KR102400604B1 - Resist underlayer composition, and method of forming patterns using the composition - Google Patents
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Abstract
화학식 1로 표시되는 모이어티, 그리고 화학식 2-1로 표시되는 모이어티 및 화학식 2-2로 표시되는 모이어티 중 적어도 하나를 포함하는 중합체; 및 용매를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물, 그리고 상기 레지스트 하층막용 조성물을 이용하는 패턴형성방법에 관한 것이다.
화학식 1, 화학식 2-1 및 화학식 2-2의 정의는 명세서 내에 기재한 바와 같다.a polymer comprising a moiety represented by Formula 1, and at least one of a moiety represented by Formula 2-1 and a moiety represented by Formula 2-2; And a composition for a resist underlayer film comprising a solvent, and to a pattern forming method using the composition for a resist underlayer film.
Definitions of Formula 1, Formula 2-1, and Formula 2-2 are as described in the specification.
Description
본 발명은 레지스트 하층막용 조성물, 및 이를 이용한 패턴 형성 방법에 관한 것이다. 상세하게는 반도체 기판과 포토레지스트 층 사이에 형성되는 포토레지스트 하층막용 조성물, 그리고 이러한 하층막을 사용한 포토레지스트 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for a resist underlayer and a pattern forming method using the same. Specifically, it relates to a composition for a photoresist underlayer formed between a semiconductor substrate and a photoresist layer, and a method of forming a photoresist pattern using the underlayer film.
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.Recently, the semiconductor industry is developing from a pattern of several hundreds of nanometers to an ultra-fine technology having a pattern of several to tens of nanometers. An effective lithographic technique is essential to realize such ultra-fine technology.
리쏘그래픽 기법은 실리콘 웨이퍼 등의 반도체 기판 상에 포토레지스트 막을 코팅하고 노광 및 현상을 하여 박막을 형성하고, 그 위에 디바이스의 패턴이 그려진 마스크 패턴을 개재하여 자외선 등의 활성화 조사선을 조사하고, 현상하여, 얻어진 포토레지스트 패턴을 보호막으로 하여 기판을 에칭 처리함으로써 기판 표면에 상기 패턴에 대응하는 미세 패턴을 형성하는 가공법이다. In the lithographic technique, a photoresist film is coated on a semiconductor substrate such as a silicon wafer, exposed and developed to form a thin film, and activating radiation such as ultraviolet rays is irradiated through a mask pattern on which the device pattern is drawn, and then developed. , is a processing method of forming a fine pattern corresponding to the pattern on the surface of the substrate by etching the substrate using the obtained photoresist pattern as a protective film.
초 미세 패턴 제조 기술이 요구됨에 따라, 포토레지스트의 노광에 사용되는 활성화 조사선도 i-line(365nm), KrF 엑시머 레이저(파장 248nm), ArF 엑시머 레이저(파장 193nm) 등의 단파장이 이용되고 있으며. 이에 따라, 활성화 조사선의 반도체 기판으로부터의 난반사나 정재파 등으로 인한 문제점을 해결하기 위해 레지스트와 반도체 기판 사이에 최적화된 반사율을 갖는 레지스트 하층막(Resist Underlayer)을 개재하여 해결하고자 하는 많은 검토가 이루어지고 있다.As ultra-fine pattern manufacturing technology is required, short wavelengths such as i-line (365 nm), KrF excimer laser (wavelength 248 nm), and ArF excimer laser (wavelength 193 nm) are used for activating radiation used for photoresist exposure. Accordingly, in order to solve problems caused by diffuse reflection or standing waves of activating radiation from the semiconductor substrate, many studies have been made to solve the problem by interposing a resist underlayer having an optimized reflectance between the resist and the semiconductor substrate. there is.
한편, 상기 활성화 조사선 외에 미세 패턴 제조를 위한 광원으로써, EUV(Extreme ultraviolet; 파장 13.5nm), E-Beam(전자빔) 등의 고에너지선을 이용하는 방법도 이루어지고 있으며, 해당 광원의 경우 기판으로부터의 반사는 없으나, 패턴 미세화에 따라 형성된 패턴의 무너짐 현상을 개선하기 위해 레지스트와 하부막질의 접착성을 개선하는 연구도 널리 검토되고 있다. On the other hand, a method of using high energy rays such as EUV (extreme ultraviolet; wavelength 13.5 nm) and E-Beam (electron beam) as a light source for manufacturing a fine pattern in addition to the activating radiation is also made. Although there is no reflection, research on improving the adhesion between the resist and the underlying film is being widely studied in order to improve the collapse of the pattern formed according to the pattern miniaturization.
일 구현예는 소정 파장에 대해 최적화된 반사율을 가지면서 동시에 접착성이 우수한 레지스트 하층막용 조성물을 제공한다.One embodiment provides a composition for a resist underlayer film having a reflectance optimized for a predetermined wavelength and excellent adhesion at the same time.
다른 구현예는 상기 레지스트 하층막용 조성물을 이용한 패턴 형성 방법을 제공한다.Another embodiment provides a pattern forming method using the composition for a resist underlayer film.
일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표시되는 모이어티, 그리고 하기 화학식 2-1로 표시되는 모이어티 및 하기 화학식 2-2로 표시되는 모이어티 중 적어도 하나를 포함하는 중합체; 및 용매를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물을 제공한다.According to one embodiment, a polymer comprising a moiety represented by the following Chemical Formula 1, and at least one of a moiety represented by the following Chemical Formula 2-1 and a moiety represented by the following Chemical Formula 2-2; And it provides a resist underlayer composition comprising a solvent.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2-1] [화학식 2-2][Formula 2-1] [Formula 2-2]
상기 화학식 1, 화학식 2-1 및 화학식 2-2에서,In Formula 1, Formula 2-1 and Formula 2-2,
A는 치환 또는 비치환된 C6 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 헤테로 방향족 고리기 또는 이들의 조합이고,A is a substituted or unsubstituted C6 aliphatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 heteroaliphatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 aromatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 heteroaromatic ring group, or a combination thereof,
L1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,L 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl Rene group, substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group a lene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof,
X는 수소, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 비닐기 또는 이들의 조합이고, X is hydrogen, a hydroxy group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a halogen group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkyl group a nyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted vinyl group, or a combination thereof;
*는 연결지점이다.* is the connection point.
