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제 출 문

통상산업부장관귀하

본 보고서를 용 개발에 관한 기술개발 개“I-LINE POSITIVE TYPE PHOTO RESIST "(

발기간 과제의 최종보고서로 제출합니다:1993. 08. 01 ~1995. 07. 31) .

1995. 09. 30

개발사업주관기관명: 동진화성공업 주 부설연구소( )

개발사업총괄책임자: 소장 박 정 문

연 구 원 : 최 병 연

연 구 원 : 이 상 호

연 구 원 : 김 병 욱

연 구 원 : 홍 치 선

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요약서 초록( )

과 제 명국문 용 개발( ) I-LINE POSITIVE TYPE PHOTO RESIST영문( ) DEVELOPMENT OF POSITIVE TYPE PHOTORESIST FOR I-LINE

주 관 기 관 동진화성공업 주 부설연구소( ) 총괄책임자 박 정 문

총 개 발 기 간 년1993 . 8 . 1 ~ 1995 . 7 . 31 (2 )

당 해 연 도개 발 기 간

년1994 . 8 . 1 ~ 1995 . 7 . 31 (1 )

총개발사업비 정부출연금 천원 민간부담금 천원 계 천원: 168,159 : 241,862 : 410,021

참 여 기 업 동진화성공업 주( )

주 제 어감광액 반도체(PHOTO RESIST), I-LINE 16MEGA-DRAM ,감광제(PHOTO ACTIVE COMPOUND), RESIN, BALLAST

최종 당해 개발목표I. ( )

차년도에 개발한 용 의 자체 결과 해상력이 를 나타냄1 I-LINE P/R TEST 0.35um

으로서 매우 우수한 결과를 얻었으나 가 이상으로 심하게 나타남CD BIAS 20%

으로써 이를 이하로 줄이는 연구를 최우선 과제로 선정하였다 또한 위의 결5% .

과에 만족하는 을 제조하여 국내 반도체 제조업체의 실제 에 적용SAMPLE LINE

를 함으로써 측의 공정조건에 맞는 용TEST , USER 16MEGA DRAM POSITIVE

의 개발을 목표로 하였다TYPE PHOTO RESIST .

따라서 시제품을 제조하여 실제 양산 에 적용 를 하면서LINE TEST LOT-TO-LOT

간의 을 줄이고 수율을 향상시키며 양산기술을 습득함을 목표로 하였VARIATION

다 표 에 기술개발의 최종목표치를 나타내었다. < 1> .

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표 기술개발의 최종 목표지< 1>

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기술개발의 목적 및 중요성2.

당사에서는 반도체 재료 중 회로형성에 필요한 시약인 급1MEGA DRAM

를 공업발전 기금으로 년에 개발 완료한 바POSITIVE TYPE PHOTO RESIST 1989

있으며 년 월에는 급 의 개발을 완료하였, 1991 12 4MEGA DRAM PHOTO RESIST

다 그러나 현재 반도체 칩의 고집적화에 따라 이미 의 양산이 이. 16MEGA DRAM

루어지고 있으며 의 양산을 목전에 두고 있는 상황이다 따라서, 64MEGA DRAM .

이러한 고집적 반도체 및 초고집적 반도체 의 제조에 있어 반도체의(VLSI) (ULSI) ,

최소 회로크기를 결정해 주는 핵심재료인 는 광미세가공PHOTO RESIST (PHOTO

공정에서 자외선 중 특정파장인 을 광원으로LITHOGRAPHY) (UV) I-LINE (365nm)

이용하면 용 라 하는데 이는 용으로 사용될I-LINE PHOTO RESIST , 16MEGA DRAM

수 있으며 회로선폭을 까지 형성시킬수 있는 최첨단 제품이다0.35um .

현재 반도체 의 경박 단소화 및 칩 크기와 능력의 증대 추세PACKAGE , MEMORY

에 따라 보다 고품위의 가 요구되어 미국 일본 등의 기술선진PHOTO RESIST , ,

국에서 용 를 수입하여 사용하여 왔으나 운송상의 문제I-LINE PHOTO RESIST , ,

적정 재고량 확보 가격 등의 문제가 들의 공통과제로 떠오르고 있다 또, USER .

한 에 주력해왔던 국내 반도체 사들도 덤핑 판정 또는 라이센1~4MEGA DRAM 3

스 문제등으로 해당 선진국으로부터 반도체관련 제품의 반입을 강력하게 저지당

하는 상황에 있어 첨단 부품의 국산화 없이는 시기적 경제적으로 당면문제를 타,

개할 수 없다고 본다 따라서 의 원가절감효과 및 외화유출을 막으며 국내. USER ,

의 선진기술보유국에 대한 기술예속화로부터의 탈피 등 여러측면에서 볼USER

때 정책적으로 당 문제를 해결하지 않으면 경쟁력을 상실하게 된다는 급박한 상

황에 놓여 있다 또한 금번 과제의 파급효과로 및 용. 64MEGA 256MEGA DRAM

의 개발에 초석이 될 수 있을 것이다PHOTO RESIST .

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기술개발의 내용 및 범위3.

분야에서 의 고집적회로를 제작하려면MICROELECTRONIC SUBMICRON SILICON

위에 의 을 에 의해 도포 시킨WAFER 1.0um~1.5um PR SPIN COATER (COATING)

후 를 사용하여 노광 시킨 뒤 현상 식PHOTOMASK (EXPOSURE) (DEVELOPING),

각 박리 확산 등의 여러 단위공정을 거쳐(ETCHING), (STRIPPING), (DIFFUSION)

초고집적 회로 가 형성된다 이때 현상은 금속이온이 이하의(ULSI) . 100ppb alkali

계 유기물질과 이상의 초순수를 사용하여 제조된 현상액을 이용하며18M-ohm

용으로 당 과제중 포함 박리액(DEVELOPER : 16MEGA DRAM ), (STRIPPER :

용으로 당 과제중 포함 을 사용하여 필요 없어진 을 제거한16MEGA DRAM ) PR

다 의 조성을 보면 중 에 감응하는 감광제 인. PR UV I-LINE(365nm) PAC

와 두께 및 용해속도 등을 조정하는(PHOTO ACTIVE COMPOUND) , COATING

점도 조절용 소량의 로 구MATRIX RESIN, SOLVENT, SURFACTANT, ADDITIVE

성되어 진다 해상력을 좌우하는 는 역할을 하는. PAC INHIBITOR FUNCTIONAL

과 역할을 하는 의 인데GROUP UV-ABSORBER BALLAST GROUP ESTER , I-LINE

에 있어 은FUNCTIONAL GROUP MODIFIED ORTHO NAPHTHOQUINONE

를 이용하며 으로서는DIAZIDE SULFONYL CHLORIDE , BALLAST GROUP

효과를 높게 하기위해 위치에 기를 갖도록UV-ABSORBING PARA HYDROXIDE

한다 나머지 한개의 기를 기로 차단하고 분자량을 적게하여. HYDROXIDE ALKYL

를 높게하는 구조를 갖는 물질을 사용하여 적당한 로SOLUBILITY MOLE RATIO

조절함으로써 에서 높은 흡수율을 갖고 노광후 거의 완전히 분해 시킬 수365nm

있다 이후 질소가스를 방출 시킨 후 전위를 일으켜 을 거쳐 대. WOLFF KETENE

기중의 물과 반응하여 로 변해MODIFIED 3-INDENE CARBOXYLIC ACID

수용액인 에 용해된다ALKALI DEVELOPER .

