KR101482631B1 - 고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법 - Google Patents

고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101482631B1
KR101482631B1 KR20120131950A KR20120131950A KR101482631B1 KR 101482631 B1 KR101482631 B1 KR 101482631B1 KR 20120131950 A KR20120131950 A KR 20120131950A KR 20120131950 A KR20120131950 A KR 20120131950A KR 101482631 B1 KR101482631 B1 KR 101482631B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
salt
hydrazone
hydrazine
alkoxy
Prior art date
Application number
KR20120131950A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140064529A (ko
Inventor
최상준
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR20120131950A priority Critical patent/KR101482631B1/ko
Priority to US13/795,268 priority patent/US9023582B2/en
Publication of KR20140064529A publication Critical patent/KR20140064529A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101482631B1 publication Critical patent/KR101482631B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0395—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having a backbone with alicyclic moieties
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/02—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/12—Polyesters derived from hydroxycarboxylic acids or from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/16—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G63/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain of the macromolecule
    • C08G63/66—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups
    • C08G63/668—Polyesters containing oxygen in the form of ether groups derived from polycarboxylic acids and polyhydroxy compounds
    • C08G63/672—Dicarboxylic acids and dihydroxy compounds
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/028—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with photosensitivity-increasing substances, e.g. photoinitiators
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/0045—Photosensitive materials with organic non-macromolecular light-sensitive compounds not otherwise provided for, e.g. dissolution inhibitors
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/114—Initiator containing
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S430/00—Radiation imagery chemistry: process, composition, or product thereof
    • Y10S430/1053—Imaging affecting physical property or radiation sensitive material, or producing nonplanar or printing surface - process, composition, or product: radiation sensitive composition or product or process of making binder containing
    • Y10S430/1055—Radiation sensitive composition or product or process of making
    • Y10S430/128—Radiation-activated cross-linking agent containing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Addition Polymer Or Copolymer, Post-Treatments, Or Chemical Modifications (AREA)

Abstract

고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법이 개시된다.

