected from the group consisting of a triol derivative, a tetraol derivative, or a mixture thereof; And it provides a process solution composition for improving the level of lifting defects of a photoresist pattern generated during photoresist development, comprising: a residual amount of water and having a surface tension of 45mN/m or less and a contact angle of 65° or less.
  • the fluorine-based surfactant according to the above embodiment is fluorine acryl carboxylate, fluoroalkyl ether, fluoroalkylene ether, fluoroalkyl sulfate, fluoroalkyl phosphate. ), Fluoroacryl co-polymer, Fluoro co-polymer, perfluorinated acid, perfluorinated carboxylate, perfluorianted sulfonate or It may be selected from the group consisting of a mixture thereof.
  • the triol derivative material according to the above embodiment is composed of C3 ⁇ C10, and 1,2,3-propanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,1,4-butanetriol, 1,3, 5-pentanetriol, 1,2,5-pentanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,3, 4-hexanetriol, 1,4,5-hexanetriol, 2,3,4-hexanetriol, 1,2,3-heptanetriol, 1,2,4-heptanetriol, 1,2, 6-heptanetriol, 1,3,5-heptanetriol, 1,4,7-heptanetriol, 2,3,4-heptanetriol, 2,4,6-heptanetriol, 1,2, 8-octanetriol, 1,3,5-octanetriol, 1,4,7-octanetriol, butane-1,1,1-triol, 2-methyl-1,2,3-propanetriol , 5-methylhex
  • the tetraol derivative material according to the above embodiment is composed of C4 ⁇ C14, and is 1,2,3,4-butanetetraol, 1,2,3,4-pentanetetraol, 1,2,4,5-pentanetetra Ol, 1,2,3,4-hexanetetraol, 1,2,3,5-hexanetetraol, 1,2,3,6-hexanetetraol, 1,2,4,5-hexanetetraol, 1,2,4,6-hexanetetraol, 1,2,5,6-hexanetetraol, 1,3,4,5-hexanetetraol, 1,3,4,6-hexanetetraol, 2, 3,4,5-hexanetetraol, 1,2,6,7-heptanetetraol, 2,3,4,5-heptanetetraol, 1,1,1,2-octanetetraol, 1,2, 7,8-octanetetraol, 1,2,3,8-octanete
  • the present invention also includes the steps of: (a) applying a photoresist to a semiconductor substrate and forming a film; (b) exposing and developing the photoresist film to form a pattern; And (c) washing the photoresist pattern with a process solution composition for improving the lifting defects of the photoresist pattern.
  • the cause of the pattern collapse is thought to be due to the capillary force generated between the patterns when the pattern is washed with pure water after development, but it is a long term that only reducing the capillary force can not completely improve the pattern collapse and reduce the number of defects. This can be seen through a lot of research.
  • the process solution composition of the present invention exhibits an excellent effect on photoresist, and in particular, has the effect of improving the lifting defects of the pattern occurring during development of a photoresist having a hydrophobicity of 75° or more on the surface of the photoresist with respect to water. .
  • the process solution composition of the present invention is an effect of improving the lifting defects of the pattern, an effect that cannot be achieved with the photoresist alone, when a pattern is formed using a photoresist having a hydrophobic contact angle of 75° or more with respect to water on the surface of the photoresist.
  • the method of forming a photoresist pattern including the step of washing with such a process solution composition exhibits an effect that can greatly reduce production cost.
  • the present invention developed through a number of long-term studies, is "Fluoroacryl carboxylate, Fluoroalkyl ether, Fluoroalkylene ether, Fluoroalkyl sulfate, Fluoroalkyl Phosphate (Fluoroalkyl phosphate), Fluoroacryl co-polymer, Fluoro co-polymer, perfluorinated acid, perfluorinated carboxylate, perfluorinated sulfonate ( 0.00001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant selected from the group consisting of perfluorianted sulfonate) or mixtures thereof; a triol derivative material consisting of C3 to C10, 1,2,3-propanetriol, 1,2,4- Butanetriol, 1,1,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,5-pentanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3- Hexanetriol, 1,2,
  • a process solution composition containing 0.001% by weight of fluorine acryl carboxylate and 0.01% by weight of 1,2,3-propanetriol was prepared by the following method for improving the level of disintegration of the photoresist pattern.
  • distilled water which is used as the final cleaning solution in the development process, was prepared in the semiconductor device manufacturing process.
  • Example 1 According to the composition as described in Table 15 in Table 1, a process solution composition was prepared as in Example 1 in order to compare with the Example.
  • CD-SEM critical dimension-scanning electron microscope
  • the transparency of the prepared process solution composition was visually checked and indicated as transparent or opaque.
  • the surface tension and contact angle of the prepared process solution composition were measured using a surface tension meter [K-100, manufactured by Kruss Corporation] and a contact angle meter [DSA-100, manufactured by Kruss Corporation].
  • CD-SEM critical dimension-scanning electron microscope
  • the transparency of the prepared process solution composition was visually checked and indicated as transparent or opaque.
