KR101757809B1 - Monomer for hardmask composition and hardmask composition including the monomer and method of forming patterns using the hardmask composition - Google Patents

Monomer for hardmask composition and hardmask composition including the monomer and method of forming patterns using the hardmask composition Download PDF

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Abstract

하기 화학식 1로 표현되는 하드마스크 조성물용 모노머, 상기 모노머를 포함하는 하드마스크 조성물 및 상기 하드마스크 조성물을 사용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다.
[화학식 1]

Figure 112014066572331-pat00035

상기 화학식 1에서,
T, R1, R2 및 R3의 정의는 명세서에 기재된 바와 같다.A hard mask composition comprising the monomer, and a pattern forming method using the hard mask composition.
[Chemical Formula 1]
Figure 112014066572331-pat00035

In Formula 1,
T, R 1 , R 2 and R 3 are as defined in the specification.

Description

모노머, 상기 모노머를 포함하는 하드마스크 조성물 및 상기 하드마스크 조성물을 사용하는 패턴형성방법{MONOMER FOR HARDMASK COMPOSITION AND HARDMASK COMPOSITION INCLUDING THE MONOMER AND METHOD OF FORMING PATTERNS USING THE HARDMASK COMPOSITION}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hard mask composition comprising a monomer, a monomer, and the monomer, and a pattern forming method using the hard mask composition. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

모노머, 상기 모노머를 포함하는 하드마스크 조성물 및 상기 하드마스크 조성물을 사용하는 패턴형성방법에 관한 것이다.A monomer, a hard mask composition comprising the monomer, and a pattern forming method using the hard mask composition.

최근 반도체 산업은 수백 나노미터 크기의 패턴에서 수 내지 수십 나노미터 크기의 패턴을 가지는 초미세 기술로 발전하고 있다.  이러한 초미세 기술을 실현하기 위해서는 효과적인 리쏘그래픽 기법이 필수적이다. BACKGROUND ART [0002] In recent years, the semiconductor industry has developed into an ultrafine technology having a pattern of a few to a few nanometers in a pattern of a size of several hundred nanometers. Effective lithographic techniques are essential to realize this ultrafine technology.

전형적인 리쏘그래픽 기법은 반도체 기판 위에 재료층을 형성하고 그 위에 포토레지스트 층을 코팅하고 노광 및 현상을 하여 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 재료층을 식각하는 과정을 포함한다.A typical lithographic technique involves forming a material layer on a semiconductor substrate, coating a photoresist layer thereon, exposing and developing the photoresist layer to form a photoresist pattern, and etching the material layer using the photoresist pattern as a mask do.

근래, 형성하고자 하는 패턴의 크기가 감소함에 따라 상술한 전형적인 리쏘그래픽 기법만으로는 양호한 프로파일을 가진 미세 패턴을 형성하기 어렵다. 이에 따라 식각하고자 하는 재료층과 포토레지스트 층 사이에 일명 하드마스크 층(hardmask layer)이라고 불리는 층을 형성하여 미세 패턴을 형성할 수 있다.In recent years, as the size of a pattern to be formed decreases, it is difficult to form a fine pattern having a good profile only by the typical lithographic technique described above. Accordingly, a layer called a hardmask layer may be formed between the material layer to be etched and the photoresist layer to form a fine pattern.

하드마스크 층은 선택적 식각 과정을 통하여 포토레지스트의 미세 패턴을 재료 층으로 전사해주는 중간막으로서 역할을 한다.  따라서 하드마스크 층은 다중 식각 과정 동안 견딜 수 있도록 내식각성이 요구된다. The hard mask layer acts as an interlayer to transfer the fine pattern of the photoresist to the material layer through the selective etching process. Therefore, the hard mask layer is required to exhibit erosion-awareness so as to withstand the multiple etching process.

한편, 근래 하드마스크 층은 화학기상증착 방법 대신 스핀-온 코팅(spin-on coating) 방법으로 형성하는 것이 제안되었다.  스핀-온 코팅 방법은 공정이 용이할 뿐만 아니라 갭-필(gap-fill) 특성 및 평탄화 특성을 개선할 수 있다. Meanwhile, it has recently been proposed that the hard mask layer is formed by a spin-on coating method instead of the chemical vapor deposition method. The spin-on coating method is not only easy to process but also can improve gap-fill and planarization properties.

그러나, 일반적으로 스핀-코팅 기법에 의해 도포 되는 하드마스크 층은 화학적 또는 물리적 증착 방법으로 형성된 하드마스크 층과 비교하여 식각 선택성이 좋지 않은 경향이 있다.However, the hard mask layer, which is generally applied by a spin-coating technique, tends to have poor etch selectivity as compared to a hard mask layer formed by a chemical or physical deposition method.

일 구현예는 식각 선택성이 우수한 하드마스크 조성물용 모노머를 제공한다.One embodiment provides a monomer for a hard mask composition that is excellent in etch selectivity.

다른 구현예는 상기 모노머를 포함하는 하드마스크 조성물을 제공한다.Another embodiment provides a hardmask composition comprising the monomer.

또 다른 구현예는 상기 하드마스크 조성물을 사용한 패턴 형성 방법을 제공한다.Another embodiment provides a method of pattern formation using the hardmask composition.

일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 하드마스크 조성물용 모노머를 제공한다.According to one embodiment, there is provided a monomer for a hard mask composition represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014066572331-pat00001
Figure 112014066572331-pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

T는 트리아진 또는 트리아진 유도체이고,T is a triazine or triazine derivative,

R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 산소 원자, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기, 또는 이들의 조합을 하나 또는 2 이상 가지는 기이다. R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, an oxygen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, Is one or two or more.

단, R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함한다. Provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 includes a substituted or unsubstituted aryl group.

상기 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 적어도 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함할 수 있다.At least one of R 1 , R 2 and R 3 may include at least two substituted or unsubstituted aryl groups.

상기 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기는 C1 내지 C6 히드록시알킬렌, C1 내지 C6의 치환 또는 비치환된 아미노알킬렌, C1 내지 C6 할로겐화 알킬렌 또는 이들의 조합에 의해 서로 연결될 수 있다. The two substituted or unsubstituted aryl groups may be connected to each other by a C1 to C6 hydroxyalkylene, a C1 to C6 substituted or unsubstituted aminoalkylene, a C1 to C6 halogenated alkylene, or a combination thereof.

상기 모노머의 상기 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.At least one of R 1 , R 2 and R 3 of the monomer may be represented by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Figure 112014066572331-pat00002
Figure 112014066572331-pat00002

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

X 및 Y는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로 알킬기, 또는 이들의 조합이고,X and Y are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cyclo A substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkyl group, or a combination thereof,

M은 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 또는 이들의 조합이고,M is a hydroxy group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, or a combination thereof,

O는 산소 원자이고,O is an oxygen atom,

n은 0 또는 1이다.n is 0 or 1;

단, 상기 X 및 Y 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기다.Provided that at least one of X and Y is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl.

상기 X 및 Y 중 적어도 하나는 하기 그룹 1에서 선택된 어느 하나일 수 있다.And at least one of X and Y may be any one selected from the following Group 1.

[그룹 1][Group 1]

Figure 112014066572331-pat00003
Figure 112014066572331-pat00003

상기 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기는 트리아진을 포함할 수 있다.The substituted or unsubstituted heteroaryl group may include triazine.

상기 모노머는 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표현될 수 있다.The monomer may be represented by any one of the following formulas (3) to (5).