Description

고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법{Polymer, resist composition including the polymer and method for preparing resist pattern using the resist composition}
고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
디스플레이 기술이 점차 대형화 및 박막화되면서, 고해상도 및 고감도의 레지스트 패턴 형성 기술의 필요성이 증가되고 있다.
레지스트 패턴 형성용 레지스트 조성물은 감광성 물질 및 용매를 포함한다. 레지스트 패턴은, 레지스트 조성물의 노광시, 레지스트 조성물에 포함된 감광성 물질이 분해되는지 또는 경화되는지 여부에 따라, 포지티브 패턴 및 네가티브 패턴으로 분류할 수 있다. 구체적으로, 노광된 감광성 물질이 분해되고 현상액에 의하여 제거될 경우, 포지티브 패턴이 형성되고, 노광된 감광성 물질이 경화되고 비노광된 감광성 물질이 현상액에 의하여 제거될 경우, 네거티브 패턴이 형성된다.
최근, 유기 발광 소자 제작시 고해상도 초정밀 패턴 형성이 요구되는데, 상기 고해상도 초정밀 패턴 형성을 위해서는 고해상도 및 고감도의 레지스트 패턴 형성 기술이 필요한 바, 상기 해상도 및 고감도 레지스트 패턴 형성을 위한 레지스트 조성물 개선이 요구된다.
신규한 고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 포함한 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.
일 측면에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 갖고, 3,000 내지 50,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖는, 고분자가 제공된다:
<화학식 1>
Figure 112012095703775-pat00001
상기 화학식 1 중,
Ar1은 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C2-C10헤테로시클로알킬기, C2-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
Ar2는 -C(=O)-, -O-, C1-C20알킬렌기, C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C2-C10헤테로시클로알킬기, C2-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
a 및 b는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수이고;
R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C3-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴싸이오기, C2-C60헤테로아릴기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C3-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴싸이오기, C2-C60헤테로아릴기; 중에서 선택된다.
상기 고분자는, 하기 화학식 1A로 표시되는 반복 단위로 이루어진, 고분자일 수 있다:
<화학식 1A>
Figure 112012095703775-pat00002
상기 화학식 1A 중,
Ar1은 페닐렌기, 나프틸렌기 및 페난트레닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 나프틸렌기 및 페난트레닐렌기; 중에서 선택되고;
Ar2는 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 중에서 선택되고;
R1 및 R3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 페닐기, 나프틸기 및 안트릴기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; 중에서 선택된다.
다른 측면에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 갖고, 3,000 내지 50,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖는, 고분자; 광산발생제; 및 용매;를 포함한, 레지스트 조성물이 제공된다.
또 다른 측면에 따르면, 기재 상에 상기 레지스트 조성물을 제공하는 단계; 상기 레지스트 조성물로부터 용매를 제거하여 레지스트 필름을 형성하는 단계; 상기 레지스트 필름을 소정 패턴에 따라 노광시키는 단계; 및 상기 소정 패턴에 따라 노광된 레지스트 필름을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;를 포함하는, 레지스트 패턴 형성 방법이 제공된다.
상기 고분자는 상온 노광시 용이하게 분해되고, 분해 후 현상액에도 용이하게 용해될 수 있으므로, 우수한 콘트라스트(contrast) 특성을 가질 수 있다. 따라서, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물을 이용하면, 고해상도 및 고감도 레지스트 패턴을 용이하게 형성할 수 있다.
상기 고분자는 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 갖는다:
<화학식 1>
Figure 112012095703775-pat00003
상기 화학식 1 중, Ar1은 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 및 중수소, 할로겐 원자(예를 들면, F, Cl, Br 또는 I), 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C2-C10헤테로시클로알킬기, C2-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 중에서 선택된다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, Ar1은 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 중에서 선택될 수 있다.
구체적으로, 상기 화학식 1 중, Ar1은 페닐렌기, 나프틸렌기 및 페난트레닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 나프틸렌기 및 페난트레닐렌기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중 Ar1은 페닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자(예를 들면, F), 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염 및 C1-C20알킬기(예를 들면, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기, 펜틸기, 헥실기, 헵틸기 또는 옥틸기) 중 적어도 하나로 치환된 페닐렌기; 중에서 선택될 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, Ar1은 하기 화학식 2A 내지 2C 중에서 선택될 수 있다:
Figure 112012095703775-pat00004
상기 화학식 2A 내지 2C 중, R11은 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중에서 선택되고; c는 1 내지 4의 정수이다. 여기서, c는 R11의 개수를 나타낸 것으로서, c가 2 이상일 경우, c개의 R11은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 a는 Ar1의 개수를 나타낸 것으로서, 1 내지 5의 정수이다. 예를 들어, a는 1, 2 또는 3일 수 있다. 일 구현예에 따르면, a는 1일 수 있다. 상기 a가 2 이상일 경우, a개의 Ar1은 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중, Ar2는 -C(=O)-, -O-, C1-C20알킬렌기, C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C2-C10헤테로시클로알킬기, C2-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 중에서 선택된다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, Ar2는 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기, 시클로헵타디에닐렌기, 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기, 시클로헵타디에닐렌기, 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중, Ar2는 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1 중, Ar2가 하기 화학식 3A 내지 3C 중에서 선택될 수 있다:
Figure 112012095703775-pat00005