  • the surface tension and contact angle of each of the prepared process solution compositions were measured using a contact angle meter [DSA-100, manufactured by Kruss] and a surface tension meter [K-100, manufactured by Kruss].
  • a triol derivative material consisting of C3-C10, 1,2,3-propanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,1,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,5-pentanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,3,4-hexanetriol, 1,4,5-hexanetriol, 2,3,4-hexanetriol, 1,2,3-heptanetriol, 1,2,4-heptanetriol, 1,2,6-heptanetriol, 1,3,3,
  • Fluoroacryl carboxylate, Fluoroalkyl ether, Fluoroalkylene ether, and Fluoroalkyl sulfate Fluoroalkyl phosphate, Fluoroacryl co-polymer, Fluoro co-polymer, perfluorinated acid, perfluorinated carboxylate, perfluorinated 0.0001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant selected from perfluorianted sulfonate;
  • a triol derivative material consisting of C3-C10, 1,2,3-propanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,1,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,5-pentanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,3,4-hexanetriol, 1,4,5-hexanetriol, 2,3,
  • Fluoroacryl carboxylate, Fluoroalkyl ether, Fluoroalkylene ether, and Fluoroalkyl sulfate Fluoroalkyl phosphate, Fluoroacryl co-polymer, Fluoro co-polymer, perfluorinated acid, perfluorinated carboxylate, perfluorinated 0.001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant selected from perfluorianted sulfonate;
  • a triol derivative material consisting of C3-C10, 1,2,3-propanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,1,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,5-pentanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,3,4-hexanetriol, 1,4,5-hexanetriol, 2,3,
  • Fluoroacryl carboxylate, Fluoroalkyl ether, Fluoroalkylene ether, and Fluoroalkyl sulfate Fluoroalkyl phosphate, Fluoroacryl co-polymer, Fluoro co-polymer, perfluorinated acid, perfluorinated carboxylate, perfluorinated 0.001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant selected from perfluorianted sulfonate;
  • a triol derivative material consisting of C3-C10, 1,2,3-propanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,1,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,5-pentanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,3,4-hexanetriol, 1,4,5-hexanetriol, 2,3,4
  • Fluoroacryl carboxylate, Fluoroalkyl ether, Fluoroalkylene ether, and Fluoroalkyl sulfate Fluoroalkyl phosphate, Fluoroacryl co-polymer, Fluoro co-polymer, perfluorinated acid, perfluorinated carboxylate, perfluorinated 0.001 to 0.1% by weight of a fluorine-based surfactant selected from perfluorianted sulfonate;
  • a triol derivative material consisting of C3-C10, 1,2,3-propanetriol, 1,2,4-butanetriol, 1,1,4-butanetriol, 1,3,5-pentanetriol, 1,2,5-pentanetriol, 2,3,4-pentanetriol, 1,2,3-hexanetriol, 1,2,6-hexanetriol, 1,3,4-hexanetriol, 1,4,5-hexanetriol, 2,3,4

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Abstract

본원 발명은 포토레지스트 패턴 공정에 있어서 포토레지스트 표면의 물에 대한 접촉각이 75° 이상의 소수성을 가지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 불소계 계면활성제 0.00001 내지 0.1중량%; 트리올 유도체, 테트라올 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.00001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지고 표면장력 45mN/m 이하, 접촉각 65° 이하인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물 및 이를 이용한 패턴의 형성방법에 관한 것이다.

Description

포토 리소그래피용 공정액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
본원 발명은 포토레지스트 패턴 공정에 있어서 포토레지스트 표면의 물에 대한 접촉각이 75° 이상의 소수성을 가지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물 및 이를 이용한 포토레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
일반적으로 반도체는 193nm, 248nm 또는 365nm 등의 파장대 자외선을 노광광으로 하는 리소그래피 공정에 의해 제조되며, 각 업체가 최소선폭 (이하 CD : Critical Dimension)을 감소시키기 위한 경쟁이 치열하다.
이에 더 미세한 패턴을 형성하기 위해 더 작은 파장대의 광원을 필요로 하는데, 현재 극자외선 (EUV, extreme ultra violet, 13.5nm 파장) 광원을 이용한 리소그래피 기술이 활발히 이용되고 있으며 이를 이용하여 더 미세한 파장을 구현할 수 있게 되었다.
그러나 극자외선용 포토레지스트의 에칭(etching) 내성이 여전히 개선되지 못하고 있으므로 종횡비가 큰 포토레지스트 패턴이 계속적으로 필요로 되고 있으며, 이로 인해 현상 중 패턴의 리프팅 결함이 쉽게 일어남으로써 제조 공정에서 공정 마진이 크게 줄어드는 문제가 발생하고 있다.
이에, 미세 패턴 형성 중 발생되는 리프팅 결함 수준을 개선하기 위한 기술 개발이 요구되고 있다. 패턴 리프팅 결함 수준을 개선하기 위해 포토레지스트의 성능 향상이 최선일 수 있으나 모든 성능을 만족시키는 포토레지스트의 신규 개발이 어려운 현실을 무시할 수 없는 상황이다.