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은 일반적으로 용까지는 순수MATRIX RESIN 4MEGA DRAM ORTHO

을 사용하였으나 용으로는CRESOL-NOVOLAC RESIN , 16MEGA DRAM XYLENOL

을 첨가하여 기를 위치에 붙임으로써 균일한 구조METHYLENE ORTHO-ORTHO

에 의한 정량적인 용해속도를 얻고자 하였다.

가 합성. PAC

합성(1) BALLAST GROUP

용 은4 MEGA DRAM BALLAST GROUP 2,3,4,4'-TETRA HYDROXY

로 가능 하였는데 이는 용으로서BENZOPHENONE(2,3,4,4’-THBP) , G-LINE

기가 개로 가 낮아 노광시 가 적게 소요되나HYDROXY 4 SENSITIVITY ENERGY

에 대한 가 낮고 에서의 광흡수율이 적어 이SOLVENT SOLUBILITY , I-LINE 0.4 mμ

하의 해상도를 갖지 못하였다 따라서 당과제에 있어서는 조색. AUXOCHROME (

단 수를 낮춤과 동시에 를 높이며 에의 광흡수도를 높이기 위해) SOLUBILITY , UV

위치에 을 설정하고 나머지 한개의 조색단은PARA, PARA AUXOCHROME ALKYL

기로 시키며 또는 로서 용으BEHINDING METHYLENE SULFOXIDE BOND I-LINE

로 시켰다SHIFT .

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선정(2) FUNCTIONAL GROUP

까지의 으로서는4 MEGA DRAM FUNCTIONAL GROUP ORTHO

를 사용하였는데 이는NAPHTHOQUINONE DIAZIDE SULFONYL CHLORIDE

로 극히 산성이 강하기 때문에 을 방출하여DIAZONIUM SALT PROTON

구조로서 물에 불용이다 그러나 즉 용으로서QUINOIDE . 16MEGA D-RAM I-LINE

는 에서의 흡수율이 상대적으로 낮아 하고 있어365nm RED SHIFT BLUE SHIFT

한 을 찾지 않으면 안되었다 따라서 또는FUCTIONAL GROUP . MID-UV

에 흡수도가 높은 으로 선정 택일하였다DEEP-UV GROUP , .

및 합성(3) MOLE RATIO CONTROL PAC

과FUNCTIONAL GROUP(INHIBITOR) BALLAST GROUP (AUXOCHROME,

이 선정 또는 합성되었다 하더라도 적당한 의UV-ABSORBER) MOLE RATIO

없이는 특성 즉 라던가 흡수율 또는 의CONTROL SOLUBILITY UV 348nm MAX

의 적정치를 기대할 수 없다 당 연구소에서는ABSORPTIVITY RATIO .

에 대해서 을 부터FUNCTIONAL GROUP 1 MOLE BALLAST GROUP 2.0 4.0

까지 조정해가면서 가 높으면서 광 특이 우수한 의 합성MOLE SOLUBILITY PAC

조건을 찾고자 하였다 또한 의 합성 과정에서의 가 매우 중요한. PAC IMPURITY

문제로 대두됨에 따라 발생이 적은 유기 특수 을 촉매로 사용하IMPURITY AMINE

여 이하에서 단시간에 이상의 를 갖을 수 있는 반응 로서5°C 85% YIELD METHOD

합성을 추진하였다 상기의 촉매 및 반응 는 용 제조PAC . METHOD 4MEGA PAC

시 기술을 습득한 바 있다.

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제거(4) IMPURITY

에서 요구되는 은 정도였다 그4 MEGA DRAM METAL IMPURITY SPEC 0.1ppm .

러나 급에서는 이를 이하로 해야만 한다16MEGA 10ppb CONTROL .

따라서 당 연구소에서는 합성된 을 등으로PAC ETHYL CELLOSOLVE ACETATE

재 결정시킨 후 미반응의 등을 제거하여CHLORIDE, CATALYST, METAL ION

진공건조 후 을 이하로 함을 목표로 하였IMPURITY PORTION 10ppb CONTROL

다 한편 재결정 시키기 전에 로 수회 하. ABSOLUTE FILTER(0.1 m) FILTERINGμ

는 공정을 추가하였다.

나 합성. MATRIX RESIN

합성(1) BACK BONE RESIN

이 노광에 의해 하며 비노광부는 한 것PAC ALKALI-SOLUBLE , NON-SOLUBLE

과 같이 인 도 하나 비노광MATRIX RESIN NOVOLAC RESIN ALKALI-SOLUBLE ,

과 현상액내에서 반응을 일으켜 물질을 생성해PAC ALKALI COUPLING AZO ,

한 을 형성시킨다ALKALI-NONSOLUBLE PATTERN . CRESOL NOVOLAC RESIN

의 물성에 따라 의 특성이 달라지는데 에 대한 의 비율이 클수록PR , META PARA

는 빠르나 가 떨어지며 분자량이 작을수록 감PHOTOSPEED HEAT RESISTANCE ,

도는 좋으나 과 는 저하되는FILM THICKNESS RETENTION HEAT RESISTANCE

등 서로 상반되는 물성을 나타낸다 이는 의. CRESOL NOVOLAC RESIN

결합의 결합을 어떻게 많게 해 줄수 있는가가 관METHYLENE ORTHO-ORTHO

건인데 용 은 결합수를 늘리기 위해 반4MEGA BACK BONE RESIN METHYLENE

응시간에 따른 용제투입시간과 양 촉매 의 양, (OXALIC ACID) , META, PARA

의 양으로만 하여 분산도 값이 낮은 을 제조함으로서CRESOL CONTROL RESIN

달성하였으나 용 은 을 으, 16MEGA BACK BONE RESIN REACTION STEP 2 STEP

로 하여 즉 일정비의 과 로서, META, PARA CRESOL FORMALDEHYDE FIRST

에서는 만을 생성시키고 에서 원하는 분자량 에 접STEP TRIMER SECOND STEP

근시킴으로써 달성하였다.