[화학식 3](3)

Figure 112014066572331-pat00004
Figure 112014066572331-pat00004

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112014066572331-pat00005
Figure 112014066572331-pat00005

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112014066572331-pat00006
Figure 112014066572331-pat00006

상기 화학식 3 내지 5에서,In the above formulas 3 to 5,

T는 트리아진 또는 트리아진 유도체이고, T is a triazine or triazine derivative,

A1 내지 A18은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,A 1 to A 18 each independently represent a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group,

M1 내지 M7은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 이들의 조합이고,M 1 to M 7 each independently represent a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a combination thereof,

O는 산소 원자이다.O is an oxygen atom.

상기 모노머는 800 내지 5000의 분자량을 가질 수 있다.The monomer may have a molecular weight of 800 to 5000.

다른 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 모노머 및 용매를 포함하는 하드마스크 조성물을 제공한다.According to another embodiment, there is provided a hard mask composition comprising a monomer represented by the following general formula (1) and a solvent.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014066572331-pat00007
Figure 112014066572331-pat00007

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

T는 트리아진 또는 트리아진 유도체이고, T is a triazine or triazine derivative,

R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 산소 원자, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기, 또는 이들의 조합을 하나 또는 2 이상 가지는 기이다. R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, an oxygen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, Is one or two or more.

단, R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함한다.Provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 includes a substituted or unsubstituted aryl group.

상기 모노머는 상기 하드마스크 조성물의 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.The monomer may be included in an amount of about 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the hard mask composition.

또 다른 구현예에 따르면, 기판 위에 재료 층을 제공하는 단계, 상기 재료 층 위에 상기 하드마스크 조성물을 적용하는 단계, 상기 하드마스크 조성물을 열처리하여 하드마스크 층을 형성하는 단계, 상기 하드마스크 층 위에 실리콘 함유 박막층을 형성하는 단계, 상기 실리콘 함유 박막층 위에 포토레지스트 층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트 층을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 실리콘 함유 박막층 및 상기 하드마스크 층을 선택적으로 제거하고 상기 재료 층의 일부를 노출하는 단계, 그리고 상기 재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법을 제공한다.According to another embodiment, there is provided a method of manufacturing a hard mask, comprising the steps of providing a layer of material on a substrate, applying the hard mask composition on the material layer, heat treating the hard mask composition to form a hard mask layer, Containing thin film layer; forming a photoresist layer on the silicon-containing thin film layer; exposing and developing the photoresist layer to form a photoresist pattern; Selectively removing the hard mask layer and exposing a portion of the material layer, and etching the exposed portion of the material layer.

상기 하드마스크 조성물을 적용하는 단계는 스핀-온 코팅 방법으로 수행할 수 있다.The step of applying the hard mask composition may be performed by a spin-on coating method.

상기 하드마스크 층을 형성하는 단계는 100℃ 내지 500℃에서 열처리하는 단계를 포함할 수 있다. The step of forming the hard mask layer may include a heat treatment at 100 ° C to 500 ° C.

내식각성이 우수하면서도 갭-필 특성 및 평탄화 특성 또한 확보할 수 있다.It is possible to secure the gap-fill property and the planarization property while being excellent in corrosion resistance and awakening.

이하, 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 알콕시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30의 아릴알킬기, C1 내지 C4의 알콕시기, C1 내지 C20의 헤테로알킬기, C3 내지 C20의 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15의 사이클로알키닐기, C2 내지 C30 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.Unless otherwise defined herein, "substituted" means that the hydrogen atom in the compound is a halogen atom (F, Br, Cl, or I), a hydroxy group, an alkoxy group, a nitro group, a cyano group, an amino group, A thio group, an ester group, a carboxyl group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, a phosphoric acid or a salt thereof, a C1 to C20 alkyl group, a C2 to C20 alkenyl group, a cyano group, A C3 to C30 cycloalkyl group, a C3 to C30 cycloalkyl group, a C2 to C20 alkynyl group, a C6 to C30 aryl group, a C7 to C30 arylalkyl group, a C1 to C4 alkoxy group, a C1 to C20 heteroalkyl group, a C3 to C20 heteroarylalkyl group, Substituted with a substituent selected from the group consisting of a cycloalkenyl group, a C6 to C15 cycloalkynyl group, a C2 to C30 heterocycloalkyl group, and combinations thereof.

또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1 내지 3개 함유한 것을 의미한다.In addition, unless otherwise defined herein, "hetero" means containing 1 to 3 heteroatoms selected from N, O, S and P.

이하 일 구현예에 따른 하드마스크 조성물용 모노머를 설명한다.The monomers for the hard mask composition according to one embodiment will be described below.

일 구현예에 따른 하드마스크 조성물용 모노머는 하기 화학식 1로 표현될 수 있다.The monomer for a hard mask composition according to one embodiment may be represented by the following formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014066572331-pat00008
Figure 112014066572331-pat00008

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

T는 트리아진 또는 트리아진 유도체이고,T is a triazine or triazine derivative,

R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 산소 원자, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기, 또는 이들의 조합을 하나 또는 2 이상 가지는 기이다.R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, an oxygen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, Is one or two or more.

단, R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함한다.Provided that at least one of R 1 , R 2 and R 3 includes a substituted or unsubstituted aryl group.

상기 모노머는 트리아진을 코어로 하여 상기 코어에 3개의 치환기가 연결된 구조를 가진다. 상기 3개의 치환기(R1, R2 및 R3)는 적어도 하나의 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함하며 이에 따라 내식각성 및 내열성을 확보할 수 있다. The monomer has a structure in which triazine is used as a core and three substituents are connected to the core. The three substituents (R 1 , R 2, and R 3 ) include at least one substituted or unsubstituted aryl group, thereby ensuring corrosion resistance and heat resistance.

상기 치환 또는 비치환된 아릴기의 탄소 수는 원칙적으로 제한되지 않으며, 예컨대 C6 내지 C50, C6 내지 C40, 또는 C6 내지 C30일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 상기 치환 또는 비치환된 아릴기는 치환 또는 비치환된 다환 방향족 고리기일 수 있다.The number of carbon atoms of the substituted or unsubstituted aryl group is not limited in principle, and may be, for example, C6 to C50, C6 to C40, or C6 to C30, but is not limited thereto. For example, the substituted or unsubstituted aryl group may be a substituted or unsubstituted polycyclic aromatic ring group.

예를 들어 3개의 치환기(R1, R2 및 R3)는 치환 또는 비치환된 아릴기와 히드록시기의 조합일 수 있으며, 예컨대 벤젠, 피렌, 및 히드록시기의 조합일 수 있다.For example three substituents (R 1, R 2 and R 3) is May be a combination of a substituted or unsubstituted aryl group and a hydroxy group, and may be, for example, a combination of benzene, pyrene, and a hydroxy group.

상기 3개의 치환기(R1, R2 및 R3)는 적어도 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함할 수 있으며, 이 중 하나는 치환 또는 비치환된 다환 방향족 고리기일 수 있다.The three substituents (R 1, R 2 and R 3) is And may include at least two substituted or unsubstituted aryl groups, one of which may be a substituted or unsubstituted polycyclic aromatic ring group.

이 때, 상기 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기는 C1 내지 C6 히드록시알킬렌, C1 내지 C6의 치환 또는 비치환된 아미노 알킬렌, C1 내지 C6 할로겐화 알킬렌 또는 이들의 조합에 의해 서로 연결될 수 있다. 이에 따라 용해도를 더욱 개선시켜 스핀-온 코팅 방법으로 효과적으로 형성할 수 있을 뿐만 아니라 소정의 패턴을 가지는 하부막 위에 스핀-온 코팅 방법으로 형성될 때 패턴들 사이의 갭을 채울 수 있는 갭-필 특성 및 평탄화 특성 또한 우수하다. The two substituted or unsubstituted aryl groups may be connected to each other by a C1 to C6 hydroxyalkylene, C1 to C6 substituted or unsubstituted aminoalkylene, C1 to C6 halogenated alkylene, or a combination thereof . As a result, the solubility can be further improved to effectively form a spin-on coating method, and a gap-fill characteristic capable of filling a gap between patterns when formed by a spin-on coating method on a lower film having a predetermined pattern And the planarizing property are also excellent.