다른 구현예에 따르면, 기판 위에 식각 대상 막을 형성하는 단계, 상기 식각 대상 막 위에 상술한 레지스트 하층막용 조성물을 적용하여 레지스트 하층막을 형성하는 단계, 상기 레지스트 하층막 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 그리고 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 레지스트 하층막 및 상기 식각 대상막을 순차적으로 식각하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법을 제공한다.According to another embodiment, forming an etch target film on a substrate, applying the above-described composition for a resist underlayer film on the etch target film to form a resist underlayer film, forming a photoresist pattern on the resist underlayer film, and Provided is a pattern forming method comprising sequentially etching the resist underlayer layer and the etch target layer using the photoresist pattern as an etching mask.
소정 파장에 대해 최적화된 반사율을 가지면서 동시에 접착성이 우수한 레지스트 하층막을 제공할 수 있다.It is possible to provide a resist underlayer film having an optimized reflectance for a predetermined wavelength and excellent adhesion properties.
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, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. In order to clearly express the various layers and regions in the drawings, the thickness is enlarged and the same reference numerals are given to similar parts throughout the specification. When a part, such as a layer, film, region, plate, etc., is said to be “on” another part, it includes not only cases where it is “directly on” another part, but also cases where there is another part in between. Conversely, when we say that a part is "just above" another part, we mean that there is no other part in the middle.
본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, 비닐기, C1 내지 C20 알킬기, C2 내지 C20 알케닐기, C2 내지 C20 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C6 내지 C30 알릴기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15 사이클로알키닐기, C3 내지 C30 헤테로사이클로알킬기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.Unless otherwise defined herein, 'substituted' means that a hydrogen atom in a compound is a halogen atom (F, Br, Cl, or I), a hydroxy group, a nitro group, a cyano group, an amino group, an azido group, an amidino group, A hydrazino group, a hydrazono group, a carbonyl group, a carbamyl group, a thiol group, an ester group, a carboxyl group or a salt thereof, a sulfonic acid group or a salt thereof, phosphoric acid or a salt thereof, a vinyl group, a C1 to C20 alkyl group, a C2 to C20 alkenyl group, C2 to C20 alkynyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 arylalkyl group, C6 to C30 allyl group, C1 to C30 alkoxy group, C1 to C20 heteroalkyl group, C3 to C20 heteroarylalkyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to It means substituted with a substituent selected from a C15 cycloalkenyl group, a C6 to C15 cycloalkynyl group, a C3 to C30 heterocycloalkyl group, and combinations thereof.
또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 각각 독립적으로 1개 내지 10개 함유한 것을 의미한다.In addition, unless otherwise defined herein, 'hetero' means containing 1 to 10 heteroatoms each independently selected from N, O, S and P.
또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '*'는 화합물 또는 화합물 부분(moiety)의 연결 지점을 가리킨다.In addition, unless otherwise defined herein, '*' indicates a connection point of a compound or compound moiety.
이하 일 구현예에 따른 레지스트 하층막용 조성물에 관하여 설명한다. Hereinafter, a composition for a resist underlayer film according to an embodiment will be described.
일 구현예에 따른 레지스트 하층막용 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 모이어티, 그리고 하기 화학식 2-1로 표시되는 모이어티 및 하기 화학식 2-2로 표시되는 모이어티 중 적어도 하나를 포함하는 중합체; 및 용매를 포함한다.A composition for a resist underlayer according to an embodiment includes a polymer including a moiety represented by the following Chemical Formula 1, and at least one of a moiety represented by the following Chemical Formula 2-1 and a moiety represented by the following Chemical Formula 2-2; and solvents.
[화학식 1][Formula 1]
[화학식 2-1] [화학식 2-2][Formula 2-1] [Formula 2-2]
상기 화학식 1, 화학식 2-1 및 화학식 2-2에서,In Formula 1, Formula 2-1 and Formula 2-2,
A는 치환 또는 비치환된 C6 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 헤테로 방향족 고리기 또는 이들의 조합이고,A is a substituted or unsubstituted C6 aliphatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 heteroaliphatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 aromatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 heteroaromatic ring group, or a combination thereof,
L1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,L 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl Rene group, substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group a lene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof,
X는 수소, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 비닐기 또는 이들의 조합이고, X is hydrogen, a hydroxy group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a halogen group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkyl group a nyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted vinyl group, or a combination thereof;
*는 연결지점이다.* is the connection point.
상기 중합체의 주쇄는 6각 고리기 및 아마이드기를 포함한다.The main chain of the polymer includes a hexagonal ring group and an amide group.
상기 중합체는 6각 고리기를 포함함으로써 활성화 조사선에 대해 상대적으로 높은 굴절률(n) 및 낮은 흡광계수(k)를 가질 수 있다. 이에 따라, 상기 중합체를 포함하는 조성물을 예컨대, 포토레지스트 하층막 재료로 사용할 경우 피식각 막으로부터 광원에 대해 최적화된 반사율을 가짐에 따라 광 간섭 효과를 억제할 수 있고, 식각 공정에서 포토레지스트 층과의 높은 에치 선택비를 가질 수 있으며, 우수한 평탄성을 가질 수 있다.The polymer may have a relatively high refractive index (n) and a low extinction coefficient (k) with respect to activating radiation by including a hexagonal ring group. Accordingly, when the composition including the polymer is used as a material for the photoresist underlayer, the optical interference effect can be suppressed by having the reflectance optimized for the light source from the film to be etched, and the photoresist layer and the photoresist layer in the etching process It may have a high etch selectivity of , and may have excellent flatness.
또한, 상기 중합체는 상기 화학식 2-1 및 상기 화학식 2-2 중 적어도 하나로 표시되는 아마이드기를 포함함으로써 조성물의 극성(polarity) 및 수소결합(hydrogen bonding)을 조절할 수 있고, 이에 따라 상기 조성물이 포토레지스트 하층막 재료로 사용될 경우 높은 막 밀도, 코팅 균일성, 향상된 접착성 등 우수한 표면 특성을 구현할 수 있다.In addition, the polymer may control the polarity and hydrogen bonding of the composition by including an amide group represented by at least one of Chemical Formula 2-1 and Chemical Formula 2-2, and thus the composition is a photoresist When used as an underlayer material, excellent surface properties such as high film density, coating uniformity, and improved adhesion can be realized.
상기 화학식 1은 예컨대 하기 화학식 A-1 내지 화학식 A-4 중 적어도 하나로 표시되는 6각 고리일 수 있다.Formula 1 may be, for example, a hexagonal ring represented by at least one of Formulas A-1 to A-4 below.