포토레지스트의 신규 개발의 필요성은 남겨 두더라도 다른 방법으로 패턴 리프팅 수준을 개선하기 위한 노력이 계속 진행되고 있다.
본원 발명의 목적은 포토레지스트 표면의 물에 대한 접촉각이 75° 이상의 소수성을 가지는 포토레지스트를 현상 한 후에 발생되는 패턴의 리프팅 결함 수준을 개선하기 위한 공정액 조성물 및 이를 이용한 포토레지스트 패턴 형성방법의 개발에 있다.
현상 공정 중 사용하는 수계 타입의 공정액 조성물에는 다양한 계면활성제가 사용되고 있으나, 본원 발명에서는 불소계 계면활성제를 사용하여 효과적인 공정액 조성물을 제조하였다.
초순수를 주로 사용하는 수계 타입의 공정액 조성물에 소수성에 가까운 탄화수소계 계면활성제를 사용할 경우 포토레지스트 벽면의 소수화를 유도하여 패턴의 멜팅(melting) 감소 및 붕괴 감소를 유도할 수 있으나, 탄화수소계 계면활성제끼리 뭉쳐지는 경향이 강하여 공정액 조성물의 물성이 균일하게 되지 못하고, 사용 중에 오히려 뭉쳐진 탄화수소계 계면활성제에 의하여 결함(defect)을 유발시킬 가능성이 있다. 즉, 탄화수소계 계면활성제를 사용할 경우 멜팅 개선을 위해 사용량을 증가시켜야 하며, 이는 포토레지스트에 손상(Damage)이 발생될 우려가 있다. 또한 모세관력을 감소시키기 위해 공정액 조성물의 표면장력을 낮출 목적으로 부적합한 계면활성제를 과량 사용할 경우 패턴의 멜팅을 유도하여 오히려 패턴 붕괴를 더욱 유발시킬 수 있다.
본원 발명에서는 불소계 계면활성제를 사용하고, 이에 더하여 트리올(Triol) 유도체, 테트라올(Tetraol) 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질을 사용함으로써 패턴 리프팅 결함 수준을 개선하는 효과가 뛰어남을 확인하였다. 이는 탄화수소계 계면활성제 대비 표면장력 및 접촉각을 낮추어 침투력 및 퍼짐성의 증가로 미세 패턴 형성에 도움이 된 결과로 파악되었다.
현재 대부분의 포토 리소그래피 현상 공정에 사용하는 대표적인 현상액으로 순수를 기본으로 하여 테트라메틸암모늄하이드록사이드를 일정 농도(대부분 공정에서는 테트라메틸암모늄하이드록사이드 2.38 중량%에 물 97.62 중량%와 혼용하여 사용하고 있음)로 희석하여 사용하고 있다.
포토 리소그래피 공정 중 포토레지스트 표면의 물에 대한 접촉각이 75° 이상의 소수성을 가지는 포토레지스트 패턴 현상 후 연속으로 순수 단독으로 세정할 경우 패턴 리프팅 결함을 확인하였으며, 순수에 테트라메틸암모늄하이드록사이드가 포함된 공정액 조성물을 현상 후 연속으로 적용 또는 순수로 처리한 후 연속으로 적용할 경우에도 패턴 무너짐을 확인 하였다.
테트라메틸암모늄하이드록사이드가 포함된 공정액 조성물의 경우 노광된 미세 패턴을 약화시키고 모세관력이 크거나 불균일하여 패턴을 무너뜨리는 것으로 추정할 수 있다.
그래서 노광된 패턴의 붕괴를 개선하고 추가적으로 공정에서 요구되는 포토레지스트 패턴의 LWR(Line Width Roughness) 및 결함 개선을 위해서는 테트라메틸암모늄하이드록사이드보다 상대적으로 노광된 패턴에 미치는 힘이 약한 물질에 대한 검토가 필요하다.
본원 발명에서는 불소계 계면활성제를 사용하고, 이에 더하여 트리올(Triol) 유도체, 테트라올(Tetraol) 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질을 이용할 경우 패턴 붕괴를 비롯하여 LWR이나 결함이 개선됨을 확인하였다.
이에 본원 발명은 바람직한 제1 구현예로서, 불소계 계면활성제 0.00001 내지 0.1중량%; 트리올(Triol) 유도체, 테트라올(Tetraol) 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.00001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지고, 표면장력 45mN/m(밀리뉴턴/미터; milinewton/meter = 1/1000 newton/meter) 이하, 접촉각 65°이하인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 중 발생되는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 수준 개선용 공정액 조성물을 제공한다.
또한, 본원 발명은 더욱 바람직한 제2 구현예로서, 불소계 계면활성제 0.0001 내지 0.1중량%; 트리올(Triol) 유도체, 테트라올(Tetraol) 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.00001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지고, 표면장력 45mN/m 이하, 접촉각 65° 이하인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 중 발생되는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 수준 개선용 공정액 조성물을 제공한다.
