KR20060080920A - 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트,포스페이트, 및 그의 유도체 - Google Patents

퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트,포스페이트, 및 그의 유도체 Download PDF

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KR20060080920A KR1020067003401A KR20067003401A KR20060080920A KR 20060080920 A KR20060080920 A KR 20060080920A KR 1020067003401 A KR1020067003401 A KR 1020067003401A KR 20067003401 A KR20067003401 A KR 20067003401A KR 20060080920 A KR20060080920 A KR 20060080920A
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리처드 엠. 플린
마크 제이. 펠레라이트
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쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니
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Abstract

본 발명은 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 및 그의 유도체를 제공한다. 본 발명은 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 또는 그의 유도체, 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스페이트 또는 그의 유도체, 또는 이들의 조합을 함유하는 조성물을 또한 제공한다. 본 발명은 또한 물품, 물품의 제조 방법 및 기판의 오염물 부착을 감소시키는 방법을 기재한다.
퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트, 오염물 부착, 가요성 회로

Description

퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트, 포스페이트, 및 그의 유도체 {Perfluoropolyether Amide-Linked Phosphonates, Phosphates, and Derivatives Thereof}
배경
전자공학에서의 현재 제품 추세는 점점 더 미세한 피치(pitch)를 갖는 가요성 회로를 요하고 있다. 가요성 회로 제조 공정의 상형성 단계 동안 포토툴(phototool)에 접착되는 작은 입자들에 의해 유발되는 반복적인 결합은 제품 수율을 상당히 저하시킬 수 있다.
가요성 회로의 제작은 인접 층과 밀접하게 접촉된 다수의 유전성 및 전도성 물질층의 생성을 포함한다. 이들 층 중 하나 이상은 물질을 층에 선택적으로 도입하거나 또는 층으로부터 물질을 선택적으로 제거함으로써 패턴화할 수 있다. 패턴은 포토리소그래피 공정에 의해 생성할 수 있다. 예를 들면, 포토레지스트 물질의 층을 패턴화할 층의 표면 상에 도포할 수 있다. 요망되는 패턴 형태의 투과성 및 불투과성 영역을 갖는 포토툴을 사용하여 포토레지스트를 선택적으로 자외선광에 노출시킬 수 있다. 광은 노광된 영역에서 포토레지스트 부분이 가교반응을 일으키게 하거나 (네가티브 포토레지스트의 경우), 또는 노광된 영역에서 해중합 반응이 일어나게 할 수 있다 (포지티브 포토레지스트의 경우). 적절한 용매를 사용하여 포토레지스트의 원하는 부분을 제거할 수 있다. 노출된 하부 영역은, 감산 가공(subtractive processing)의 경우에는 에칭으로 제거될 수 있고, 가산 가공(additive processing)의 경우에는 증강될 수 있다. 어떤 경우든지 층은 패턴화된다.
포토리소그래피 공정은 우수한 형상(feature) 해상도를 갖는 가요성 회로 생성을 가능케 할 뿐 아니라, 제작 공정 동안 높은 처리량을 허용한다. 상이한 층에 상이한 패턴을 적용하는 경우, 포토툴은 포토레지스트 층 상에 정확히 정렬되어야 한다. 포토툴은, 상기 포토리소그래피 공정에서 포토툴을 포토레지스트와 접촉하여 위치시킨 상태에서 클램핑하거나 진공을 가함으로서 포토레시스트에 고정시킬 수 있다.
그러나, 패턴 또는 포토툴에서의 결함을 일상적으로 경험하게 되는데, 특히 포토툴을 세정하지 않고 연속적으로 다수의 기판을 인쇄하는데 반복적으로 사용할 경우에 그러하다. 결론적으로, 포토툴은 정기적으로 검사하고 세정해야 한다. 이것은 리소그래피 공정의 처리량에 영향을 줄 수 있을 뿐 아니라, 결함을 제거할 수 없어서 포토툴을 교체해야 할 경우에는 비용 증가가 초래될 수 있다.
