KR102248924B1 - Method for forming pattern and laminate - Google Patents

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Abstract

본 출원은, 자기 조립 구조를 형성하고 있는 블록 공중합체를 에칭하는데 있어 에칭 선택성을 부여하면서도, 구조의 무너짐이나 형상의 결함을 방지할 수 있는 패턴 형성 방법 및 적층체를 제공한다.The present application provides a pattern forming method and a laminate capable of preventing structural collapse or shape defects while providing etching selectivity in etching a block copolymer forming a self-assembled structure.

Description

패턴 형성 방법 및 적층체{METHOD FOR FORMING PATTERN AND LAMINATE}Pattern formation method and laminated body {METHOD FOR FORMING PATTERN AND LAMINATE}

본 출원은 패턴 형성 방법 및 적층체에 관한 것이다. The present application relates to a pattern forming method and a laminate.

2개 이상의 화학적으로 구별되는 고분자 사슬들이 공유 결합에 의해 연결되어 있는 블록 공중합체는 그들의 자기 조립(self assembly) 특성 때문에 규칙적인 미세상(microphase)으로 분리될 수 있다. 이러한 블록 공중합체의 미세상분리 현상은 일반적으로 구성 성분간의 부피 분율, 분자량 및 상호인력계수(Flory-Huggins interaction parameter) 등에 의해 설명되고 있고, 나노스케일의 스피어(sphere), 실린더(cylinder), 자이로이드(gyroid) 또는 라멜라(lamella) 등과 다양한 구조를 형성할 수 있다.Block copolymers in which two or more chemically distinct polymer chains are connected by covalent bonds can be separated into regular microphases due to their self-assembly characteristics. The microphase separation phenomenon of these block copolymers is generally explained by the volume fraction, molecular weight, and the Flory-Huggins interaction parameter between the constituents, and nanoscale spheres, cylinders, and gyroids. (gyroid) or lamella (lamella), etc. can form a variety of structures.

통상적으로 블록 공중합체의 막에서 나노구조체의 배향은 블록 공중합체의 블록 중 어느 한 블록이 표면 혹은 공기중에 노출되는 가에 의해 결정될 수 있다. 즉, 해당 블록의 선택적인 웨팅(wetting)에 의하여 나노구조체의 배향이 결정될 수 있는데, 일반적으로 다수의 기판이 극성이고, 공기는 비극성이기 때문에 블록 공중합체에서 더 큰 극성을 가지는 블록은 기판에 웨팅(wetting)하고, 더 작은 극성을 가지는 블록은 공기와의 계면에서 웨팅(wetting)하게 되어, 평행 배향이 유도된다.In general, the orientation of the nanostructures in the block copolymer film may be determined by whether any one of the blocks of the block copolymer is exposed to the surface or air. That is, the orientation of the nanostructures can be determined by selective wetting of the corresponding block. In general, since a number of substrates are polar and air is non-polar, blocks having a larger polarity in the block copolymer are wetted onto the substrate. Blocks with a smaller polarity are wetting at the interface with air, leading to a parallel orientation.

블록 공중합체의 자기 조립 구조를 나노 리소그래피에 적용하기 위해서는, 다양한 에칭 공정을 통해 한쪽 블록의 고분자를 선택적으로 제거하는 공정이 필요하다. 하지만, 에칭 대상이 되는 블록 공중합체의 종류 및 구성 성분에 따라 에칭 선택성이 달라지며, 경우에 따라 선택적 에칭이 어려울 수 있다. 또한, 공중합체 블록의 모양이나 선폭, 기재의 종류 등에 따라 구조의 무너짐이나 결함 등이 발생하는 문제점이 있다.In order to apply the self-assembled structure of the block copolymer to nanolithography, a process of selectively removing the polymer of one block through various etching processes is required. However, etching selectivity varies depending on the type and composition of the block copolymer to be etched, and selective etching may be difficult in some cases. In addition, there is a problem in that structural collapse or defects occur depending on the shape and line width of the copolymer block, the type of substrate, and the like.

본 출원은, 자기 조립 구조를 형성하고 있는 블록 공중합체를 에칭하는데 있어 에칭 선택성을 부여하면서도, 구조의 무너짐이나 형상의 결함을 방지할 수 있는 패턴 형성 방법 및 적층체를 제공한다.The present application provides a pattern forming method and a laminate capable of preventing structural collapse or shape defects while providing etching selectivity in etching a block copolymer forming a self-assembled structure.

본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하는 의미로 사용된다.In the present specification,'and/or' is used to mean including at least one or more of the elements listed before and after.

본 명세서에서 용어 1가 또는 2가 탄화수소기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소 및 수소로 이루어진 화합물 또는 그 유도체로부터 유래된 1가 또는 2가 잔기를 의미할 수 있다. 상기에서 탄소 및 수소로 이루어진 화합물로는, 알칸, 알켄, 알킨 또는 방향족 탄화수소가 예시될 수 있다. In the present specification, the term monovalent or divalent hydrocarbon group may mean a monovalent or divalent residue derived from a compound consisting of carbon and hydrogen or a derivative thereof, unless otherwise specified. In the above, examples of the compound consisting of carbon and hydrogen include alkanes, alkenes, alkynes, or aromatic hydrocarbons.

본 명세서에서 용어 알킬기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기를 의미할 수 있다. 상기 알킬기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형 알킬기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.In the present specification, the term alkyl group may mean an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms unless otherwise specified. The alkyl group may be a straight chain, branched or cyclic alkyl group, and may be optionally substituted with one or more substituents.

본 명세서에서 용어 알콕시기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기를 의미할 수 있다. 상기 알콕시기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형 알콕시기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.In the present specification, the term alkoxy group may mean an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms unless otherwise specified. The alkoxy group may be a straight-chain, branched or cyclic alkoxy group, and may be optionally substituted with one or more substituents.

본 명세서에서 용어 알케닐기 또는 알키닐기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐기 또는 알키닐기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐기 또는 알키닐기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.In the present specification, the term alkenyl group or alkynyl group refers to an alkenyl group or alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, 2 to 16 carbon atoms, 2 to 12 carbon atoms, 2 to 8 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms unless otherwise specified. can do. The alkenyl group or alkynyl group may be linear, branched or cyclic, and may be optionally substituted with one or more substituents.

본 명세서에서 용어 알킬렌기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 1 내지 20, 탄소수 1 내지 16, 탄소수 1 내지 12, 탄소수 1 내지 8 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬렌기를 의미할 수 있다. 상기 알킬렌기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형 알킬렌기일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.In the present specification, the term alkylene group may mean an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms, 1 to 16 carbon atoms, 1 to 12 carbon atoms, 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms unless otherwise specified. The alkylene group may be a straight-chain, branched or cyclic alkylene group, and may be optionally substituted with one or more substituents.

본 명세서에서 용어 알케닐렌기 또는 알키닐렌기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 탄소수 2 내지 20, 탄소수 2 내지 16, 탄소수 2 내지 12, 탄소수 2 내지 8 또는 탄소수 2 내지 4의 알케닐렌기 또는 알키닐렌기를 의미할 수 있다. 상기 알케닐렌기 또는 알키닐렌기는 직쇄형, 분지형 또는 고리형일 수 있으며, 임의적으로 하나 이상의 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.In the present specification, the term alkenylene group or alkynylene group is an alkenylene group or alkynylene having 2 to 20 carbon atoms, 2 to 16 carbon atoms, 2 to 12 carbon atoms, 2 to 8 carbon atoms, or 2 to 4 carbon atoms unless otherwise specified. It can mean qi. The alkenylene group or alkynylene group may be linear, branched or cyclic, and may be optionally substituted with one or more substituents.

본 명세서에서 용어 아릴기 또는 아릴렌기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 하나의 벤젠 고리 구조, 2개 이상의 벤젠 고리가 하나 또는 2개의 탄소 원자를 공유하면서 연결되어 있거나, 또는 임의의 링커에 의해 연결되어 있는 구조를 포함하는 화합물 또는 그 유도체로부터 유래하는 1가 또는 2가 잔기를 의미할 수 있다.In the present specification, the term aryl group or arylene group, unless otherwise specified, one benzene ring structure, two or more benzene rings are linked while sharing one or two carbon atoms, or linked by an arbitrary linker It may mean a monovalent or divalent moiety derived from a compound or a derivative thereof having a structure to be formed.

상기 아릴기 또는 아릴렌기는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 6 내지 30, 탄소수 6 내지 25, 탄소수 6 내지 21, 탄소수 6 내지 18 또는 탄소수 6 내지 13의 아릴기일 수 있다.The aryl group or the arylene group may be, for example, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, 6 to 25 carbon atoms, 6 to 21 carbon atoms, 6 to 18 carbon atoms, or 6 to 13 carbon atoms unless otherwise specified.

본 출원에서 용어 방향족 구조는 상기 아릴기 또는 아릴렌기를 의미할 수 있다.In the present application, the term aromatic structure may mean the aryl group or an arylene group.

본 명세서에서 용어 지환족 고리 구조는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 방향족 고리 구조가 아닌 고리형 탄화수소 구조를 의미한다. 상기 지환족 고리 구조는, 특별히 달리 규정하지 않는 한, 예를 들면, 탄소수 3 내지 30, 탄소수 3 내지 25, 탄소수 3 내지 21, 탄소수 3 내지 18 또는 탄소수 3 내지 13의 지환족 고리 구조일 수 있다.In the present specification, the term alicyclic ring structure means a cyclic hydrocarbon structure other than an aromatic ring structure unless otherwise specified. The alicyclic ring structure may be, for example, an alicyclic ring structure having 3 to 30 carbon atoms, 3 to 25 carbon atoms, 3 to 21 carbon atoms, 3 to 18 carbon atoms, or 3 to 13 carbon atoms unless otherwise specified. .

본 출원에서 용어 단일 결합은 해당 부위에 별도의 원자가 존재하지 않는 경우를 의미할 수 있다. 예를 들어, A-B-C로 표시된 구조에서 B가 단일 결합인 경우에 B로 표시되는 부위에 별도의 원자가 존재하지 않고, A와 C가 직접 연결되어 A-C로 표시되는 구조를 형성하는 것을 의미할 수 있다.In the present application, the term single bond may mean a case where no separate atom exists at the corresponding site. For example, in the case where B is a single bond in the structure indicated by A-B-C, it may mean that no separate atom exists at the site indicated by B, and A and C are directly connected to form a structure indicated by A-C.

본 출원에서 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 알콕시기, 아릴기, 아릴렌기, 직쇄 사슬 또는 방향족 구조 등에 임의로 치환되어 있을 수 있는 치환기로는, 히드록시기, 할로겐 원자, 카복실기, 글리시딜기, 아크릴로일기, 메타크릴로일기, 아크릴로일기옥시, 메타크릴로일기옥시기, 티올기, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 알콕시기 또는 아릴기 등이 예시될 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In the present application, substituents that may be optionally substituted in an alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylene group, alkenylene group, alkynylene group, alkoxy group, aryl group, arylene group, straight chain or aromatic structure, etc., include hydroxy group, halogen Atom, carboxyl group, glycidyl group, acryloyl group, methacryloyl group, acryloyl group oxy, methacryloyl group oxy group, thiol group, alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, alkylene group, alkenylene group, alkynyl A ren group, an alkoxy group, or an aryl group may be exemplified, but is not limited thereto.