[A-1] [A-2] [A-1] [A-2]
[A-3] [A-4][A-3] [A-4]
상기 화학식 A-1 내지 화학식 A-4에서, L1 및 X는 전술한 바와 같다.In Formulas A-1 to A-4, L 1 and X are the same as described above.
본 발명의 일 실시예에서 상기 화학식 1은 상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2 중 적어도 하나로 표시될 수 있고, 상기 화학식 A-1 및 화학식 A-2의 X는 히드록시기일 수 있으며, 이와 같은 구조를 가짐으로써 코팅의 균일성을 더욱 확보할 수 있다.In an embodiment of the present invention, Chemical Formula 1 may be represented by at least one of Chemical Formulas A-1 and A-2, and X in Chemical Formulas A-1 and A-2 may be a hydroxy group, and such a structure It is possible to further secure the uniformity of the coating by having.
예컨대 상기 중합체는 하기 화학식 3 또는 하기 화학식 4로 표시되는 구조 단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.For example, the polymer may include at least one of structural units represented by Formula 3 or Formula 4 below.
[화학식 3][Formula 3]
[화학식 4][Formula 4]
상기 화학식 3 및 화학식 4에서, A, L1 및 X는 전술한 바와 같고,In Formulas 3 and 4, A, L 1 and X are the same as described above,
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S, S(O2), C(O), C(O)O, NH 또는 이들의 조합이고,Y 1 to Y 4 are each independently O, S, S(O 2 ), C(O), C(O)O, NH or a combination thereof,
L2 내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,L 2 To L 5 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted a C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, a substituted or unsubstituted a C1 to C30 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof,
n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수일 수 있다.n1 to n4 may each independently be an integer of 0 or 1.
본 발명의 일 실시예에서 상기 Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S 또는 NH일 수 있다.In an embodiment of the present invention, Y 1 to Y 4 may each independently be O, S or NH.
본 발명의 일 실시예에서 상기 L1 내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기일 수 있다.In an embodiment of the present invention, L 1 to L 5 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, or a substituted or unsubstituted C3 to C20 It may be a cycloalkylene group.
상기 중합체는 선택적으로 하기 화학식 5로 표시되는 모이어티를 더 포함할 수 있다.The polymer may optionally further include a moiety represented by the following Chemical Formula 5.
[화학식 5][Formula 5]
상기 화학식 5에서, In Formula 5,
Z는 O, S, S(O2), C(O), C(O)O, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C12 내지 C30 아릴 에테르기 또는 이들의 조합이고,Z is O, S, S(O 2 ), C(O), C(O)O, NH, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or an unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C12 to C30 aryl ether group, or a combination thereof;
m은 0 또는 1의 정수이고,m is an integer of 0 or 1,
L6은 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기일 수 있다.L 6 may be a single bond or a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group.
본 발명의 일 실시예에서 상기 Z는 O, S, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C12 내지 C30 아릴 에테르기 또는 이들의 조합일 수 있다.In an embodiment of the present invention, Z is O, S, NH, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkyl It may be a lene group, a substituted or unsubstituted C12 to C30 aryl ether group, or a combination thereof.
더욱 구체적으로 상기 Z는 O, S, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C12 아릴 에테르기 또는 이들의 조합일 수 있다.More specifically, Z is O, S, NH, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C6 heterocycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C12 It may be an aryl ether group or a combination thereof.
예컨대 상기 Z는 O, S, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 및 하기 그룹 1에 나열된 고리기 중 적어도 하나일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. For example, Z may be at least one of O, S, NH, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, and a cyclic group listed in Group 1 below, but is not limited thereto.
[그룹 1][Group 1]
상기 그룹 1에서, *은 연결 지점이다.In group 1 above, * is a connection point.
상기 중합체는 하기 화학식 6 내지 화학식 8로 표시되는 모이어티 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The polymer may include at least one of the moieties represented by the following Chemical Formulas 6 to 8.
[화학식 6][Formula 6]
[화학식 7][Formula 7]
[화학식 8][Formula 8]
상기 화학식 6 내지 화학식 8에서, Y1 내지 Y4, X, L1 내지 L5, 및 n1 내지 n4는 전술한 바와 같다.In Formulas 6 to 8, Y 1 to Y 4 , X, L 1 to L 5 , and n1 to n4 are the same as described above.
상기 화학식 6 내지 화학식 8로 표시되는 모이어티는 선택적으로 상기 화학식 5로 표시되는 추가 모이어티를 더 포함할 수 있으며, 상기 추가 모이어티는 상기 화학식 6 내지 화학식 8의 모이어티에서 *로 표시된 연결 지점과 연결되는 형태로 포함될 수 있다.The moiety represented by Formulas 6 to 8 may optionally further include an additional moiety represented by Formula 5, and the additional moiety is a connection point indicated by * in the moieties of Formulas 6 to 8. It can be included in the form connected to.
일 실시예에서 상기 중합체는 하기 화학식 9 내지 화학식 11로 표시되는 구조 단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.In an embodiment, the polymer may include at least one of structural units represented by Chemical Formulas 9 to 11 below.
[화학식 9][Formula 9]
[화학식 10][Formula 10]
[화학식 11][Formula 11]
상기 화학식 9 내지 화학식 11에서, Y1 내지 Y4, X, L1 내지 L6, n1 내지 n4, Z, m은 전술한 바와 같고, L7 및 L8은 전술한 L1 내지 L5의 정의와 같다.In Formulas 9 to 11, Y 1 to Y 4 , X, L 1 to L 6 , n1 to n4, Z, m are the same as described above, and L 7 and L 8 are the definitions of L 1 to L 5 described above. same as
예컨대 상기 중합체는 하기 화학식 12 내지 화학식 20으로 표시되는 구조 단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.For example, the polymer may include at least one of structural units represented by the following Chemical Formulas 12 to 20, but is not limited thereto.
[화학식 12][Formula 12]
[화학식 13][Formula 13]
[화학식 14][Formula 14]
[화학식 15][Formula 15]
[화학식 16][Formula 16]
[화학식 17][Formula 17]
[화학식 18][Formula 18]
[화학식 19][Formula 19]
[화학식 20][Formula 20]
상기 화학식 12 내지 화학식 20에서, L2 내지 L8은 전술한 바와 같고,In Formulas 12 to 20, L 2 to L 8 are the same as described above,
l은 1 내지 30 중 어느 하나의 정수일 수 있다.l may be an integer of any one of 1 to 30.
본 발명의 일 실시예에서 상기 L2 내지 L8은 각각 독립적으로 단일 결합, 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기일 수 있다.In an embodiment of the present invention, L 2 to L 8 may each independently be a single bond, or a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group.