통상의 포토툴은 흔히 크롬 및 유리 영역을 갖는다. 광은 유리 영역은 통과할 수 있으나, 크롬 영역은 통과하지 못한다. 유리 및 크롬 둘 다 표면 에너지가 높은 물질이고, 이것이 포토레지스트의 입자 또는 먼지로 하여금 포토툴에 접착되게 할 수 있다. 입자들이 유리에 들러붙을 경우, 광이 흡수되고, 그 결과 광이 포토레지스트에 도달하지 못하게 된다. 이것은 주어진 영역에서 노광을 불충분하게 할 수 있고, 이것이 다시 결함을 생성한다. 더욱이, 포토툴에 접착된 입자들은 포토툴과 포토레지스트 표면 사이에 틈(gap)을 생성하여, 얻어지는 상의 해상도를 저하시킬 수 있다.
요약
본 발명은 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 및 그의 유도체를 제공한다. 본 발명은 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 또는 그의 유도체, 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스페이트 또는 그의 유도체, 또는 이들의 조합을 함유하는 조성물을 또한 제공한다. 또한, 본 발명은 물품, 물품의 제조 방법, 및 기판에 대한 오염물 접착을 감소시키는 방법을 개시한다. 화합물 및 조성물은 예를 들어 포토리소그래피 공정 동안 포토툴과 같은 기판 표면상의 층을 형성하는데 사용할 수 있다. 그러한 층은 포토리소그래피 공정을 사용하여 형성되는 제품에서 결함을 최소화하는 것에 도움이 되거나, 리소그래피 공정의 처리량을 증가시키거나, 또는 이들 둘 다일 수 있다.
일면에서, 본 발명은 하기 화학식 I의 화합물을 제공한다.
Figure 112006012071090-PCT00001
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고; y는 1 또는 2이고; 각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고; R1은 수소 또는 알킬이고; R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
다른 면에서, 본 발명은 히드로플루오로에테르, 및 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물을 제공한다.
<화학식 I>
Figure 112006012071090-PCT00002
Figure 112006012071090-PCT00003
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고; y는 1 또는 2이고; 각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고; R1은 수소 또는 알킬이고; R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알 킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
제3 면에서, 본 발명은 플루오르화 실란, 및 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물을 제공한다.
<화학식 I>
Figure 112006012071090-PCT00004
<화학식 II>
Figure 112006012071090-PCT00005
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고; y는 1 또는 2이고; 각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고; R1은 수소 또는 알킬이고; R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하 고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
제4 면에서, 본 발명은 기판, 및 기판의 표면에 부착된 화학식 I의 화합물을 포함하는 물품을 제공한다.
제5 면에서, 본 발명은 물품의 제조 방법을 제공한다. 이 방법은 기판의 표면에 코팅 조성물을 도포하는 것을 포함한다. 일 실시양태에서, 코팅 조성물은 화학식 I의 화합물을 포함한다. 제2 실시양태에서, 코팅 조성물은 히드로플루오로에테르, 플루오르화 실란 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제1 성분, 및 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합으로부터 선택된 제2 성분을 포함한다.
제6 면에서, 본 발명은 기판에 대한 오염물의 부착을 감소시키는 방법을 제공한다. 이 방법은 기판의 표면에 코팅 조성물을 도포하는 것을 포함한다. 일 실시양태에서, 코팅 조성물은 화학식 I의 화합물을 포함한다. 제2 실시양태에서, 코팅 조성물은 히드로플루오로에테르, 플루오르화 실란 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제1 성분, 및 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합으로부터 선택된 제2 성분을 포함한다.
상기 요약에 의해 본 발명의 개시된 각각의 개시된 실시양태 또는 모든 구현예를 기술하려는 것은 아니다. 이하 발명의 상세한 설명에서 상기 실시양태를 보다 구체적으로 예시한다.
상기 면들은 첨부 도면과 연결된 이하 다양한 실시양태에 대한 상세한 설명을 참조하여 보다 완전하게 이해할 수 있다.