그리고, 본원 발명은 가장 바람직한 제3 구현예로서, 불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%; 트리올(Triol) 유도체, 테트라올(Tetraol) 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.00001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지고, 표면장력 45mN/m 이하, 접촉각 65°이하인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 중 발생되는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 수준 개선용 공정액 조성물을 제공한다.
나아가, 본원 발명은 가장 바람직한 제4 구현예로서, 불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%; 트리올(Triol) 유도체, 테트라올(Tetraol) 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.0001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지고, 표면장력 45mN/m 이하, 접촉각 65°이하인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 중 발생되는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 수준 개선용 공정액 조성물을 제공한다.
또한, 본원 발명은 가장 바람직한 제5 구현예로서, 불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%; 트리올(Triol) 유도체, 테트라올(Tetraol) 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지고, 표면장력 45mN/m 이하, 접촉각 65°이하인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 현상 중 발생되는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 수준 개선용 공정액 조성물을 제공한다.
상기 구현 예에 의한 불소계 계면활성제는 불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 구현 예에 의한 트리올 유도체 물질은 C3～C10로 이루어진 것으로서 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
상기 구현 예에 의한 테트라올 유도체 물질은 C4～C14로 이루어진 것으로서 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것일 수 있다.
본원 발명은 또한, (a) 반도체 기판에 포토레지스트를 도포하고 막을 형성하는 단계; (b) 상기 포토레지스트 막을 노광한 후 현상하여 패턴을 형성하는 단계; 및 (c) 상기 포토레지스트 패턴을 상기 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물로 세정하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법을 제공한다.
패턴 붕괴의 원인은 현상 후에 순수로 패턴을 세정할 때 패턴 사이에 발생되는 모세관력에 의한 것으로 생각되고 있지만, 모세관력만 감소시킨다고 패턴 붕괴를 완벽히 개선시키고 결함수를 감소시킬 수 없음을 장기간의 수 많은 연구를 통하여 알 수 있었다.
모세관력을 감소시키기 위해 공정액 조성물의 표면장력을 낮출 목적으로 부적합한 계면활성제를 과량 사용할 경우 패턴의 멜팅을 유도하여 오히려 패턴 리프팅 결함을 더욱 유발시킬 수 있다.
패턴 리프팅 결함을 개선시키기 위해서는 공정액 조성물의 표면장력을 감소시키는 것과 동시에 포토레지스트 패턴의 멜팅을 방지하는 계면활성제의 선택이 중요하다.
본원 발명의 공정액 조성물은 포토레지스트에 우수한 효과를 발휘하며, 특히 포토레지스트의 표면의 물에 대한 접촉각이 75°이상의 소수성을 가지는 포토레지스트의 현상 중 발생되는 패턴의 리프팅 결함을 개선시키는 효과가 있다.
본원 발명의 공정액 조성물은, 포토레지스트의 표면의 물에 대한 접촉각이 75° 이상의 소수성을 가지는 포토레지스트를 이용한 패턴 형성 시 포토레지스트 단독으로는 달성할 수 없는 효과인 패턴의 리프팅 결함을 개선시키는 효과가 있으며, 특히 이러한 공정액 조성물로 세정하는 단계를 포함하는 포토레지스트 패턴 형성방법은 생산 비용을 크게 절감시킬 수 있는 효과를 나타내는 것이다.
이하, 본원 발명을 보다 상세히 설명한다.
장기간의 수많은 연구를 통하여 개발된 본원 발명은, "불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 불소계 계면활성제 0.00001 내지 0.1중량%; C3～C10로 이루어진 트리올 유도체 물질로 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올, C4～C14로 이루어진 테트라올 유도체 물질로 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 트리올 유도체 또는 테트라올 유도체 단독 또는 혼합하여 0.00001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물로 이루어지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물"에 관한 것이며, 이러한 본원 발명의 공정액 조성물의 조성 성분 및 조성비를 실시예 1 내지 실시예 80으로 설정하여 이와 대비되는 조성성분 및 조성비를 비교예 1 내지 비교예 13으로 설정하였다.
이하 본원 발명의 바람직한 실시예 및 이와 비교하기 위한 비교예를 설명한다. 그러나 하기한 실시예는 본원 발명의 바람직한 일 실시예일뿐 본원 발명이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
불소아크릴카르복실레이트 0.001중량%, 1,2,3-프로판트리올 0.01중량%가 포함된, 포토레지스트 패턴의 붕괴 수준을 개선하기 위한 공정액 조성물을 아래와 같은 방법으로 제조하였다.
불소아크릴카르복실레이트 0.001중량%, 1,2,3-프로판트리올 0.01중량%를 잔량의 증류수에 투입하여 5시간 교반한 뒤 미세 고형분 불순물을 제거하기 위해 0.01um 필터에 통과시켜, 포토레지스트 패턴의 붕괴 수준을 개선하기 위한 공정액 조성물을 제조하였다.