상기 화학식 3A 내지 3C 중, R12는 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중에서 선택되고; d는 1 내지 8의 정수이다. 여기서, d는 R12의 개수를 나타낸 것으로서, d가 2 이상일 경우, d개의 R12는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중 b는 Ar2의 개수를 나타낸 것으로서, 1 내지 5의 정수이다. 예를 들어, b는 1, 2 또는 3일 수 있다. 일 구현예에 따르면, b는 1일 수 있다. 상기 b가 2 이상일 경우, b개의 Ar2는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.
상기 화학식 1 중, R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C3-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴싸이오기, C2-C60헤테로아릴기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C3-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴싸이오기, C2-C60헤테로아릴기; 중에서 선택된다.
예를 들어, 상기 화학식 1 중 R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 페닐기, 나프틸기 및 안트릴기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; 중에서 선택될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 화학식 1 중 * 및 *' 각각은, 이웃한 반복 단위와의 결합 사이트를 나타낸 것이다.
상기 고분자는 상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위로 이루어질 수 있다.
상기 고분자는 3,000 내지 50,000 범위, 예를 들면, 5,000 내지 15,000 범위의 중량 평균 분자량을 가질 수 있다. 상기 고분자가 상술한 바와 같은 중량 평균 분자량 범위를 가질 경우, 상기 고분자를 포함한 레지스트 패턴은 우수한 필름 헝성 능력 등을 제공(예를 들면, 우수한 강도, 기재와의 접착성을 갖는 필름을 형성할 수 있음)할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 고분자는 하기 화학식 1A로 표시되는 반복 단위로 이루어질 수 있다:
<화학식 1A>
Figure 112012095703775-pat00006
상기 화학식 1A 중, Ar1, Ar2, R1 및 R3에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다. 상기 화학식 1A 중 * 및 *' 각각은, 이웃한 반복 단위와의 결합 사이트를 나타낸 것이다.
예를 들어, 상기 화학식 1A 중, Ar1은 페닐렌기, 나프틸렌기 및 페난트레닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 나프틸렌기 및 페난트레닐렌기; 중에서 선택되고(예를 들면, Ar1은 상기 화학식 2A 내지 2C 중에서 선택될 수 있음); Ar2는 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 중에서 선택되고(예를 들면, Ar2는 상기 화학식 3A 내지 3C 중에서 선택될 수 있음); R1 및 R3은 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 페닐기, 나프틸기 및 안트릴기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; 중에서 선택될 수 있다(예를 들어, R1 및 R3는 서로 독립적으로, 메틸기, 에틸기, 프로필기, 부틸기 및 펜틸기 중에서 선택될 수 있음).
상기 고분자는, 하기 반복 단위 1 또는 2로 이루어질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<반복 단위 1>
Figure 112012095703775-pat00007
<반복 단위 2>
Figure 112012095703775-pat00008
상기 반복 단위 1 및 2 중 * 및 *' 각각은, 이웃한 반복 단위와의 결합 사이트를 나타낸 것이다.
상기 고분자의 제조 방법은, 하기 화학식 10으로 표시되는 제1물질 및 하기 화학식 11로 표시되는 제2물질을 반응시키는 단계를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다:
<화학식 10> <화학식 11>
Figure 112012095703775-pat00009
Figure 112012095703775-pat00010
상기 화학식 10 및 11 중, Ar1, Ar2, a, b 및 R1 내지 R4에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바와 동일하다. 상기 제1물질과 상기 제2물질을 반응시키는 방법은 통상의 유기 합성 방법 중에서 선택되며, 이는 상기 화학식 10 및 11을 이해하는 당업자에게 용이하게 인식될 수 있는 것이다.
상기 고분자는, 주쇄(main chain) 내에 2가(divalent) 아세탈 모이어티를 포함 (하기 화학식 1' 참조)하므로, 상온에서 노광시, 소량의 산(acid) 촉매 존재 하에서도, 용이하게 분해될 수 있다. 따라서, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물을 이용하면, 고해상도 및 고감도 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물을 이용하여 형성된 레지스트 패턴의 단면의 에지부와 레지스트 패턴이 형성된 기재 표면과의 각도는 실질적으로 직각을 이룰 수 있다.
<화학식 1'>
Figure 112012095703775-pat00011
나아가, 상기 고분자는 상술한 바와 같이 우수한 광분해능을 가지므로, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물에 대한 노광 후, 레지스트 조성물에 포함된 고분자의 분해를 촉진시키기 위한 노광 후 베이킹 공정(post-exposure bake: PEB)을 생략하더라도, 고해상도 및 고감도를 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물을 이용하면, 공정 단가 및 공정 시간을 절감할 수 있다.
상술한 바와 같은 고분자는 레지스트 조성물, 예를 들면, 포지티브 패턴 형성용 레지스트 조성물에 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 고분자, 광산발생제 및 용매를 포함한 레지스트 조성물이 제공된다.
상기 레지스트 조성물 중 고분자에 대한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
상기 레지스트 조성물 중 고분자의 함량은 고분자의 함량과 용매 함량의 총량 100중량부에 대하여, 10중량부 내지 30중량부, 예를 들면, 10중량부 내지 20중량부일 수 있다. 상기 고분자의 함량이 상술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 상기 레지스트 조성물은 기재에 제공하기에 적절한 흐름성 및 점도를 가질 수 있으며, 추후 레지스트 필름 형성을 위한 용매 제거를 용이하게 수행할 수 있다.
상기 레지스트 조성물 중 광산발생제(photo acid-generator : PAG)는 광에 의하여 산(acid)을 발생시켜 고분자의 분해를 촉진시키는 역할을 한다.
상기 광산발생제는 술포늄염, 요오도늄염, 술포닐디아조메탄, N-술포닐옥시디카르복시이미드 및 옥심술포네이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 광산발생제는 옥심술포네이트를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 술포늄염의 예로서, 트리페닐술포늄=p-톨루엔술포네이트, 트리페닐술포늄=캄포술포네이트, 트리페닐술포늄=펜타플루오로벤젠술포네이트, 트리페닐술포늄=노나플루오로부탄술포네이트, 트리페닐술포늄=4-(p-톨루엔술포닐옥시)벤젠술포네이트, 트리페닐술포늄=2,4,6-트리이소프로필벤젠술포네이트, 4-tert-부톡시페닐디페닐술포늄=p-톨루엔술포네이트, 4-tert-부톡시페닐디페닐술포늄=캄포술포네이트, 4-tert-부톡시페닐디페닐술포늄=4-(p-톨루엔술포닐옥시)벤젠술포네이트, 4-tert-부틸페닐디페닐술포늄=캄포술포네이트, 4-tert-부틸페닐디페닐술포늄=2,4,6-트리이소프로필벤젠술포네이트, 트리스(4-메틸페닐)술포늄=캄포술포네이트, 트리스(4-tert-부틸페닐)술포늄=캄포술포네이트, 10-페닐페녹사티이늄=2,4,6-트리이소프로필벤젠술포네이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 술포닐디아조메탄의 예로서, 비스(tert-부틸술포닐)디아조메탄, 비스(시클로헥실술포닐)디아조메탄, 비스(2,4-디메틸페닐술포닐)디아조메탄, 비스(4-n-헥실옥시페닐술포닐)디아조메탄, 비스(2-메틸-4-n-헥실옥시페닐술포닐)디아조메탄, 비스(2,5-디메틸-4-n-헥실옥시페닐술포닐)디아조메탄, 