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(2) MODIFICATION

상기 만으로는 결합의 결합BACK BONE RESIN ORTHO-ORTHO METHYLENE

을 많게 하는 데 한계가 있다 따라서 당과제에 있어서는 또는. 2,5- XYLENOL

을 합성 시 소량 투입함으로서3,5-XYLENOL BACK BONE RESIN , 2,5-XYLENOL

에서는 위치 에서는 위치에 결합을 균일하4,6 3,5- XYLENOL 2,4,6, METHYLENE

게 유도해 나갈수 있으리라 예견하여 분자량 및 분산도는, BACK BONE RESIN

합성시와 유사한 값을 가지며 단지 위치에 결합을ORTHO-ORTHO METHYLENE

많게 유도하여 을 형성하고자 하였다FINE PATTERN .

분급 및 불순물 제거(3)

의 분급을 통하여 원하는 분자량 분포도를 갖는 을 얻을MATRIX RESIN RESIN

수 있다 따라서 단지 저각체만을 제거하여 분자량 분포도를 의 범위로 제. 3-5

어하는 방법과 을 이용하여 중의 중분자를 제SOLVENT FRACTIONATION RESIN

거하고 고분자와 저분자만을 이용하는 방법의 두가지를 하였다 이는 의TEST . PR

특성 중 열적 특성 및 등에 별다른 영향을 미치지 않으면서 해상PHOTOSPEED

도 및 을 크게 향상 시킬 수 있는 방법이다PATTERN PROFILE .

또한 불순물을 제거하기 위하여 원자재를 시켜 사용하였VACUUM DISTILLATION

다.

다 제조. PHOTO RESIST

상기의 과 의 합성에 있어 대부분은 당사 연구원에 의해 행해지나 대PAC RESIN

외적인 입장 즉 신뢰성 부여와 극히 예민한 부분에 있어서는 다년간,

에 업적이 많은 서울대학교 홍성일 박사와 의 세계PHOTORESIST PHOTORESIST

적 권위자이며 일본 의 위원장인 대학의 정교POLYMER CONFERENCE CHIBA

수 박사의 자문을 받았다TSUDA MINORU .

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라 및 개발. DEVELOPER STRIPPER

당사가 개발한 에 상응할수 있는 현상액과 박리액을PR TMAH(TETRA METHYL

와 의 초순수 당사 제조 가능 또는 전자급AMMONIUM HYDROXIDE) 18M-ohm ( )

를 사용하여 개발을 완료하였다 이는 용 개발시 함께 개발solvent . 1~4MEGA PR

완료한 바 있으며 의 용도로 사용하기 위해 제거에16MEGA DRAM IMPURITY

중점을 두었다.

마 시험 평가.

준비한 용 을 반도체 제조 에 실제 를 함으로써I-INE PR SAMPLE LINE RUN TEST

양산 가능성을 타진하였다.

기술개발결과3.

본 과제의 목표에 부합되는 용 의 개발을 완료하였으16MEGA DRAM I-LINE PR

며 현재 이를 양산화하기 위한 공장을 중에 있다 또한 국내 반도체 제, SET-UP .

조사에 계속적인 를 의뢰중에 있으며 차기년도부터는 양산이 시작될LINE TEST

것으로 전망된다.

본 연구에서 개발된 합성방법 및 등에 대한 기술은 현재 특허를KNOW-HOW

출원할 예정에 있다.

기대효과4.

고도의 기술집적체인 용 을 자체 개발 국산화함으로써 지금16 MEGA-DRAM PR ,

까지 국외 선진 들의 완제품만을 수입 사용함으로 인해 발생해 온 외화MAKER

반출 및 기술예속을 탈피하고 부문 뿐만 아니라 국내 반도체 산업의 경쟁력, PR

및 기술 자립에 기여하는 바가 클 것으로 예상된다 따라서 의 원자재 절. USER

감효과 및 에 따른 시간적 경제적 손실과 막대한 재고부담의 경감에DELIVERY ,

따라 뿐만 아니라 국가적으로도 매우 유리한 점이 있다고 할수있다USER .

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또한 개발에있어 중요한 관련분야인 유기물 등의 초순도PR SOLVENT, RESIN, ,

초정밀 화학분야에 대한 수요를 창출함으로써 그동안 기술 낙후 및 개발 부진에

허덕이고 있는 국내 순수화학 산업의 기술발전에 커다란 파급효과를 미치리라

예상된다.

표 연도별기술개발내용< 2>

연도/내용

NO 개발내용 개발 성능SPEC,

차년도1(1993.8.1-1994.7.31)개월12

1

합성PHOTOACTIVE COMPOUND합성*BALLSST GROUP선정*FUNCTIONAL GROUP

*MOLE RATIO CONTROL*PHOTOACTIVE COMPOUND합성

제거*IMPURITY

*ABSORPTIVITY RATIO(365nm) ; 1.1 /g.cmℓup

*YIELD ; 85% up*less than 10ppb

2

합성MATRIX RESIN합성*BACK BONE RESIN

*MODIFICATION*FRACTIONATION

제거*IMPURITY *less than 10ppb

3

제조PHOTO RESIST*THICKNESS CONTROL

제거*IMPURITY

*RESOLUTION ; 0.35um*1.0-1.5um*less than 10ppb기타전술한목표치와동일* ;

용*16M-DRAM

4 및 개발DEVELOPER STRIPPER

차년도2(1994.8.1-1995.7.31)개월12

1

제조PR SAMPLE차*1 TEST차*2 TEST차 시작품 제작*3 TEST ( )

삼성 기흥* ( )현대 이천( )금성 청주( )PRODUCT LINE TEST결과 보고 예정*

2 최종 보고서 작성

차년도3 해당 사항 없음 해당 사항 없음

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목 차

제 출 문

요 약 서 초 록( )

제 장 서 론1

제 장 연구수행방법 및 내용2

제 절 용 개발1 16M-DRAM POSITIVE TYPE PR

개발1. PAC

가 합성. BALLAST GROUP

나 선정· FUNCTIONAL GROUP

다 에 따른 감광제 합성· MOLE RATIO

합성(1) PAC

제거(2) IMPURITY

(3) MOLE RATIO CONTROL

개발2. RESIN

가 합성. BACK BONE RESIN

나. PARAMETER

다. MODIFICATION

라. FRACTIONATION

합성(1)

분급(2)

마 제거. IMPURITY

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감광액 제조 및3. USER TEST

가 물성 측정.

(1) Eth & CONTRAST

열특성(2)

해상력(3)

(4) CD BIAS

나. PARAMETER

제 절2 DEVELOPER

제 절3 STRIPPER

제 장 시작품 제작3

제 절 제조공정1

1. PR

2. DEVELOPER

3. STRIPPER

제 절 시작품의 시험성적서2

1. PR

제 장 결론4

부 록 DJ IXPR EVALUATION REPORT

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제 장 서 론1

용 이하 감광액 혹은 개발에 관한 본I-LINE POSITIVE TYPE PHOTO RESIST( PR)

보고서는 년 월 일부터 년 월 일까지 년간에 걸쳐 통상산업부에서1993 8 1 1995 7 31 2

시행한 공업기반 기술개발사업의 일환으로 급 반도체 제조의 핵심기술16M- DRAM

인 미세회로를 구현하는데 사용되는 의 개발에 관한 연구보고서이다PR .

