화학공학소재연구정보센터
학회 한국고분자학회
학술대회 2005년 가을 (10/13 ~ 10/14, 제주 ICC)
권호 30권 2호
발표분야 신진 연구자 특별심포지움
제목 실리콘 함유 하이브리드 물질의 차세대용 포토레지스트로의 응용
초록 실리콘이 함유되어 있는 유기-무기 하이브리드 물질은 열적, 기계적, 광학적 등의 독특한 성질 때문에 다양한 분야에서 새로운 응용영역을 보이고 있다. 그 중 하나인 전자산업에서도 이 물질은 포토레지스트, 저유전율 물질, 하드 마스크 등으로 많이 사용되어져 왔다.
지속적인 전자산업의 발전은 더 작은 크기의 패턴을 실리콘 웨이퍼 위에 구현하는데 많은 노력을 기울이게 하였다. 현재 실용화되고 있는 반도체는 KrF (248 nm) 와 ArF (193nm) 레이저를 사용하여 100 nm 정도의 크기의 패턴을 실리콘 웨이퍼 위에 만든 것이다. 이를 이어갈 차세대용 기술로 연구되어지고 있는 여러 기술 중 하나로 13.5 nm 정도의 빛을 사용하는 EUVL (Extreme UltraViolet Lithography)이 있다. 고분자를 비롯한 유기 물질이 이 기술의 포토레지스트로 사용되기 위해서는 여러 가지 조건을 만족시켜야 한다. 몇 가지 예를 들면; 1. 감광성 재료가 전 영역에 걸쳐 빛을 받아 역할을 하기 위해서는 매질로 사용되는 유기 물질은 그 파장의 빛에 대한 흡수성이 낮아야 한다. 2. EUV 영역의 레이저는 높은 강도로 얻을 수 없다. 그럼에도 불구하고, 높은 생산성을 유지하기 위해서는 사용되는 레지스트의 감도가 매우 높아야한다. 따라서 전 세대에서부터 사용되었던, chemical amplification system이 계속 요구된다. 3. 충분한 정도의 에칭 저항성이 있어야한다. 4. 매우 작은 패턴 크기를 목표로 하므로 (45 nm), 얻어진 패턴의 line edge (width) roughness가 낮아야한다. 5. 노광 중에 레지스트 층으로부터 방출되는 유기물이 없어야한다. 6. 얻어진 패턴의 형태안정성이 있어야한다.
본 발표에서는 이러한 조건들을 만족시키기 위하여 개발된 실리콘이 함유되어 있는 유기-무기 하이브리드 물질의 개발에 대해 소개하고자 한다. EUVL용 포토레지스트로 사용하기 적합한 물질을 얻기 위하여 분자수준에서부터 그 구조를 설계하는 방법에 대해 알아보고, 그 타당성을 실제 lithographic process를 하여 얻어진 패턴을 평가함으로써 고찰하고자 한다.
저자 곽영제
소속 숭실대
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