본 출원에서 용어 패턴은, 블록 공중합체를 포함하는 막의 표면에 블록 공중합체의 자기 조립 구조로 인해 형성되는 모양을 의미할 수 있으며, 2 이상의 라인을 포함하는 패턴을 의미할 수 있다.In the present application, the term pattern may refer to a shape formed on the surface of a film including the block copolymer due to the self-assembled structure of the block copolymer, and may refer to a pattern including two or more lines.

본 출원은 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 본 출원의 패턴 형성 방법은 고분자 세그먼트 A 및 상기 세그먼트 A와는 다른 고분자 세그먼트 B를 가지는 블록 공중합체를 포함하는 자기 조립된 고분자막이 형성된 기판의 상기 고분자 막 상에 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD)을 이용하여 금속 함유층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 고분자 막 상에 금속 함유층을 형성하여, 블록 공중합체를 포함하는 막의 에칭 저항성을 개선할 수 있어, 에칭 중 구조의 무너짐을 방지할 수 있다.The present application relates to a method of forming a pattern. The pattern formation method of the present application is an atomic layer deposition (ALD) on the polymer film of a substrate on which a self-assembled polymer film comprising a polymer segment A and a block copolymer having a polymer segment B different from the segment A is formed. It may include forming a metal-containing layer by using. By forming a metal-containing layer on the polymer film, it is possible to improve the etching resistance of the film containing the block copolymer, thereby preventing collapse of the structure during etching.

상기 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD)은 기상 화학 증착 반응을 이용하되 전구체(Precursor)와 반응체(Reactant)를 시분할로 주입함으로써 기상반응을 억제하고 기판의 표면에서 이루어지는 자기 제어 반응(Self-limited reaction)을 이용하여 박막의 두께를 정확히 조절하여 증착하는 공정 기술을 의미할 수 있다. 원자층 증착은 순환(cycle) 방식으로 진행되고, 일반적으로 하나의 성장 사이클은 ① 전구체 공급 ② 퍼지 ③ 반응체 공급 ④ 퍼지의 4개의 단계로 이루어진다. 이 4개의 단계가 박막성장을 위한 기본 한 사이클이며 박막 형성 시 원자층 증착 기술의 사이클은 요구되는 두께 증착을 위해서 반복된다. 따라서 원자층 증착 기술은 사이클 수에 따라 정확한 박막의 두께 제어가 가능하다.The atomic layer deposition (ALD) uses a vapor phase chemical vapor deposition reaction, but by injecting a precursor and a reactant in time division to suppress the vapor phase reaction and self-controlling reaction on the surface of the substrate (Self- Limited reaction) may mean a process technology of accurately controlling the thickness of a thin film to deposit. Atomic layer deposition proceeds in a cycle manner, and generally, one growth cycle consists of four steps: ① precursor supply ② purge ③ reactant supply ④ purge. These four steps are a basic cycle for thin film growth, and the cycle of atomic layer deposition technology in thin film formation is repeated for the required thickness deposition. Therefore, the atomic layer deposition technology can accurately control the thickness of the thin film according to the number of cycles.

본 출원의 일례에서, 원자층 증착으로 형성되는 금속 함유층은, 실질적으로 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 A 상에만 형성되거나, 또는 고분자 세그먼트 B 상에만 형성될 수 있다. 상기 금속 함유층이 실질적으로 블록 공중합체의 어느 한 세그먼트 상에만 형성된다는 것은, 예를 들어 고분자 세그먼트 A 및 고분자 세그먼트 B 중 어느 하나의 고분자 세그먼트 상에는 90% 이상의 면적 비율로 금속 함유층이 형성되고, 다른 세그먼트 상에는 10% 이하의 면적 비율로 금속 함유층이 형성되는 것을 의미할 수 있다. 예를 들어, 금속 함유층이 실질적으로 고분자 세그먼트 A 상에만 형성되는 경우, 고분자 세그먼트 A 상에는 금속 함유층이 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 99% 이상 또는 100% 형성되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 경우에서 고분자 세그먼트 B 상에는 금속 함유층이 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하 또는 0% 형성되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 실질적으로 고분자 세그먼트 B 상에만 금속 함유층이 형성되어 있는 경우, 고분자 세그먼트 B 상에는 금속 함유층이 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 99% 이상 또는 100% 형성되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한 상기 경우에서 고분자 세그먼트 A 상에는 금속 함유층이 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하 또는 0% 형성되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기와 같이, 금속 함유층이 고분자 세그먼트 A에만 형성되거나, 또는 고분자 세그먼트 B에만 형성되도록 함으로써, 블록 공중합체의 특정 블록에 선택적으로 금속 함유층을 형성할 수 있으며, 블록 공중합체의 자기 조립 구조로 형성되는 패턴에 선택적으로 금속 함유층을 형성할 수 있다. 이를 통해, 블록 공중합체의 자기 조립 구조에 대한 에칭 선택성을 확보할 수 있으며, 특히 블록 공중합체에 포함되는 고분자 세그먼트 A와 고분자 세그먼트 B가 특정한 화학 구조를 공유하는 경우에도 에칭 선택성을 나타낼 수 있다.In one example of the present application, the metal-containing layer formed by atomic layer deposition may be formed substantially only on the polymer segment A of the block copolymer, or may be formed only on the polymer segment B. That the metal-containing layer is substantially formed only on one segment of the block copolymer, for example, the metal-containing layer is formed in an area ratio of 90% or more on any one of the polymer segment A and the polymer segment B, and the other segment It may mean that the metal-containing layer is formed in an area ratio of 10% or less on the top. For example, when the metal-containing layer is substantially formed only on the polymer segment A, the metal-containing layer on the polymer segment A is 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96 % Or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more, or 100% may be formed, but is not limited thereto. In addition, in the above case, the metal-containing layer on the polymer segment B is 10% or less, 9% or less, 8% or less, 7% or less, 6% or less, 5% or less, 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less. Alternatively, it may be formed in 0%, but is not limited thereto. In addition, when the metal-containing layer is substantially formed only on the polymer segment B, the metal-containing layer is 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% on the polymer segment B. Above, 97% or more, 98% or more, 99% or more, or 100% may be formed, but is not limited thereto. In addition, in the above case, the metal-containing layer on the polymer segment A is 10% or less, 9% or less, 8% or less, 7% or less, 6% or less, 5% or less, 4% or less, 3% or less, 2% or less, 1% or less. Alternatively, it may be formed in 0%, but is not limited thereto. As described above, by allowing the metal-containing layer to be formed only on the polymer segment A or only on the polymer segment B, a metal-containing layer can be selectively formed on a specific block of the block copolymer, and is formed in a self-assembled structure of the block copolymer. A metal-containing layer may be selectively formed on the pattern. Through this, etching selectivity for the self-assembled structure of the block copolymer may be secured, and in particular, even when the polymer segment A and the polymer segment B included in the block copolymer share a specific chemical structure, the etching selectivity may be exhibited.

하나의 예시에서, 본 출원에 따른 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 A는 하기 화학식 1의 단위를 포함할 수 있다.In one example, the polymer segment A of the block copolymer according to the present application may include a unit represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017067784532-pat00001
Figure 112017067784532-pat00001

화학식 1에서 R은 수소 또는 알킬기이고, X는 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 카보닐기, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -C(=O)-X1- 또는 -X1-C(=O)-이고, 상기에서 X1은 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기이고, Y는 8개 이상의 사슬 형성 원자를 가지는 사슬이 연결된 고리 구조를 포함하는 1가 치환기이다.In Formula 1, R is hydrogen or an alkyl group, X is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, a carbonyl group, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, -C(=O) -X 1 -or -X 1 -C(=O)-, wherein X 1 is an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group or an alkynylene group, and Y Is a monovalent substituent including a ring structure to which a chain having 8 or more chain forming atoms is connected.

화학식 1에서 X는 다른 예시에서 단일 결합, 산소 원자, 카보닐기, -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-이거나, -C(=O)-O-일 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.In Formula 1, X may be a single bond, an oxygen atom, a carbonyl group, -C(=O)-O-, or -OC(=O)-, or -C(=O)-O-, in another example, It is not limited.

화학식 1에서 Y의 1가 치환기는, 적어도 8개의 사슬 형성 원자로 형성되는 사슬 구조를 포함한다.In Formula 1, the monovalent substituent of Y includes a chain structure formed of at least 8 chain-forming atoms.

본 출원에서 용어 사슬 형성 원자는, 소정 사슬의 직쇄 구조를 형성하는 원자를 의미한다. 상기 사슬은 직쇄형이거나, 분지형일 수 있으나, 사슬 형성 원자의 수는 가장 긴 직쇄를 형성하고 있는 원자의 수만으로 계산되며, 상기 사슬 형성 원자에 결합되어 있는 다른 원자(예를 들면, 사슬 형성 원자가 탄소 원자인 경우에 그 탄소 원자에 결합하고 있는 수소 원자 등)는 계산되지 않는다. 또한, 분지형 사슬인 경우에 상기 사슬 형성 원자의 수는 가장 긴 사슬을 형성하고 있는 사슬 형성 원자의 수로 계산될 수 있다. 예를 들어, 상기 사슬이 n-펜틸기인 경우에 사슬 형성 원자는 모두 탄소로서 그 수는 5이고, 상기 사슬이 2-메틸펜틸기인 경우에도 사슬 형성 원자는 모두 탄소로서 그 수는 5이다. 상기 사슬 형성 원자로는, 탄소, 산소, 황 또는 질소 등이 예시될 수 있고, 적절한 사슬 형성 원자는 탄소, 산소 또는 질소이거나, 탄소 또는 산소일 수 있다. 상기 사슬 형성 원자의 수는 8 이상, 9 이상, 10 이상, 11 이상 또는 12 이상일 수 있다. 상기 사슬 형성 원자의 수는, 또한 30 이하, 25 이하, 20 이하 또는 16 이하일 수 있다.In the present application, the term chain-forming atom refers to an atom that forms a linear structure of a predetermined chain. The chain may be linear or branched, but the number of chain-forming atoms is calculated only from the number of atoms forming the longest straight chain, and other atoms bonded to the chain-forming atom (e.g., chain-forming atoms In the case of a carbon atom, the hydrogen atom bonded to the carbon atom, etc.) is not counted. In addition, in the case of a branched chain, the number of chain-forming atoms may be calculated as the number of chain-forming atoms forming the longest chain. For example, when the chain is an n-pentyl group, all of the chain-forming atoms are carbon and the number is 5, and even when the chain is a 2-methylpentyl group, all of the chain-forming atoms are carbon and the number is 5. As the chain-forming atom, carbon, oxygen, sulfur, or nitrogen may be exemplified, and a suitable chain-forming atom may be carbon, oxygen or nitrogen, or carbon or oxygen. The number of chain-forming atoms may be 8 or more, 9 or more, 10 or more, 11 or more, or 12 or more. The number of chain-forming atoms may also be 30 or less, 25 or less, 20 or less, or 16 or less.

화학식 1의 단위는 상기 블록 공중합체가 우수한 자기 조립 특성을 나타내도록 할 수 있다.The unit of Formula 1 may allow the block copolymer to exhibit excellent self-assembly properties.