본 발명의 일 실시예에서 상기 l은 1 내지 20 중 어느 하나의 정수일 수 있으며, 예컨대 상기 l은 1 내지 10 중 어느 하나의 정수일 수 있다.In one embodiment of the present invention, l may be an integer of any one of 1 to 20, for example, l may be an integer of any one of 1 to 10.
상기 L1 내지 L8로 표시되는 연결기는 비치환되거나 연결기를 구성하는 수소 원자 중 적어도 하나가 C1 내지 C5 알킬기, 할로겐기, 히드록시기(-OH), 아미노기(-NH2), 카르복실기(-COOH), 아미드기(-CONH2), 티올기(-SH)를 포함하는 그룹에서 선택되는 하나 이상으로 치환된 형태일 수 있다.The linking group represented by L 1 to L 8 is unsubstituted or at least one of the hydrogen atoms constituting the linking group is a C1 to C5 alkyl group, a halogen group, a hydroxy group (-OH), an amino group (-NH 2 ), a carboxyl group (-COOH) , an amide group (-CONH 2 ), and a thiol group (-SH) may be substituted with one or more selected from the group consisting of.
상기 중합체는 용해성이 우수하여 코팅 균일성(coating uniformity)이 우수한 레지스트 하층막을 형성할 수 있고, 상기 중합체를 레지스트 하층막용 재료로서 사용할 경우, 베이크 공정 중 핀-홀 및 보이드의 형성이나 두께 산포의 열화 없이 균일한 박막을 형성할 수 있을 뿐만 아니라 하부 기판 (혹은 막)에 단차가 존재하는 경우 혹은 패턴을 형성하는 경우 우수한 갭-필 및 평탄화 특성을 제공할 수 있다.The polymer has excellent solubility and can form a resist underlayer film having excellent coating uniformity. It is possible to form a uniform thin film without the need for a uniform thin film, and to provide excellent gap-fill and planarization characteristics when a step exists in the lower substrate (or film) or when a pattern is formed.
상기 중합체는 1,000 내지 100,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 구체적으로는 1,000 내지 50,000이며, 보다 구체적으로는 1,000 내지 20,000의 중량평균분자량을 가질 수 있다. 상기 범위의 중량평균분자량을 가짐으로써 상기 중합체를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물의 탄소 함량 및 용매에 대한 용해도를 조절하여 최적화할 수 있다. The polymer may have a weight average molecular weight of 1,000 to 100,000. Specifically, it may have a weight average molecular weight of 1,000 to 50,000, and more specifically, 1,000 to 20,000. By having a weight average molecular weight within the above range, it can be optimized by controlling the carbon content and solubility in a solvent of the composition for a resist underlayer including the polymer.
상기 중합체는 상기 레지스트 하층막용 조성물의 총 함량에 대하여 0.05 내지 50 중량%, 0.05 내지 30 중량%, 또는 0.05 내지 15 중량%로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함됨으로써 레지스트 하층막의 두께, 표면 거칠기 및 평탄화 정도를 조절할 수 있다.The polymer may be included in an amount of 0.05 to 50% by weight, 0.05 to 30% by weight, or 0.05 to 15% by weight based on the total content of the composition for a resist underlayer. By being included in the above range, it is possible to control the thickness, surface roughness, and planarization degree of the resist underlayer.
상기 용매는 상기 중합체에 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, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 메틸피롤리돈, 메틸피롤리디논, 아세틸아세톤및 에틸 3-에톡시프로피오네이트에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The solvent is not particularly limited as long as it has sufficient solubility or dispersibility for the polymer, but for example, propylene glycol, propylene glycol diacetate, methoxy propanediol, diethylene glycol, diethylene glycol butyl ether, tri (ethylene glycol) mono Methyl ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, ethyl lactate, gamma-butyrolactone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, methylpyrrolidone , may include at least one selected from methylpyrrolidinone, acetylacetone, and ethyl 3-ethoxypropionate.
상기 레지스트 하층막용 조성물은 전술한 중합체 외에도 아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 노볼락계 수지, 글루코우릴계 수지 및 멜라민계 수지로부터 선택되는 적어도 하나의 다른 중합체를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The composition for the resist underlayer may further include at least one other polymer selected from an acrylic resin, an epoxy resin, a novolak resin, a glucuryl resin, and a melamine resin in addition to the above-described polymer, but is not limited thereto. .
상기 레지스트 하층막용 조성물은 추가적으로 계면활성제, 열산 발생제, 가소제 및 이들의 조합 중 적어도 하나의 첨가제를 포함할 수 있다.The composition for a resist underlayer may additionally include at least one additive selected from a surfactant, a thermal acid generator, a plasticizer, and a combination thereof.
상기 계면활성제는 예컨대 알킬벤젠설폰산 염, 알킬피리디늄 염, 폴리에틸렌글리콜, 제4 암모늄 염 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The surfactant may be, for example, an alkylbenzenesulfonic acid salt, an alkylpyridinium salt, polyethylene glycol, or a quaternary ammonium salt, but is not limited thereto.
상기 열산발생제는 예컨대 p-톨루엔술폰산, 트리플루오로메탄술폰산, 피리디늄p-톨루엔술폰산, 살리실산, 술포살리실산, 구연산, 안식향산, 하이드록시안식향산, 나프탈렌카르본산 등의 산성 화합물 또는/및 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디에논, 벤조인토실레이트, 2-니트로벤질토실레이트, 그 밖에 유기술폰산알킬에스테르 등을 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The thermal acid generator is, for example, an acidic compound such as p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, citric acid, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, naphthalenecarboxylic acid and/or 2,4 ,4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzointosylate, 2-nitrobenzyltosylate, and other organic sulfonic acid alkyl esters may be used, but the present invention is not limited thereto.
상기 첨가제는 상기 레지스트 하층막용 조성물 100 중량부에 대하여 0.001 내지 40 중량부로 포함될 수 있다. 상기 범위로 포함함으로써 레지스트 하층막용 조성물의 광학적 특성을 변경시키지 않으면서 용해도를 향상시킬 수 있다.The additive may be included in an amount of 0.001 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the composition for a resist underlayer. By including it in the said range, solubility can be improved without changing the optical characteristic of the composition for resist underlayer films.