상술한 바와 같이 상기 모노머는 코어에 트리아진 구조를 가지며, 이에 따라 식각 선택성을 더욱 향상시킬 수 있다. 상기 3개의 치환기(R1, R2 및 R3)가 트리아진에 연결되는 위치는 제한되지 않으며, 예컨대 1, 3, 5-트리아진일 수 있다.As described above, the monomer has a triazine structure in the core, and thus the etching selectivity can be further improved. The position where the three substituents (R 1 , R 2 and R 3 ) are connected to the triazine is not limited, and may be, for example, 1,3,5-triazine.

상기 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 예컨대 하기 화학식 2로 표현될 수 있다.At least one of R 1 , R 2 and R 3 may be represented, for example, by the following formula (2).

[화학식 2](2)

Figure 112014066572331-pat00009
Figure 112014066572331-pat00009

상기 화학식 2에서,In Formula 2,

X 및 Y는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로 알킬기, 또는 이들의 조합이고,X and Y are each independently a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cyclo A substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkyl group, or a combination thereof,

M은 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 또는 이들의 조합이고,M is a hydroxy group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, or a combination thereof,

O는 산소 원자이고,O is an oxygen atom,

n은 0 또는 1이다.n is 0 or 1;

단, 상기 X 및 Y 중 적어도 하나는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이며, 예컨대 하기 그룹 1에서 선택될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Provided that at least one of X and Y is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group such as, but not limited to, the following group 1.

[그룹 1][Group 1]

Figure 112014066572331-pat00010
Figure 112014066572331-pat00010

상기 치환기(R1, R2 및 R3) 중 어느 하나는 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기를 포함할 수 있으며, 예컨대 트리아진을 포함할 수 있다.Any one of the substituents (R 1 , R 2, and R 3 ) may include a substituted or unsubstituted heteroaryl group, and may include, for example, triazine.

한편, 상기 모노머는 예컨대 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표현될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Meanwhile, the monomer may be represented by any one of the following formulas (3) to (5), but is not limited thereto.

[화학식 3](3)

Figure 112014066572331-pat00011
Figure 112014066572331-pat00011

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure 112014066572331-pat00012
Figure 112014066572331-pat00012

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure 112014066572331-pat00013
Figure 112014066572331-pat00013

상기 화학식 3 내지 5에서,In the above formulas 3 to 5,

T는 트리아진 또는 트리아진 유도체이고, T is a triazine or triazine derivative,

A1 내지 A18은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,A 1 to A 18 each independently represent a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group,

M1 내지 M7은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 이들의 조합이고,M 1 to M 7 each independently represent a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a combination thereof,

O는 산소 원자이다.O is an oxygen atom.

상기 모노머는 약 800 내지 5000의 분자량을 가질 수 있다. 상기 범위의 분자량을 가짐으로써 고탄소 함량의 상기 모노머가 용매에 대한 우수한 용해도를 가지게 되며 스핀-온 코팅에 의한 양호한 박막을 얻을 수 있다.The monomer may have a molecular weight of about 800 to 5,000. By having a molecular weight in the above range, the monomer having a high carbon content has a good solubility in a solvent, and a good thin film by spin-on coating can be obtained.

이하 일 구현예에 따른 하드마스크 조성물에 대하여 설명한다.The hard mask composition according to one embodiment will be described below.

일 구현예에 따른 하드마스크 조성물은 상술한 모노머 및 용매를 포함한다.The hard mask composition according to one embodiment comprises the above-mentioned monomers and a solvent.

상기 모노머는 전술한 바와 같으며, 1종의 모노머가 단독으로 포함될 수도 있고 2종 이상의 모노머가 혼합되어 포함될 수도 있다.The above-mentioned monomers are as described above, and one kind of monomers may be contained singly or two or more kinds of monomers may be mixed and contained.

한편, 상기 용매는 상기 모노머에 대한 충분한 용해성 또는 분산성을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 디아세테이트, 메톡시 프로판디올, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 부틸에테르, 트리(에틸렌글리콜)모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 사이클로헥사논, 에틸락테이트, 감마-부티로락톤, 메틸피롤리돈, 아세틸아세톤 및 에틸 3-에톡시프로피오네이트에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.On the other hand, the solvent is not particularly limited as long as it has sufficient solubility or dispersibility in the monomer. Examples of the solvent include propylene glycol, propylene glycol diacetate, methoxypropanediol, diethylene glycol, diethylene glycol butyl ether, ) Monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, ethyl lactate, gamma-butyrolactone, methylpyrrolidone,   Acetyl acetone, and ethyl 3-ethoxypropionate.

상기 모노머는 상기 하드마스크 조성물 총 함량에 대하여 약 0.1 내지 30 중량%로 포함될 수 있다.  상기 모노머가 상기 범위로 포함됨으로써 목적하고자 하는 두께의 박막으로 코팅 할 수 있다.The monomer may be included in an amount of about 0.1 to 30% by weight based on the total content of the hard mask composition. By incorporating the monomer in the above range, it can be coated with a thin film having a desired thickness.

상기 하드마스크 조성물은 추가적으로 계면 활성제를 더 포함할 수 있다.The hard mask composition may further comprise a surfactant.

상기 계면 활성제는 예컨대 알킬벤젠설폰산 염, 알킬피리디늄 염, 폴리에틸렌글리콜, 제4 암모늄 염 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The surfactant may be, for example, an alkylbenzenesulfonate, an alkylpyridinium salt, a polyethylene glycol, or a quaternary ammonium salt, but is not limited thereto.

상기 계면 활성제는 상기 하드마스크 조성물 100 중량부에 대하여 약 0.001 내지 3 중량부로 포함될 수 있다.  상기 범위로 포함함으로써 하드마스크 조성물의 광학적 특성을 변경시키지 않으면서 용해도를 확보할 수 있다.The surfactant may be included in an amount of about 0.001 to 3 parts by weight based on 100 parts by weight of the hard mask composition. By including it in the above range, the solubility can be secured without changing the optical properties of the hard mask composition.

이하 상술한 하드마스크 조성물을 사용하여 패턴을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of forming a pattern using the hard mask composition described above will be described.

일 구현예에 따른 패턴 형성 방법은 기판 위에 재료 층을 제공하는 단계, 상기 재료 층 위에 상술한 모노머 및 용매를 포함하는 하드마스크 조성물을 적용하는 단계, 상기 하드마스크 조성물을 열처리하여 하드마스크 층을 형성하는 단계, 상기 하드마스크 층 위에 실리콘 함유 박막층을 형성하는 단계, 상기 실리콘 함유 박막층 위에 포토레지스트 층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트 층을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 실리콘 함유 박막층 및 상기 하드마스크 층을 선택적으로 제거하고 상기 재료 층의 일부를 노출하는 단계, 그리고 상기 재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계를 포함한다.A patterning method according to one embodiment includes the steps of providing a layer of material on a substrate, applying a hard mask composition comprising the above-mentioned monomers and a solvent on the material layer, heat treating the hard mask composition to form a hard mask layer Containing thin film layer on the hard mask layer; forming a photoresist layer on the silicon-containing thin film layer; exposing and developing the photoresist layer to form a photoresist pattern; Selectively removing the silicon-containing thin film layer and the hard mask layer using a mask to expose a portion of the material layer, and etching the exposed portion of the material layer.