비스(3,5-디메틸-4-n-헥실옥시페닐술포닐)디아조메탄, 비스(2-메틸-5-이소프로필-4-n-헥실옥시)페닐술포닐디아조메탄, 비스(4-tert-부틸페닐술포닐)디아조메탄을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, N-술포닐옥시이미드의 예로서, N-캄포술포닐옥시-5-노르보르넨-2,3-디카르복실산이미드, N-p-톨루엔술포닐옥시-5-노르보르넨-2,3-디카르복실산이미드, (5-(10-캄포술포닐)옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴)(2-메틸페닐)아세토니트릴, (5-(p-톨루엔술포닐)옥시이미노-5H-티오펜-2-일리덴)(2-메틸페닐)아세토니트릴 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 옥심술포네이트의 예로서, 2-옥소-2-페닐에틸티아시클로펜타늄=2-벤조일옥시-1,1,3,3,3-펜타플루오로프로판술포네이트, 2-옥소-2-페닐에틸티아시클로펜타늄=2-시클로헥산카르보닐옥시-1,1,3,3,3-펜타플루오로프로판술포네이트, 트리페닐술포늄=퍼플루오로(1,3-프로필렌비스술포닐)이미드, 트리페닐술포늄=비스(펜타플루오로에틸술포닐)이미드, 2-(2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로-1-(노나플루오로부틸술포닐옥시이미노)펜틸)플루오렌, 2-(2,2,3,3,4,4-펜타플루오로-1-(노나플루오로부틸술포닐옥시이미노)부틸)플루오렌, 2-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-데카플루오로-1-(노나플루오로부틸술포닐옥시이미노)헥실)플루오렌, 2-(2,2,3,3,4,4,5,5-옥타플루오로-1-(2-(시클로헥산카르보닐옥시)-1,1,3,3,3-펜타플루오로프로판술포닐옥시이미노)펜틸)플루오렌, 2-(2,2,3,3,4,4-펜타플루오로-1-(2-(시클로헥산카르보닐옥시)-1,1,3,3,3-펜타플루오로프로판술포닐옥시이미노)부틸)플루오렌, 2-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-데카플루오로-1-(노나플루오로부틸술포닐옥시이미노)헥실)플루오렌 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 광산발생제의 함량은 상기 고분자 100중량부 당 0.1중량부 내지 10중량부의 범위, 예를 들면, 1중량부 내지 10중량부의 범위, 구체적으로는 1중량부 내지 3중량부의 범위에서 선택될 수 있다. 상기 광산발생제의 함량 범위가 상술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 레지스트 패턴의 러프니스가 감소되고 노광에 대하여 효과적인 감도를 유지할 수 있다.
상기 레지스트 조성물 중 용매는 상기 고분자 및 광산발생제와 그 밖의 첨가제와 용해 가능한 유기 용제 중에서 임의로 선택될 수 있다. 상기 용매의 예로서, 시클로헥사논, 메틸-n-아밀케톤 등의 케톤류, 3-메톡시부탄올, 3-메틸-3-메톡시부탄올, 1-메톡시-2-프로판올, 1-에톡시-2-프로판올 등의 알코올류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르 등의 에테르류, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 락트산에틸, 피루브산에틸, 아세트산부틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 아세트산 tert-부틸, 프로피온산 tert-부틸, 프로필렌글리콜모노 tert-부틸에테르아세테이트 등의 에스테르류, γ-부티로락톤 등의 락톤류를 들 수 있고, 이들 1종을 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 레지스트 조성물은, 상술한 바와 같은 고분자, 광산발생제 및 용매 외에, 레지스트 패턴의 프로파일 변형(예를 들면, T-topping 현상, footing 현상 등)을 방지하는 역할을 하는 유기 염기를 더 포함할 수 있다. 상기 유기 염기는, 아민계 물질을 더 포함할 수 있다. 상기 아민계 물질은 3차 아민일 수 있다. 예를 들어, 상기 아민계 물질로서, 트리에탄올 아민, 트리이소부틸 아민, 트리이소옥틸아민, 디에탄올아민 및 이들 중 2 이상의 조합 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
상기 유기 염기의 함량은 상기 광산발생제 100중량부 당 0.1 내지 3중량부, 예를 들면, 0.5중량부 내지 3중량부일 수 있다. 상기 유기 염기의 함량이 상술한 바와 같은 범위를 만족할 경우, 레지스트 패턴 형성시 레지스트 패턴의 변형이 실질적으로 방지될 수 있다.
상술한 바와 같은 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법은, 기재 상에 상기 레지스트 조성물을 제공하는 단계; 상기 레지스트 조성물로부터 용매를 제거하여 레지스트 필름을 형성하는 단계; 상기 레지스트 필름을 소정 패턴에 따라 노광시키는 단계; 및 상기 소정 패턴에 따라 노광된 레지스트 필름을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다.
상기 기재는 레지스트 패턴이 형성될 영역을 포함한 임의의 기재로서, 당업자에게 용이하게 인식될 수 있는 것이다.
상기 레지스트 조성물에 대한 상세한 설명은 본 명세서에 기재된 바를 참조한다.
상기 기재 상에 상기 레지스트 조성물을 제공하는 단계는, 스핀 코팅법, 슬릿 코팅법, 딥 코팅법 등과 같은 공지된 임의의 방법을 이용하여 수행할 수 있다.
이어서 상기 기재 상에 제공된 레지스트 조성물로부터 용매를 제거하여 레지스트 필름을 형성한다. 상기 용매 제거 단계는, 예를 들면, 소프트-베이킹 공정(soft-bake)을 이용하여 수행할 수 있다. 상기 소프트-베이킹 공정의 조건은 사용된 고분자, 광산발생제, 용매 등의 종류 및 함량에 따라 상이할 것이나, 90℃ 내지 180℃의 열처리 온도 범위(예를 들면, 110℃ 내지 140℃의 온도 범위) 및 60초 내지 120초 동안의 열처리 시간 범위에서 선택될 수 있다.
본 명세서 중, "레지스트 필름"은 소정 기재에 제공된 레지스트 조성물 중 일부 이상의 용매가 제거된 결과 형성된 필름을 의미한다.
이어서, 임의의 노광원, 예를 들면, KrF, ArF 또는 F2 엑시머 레이저 등을 이용하여, 소정 에너지의 광에 상기 레지스트 필름을 노광시킨다. 이 때, 상기 레지스트 필름을 소정 패턴을 따라 선택적으로 노광시키기 위하여, 마스크 등을 이용할 수 있다.
상기 노광 단계 중, 상기 레지스트 필름 중 노광된 영역에 포함된 고분자는, 광에 의하여 광산발생제로부터 생성된 산의 존재 하에서 분해된다. 상기 고분자는 2가 아세탈 모이어티를 포함하므로(상기 화학식 1' 참조), 소량의 산(acid) 존재 하에서도 용이하게 분해될 수 있다.
또한, 상기 고분자는 광에 대하여 고감도를 가지므로, 상기 노광 단계는 상온에서 진행될 수 있다. 나아가, 상기 고분자는 상술한 바와 같이 우수한 광분해능을 가지므로, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물에 대한 노광 후, 레지스트 조성물에 포함된 고분자의 분해를 촉진시키기 위한 노광 후 베이킹 공정(post-exposure bake: PEB)을 생략하더라도, 고해상도 및 고감도를 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물을 이용하여 레지스트 패턴을 이용할 경우, 소정 패턴에 따라 선택적으로 레지스트 필름을 노광시킨 후, PEB 공정없이 바로, 현상 단계를 진행할 수 있다. 이로써, 공정 단가를 절감할 수 있는 이점이 있다.
이어서, 소정 패턴에 따라 노광된 레지스트 필름을 현상하여 레지스트 패턴을 형성한다. 상기 현상 단계에서 사용되는 현상액은, 상기 레지스트 필름 중 노광된 영역과는 혼화성이 있으나, 상기 레지스트 필름 중 비노광된 영역과는 비반응하는 물질 중에서 임의로 선택될 수 있다. 예를 들어, 상기 현상액으로서 테트라메틸암모늄 히드록사이드(TMAH)를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하에서, 합성예 및 실시예를 들어, 본 발명의 일 구현예를 따르는 유기 발광 소자에 대하여 보다 구체적으로 설명하나, 본 발명이 하기의 합성예 및 실시예로 한정되는 것은 아니다.
[실시예]
실시예 1
고분자 1의 합성
테레프탈산(Terephthalic acid) 25mmol 및 시클로헥산디메탄올 디비닐 에테르(Cyclohexanedimethanol divinyl ether) 25mmol을 용매인 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate : PGMEA, 15wt%의 용액임)과 혼합한 후, 130℃에서 24시간 동안 반응시켜 고분자 1-함유 용액(15wt%의 고분자 1을 포함한 PGMEA 용액)을 수득하였다. 상기 고분자 1은 하기 반복 단위 1로 이루어져 있고, 상기 고분자 1의 중량 평균 분자량(Mw)은 15,000(GPC(겔 침투 크로마토그래피)를 이용한 측정값을 폴리스티렌 기준으로 환산하였음)이다.
<반복 단위 1>
Figure 112012095703775-pat00012