하나의 예시에서 상기 사슬은, 직쇄 알킬기와 같은 직쇄 탄화수소 사슬일 수 있다. 이러한 경우에 알킬기는, 탄소수 8 이상, 탄소수 8 내지 30, 탄소수 8 내지 25, 탄소수 8 내지 20 또는 탄소수 8 내지 16의 알킬기일 수 있다. 상기 알킬기의 탄소 원자 중 하나 이상은 임의로 산소 원자로 치환되어 있을 수 있고, 상기 알킬기의 적어도 하나의 수소 원자는 임의적으로 다른 치환기에 의해 치환되어 있을 수 있다.In one example, the chain may be a straight-chain hydrocarbon chain such as a straight-chain alkyl group. In this case, the alkyl group may be an alkyl group having 8 or more carbon atoms, 8 to 30 carbon atoms, 8 to 25 carbon atoms, 8 to 20 carbon atoms, or 8 to 16 carbon atoms. At least one of the carbon atoms of the alkyl group may be optionally substituted with an oxygen atom, and at least one hydrogen atom of the alkyl group may be optionally substituted with another substituent.

화학식 1에서 Y는 고리 구조를 포함하고, 상기 사슬은 상기 고리 구조에 연결되어 있을 수 있다. 이러한 고리 구조에 의해 상기 단량체에 의해 형성되는 블록 공중합체의 자기 조립 특성 등이 보다 향상될 수 있다. 고리 구조는 방향족 구조이거나, 지환족 구조일 수 있다.In Formula 1, Y includes a ring structure, and the chain may be connected to the ring structure. By such a ring structure, the self-assembly property of the block copolymer formed by the monomer may be further improved. The ring structure may be an aromatic structure or an alicyclic structure.

상기 사슬은 상기 고리 구조에 직접 연결되어 있거나, 혹은 링커를 매개로 연결되어 있을 수 있다. 상기 링커로는, 산소 원자, 황 원자, -NR1-, S(=O)2-, 카보닐기, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -C(=O)-X1- 또는 -X1-C(=O)- 등이 예시될 수 있고, 상기에서 R1은 수소, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기일 수 있으며, X1은 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -NR2-, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기일 수 있고, 상기에서 R2는, 수소, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기일 수 있다. 적절한 링커로는 산소 원자 또는 질소 원자가 예시될 수 있다. 상기 사슬은, 예를 들면, 산소 원자 또는 질소 원자를 매개로 방향족 구조에 연결되어 있을 수 있다. 이러한 경우에 상기 링커는 산소 원자이거나, -NR1-(상기에서 R1은 수소, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기)일 수 있다.The chain may be directly connected to the ring structure or may be connected via a linker. As the linker, an oxygen atom, a sulfur atom, -NR 1 -, S(=O) 2 -, a carbonyl group, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, -C(=O)-X 1 -or- X 1 -C(=O)- and the like may be exemplified, wherein R 1 may be hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, or an aryl group, and X 1 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom , -NR 2 -, -S(=O) 2 -, may be an alkylene group, an alkenylene group or an alkynylene group, wherein R 2 may be a hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group or an aryl group have. An oxygen atom or a nitrogen atom may be exemplified as a suitable linker. The chain may be connected to an aromatic structure via, for example, an oxygen atom or a nitrogen atom. In this case, the linker may be an oxygen atom, or -NR 1- (wherein R 1 is hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, or an aryl group).

화학식 1의 Y는, 일 예시에서 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.Y in Formula 1 may be represented by the following Formula 2 in an example.

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112017067784532-pat00002
Figure 112017067784532-pat00002

화학식 2에서 P는 아릴렌기이고, Q는 단일 결합, 산소 원자 또는 -NR3-이고, 상기에서 R3는, 수소, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기이고, Z는 8개 이상의 사슬 형성 원자를 가지는 상기 사슬이다. 화학식 1의 Y가 상기 화학식 2의 치환기인 경우에 상기 화학식 2의 P가 화학식 1의 X에 직접 연결되어 있을 수 있다.In Formula 2, P is an arylene group, Q is a single bond, an oxygen atom or -NR 3 -, wherein R 3 is hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group or an aryl group, and Z is 8 It is the chain having more than one chain forming atom. When Y in Formula 1 is a substituent of Formula 2, P in Formula 2 may be directly connected to X in Formula 1.

화학식 2에서 P의 적절한 예시로는, 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기, 예를 들면, 페닐렌기를 예시할 수 있지만, 이에 제한되는 것은 아니다.As a suitable example of P in Formula 2, an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, for example, a phenylene group may be exemplified, but is not limited thereto.

화학식 2에서 Q는 적절한 예시로는, 산소 원자 또는 -NR1-(상기에서 R1은 수소, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기 또는 아릴기) 등을 들 수 있다.In Formula 2, Q is a suitable example, an oxygen atom or -NR 1- (wherein R 1 is hydrogen, an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, or an aryl group).

화학식 1의 단위의 적절한 예시로는, 상기 화학식 1에서 R은 수소 또는 알킬기, 예를 들면, 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, X는 -C(=O)-O-이며, Y는 상기 화학식 2에서 P는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기 또는 페닐렌이고, Q는 산소 원자이며, Z는 사슬 형성 원자가 8개 이상인 전술한 사슬인 단위를 들 수 있다.As a suitable example of the unit of Formula 1, in Formula 1, R is hydrogen or an alkyl group, for example, hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is -C(=O)-O-, and Y is the above In Formula 2, P is an arylene group or phenylene having 6 to 12 carbon atoms, Q is an oxygen atom, and Z is a unit of the aforementioned chain having 8 or more chain forming atoms.

따라서, 화학식 1의 적절한 예시의 단위로는 하기 화학식 3의 단위를 들 있다.Accordingly, examples of suitable units of Formula 1 include units of Formula 3 below.

[화학식 3][Formula 3]

Figure 112017067784532-pat00003
Figure 112017067784532-pat00003

화학식 3에서 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, X는 -C(=O)-O-이고, P는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이고, Q는 산소 원자이며, Z는 사슬 형성 원자가 8개 이상인 상기 사슬이다.In Formula 3, R is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is -C(=O)-O-, P is an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, Q is an oxygen atom, and Z is a chain forming valency. It is the above chain of 8 or more.

본 출원의 블록 공중합체가 화학식 1, 화학식 2 및/또는 화학식 3으로 표시되는 단위를 포함하여, 블록 공중합체의 우수한 자기 조립 특성을 나타내도록 할 수 있으며, 블록 공중합체의 자기 조립 구조가 수직 배향된 라멜라 구조를 형성할 수 있다.The block copolymer of the present application may include units represented by Formula 1, Formula 2 and/or Formula 3 to exhibit excellent self-assembly characteristics of the block copolymer, and the self-assembled structure of the block copolymer is vertically aligned. Lamella structure can be formed.

하나의 예시에서, 본 출원의 금속 함유층은 125℃ 이상에서 형성될 수 있다. 상기 금속 함유층의 형성 온도는, 127℃ 이상, 129℃ 이상, 130℃ 이상, 131℃ 이상, 133 ℃ 이상, 135 ℃ 이상, 137 ℃ 이상, 139 ℃ 이상, 141 ℃ 이상, 143 ℃ 이상, 145 ℃ 이상, 147 ℃ 이상, 148 ℃ 이상 또는 150 ℃ 이상일 수 있다. 상기 온도의 상한은, 전구체의 열분해 온도 또는 블록 공중합체의 구조 변형 온도(Order-Disorder Transition, ODT) 이하라면 특별히 제한되지 않으며, 사용하는 전구체 또는 블록 공중합체의 종류에 따라 상이할 수 있다. 상기 온도의 상한은 예를 들어, 350℃ 이하 또는 300℃ 이하일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In one example, the metal-containing layer of the present application may be formed at 125°C or higher. The formation temperature of the metal-containing layer is 127°C or higher, 129°C or higher, 130°C or higher, 131°C or higher, 133°C or higher, 135°C or higher, 137°C or higher, 139°C or higher, 141°C or higher, 143°C or higher, and 145°C. It may be above, 147°C or higher, 148°C or higher, or 150°C or higher. The upper limit of the temperature is not particularly limited as long as it is less than or equal to the thermal decomposition temperature of the precursor or the structural transformation temperature (Order-Disorder Transition, ODT) of the block copolymer, and may vary depending on the type of the precursor or block copolymer to be used. The upper limit of the temperature may be, for example, 350°C or less or 300°C or less, but is not limited thereto.

상기 금속 함유층의 형성 온도는, 전술한 원자층 증착의 성장 사이클 중 ③ 반응체 공급 단계의 온도 일 수 있다. 상기 반응체 공급 단계에서, 금속 함유층을 형성하는 전구체의 금속 화합물의 환원 반응을 통해 금속 함유층이 성장할 수 있으며, 금속 함유층의 형성 온도가 상기 범위를 만족하는 경우 금속 함유층이 고분자 세그먼트 A에만 형성되거나, 또는 고분자 세그먼트 B에만 형성되도록 할 수 있다. 상기 온도 범위는 원자층 증착의 성장 사이클 중 ① 전구체 공급, ② 퍼지 및/또는 ④ 퍼지 단계에서도 동일할 수 있다.The formation temperature of the metal-containing layer may be a temperature in the step of supplying a reactant during the growth cycle of the atomic layer deposition described above. In the reactant supply step, the metal-containing layer may be grown through a reduction reaction of the metal compound of the precursor forming the metal-containing layer, and when the formation temperature of the metal-containing layer satisfies the above range, the metal-containing layer is formed only on the polymer segment A, or Alternatively, it can be made to be formed only in the polymer segment B. The temperature range may be the same in the step of ① precursor supply, ② purge and/or ④ purge during the growth cycle of atomic layer deposition.

본 출원의 일례에서, 고분자 세그먼트 A가 상기 화학식 1로 표시되는 단위를 포함하는 블록 공중합체로부터 형성된 막 상에 상기 온도 범위에서 ALD 공정을 적용함으로써, 실질적으로 고분자 세그먼트 A 상에만 금속 함유층을 형성하도록 제어할 수 있다. 상기 경우에서, 고분자 세그먼트 A 상에는 금속 함유층이 90% 이상, 91% 이상, 92% 이상, 93% 이상, 94% 이상, 95% 이상, 96% 이상, 97% 이상, 98% 이상, 99% 이상 또는 100% 형성되어 있을 수 있으며, 고분자 세그먼트 B 상에는 금속 함유층이 10% 이하, 9% 이하, 8% 이하, 7% 이하, 6% 이하, 5% 이하, 4% 이하, 3% 이하, 2% 이하, 1% 이하 또는 0% 형성되어 있을 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.In an example of the present application, by applying the ALD process in the above temperature range on a film formed from a block copolymer in which the polymer segment A includes the unit represented by Formula 1, substantially forming a metal-containing layer only on the polymer segment A. Can be controlled. In this case, the metal-containing layer on the polymer segment A is 90% or more, 91% or more, 92% or more, 93% or more, 94% or more, 95% or more, 96% or more, 97% or more, 98% or more, 99% or more Alternatively, it may be 100% formed, and the metal-containing layer on the polymer segment B is 10% or less, 9% or less, 8% or less, 7% or less, 6% or less, 5% or less, 4% or less, 3% or less, 2% Hereinafter, 1% or less or 0% may be formed, but is not limited thereto.