상기 기판은 예컨대 실리콘웨이퍼, 유리 기판 또는 고분자 기판일 수 있다.The substrate may be, for example, a silicon wafer, a glass substrate, or a polymer substrate.

상기 재료 층은 최종적으로 패턴하고자 하는 재료이며, 예컨대 알루미늄, 구리 등과 같은 금속층, 실리콘과 같은 반도체 층 또는 산화규소, 질화규소 등과 같은 절연층일 수 있다. 상기 재료 층은 예컨대 화학기상증착 방법으로 형성될 수 있다.The material layer is a material to be finally patterned and may be a metal layer such as aluminum, copper, or the like, a semiconductor layer such as silicon, or an insulating layer such as silicon oxide, silicon nitride, or the like. The material layer may be formed by, for example, a chemical vapor deposition method.

상기 하드마스크 조성물은 용액 형태로 제조되어 스핀-온 코팅(spin-on coating) 방법으로 도포될 수 있다.  이 때 상기 하드마스크 조성물의 도포 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 약 100 내지 10,000Å 두께로 도포될 수 있다.The hard mask composition may be prepared in the form of a solution and applied by a spin-on coating method. In this case, the coating thickness of the hard mask composition is not particularly limited, but may be, for example, about 100 to 10,000 A thick.

상기 하드마스크 조성물을 열처리하는 단계는 예컨대 약 100 내지 500℃에서 약 60초 내지 20분 동안 수행할 수 있다. 상기 열처리 단계에서, 상기 모노머는 자기 가교 및/또는 상호 가교 반응을 일으킬 수 있다. The step of heat-treating the hard mask composition may be performed at, for example, about 100 to 500 ° C for about 60 seconds to 20 minutes. In the heat treatment step, the monomer may cause self-crosslinking and / or cross-linking reaction.

상기 실리콘 함유 박막층은 예컨대 질화규소 또는 산화규소로 만들어질 수 있다.The silicon-containing thin film layer may be made of, for example, silicon nitride or silicon oxide.

또한 상기 포토레지스트 층을 형성하는 단계 전에 상기 실리콘 함유 박막층 상부에 바닥 반사방지 층(bottom anti-reflective coating, BARC)을 더 형성할 수도 있다.Further, a bottom anti-reflective coating (BARC) may be further formed on the silicon-containing thin film layer before the step of forming the photoresist layer.

상기 포토레지스트 층을 노광하는 단계는 예컨대 ArF, KrF 또는 EUV 등을 사용하여 수행할 수 있다.  또한 노광 후 약 100 내지 500℃에서 열처리 공정을 수행할 수 있다.The step of exposing the photoresist layer may be performed using, for example, ArF, KrF or EUV. Further, after the exposure, the heat treatment process may be performed at about 100 to 500 ° C.

상기 재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계는 식각 가스를 사용한 건식 식각으로 수행할 수 있으며, 식각 가스는 예컨대 CHF3, CF4, Cl2, BCl3 및 이들의 혼합 가스를 사용할 수 있다.The step of etching the exposed portion of the material layer may be performed by dry etching using an etching gas, and the etching gas may be, for example, CHF 3 , CF 4 , Cl 2 , BCl 3 and a mixed gas thereof.

상기 식각된 재료 층은 복수의 패턴으로 형성될 수 있으며, 상기 복수의 패턴은 금속 패턴, 반도체 패턴, 절연 패턴 등 다양할 수 있으며, 예컨대 반도체 집적 회로 디바이스 내의 다양한 패턴으로 적용될 수 있다.
The etched material layer may be formed in a plurality of patterns, and the plurality of patterns may be a metal pattern, a semiconductor pattern, an insulation pattern, or the like, and may be applied to various patterns in a semiconductor integrated circuit device, for example.

이하 실시예를 통하여 상술한 본 발명의 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 본 발명의 범위를 제한하는 것은 아니다.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to examples. The following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the invention.

모노머의Monomeric 합성 synthesis

중간체 A 합성Synthesis of intermediate A

기계교반기와 냉각관을 구비한 500mℓ의 2구 플라스크에 파이렌(pyrene) 10.1g(0.05몰), 시아누릭 클로라이드(cyanuric chloride) 9.2g (0.05몰), 및 1,2-디클로로에탄(1,2-Dichloroethane) 200g을 넣고 충분히 저어주었다. 15분 후에 상기 플라스크에 트라이클로로 알루미늄 7.3g (0.06몰)을 천천히 투입한 다음, 상온에서 12시간 동안 반응을 실시하였다. 반응 종료 후 물을 사용하여 상기 트라이클로로 알루미늄을 제거한 후 증발기로 농축하여 하기 중간체 A를 얻었다.In a 500-ml two-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a condenser, 10.1 g (0.05 mol) of pyrene, 9.2 g (0.05 mol) of cyanuric chloride and 1, 2-dichloroethane 2-Dichloroethane) was added and stirred sufficiently. After 15 minutes, 7.3 g (0.06 mol) of trichloroaluminum was slowly added to the flask, and the reaction was carried out at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, water was used to remove the trichloroaluminum and then concentrated using an evaporator to obtain Intermediate A shown below.

[중간체 A][Intermediate A]

Figure 112014066572331-pat00014

Figure 112014066572331-pat00014

중간체 B 합성Synthesis of intermediate B

기계교반기와 냉각관을 구비한 500mℓ의 2구 플라스크에 2-나프톨 14.4g(0.1몰), 시아누릭 클로라이드 9.2g (0.05몰) 및 아세톤 100g을 넣어 용해시켰다. 여기에 NaOH 2M 용액 70ml를 천천히 투입한 후, 상온에서 12시간 동안 반응을 실시하였다.  반응 종료 후 물 500ml을 첨가한 다음 여과하여 하기 중간체 B를 얻었다.14.4 g (0.1 mole) of 2-naphthol, 9.2 g (0.05 mole) of cyanuric chloride and 100 g of acetone were dissolved in a 500-ml two-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a cooling tube. 70 ml of a 2M NaOH solution was slowly added thereto, and the reaction was carried out at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, 500 ml of water was added and then filtered to obtain the following intermediate B:

[중간체 B][Intermediate B]

Figure 112014066572331-pat00015

Figure 112014066572331-pat00015

중간체 C 합성Synthesis of intermediate C

중간체 B의 합성 과정에서 시아누릭 클로라이드 대신 1,3,5-트리클로로벤젠(1,3,5-trichlorobenzene)를 사용한 것을 제외하고 같은 방법을 사용하여 하기 중간체 C를 얻었다.The following intermediate C was obtained using the same method except that 1,3,5-trichlorobenzene was used instead of cyanuric chloride in the synthesis of intermediate B:

[중간체 C][Intermediate C]

Figure 112014066572331-pat00016

Figure 112014066572331-pat00016

합성예Synthetic example 1 One

기계교반기와 냉각관을 구비한 500mℓ의 2구 플라스크에 파이렌 20.1g(0.1몰)과 메톡시 벤조일클로라이드 17.0g(0.1몰)을 200g의 디클로로에탄(1,2-Dichloroethane)에 넣고 잘 저어주었다. 15분 후에 트라이클로로 알루미늄 14.6g (0.11몰)을 천천히 투입한 다음, 상온에서 12시간 동안 반응을 실시하였다.  반응종료 후 물을 사용하여 트라이클로로 알루미늄을 제거한 후에 증발기로 농축하였다. In a 500-ml two-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a cooling tube, 20.1 g (0.1 mol) of pyrene and 17.0 g (0.1 mol) of methoxybenzoyl chloride were placed in 200 g of 1,2-dichloroethane and stirred . After 15 minutes, 14.6 g (0.11 mol) of trichloroaluminum was slowly added and the reaction was carried out at room temperature for 12 hours. After completion of the reaction, trichloroaluminum was removed using water and then concentrated using an evaporator.