레지스트 조성물 1의 준비
상기 고분자 1-함유 용액(15wt%의 고분자 1을 포함한 PGMEA 용액) 100g, 광산발생제(PGA)인 Irgacure PAG 121(BASF사 제품) 0.3g 및 유기 염기인 트리에탄올 아민 6mg을 혼합한 후, 0.2㎛ 필터로 여과하여, 레지스트 조성물 1을 준비하였다.
<Irgacure PAG 121>
Figure 112012095703775-pat00013

실시예 2
고분자 2의 합성
이소프탈산(Isophthalic acid) 25mmol 및 시클로헥산디메탄올 디비닐 에테르(Cyclohexanedimethanol divinyl ether) 25mmol을 용매인 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate : PGMEA, 15wt%의 용액임)과 혼합한 후, 130℃에서 24시간 동안 반응시켜 고분자 2-함유 용액(15wt%의 고분자 2를 포함한 PGMEA 용액)을 수득하였다. 상기 고분자 2는 하기 반복 단위 2로 이루어져 있고, 상기 고분자 2의 중량 평균 분자량(Mw)은 13,000(GPC(겔 침투 크로마토그래피)를 이용한 측정값을 폴리스티렌 기준으로 환산하였음)이다.
<반복 단위 2>
Figure 112012095703775-pat00014

레지스트 조성물 2의 준비
고분자 1-함유 용액 대신, 고분자 2-함유 용액을 사용하였다는 점을 제외하고는, 상기 실시예 1의 레지스트 조성물 1의 제조 방법과 동일한 방법을 이용하여 레지스트 조성물 2를 준비하였다.
비교예 A
노볼락(Novolak) 수지 및 DNQ(diazonaphthaquinone)를 포함한 상용 레지스트 조성물(SOP-531, AZEM사 제품)(이하, "레지스트 조성물 A"라 함)을 준비하였다. 레지스트 조성물 A에서 사용된 노볼락 수지의 중량 평균 분자량 범위는 5,000 내지 15,000이며, DNQ의 함량은 노볼락 수지 100중량부 당 20중량부 내지 30중량부이다.
평가예 : 패턴 형성 능력 평가
1) 실시예 1의 레지스트 조성물 1을 슬릿(slit) 코팅법을 이용하여 글라스 상에 코팅한 후, 100℃에서 90초 동안 열처리하여 레지스트 필름 1을 형성하였다. 이어서, 상기 레지스트 필름 1 상에 라인 형상의 개구부 너비가 2.0㎛인 마스크를 배치한 후, 레지스트 필름 1을 20mJ/cm2의 광에 대하여 노광시켰다. 이어서, TMAH(테트라메틸암모늄 히드록사이드, 2.38wt% 용액)로 60초 동안 현상하여 레지스트 필름 1 중 노광된 영역을 제거함으로써, 라인 간 간격(스페이스)이 2.0㎛인 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 레지스트 패턴의 단면을 관찰한 결과, 레지스트 패턴 단면의 에지부는 레지스트 패턴이 형성되어 있는 글라스 표면과 실질적으로 직각(vertical)을 이루고 있음을 확인하였다.
2) 실시예 2의 레지스트 조성물 2를 슬릿(slit) 코팅법을 이용하여 글라스 상에 코팅한 후, 100℃에서 90초 동안 열처리하여 레지스트 필름 2를 형성하였다. 이어서, 상기 레지스트 필름 2 상에 라인 형상의 개구부 너비가 2.0㎛인 마스크를 배치한 후, 레지스트 필름 2를 21mJ/cm2의 광에 대하여 노광시켰다. 이어서, TMAH(테트라메틸암모늄 히드록사이드, 2.38wt% 용액)로 60초 동안 현상하여 레지스트 필름 2 중 노광된 영역을 제거함으로써, 라인 간 간격(스페이스)이 2.0㎛인 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 레지스트 패턴의 단면을 관찰한 결과, 레지스트 패턴 단면의 에지부는 레지스트 패턴이 형성되어 있는 글라스 표면과 실질적으로 직각(vertical)을 이루고 있음을 확인하였다.
3) 비교예 A의 레지스트 조성물 A를 슬릿(slit) 코팅법을 이용하여 글라스 상에 코팅한 후, 100℃에서 90초 동안 열처리하여 레지스트 필름 A를 형성하였다. 이어서, 상기 레지스트 필름 A 상에 라인 형상의 개구부 너비가 2.5㎛인 마스크를 배치한 후, 레지스트 필름 A를 40mJ/cm2의 광에 대하여 노광시켰다. 이어서, TMAH(테트라메틸암모늄 히드록사이드, 2.38wt% 용액)로 70초 동안 현상하여 레지스트 필름 A 중 노광된 영역을 제거함으로써, 라인 간 간격(스페이스)이 2.5㎛인 레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 레지스트 패턴의 단면을 관찰한 결과, 레지스트 패턴 단면의 에지부는 레지스트 패턴이 형성되어 있는 글라스 표면과 슬로프(slope)를 이루고 있음을 확인하였다.
하기 표 1은 본 평가예를 요약한 것이다.
레지스트 조성물 열처리 조건 노광 에너지
(mJ/cm2)		 현상 시간
(초)		 해상도
(스페이스 너비)
(㎛)
레지스트 조성물 1 100℃ 및 90초 20 60 2.0
레지스트 조성물 2 100℃ 및 90초 21 60 2.0
레지스트 조성물 A 100℃ 및 90초 40 70 2.5
이로부터, 상기 레지스트 조성물 1 및 2를 이용하면, 종래의 레지스트 조성물 A에 비하여, 높은 해상도를 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있음을 확인할 수 있다.