도 1은 간단한 포토리소그래피 장치의 단면도이다.
화합물 및 조성물의 사용을 도시된 특정 장치로 한정하려는 의도가 아님을 알아야 한다. 오히려, 단지 화합물 및 조성물의 일부 용도를 예시하려는 의도이다.
본 발명은 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 및 그의 유도체를 제공한다. 본 발명은 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 또는 그의 유도체, 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스페이트 또는 그의 유도체, 또는 이들의 조합을 함유하는 조성물을 또한 제공한다. 또한, 본 발명은 물품, 물품의 제조 방법, 및 기판에 대한 오염물 접착을 감소시키는 방법을 개시한다. 화합물 및 조성물은 예를 들어 포토리소그래피 공정에서 포토툴과 같은 기판을 코팅하는데 사용할 수 있다.
정의
본원에 사용된 단수형은 설명되는 요소가 하나 이상임을 의미하는 "하나 이상의"와 동의어로 사용된다.
본원에 사용된 "아실"이라는 용어는 화학식 R(CO)- (여기서, (CO)는 탄소가 산소에 이중 결합으로 부착되어 있음을 나타내고, R은 알킬기임)의 기를 가리킨다.
본원에 사용된 "아실옥시"라는 용어는 화학식 R(CO)O- (여기서, R은 알킬기임)의 기를 가리킨다.
본원에 사용된 "알칼리 금속"이라는 용어는 나트륨 이온, 칼륨 이온 또는 리튬 이온을 가리킨다.
본원에 사용된 "알칸"이라는 용어는 선형, 분지형, 환형, 또는 이들의 조합형인 포화 탄화수소를 가리킨다. 알칸은 전형적으로 탄소수가 1 내지 30이다. 일부 실시양태에서, 알칸은 탄소수가 1 내지 20, 또는 1 내지 10, 또는 1 내지 8, 또는 1 내지 6, 또는 1 내지 4, 또는 1 내지 3이다.
본원에 사용된 "알콕시"라는 용어는 화학식 -OR (여기서, R은 알킬기임)의 기를 가리킨다.
본원에 사용된 "알킬"이라는 용어는 알칸에서 수소 원자를 빼냄으로써 형성된 1가 잔기를 가리킨다. 알킬은 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들이 조합된 구조를 가질 수 있다. 시클로알킬은 환형 알킬이고, 알킬기의 하위집합이다.
본원에 사용된 "알킬렌"이라는 용어는 알칸으로부터 2 개의 수소 원자를 빼냄으로써 형성한 2가 잔기를 가리킨다. 알킬렌은 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들이 조합된 구조를 가질 수 있다.
본원에 사용된 "아릴"이라는 용어는 1 내지 5 개의 연결된 고리, 다수의 융합된 고리, 또는 이들의 조합을 갖는 카르보시클릭 방향족 화합물의 1가 잔기를 가리킨다. 일부 실시양태에서, 아릴기는 4 개의 고리, 또는 3 개의 고리, 또는 2 개의 고리, 또는 1 개의 고리를 갖는다. 예를 들어, 아릴기는 페닐일 수 있다.
본원에 사용된 "아릴렌"이라는 용어는 1 내지 5 개의 연결된 고리, 다수의 융합된 고리, 또는 이들의 조합을 갖는 카르보시클릭 방향족 화합물의 2가 잔기를 가리킨다. 일부 실시양태에서, 아릴렌기는 4 개의 고리, 또는 3 개의 고리, 또는 2 개의 고리, 또는 1 개의 고리를 갖는다. 예를 들어, 아릴렌기는 페닐렌일 수 있다.
본원에 사용된 "카르보닐"이라는 용어는 화학식 -(CO)- (여기서, 탄소는 산소에 이중결합으로 부착되어 있음)의 2가 기를 가리킨다.
본원에 사용된 "카르보닐옥시"라는 용어는 화학식 -(CO)O-의 2가 기를 가리킨다.