본 출원의 다른 일례에서, 원자층 증착으로 형성되는 금속 함유층은 고분자 막 내에 혼입되어 있을 수 있다. 상기 금속 함유층이 고분자 막 내에 혼입되어 있다는 것은, 금속 함유층을 형성하는 전구체가 고분자 막 내에 침투한 다음 금속 함유층이 형성됨으로써, 고분자 막의 일부가 금속 함유층을 포함하도록 변형되어 있는 상태를 의미할 수 있다. 따라서 전술한대로 고분자 세그먼트 A에만 금속 함유층이 형성되는 경우, 고분자 세그먼트 A 상에 금속 함유층이 형성되고, 또한 고분자 세그먼트 A 내에 금속 함유층이 혼입되어 고분자 세그먼트 A의 일부가 변형되어 있을 수 있다. 또한, 고분자 세그먼트 B에만 금속 함유층이 형성되는 경우, 고분자 세그먼트 B 상에 금속 함유층이 형성되고, 또한 고분자 세그먼트 B 내에 금속 함유층이 혼입되어 고분자 세그먼트 B의 일부가 변형되어 있을 수 있다. 상기 금속 함유층이 고분자 세그먼트 A 또는 고분자 세그먼트 B의 전부에 혼입되어 있는 경우, 고분자 세그먼트 A 또는 고분자 세그먼트 B의 전부가 변형되어 있을 수 있다. 상기 금속 함유층을 고분자 막 내에 혼입하여 고분자 막의 일부를 변형하는 방법은, 고분자 막에 금속 함유층을 형성하고 고분자 막의 일부를 변형할 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않으며, 예를들어 순차 침투 합성(Sequential Infiltration Synthesis, SIS) 방법을 사용할 수 있다.In another example of the present application, the metal-containing layer formed by atomic layer deposition may be incorporated in the polymer film. Incorporation of the metal-containing layer into the polymer film may mean a state in which the precursor for forming the metal-containing layer penetrates into the polymer film and then the metal-containing layer is formed, so that a part of the polymer film is deformed to include the metal-containing layer. Therefore, as described above, when the metal-containing layer is formed only on the polymer segment A, the metal-containing layer is formed on the polymer segment A, and the metal-containing layer is mixed in the polymer segment A, so that a part of the polymer segment A may be deformed. In addition, when the metal-containing layer is formed only in the polymer segment B, the metal-containing layer is formed on the polymer segment B, and the metal-containing layer is mixed in the polymer segment B, so that a part of the polymer segment B may be deformed. When the metal-containing layer is mixed with all of the polymer segment A or the polymer segment B, all of the polymer segment A or the polymer segment B may be deformed. The method of modifying a part of the polymer film by incorporating the metal-containing layer into the polymer film is not particularly limited as long as it is capable of forming a metal-containing layer on the polymer film and modifying a part of the polymer film.For example, Sequential Infiltration Synthesis , SIS) method can be used.

본 출원의 일례에서, 금속 함유층을 형성하는 전구체는, 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 A 또는 고분자 세그먼트 B에 포함되는 화합물과 친화력을 나타낼 수 있다. 상기 전구체가 고분자 세그먼트에 포함되는 화합물과 친화력을 가진다는 의미는, 상기 전구체에 포함되는 금속 화합물과 고분자 세그먼트에 포함되는 화합물 간의 물리적 및/또는 화학적 성질로 인하여 전구체와 고분자 세그먼트가 물리적 및/또는 화학적 결합, 결속, 접촉을 형성하려는 힘이 존재함을 의미할 수 있다. 상기 전구체에 포함되는 금속 화합물과 고분자 세그먼트에 포함되는 화합물 간의 물리적 및/또는 화학적 성질로 인한 힘은, 전구체의 금속 화합물과 고분자 세그먼트에 포함되는 화합물 간에 존재하는 힘이라면 그 종류는 특별히 제한되지 않으며, 예를들어, 영구 쌍극자-영구 쌍극자 힘, 영구 쌍극자-유도 쌍극자 힘, 유도 쌍극자-유도 쌍극자 힘, 수소결합에 의한 힘 또는 이온성 결합에 의한 힘 등일 수 있다. 또한, 서로 다른 성분에 대한 친화력은 상대적인 개념으로, 보다 더 친화력이 큰 성분이 다른 성분과 비교하여 친화력을 가진다고 표현할 수 있다. 상기 전구체가 고분자 세그먼트 A에 포함되는 화합물과 친화력을 가지는 경우, 금속 함유층이 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 A 상에만 형성될 수 있으며, 또한 전구체가 고분자 세그먼트 B에 포함되는 화합물과 친화력을 가지는 경우, 금속 함유층이 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 B 상에만 형성될 수 있다. 예를 들면, 상기 전구체와 고분자 세그먼트 A간의 친화력이 전구체와 고분자 세그먼트 B간의 친화력보다 큰 경우, 금속 함유층이 고분자 세그먼트 A 상에만 형성될 수 있으며, 전구체와 고분자 세그먼트 B간의 친화력이 전구체와 고분자 세그먼트 A간의 친화력보다 큰 경우, 금속 함유층이 고분자 세그먼트 B 상에만 형성될 수 있다. 상기와 같이, 전구체와 고분자 세그먼트에 포함되는 화합물이 친화력을 가짐으로써, 원자층 증착의 성장 사이클 중 ① 전구체 공급 단계에서 전구체가 고분자 세그먼트 A에만 흡착되거나, 또는 고분자 세그먼트 B에만 흡착되도록 할 수 있다.In an example of the present application, the precursor for forming the metal-containing layer may exhibit affinity with a compound included in the polymer segment A or the polymer segment B of the block copolymer. The meaning that the precursor has an affinity with the compound contained in the polymer segment means that the precursor and the polymer segment are physically and/or chemically due to physical and/or chemical properties between the metal compound contained in the precursor and the compound contained in the polymer segment. It could mean that there is a force to form bonds, bonds, and contacts. The force due to physical and/or chemical properties between the metal compound included in the precursor and the compound included in the polymer segment is not particularly limited as long as the force exists between the metal compound of the precursor and the compound included in the polymer segment, For example, it may be a permanent dipole-permanent dipole force, a permanent dipole-induced dipole force, an induced dipole-induced dipole force, a force due to hydrogen bonding or a force due to ionic bonding. In addition, affinity for different components is a relative concept, and it can be expressed that a component having a higher affinity has an affinity compared to other components. When the precursor has an affinity with the compound contained in the polymer segment A, the metal-containing layer may be formed only on the polymer segment A of the block copolymer, and if the precursor has an affinity with the compound contained in the polymer segment B, the metal The containing layer can be formed only on the polymer segment B of the block copolymer. For example, if the affinity between the precursor and the polymer segment A is greater than the affinity between the precursor and the polymer segment B, the metal-containing layer may be formed only on the polymer segment A, and the affinity between the precursor and the polymer segment B is the precursor and the polymer segment A. If it is greater than the affinity of the liver, the metal-containing layer can only be formed on the polymer segment B. As described above, by having an affinity between the precursor and the compound contained in the polymer segment, the precursor may be adsorbed only to the polymer segment A or only to the polymer segment B in the step ① of the precursor supply during the growth cycle of the atomic layer deposition.

본 출원의 금속 함유층을 형성하는 전구체는 (유기)금속 화합물, (유기)금속 복합물, (유기)금속 클러스터, 금속 나노입자, 금속 입자 또는 조각, 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다. 상기 전구체는 예를들어, 유기 금속 화합물, 전구체는 알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈룸, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 망간, 레늄, 철, 루테늄, 오시뮴, 로듐, 이리듐, 니켈, 팔라듐, 백금, 구리, 은, 금, 아연, 카드뮴, 갈륨, 인듐, 탈륨, 주석, 납, 비스무스 등의 금속 화합물, 금속 화합물의 클러스터 및 금속 화합물의 입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 상기 전구체의 종류는 금속 함유층을 형성하고자 하는 블록 공중합체의 종류에 따라 달라질 수 있으며, 예를들어 TMA(trimethylaluminum), DEZ(diethylzinc) 등을 사용할 수 있다.The precursor forming the metal-containing layer of the present application is at least one selected from the group consisting of (organic) metal compounds, (organic) metal complexes, (organic) metal clusters, metal nanoparticles, metal particles or fragments, and combinations thereof. It may include. The precursor is, for example, an organometallic compound, the precursor is aluminum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, rhenium, iron, ruthenium, osmium, rhodium, iridium, nickel, At least one metal compound selected from the group consisting of metal compounds such as palladium, platinum, copper, silver, gold, zinc, cadmium, gallium, indium, thallium, tin, lead, and bismuth, clusters of metal compounds, and particles of metal compounds It may include, but is not limited thereto. The type of the precursor may vary depending on the type of the block copolymer to form the metal-containing layer, and for example, trimethylaluminum (TMA), diethylzinc (DEZ), or the like may be used.

본 출원의 패턴 형성 방법은 또한, 금속 함유층을 형성한 후 자기 조립 구조를 형성하고 있는 블록 공중합체의 어느 한 고분자 세그먼트를 선택적으로 제거하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 상기 방법에서 블록 공중합체의 어느 한 블록을 선택적으로 제거하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, 고분자막에 적정한 전자기파, 예를 들면, 자외선 등을 조사하여 상대적으로 소프트한 블록을 제거하는 방식을 사용하거나, 유도 결합형 플라즈마(Inductively Coupled Plasma) 에칭 또는 반응성 이온 에칭(Reactive Ion Etching, RIE) 등의 방법을 사용할 수 있고, 예를 들어 반응성 이온 에칭을 통해 블록 공중합체의 어느 한 고분자 세그먼트를 선택적으로 제거할 수 있다. 상기 반응성 이온 에칭은 공지의 방법에 따라 수행될 수 있으며, 에칭 조건은 특별히 제한되지 않고, 예를들어 아르곤 또는 산소를 반응성 가스로 사용할 수 있다.The pattern formation method of the present application may further include a step of selectively removing any one polymer segment of the block copolymer forming the self-assembled structure after forming the metal-containing layer. In the above method, a method of selectively removing any one block of the block copolymer is not particularly limited, and for example, a method of removing relatively soft blocks by irradiating an appropriate electromagnetic wave, for example, ultraviolet rays, etc., to the polymer membrane is employed. Alternatively, methods such as Inductively Coupled Plasma Etching or Reactive Ion Etching (RIE) may be used.For example, a polymer segment of the block copolymer may be selectively selected through reactive ion etching. Can be removed. The reactive ion etching may be performed according to a known method, and the etching conditions are not particularly limited, and, for example, argon or oxygen may be used as a reactive gas.

본 출원의 패턴 형성 방법은 또한, 어느 한 고분자 세그먼트가 제거된 고분자막을 마스크로 하여 기판을 식각하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 선택적으로 고분자 세그먼트가 제거된 고분자막을 마스크로 하여 기판을 식각하는 단계는 특별히 제한되지 않고, 예를 들면, CF4/Ar 이온 등을 사용한 반응성 이온 식각 단계를 통해 수행할 수 있고, 이 과정에 이어서 산소 플라즈마 처리 등에 의해 고분자막을 기판으로부터 제거하는 단계 및 반응성 이온 식각 등을 이용하여 금속 함유층을 제거하는 단계를 또한 수행할 수 있다.The method of forming a pattern of the present application may further include etching the substrate using a polymer layer from which one of the polymer segments has been removed as a mask. The step of etching the substrate using the polymer film from which the polymer segment has been selectively removed as a mask is not particularly limited, and for example, it can be performed through a reactive ion etching step using CF 4 /Ar ions, etc., following this process. A step of removing the polymer film from the substrate by oxygen plasma treatment or the like and a step of removing the metal-containing layer using reactive ion etching or the like may also be performed.

본 출원의 블록 공중합체는, 자기 조립을 통해 스피어(sphere), 실린더(cylinder), 자이로이드(gyroid) 또는 라멜라(lamellar) 등을 포함하는 주기적 구조를 구현하고 있을 수 있다. 상기 구조들 중 스피어 또는 라멜라의 경우에 상기 블록 공중합체는, 수직 배향된 상태로 존재할 수 있다.The block copolymer of the present application may implement a periodic structure including a sphere, a cylinder, a gyroid, or a lamellar through self-assembly. Among the structures, in the case of spheres or lamellas, the block copolymer may exist in a vertically oriented state.