[실시예 2 ～ 실시예 80]
표 1에서 표 15에 기재된 바와 같은 조성에 따라, 실시예 1과 동일한 포토레지스트 패턴의 결함 수준을 개선하기 위한 공정액 조성물을 제조하였다.
[비교예 1]
일반적으로 반도체 소자 제조공정 중 현상 공정의 마지막 세정액으로 사용되는 증류수를 준비하였다.
[비교예 2 ～ 비교예 13]
표 1에서 표 15에 기재된 바와 같은 조성에 따라, 실시예와 비교하기 위해 실시예 1과 같이 공정액 조성물을 제조하였다.
[실험예 1 ～ 실험예 80, 비교실험예 1 ～ 비교실험예 13]
실시예 1 ～ 실시예 80 및 비교예 1 ～ 비교예 13에서 패턴이 형성된 실리콘 웨이퍼에 대해 패턴 리프팅 결함을 측정하여 실험예 1 ～ 실험예 80, 비교실험예 1 ～ 비교실험예 13으로 나타냈으며, 그 결과를 표 16에 기재하였다.
(1) 패턴 리프팅 방지 확인
노광에너지와 포커스를 스플릿 한 후, 크리티칼디멘션-주사전자현미경(CD-SEM, Hitachi)을 이용하여 전체 블록(block) 89개 중 패턴이 무너지지 않은 블록의 수를 측정하였다.
(2) 투명도
제조된 공정액 조성물의 투명도를 육안으로 확인하여 투명 또는 불투명으로 표시하였다.
(3) 표면장력, 접촉각
표면장력 측정기 [K-100, Kruss사 제품], 접촉각 측정기 [DSA-100, Kruss사 제품]를 이용하여 각각 제조된 공정액 조성물의 표면장력과 접촉각을 측정하였다.
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예1 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예2 불소알킬에테르 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예3 불소알킬렌에테르 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예4 불소알킬셀페이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예5 불소알킬포스페이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예6 불소아크릴코폴리머 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예7 불소코폴리머 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예8 과불소화산 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예9 과불소화카르복실염 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예10 과불소화술폰산염 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
비교예1 - - - - 증류수 100
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예11 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예12 불소알킬에테르 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예13 불소알킬렌에테르 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예14 불소알킬셀페이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예15 불소알킬포스페이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예16 불소아크릴코폴리머 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예17 불소코폴리머 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예18 과불소화산 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예19 과불소화카르복실염 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예20 과불소화술폰산염 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예21 불소아크릴카르복실레이트 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예22 불소아크릴카르복실레이트 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예1 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예23 불소아크릴카르복실레이트 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예24 불소아크릴카르복실레이트 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예2 불소아크릴카르복실레이트 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예25 불소알킬에테르 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예26 불소알킬에테르 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예2 불소알킬에테르 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예27 불소알킬에테르 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예28 불소알킬에테르 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예3 불소알킬에테르 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예29 불소알킬렌에테르 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예30 불소알킬렌에테르 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예3 불소알킬렌에테르 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예31 불소알킬렌에테르 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예32 불소알킬렌에테르 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예4 불소알킬렌에테르 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예33 불소알킬셀페이트 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예34 불소알킬셀페이트 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예4 불소알킬셀페이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예35 불소알킬셀페이트 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예36 불소알킬셀페이트 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예5 불소알킬셀페이트 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예37 불소알킬포스페이트 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예38 불소알킬포스페이트 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예5 불소알킬포스페이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예39 불소알킬포스페이트 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예40 불소알킬포스페이트 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예6 불소알킬포스페이트 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예41 불소아크릴코폴리머 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예42 불소아크릴코폴리머 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예6 불소아크릴코폴리머 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예43 불소아크릴코폴리머 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예44 불소아크릴코폴리머 