본원에 사용된 "카르보닐이미노"라는 용어는 화학식 -(CO)NRd (여기서, Rd는 수소 또는 알킬임)의 2가 기를 가리킨다.
본원에 사용된 "플루오로알킬"이라는 용어는 하나 이상의 수소 원자가 불소 원자로 치환된 알킬기를 가리킨다.
본원에 사용된 "플루오로에테르"라는 용어는 산소 원자로 결합된 2 개의 포화 또는 불포화 탄화수소기를 갖는(즉, 연결 산소 원자가 하나인) 화합물 또는 기를 가리킨다. 탄화수소기 중 하나 이상은 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된다. 탄화수소기는 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들이 조합된 구조를 가질 수 있다.
본원에 사용된 "플루오로폴리에테르"라는 용어는 산소 원자로 결합된 3 개 이상의 포화 또는 불포화 탄화수소기를 갖는(즉, 연결 산소 원자가 2 개 이상인) 화합물 또는 기를 가리킨다. 탄화수소기 중 하나 이상, 전형적으로는 2 개 이상은 적어도 하나의 수소 원자가 불소 원자로 치환된다. 탄화수소기는 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들의 조합된 구조를 가질 수 있다.
본원에 사용된 "할로"라는 용어는 염소, 브롬, 요오드 또는 불소를 가리킨다.
본원에 사용된 "헤테로알칸"이라는 용어는 하나 이상의 탄소 원자가 황, 산소, 또는 NRd (여기서, Rd는 수소 또는 알킬임)로 치환된 알칸을 가리킨다. 헤테로알칸은 선형, 분지형, 환형, 또는 이들의 조합형일 수 있고, 전형적으로는 탄소수가 약 30 이하이다. 일부 실시양태에서, 헤테로알칸은 탄소수가 20 이하, 또는 10 이하, 또는 8 이하, 또는 6 이하, 또는 4 이하이다. 에테르 및 폴리에테르는 헤테로알칸의 하위집합이다.
본원에 사용된 "헤테로알킬"이라는 용어는 헤테로알칸에서 수소 원자를 빼냄으로써 형성된 1가 잔기를 가리킨다.
본원에 사용된 "헤테로알킬렌"이라는 용어는 헤테로알칸에서 2 개의 수소 원자를 빼냄으로써 형성된 2가 잔기를 가리킨다.
본원에 사용된 "퍼플루오로알칸"이라는 용어는 수소 원자 전부가 불소 원자로 치환된 알칸을 가리킨다.
본원에 사용된 "퍼플루오로알칸디일"이라는 용어는 퍼플루오로알칸에서 2 개의 불소 원자를 빼냄으로써 형성한 2가 잔기를 가리키며, 이 때, 라디칼 중심은 상이한 탄소 원자 상에 위치한다.
본원에 사용된 "퍼플루오로알칸트리일"이라는 용어는 퍼플루오로알칸에서 3 개의 불소 원자를 빼냄으로써 형성한 3가 잔기를 가리킨다.
본원에 사용된 "퍼플루오로알킬"이라는 용어는 수소 원자 전부가 불소 원자로 치환된 알킬기를 기리킨다.
본원에 사용된 "퍼플루오로알킬리덴"이라는 용어는 퍼플루오로알칸으로부터 2 개의 불소 원자를 빼냄으로써 형성한 2가 잔기를 가리키며, 이 때, 라디칼 중심은 동일 탄소 원자 상에 있다.
본원에 사용된 "퍼플루오로알콕시"라는 용어는 수소 원자 모두가 불소 원자로 치환된 알콕시기를 기리킨다.
본원에 사용된 "퍼플루오로에테르"라는 용어는 모든 탄화수소기 상의 모든 수소가 불소 원자로 치환된 플루오로에테르를 가리킨다.
본원에 사용된 "퍼플루오로폴리에테르"라는 용어는 모든 탄화수소기 상의 모든 수소가 불소 원자로 치환된 플루오로폴리에테르를 가리킨다.