Claims (19)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 갖고, 3,000 내지 50,000 범위의 중량 평균 분자량을 갖는, 고분자;
    광산발생제;
    3차 아민으로부터 선택된 유기 염기; 및
    용매;를 포함하고,
    상기 유기 염기의 함량이 상기 광산발생제 100중량부 당 0.1 내지 3중량부인,
    레지스트 조성물:
    <화학식 1>
    Figure 112014014239244-pat00015

    상기 화학식 1 중,
    Ar1은 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C2-C10헤테로시클로알킬기, C2-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
    Ar2는 -C(=O)-, -O-, C1-C20알킬렌기, C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기, C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C2-C10헤테로시클로알킬기, C2-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬렌기, C3-C10시클로알케닐렌기, C2-C10헤테로시클로알킬렌기, C2-C10헤테로시클로알케닐렌기, C6-C20아릴렌기 및 C2-C20헤테로아릴렌기; 중에서 선택되고;
    a 및 b는 서로 독립적으로, 1 내지 5의 정수이고;
    R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기; 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C6-C20아릴기 및 C2-C20헤테로아릴기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C3-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴싸이오기, C2-C60헤테로아릴기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 C3-C10시클로알킬기, C3-C10시클로알케닐기, C3-C10헤테로시클로알킬기, C3-C10헤테로시클로알케닐기, C6-C60아릴기, C6-C60아릴옥시기, C6-C60아릴싸이오기, C2-C60헤테로아릴기; 중에서 선택된다.
  2. 제1항에 있어서,
    Ar1이 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 중에서 선택된, 레지스트 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    Ar1이 페닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염 및 C1-C20알킬기 중 적어도 하나로 치환된 페닐렌기; 중에서 선택된, 레지스트 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    Ar1이 하기 화학식 2A 내지 2C 중에서 선택된, 레지스트 조성물:
    Figure 112014014239244-pat00016

    상기 화학식 2A 내지 2C 중,
    R11은 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중에서 선택되고;
    c는 1 내지 4의 정수이다.
  5. 제1항에 있어서,
    Ar2가 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기, 시클로헵타디에닐렌기, 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기, 시클로헵타디에닐렌기, 페닐렌기, 펜타레닐렌기, 인데닐렌기, 나프틸렌기, 아줄레닐렌기, 헵타레닐렌기, 인다세닐렌기, 아세나프틸렌기, 플루오레닐렌기, 스파이로-플루오레닐렌기, 페날레닐렌기, 페난트레닐렌기, 안트릴기, 플루오란테닐렌기, 트리페닐레닐렌기, 파이레닐렌기, 크라이세닐렌기, 나프타세닐렌기, 피세닐렌기, 페릴레닐렌기, 펜타페닐렌기, 헥사세닐렌기, 피롤일렌기, 이미다졸일렌기, 피라졸일렌기, 피리디닐렌기, 피라지닐렌기, 피리미디닐렌기, 피리다지닐렌기, 이소인돌일렌기, 인돌일렌기, 인다졸일렌기, 푸리닐렌기, 퀴놀리닐렌기, 벤조퀴놀리닐렌기, 프탈라지닐렌기, 나프티리디닐렌기, 퀴녹살리닐렌기, 퀴나졸리닐렌기, 시놀리닐렌기, 카바졸일렌기, 페난트리디닐렌기, 아크리디닐렌기, 페난트롤리닐렌기, 페나지닐렌기, 벤조옥사졸일렌기, 벤조이미다졸일렌기, 푸라닐렌기, 벤조푸라닐렌기, 티오페닐렌기, 벤조티오페닐렌기, 티아졸일렌기, 이소티아졸일렌기, 벤조티아졸일렌기, 이소옥사졸일렌기, 옥사졸일렌기 및 트리아졸일렌기; 중에서 선택된, 레지스트 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    Ar2가 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중 적어도 하나로 치환된 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기, 시클로헵틸렌기, 시클로옥틸렌기, 시클로펜테닐렌기, 시클로펜타디에닐렌기, 시클로헥세닐렌기, 시클로헥사디에닐렌기 및 시클로헵타디에닐렌기; 중에서 선택된, 레지스트 조성물.
  7. 제1항에 있어서,
    Ar2가 하기 화학식 3A 내지 3C 중에서 선택된, 레지스트 조성물:
    Figure 112014014239244-pat00017