하나의 예시에서, 본 출원의 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 B는 하기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함할 수 있다.In one example, the polymer segment B of the block copolymer of the present application may include a unit represented by Formula 4 below.

[화학식 4][Formula 4]

Figure 112017067784532-pat00004
Figure 112017067784532-pat00004

화학식 4에서 X2는, 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -C(=O)-X1- 또는 -X1-C(=O)-이고, 상기에서 X1은 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기이고, W는 적어도 1개의 할로겐 원자를 포함하는 아릴기이다. 상기에서 W는 적어도 1개의 할로겐 원자로 치환된 아릴기, 예를 들면, 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상 또는 5개 이상의 할로렌 원자로 치환된 탄소수 6 내지 12의 아릴기일 수 있다.In Formula 4, X 2 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, -C(=O)-X 1 -or -X 1 -C(=O)-, wherein X 1 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, or an alkynylene group, and W is at least one halogen It is an aryl group containing an atom. In the above, W may be an aryl group substituted with at least one halogen atom, for example, an aryl group having 6 to 12 carbon atoms substituted with 2 or more, 3 or more, 4 or more, or 5 or more halogen atoms.

또한, 블록 공중합체에 포함되는 고분자 세그먼트 B는 하기 화학식 5로 표시되는 단위를 포함할 수 있다.In addition, the polymer segment B included in the block copolymer may include a unit represented by Formula 5 below.

[화학식 5][Formula 5]

Figure 112017067784532-pat00005
Figure 112017067784532-pat00005

화학식 5에서 X2는, 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -C(=O)-X1- 또는 -X1-C(=O)-이고, 상기에서 X1은 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기이고, R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 할로알킬기 또는 할로겐 원자이고, R1 내지 R5가 포함하는 할로겐 원자의 수는 1개 이상이다.In Formula 5, X 2 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, -C(=O)-X 1 -or -X 1 -C(=O)-, wherein X 1 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, or an alkynylene group, and R 1 to R 5 are Each independently hydrogen, an alkyl group, a haloalkyl group, or a halogen atom, and the number of halogen atoms contained in R 1 to R 5 is 1 or more.

화학식 5에서 X2는, 다른 예시에서 단일 결합, 산소 원자, 알킬렌기, -C(=O)-O- 또는 -O-C(=O)-일 수 있다.In Chemical Formula 5, X 2 may be a single bond, an oxygen atom, an alkylene group, -C(=O)-O- or -OC(=O)- in another example.

화학식 5에서 R1 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 알킬기, 할로알킬기 또는 할로겐 원자이되, R1 내지 R5는 1개 이상, 2개 이상, 3개 이상, 4개 이상 또는 5개 이상의 할로겐 원자, 예를 들면, 불소 원자를 포함할 수 있다. R1 내지 R5에 포함되는 할로겐 원자, 예를 들면, 불소 원자는, 10개 이하, 9개 이하, 8개 이하, 7개 이하 또는 6개 이하일 수 있다.In Formula 5, R 1 to R 5 are each independently hydrogen, an alkyl group, a haloalkyl group, or a halogen atom, but R 1 to R 5 are 1 or more, 2 or more, 3 or more, 4 or more, or 5 or more halogen atoms , For example, it may contain a fluorine atom. The halogen atoms contained in R 1 to R 5 , for example, fluorine atoms may be 10 or less, 9 or less, 8 or less, 7 or less, or 6 or less.

본 출원에 따른 블록 공중합체가 상기 화학식 4 또는 5의 단위를 포함하여, 블록 공중합체가 우수한 자기 조립 특성을 나타내도록 할 수 있다.The block copolymer according to the present application may include the units of Formula 4 or 5 so that the block copolymer exhibits excellent self-assembly characteristics.

본 출원은 또한 적층체에 관한 것이다. 본 출원의 적층체는 기판; 상기 기판 상에 형성되고, 고분자 세그먼트 A 및 상기 세그먼트 A와는 다른 고분자 세그먼트 B를 포함하는 블록 공중합체를 포함하는 자기 조립된 고분자막; 및 금속 함유층을 포함하며, 상기 고분자 세그먼트 A 또는 고분자 세그먼트 B 상에만 금속 함유층이 형성되어 있을 수 있다. 상기 고분자 세그먼트 A는 전술한 화학식 1로 표시되는 단위를 포함할 수 있으며, 고분자 세그먼트 B는 전술한 화학식 4로 표시되는 단위를 포함할 수 있다. 또한 상기 블록 공중합체의 자기 조립 구조는 실린더, 스피어 또는 라멜라 구조일 수 있다. 본 출원의 적층체에 포함되는 블록 공중합체, 고분자 세그먼트 A, B, 금속 함유층 등에 관한 자세한 설명은 전술한 패턴 형성 방법에서 설명한 바와 동일한 바, 생략하기로 한다.The present application also relates to a laminate. The laminate of the present application includes a substrate; A self-assembled polymer film formed on the substrate and comprising a block copolymer including a polymer segment A and a polymer segment B different from the segment A; And a metal-containing layer, and the metal-containing layer may be formed only on the polymer segment A or the polymer segment B. The polymer segment A may include a unit represented by Formula 1, and the polymer segment B may include a unit represented by Formula 4 above. In addition, the self-assembled structure of the block copolymer may be a cylinder, sphere, or lamellar structure. Detailed descriptions of the block copolymer, polymer segments A and B, and the metal-containing layer included in the laminate of the present application are the same as described in the above-described pattern formation method, and thus will be omitted.

본 출원에서 상기와 같은 블록 공중합체를 제조하는 구체적인 방법은, 전술한 고분자 세그먼트 A 및/또는 고분자 세그먼트 B를 포함하는 한 특별히 제한되지 않는다.In the present application, a specific method of preparing the block copolymer as described above is not particularly limited as long as it includes the polymer segment A and/or the polymer segment B described above.

예를 들면, 블록 공중합체는 상기 단량체를 사용한 LRP(Living Radical Polymerization) 방식으로 제조할 있다. 예를 들면, 유기 희토류 금속 복합체를 중합 개시제로 사용하거나, 유기 알칼리 금속 화합물을 중합 개시제로 사용하여 알칼리 금속 또는 알칼리토금속의 염 등의 무기산염의 존재 하에 합성하는 음이온 중합, 유기 알칼리 금속 화합물을 중합 개시제로 사용하여 유기 알루미늄 화합물의 존재 하에 합성하는 음이온 중합 방법, 중합 제어제로서 원자 이동 라디칼 중합제를 이용하는 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), 중합 제어제로서 원자이동 라디칼 중합제를 이용하되 전자를 발생시키는 유기 또는 무기 환원제 하에서 중합을 수행하는 ARGET(Activators Regenerated by Electron Transfer) 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), ICAR(Initiators for continuous activator regeneration) 원자이동 라디칼 중합법(ATRP), 무기 환원제 가역 부가-개열 연쇄 이동제를 이용하는 가역 부가-개열 연쇄 이동에 의한 중합법(RAFT) 또는 유기 텔루륨 화합물을 개시제로서 이용하는 방법 등이 있으며, 이러한 방법 중에서 적절한 방법이 선택되어 적용될 수 있다. For example, the block copolymer can be prepared by using the monomer LRP (Living Radical Polymerization) method. For example, anionic polymerization synthesized in the presence of inorganic acid salts such as alkali metals or alkaline earth metal salts by using an organic rare earth metal complex as a polymerization initiator or an organic alkali metal compound as a polymerization initiator, polymerization of an organic alkali metal compound Anionic polymerization method that is used as an initiator and synthesized in the presence of an organic aluminum compound, atomic transfer radical polymerization method (ATRP) using an atom transfer radical polymerization agent as a polymerization control agent, and an atom transfer radical polymerization agent as a polymerization control agent. ARGET (Activators Regenerated by Electron Transfer) atom transfer radical polymerization (ATRP), ICAR (Initiators for continuous activator regeneration) atom transfer radical polymerization (ATRP), reversible addition of inorganic reducing agents- There are reversible addition-cleavage chain transfer polymerization method (RAFT) using a cleavage chain transfer agent or a method using an organic tellurium compound as an initiator, and a suitable method may be selected and applied from among these methods.

예를 들면, 상기 블록 공중합체는, 라디칼 개시제 및 리빙 라디칼 중합 시약의 존재 하에, 상기 블록을 형성할 수 있는 단량체들을 포함하는 반응물을 리빙 라디칼 중합법으로 중합하는 것을 포함하는 방식으로 제조할 수 있다.For example, the block copolymer may be prepared in a manner comprising polymerizing a reactant including monomers capable of forming the block by a living radical polymerization method in the presence of a radical initiator and a living radical polymerization reagent. .

블록 공중합체의 제조 시에 상기 단량체를 사용하여 형성하는 블록과 함께 상기 공중합체에 포함되는 다른 블록을 형성하는 방식은 특별히 제한되지 않고, 목적하는 블록의 종류를 고려하여 적절한 단량체를 선택하여 상기 다른 블록을 형성할 수 있다.When preparing a block copolymer, a method of forming another block included in the copolymer together with a block formed using the monomer is not particularly limited, and an appropriate monomer is selected in consideration of the type of the desired block. Blocks can be formed.

블록공중합체의 제조 과정은, 예를 들면 상기 과정을 거쳐서 생성된 중합 생성물을 비용매 내에서 침전시키는 과정을 추가로 포함할 수 있다. The process of preparing the block copolymer may further include, for example, a process of precipitating the polymerization product produced through the above process in a non-solvent.

라디칼 개시제의 종류는 특별히 제한되지 않고, 중합 효율을 고려하여 적절히 선택할 수 있으며, 예를 들면, AIBN(azobisisobutyronitrile), ABCN(1,1'-Azobis(cyclohexanecarbonitrile)) 또는 2,2'-아조비스-2,4-디메틸발레로니트릴(2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile)) 등의 아조 화합물이나, BPO(benzoyl peroxide) 또는 DTBP(di-t-butyl peroxide) 등과 같은 과산화물 계열을 사용할 수 있다.The kind of radical initiator is not particularly limited, and may be appropriately selected in consideration of polymerization efficiency, for example, AIBN (azobisisobutyronitrile), ABCN (1,1'-Azobis (cyclohexanecarbonitrile)) or 2,2'-azobis- Azo compounds such as 2,4-dimethylvaleronitrile (2,2'-azobis-(2,4-dimethylvaleronitrile)) or peroxides such as benzoyl peroxide (BPO) or di-t-butyl peroxide (DTBP) are used. Can be used.

리빙 라디칼 중합 과정은, 예를 들면, 메틸렌클로라이드, 1,2-디클로로에탄, 클로로벤젠, 디클로로벤젠, 벤젠,톨루엔, 아세톤, 클로로포름, 테트라하이드로퓨란, 디옥산, 모노글라임, 디글라임, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드 또는 디메틸아세트아미드 등과 같은 용매 내에서 수행될 수 있다.Living radical polymerization process is, for example, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, dichlorobenzene, benzene, toluene, acetone, chloroform, tetrahydrofuran, dioxane, monoglyme, diglyme, dimethylform It can be carried out in a solvent such as amide, dimethylsulfoxide or dimethylacetamide.