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예7 불소아크릴코폴리머 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예45 불소코폴리머 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예46 불소코폴리머 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예7 불소코폴리머 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예47 불소코폴리머 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예48 불소코폴리머 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예8 불소코폴리머 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예49 과불소화산 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예50 과불소화산 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예8 과불소화산 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예51 과불소화산 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예52 과불소화산 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예9 과불소화산 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예53 과불소화카르복실염 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예54 과불소화카르복실염 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예9 과불소화카르복실염 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예55 과불소화카르복실염 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예56 과불소화카르복실염 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예10 과불소화카르복실염 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예57 과불소화술폰산염 0.00001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.98999
실시예58 과불소화술폰산염 0.0001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9899
실시예10 과불소화술폰산염 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예59 과불소화술폰산염 0.01 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9800
실시예60 과불소화술폰산염 0.1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.8900
비교예11 과불소화술폰산염 1 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 98.9900
　 계면활성제 첨가제 첨가제 증류수 　
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예61 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예62 불소알킬에테르 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예63 불소알킬렌에테르 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예64 불소알킬셀페이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예65 불소알킬포스페이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예66 불소아크릴코폴리머 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예67 불소코폴리머 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예68 과불소화산 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예69 과불소화카르복실염 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
실시예70 과불소화술폰산염 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.005 1,2,3,4-부탄테트라올 0.005 증류수 99.9890
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예71 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.00001 증류수 99.99899
실시예72 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.0001 증류수 99.9989
실시예73 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.001 증류수 99.9980
실시예1 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.01 증류수 99.9890
실시예74 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 0.1 증류수 99.8990
실시예75 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 1.0 증류수 98.9990
비교예12 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3-프로판트리올 2.0 증류수 97.9990
　 계면활성제 첨가제 증류수
　 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%) 명칭 함량(중량%)
실시예76 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.00001 증류수 99.99899
실시예77 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.0001 증류수 99.9989
실시예78 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.001 증류수 99.9980
실시예11 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.01 증류수 99.9890
실시예79 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 0.1 증류수 99.8990
실시예80 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 1.0 증류수 98.9990
비교예13 불소아크릴카르복실레이트 0.001 1,2,3,4-부탄테트라올 2.0 증류수 97.9990
[실험예 1 ～ 실험예 80, 비교실험예 1 ～ 비교실험예 13]실시예 1 ～ 실시예 80 및 비교예 1 ～ 비교예 13에서 패턴이 형성된 실리콘 웨이퍼에 대해 패턴 리프팅 결함 수준 및 투명도, 접촉각, 표면장력을 측정하여 실험예 1 ～ 실험예 80, 비교실험예 1 ～ 비교실험예 13으로 나타냈으며, 그 결과를 표 16에 기재하였다.
(1) 패턴 리프팅 방지 확인
노광에너지와 포커스를 스플릿 한 후, 크리티칼디멘션-주사전자현미경(CD-SEM, Hitachi)을 이용하여 전체 블록(block) 89개 중 패턴이 무너지지 않은 블록의 수를 측정하였다.
(2) 투명도
제조된 공정액 조성물의 투명도를 육안으로 확인하여 투명 또는 불투명으로 표시하였다.
(3) 접촉각, 표면장력
접촉각 측정기 [DSA-100, Kruss사 제품], 표면장력 측정기 [K-100, Kruss사 제품], 를 이용하여 각각 제조된 공정액 조성물의 표면장력과 접촉각을 측정하였다.
　 패턴리프팅결함없는블록수 투명도 접촉각 표면장력
실험예1 82 투명 50 28
실험예2 80 투명 58 32
실험예3 79 투명 54 30
실험예4 78 투명 60 32
실험예5 74 투명 59 31
실험예6 75 투명 61 33
실험예7 71 투명 63 41
실험예8 71 투명 57 40
실험예9 72 투명 59 38
실험예10 73 투명 58 35