감광액 이란 특정한 파장의 빛에 반응하여 화학적 변화가 일어나(PHOTO RESIST) ,

물리적 화학적 성질의 변화로 기인하여 특정한 선폭 을 전사할 수 있는(PATTERN)

물질이다 일반적으로 감응하는 빛의 파장에 따라 용 용 용 전. G-LINE , I-LINE , DUV ,

자선 용 용 등으로 구분되며 노광부 에 감(ELECTRON BEAM) , X-Ray (Exposed area)

광액이 남아 있는 형태인 과 비노광부 가 남는NEGATIVE TYPE (Unexposed area)

으로 구분된다 일반적으로 이 에POSITIVE TYPE . POSITIVE TYPE NEGATIVE TYPE

비해 해상도가 우수하고 구현하려는 선폭이 없이 구현되므로 반도체 제SWELLING

조공정에서는 특별한 경우를 제외하면 을 사용하고 있다POSITIVE TYPE .

화상의 전달이 빛에 의해 이루어지고 화상 전달 매체의 파장이 짧을수록 명확한 상

이 전달되므로 의 집적도가 증가하여 고해상도의 선폭을 구현해야 하는 경, DEVICE

우에는 보다 짧은 파장의 빛을 사용하게 된다 즉 의 은. 4M-DRAM DESIGN RULE

이상이어서 실제 공정에서 이를 만족시키려면 감광액의 해상도가0.75um 0.6um

이하이여야 하는 반면에 은 의 을 가지므로 감광액,16M-DRAM 0.5um DESIGN RULE

의 해상도가 이하라야만 실제 공정에서 안정적인 선폭을 구현할 수 있다0.35um .

그런데 의 경우에는 광학 시스템을 보완한다 하더라도 간섭과 회G- LINE(436nm)

절 등에 의해 의 을 안정적으로 구현할 수 없다 따라서0.5um PATTERN .

은 보다 단파장쪽인 을 사용하고 에서는16M-DRAM I-LINE(365nm) , 64M-DRAM

과 를 혼용하며 에서는 를 화상 전달 매I-LINE DUV(193-256nm) , 256M-DRAM DUV

체로써 사용하는 것이다.

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현재 반도체 제조사에서는 을 증대시키기 위해서Through-Put PHOTO

공정에서 이 되는 노광공정의 공정시간을 단축하기LITHOGRAPHY BOTTLE-NECK

위해 고감도 의 감광액을 원하고 있다 그러나 감도가 높을수(HIGH PHOTOSPEED) .

록 공정 마진 이 전반적으로 줄어들어 공정속도는 증대되지만(PPOCESS MARGIN) ,

수율이 감소하는 단점이 있기에 고감도이면서도 공정마진이 넓은 감광액에 대한,

수요가 점차 확대되고 있다.

당사는 위와 같은 수요자의 요구에 부응하여 급으로써 감도16M-DRAM

가 우수하고 해상도 및 열 특성이 우수하며 공정 마진이 넓어 수율이(SENSITIVITY)

높고 공정운용이 용이한 용 감광액을 개발하기 위하여 주 성분인 감광제와I-LINE

바인더 레진의 구조를 개선하고 각 구성 성분간의 조합비를 최적화하는 연구를 진

행하였다.

이와같은 연구를 항목별로 진행하여 해상도가 이하의 선폭을 나타내며 공0.35um ,

정마진이 우수한 급 감광액의 개발을 완료하였다 첨부된 자료 등은 국16M-DRAM .

내 반도체 제조업체들의 도움으로 이루어졌으며 어려운 가운데 많은 협조를 해주,

신 관계자 여러분들께 심심한 감사를 표하며 아울러 본 연구가 및, 64M-DRAM

용 감광액의 개발에 초석이 될 수 있음을 밝혀둔다DUV

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제 장 연구수행방법 및 내용2

제 절 용 개발1 16M-DRAM POSITIVE TYPE PR

개발1. PAC

감광제 는 그 구조의 근간을 이루는 와(PAC: PHOTOACTIVE COMPOUND) BALLAST

광활성 기인 으로 이루어진다Diazonaphthoquinone-sulfonyl group(DNQ group) .

용 감광제로 사용되기 위해서는 노광 전에는 파장에 대해 일정 이상의I-line I-line

흡수도를 가지고 노광 후에는 흡수도가 낮아야만 노광부에서 와Top layer Bottom

사이의 노광량 편차가 적어져서 높은 와 를 보장할 수layer Aspect ratio Contrast

있으며 에 의한 의 단락이나 일그러짐 현상을 방지할 수 있다Notching Pattern .

그리고 반도체 제조시 공정의 을 높이기 위해서 빠른 노광 속도Through-Put

를 나타내야 하고 이에 반하여 공정 마진의 감소를 최소화하여야 한(Photospeed)

다 또한 의 발생을 방지하고 보존 안정성을 유지하기 위하여 용해도가. Gel particle

우수해야 하고 기타 등의 제반 물성이 우수해야 한다 이러한Retention, Contrast .

조건 등을 만족시키기 위해 감광제의 구조와 분자 크기 에스터화도 광 활성기의, ,

위치 등을 변화시키면서 연구를 진행하였다.

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가 합성. BALLAST

의 경우는 노광 후의 광 투과도를 감안하여 벤조페논 계BALLAST , (Benzophenone)

가 아닌 것들로서 그 크기가 작아서 감도의 저하를 방지할 수 있는 것들과 분자의,

크기가 일정 이상일지라도 여러개의 하이드록실기 중에 하나 이상을 구조적으로 가

려진 인접한 탄소에 도입하여 감광제로 제조했을 때 강한 용해 억제 효과

를 보장하면서도 높은 감도와 용해도를 나타낼 수 있(Dissolution Inhibition effect)

는 것들을 설계하였고 이러한 설계에 부합하는 물질들이 상품화되어 있는 경우에,

는 구매하였고 이외는 직접 합성하였다 또한 감광제로 합성한 후 감광액으로 제조.

하였을 때 비노광부에서는 용해 억제 효과를 나타내고 노광부에서는 광 활성기 뿐

만 아니라 도 광 분해되어 현상을 도울 수 있는 관능기를 보유하여 용해 향Ballast

상 효과 를 배가하여 감도를 향상시킬 수 있는(Dissolution Promotion effect)

도 역시 상품화 된 것들은 구매하였고 그렇지 않은 것들은 합성하였다Ballast .