비용매로는, 예를 들면, 메탄올, 에탄올, 노르말 프로판올 또는 이소프로판올 등과 같은 알코올, 에틸렌글리콜 등의 글리콜, n-헥산, 시클로헥산, n-헵탄 또는 페트롤리움 에테르 등과 같은 에테르 계열이 사용될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.As the non-solvent, for example, alcohols such as methanol, ethanol, normal propanol or isopropanol, glycols such as ethylene glycol, ethers such as n-hexane, cyclohexane, n-heptane or petroleum ether may be used. It is not limited thereto.

본 출원은, 자기 조립 구조를 형성하고 있는 블록 공중합체를 에칭하는데 있어 에칭 선택성을 부여하면서도, 구조의 무너짐이나 형상의 결함을 방지할 수 있는 패턴 형성 방법 및 적층체를 제공한다.The present application provides a pattern forming method and a laminate capable of preventing structural collapse or shape defects while providing etching selectivity in etching a block copolymer forming a self-assembled structure.

도 1은 고분자 세그먼트 A에만 알루미나가 형성된 실시예 1의 결과를 보여주는 SEM이미지이다.
도 2는 실시예 1에서 고분자 세그먼트 B를 제거한 후의 SEM이미지이다.
도 3은 실시예 2에서 고분자 세그먼트 B를 제거한 후의 SEM 이미지이다.
도 4는 실시예 3에서 고분자 세그먼트 B를 제거한 후의 SEM 이미지이다.
도 5 및 6은 비교예 1의 결과에 대한 SEM이미지이다.
도 7은 비교예 2의 결과에 대한 SEM 이미지이다.
1 is an SEM image showing the results of Example 1 in which alumina was formed only in polymer segment A.
2 is a SEM image after removing the polymer segment B in Example 1.
3 is a SEM image after removing the polymer segment B in Example 2. FIG.
4 is an SEM image after removing the polymer segment B in Example 3. FIG.
5 and 6 are SEM images of the results of Comparative Example 1.
7 is an SEM image of the result of Comparative Example 2.

이하 본 출원에 따르는 실시예 및 비교예를 통하여 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, the present application will be described in more detail through Examples and Comparative Examples according to the present application, but the scope of the present application is not limited by the Examples presented below.

제조예 1. 모노머(A)의 합성Preparation Example 1. Synthesis of Monomer (A)

하기 화학식 A의 화합물(DPM-C12)은 다음의 방식으로 합성하였다. 250 mL의 플라스크에 히드로퀴논 (hydroquinone)(10.0g, 94.2 mmol) 및 1-브로모도데칸(1- Bromododecane)(23.5 g, 94.2 mmol)을 넣고, 100 mL의 아세토니트릴(acetonitrile)에 녹인 후 과량의 포타슘 카보네이트(potassium carbonate) 첨가하고, 75℃에서 약 48시간 동안 질소 조건하에서 반응시켰다. 반응 후 잔존하는 포타슘 카보네이트를 필터링하여 제거하고 반응에 사용한 아세토니트릴도 제거하였다. 여기에 DCM(dichloromethane)과 물의 혼합 용매를 첨가하여 워크업하고, 분리한 유기층을 모아서 MgSO4에 통과시켜 탈수하였다. 이어서, 컬럼 크로마토그래피에서 DCM(dichloromethane)을 사용하여 흰색 고체상의 목적물(4-도데실옥시페놀)(9.8 g, 35.2 mmol)을 약 37%의 수득률로 얻었다.The compound of the following formula A (DPM-C12) was synthesized in the following manner. Hydroquinone (10.0g, 94.2 mmol) and 1-Bromododecane (23.5 g, 94.2 mmol) were added to a 250 mL flask, dissolved in 100 mL of acetonitrile, and then an excess of Potassium carbonate was added and reacted at 75° C. for about 48 hours under nitrogen conditions. Potassium carbonate remaining after the reaction was removed by filtering, and acetonitrile used in the reaction was also removed. A mixed solvent of DCM (dichloromethane) and water was added thereto to work up, and the separated organic layer was collected and passed through MgSO 4 to dehydrate. Subsequently, in column chromatography, using DCM (dichloromethane) to obtain the target product (4-dodecyloxyphenol) (9.8 g, 35.2 mmol) as a white solid in a yield of about 37%.

플라스크에 합성된 4-도데실옥시페놀(9.8 g, 35.2 mmol), 메타크릴산(6.0 g, 69.7 mmol), DCC(dicyclohexylcarbodiimide)(10.8 g, 52.3 mmol) 및 DMAP(p-dimethylaminopyridine)(1.7 g, 13.9 mmol)을 넣고, 120 mL의 메틸렌클로라이드를 첨가한 후, 질소 하 실온에서 24시간 동안 반응시켰다. 반응 종료 후에 반응 중에 생성된 염(urea salt)을 필터로 제거하고 잔존하는 메틸렌클로라이드도 제거하였다. 컬럼 크로마토그래피에서 헥산과 DCM(dichloromethane)을 이동상으로 사용하여 불순물을 제거하고, 다시 얻어진 생성물을 메탄올과 물의 혼합 용매(1:1 혼합)에서 재결정하여 흰색 고체상의 목적물(7.7 g, 22.2 mmol)을 63%의 수득률로 얻었다.4-dodecyloxyphenol (9.8 g, 35.2 mmol), methacrylic acid (6.0 g, 69.7 mmol), DCC (dicyclohexylcarbodiimide) (10.8 g, 52.3 mmol) and DMAP (p-dimethylaminopyridine) (1.7 g) synthesized in a flask , 13.9 mmol) was added, and 120 mL of methylene chloride was added, followed by reaction under nitrogen at room temperature for 24 hours. After completion of the reaction, the salt (urea salt) generated during the reaction was removed with a filter, and the remaining methylene chloride was also removed. In column chromatography, hexane and DCM (dichloromethane) were used as mobile phases to remove impurities, and the obtained product was recrystallized in a mixed solvent of methanol and water (1:1 mixture) to obtain a white solid target (7.7 g, 22.2 mmol). Obtained in a yield of 63%.

[화학식 A][Formula A]

Figure 112017067784532-pat00006
Figure 112017067784532-pat00006

화학식 A에서 R은 탄소수 12의 직쇄 알킬기이다.In Formula A, R is a straight-chain alkyl group having 12 carbon atoms.

제조예 2. 블록 공중합체(A-1)의 합성Preparation Example 2. Synthesis of Block Copolymer (A-1)

제조예 1의 모노머(A) 2.0 g과 RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer) 시약인 시아노이소프로필디티오벤조에이트 64 mg, 라디칼 개시제인 AIBN(Azobisisobutyronitrile) 23 mg 및 벤젠 5.34 mL를 10 mL Schlenk flask에 넣고 질소 분위기 하에서 상온에서 30분 동안 교반한 후 70℃에서 4시간 동안 RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer) 중합 반응을 수행하였다. 중합 후 반응 용액을 추출 용매인 메탄올 250 mL 에 침전시킨 후, 감압 여과하여 건조시켜, 분홍색의 거대개시제를 제조하였다. 상기 거대 개시제의 수득률은 약 82.6 중량%였고, 수평균 분자량(Mn) 및 분자량분포(Mw/Mn)는 각각 9,000 및 1.16이었다. 거대개시제 0.3 g, 펜타플루오로스티렌 모노머 2.7174 g 및 벤젠 1.306 mL를 10 mL Schlenk flask에 넣고 질소 분위기 하에서 상온에서 30분 동안 교반한 후 115℃에서 4시간 동안 RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer) 중합 반응을 수행하였다. 중합 후 반응 용액을 추출 용매인 메탄올 250 mL 에 침전시킨 다음, 감압 여과하여 건조시켜 연한 분홍색의 블록공중합체를 제조하였다. 상기 블록 공중합체는 제조예 1의 단량체(A)에서 유래된 것으로서 사슬 형성 원자가 12개(화학식 A의 R의 탄소수)인 고분자 세그먼트 A와 상기 펜타플루오로스티렌 단량체에서 유래된 고분자 세그먼트 B를 포함한다.2.0 g of the monomer (A) of Preparation Example 1 and 64 mg of cyanoisopropyldithiobenzoate as a Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer (RAFT) reagent, 23 mg of AIBN (Azobisisobutyronitrile) as a radical initiator, and 5.34 mL of benzene were added to a 10 mL Schlenk flask. The mixture was placed in a nitrogen atmosphere and stirred at room temperature for 30 minutes, and then RAFT (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer) polymerization reaction was performed at 70° C. for 4 hours. After polymerization, the reaction solution was precipitated in 250 mL of methanol as an extraction solvent, filtered under reduced pressure and dried to prepare a pink macroinitiator. The yield of the giant initiator was about 82.6% by weight, and the number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw/Mn) were 9,000 and 1.16, respectively. 0.3 g of macroinitiator, 2.7174 g of pentafluorostyrene monomer, and 1.306 mL of benzene were added to a 10 mL Schlenk flask, stirred at room temperature under a nitrogen atmosphere for 30 minutes, and then RAFT (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer) polymerization reaction at 115° C. for 4 hours Was performed. After polymerization, the reaction solution was precipitated in 250 mL of methanol as an extraction solvent, filtered under reduced pressure, and dried to prepare a light pink block copolymer. The block copolymer is derived from the monomer (A) of Preparation Example 1 and includes a polymer segment A having 12 chain forming atoms (the number of carbon atoms in R in Chemical Formula A) and a polymer segment B derived from the pentafluorostyrene monomer. .

제조예 3. 블록 공중합체(A-2)의 합성Preparation Example 3. Synthesis of Block Copolymer (A-2)

제조예 1의 모노머(A) 2.0 g과 RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer) 시약인 시아노이소프로필디티오벤조에이트 42.6 mg, 라디칼 개시제인 AIBN(Azobisisobutyronitrile) 3.2 mg 및 아니졸4.77 g을 10 mL Schlenk flask에 넣고 질소 분위기 하에서 상온에서 30분 동안 교반한 후 70℃에서 4시간 동안 RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer) 중합 반응을 수행하였다. 중합 후 반응 용액을 추출 용매인 메탄올 250 mL 에 침전시킨 후, 감압 여과하여 건조시켜, 분홍색의 거대개시제를 제조하였다. 상기 거대 개시제의 수득률은 약 73.3 중량%였고, 수평균 분자량(Mn) 및 분자량분포(Mw/Mn)는 각각 7,500 및 1.17이었다. 거대개시제 0.3 g, 펜타플루오로스티렌 모노머 2.24 g 및 벤젠 1.306 mL를 10 mL Schlenk flask에 넣고 질소 분위기 하에서 상온에서 30분 동안 교반한 후 115℃에서 6시간 동안 RAFT(Reversible Addition Fragmentation chain Transfer) 중합 반응을 수행하였다. 중합 후 반응 용액을 추출 용매인 메탄올 250 mL 에 침전시킨 다음, 감압 여과하여 건조시켜 연한 분홍색의 블록공중합체를 제조하였다. 상기 블록 공중합체는 제조예 1의 단량체(A)에서 유래된 것으로서 사슬 형성 원자가 12개(화학식 A의 R의 탄소수)인 고분자 세그먼트 A와 상기 펜타플루오로스티렌 단량체에서 유래된 고분자 세그먼트 B를 포함한다.2.0 g of the monomer (A) of Preparation Example 1, 42.6 mg of cyanoisopropyldithiobenzoate as a Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer (RAFT) reagent, 3.2 mg of AIBN (Azobisisobutyronitrile) as a radical initiator, and 4.77 g of anisol were added to 10 mL Schlenk. After placing in a flask and stirring at room temperature for 30 minutes under a nitrogen atmosphere, RAFT (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer) polymerization reaction was performed at 70° C. for 4 hours. After polymerization, the reaction solution was precipitated in 250 mL of methanol as an extraction solvent, filtered under reduced pressure and dried to prepare a pink macroinitiator. The yield of the giant initiator was about 73.3% by weight, and the number average molecular weight (Mn) and molecular weight distribution (Mw/Mn) were 7,500 and 1.17, respectively. 0.3 g of macroinitiator, 2.24 g of pentafluorostyrene monomer, and 1.306 mL of benzene were added to a 10 mL Schlenk flask, stirred at room temperature under nitrogen atmosphere for 30 minutes, and then RAFT (Reversible Addition Fragmentation Chain Transfer) polymerization reaction at 115° C. for 6 hours Was performed. After polymerization, the reaction solution was precipitated in 250 mL of methanol as an extraction solvent, filtered under reduced pressure, and dried to prepare a light pink block copolymer. The block copolymer is derived from the monomer (A) of Preparation Example 1 and includes a polymer segment A having 12 chain forming atoms (the number of carbon atoms in R in Chemical Formula A) and a polymer segment B derived from the pentafluorostyrene monomer. .