본원에 사용된 "포스폰산"이라는 용어는 탄소 원자에 직접 부착된 화학식 -(P=O)(OH)2의 기, 또는 이 기를 포함하는 화합물을 가리킨다.
본원에 사용된 "포스포네이트"라는 용어는 탄소 원자에 직접 부착된 화학식 -(P=O)(OX)2 (여기서, X는 알칼리, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기 중에서 선택됨)의 기, 또는 이 기를 포함하는 화합물을 가리킨다. 포스포네이트는 상응하는 포스폰산의 에스테르 또는 염일 수 있다.
본원에 사용된 "포스페이트"라는 용어는 탄소 원자에 직접 부착된 화학식 -O(P=O)(OX)2 (여기서, X는 알칼리 금속, 알킬, 시클로알킬, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기 중에서 선택됨)의 염 또는 에스테르를 가리킨다.
본원에 사용된 "포토툴"라는 용어는 층의 일부를 방사선으로부터 차단함으로써 감방사선성 물질의 층을 패턴화하기 위한, 방사선 노출과 함께 사용하는 임의의 종류의 마스크를 가리킨다.
본원에 사용되는 "기판"이라는 용어는 고상 지지체를 가리킨다. 기판은 다공질 또는 비다공질, 강성 또는 가요성, 투과성 또는 불투과성, 투명 또는 착색, 그리고 반사성 또는 비반사성일 수 있다. 적합한 기판 물질로는 중합체 물질, 유리, 세라믹, 금속 또는 이들의 조합이 포함된다.
본원에 사용되는 "술폰아미도"라는 용어는 화학식 -SO2NRa (여기서, Ra는 알킬 또는 아릴임)의 기를 가리킨다.
화합물
본 발명은 하기 화학식 I의 화합물을 제공한다.
<화학식 I>
Figure 112006012071090-PCT00006
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고; y는 1 또는 2이고; 각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고; R1은 수소 또는 알킬이고; R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
화학식 I에서 R1 기는 수소 또는 알킬일 수 있다. 일부 실시양태에서, R1은 C1 내지 C4 알킬이다.
화학식 I에서 각각의 X 기는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기일 수 있다. 각각의 X가 수소일 경우, 화학식 I의 화합물은 포스폰산이다. 화학식 I의 화합물은 하나 이상의 X가 알킬기일 경우에 에스테르이다. 예시적인 알킬기로는 탄소수 1 내지 4의 알킬기가 포함된다. 알킬기는 선형, 분지형 또는 환형일 수 있다.
화학식 I의 화합물은 하나 이상의 X가 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기일 경우 염이다. 예시적인 알칼리 금속으로는 나트륨, 칼륨 및 리튬이 있다. 예시적인 치환된 암모늄 이온으로는 테트라알킬암모늄 이온이 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 암모늄 이온상의 알킬 치환체는 선형, 분지형 또는 환형일 수 있다. 예시적인 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 또는 6원 헤테로시클릭기로는 피롤륨 이온, 피라졸륨 이온, 피롤리디늄 이온, 이미다졸륨 이온, 트리아졸륨 이온, 이속사졸륨 이온, 옥사졸륨 이온, 티아졸륨 이온, 이소티아졸륨 이온, 옥사디아졸륨 이온, 옥사트리아졸륨 이온, 디옥사졸륨 이온, 옥사티아졸륨 이온, 피리디늄 이온, 피리다지늄 이온, 피리미디늄 이온, 피라지늄 이온, 피페라지늄 이온, 트리아지늄 이온, 옥사지늄 이온, 피페리디늄 이온, 옥사티아지늄 이온, 옥사디아지늄 이온, 및 모르폴리늄 이온이 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
R2기는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함한다. R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환될 수 있다. R2는 전형적으로는 탄소수가 30 이하이다. 일부 화합물에서, R2의 탄소수는 20 이하, 또는 10 이하, 또는 6 이하, 또는 4 이하이다. 예를 들어, R2는 알킬렌, 아릴기로 치환된 알킬렌, 또는 아릴렌과 조합된 알킬렌일 수 있다. 일부 예시적인 화합물에서, R2 기는 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기에 연결된 페닐렌기이다. 다른 예시적인 화합물에서, R2 기는 치환되지 않거나, 또는 페닐 또는 알킬기로 치환된 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이다.