상기에서 얻어진 화합물을 기계교반기와 냉각관을 구비한 500mℓ의 2구 플라스크에 넣고, 1-도데칸사이올 45.5g(0.22몰), 수산화칼륨 16.8g (0.3몰) 및 N,N-다이메틸포름아마이드 250g을 첨가한 후 130 ℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 반응물을 냉각시키고 상기 반응물을 7% 염화 수소 용액으로 pH 5 미만으로 중화한 후 형성된 침전을 메틸렌클로라이드 300g에 녹여 유기층을 분리하였다. 분리된 유기 용매층을 증발기로 농축하여 메틸이 제거된 화합물을 얻었다. The resulting compound was placed in a 500-ml two-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a cooling tube, and 45.5 g (0.22 mol) of 1-dodecan sulfate, 16.8 g (0.3 mol) of potassium hydroxide, And the mixture was stirred at 130 DEG C for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction product was cooled, and the reaction product was neutralized to pH 5 with 7% hydrogen chloride solution. The precipitate formed was dissolved in 300 g of methylene chloride, and the organic layer was separated. The separated organic solvent layer was concentrated by an evaporator to obtain a methyl-removed compound.

상기 메틸이 제거된 화합물을 다이옥세인(dioxane) 150g을 사용하여 녹이고 상기 용액을 0 ℃로 냉각시켰다. 상기 냉각된 용액에 트라이에틸아민 50g (0.5몰)을 넣은 다음, 시아누릭 클로라이드 6.1g (0.033몰)을 천천히 적하시켰다. 반응물을 실온에서 2시간 동안 교반시킨 다음, 100℃로 승온하여 8시간 반응시켰다. 반응 종결 후, 반응물을 암모늄클로라이드 용액 및 에틸 아세테이트를 이용하여 추출하였다. 추출된 용액을 감압하여 용매를 제거하여 얻어진 화합물에 테트라하이드로퓨란 160g을 첨가하여 용액을 얻었다. 상기 용액에 수소화 붕소 나트륨 16g (0.42 몰) 수용액을 천천히 첨가하여 12시간 동안 상온 교반하였다. 반응이 완결되면 7% 염화수소 용액으로 pH 5 미만까지 산성화시킨 후 에틸아세테이트로 추출하고 유기 용매를 감압하여 하기 화학식 1a로 표현되는 화합물을 얻었다.The methyl-removed compound was dissolved using 150 g of dioxane and the solution was cooled to 0 < 0 > C. To the cooled solution, 50 g (0.5 mol) of triethylamine was added, and then 6.1 g (0.033 mol) of cyanuric chloride was slowly added dropwise. The reaction mixture was stirred at room temperature for 2 hours, then heated to 100 DEG C and reacted for 8 hours. After completion of the reaction, the reaction product was extracted with ammonium chloride solution and ethyl acetate. The extracted solution was reduced in pressure to remove the solvent, and 160 g of tetrahydrofuran was added to the obtained compound to obtain a solution. An aqueous solution of 16 g (0.42 mol) of sodium borohydride was slowly added to the solution, followed by stirring at room temperature for 12 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was acidified to a pH of less than 5 with a 7% hydrogen chloride solution, extracted with ethyl acetate, and the organic solvent was reduced to obtain a compound represented by the following formula (1a).

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure 112014066572331-pat00017

Figure 112014066572331-pat00017

합성예Synthetic example 2 2

합성예 1에서 파이렌 대신 벤조퍼릴렌을 사용하고, 시아누릭 클로라이드 대신 상기 중간체 A를 사용한 것을 제외하고 동일한 방법으로 하여 하기 화학식 1b로 표현되는 화합물을 얻었다.In the same manner as in Synthesis Example 1 except that benzopyrilene was used in place of pyrene and cyanuric chloride was used instead of the intermediate A, a compound represented by the following Formula 1b was obtained.

[화학식 1b][Chemical Formula 1b]

 

Figure 112014066572331-pat00018

 
Figure 112014066572331-pat00018

합성예Synthetic example 3 3

기계교반기와 냉각관을 구비한 500mℓ의 2구 플라스크에 테레프탈로일 클로라이드 20.6g(0.1몰), 4-메톡시파이렌 47g (0.2몰) 및 1,2-다이클로로에탄 221g을 첨가하여 용액을 준비하였다. 상기 용액에 트라이클로로 알루미늄 27g(0.2몰)을 상온에서 천천히 첨가한 후 60 ℃로 승온하여 8시간 동안 교반하였다. 반응이 완결되면 메탄올에 반응 용액을 적하시켜 침전을 형성시켰다. 상기 침전을 여과하여 비스(메톡시파이레닐카르보닐)벤젠을 얻었다. 20.6 g (0.1 mol) of terephthaloyl chloride, 47 g (0.2 mol) of 4-methoxypyrene and 221 g of 1,2-dichloroethane were added to a 500-ml two-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a cooling tube, Prepared. 27 g (0.2 mol) of trichloroaluminum was added slowly to the solution at room temperature, then the temperature was raised to 60 ° C and the mixture was stirred for 8 hours. When the reaction was completed, the reaction solution was dropped into methanol to form a precipitate. The precipitate was filtered to obtain bis (methoxypyrylcarbonyl) benzene.

상기에서 얻어진 화합물에 1-도데칸사이올 91g(0.45몰), 수산화칼륨 30.3g(0.55몰) 및 N,N-다이메틸포름아마이드 250g을 첨가한 후 120 ℃에서 8시간 교반하였다. 반응이 종결된 후 반응물을 냉각시켜 7% 영화수소 용액으로 pH 5 미만까지 산성화하고 형성된 침전을 여과하여 메틸이 제거된 화합물을 얻었다. 91 g (0.45 mol) of 1-dodecan sulfate, 30.3 g (0.55 mol) of potassium hydroxide and 250 g of N, N-dimethylformamide were added to the compound obtained above, followed by stirring at 120 ° C for 8 hours. After the reaction was terminated, the reaction was cooled and acidified to pH less than 5 with 7% H 2 O. The precipitate formed was filtered off to give the methylated compound.

상기 메틸이 제거된 화합물을 다이옥세인(dioxane) 150g을 사용하여 녹이고 이 용액을 0 ℃로 냉각시켰다. 트라이에틸아민 50g (0.5몰)을 상기 냉각된 용액에 넣은 다음, 상기 중간체 B 79.9g (0.2몰)을 천천히 적하시켰다. 반응물을 100℃로 승온하여 8시간 반응시켰다. 반응 종결 후, 반응물을 암모늄클로라이드 용액 및 에틸 아세테이트를 사용하여 추출하였다. 그 후 추출된 용액을 감압하여 용매를 제거하였다. 이렇게 얻어진 화합물에 테트라하이드로퓨란 160g을 첨가하여 용액을 얻었다. 상기 용액에 수소화 붕소 나트륨 16g (0.42 몰) 수용액을 천천히 첨가하여 12시간 동안 상온 교반하였다. 반응이 완결되면 7% 염화수소 용액으로 pH 5 미만까지 산성화 시킨 후, 에틸아세테이트로 추출하고 유기 용매를 감압하여 하기 화학식 1c로 표현되는 화합물을 얻었다.The methyl-removed compound was dissolved in 150 g of dioxane, Lt; 0 > C. 50 g (0.5 mol) of triethylamine was added to the cooled solution, and then 79.9 g (0.2 mol) of the intermediate B was slowly added dropwise. The reaction was heated to 100 DEG C and reacted for 8 hours. After termination of the reaction, the reaction was extracted with ammonium chloride solution and ethyl acetate. The extracted solution was then depressurized to remove the solvent. To the compound thus obtained, 160 g of tetrahydrofuran was added to obtain a solution. An aqueous solution of 16 g (0.42 mol) of sodium borohydride was slowly added to the solution, followed by stirring at room temperature for 12 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was acidified with a 7% hydrogen chloride solution to a pH of less than 5, extracted with ethyl acetate, and the organic solvent was reduced to obtain a compound represented by the following formula 1c.