또 다른 구현예에 따르면, 상술한 레지스트 하층막용 조성물을 사용하여 제조된 레지스트 하층막을 제공한다. 상기 레지스트 하층막은 상술한 레지스트 하층막 용 조성물을 예컨대 기판 위에 코팅한 후 열처리 과정을 통해 경화된 형태일 수 있으며, 예컨대 평탄화막, 반사방지막, 희생막, 충진제 등 전자 디바이스에 사용되는 유기 박막을 포함할 수 있다. According to another embodiment, there is provided a resist underlayer film prepared by using the above-described composition for a resist underlayer film. The resist underlayer film may be in a form that is cured through a heat treatment process after coating the above-described resist underlayer composition on a substrate, for example, including an organic thin film used in electronic devices such as a planarization film, an antireflection film, a sacrificial film, and a filler can do.
이하, 상술한 중합체의 합성 및 이를 포함하는 레지스트 하층막용 조성물의 제조에 관한 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명하도록 한다. 그러나 하기 실시예들에 의하여 본 발명이 기술적으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples relating to the synthesis of the above-described polymer and the preparation of a composition for a resist underlayer film comprising the same. However, the present invention is not technically limited by the following examples.
중합체의 합성Synthesis of polymers
합성예Synthesis example 1: One:
500ml 2구 둥근 플라스크에 4,4'-oxybis(isocyanatobenzene) (25.22g), trihydroxyethylisocyanurate (52.25g), DABCO (0.56g), 및 테트라히드로퓨란(181g) 를 투입하고 콘덴서를 연결한다. 온도를 75℃로 올리고, 2.5 시간 반응시킨 후, 해당 반응액을 상온으로 냉각시킨다. 그 후, 상기 반응액을 1 L 광구병으로 옮긴 후, 헥산으로 3회 씻어주고 이어서 정제수를 이용하여 순차로 씻어준다. 얻어진 검(gum) 상태의 레진을 THF 80g을 이용하여 완전히 용해시킨 다음, 교반 중인 800g의 톨루엔에 천천히 적하한다. 용매를 따라버린 후, 진공 펌프를 이용하여 남아있는 잔여 용매를 제거해줌으로써 최종적으로 하기 화학식 21로 표현되는 모이어티를 포함하는 중합체(Mw=4200)를 얻었다.Put 4,4'-oxybis(isocyanatobenzene) (25.22g), trihydroxyethylisocyanurate (52.25g), DABCO (0.56g), and tetrahydrofuran (181g) in a 500ml 2-neck round flask, and connect a capacitor. After raising the temperature to 75° C. and reacting for 2.5 hours, the reaction solution is cooled to room temperature. After that, the reaction solution is transferred to a 1 L wide-mouth bottle, washed 3 times with hexane, and then washed sequentially with purified water. The obtained gum resin is completely dissolved using 80 g of THF, and then slowly added dropwise to 800 g of toluene while stirring. After the solvent was drained, a polymer (Mw=4200) including a moiety represented by the following Chemical Formula 21 was finally obtained by removing the remaining solvent using a vacuum pump.
[화학식 21][Formula 21]
합성예Synthesis example 2: 2:
500ml 2구 둥근 플라스크에 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (23.31g), trihydroxyethylisocyanurate (62.7g), DABCO (0.67g), 및 테트라히드로퓨란(201g) 를 투입하고 콘덴서를 연결한다. 온도를 75℃로 올리고, 5 시간 반응시킨 후, 해당 반응액을 상온으로 냉각시킨다. 그 후, 상기 반응액을 1 L 광구병으로 옮긴 후, 헥산으로 3회 씻어주고 이어서 정제수를 이용하여 순차로 씻어준다. 얻어진 검(gum) 상태의 레진을 THF 80g을 이용하여 완전히 용해시킨 다음, 교반 중인 800g의 톨루엔에 천천히 적하한다. 용매를 따라버린 후, 진공 펌프를 이용하여 남아있는 잔여 용매를 제거해줌으로써 최종적으로 하기 화학식 22로 표현되는 모이어티를 포함하는 중합체(Mw=5200)를 얻었다.Put 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (23.31g), trihydroxyethylisocyanurate (62.7g), DABCO (0.67g), and tetrahydrofuran (201g) into a 500ml 2-neck round flask, and connect a capacitor. After raising the temperature to 75° C. and reacting for 5 hours, the reaction solution is cooled to room temperature. After that, the reaction solution is transferred to a 1 L wide-mouth bottle, washed 3 times with hexane, and then washed sequentially with purified water. The obtained gum resin is completely dissolved using 80 g of THF, and then slowly added dropwise to 800 g of toluene while stirring. After the solvent was drained, a polymer (Mw=5200) including a moiety represented by the following Chemical Formula 22 was finally obtained by removing the remaining solvent using a vacuum pump.
[화학식 22] [Formula 22]
합성예Synthesis example 3: 3:
500ml 2구 둥근 플라스크에 1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (48.56g), ethane-1,2-diamine (30.05g), DABCO (1.40g), 및 테트라히드로퓨란(183.42g) 를 투입하고 콘덴서를 연결한다. 온도를 75℃로 올리고, 5 시간 반응시킨 후, 해당 반응액을 상온으로 냉각시킨다. 그 후, 상기 반응액을 1 L 광구병으로 옮긴 후, 헥산으로 3회 씻어주고 이어서 정제수를 이용하여 순차로 씻어준다. 얻어진 검(gum) 상태의 레진을 THF 80g을 이용하여 완전히 용해시킨 다음, 교반 중인 800g의 톨루엔에 천천히 적하한다. 용매를 따라버린 후, 진공 펌프를 이용하여 남아있는 잔여 용매를 제거해줌으로써 최종적으로 하기 화학식 23로 표현되는 모이어티를 포함하는 중합체(Mw=3000)를 얻었다.1,3-bis(isocyanatomethyl)cyclohexane (48.56g), ethane-1,2-diamine (30.05g), DABCO (1.40g), and tetrahydrofuran (183.42g) were put into a 500ml two-necked round flask, and a condenser was added. connect After raising the temperature to 75° C. and reacting for 5 hours, the reaction solution is cooled to room temperature. After that, the reaction solution is transferred to a 1 L wide-mouth bottle, washed 3 times with hexane, and then washed sequentially with purified water. The obtained gum resin is completely dissolved using 80 g of THF, and then slowly added dropwise to 800 g of toluene while stirring. After the solvent was drained, a polymer (Mw=3000) including a moiety represented by the following Chemical Formula 23 was finally obtained by removing the remaining solvent using a vacuum pump.