합성한 는 이나 류로 그림 과 같이 알데히드Ballast Tris- Phenol Tetrakis-Phenol < 1>

류에 페놀류를 첨가하여 산 촉매를 첨가하고 로 가열하여 합성한 후 정80-130°C

제 분리하였고 자체분석 또는 서울대학교 서강대학교 등에 의뢰하여 그 구조, , , SKI

와 순도를 확인하였다 대부분의 경우 순도가 이상으로서 만족할 만한 결과. 99.9%

를 얻었다 흡광도는 에서 빛의 흡수가 없어야 하는데 모든 들이 그림. I-line Ballast <

의 도표와 같이 에서 광의 흡수가 없었다 이러한 방법으로 합성2> I -line(365nm) .

된 것들과 구매한 것들을 합해 총 종의 를 준비하였다 그림19 BALLAST .< 3>

그림 합성법의 예< 1> Ballast

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그림 의< 2> Ballast UV Chart

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그림 용 의 몇가지 예< 3> I-LINE Ballast

나 선정. Functional Group

일반적으로 및 에는 기가 광활성G-line I-line 2,1,5-Diazonaphthoquinone sulfonyl

기로 주로 사용되고 있으며 기는 일부에서 사2,1,4-Diazonaphthoquinone sulfonyl

용하고 있는 바 이 두 광활성기를 이용하여 감광제를 합성한 후 감광액으로 제조,

하여 평가한 결과 둘다 유사한 성능을 나타내므로 가격면에서 유리한 전자를 광활

성기로 채용하여 사용하였다 그림. < 4>

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그림 기의 구조< 4> Diazonaphthoqinone sulfonly

다 에 따른 감광제 합성. Mole ratio (Photoactive Compound)

와 에 염기 촉매를 첨가하여 합성한Diazonaphthoquinone sulfonyl Chloride Ballast

감광제들은 미반응물 부분반응물 완전반응물, (Partially esterified portion), (Fully

로 구성되고 각 구성 성분들의 용해 향상 및 용해 억제 특성들은esterified portion)

각각 다르다 그러므로 구성 성분들의 비를 조정함으로써 감광액 제조 시의 특성이.

달라진다 그래서 반응 조건 와 의. , Ballast Diazonaphthoquinone sulfonyl Chloride

비 촉매의 종류 용제의 종류 및 반응 시 용제에 대한 반응물의 양 등을 변화시키, ,

면서 각 에 대해 다양한 조성을 가지는 감광제들을 합성하였다 그림Ballast .< 5>

용제를 으로 사용하였을 경우 을 사용하였을 경우 보다 전체적DIOXANE , ACETONE

인 이 정도 높은 값을 보였다 이는 이TRI-ESTER PORTION 10-20% . DIOXANE

에 비해 본 에 대해 더 높은 반응성을 갖고 있음을 말해주는 것ACETONE BALLAST

이다 따라서 수율의 향상 측면에서 반응성이 더 높은 을 용제로 선택하. DIOXANE

였다.

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또한 반응 시간의 경우는 반응개시 후 시간 후면 반응이 종결됨에 따라 시간3-4 4

을 반응시간으로 결정하였다 촉매는 이 을. TRIETHYL-AMINE TRIETHANOL AMINE

사용한 경우보다 반응 가 커짐에 따라 더욱 큰 증가폭을 보였다 따라서 수RATIO .

율 측면에서 월등히 우수한 을 촉매로 선정하였다TRIETHYLAMINE .

그림 반응 조건에 따른< 5> Esterificaton

- 22 -

각 감광제들이 용해 억제 작용을 할 때 수지와 물리적 화학적으로 반응할 수 있는,

위치를 기준으로 각 반응부가 서로 어느 정도의 거리를 가지고 있는지를 파악하였

고 감도에 영향을 주는 감광제의 소수성 을 감광제의 성분별로 비, (Hydrophobicity)

교하여 수지와 혼합하여 감광액을 조성할 때 수지를 선택하는 척도로 채용하여 사

용하였다.

합성(1) PAC

와 를 용제에 녹여 교반하Ballast Diazonaphthoquinone sulfonyl Chloride(NQDSC)

면서 를 에 대해 비로 배를 서서히 투입하여 온도Base catalyst NQDSC mole 1-1.5 ,

를 상온이하로 유지하면서 시간 반응시킨 후 하여 결과물을 얻고3-10 Quenching

을 사용한 와CN column High Performance Liquid Chromatography(HPLC) UV

를 이용하여 분석하였다 그림Spectrophotometer . < 6>

< HPLC CHART >

- 23 -

< UV CHART >

그림 일반적인 감광제의 및< 6> HPLC UV DATA

이렇게하여 파장에서의 흡광도가 이상인 감광제를 얻을 수 있었I-line 10 L/g.cm

고 반응시 의 용해도 및 수율을 고려하여 용제를 선택하고, Product Quenching

의 용해도를 저하시킨 결과 이상의 수율을 얻을 수 있었다 또한 미반응Base 90% .

물 양을 미만으로 제어하여 을 실시할 경우에는 이상의 수율을1% Quenching 85%

얻었다.

- 24 -

제거(2) IMPURITY

반응전의 과 반응 후의 을 을Reactant Solution Product Solution Active Carbon

한 을 통과시킨 결과 표 에 나타난 바와 같이 최고 이상의packing column < 3> 70%

가 제거됨을 알 수 있었다 그리고 처리 공정 후 환경에 의한 오염Impurity . Carbon

을 최소화하면서 합성을 진행한 결과 최종 의 오염도가 처리 공정Product Carbon

직후보다 이내로 증가하였다 즉 반응실의 환경을 개선하고 공정을 개선하여10% .

실행한다면 양산 체제하에서는 보다 더 나은 결과를 낼 수 있을 것이라고Lab scale

결론 지었고 에서도 오염도를 이하로 제어하였다Lab scale 25ppb .

표 처리 공정 전후 및 최종결과물의 오염도< 3> CARBON (Sodium)

(3) Mole Ratio Control

감광제 내의 을 제어하기 위해 와 의Fully esterified portion NQDSC Ballast Mole

를 변화시키며 반응을 실시하였고 와 반응시간 온도 등을ratio , Catalyst Solvent, ,

변화시켜 전반적인 반응성도 제어하였으며 의 를 변화시, Quenching Base Solubility

켜 미반응물과 부분반응물의 을 제어하였다 이와같은 방법을 사용하여 한portion .

종류의 감광제에서도 다양한 조성비를 가지도록 하였다 그림.< 7>

- 25 -

개발2. RESIN

기존의 용 감광액에서는 통상적인 방법을 통하여 합성된 분자량 이상의G-line 8000

수지를 사용하였으나 이러한 수지들이 이하의 미세 선폭을 구현하는데 부적0.5um

합하여 고성능의 감광제와 혼합하여 용해 억제 효과를 극대화 하면서도 적절한 감

도를 나타낼 수 있는 수지를 설계하였다.