    상기 화학식 3A 내지 3C 중,
    R12는 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기 중에서 선택되고;
    d는 1 내지 8의 정수이다.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    R1 내지 R4는 서로 독립적으로, 수소, 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, C1-C20알킬기, C1-C20알콕시기; 및 중수소, 할로겐 원자, 히드록실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 아미디노기, 히드라진, 히드라존, 카르복실기나 이의 염, 술폰산기나 이의 염, 인산이나 이의 염, 페닐기, 나프틸기 및 안트릴기 중 적어도 하나로 치환된 C1-C20알킬기 및 C1-C20알콕시기; 중에서 선택된, 레지스트 조성물.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 고분자는 하기 반복 단위 1 또는 2로 이루어진, 레지스트 조성물:
    <반복 단위 1>
    Figure 112014076611055-pat00019

    <반복 단위 2>
    Figure 112014076611055-pat00020
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 제1항에 있어서,
    상기 광산발생제가, 술포늄염, 요오도늄염, 술포닐디아조메탄, N-술포닐옥시디카르복시이미드 및 옥심술포네이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함한, 레지스트 조성물.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 3차 아민이, 트리에탄올 아민, 트리이소부틸 아민, 트리이소옥틸아민 및 이들 중 2 이상의 조합인, 레지스트 조성물.
  16. 기재 상에 제1항 내지 제7항, 제9항, 제11항, 제14항 및 제15항 중 어느 한 항의 레지스트 조성물을 제공하는 단계;
    상기 레지스트 조성물로부터 용매를 제거하여 레지스트 필름을 형성하는 단계;
    상기 레지스트 필름을 소정 패턴에 따라 노광시키는 단계; 및
    상기 소정 패턴에 따라 노광된 레지스트 필름을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    를 포함하는, 레지스트 패턴 형성 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 노광 단계를 상온에서 수행하고, 상기 노광 단계 시 상기 노광에 의하여 상기 레지스트 필름에 포함되어 있는 화학식 1로 표시되는 고분자가 분해되는, 레지스트 패턴 형성 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 현상 단계 중 상기 레지스트 필름 중 노광된 영역이 제거되는, 레지스트 패턴 형성 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 현상 결과 형성된 레지스트 패턴 단면의 에지부와 상기 기재 표면과의 각도가 직각인, 레지스트 패턴 형성 방법.
KR20120131950A 2012-11-20 2012-11-20 고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법 KR101482631B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120131950A KR101482631B1 (ko) 2012-11-20 2012-11-20 고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법
US13/795,268 US9023582B2 (en) 2012-11-20 2013-03-12 Photosensitive polymer, resist composition including the photosensitive polymer and method of preparing resist pattern using the resist composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20120131950A KR101482631B1 (ko) 2012-11-20 2012-11-20 고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140064529A KR20140064529A (ko) 2014-05-28
KR101482631B1 true KR101482631B1 (ko) 2015-01-14