실리콘 기판 상에 화학식 A의 화합물(DPM-C12)과 펜타플루오르스티렌 랜덤 공중합체를 코팅하여 160 ℃에서 24시간 동안 열적 숙성 숙성(thermal annealing) 과정을 통해 실리콘 웨이퍼에 고정시켰으며, 미반응물을 제거하기 위해 플루오르벤젠(fluorobenzene) 용액 상에서 초음파분산 (sonication) 과정을 10 분간 처리하였다. 위 기판 상에 블록 공중합체(A-1)를 코팅하고 160 ℃에서 1시간 동안 열적 어닐링하여 형성되는 라멜라 패턴을 SEM 을 통해 확인하였다. 형성된 라멜라 패턴의 피치는 29㎚로 확인되었다.A compound of formula A (DPM-C12) and a pentafluorostyrene random copolymer were coated on a silicon substrate and fixed to a silicon wafer through a thermal annealing process at 160°C for 24 hours, and unreacted substances were removed. To do this, a sonication process was performed on a fluorobenzene solution for 10 minutes. The lamellar pattern formed by coating the block copolymer (A-1) on the above substrate and thermally annealing at 160° C. for 1 hour was confirmed through SEM. The pitch of the formed lamella pattern was confirmed to be 29 nm.

상기 수직 배향된 라멜라 구조가 형성된 블록 공중합체에 TMA(trimethylaluminum)를 120초간 주입하고, 질소 분위기 하에서 퍼징하였다. 퍼징은 1.6 Torr의 압력에서 600초 동안 50sccm의 유동율로 진행하였다. 퍼징 후 물을 120초간 투입한 후 다시 질소 분위기 하에서 동일한 조건으로 퍼징하였으며, 전체 공정은 150℃에서 진행하였다. 상기 사이클을 10회 반복한 후 블록 공중합체에 알루미나가 형성된 결과는 SEM을 통해 확인하였다. 도 1은 상기 실시예 1의 결과 고분자 세그먼트 A에만 알루미나가 형성된 결과를 보여준다.TMA (trimethylaluminum) was injected into the block copolymer having the vertically oriented lamellar structure for 120 seconds, and purged under a nitrogen atmosphere. Purging was carried out at a flow rate of 50 sccm for 600 seconds at a pressure of 1.6 Torr. After purging, water was added for 120 seconds, and then purged under the same conditions under a nitrogen atmosphere, and the entire process was carried out at 150°C. After repeating the cycle 10 times, the result of forming alumina in the block copolymer was confirmed through SEM. 1 shows a result of forming alumina only in the polymer segment A as a result of Example 1 above.

상기 고분자 세그먼트 A에만 알루미나가 형성된 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 B를 반응성 이온 에칭(RIE)을 통해 제거하였다. 도 2는 고분자 세그먼트 B를 제거한 후의 SEM 이미지이다. The polymer segment B of the block copolymer in which alumina was formed only in the polymer segment A was removed through reactive ion etching (RIE). 2 is an SEM image after removing the polymer segment B.

도 2에서 나타나듯이, 고분자 세그먼트 A의 구조에 알루미나가 침투되어 에칭 저항성을 나타내며, 에칭 후에도 알루미나가 혼입된 구조를 확인하였다.As shown in FIG. 2, alumina penetrated into the structure of the polymer segment A to show etching resistance, and a structure in which alumina was mixed even after etching was confirmed.

실시예 2Example 2

아무 처리하지 않은 실리콘 기판 상에 블록 공중합체(A-2)를 코팅하고 160 ℃에서 1 시간 열적 어닐링하여 형성되는 라멜라 패턴을 SEM 을 통해 확인하였다. 형성된 라멜라 패턴의 피치는 15.6nm 로 확인 되었다. 이 때 사용한 블록 공중합체(A-2)는 아무 처리 되지 않은 기판 위에서는 수직, 가이드 패턴 형성용 조성물이 형성된 기판 위에서는 수평 배향되는 특성을 지니며, SEM 을 통해 관찰한 결과 수직 배향된 라멜라 구조가 관찰 되었다.A lamellar pattern formed by coating a block copolymer (A-2) on an untreated silicon substrate and thermally annealing at 160° C. for 1 hour was confirmed through SEM. The pitch of the formed lamella pattern was confirmed to be 15.6nm. The block copolymer (A-2) used at this time has a characteristic of being vertically oriented on an untreated substrate and horizontally oriented on a substrate on which a composition for forming a guide pattern is formed. As a result of observation through SEM, a vertically oriented lamellar structure Was observed.

상기 수직 배향된 라멜라 구조가 형성된 블록 공중합체에 TMA(trimethylaluminum)를 120 초간 주입하고, 질소 분위기 하에서 퍼징하였다. 퍼징은 1.6 Torr 의 압력에서 600 초 동안 50sccm 의 유동율로 진행하였다. 퍼징 후 물을 120 초간 투입한 후 다시 질소 분위기 하에서 동일한 조건으로 퍼징하였으며, 전체 공정은 150℃에서 진행하였다. 상기 사이클을 10 회 반복한 후 블록 공중합체에 알루미나가 형성된 결과는 SEM 을 통해 확인하였다. 상기 고분자 세그먼트 A 에만 알루미나가 형성된 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 B 를 반응성 이온 에칭(RIE)을 통해 제거하였다. 도 3 은 고분자 세그먼트 B 를 제거한 후의 SEM 이미지이다.TMA (trimethylaluminum) was injected into the block copolymer having the vertically oriented lamellar structure for 120 seconds, and purged under a nitrogen atmosphere. Purging was performed at a flow rate of 50 sccm for 600 seconds at a pressure of 1.6 Torr. After purging, water was added for 120 seconds, and then purged under the same conditions under a nitrogen atmosphere, and the entire process was carried out at 150°C. After repeating the cycle 10 times, the result of forming alumina in the block copolymer was confirmed through SEM. The polymer segment B of the block copolymer in which alumina was formed only in the polymer segment A was removed through reactive ion etching (RIE). 3 is a SEM image after removing the polymer segment B.

도 3 에서 나타나듯이, 고분자 세그먼트 A 의 구조에 알루미나가 침투되어 에칭 저항성을 나타내며, 에칭 후에도 알루미나가 혼입된 구조를 확인하였다.As shown in FIG. 3, alumina penetrated into the structure of the polymer segment A to show etching resistance, and a structure in which alumina was mixed even after etching was confirmed.

실시예 3Example 3

트랜치 기판은 하기의 방식으로 제조하였다. 기판으로는 실리콘 웨이퍼가 적용되었다. 상기 기판 상에 공지의 증착 방식으로 SiO 의 층을 약 200nm 정도의 두께로 형성하였다. 이어서 상기의 SiO 의 층상에 BARC(bottom anti reflective coating)을 약 60nm 정도의 두께로 코팅하고, 다시 그 상부에 PR(photoresist, KrF 용, positive-tone resist)층을 약 400nm 정도의 두께로 코팅하였다. 이어서 상기 PR 층을 KrF 스텝퍼(stepper) 노광 방식으로 패턴화하였다. 이어서 RIE(re active ion etching) 방식으로 상기 패턴화된 PR 층을 마스크로 하여, 그 하부의 BARC 층과 SiO 층을 에칭하고, 잔여물을 제거함으로써 트렌치 구조를 형성하였다.The trench substrate was prepared in the following manner. A silicon wafer was applied as a substrate. A layer of SiO was formed on the substrate to a thickness of about 200 nm by a known deposition method. Subsequently, a BARC (bottom anti reflective coating) was coated on the SiO layer to a thickness of about 60 nm, and a PR (photoresist, KrF, positive-tone resist) layer was coated on the top of the SiO layer to a thickness of about 400 nm. . Subsequently, the PR layer was patterned using a KrF stepper exposure method. Subsequently, using the patterned PR layer as a mask using the RIE (re active ion etching) method as a mask, the BARC layer and the SiO layer thereunder were etched, and the residue was removed to form a trench structure.

상기 트렌치 내부에 화합물(DPM-C12)과 펜타플루오르스티렌 랜덤공중합체를 코팅하여 160°C 에서 24 시간 동안 열적 숙성(thermal annealing) 과정을 통해 실리콘 웨이퍼에 고정시켰으며, 미반응물을 제거하기 위해 플루오르벤젠(fluorobenzene) 용액 상에서 초음파분산 (sonication) 과정을 10 분간 처리하였다. 상기 트렌치 내부에 블록 공중합체(A-1)를 코팅하고 200 ℃에서 1 시간 열적 어닐링하여 형성되는 라멜라 패턴을 SEM 을 통해 확인하였다.A compound (DPM-C12) and a pentafluorostyrene random copolymer were coated inside the trench and fixed on a silicon wafer through a thermal annealing process at 160°C for 24 hours. The sonication process was performed for 10 minutes on a fluorobenzene solution. A lamellar pattern formed by coating a block copolymer (A-1) inside the trench and thermally annealing at 200° C. for 1 hour was confirmed through SEM.

상기 수직 배향된 라멜라 구조가 형성된 블록 공중합체에 TMA(trimethylaluminum)를 120 초간 주입하고, 질소 분위기 하에서 퍼징하였다. 퍼징은 1.6 Torr 의 압력에서 600 초 동안 50sccm 의 유동율로 진행하였다. 퍼징 후 물을 120 초간 투입한 후 다시 질소 분위기 하에서 동일한 조건으로 퍼징하였으며, 전체 공정은 150℃에서 진행하였다. 상기 사이클을 10 회 반복한 후 블록 공중합체에 알루미나가 형성된 결과는 SEM 을 통해 확인하였다. 상기 고분자 세그먼트 A 에만 알루미나가 형성된 블록 공중합체의 고분자 세그먼트 B 를 반응성 이온 에칭(RIE)을 통해 제거하였다. 도 4 는 고분자 세그먼트 B 를 제거한 후의 SEM 이미지이다.TMA (trimethylaluminum) was injected into the block copolymer having the vertically oriented lamellar structure for 120 seconds, and purged under a nitrogen atmosphere. Purging was performed at a flow rate of 50 sccm for 600 seconds at a pressure of 1.6 Torr. After purging, water was added for 120 seconds, and then purged under the same conditions under a nitrogen atmosphere, and the entire process was carried out at 150°C. After repeating the cycle 10 times, the result of forming alumina in the block copolymer was confirmed through SEM. The polymer segment B of the block copolymer in which alumina was formed only in the polymer segment A was removed through reactive ion etching (RIE). 4 is an SEM image after removing the polymer segment B.