퍼플루오로폴리에테르기 Rf는 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합형일 수 있고, 포화되거나 또는 포화되지 않을 수 있다. 퍼플루오로폴리에테르는 2 개 이상의 연결 산소 헤테로원자를 갖는다. 예시적인 퍼플루오로폴리에테르로는 -(CpF2p)-, -(CpF2pO)-, -(CF(Z))-, -(CF(Z)O)-, -(CF(Z)CpF2pO)-, -(CpF2pCF(Z)O)-, -(CF2CF(Z)O)- 또는 이들의 조합의 군에서 선택된 퍼플루오르화 반복 단위를 갖는 것이 포함되나, 이로 한정되지는 않는다. 이들 반복 단위에서, p는 전형적으로 1 내지 10의 정수이다. 일부 실시양태에서, p는 1 내지 8, 또는 1 내지 6, 또는 1 내지 4, 또는 1 내지 3의 정수이다. Z 기는 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들이 조합된 구조인 퍼플루오로알킬기, 퍼플루오로에테르기, 퍼플루오로폴리에테르 또는 퍼플루오로알콕시기일 수 있다. Z 기는 전형적으로 탄소수가 12 이하, 또는 10 이하, 또는 8 이하, 또는 6 이하, 또는 4 이하, 또는 3 이하, 또는 2 이하 또는 1 이하이다. 일부 실시양태에서, Z 기는 산소 원자수가 4 이하, 또는 3 이하, 또는 2 이하, 또는 1 이하이거나, 또는 산소 원자를 갖지 않을 수 있다. 이들 퍼플루오로폴리에테르 구조에서, 상이한 반복 단위를 블록 배열 또는 랜덤(random) 배열로 조합하여 Rf 기를 형성할 수 있다.
Rf는 1가 (즉, 화학식 I에서 y가 1임) 또는 2가 (즉, 화학식 I에서 y가 2임)일 수 있다. 퍼플루오로폴리에테르기 Rf가 1가일 경우, 퍼플루오로폴리에테르기 Rf의 말단기는 (CpF2p+1)-, (CpF2p+1O)-일 수 있으며, 예를 들어, p는 1 내지 10, 또는 1 내지 8, 또는 1 내지 6, 또는 1 내지 4, 또는 1 내지 3의 정수이다. 일부 예시적인 1가 퍼플루오로폴리에테르기 Rf로는 C3F7O(CF(CF3)CF2O)nCF(CF3)-, C3F7O(CF2CF2CF2O)nCF2CF2-, 및 CF3O(C2F4O)nCF2-이 포함되나, 이에 한정되지는 않으며, 여기서, n은 평균 값이 0 내지 50, 또는 1 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이다.
다른 예시적인 1가 퍼플루오로폴리에테르기 Rf로는 CF3O(CF2O)q(C2F4O)nCF2- 및 F(CF2)3O(C4F8O)n(CF2)3-이 포함되나, 이에 한정되지는 않으며, 여기서, q의 평균값은 0 내지 50, 또는 1 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이고; n의 평균값은 0 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10일 수 있다.
일부 예시적인 2가 퍼플루오로폴리에테르기 Rf로는 -CF2O(CF2O)q(C2F4O)nCF2-, -CF2O(C2F4O)nCF2-, -(CF2)3O(C4F8O)n(CF2)3- 및 -CF(CF3)(OCF2CF(CF3))sOCtF2tO(CF(CF3)CF2O)nCF(CF3)-가 포함되나, 이에 한정되지는 않으며, 여기서, q는 평균값이 0 내지 50, 또는 1 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10일 수 있고, n은 평균값이 0 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10일 수 있고, s는 평균값이 0 내지 50, 또는 1 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10일 수 있고, n과 s의 합 (즉, n+s)의 평균값은 0 내지 50, 또는 4 내지 40일 수 있고, q와 n의 합 (즉, q+n)은 0 초과일 수 있고, t는 2 내지 6의 정수일 수 있다.