Family

ID=50728264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20120131950A KR101482631B1 (ko) 2012-11-20 2012-11-20 고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9023582B2 (ko)
KR (1) KR101482631B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101686567B1 (ko) * 2013-10-23 2016-12-14 제일모직 주식회사 감광성 수지 조성물 및 이를 이용한 차광층
KR102103318B1 (ko) * 2018-06-07 2020-04-22 주식회사 트리엘 비닐페닐옥시기를 가지는 화합물을 포함하는 포토레지스트 조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000298344A (ja) 1999-04-13 2000-10-24 Taiyo Ink Mfg Ltd ポジ型感光性樹脂組成物
KR20010080815A (ko) * 2000-01-17 2001-08-25 윤종용 감광성 중합체 및 이를 포함하는 화학 증폭형포토레지스트 조성물
KR100373962B1 (ko) 1998-12-28 2003-02-26 니혼유시 가부시기가이샤 폴리헤미아세탈에스테르수지를 함유하는 열경화성 조성물 및 분체형 열경화성 조성물
JP2010237413A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Dainippon Printing Co Ltd 感光性樹脂組成物、及びパターン形成方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5523125A (en) * 1978-08-07 1980-02-19 Toray Ind Inc Copolymerized polyethylene terephthalate composition
US5672675A (en) * 1994-07-13 1997-09-30 Alliedsignal, Inc. Vinyl ether-terminated polyester oligomer stabilizers for vinyl ether-based coating systems
DE69614206T2 (de) * 1995-09-12 2002-05-16 Mitsubishi Chem Corp Elektrophotographischer Photorezeptor
TW550439B (en) * 1997-07-01 2003-09-01 Ciba Sc Holding Ag New oxime sulfonates as latent acids and compositions and photoresists comprising said oxime sulfonates
US20050085658A1 (en) * 1999-10-25 2005-04-21 Geiger Eric J. Phthalic anhydride based polyester-ether polyols and double metal cyanide catalyst system for preparing same
ES2375471T3 (es) * 2001-07-26 2012-03-01 Basf Se Composición de resina fotosensible.
US7091157B2 (en) * 2003-02-26 2006-08-15 Eastman Kodak Company Image recording element comprising extrudable polyester-containing image-receiving layer
KR100940565B1 (ko) 2003-02-28 2010-02-03 삼성전자주식회사 Ｌｃｄ용 포토레지스트 조성물
WO2004113416A1 (ja) * 2003-06-23 2004-12-29 Orient Chemical Industries, Ltd. 反応性ケイ素含有基を有するポリカーボネート又はポリエステル、および有機・無機ハイブリッド高分子材料
KR20080084838A (ko) * 2005-12-21 2008-09-19 다이셀 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 폴리에스테르계 수지 조성물 및 성형체
KR101054158B1 (ko) 2006-07-06 2011-08-03 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 포지티브형 레지스트 조성물 및 패턴 형성 방법
US7517635B2 (en) * 2006-08-25 2009-04-14 Central Glass Company, Limited Polyester compound and resist material using the same
JP4957497B2 (ja) * 2007-02-08 2012-06-20 日油株式会社 ポリヘミアセタールエステル、硬化樹脂用組成物及び硬化樹脂の分解方法
JP2009120765A (ja) * 2007-11-16 2009-06-04 Mitsubishi Gas Chem Co Inc ポリエステル樹脂の製造方法
JP2009263441A (ja) * 2008-04-23 2009-11-12 Nof Corp 分解性硬化樹脂
US8168367B2 (en) 2008-07-11 2012-05-01 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Resist composition and patterning process
JP5387601B2 (ja) 2010-03-24 2014-01-15 信越化学工業株式会社 アセタール化合物、高分子化合物、レジスト材料及びパターン形成方法
US20110256406A1 (en) * 2011-01-13 2011-10-20 Sabic Innovative Plastics Ip B.V. Laser Weldable Thermoplastic Polyester Composition

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100373962B1 (ko) 1998-12-28 2003-02-26 니혼유시 가부시기가이샤 폴리헤미아세탈에스테르수지를 함유하는 열경화성 조성물 및 분체형 열경화성 조성물
JP2000298344A (ja) 1999-04-13 2000-10-24 Taiyo Ink Mfg Ltd ポジ型感光性樹脂組成物
KR20010080815A (ko) * 2000-01-17 2001-08-25 윤종용 감광성 중합체 및 이를 포함하는 화학 증폭형포토레지스트 조성물
JP2010237413A (ja) 2009-03-31 2010-10-21 Dainippon Printing Co Ltd 感光性樹脂組成物、及びパターン形成方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20140064529A (ko) 2014-05-28
US9023582B2 (en) 2015-05-05
US20140141372A1 (en) 2014-05-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102052032B1 (ko) 레지스트 적용에서 광산 발생제로서의 술폰산 유도체 화합물
TWI635126B (zh) 圖案形成方法、感光化射線性或感放射線性樹脂組成物、及抗蝕劑膜、以及使用其的電子元件的製造方法及電子元件
JP4996678B2 (ja) 湿式現像可能な底面反射防止膜組成物及びその使用方法
TWI354868B (en) Novel positive photosensitive resin compositions
US8334088B2 (en) Functionalized carbosilane polymers and photoresist compositions containing the same
TWI553001B (zh) 酸產生劑及含該酸產生劑之光阻劑
WO2017137142A1 (en) A polymer, composition, forming sacrificial layer and method for semiconductor device therewith
EP2998297A1 (en) Photo-acid generating compounds, compositions comprising said compounds, composite and process for making said composite as well as uses of said compounds
KR101821643B1 (ko) 화학 증폭 포지티브형 레지스트 재료 및 패턴 형성 방법
US6696216B2 (en) Thiophene-containing photo acid generators for photolithography
JP5621755B2 (ja) 化学増幅ポジ型レジスト材料及びパターン形成方法
EP3182203A1 (en) A combination of nit derivatives with sensitizers
JP6261285B2 (ja) 積層体、有機半導体製造用キットおよび有機半導体製造用レジスト組成物
Wang et al. Molecular glass resists based on tetraphenylsilane derivatives: Effect of protecting ratios on advanced lithography
KR101482631B1 (ko) 고분자, 상기 고분자를 포함한 레지스트 조성물 및 상기 레지스트 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법
WO2010104074A1 (ja) 側鎖にアセタール構造を有するポリマーを含むレジスト下層膜形成組成物及びレジストパターンの形成方法
US6319650B1 (en) High resolution crosslinkable photoresist composition, compatable with high base concentration aqueous developers method and for use thereof
CN110283274B (zh) 能够得到90nm以下Trench及Hole图形的ArF光刻胶及其制备方法与应用
JPWO2018163602A1 (ja) メッキ造形物の製造方法、及びメッキ造形物製造用感光性樹脂組成物
JP3674243B2 (ja) レジストパターン形成方法
JP5534205B2 (ja) 感光性レジスト下層膜形成組成物及びレジストパターンの形成方法
KR20090069875A (ko) 산-확산 조절용 염 및 그를 포함하는 포토레지스트 조성물
KR20100086953A (ko) 산 전사용 조성물, 산 전사용 막 및 패턴 형성 방법
US20070231736A1 (en) Bottom antireflective coating composition and method for use thereof
US20090081598A1 (en) Functionalized carbosilane polymers and photoresist compositions containing the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180102

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190102

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191223

Year of fee payment: 6