실험예11 81 투명 56 32
실험예12 79 투명 59 34
실험예13 79 투명 57 30
실험예14 77 투명 62 33
실험예15 74 투명 61 31
실험예16 74 투명 63 34
실험예17 71 투명 64 38
실험예18 70 투명 57 36
실험예19 71 투명 58 35
실험예20 72 투명 58 33
실험예21 67 투명 63 43
실험예22 69 투명 59 34
실험예23 75 투명 45 26
실험예24 74 투명 40 23
실험예25 55 투명 62 45
실험예26 67 투명 60 28
실험예27 74 투명 55 29
실험예28 72 투명 54 27
실험예29 62 투명 63 41
실험예30 66 투명 57 34
실험예31 74 투명 54 26
실험예32 71 투명 50 23
실험예33 64 투명 64 41
실험예34 67 투명 60 35
실험예35 76 투명 59 28
실험예36 74 투명 52 24
실험예37 62 투명 62 40
실험예38 66 투명 60 35
실험예39 71 투명 57 27
실험예40 70 투명 56 23
실험예41 61 투명 64 41
실험예42 69 투명 61 34
실험예43 72 투명 58 25
실험예44 71 투명 57 25
실험예45 54 투명 63 45
실험예46 62 투명 62 39
실험예47 70 투명 59 31
실험예48 67 투명 57 30
실험예49 60 투명 60 43
실험예50 68 투명 58 40
실험예51 70 투명 54 30
실험예52 72 투명 52 27
실험예53 66 투명 62 43
실험예54 71 투명 60 37
실험예55 76 투명 57 30
실험예56 74 투명 52 28
실험예57 64 투명 63 43
실험예58 70 투명 57 34
실험예59 73 투명 56 25
실험예60 72 투명 53 23
실험예61 81 투명 53 33
실험예62 79 투명 58 33
실험예63 79 투명 55 34
실험예64 77 투명 61 33
실험예65 74 투명 60 31
실험예66 74 투명 61 34
실험예67 72 투명 63 40
실험예68 70 투명 55 39
실험예69 70 투명 56 37
실험예70 73 투명 58 34
실험예71 64 투명 44 21
실험예72 71 투명 45 23
실험예73 78 투명 48 26
실험예74 77 투명 52 31
실험예75 71 투명 55 33
실험예76 61 투명 49 25
실험예77 70 투명 50 28
실험예78 78 투명 52 30
실험예79 77 투명 54 34
실험예80 70 투명 58 35
비교실험예1 45 투명 87 71
비교실험예2 55 불투명 40 18
비교실험예3 52 불투명 54 22
비교실험예4 50 불투명 49 20
비교실험예5 49 불투명 53 19
비교실험예6 51 불투명 52 21
비교실험예7 52 불투명 57 23
비교실험예8 49 불투명 59 26
비교실험예9 48 불투명 51 41
비교실험예10 50 불투명 54 27
비교실험예11 53 불투명 53 24
비교실험예12 60 불투명 59 37
비교실험예13 59 불투명 60 38
장기간에 걸친 수많은 연구결과를 바탕으로 하여 실험예 1 내지 실험예 80과 비교실험예 1 내지 비교실험예 13을 비교한 결과, 전체 블록 수 89개 중 패턴 붕괴 없는 블록 수가 50개 이상임과 동시에, 투명도가 투명이면 우수한 결과를 나타내는 것으로 밝혀졌다.실험예 1 내지 실험예 80에 해당하는 공정액 조성물인 불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 중에서 선택된 불소계 계면활성제 0.00001 내지 0.1중량%; C3～C10로 이루어진 트리올 유도체 물질로 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올, C4～C14로 이루어진 테트라올 유도체 물질로 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 트리올 유도체 및 테트라올 유도체 물질 단독 또는 혼합하여 0.00001 내지 1.0중량%; 및 물 98.9 내지 99.99998중량%;로 이루어지는 공정액 조성물의 경우 비교실험예 1 내지 비교실험예 13과 비교했을 때, 패턴 리프팅 결함이 개선된 것을 확인할 수 있었다.
또한, 실험예 1 내지 실험예 80에 해당하는 공정액 조성물 중에서, 불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 중에서 선택된 불소계 계면활성제 0.0001 내지 0.1중량%; C3～C10로 이루어진 트리올 유도체 물질로 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올, C4～C14로 이루어진 테트라올 유도체 물질로 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 트리올 유도체 및 테트라올 유도체 물질 단독 또는 혼합하여 0.00001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지는 공정액 조성물의 경우 비교실험예 1 내지 비교실험예 13과 비교했을 때, 패턴 리프팅 결함 개선 효과가 바람직하게 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
그리고, 실험예 1 내지 실험예 80에 해당하는 공정액 조성물 중에서, 불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 중에서 선택된 불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%; C3～C10로 이루어진 트리올 유도체 물질로 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올, C4～C14로 이루어진 테트라올 유도체 물질로 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 트리올 유도체 및 테트라올 유도체 물질 단독 또는 혼합하여 0.00001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지는 공정액 조성물의 경우 비교실험예 1 내지 비교실험예 13과 비교했을 때, 패턴 리프팅 결함 개선 효과가 더욱 바람직하게 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 실험예 1 내지 실험예 80에 해당하는 공정액 조성물 중에서, 불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 중에서 선택된 불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%; C3～C10로 이루어진 트리올 유도체 물질로 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올, C4～C14로 이루어진 테트라올 유도체 물질로 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 트리올 유도체 및 테트라올 유도체 물질 단독 또는 혼합하여 0.0001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지는 공정액 조성물의 경우 비교실험예 1 내지 비교실험예 13과 비교했을 때, 패턴 리프팅 결함 개선 효과가 더욱더 바람직하게 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
한편, 실험예 1 내지 실험예 80에 해당하는 공정액 조성물 중에서, 불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 중에서 선택된 불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%; C3～C10로 이루어진 트리올 유도체 물질로 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올, C4～C14로 이루어진 테트라올 유도체 물질로 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것인 트리올 유도체 및 테트라올 유도체 물질 단독 또는 혼합하여 0.001 내지 1.0중량%; 및 잔량의 물;로 이루어지는 공정액 조성물의 경우 비교실험예 1 내지 비교실험예 13과 비교했을 때, 패턴 리프팅 결함 개선 효과가 가장 바람직하게 증가되는 것을 확인할 수 있었다.
실시예 1에 따른 포토레지스트 패턴의 붕괴 수준을 평가한 결과는 [도 1]에 표시된 것과 같이, 패턴 붕괴가 일어나지 않는 구간(block)의 수가 82개로 측정되어 가장 우수한 효과를 나타내었다.
*비교실험예 1에 따른 포토레지스트 패턴의 붕괴 수준을 평가한 결과는 [도 2]에 표시된 것과 같이, 패턴 붕괴가 일어나지 않는 구간(block)의 수가 45개로 측정되었다.