도 4 에서 나타나듯이, 고분자 세그먼트 A 의 구조에 알루미나가 침투되어 에칭 저항성을 나타내며, 에칭 후에도 알루미나가 혼입된 구조를 확인하였다.As shown in FIG. 4, alumina penetrated into the structure of the polymer segment A to show etching resistance, and a structure in which alumina was mixed even after etching was confirmed.

비교예 1Comparative Example 1

원자층 증착(ALD) 공정을 120℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 조건으로 실험을 수행하였다.The experiment was performed under the same conditions as in Example 1, except that the atomic layer deposition (ALD) process was performed at 120°C.

도 5는 비교예 1의 결과를 나타내는 SEM 이미지이며, 실험 결과 고분자 세그먼트 A 및 고분자 세그먼트 B 모두에 알루미나가 형성되어 있음을 확인하였다.5 is an SEM image showing the result of Comparative Example 1, and as a result of the experiment, it was confirmed that alumina was formed in both the polymer segment A and the polymer segment B.

도 6은 고분자 세그먼트 A 및 고분자 세그먼트 B 모두에 알루미나가 형성된 기판에 대해 반응성 이온 에칭을 수행한 결과를 나타내는 SEM 이미지이다. 도 4에서 보여지듯이, 에칭 선택성이 저하되어 에칭 후 구조에 결함이 발생함을 확인하였다.6 is an SEM image showing the results of reactive ion etching on a substrate having alumina formed on both the polymer segment A and the polymer segment B. As shown in FIG. 4, it was confirmed that the etching selectivity was deteriorated and a defect occurred in the structure after etching.

비교예 2Comparative Example 2

원자층 증착(ALD) 공정을 120℃에서 수행한 것을 제외하고는 실시예 2 와 동일한 조건으로 실험을 수행하였다.The experiment was performed under the same conditions as in Example 2, except that the atomic layer deposition (ALD) process was performed at 120°C.

도 7 은 비교예 2 의 결과를 나타내는 SEM 이미지이며, 고분자 세그먼트 A 및 고분자 세그먼트 B 모두에 알루미나가 형성된 기판에 대해 반응성 이온 에칭을 수행한 결과를 나타내는 SEM 이미지이다. 도 7 에서 보여지듯이, 에칭 선택성이 저하되어 에칭 후 구조에 결함이 발생함을 확인하였다.FIG. 7 is an SEM image showing the result of Comparative Example 2, and is an SEM image showing the result of reactive ion etching on a substrate having alumina formed on both the polymer segment A and the polymer segment B. As shown in FIG. 7, it was confirmed that the etching selectivity was lowered and a defect occurred in the structure after etching.

Claims (17)

고분자 세그먼트 A 및 상기 세그먼트 A와는 다른 고분자 세그먼트 B를 가지는 블록 공중합체를 포함하는 자기 조립된 고분자막이 형성된 기판의 상기 고분자 막 상에 원자층 증착(Atomic Layer Deposition; ALD)을 이용하여 금속 함유층을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 금속 함유층은 자기 조립된 고분자 막의 고분자 세그먼트 A 상에 90% 이상의 면적 비율로 형성되며, 상기 고분자 세그먼트 B 상에는 10% 이하의 면적 비율로 형성되고,
상기 고분자 세그먼트 A는 하기 화학식 3으로 표시되는 단위를 포함하고, 상기 고분자 세그먼트 B는 하기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 패턴 형성 방법:
[화학식 3]
Figure 112020067140903-pat00018

[화학식 4]
Figure 112020067140903-pat00019

화학식 3에서 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, X는 -C(=O)-O-이고, P는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이고, Q는 산소 원자이며, Z는 8개 이상의 사슬 형성 원자를 가지는 사슬이 연결된 고리 구조를 포함하는 1가 치환기이다.
화학식 4에서 X2는, 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -C(=O)-X1- 또는 -X1-C(=O)-이고, 상기에서 X1은 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기이고, W는 적어도 1개의 할로겐 원자를 포함하는 아릴기이다.
A metal-containing layer is formed on the polymer film of a substrate on which a self-assembled polymer film including a polymer segment A and a block copolymer having a polymer segment B different from the segment A is formed using ALD Including the step of,
The metal-containing layer is formed in an area ratio of 90% or more on the polymer segment A of the self-assembled polymer film, and is formed in an area ratio of 10% or less on the polymer segment B,
The polymer segment A includes a unit represented by Formula 3 below, and the polymer segment B includes a unit represented by Formula 4 below:
[Formula 3]
Figure 112020067140903-pat00018

[Formula 4]
Figure 112020067140903-pat00019

In Formula 3, R is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is -C(=O)-O-, P is an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, Q is an oxygen atom, and Z is 8 or more It is a monovalent substituent including a ring structure in which a chain having a chain-forming atom is connected.
In Formula 4, X 2 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, -C(=O)-X 1 -or -X 1 -C(=O)-, wherein X 1 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, or an alkynylene group, and W is at least one halogen It is an aryl group containing an atom.
삭제delete 제 1항에 있어서, ALD 공정은 130℃ 이상에서 수행되는 패턴 형성 방법.
The method of claim 1, wherein the ALD process is performed at 130°C or higher.
삭제delete 제 1항에 있어서, 금속 함유층은 고분자 막 내에 혼입되어 있는 패턴 형성 방법,
The method of claim 1, wherein the metal-containing layer is incorporated in the polymer film,
제 1항에 있어서, 금속 함유층을 형성하는 전구체는 유기금속 화합물, 알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈룸, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 망간, 레늄, 철, 루테늄, 오시뮴, 로듐, 이리듐, 니켈, 팔라듐, 백금, 구리, 은, 금, 아연, 카드뮴, 갈륨, 인듐, 탈륨, 주석, 납, 비스무스 등의 금속 화합물, 금속 화합물의 클러스터 및 금속 화합물의 입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 1, wherein the precursor forming the metal-containing layer is an organometallic compound, aluminum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, rhenium, iron, ruthenium, osmium, rhodium, 1 selected from the group consisting of metal compounds such as iridium, nickel, palladium, platinum, copper, silver, gold, zinc, cadmium, gallium, indium, thallium, tin, lead, and bismuth, clusters of metal compounds, and particles of metal compounds A method for forming a pattern containing more than one kind of metal compound.
제 1항에 있어서, 금속 함유층을 형성한 후 자기 조립 구조를 형성하고 있는 블록 공중합체의 어느 한 고분자 세그먼트를 선택적으로 제거하는 단계를 추가로 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 1, further comprising the step of selectively removing any one polymer segment of the block copolymer forming the self-assembled structure after forming the metal-containing layer.
제 7항에 있어서, 어느 한 고분자 세그먼트를 제거하는 단계는 반응성 이온 에칭을 사용하는 패턴 형성 방법.
8. The method of claim 7, wherein the step of removing any one of the polymer segments uses reactive ion etching.
제 8항에 있어서, 반응성 이온 에칭은 아르곤 또는 산소를 사용하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 8, wherein the reactive ion etching is performed using argon or oxygen.
제 7항에 있어서, 어느 한 고분자 세그먼트가 제거된 고분자막을 마스크로 하여 기판을 식각하는 단계를 추가로 포함하는 패턴 형성 방법.
The method of claim 7, further comprising etching the substrate using a polymer layer from which one of the polymer segments has been removed as a mask.
제 1항에 있어서, 블록 공중합체의 자기 조립 구조는 실린더, 스피어 또는 라멜라 구조인 패턴 형성 방법.
The method of claim 1, wherein the self-assembled structure of the block copolymer is a cylinder, sphere, or lamella structure.
삭제delete 기판; 상기 기판 상에 형성되고, 고분자 세그먼트 A 및 상기 세그먼트 A와는 다른 고분자 세그먼트 B를 포함하는 블록 공중합체를 포함하는 자기 조립된 고분자막; 및 금속 함유층을 포함하며,
상기 금속 함유층은 자기 조립된 고분자 막의 고분자 세그먼트 A 상에 90% 이상의 면적 비율로 형성되고, 상기 고분자 세그먼트 B 상에는 10% 이하의 면적 비율로 형성되며,
상기 고분자 세그먼트 A는 하기 화학식 3으로 표시되는 단위를 포함하고, 상기 고분자 세그먼트 B는 하기 화학식 4로 표시되는 단위를 포함하는 적층체:
[화학식 3]
Figure 112020067140903-pat00020

[화학식 4]
Figure 112020067140903-pat00021

화학식 3에서 R은 수소 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, X는 -C(=O)-O-이고, P는 탄소수 6 내지 12의 아릴렌기이고, Q는 산소 원자이며, Z는 8개 이상의 사슬 형성 원자를 가지는 사슬이 연결된 고리 구조를 포함하는 1가 치환기이다.
화학식 4에서 X2는, 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기, 알키닐렌기, -C(=O)-X1- 또는 -X1-C(=O)-이고, 상기에서 X1은 단일 결합, 산소 원자, 황 원자, -S(=O)2-, 알킬렌기, 알케닐렌기 또는 알키닐렌기이고, W는 적어도 1개의 할로겐 원자를 포함하는 아릴기이다.
Board; A self-assembled polymer film formed on the substrate and comprising a block copolymer including a polymer segment A and a polymer segment B different from the segment A; And a metal-containing layer,
The metal-containing layer is formed in an area ratio of 90% or more on the polymer segment A of the self-assembled polymer film, and is formed in an area ratio of 10% or less on the polymer segment B,
The polymer segment A includes a unit represented by the following formula (3), and the polymer segment B includes a unit represented by the following formula (4):
[Formula 3]
Figure 112020067140903-pat00020

[Formula 4]
Figure 112020067140903-pat00021

In Formula 3, R is hydrogen or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, X is -C(=O)-O-, P is an arylene group having 6 to 12 carbon atoms, Q is an oxygen atom, and Z is 8 or more It is a monovalent substituent including a ring structure in which a chain having a chain-forming atom is connected.
In Formula 4, X 2 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, an alkynylene group, -C(=O)-X 1 -or -X 1 -C(=O)-, wherein X 1 is a single bond, an oxygen atom, a sulfur atom, -S(=O) 2 -, an alkylene group, an alkenylene group, or an alkynylene group, and W is at least one halogen It is an aryl group containing an atom.
삭제delete 삭제delete 제 13항에 있어서, 블록 공중합체의 자기 조립 구조는 실린더, 스피어 또는 라멜라 구조인 적층체.
The laminate according to claim 13, wherein the self-assembled structure of the block copolymer is a cylinder, sphere, or lamellar structure.
제 13항에 있어서, 금속 화합물은 알루미늄, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 바나듐, 니오븀, 탄탈룸, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 망간, 레늄, 철, 루테늄, 오시뮴, 로듐, 이리듐, 니켈, 팔라듐, 백금, 구리, 은, 금, 아연, 카드뮴, 갈륨, 인듐, 탈륨, 주석, 납, 비스무스 등의 금속 화합물, 금속 화합물의 클러스터 및 금속 화합물의 입자로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인 적층체.

The method of claim 13, wherein the metal compound is aluminum, titanium, zirconium, hafnium, vanadium, niobium, tantalum, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, rhenium, iron, ruthenium, osmium, rhodium, iridium, nickel, palladium, platinum, A laminate of at least one selected from the group consisting of metal compounds such as copper, silver, gold, zinc, cadmium, gallium, indium, thallium, tin, lead, and bismuth, clusters of metal compounds, and particles of metal compounds.

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