[화학식 1c][Chemical Formula 1c]

Figure 112014066572331-pat00019

Figure 112014066572331-pat00019

비교합성예Comparative Synthetic Example 1 One

합성예 1에서 시아누릭 클로라이드 대신 1,3,5-트리클로로벤젠 (1,3,5-trichlorobenzene)을 사용한 것을 제외하고 같은 방법을 사용하여 하기 화학식 6으로 표현되는 화합물을 얻었다. A compound represented by the following formula (6) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 1,3,5-trichlorobenzene was used instead of cyanuric chloride.

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure 112014066572331-pat00020

Figure 112014066572331-pat00020

비교합성예Comparative Synthetic Example 2 2

기계교반기와 냉각관을 구비한 500mℓ의 2구 플라스크에 벤조퍼릴렌 27.6g(0.1몰), 메톡시 벤조일클로라이드 17g(0.1몰) 및 디클로로에탄(1,2-Dichloroethane) 312g을 넣고 잘 저어주었다. 15분 후에 트라이클로로 알루미늄 15g (0.11몰)을 천천히 투입한 다음, 반응 용액을 상온에서 5시간 동안 반응시킨다. 반응 종료 후 물을 사용하여 트라이클로로 알루미늄을 제거한 후에 증발기로 농축하였다. 얻어진 화합물을 기계교반기와 냉각관을 구비한 500mℓ의 2구 플라스크에 넣고, 1-도데칸사이올 45g(0.23몰), 수산화칼륨 18g (0.3몰) 및 N,N-다이메틸포름아마이드 250g을 첨가한 후 130 ℃에서 5시간 동안 교반하였다. 반응 종결 후 반응물을 냉각시키고 상기 반응물을 7% 염화 수소 용액으로 pH 5 미만까지 산성화시킨 후 형성된 침전을 메틸렌클로라이드 300g에 녹여 유기층을 분리하였다. 분리된 유기 용매층을 증발기로 농축하여 메틸이 제거된 화합물을 얻었다. 상기 메틸이 제거된 화합물(0.1몰)과 히드록시 파이렌 10.9g (0.05몰)을 다이옥세인 150g을 이용하여 녹이고, 상기 용액을 0 ℃로 냉각시켰다. 트라이에틸아민 50g (0.5몰)을 냉각된 용액에 넣고, 그 후 1,3,5-트리클로로벤젠 9.1g (0.05몰)을 천천히 적하시켰다. 반응물을 실온에서 2시간 동안 교반 시킨 후, 100℃로 승온하여 8시간 반응시켰다. 반응이 종결된 반응물을 암모늄클로라이드 용액 및 에틸 아세테이트를 이용하여 추출하였다. 그 후 추출된 용액을 감압하여 용매를 제거하였다.27.6 g (0.1 mol) of benzoperylene, 17 g (0.1 mol) of methoxybenzoyl chloride and 312 g of 1,2-dichloroethane were placed in a 500-ml two-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a cooling tube. After 15 minutes, 15 g (0.11 mol) of trichloroaluminum was slowly added, and the reaction solution was reacted at room temperature for 5 hours. After completion of the reaction, trichloroaluminum was removed using water and then concentrated using an evaporator. The resulting compound was placed in a 500-ml two-necked flask equipped with a mechanical stirrer and a cooling tube, and 45 g (0.23 mol) of 1-dodecan sulfate, 18 g (0.3 mol) of potassium hydroxide and 250 g of N, N- Followed by stirring at 130 DEG C for 5 hours. After completion of the reaction, the reaction product was cooled and the reaction product was acidified with a 7% hydrogen chloride solution to a pH of less than 5. The resulting precipitate was dissolved in 300 g of methylene chloride and the organic layer was separated. The separated organic solvent layer was concentrated by an evaporator to obtain a methyl-removed compound. (0.1 mole) and 10.9 g (0.05 mole) of hydroxypyrane were dissolved in 150 g of dioxane, and the solution was treated with 0 Lt; 0 > C. 50 g (0.5 mol) of triethylamine was added to the cooled solution, and then 9.1 g (0.05 mol) of 1,3,5-trichlorobenzene was slowly dropped thereinto. The reaction was stirred at room temperature for 2 hours, then heated to 100 DEG C and reacted for 8 hours. The reaction was terminated by extraction with ammonium chloride solution and ethyl acetate. The extracted solution was then depressurized to remove the solvent.

이렇게 하여 얻어진 화합물에 테트라하이드로퓨란 160g을 첨가하여 용액을 얻었다. 상기 용액에 수소화 붕소 나트륨 16g (0.42 몰) 수용액을 천천히 첨가하여 12시간 동안 상온 교반하였다. 반응이 완결되면 7% 염화수소 용액으로 pH 5 미만까지 산성화시킨 후 에틸아세테이트로 추출하고 유기 용매를 감압하여 하기 화학식 7로 표현되는 화합물을 얻었다.To the compound thus obtained, 160 g of tetrahydrofuran was added to obtain a solution. An aqueous solution of 16 g (0.42 mol) of sodium borohydride was slowly added to the solution, followed by stirring at room temperature for 12 hours. After the reaction was completed, the reaction mixture was acidified to pH 5 with 7% hydrogen chloride solution, extracted with ethyl acetate, and the organic solvent was reduced to obtain a compound represented by the following formula (7).

[화학식 7](7)

Figure 112014066572331-pat00021

Figure 112014066572331-pat00021

비교합성예Comparative Synthetic Example 3 3

합성예 3에서 상기 중간체 B 대신 상기 중간체 C를 사용한 것을 제외하고 같은 방법을 사용하여 하기 화학식 8로 표현되는 화합물을 얻었다.A compound represented by the following formula (8) was obtained in the same manner as in Synthesis Example 3, except that Intermediate C was used instead of Intermediate B.

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure 112014066572331-pat00022

Figure 112014066572331-pat00022

하드마스크Hard mask 조성물의 제조 Preparation of composition

실시예Example 1 One

합성예 1에서 얻은 화합물을 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate, PGMEA)와 사이클로헥사논(cyclohexanone)(7:3 (v/v))의 혼합 용매 10g에 녹인 후 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다. 목적하고자 하는 두께에 따라 상기 화합물의 함량은 상기 하드마스크 조성물의 총 중량에 대하여 4.0 중량% 또는 13.0 중량%로 조절하였다.
The compound obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 10 g of a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) and cyclohexanone (7: 3 (v / v)), A composition was prepared. The content of the compound was adjusted to 4.0 wt.% Or 13.0 wt.% Based on the total weight of the hard mask composition, depending on the intended thickness.

실시예Example 2 2

합성예 1에서 얻은 화합물 대신 합성예 2에서 얻은 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하드마스크 조성물을 제조하였다.
A hard mask composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the compound obtained in Synthesis Example 1.

실시예Example 3 3

합성예 1에서 얻은 화합물 대신 합성예 3에서 얻은 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하드마스크 조성물을 제조하였다.
A hard mask composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound obtained in Synthesis Example 3 was used instead of the compound obtained in Synthesis Example 1.