그림 와 의 에 따른< 7> NQDSC Ballast Mole ratio Ester portion

중 과Dissolution Inhibition model HOST-GUEST MODEL PERCOLATION MODEL

이 레진 설계에 적합하므로 이를 도입하여 비노광부에서 최대의 용해 억제 효과를

가질 수 있도록 의 분자 단위가 일정한 입체적 규칙성을 가지고 배열되어Monomer

분자 내 수소 결합을 하는 결합 그림 부분이 고Ortho-Ortho' <O-O’ linkage) < 8>

분자내에서 많이 포함되어 있는 수지 구조를 설계하였고 이를 실현하기 위해 단계,

적 축중합방식 그림 을 택하여 합성을 실행하였다< 9> .

그리고 상술한 두가지의 모델에 의하면 동일한 양의 용해 억제제가 수지들에 혼입

되었을 때 가 많은 수지 쪽이 용해 억제력이 더 강하므로 이러한 성O-O’ Linkage

질을 이용하여 의 상대함량을O-O’ Linkage C13 을 이용하여 구하고 그림-NMR < 10>

이를 척도로 삼았다.

- 26 -

그림 결합의 구조< 8> Ortho-Ortho

그림 단계적 축중합 방식< 9>

그림 결합의 함량을 나타내는< 10> O-O' NMR CHART

- 27 -

방식에 의해 합성된 의 경우 결합의 함량이 정도이NORMAL RESIN , O-O’ 50-60%

나 단계적 축중합 방식에 의해 합성된 의 경우 의 값을 가짐으로써RESIN 60-75% ,

정도의 향상을 가져 왔다10-15% .

가 합성. BACK BONE RESIN

은 의 물성중BACK BONE RESIN PR COATING THICKNESS, THERMAL

등의 를 결정해 주RESISTANCE, DEVELOPMENT RATE, VISCOSITY PARAMETER

는 중요한 역할을 한다.

주로 류의 을 사용하는데 그 중PHENOLIC COMPOUND NOVOLAK RESIN

과 의 중축합 반응을 통해 얻어지는META-CRESOL PARA-CRESOL

이 주조를 이루고 있다CRESOL-NOVOLAK .

촉매로는 산 염기 촉매 모두 사용할 수 있으나 반응후 내에 잔존되지 않아, RESIN

야 하므로 부근에서 분해되어 없어지는 유기산을 촉매로 사용하였다150-160°C .

반응물의 비 즉 과 의 투입되는, META-CRESOL PARA-CRESOL RATIO,

의 등도 역시 의 물성에 큰 영향을 끼치므로 이FORMALDEHYDE MOLE RATIO PR

의 영향을 파악할 필요가 있다 이는 본 연구소에서 이미 용. 4MEGA PHOTO

개발 당시 를 한 바 있다 표RESIST TEST . < 4>

이를 에 적용하기 위하여 고분자 내에서 결합을 가진 단위를 합16M-DRAM , O-O’

성하는 즉 그림 의 단위와 같은 구조를 가진 올리고머 에서 까, < 8> (Dimer Hexamer

지 를 먼저 합성한 후 일반적인 수지를 합성하는 것과 같이 합성하는 방식의 단계) ,

적 축중합을 실시하여 입체 규칙성을 갖는 단위의 고분자 내 함량을 조정하여 수,

지를 합성하였다 이때 올리고머로 먼저 합성되는 는 반응성이 낮은. Monomer

결합을 형성하는 것들이다 그리고 합성된 올리고머들을 과 같은O-O’ . meta-cresol

반응성이 높은 들과 그대로 혼합하여 축합을 진행하는 경우에는 반응성Monomer ,

이 높은 들만 반응하여 결합단위가 고분자내에 포함되지 못하고 저Monomer , O-O’

분자량의 올리고머로 남아있게 된다.

- 28 -

이를 방지하기 위하여 올리고머의 말단부를 반응성이 높은 로Monomer

을 한 후 를 투입하여 올리고머의 말단부에End-capping , Carbonyl compound

를 만든 후 고반응성의 들을 투입하여 올리고머에 고반응성Reactive site , Monomer

의 를 결합시키는 공정을 반복하는 단계별 축중합을 실시하고 연속적으Monomer ,

로 하여 제어된 구조를 가지는 중량평균분자량 대의 수지를 합성하Distillation 7000

였다.

표 에 따른 분자량의 변화< 4> M/P RATIO

- 29 -

나. PARAMETER

위와 같은 방법으로 합성된 수지들에 그림 과 같은 표준 감광제를 일정비< 11> (5%)

로 혼합 용해하여 용해 속도를 측정하고 수지의 용해 속도와의 비를 계산하여 용,

해 억제 효과를 수치화하여 표 감광제와의 상용성을 예측하는 척도로 사용하였< 5>,

다 이외에 를 이용하여 구한 중량평균분자량과. Gel Permeation Chromatography

일정한 고형분의 용액을 만들어 측정한 점도의 비를 구하여 제 의 척도로 채용하2

였다 분자량이 으로 비슷한 일반적인 중축합 방법을 통해 합성한. 7000±300

과 단계적 축중합을 통해 합성한 의 용해M/P-cresol Novolak M/P-cresol Novolak

속도비( Dissolution rate of pure novolak/Dissolutiom rate of novolak with 5%

는 두배 정도의 편차를 보이고 있어서 표 단계적 축중합을 통standard inhibitor) < 5>

해 합성한 수지의 용해 억제 효과가 월등함을 입증해 주었다.

그림 표준감광제의 구조< 11>

표 합성방법에 따른 용해 속도비< 5>

- 30 -

다. MODIFICATION

단계적 중축합 반응을 통해 얻어지는 만으로는 결합의CRESOL-NOVOLAK 0-0’

결합을 증가시키는데 한계가 있다 따라서 보다 많은 결합을METHYLENE . O-O’

고분자내에 함유시키기 위하여 또는 을2, 5-XYLENOL 3, 5-XYLENOL BACK

합성시 소량 투입시키는 을 실시하였다BONE RESIN RESIN MODIFICATION .

중량평균 분자량은 하기 전과 동일한 대 것을 합성하여 사용하MODIFICATION 7000

였으며 이를, C13 을 이용하여 고분자내의 결합의 함량을 구하였다-NMR O-O' .

하기 전과 비교하여 결합의 함량이 증가된 가MODIFICATION O-O’ 5-10% 70-80%

됨을 보임으로써 구조를 가진 을 합성할 수가 있었다, HIGH ORTHO RESIN .

전 후의 에 대한 용해속도비는 표 에 나타난 바와 같이MODIFICATION , RESIN < 6>

후의 값이 두배 이상 높음을 보이고 있어 용해 억제 효과가 우수MODIFICATION ,

함을 보였다.

