The requirement for a much finer line width circuits on semiconductors needs new developers such as supercritical fluid to prevent the collapse of the photoresist micro-patterns. The copolymers contain t-butyl methacrylate having an acid-cleavable t-butyl group and supercritical fluid CO₂ soluble perfluorinated decyl methacrylate segments. The supercritical fluid CO₂-philic properties of the photoresist changed to supercritical fluid CO₂-phobic properties after the deprotection reaction by exposure, which made the exposed resist insoluble in the supercritical fluid CO₂ developer. The synthesized copolymers containing more than 30% of perfluorinated decyl methacrylate were found to be soluble in supercritical fluid CO₂. The variation of film thickness before and after exposure was largest when the mole ratio of perfluorinated decyl methacrylate in the copolymer was 30%.

반도체의 최소 회로 선폭이 더욱 미세해지면서 포토레지스트 현상액으로 초임계 이산화 탄소를 응용하려는 연구가 진행되고 있다. 초임계 이산화 탄소는 환경친화적이며, 미세 화상 공정 단계에서 표면장력이 작아 패턴 붕괴를 막을 수 있고, 고분자에 대한 선택적 용해도가 큰 장점을 지니고 있다. 본 연구에서는 초임계 이산화 탄소 전용 포토레지스트의 기본 수지 합성을 위해 t-부틸 메타크릴레이트 (t-BMA)와 과불소화 데실 메타크릴레이트 (F17MA)를 단량체로 이용하여 다양한 몰비로 공중합하였고, 공중합체의 초임계 이산화 탄소에 대한 용해도를 분석하였다. 합성된 고분자와 광산 발생제를 섞어 제조한 포토레지스트는 노광을 통해 초임계 이산화 탄소에 대한 용해도가 감소되므로, 합성된 고분자의 초임계 이산화 탄소 전용 포토레지스트로서의 가능성을 확인하였다.

Keywords: photoresist; supercritical CO₂ processes; perfluorinated methacrylate polymers