이상으로 본원 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 양태일 뿐이며, 이에 의해 본원 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서 본원 발명의 실질적인 범위는 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (9)

  1. 포토레지스트 패턴 공정에 있어서 포토레지스트 표면의 물에 대한 접촉각이 75°이상의 소수성을 가지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물로서, 표면장력 45mN/m 이하, 접촉각 65°이하인 것을 특징으로 하는 계면활성제가 포함된 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물은,
    불소계 계면활성제 0.00001 내지 0.1중량%;
    트리올 유도체, 테트라올 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.00001 내지 1.0중량%; 및
    잔량의 물;로 이루어지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  3. 제2항에 있어서,
    불소계 계면활성제 0.0001 내지 0.1중량%;
    트리올 유도체, 테트라올 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.00001 내지 1.0중량%; 및
    잔량의 물;로 이루어지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  4. 제3항에 있어서,
    불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%;
    트리올 유도체, 테트라올 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.00001 내지 1.0중량%; 및
    잔량의 물;로 이루어지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  5. 제4항에 있어서,
    불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%;
    트리올 유도체, 테트라올 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.0001 내지 1.0; 및
    잔량의 물;로 이루어지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  6. 제5항에 있어서,
    불소계 계면활성제 0.001 내지 0.1중량%;
    트리올 유도체, 테트라올 유도체 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 물질 0.001 내지 1.0; 및
    잔량의 물;로 이루어지는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  7. 제2항에 있어서, 상기 불소계 계면활성제는 불소아크릴카르복실레이트(Fluoroacryl carboxylate), 불소알킬에테르(Fluoroalkyl ether), 불소알킬렌에테르(Fluoroalkylene ether), 불소알킬설페이트(Fluoroalkyl sulfate), 불소알킬포스페이트(Fluoroalkyl phosphate), 불소아크릴코폴리머(Fluoroacryl co-polymer), 불소코폴리머(Fluoro co-polymer), 과불소화산(perfluorinated acid), 과불소화카르복실염(perfluorinated carboxylate), 과불소화술폰산염(perfluorianted sulfonate) 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  8. 제2항에 있어서, 상기 트리올 유도체 및 테트라올 유도체 물질은 C3～C10로 이루어진 트리올 유도체 물질로 1,2,3-프로판트리올, 1,2,4-부탄트리올, 1,1,4-부탄트리올, 1,3,5-펜탄트리올, 1,2,5-펜탄트리올, 2,3,4-펜탄트리올, 1,2,3-헥산트리올, 1,2,6-헥산트리올, 1,3,4-헥산트리올, 1,4,5-헥산트리올, 2,3,4-헥산트리올, 1,2,3-헵탄트리올, 1,2,4-헵탄트리올, 1,2,6-헵탄트리올, 1,3,5-헵탄트리올, 1,4,7-헵탄트리올, 2,3,4-헵탄트리올, 2,4,6-헵탄트리올, 1,2,8-옥탄트리올, 1,3,5-옥탄트리올, 1,4,7-옥탄트리올, 부탄-1,1,1-트리올, 2-메틸-1,2,3-프로판트리올, 5-메틸헥산-1,2,3-트리올, 2,6-디메틸-3-헵텐-2,4,6,-트리올, 벤젠-1,3,5-트리올, 2-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 5-메틸-벤젠-1,2,3-트리올, 2,4,6,-트리메틸벤젠-1,3,5-트리올, 나프탈렌-1,4,5-트리올, 5,6,7,8-테트라히드로나프탈렌-1,6,7-트리올, 5-히드로메틸벤젠-1,2,3-트리올, 5-이소프로필-2-메틸-5-시클로헥센-1,2,4-트리올, 4-이소프로필-4-시클로헥센-1,2,3-트리올, C4～C14로 이루어진 테트라올 유도체 물질로 1,2,3,4-부탄테트라올, 1,2,3,4-펜탄테트라올, 1,2,4,5-펜탄테트라올, 1,2,3,4-헥산테트라올, 1,2,3,5-헥산테트라올, 1,2,3,6-헥산테트라올, 1,2,4,5-헥산테트라올, 1,2,4,6-헥산테트라올, 1,2,5,6-헥산테트라올, 1,3,4,5-헥산테트라올, 1,3,4,6-헥산테트라올, 2,3,4,5-헥산테트라올, 1,2,6,7-헵탄테트라올, 2,3,4,5-헵탄테트라올, 1,1,1,2-옥탄테트라올, 1,2,7,8-옥탄테트라올, 1,2,3,8-옥탄테트라올, 1,3,5,7-옥탄테트라올, 2,3,5,7-옥탄테트라올, 4,5,6,7-옥탄테트라올, 3,7-디메텔-3-옥텐-1,2,6,7-테트라올, 3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 2,5-디메틸-3-헥신-1,2,5,6-테트라올, 안트라센-1,4,9,10-테트라올 또는 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물.
  9. (a) 반도체 기판에 포토레지스트를 도포하고 막을 형성하는 단계;
    (b) 상기 포토레지스트 막을 노광한 후 현상하여 패턴을 형성하는 단계; 및
    (c) 상기 포토레지스트 패턴을 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 포토레지스트 패턴의 리프팅 결함 개선용 공정액 조성물로 세정하는 단계;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 패턴 형성방법.
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