표 전 후의 용해속도비< 6> MODIFICATION ,

- 31 -

라. FRACTIONATION

는 상술한 종의 용해 억제 모델에 의 개TANDEM POLYMER 2 STONEWALL MODEL

념이 추가된 것으로 고분자의 분급을 통하여 중분자 부분 을 제, (Mw; 1500-5000)

거하여 실제 용해 억제 작용에 특별한 역할을 하지 않으면서도 열특성을 저하시키

는 분자량대를 제거하여 고성능 감광액용 수지를 사용하게 하려는 개념이다 그러, .

므로 먼저 분자량 대의 수지를 합성한 후 이를 분급하여 중분자 및 저분자를4000

제거하고 저분자를 합성한 후 혼합하여 감광액용 수지로 사용하였다.

합성(1)

상술된 단계적 합성법과 동일하게 진행하여 분자량 대의 수지를 합성하였다4000 .

분급(2) (FRACTIONATION)

용해도차를 이용한 방법을 사용하였으며 메탄올 프로판올 헥산 자일렌 물, , , , THF,

등을 단독 또는 혼용하여 강용매와 빈용매를 제조하고 강용매에 수지를 용해하여,

빈용매에서 석출시키는 방법을 사용하여 분급을 실시한 결과 강용매와 빈용매의,

비율에 비례하여 중분자 및 저분자 부분이 제거되었다 그림 즉 강용매의 비율.< 12> ,

이 상대적으로 높아짐에 따라 분리능이 상승되어 한 구조를 갖, MONO-DISPERSE

는 을 얻을 수 있었다 또한 두 용매 사이의 용해도 차가 적을수록 강용매에RESIN .

대한 수지의 가 적을수록 분리능이 높아짐을 보였다 그림TS . < 13>

- 32 -

분급전 RESIN①

분급 강용매 빈용매RESIN ( : =9/1)②

분급 강용매 빈용매RESIN ( : =8/2)③

- 33 -

분급 강용매 빈용매RESIN ( : =7/3)④

분급 강용매 빈용매RESIN ( : =6/4)⑤

그림 강용매 빈용매 비율에 따른 의 변화< 12> : GPC PROFILE

- 34 -

분급 RESIN (TS=10%)①

분급 RESIN (TS=15%)②

분급 RESIN (TS=20%)③

그림 에 따른 의 변화< 13> TS GPC PROFILE

- 35 -

마 제거. IMPURITY

원자재를 시켜 를 측정한 결과 이하로Vacuum Distillation Metal Impurity 10ppb

감소하였다.

감광액 제조 및3. USER TEST

감광제와 수지를 다양한 비로 혼합 용해하여 각각의 물성 노광속도 해상력( , ,

열 특성 접착력 등 들을 당사에서 보유하고 있는 장비들로 차 측정하고Contrast, , ) 1

화학적인 특성들은 분석한 후 양호한 결과가 예상되는 들을 선정하여 각 연Sample

구소에 의뢰하여 최종 물성을 확인하였다 감광제와 수지에서 측정되었던 척도들을.

기준으로하여 서로의 상용성을 예측한 후 상용성이 보장될 수 있는 범위에서 척도,

별로 일정 간격을 두고 감광액들을 제조하고 각각의 물성을 측정하여 척도들을, 2

개의 축으로 두고 물성을 개의 축으로하여 한 후 최고의 물성치를 나타내1 Plotting

는 조성을 찾는 형태의 통계적 실험 기법을 사용하여 감광액의 조성을 최적화 하였

다.

이러한 실험방법을 통하여 감광액의 조성을 결정하여 한 결과 해상도가 매우Test

우수하여 이하의 해상도를 구현할 수 있었으나 그림0.35um < 14> CD(Critical

가 이상으로 심하게 나타나서 수요자가 구매하여 사용할 경우Dimension) Bias 20%

마스크를 모두 에 맞추어서 재설계한 후 다시 제작해야 하는 문제가 발생CD Bias

하였다 따라서 이 은 신규 시장에서는 경쟁력을 가지지만 기존의 외국 제. Sample

품을 대체할 때에는 마스크 교체의 문제를 안고 있기 때문에 경쟁력을 가지지 못한

다 이에 따라 감광액 조성을 재조정하여 이하에서 를 이하로. 0.35um CD Bias 5%

하는 의 개발 를 진행하였다 이의 물성 결과를 아래에 나타내SAMPLE TEST . TEST

었다.

- 36 -

그림 감광액의< 14> PATTERN PROFILE

- 37 -

가 물성 측정.

(1) Eth & Contrast

하기와 같은 조건으로 공정을 진행한 후 노광량에 따른 잔막율을 구하여 특성곡선

을 그리고 잔막율 범위의 들(Log E vs. Normalized Thickness) 0.2-0.8 Data Point

을 회귀분석하여 그 기울기의 절대값을 로 잡고 절편을 로 삼았다 그Contrast X Eth .<

림15>

본 의 를 나타내는 값은 로 목표치인SAMPLE PHOTOSPEED Eth 220msec 200msec

에 근접하였으며 도 목표치인 보다 훨씬 우수한 의 값, CONTRAST r-VALUE=2 3.55

을 나타내었다 따라서 및 측면에서 모두 만족할 만한. PHOTOSPEED CONTRAST

결과를 보였다.

공정조건< 〉

COATING RPM :① 1500 RPM / 1.5sec (Acceleration : 20K)

4100 RPM / 45sec

2000 RPM / 3sec

PREBAKE : 90 / 90sec② ℃

INITIAL THICKNESS MEASUREMENT with NANOSPEC③

EXPOSURE : 50-200msec with NIKON NSR-200i10C (NA:0.57)④

POST EXPOSURE BAKE : 110 / 120sec⑤ ℃

DEVELOPER : 2.38% aq. TMAH SOLUTION (PUDDLE TYPE), 21 / 60sec⑥ ℃

THICKNESS MEASUREMENT⑦

- 38 -

그림 특성곡선의 예< 15>

- 39 -

열 특성(2)

아래의 조건으로 공정을 진행하여 의 을 구현한 후 에서2um PATTERN 120 160℃ ℃

까지 단위로 를 분간 실시하여 이 뭉그러지는 온도를10 HARD BAKE 3 PATTERN℃

로 잡았다 의 온도가 일 때까지는THERMAL STABILITY POINT . HARD BAKE 130℃

의 뭉그러짐이 없었으나 부터는 부근에서 약간씩 뭉그러지는PATTERN , 140 Edge℃

현상이 발생하며 에서는 둥근 반원 모양으로 뭉그러지는 현상을 보였다 그150 . <℃

림16>

따라서 본 의 는 사이의 값을 가SAMPLE THERMAL STABILITY POINT 130-140℃

지리라 생각되며 목표치인 에 도달하였다고 판단되었다135°C .