비교예Comparative Example 1 One

합성예 1에서 얻은 화합물 대신 비교합성예 1에서 얻은 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하드마스크 조성물을 제조하였다.
A hard mask composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound obtained in Comparative Synthesis Example 1 was used instead of the compound obtained in Synthesis Example 1.

비교예Comparative Example 2 2

합성예 1에서 얻은 화합물 대신 비교합성예 2에서 얻은 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하드마스크 조성물을 제조하였다.
A hard mask composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound obtained in Comparative Synthesis Example 2 was used instead of the compound obtained in Synthesis Example 1.

비교예Comparative Example 3 3

합성예 1에서 얻은 화합물 대신 비교합성예 3에서 얻은 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하드마스크 조성물을 제조하였다.
A hard mask composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the compound obtained in Comparative Synthesis Example 3 was used instead of the compound obtained in Synthesis Example 1.

내식각성Awareness of corrosion 평가 evaluation

실리콘 웨이퍼 위에 실시예 1 내지 3과 비교예 1 내지 3에 따른 하드마스크 조성물을 스핀-온 코팅한 후 핫플레이트 위에서 400℃로 90초간 열처리하여 두께 4,000 Å의 박막을 형성하였다. The hard mask composition according to Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was spin-on coated on a silicon wafer and then heat-treated at 400 DEG C for 90 seconds on a hot plate to form a thin film having a thickness of 4,000 ANGSTROM.

이어서 상기 박막에 N2/O2 혼합 가스 및 CFx 가스를 사용하여 각각 60초 및 100초 동안 건식 식각한 후 박막의 두께를 다시 측정하였다. 건식 식각 전후의 박막의 두께와 식각 시간으로부터 하기 계산식 1에 의해 식각율(bulk etch rate, BER)을 계산하였다. 상기 박막 두께는 K-MAC社의 박막두께측정기를 이용하여 측정하였다.Subsequently, the thin film was dry-etched for 60 seconds and 100 seconds using N 2 / O 2 mixed gas and CF x gas, and then the thickness of the thin film was measured again. The bulk etch rate (BER) was calculated from the thickness and etch time of the thin film before and after dry etching according to the following equation. The thickness of the thin film was measured using a thin film thickness meter of K-MAC.

[계산식 1][Equation 1]

(초기 박막 두께 - 식각 후 박막 두께)/식각 시간 (Å/s)(Initial thin film thickness - thin film thickness after etching) / etching time (Å / s)

그 결과는 표 1과 같다.The results are shown in Table 1.

식각율(CFx, Å/s)The etching rate (CF x , Å / s) 식각율(N2/O2, Å/s)The etching rate (N 2 / O 2 , Å / s) 비교예 1Comparative Example 1 27.2127.21 23.523.5 실시예 1Example 1 25.4225.42 18.1218.12 비교예 2Comparative Example 2 26.0226.02 22.4622.46 실시예 2Example 2 23.3523.35 16.7416.74 비교예 3Comparative Example 3 26.5426.54 24.2324.23 실시예 3Example 3 22.8622.86 14.4614.46

표 1을 참고하면, 실시예 1 내지 3에 따른 하드마스크 조성물로부터 형성된 박막은 비교예 1 내지 3에 따른 하드마스크 조성물로부터 형성된 박막과 비교하여 식각 가스에 대한 충분한 내식각성이 있어서 낮은 식각율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.
Referring to Table 1, the thin films formed from the hard mask compositions according to Examples 1 to 3 had a sufficient etch resistance to the etching gas as compared with the thin films formed from the hard mask composition according to Comparative Examples 1 to 3, .

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, And falls within the scope of the invention.

Claims (20)

하기 화학식 1로 표현되는 하드마스크 조성물용 모노머:
[화학식 1]
Figure 112017035778619-pat00023

상기 화학식 1에서,
T는 트리아진 또는 트리아진 구조를 포함하는 기이고,
R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 산소 원자, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기, 또는 이들의 조합을 하나 또는 2 이상 가지는 기이고,
상기 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 적어도 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함하고,
상기 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기는 C1 내지 C6 히드록시알킬렌, C1 내지 C6의 치환 또는 비치환된 아미노 알킬렌, C1 내지 C6 할로겐화 알킬렌 또는 이들의 조합에 의해 연결된다.
A monomer for a hard mask composition represented by Formula 1:
[Chemical Formula 1]
Figure 112017035778619-pat00023

In Formula 1,
T is a group containing a triazine or triazine structure,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, an oxygen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, Is a group having one or two or more combinations of
At least one of R 1 , R 2 and R 3 includes at least two substituted or unsubstituted aryl groups,
The two substituted or unsubstituted aryl groups are connected by C1 to C6 hydroxyalkylene, C1 to C6 substituted or unsubstituted aminoalkylene, C1 to C6 halogenated alkylene, or a combination thereof.
삭제delete 삭제delete 제1항에서,
상기 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표현되는 하드마스크 조성물용 모노머:
[화학식 2]
Figure 112017035778619-pat00024

상기 화학식 2에서,
X는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로 알킬렌기, 또는 이들의 조합이고,
Y는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로 알킬기, 또는 이들의 조합이고,
M은 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 또는 이들의 조합이고,
O는 산소 원자이고,
n은 0 또는 1이다.
단, 상기 X 및 Y 는 하기 (i) 및 (ii) 중 적어도 하나를 만족한다:
(i) 상기 X는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이다:
(ii) 상기 Y는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이다.
The method of claim 1,
At least one of R < 1 >, R < 2 > and R < 3 >
(2)
Figure 112017035778619-pat00024

In Formula 2,
X is independently a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cyclo A substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroarylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, or a combination thereof,
Y is independently a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkenyl group , A substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkyl group, or a combination thereof,
M is a hydroxy group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, or a combination thereof,
O is an oxygen atom,
n is 0 or 1;
Provided that X and Y satisfy at least one of the following (i) and (ii):
(i) X is a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group;
(ii) Y is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
제4항에서,
상기 X 및 Y 중 적어도 하나는 하기 그룹 1에서 선택된 어느 하나인 하드마스크 조성물용 모노머:
[그룹 1]
Figure 112014066572331-pat00025
5. The method of claim 4,
Wherein at least one of X and Y is any one selected from the following Group 1:
[Group 1]
Figure 112014066572331-pat00025
제1항에서,
상기 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기는 트리아진을 포함하는 하드마스크 조성물용 모노머.
The method of claim 1,
Wherein the substituted or unsubstituted heteroaryl group comprises triazine.
제1항에서,
하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표현되는 하드마스크 조성물용 모노머:
[화학식 3]
Figure 112017035778619-pat00026

[화학식 4]
Figure 112017035778619-pat00027

[화학식 5]
Figure 112017035778619-pat00028

상기 화학식 3 내지 5에서,
T는 트리아진 또는 트리아진 구조를 포함하는 기이고,
A1, A2, A3, A8, A9 및 A14 내지 A16은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
A4, A5, A6, A7, A10, A11, A12, A13, A17 및 A18은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
M1 내지 M7은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 이들의 조합이고,
O는 산소 원자이다.
The method of claim 1,
A monomer for a hard mask composition represented by any one of the following formulas (3) to (5):
(3)
Figure 112017035778619-pat00026

