The continued request for miniaturization of feature sizes in microelectronic, optoelectronic, and microelectromechanical systems places strong demands on the lithographic and patterning processes used to fabricate such devices. A EUV lithography, using low wavelength region (13.4 nm) so small size pattern obtained. Because EUV source is relatively low, the novel EUV resist required low sensitivity needed.
A novel molecular resist was synthesized with the core material is bisphenol A oligomer and substitute is 7-membered lactone. This 7-membered lactone moiety was synthesized from camphor by Bayer-Villiger oxidation. 7-membered lactone group of the matrix bisphenol A oligomer was cleaved and the carboxylic acid functionality was formed by acid-catalyzed ring-opening reaction in the exposure region after post-exposure bake. This cyclic lactone group do not produce volatile byproduct and the molecular resist have low sensitivity, thus can be used for EUV resist. And eventually, we successfully obtained the positive tone images featuring micro-size line and space patterns..
미세패턴의 중요성이 강조됨에 따라 기존의 리소그래피 방식을 벗어난 차세대 리소그래피 방법이 많이 연구되고 있다. 여러 차세대 리소그래피 방법 중에서도 극 자외선대의 파장을 사용하는 Extreme UV, 즉 극 자외선 리소그래피 방법은 차세대 리소그래피의 선두주자로 부상되고 있다. 극 자외선 리소그래피용 레지스트로서 갖추어야 할 조건으로는 좋은 감도를 갖추어야 하고, 더 균일한 패턴을 얻기 위해서 낮은 선폭거칠기가 요구된다. 또한 진공상태에서 이루어지는 극 자외선 리소그래피에서 광학기기를 오염시키지 않기 위에서 노광 후 레지스트의 기체 분출량이 적어야 한다. 여러 레지스트가 연구 중에 있지만 현재 극 자외선 리소그래피용 레지스트의 조건을 모두 만족하여 상용화 된 레지스트는 아직 개발되지 않았다.
이 논문에서는 중심 물질로 비스페놀 에이 올리고머를 사용하고 도입기로는 합성한 락톤 유도체를 사용한 극 자외선 리소그래피용 레지스트를 합성하고 평가하였다.
중심 물질로 사용한 비스페놀 에이 올리고머는 단위체가 기존의 폴리머 레지스트보다 작아 낮은 선폭거칠기를 기대할 수 있다. 또한 도입기로 사용된 락톤 유도체는 산과 열해 의해서 링이 오프닝 되면 카복실산 유도체가 되어 더 극성이 되지만 분자쇄가 절단된 후에도 중심 물질에 결합되고 있어 물질 자체의 기체 분출이 일어나지 않게 된다. 또한 화학 증폭형 레지스트 시스템을 이용하여 감도를 향상시켰다.
SEM 분석을 통해 마이크로 단위의 패턴이 확인되었다.