공정조건< 〉

COATING RPM :① 1500 RPM / 1.5sec (Acceleration : 20K)

3000-5000 RPM / 45sec

2000 RPM / 3sec

PREBAKE : 100 / 90sec② ℃

EXPOSURE : 100-300 mJ/cm² with STEP TABLET (2um PATTERN)③

POST EXPOSURE BAKE : 110 / 90sec④ ℃

DEVELOPER : 2.38% aq. TMAH SOLUTION (DIP TYPE), 21 / 60sec⑤ ℃

HARD BAKE: 120-160 / 3min⑥ ℃

PATTERN INSPECTION with SEM⑦

해상력(3)

아래의 조건으로 공정을 진행하되 노광량은 의 배로하여Eth 1.6, 1.8, 2.0, 2.2, 2.4

Eoptimum을 찾고 해상도를 으로 관측하였다 또한 이 떨어져 나가는 현SEM . PATTERN

상이 없으면 접착력이 양호한 것으로 판단하였다.

- 40 -

그림 열특성< 16> TEST

- 41 -

Eoptimum은 의 배 사이의 값을 보였으며 이때 의 해상력을 나타내Eth 1.8-2.0 , 0.35um

었다 부록 참조 또한 에서도 의 떨어짐이 전혀 없었으며. < > . Submicron PATTERN

따라서 접착력은 우수한 것으로 평가되었다.

COATING RPM :① 1500 RPM / 1.5sec (Acceleration : 20K)

3700-4300 RPM / 45sec

2000 RPM / 3sec

PREBAKE : 90 / 90sec② ℃

EXPOSURE : NIKON NSR-200i10C (NA:0.57)③

POST EXPOSURE BAKE : 110 / 120sec④ ℃

DEVELOPER : 2.38% aq. TMAH SOLUTION (PUDDLE TYPE, 21 / 60sec⑤ ℃

FILM THICKNESS : 1.05um (BOTTOM)⑥

PATTERN INSPECTION⑦

(4) CD BIAS

차 결과 가 이상이 되어 공정상의 어려움이 있었으나 제1 TEST CD BIAS 20% , PR

조 를 재조정한 본 의 경우 부록 에 나타난 바와 같이RECIPE SAMPLE < > CD BIAS

가 미만으로 매우 우수한 결과를 얻었다5% .

나. PARAMETER

본 연구에서 및 등의 물성을 예측하는데 사용된BACK BONE RESIN, PAC PR

는 아래에 나타난 바와 같다PARAMETER .

- 42 -

(1) Eth

이 어느 정도의 에너지에 의해서 구현될 수 있을 지를 예측하는PATTERN

로써 예를 들면 에서는 의 배의 에너지 부근에서PARAMETER , STEPPER Eth 1.6

는 의 배 부근에서ALIGNER Eth 2.1 Eoptimum이 나타난다 따라서 의 크고 작음에. Eth

따라 의 를 예측하는데 사용하였다PR PHOTOSPEED .

(2) CONTRAST

형성될 의 와 및 을 예PATTERN ASPECT RATIO SIDE WALL ANGLE RESOLUTION

측할 수 있다 즉 가 높으면 상기의 물성들이 전반적으로 향상됨을 예측. CONTRAST

할 수 있다.

분자의 크기 소수성(3) PAC /

분자의 크기와 소수성이 증가하면 에서 이 향상되고PAC PR RETENTION

가 증가하는 반면에 가 감소함을 예측할 수 있다CONTRAST PHOTOSPEED .

의 흡광도(4) BALLAST

의 흡광도가 증가하면 가 감소하지만 의 가능성은BALLAST CONTRAST NOTCHING

감소한다.

의 용해속도 및 분자량(5) RESIN

용해 속도가 증가하거나 분자량이 감소하면 감도는 증가하지만 및RETENTION

는 감소한다CONTRAST .

- 43 -

의 결합의 함량(6) RESIN O-O’

와 과는 비례하지만 감도와는 반비례하고 너무 높은 경우CONTRAST RESOLUTION

에는 공정 마진이 감소한다.

- 44 -

제 절2 DEVELOPER

의 및 등18M ULTRA PURE WATER TETRA METHYL AMMONIUM HYDROXIDEΩ

을 적정 비율로 균일하게 혼합하여 의 로0.2um, 0.1um ABSOLUTE FILTER

하여 제조하였다 상품명을 으로 하였고 용 성적서FILTERING . DPD-200 USER TEST

는 표 과 같다 이때 는 내외로서 에 적용< 7> . METAL IMPURITY 10ppb 16M-DRAM

하는데 전혀 하자가 없었다.

표 의 용 성적서< 7> DPD-200 USER

- 45 -

제 절3 STRIPPER

및 류의 특수 로서 를 제조하여 상품명GLYCOL AMINE ORGANIC ALKALI STRIPPER

을 으로 명명하였으며 결과 완벽하게 박리되었다 표DPS~1000i USER TEST .< 8>

표 의 용 성적서< 8> DPS-1000N USER

- 46 -

제 장 시작품 제작3

제 절 제조공정1

1. PR

- 47 -

2. DEVELOPER

- 48 -

3. STRIPPER

- 49 -

제 절 시작품의 시험 성적서2

1. PR

- 50 -

제 장 결 론4

의 주성분인 감광제와 바인더 레진의 구조를 개선하고 각 구성성분간의 조합비PR

를 최적화하여 감도가 우수하고 해상도 및 열특성이 우수하며 공정마진이 넓어 수,

율이 높고 공정 운용이 용이한 급 의 개발을 완16M-DRAM I-LINE PHOTO RESIST

료하였다.

의 양산이 시작된 지는 이미 몇해 전이지만 이제라도 이에 적용할 수16M-DRAM

있는 국산 제품이 나왔다는 것은 여간 다행한 일이 아닐 수 없다.

그러나 머지않아 및 의 양산이 본격화 될 것이고64MEGA 256MEGA-DRAM ,

도 이에 발맞추어 개발에 박차를 가하지 않으면 안된다PHOTO RESIST .

국산화 대체율 수입대체 효과 등의 경제적인 측면 뿐만 아니라 기술적 종속에서의,

탈피 등 여러측면에서 볼 때 상당한 비중을 갖고 있는 본 사업은 앞으로도 지속적,

이고도 적극적인 국가적 차원에서의 후원이 요구되어지고 있다.

끝으로 본 연구에 적극적으로 호응해 준 반도체 제조사의 관계자 여러분께 심심한

감사를 드린다.

- 51 -

부록< > DJ IXPR EVALUATION REPORT

PR THICKNESS vs. SPIN SPEED

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SENSITIVITY SWING CURVE

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EXPOSURE LATITUDE

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CD LINEARITY

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DOF MARGIN

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CONTRAST CURVE

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DOF MARGIN

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DOF MARGIN

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- 60 -

DOF MARGIN

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DOF MARGIN

- 63 -

- 64 -

DOF MARGIN

- 65 -

- 66 -

DOF MARGIN

- 67 -

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DOF MARGIN

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- 70 -

- 71 -

- 72 -

- 73 -