[Chemical Formula 4]
Figure 112017035778619-pat00027

[Chemical Formula 5]
Figure 112017035778619-pat00028

In the above formulas 3 to 5,
T is a group containing a triazine or triazine structure,
A 1 , A 2 , A 3 , A 8 , A 9 and A 14 to A 16 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group,
A 4 , A 5 , A 6 , A 7 , A 10 , A 11 , A 12 , A 13 , A 17 and A 18 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group,
M 1 to M 7 each independently represent a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a combination thereof,
O is an oxygen atom.
제1항에서,
상기 모노머는 800 내지 5000의 분자량을 가지는 하드마스크 조성물용 모노머.
The method of claim 1,
Wherein the monomer has a molecular weight of from 800 to 5,000.
하기 화학식 1로 표현되는 모노머, 그리고
용매
를 포함하는 하드마스크 조성물:
[화학식 1]
Figure 112017035778619-pat00029

상기 화학식 1에서,
T는 트리아진 또는 트리아진 구조를 포함하는 기이고,
R1, R2 및 R3은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 산소 원자, 치환 또는 비치환된 아릴기, 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기, 또는 이들의 조합을 하나 또는 2 이상 가지는 기이고,
상기 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 적어도 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기를 포함하고,
상기 2개의 치환 또는 비치환된 아릴기는 C1 내지 C6 히드록시알킬렌, C1 내지 C6의 치환 또는 비치환된 아미노 알킬렌, C1 내지 C6 할로겐화 알킬렌 또는 이들의 조합에 의해 연결된다.
A monomer represented by the following formula (1), and
menstruum
A hard mask composition comprising:
[Chemical Formula 1]
Figure 112017035778619-pat00029

In Formula 1,
T is a group containing a triazine or triazine structure,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, an oxygen atom, a substituted or unsubstituted aryl group, a substituted or unsubstituted heteroaryl group, Is a group having one or two or more combinations of
At least one of R 1 , R 2 and R 3 includes at least two substituted or unsubstituted aryl groups,
The two substituted or unsubstituted aryl groups are connected by C1 to C6 hydroxyalkylene, C1 to C6 substituted or unsubstituted aminoalkylene, C1 to C6 halogenated alkylene, or a combination thereof.
삭제delete 삭제delete 제9항에서,
상기 R1, R2 및 R3 중 적어도 하나는 하기 화학식 2로 표현되는 하드마스크 조성물:
[화학식 2]
Figure 112017035778619-pat00030

상기 화학식 2에서,
X는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로 알킬렌기, 또는 이들의 조합이고,
Y는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알킬기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20의 사이클로 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20의 헤테로사이클로 알킬기, 또는 이들의 조합이고,
M은 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 또는 이들의 조합이고,
O는 산소 원자이고,
n은 0 또는 1이다.
단, 상기 X 및 Y 는 하기 (i) 및 (ii) 중 적어도 하나를 만족한다:
(i) 상기 X는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이다:
(ii) 상기 Y는 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이다.
The method of claim 9,
Wherein at least one of R < 1 >, R < 2 > and R < 3 >
(2)
Figure 112017035778619-pat00030

In Formula 2,
X is independently a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cyclo A substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroarylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, or a combination thereof,
Y is independently a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkenyl group , A substituted or unsubstituted C2 to C20 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkyl group, or a combination thereof,
M is a hydroxy group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, or a combination thereof,
O is an oxygen atom,
n is 0 or 1;
Provided that X and Y satisfy at least one of the following (i) and (ii):
(i) X is a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group;
(ii) Y is a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group.
제12항에서,
상기 X 및 Y 중 적어도 하나는 하기 그룹 1에서 선택된 어느 하나인 하드마스크 조성물:
[그룹 1]
Figure 112014066572331-pat00031
The method of claim 12,
Wherein at least one of X and Y is any one selected from the following Group 1:
[Group 1]
Figure 112014066572331-pat00031
제9항에서,
상기 치환 또는 비치환된 헤테로 아릴기는 트리아진을 포함하는 하드마스크 조성물.
The method of claim 9,
Wherein said substituted or unsubstituted heteroaryl group comprises triazine.
제9항에서,
상기 모노머는 하기 화학식 3 내지 5 중 어느 하나로 표현되는 하드마스크 조성물:
[화학식 3]
Figure 112017035778619-pat00032

[화학식 4]
Figure 112017035778619-pat00033

[화학식 5]
Figure 112017035778619-pat00034

상기 화학식 3 내지 5에서,
T는 트리아진 또는 트리아진 구조를 포함하는 기이고,
A1, A2, A3, A8, A9 및 A14 내지 A16은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기이고,
A4, A5, A6, A7, A10, A11, A12, A13, A17 및 A18은 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기이고,
M1 내지 M7은 각각 독립적으로 히드록시기, 치환 또는 비치환된 아미노기, 할로겐 원자, 할로겐 함유기, 치환 또는 비치환된 아릴기, 또는 이들의 조합이고,
O는 산소 원자이다.
The method of claim 9,
Wherein the monomer is represented by any one of the following formulas (3) to (5):
(3)
Figure 112017035778619-pat00032

[Chemical Formula 4]
Figure 112017035778619-pat00033

[Chemical Formula 5]
Figure 112017035778619-pat00034

In the above formulas 3 to 5,
T is a group containing a triazine or triazine structure,
A 1 , A 2 , A 3 , A 8 , A 9 and A 14 to A 16 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group,
A 4 , A 5 , A 6 , A 7 , A 10 , A 11 , A 12 , A 13 , A 17 and A 18 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group,
M 1 to M 7 each independently represent a hydroxyl group, a substituted or unsubstituted amino group, a halogen atom, a halogen-containing group, a substituted or unsubstituted aryl group, or a combination thereof,
O is an oxygen atom.
제9항에서,
상기 모노머는 800 내지 5000의 분자량을 가지는 하드마스크 조성물.
The method of claim 9,
Wherein the monomer has a molecular weight of 800 to 5000. < Desc / Clms Page number 24 >
제9항에서,
상기 모노머는 상기 하드마스크 조성물의 총 함량에 대하여 0.1 내지 30 중량%로 포함되어 있는 하드마스크 조성물.
The method of claim 9,
Wherein the monomer is included in an amount of 0.1 to 30% by weight based on the total amount of the hard mask composition.
기판 위에 재료 층을 제공하는 단계,
상기 재료 층 위에 제9항 내지 제17항 중 어느 한 항에 따른 하드마스크 조성물을 적용하는 단계,
상기 하드마스크 조성물을 열처리하여 하드마스크 층을 형성하는 단계,
상기 하드마스크 층 위에 실리콘 함유 박막층을 형성하는 단계,
상기 실리콘 함유 박막층 위에 포토레지스트 층을 형성하는 단계,
상기 포토레지스트 층을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계
상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 실리콘 함유 박막층 및 상기 하드마스크 층을 선택적으로 제거하고 상기 재료 층의 일부를 노출하는 단계, 그리고
상기 재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계
를 포함하는 패턴 형성 방법.
Providing a layer of material over the substrate,
Applying a hard mask composition according to any one of claims 9 to 17 on the material layer,
Heat treating the hard mask composition to form a hard mask layer,
Forming a silicon-containing thin film layer on the hard mask layer,
Forming a photoresist layer on the silicon-containing thin film layer,
Exposing and developing the photoresist layer to form a photoresist pattern
Selectively removing the silicon-containing thin film layer and the hard mask layer using the photoresist pattern and exposing a portion of the material layer, and
Etching the exposed portion of the material layer
≪ / RTI >
제18항에서,
상기 하드마스크 조성물을 적용하는 단계는 스핀-온 코팅 방법으로 수행하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 18,
Wherein the step of applying the hard mask composition is performed by a spin-on coating method.
제18항에서,
상기 하드마스크 층을 형성하는 단계는 100℃ 내지 500℃에서 열처리하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 18,
Wherein the step of forming the hard mask layer comprises a heat treatment at 100 ° C to 500 ° C.
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