[화학식 23][Formula 23]
합성예Synthesis example 4: 4:
500ml 2구 둥근 플라스크에 1,6-diisocyanatohexane (16.82g), 1-(2-hydroxyethyl)-3,5-bis(3-mercaptopropyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione (64.28g), DABCO (0.56g), 및 테트라히드로퓨란(189.24g) 를 투입하고 콘덴서를 연결한다. 온도를 75℃로 올리고, 4 시간 반응시킨 후, 해당 반응액을 상온으로 냉각시킨다. 그 후, 상기 반응액을 1 L 광구병으로 옮긴 후, 헥산으로 3회 씻어주고 이어서 정제수를 이용하여 순차로 씻어준다. 얻어진 검(gum) 상태의 레진을 THF 80g을 이용하여 완전히 용해시킨 다음, 교반 중인 800g의 톨루엔에 천천히 적하한다. 용매를 따라버린 후, 진공 펌프를 이용하여 남아있는 잔여 용매를 제거해줌으로써 최종적으로 하기 화학식 24로 표현되는 모이어티를 포함하는 중합체(Mw=3200)를 얻었다.1,6-diisocyanatohexane (16.82g), 1-(2-hydroxyethyl)-3,5-bis(3-mercaptopropyl)-1,3,5-triazinane-2,4,6-trione in a 500ml 2-neck round flask (64.28 g), DABCO (0.56 g), and tetrahydrofuran (189.24 g) are added and the capacitor is connected. After raising the temperature to 75° C. and reacting for 4 hours, the reaction solution is cooled to room temperature. After that, the reaction solution is transferred to a 1 L wide-mouth bottle, washed 3 times with hexane, and then washed sequentially with purified water. The obtained gum resin is completely dissolved using 80 g of THF, and then slowly added dropwise to 800 g of toluene while stirring. After the solvent was drained, a polymer (Mw=3200) including a moiety represented by the following Chemical Formula 24 was finally obtained by removing the remaining solvent using a vacuum pump.
[화학식 24] [Formula 24]
합성예Synthesis example 5: 5:
500ml 2구 둥근 플라스크에 cyanuric acid(51.63g), 1,4-diisocyanatocyclohexane(33.24g), DABCO (1.12g), 및 테트라히드로퓨란(198.03g) 를 투입하고 콘덴서를 연결한다. 온도를 75℃로 올리고, 6 시간 반응시킨 후, 해당 반응액을 상온으로 냉각시킨다. 그 후, 상기 반응액을 1 L 광구병으로 옮긴 후, 헥산으로 3회 씻어주고 이어서 정제수를 이용하여 순차로 씻어준다. 얻어진 검(gum) 상태의 레진을 THF 80g을 이용하여 완전히 용해시킨 다음, 교반 중인 800g의 톨루엔에 천천히 적하한다. 용매를 따라버린 후, 진공 펌프를 이용하여 남아있는 잔여 용매를 제거해줌으로써 최종적으로 하기 화학식 25로 표현되는 모이어티를 포함하는 중합체(Mw=4500)를 얻었다.Cyanuric acid (51.63g), 1,4-diisocyanatocyclohexane (33.24g), DABCO (1.12g), and tetrahydrofuran (198.03g) were put into a 500ml 2-neck round flask, and a condenser was connected. After raising the temperature to 75° C. and reacting for 6 hours, the reaction solution is cooled to room temperature. After that, the reaction solution is transferred to a 1 L wide-mouth bottle, washed 3 times with hexane, and then washed sequentially with purified water. The obtained gum resin is completely dissolved using 80 g of THF, and then slowly added dropwise to 800 g of toluene while stirring. After the solvent was drained, a polymer (Mw=4500) including a moiety represented by the following Chemical Formula 25 was finally obtained by removing the remaining solvent using a vacuum pump.
[화학식 25] [Formula 25]
비교합성예Comparative Synthesis Example : :
500ml 2구 둥근 플라스크에 trihydroxyethylisocyanurate(78.37g), 1,2-ethylene glycol(9.31g), pyridinium p-toluenesulfonate(1.89g), 및 N,N-dimethylformamide(204.59g) 를 투입하고 콘덴서를 연결한다. 온도를 150℃로 올리고, 12 시간 반응시킨 후, 해당 반응액을 상온으로 냉각시킨다. 그 후, 상기 반응액을 1 L 광구병으로 옮긴 후, 헥산으로 3회 씻어주고 이어서 정제수를 이용하여 순차로 씻어준다. 얻어진 검(gum) 상태의 레진을 THF 80g을 이용하여 완전히 용해시킨 다음, 교반 중인 800g의 톨루엔에 천천히 적하한다. 용매를 따라버린 후, 진공 펌프를 이용하여 남아있는 잔여 용매를 제거해줌으로써 최종적으로 하기 화학식 26으로 표현되는 모이어티를 포함하는 중합체(Mw=4700)를 얻었다.Put trihydroxyethylisocyanurate (78.37g), 1,2-ethylene glycol (9.31g), pyridinium p-toluenesulfonate (1.89g), and N,N-dimethylformamide (204.59g) into a 500ml 2-neck round flask, and connect a capacitor. After raising the temperature to 150° C. and reacting for 12 hours, the reaction solution is cooled to room temperature. After that, the reaction solution is transferred to a 1 L wide-mouth bottle, washed 3 times with hexane, and then washed sequentially with purified water. The obtained gum resin is completely dissolved using 80 g of THF, and then slowly added dropwise to 800 g of toluene while stirring. After the solvent was drained, a polymer (Mw=4700) including a moiety represented by the following Chemical Formula 26 was finally obtained by removing the remaining solvent using a vacuum pump.
[화학식 26][Formula 26]
레지스트resist 하층막용for lower layer 조성물의 제조 Preparation of the composition
실시예Example 1 One
합성예 1로부터 제조된 중합체 100 중량부에 대해 PD1174(TCI社; 경화제) 15 중량부) 및 Pyridinium p-toluenesulfonate 1 중량부를 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 및 에틸락테이트의 혼합 용매 (혼합 중량비 = 1:1)에 녹인 후, 6 시간 동안 교반하여 레지스트 하층막용 조성물을 제조하였다.With respect to 100 parts by weight of the polymer prepared in Synthesis Example 1, 15 parts by weight of PD1174 (TCI Corporation; curing agent) and 1 part by weight of Pyridinium p-toluenesulfonate a mixed solvent of propylene glycol monomethyl ether and ethyl lactate (mixing weight ratio = 1:1 ) and stirred for 6 hours to prepare a composition for a resist underlayer film.
상기 혼합용매 사용량은 상기 중합체 고형분 함량이 제조되는 레지스트 하층막용 조성물 전체 함량에 대하여 10 중량%가 되도록 하였다.The amount of the mixed solvent used was such that the polymer solid content was 10% by weight based on the total content of the composition for a resist underlayer film prepared.
