멀티스케일 전산모사기법을 이용한 EUV 리소그래피 공정의 포토레지스트 형상 예측

조맹효; 김무영; 문정환; 박성우; 이병훈

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저자정보: 조맹효 (서울대학교) 김무영 (서울대학교) 문정환 (서울대학교) 박성우 (서울대학교) 이병훈 (삼성전자)

저널정보: 대한기계학회 대한기계학회 춘추학술대회 대한기계학회 2018년도 학술대회

발행연도: 2018.12

수록면: 227 - 230 (4page)

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Fabrication of photoresist (PR) patterning of extreme ultraviolet lithography (EUVL) toward 10 nm highly relies on fundamental understanding of nanoscale heterogeneity in resist matrix. However, currently reported kinetic models are based on homogeneous volume element, and cannot predict EUVL performance variation under heterogeneous resist component distribution such as molecular agglomeration and line edge surface consisting of polymer chains. In this study, we developed multiscale model, density functional theory (DFT)-molecular dynamics (MD)-finite difference method (FDM) integration, reflecting heterogeneous spatial distribution of material ingredients by downscaling the deprotection unit into single pendant group, and it allowed to investigate photo-triggered chemical reaction in molecular level including photo acid generator (PAG) dissociation by secondary electron attachment, acid diffusioncoupled deprotection and solubility switch of individual polymer chain. To quantify deprotection reaction progress, protecting ratio was assigned to pendant group and tracked to distinguish dissoluble PR chains against developer as the process time elapsed. After wiping out the dissoluble chains, morphology of PR line pattern was predicted in sub-10 nm scale from the full description of photo-triggered chemical reaction.

#EUV lithography(EUV 리소그래피) #photoresist(포토레지스트) #multiscale simulation(멀티스케일 전산모사) #density functional theory(밀도범함수이론) #molecular dynamics(분자동역학) #finite difference method(유한차분법)

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