The Extreme-Ultraviolet lithography technology is receiving the most attention among the candidates for lithography at the level of 10nm or less due to its excellent pattern resolution and reduced number of processes. However, there are many technical challenges in the practical use of the above technologies. Among them, it generates strong EUV source with a so short wavelength of 13.5nm. Energy and wavelength are inversely proportional, and ultra-short light source hits the wafer surface more strongly. At this time, defects that cause the atomic nuclei of the reactive material contained in the photoresist to protrude or induce a completely new atomic bond are generated. In addition, as the wavelength decreases, the thickness of photoresist decreases, which makes it difficult to use as an etching mask. In this study, we try to solve this problem by using the synthesis and self-assembly of a gradient block copolymer containing a silicone block. This block copolymer has a block containing silicone called 4-(tert-butyldimethylsilyloxy)-styrene, and is easy to use as a mask. The other block is made of poly (styrene-gradient- pentafluorostyrene) designed and synthesized so that the region in which the vertically oriented lamella is preferred appears, and thus has the advantage that vertical orientation is easier than other block copolymers. The above block copolymer was applied to the EUV pattern, and as a result, it was confirmed that a vertically aligned lamella was formed on the pattern and an aspect ratio that was about twice as high as that of the existing photoresist was achieved.
극 자외선 리소그래피 기술은 뛰어난 패턴 해상도 및 공정 수 단축화로 인해 10 nm 이하 수준의 리소그래피를 위한 후보군 중 가장 각광받고 있다. 하지만 위 기술의 실용화에는 다앙한 요소의 기술 개발이 필요하다. 그 중 13.5nm라는 매우 짧은 파장으로 강력한 EUV 광을 발생시키는데, 에너지와 파장은 반비례 관계로서 초단파 광원일 수록 웨이퍼 표면을 더욱 강하게 때리게 된다. 이때 포토 레지스트에 포함된 반응 물질의 원자핵을 튀어나오게 하거나 또는 전혀 새로운 원자결합을 유도하는 결함들이 생긴다. 또, 파장이 짧아질수록, 포토 레지스트의 두께도 얇아져 에칭 마스트로서 사용하기 어려운 단점이 있다. 본 연구에서는, 실리콘 블록이 함유된 농도 구배를 갖는 블록 공중합체의 합성 및 자기조립 현상을 이용하여 이를 해결하고자 한다. 해당 블록 공중합체는, 4-(털트-부틸다이메틸실록시)스타이렌이라는 실리콘이 함유된 블록을 가지고 있어 마스크로서 사용하기에 용이하다. 다른 블록은, 수직 배향 라멜라가 선호되는 영역이 나타나도록 설계 및 합성한 폴리(스타이렌-그레디언트-펜타플루오로스타이렌)으로 이루어져 있어, 다른 블록 공중합체 보다 수직 배향이 쉬운 장점이 있다. 위 블록 공중합체를 EUV 패턴에 적용해 보았으며, 결과적으로 패턴 위 수직배향 라멜라가 형성됨을 확인하였으며, 기존 포토 레지스트 대비 약 2배가량 높은 종횡 비를 달성하였다.