실시예Example 2 내지 2 to 실시예Example 5 5
합성예 2 내지 5로부터 제조된 중합체를 각각 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일하게 하여 레지스트 하층막용 조성물을 제조하였다. A composition for a resist underlayer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polymers prepared in Synthesis Examples 2 to 5 were respectively used.
비교예comparative example
비교합성예로부터 제조된 중합체를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 하여 레지스트 하층막용 조성물을 제조하였다.A composition for a resist underlayer was prepared in the same manner as in Example 1, except that the polymer prepared in Comparative Synthesis Example was used.
평가 1: Rating 1: 접촉각contact angle (Contact angle) (Contact angle)
실시예 1 내지 5 및 비교예로부터 제조된 조성물을 각각 2 ㎖씩 취하여 4인치 웨이퍼 위에 각각 도포한 후 스핀 코터(Mikasa社)를 이용하여 1,500rpm으로 20초 동안 스핀코팅을 진행하였다. 이 후 210℃에서 90초 동안 경화를 실시하여 박막을 형성한 후 증류수(DIW)를 표면에 떨어뜨렸을 때의 접촉각을 측정하였다. 측정된 접촉각은 하기 표 1에 기재된 것과 같다. 2 ml of each of the compositions prepared in Examples 1 to 5 and Comparative Examples were respectively applied on a 4-inch wafer, and then spin-coated at 1,500 rpm for 20 seconds using a spin coater (Mikasa). Thereafter, after curing at 210° C. for 90 seconds to form a thin film, the contact angle when distilled water (DIW) was dropped on the surface was measured. The measured contact angles are as shown in Table 1 below.
접촉각이 작을수록 포토레지스트(PR)와 수소결합을 형성할 수 있는 N-H가 많다고 볼 수 있다. It can be seen that the smaller the contact angle, the more N-H that can form a hydrogen bond with the photoresist (PR).
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.Although preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims are also presented. It is within the scope of the right of the invention.
Claims (15)
용매
를 포함하는, 레지스트 하층막용 조성물:
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 화학식 3 및 화학식 4에서,
A는 치환 또는 비치환된 C6 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 헤테로 지방족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 방향족 고리기, 치환 또는 비치환된 C6 헤테로 방향족 고리기 또는 이들의 조합이고,
L1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,
X는 수소, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 비닐기 또는 이들의 조합이고,
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S, S(O2), C(O), C(O)O, NH 또는 이들의 조합이고,
L2 내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,
n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고,
*는 연결지점이다.A polymer comprising at least one of structural units represented by the following Chemical Formula 3 or Chemical Formula 4; and
menstruum
A composition for a resist underlayer comprising:
[Formula 3]
[Formula 4]
In Formulas 3 and 4,
A is a substituted or unsubstituted C6 aliphatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 heteroaliphatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 aromatic ring group, a substituted or unsubstituted C6 heteroaromatic ring group, or a combination thereof,
L 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl Rene group, substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group a lene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof,
X is hydrogen, a hydroxy group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a halogen group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkyl group a nyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted vinyl group, or a combination thereof;
Y 1 to Y 4 are each independently O, S, S(O 2 ), C(O), C(O)O, NH or a combination thereof,
L 2 To L 5 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted a C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, a substituted or unsubstituted a C1 to C30 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof;
n1 to n4 are each independently an integer of 0 or 1,
* is the connection point.
상기 화학식 3 및 화학식 4의 모이어티 중 '
[A-1] [A-2]
[A-3] [A-4]
상기 화학식 A-1 내지 화학식 A-4에서,
L1은 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,
X는 수소, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 비닐기 또는 이들의 조합이고,
*는 연결지점이다.In claim 1,
Among the moieties of Formula 3 and Formula 4, '
[A-1] [A-2]
[A-3] [A-4]
In Formulas A-1 to A-4,
L 1 is a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkyl Rene group, substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group a lene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof,
X is hydrogen, a hydroxy group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a halogen group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkyl group a nyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted vinyl group, or a combination thereof;
* is the connection point.
상기 중합체는 하기 화학식 5로 표시되는 모이어티를 더 포함하는 것인, 레지스트 하층막용 조성물:
[화학식 5]
상기 화학식 5에서,
Z는 O, S, S(O2), C(O), C(O)O, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C12 내지 C30 아릴 에테르기 또는 이들의 조합이고,
m은 0 또는 1의 정수이고,
L6은 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기이고,
*은 연결 지점이다.In claim 1,
The polymer further comprises a moiety represented by the following formula (5), the resist underlayer composition:
[Formula 5]
In Formula 5,
Z is O, S, S(O 2 ), C(O), C(O)O, NH, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or an unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C12 to C30 aryl ether group, or a combination thereof;
m is an integer of 0 or 1,
L 6 is a single bond or a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group,
* is the connection point.
상기 Z는 O, S, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 및 하기 그룹 1에 나열된 고리기 중 적어도 하나인, 레지스트 하층막용 조성물:
[그룹 1]
상기 그룹 1에서, *은 연결 지점이다.In claim 4,
Wherein Z is O, S, NH, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, and at least one of the cyclic groups listed in Group 1 below, a resist underlayer composition:
[Group 1]
In group 1 above, * is a connection point.
상기 중합체는 하기 화학식 6 내지 화학식 8로 표시되는 모이어티 중 적어도 하나를 포함하는, 레지스트 하층막용 조성물:
[화학식 6]
[화학식 7]
[화학식 8]
상기 화학식 6 내지 화학식 8에서,
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S, S(O2), C(O), C(O)O, NH 또는 이들의 조합이고,
X는 수소, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 비닐기 또는 이들의 조합이고,
L1 내지 L5는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,
n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고,
*는 연결지점이다.In claim 1,
The polymer is a composition for a resist underlayer comprising at least one of the moieties represented by the following Chemical Formulas 6 to 8:
[Formula 6]
[Formula 7]
[Formula 8]
In Formulas 6 to 8,
Y 1 to Y 4 are each independently O, S, S(O 2 ), C(O), C(O)O, NH or a combination thereof,
X is hydrogen, a hydroxy group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a halogen group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkyl group a nyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted vinyl group, or a combination thereof;
L 1 To L 5 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkylene group, a substituted or unsubstituted a C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroarylene group, a substituted or unsubstituted a C1 to C30 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof,
n1 to n4 are each independently an integer of 0 or 1,
* is the connection point.
상기 중합체는 하기 화학식 9 내지 화학식 11로 표시되는 구조 단위 중 적어도 하나를 포함하는, 레지스트 하층막용 조성물:
[화학식 9]
[화학식 10]
[화학식 11]
상기 화학식 9 내지 화학식 11에서,
Y1 내지 Y4는 각각 독립적으로 O, S, S(O2), C(O), C(O)O, NH 또는 이들의 조합이고,
X는 수소, 히드록시기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C10 알콕시기, 할로겐기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알케닐기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 알키닐기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 비닐기 또는 이들의 조합이고,
L1 내지 L5, L7 및 L8은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 헤테로알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C30 헤테로아릴렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알케닐렌기, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알키닐렌기 또는 이들의 조합이고,
L6은 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기이고,
n1 내지 n4는 각각 독립적으로 0 또는 1의 정수이고,
Z는 O, S, S(O2), C(O), C(O)O, NH, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C20 사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C2 내지 C20 헤테로사이클로알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C12 내지 C30 아릴 에테르기 또는 이들의 조합이고,
m은 0 또는 1의 정수이고,
*은 연결지점이다.In claim 1,
The polymer is a composition for a resist underlayer comprising at least one of the structural units represented by the following Chemical Formulas 9 to 11:
[Formula 9]
[Formula 10]
[Formula 11]
In Formulas 9 to 11,
Y 1 to Y 4 are each independently O, S, S(O 2 ), C(O), C(O)O, NH or a combination thereof,
X is hydrogen, a hydroxy group, a substituted or unsubstituted C1 to C10 alkoxy group, a halogen group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C30 alkyl group a nyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted vinyl group, or a combination thereof;
L 1 to L 5 , L 7 and L 8 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkyl Rene group, substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkylene group, substituted or unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, substituted or unsubstituted C1 to C30 heteroalkenylene group, substituted or unsubstituted C2 to C30 heteroaryl a ren group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenylene group, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkynylene group, or a combination thereof;
L 6 is a single bond or a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group,
n1 to n4 are each independently an integer of 0 or 1,
Z is O, S, S(O 2 ), C(O), C(O)O, NH, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C3 to C20 cycloalkylene group, a substituted or an unsubstituted C2 to C20 heterocycloalkylene group, a substituted or unsubstituted C12 to C30 aryl ether group, or a combination thereof;
m is an integer of 0 or 1,
* is the connection point.
상기 중합체는 하기 화학식 12 내지 화학식 20으로 표시되는 구조 단위 중 적어도 하나를 포함하는, 레지스트 하층막용 조성물:
[화학식 12]
[화학식 13]
[화학식 14]
[화학식 15]
[화학식 16]
[화학식 17]
[화학식 18]
[화학식 19]
[화학식 20]
상기 화학식 12 내지 화학식 20에서,
L2 내지 L5, L7 및 L8은 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기, 또는 이들의 조합이고,
L6은 단일 결합 또는 치환 또는 비치환된 C1 내지 C30 알킬렌기이고,
l은 1 내지 30 중 어느 하나의 정수이고,
*은 연결지점이다.In claim 1,
The polymer is a composition for a resist underlayer comprising at least one of the structural units represented by the following Chemical Formulas 12 to 20:
[Formula 12]
[Formula 13]
[Formula 14]
[Formula 15]
[Formula 16]
[Formula 17]
[Formula 18]
[Formula 19]
[Formula 20]
In Formulas 12 to 20,
L 2 to L 5 , L 7 and L 8 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, or a combination thereof,
L 6 is a single bond or a substituted or unsubstituted C1 to C30 alkylene group,
l is an integer of any one of 1 to 30,
* is the connection point.
상기 중합체의 중량평균분자량이 1,000 내지 100,000인 레지스트 하층막용 조성물.In claim 1,
A composition for a resist underlayer film having a weight average molecular weight of the polymer of 1,000 to 100,000.
상기 중합체는 상기 조성물의 총 함량에 대하여 0.05 중량% 내지 50 중량% 포함되는, 레지스트 하층막용 조성물.In claim 1,
The polymer is contained in an amount of 0.05% to 50% by weight based on the total content of the composition, the resist underlayer composition.
아크릴계 수지, 에폭시계 수지, 노볼락계 수지, 글루코우릴계 수지 및 멜라민계 수지로부터 선택되는 적어도 하나의 중합체를 더 포함하는 레지스트 하층막용 조성물.In claim 1,
A composition for a resist underlayer further comprising at least one polymer selected from an acrylic resin, an epoxy resin, a novolak resin, a glucuryl resin, and a melamine resin.
계면활성제, 열산 발생제, 가소제 또는 이들의 조합 중 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는 레지스트 하층막용 조성물.In claim 1,
A composition for a resist underlayer further comprising at least one additive of a surfactant, a thermal acid generator, a plasticizer, or a combination thereof.
상기 식각 대상 막 위에 제1항, 제2항 및 제4항 내지 제12항 중 어느 한 항에 따른 레지스트 하층막용 조성물을 적용하여 레지스트 하층막을 형성하는 단계,
상기 레지스트 하층막 위에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 그리고
상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 레지스트 하층막 및 상기 식각 대상막을 순차적으로 식각하는 단계
를 포함하는 패턴 형성 방법.forming a film to be etched on the substrate;
Forming a resist underlayer film by applying the composition for a resist underlayer film according to any one of claims 1, 2, and 4 to 12 on the etch target film;
forming a photoresist pattern on the resist underlayer, and
sequentially etching the resist underlayer layer and the etch target layer using the photoresist pattern as an etching mask
A pattern forming method comprising a.
상기 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계는
상기 레지스트 하층막 위에 포토레지스트 막을 형성하는 단계,
상기 포토레지스트 막을 노광하는 단계, 그리고
상기 포토레지스트 막을 현상하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법.In claim 13,
Forming the photoresist pattern is
forming a photoresist film on the resist underlayer;
exposing the photoresist film; and
and developing the photoresist film.
상기 레지스트 하층막을 형성하는 단계는 상기 레지스트 하층막용 조성물의 코팅 후 100 ℃ 내지 500 ℃의 온도로 열처리하는 단계를 더 포함하는 패턴 형성 방법.In claim 13,
The step of forming the resist underlayer film further comprises the step of heat-treating at a temperature of 100 °C to 500 °C after coating the composition for the resist underlayer film.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190047509A KR102400604B1 (en) | 2019-04-23 | 2019-04-23 | Resist underlayer composition, and method of forming patterns using the composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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