합성된 화학식 I의 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 및 그의 유도체는 전형적으로 상이한 퍼플루오로폴리에테르기 Rf들을 갖는 혼합물이다 (즉, 상기 화합물은 단일 화합물이 아니라, Rf 기가 상이한 화합물들의 혼합물로서 합성됨). 예를 들어, q, n 및 s의 값은 혼합물의 수평균 분자량이 400 g/몰 이상인 한 변할 수 있다. 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 및 그의 유도체의 적합한 혼합물은 전형적으로 수평균 분자량이 약 400 g/몰 이상, 또는 약 800 g/몰 이상, 또는 약 1000 g/몰 이상이다. 상이한 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스포네이트 및 그의 유도체의 혼합물은 흔히 분자량 (수평균)이 400 내지 10000 g/몰, 또는 800 내지 4000 g/몰, 또는 1000 내지 3000 g/몰이다.
화학식 I의 화합물의 구체예로는,
Figure 112006012071090-PCT00007
Figure 112006012071090-PCT00008
및 이들의 유도체가 포함되며, 여기서 n은 평균값이 0 내지 50, 또는 1 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이다. 적합한 유도체로는 포스폰산의 염 및 에스테르가 있다.
조성물
본 발명은 히드로플루오로에테르, 및 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물을 제공한다.
<화학식 I>
Figure 112006012071090-PCT00009
<화학식 II>
Figure 112006012071090-PCT00010
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고; y는 1 또는 2이고; 각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고; R1은 수소 또는 알킬이고; R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다. 화학식 II의 화합물은 퍼플루오로폴리에테르 아미드-결합된 포스페이트 및 그의 유도체이다.
적합한 히드로플루오로에테르는 예를 들어 하기 화학식 III의 것일 수 있다.
Figure 112006012071090-PCT00011
상기 식에서, a는 1 내지 3의 정수이고, Rf 1 기는 퍼플루오로알칸, 퍼플루오로에테르 또는 퍼플루오로폴리에테르의 1가, 2가 또는 3가 잔기이고; Rh는 알킬 또는 헤테로알킬이다. Rf 1 기는 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조 또는 이들이 조합된 구조를 가질 수 있다. 유사하게, Rh 기도 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들의 조합된 구조를 가질 수 있다. Rf 1 기의 탄소 원자 수와 Rh 기의 탄소 원자수의 합은 전형적으로 4 이상일 것이다.
Rf 1 기는, a가 1이면 1가이고, a가 2이면 2가이고, a가 3이면 3가이다. Rf 1 기는 전형적으로 탄소수가 30 이하, 또는 20 이하, 또는 15 이하, 또는 12 이하, 또는 8 이하이다. Rf 1 기는 탄소수가 1 이상, 또는 2 이상, 또는 3 이상, 또는 4 이상일 수 있다. 일부 적용에서, Rf 1는 탄소수가 4 내지 9, 또는 4 내지 7, 또는 5 또는 6이다. 2가 Rf 1 기의 경우, 라디칼 중심은 동일하거나 상이한 탄소 원자 상에 있을 수 있다. 3가 Rf 1 기의 경우에는, 라디칼 중심들이 각각 상이한 탄소 원자 상에 있거나, 또는 2 개의 라디칼 중심이 동일 탄소 원자 상에 있을 수 있다.
a가 1인 일부 화학식 III의 화합물에서, Rf 1 기는 예를 들어 (1) 탄소수가 2 내지 약 15인 선형 또는 분지형 퍼플루오로알킬기, (2) 탄소수가 5 내지 약 15인 퍼플루오로시클로알킬-함유 퍼플루오로알킬기, 또는 (3) 탄소수가 3 내지 약 12인 퍼플루오로시클로알킬기일 수 있다. 환형 구조는 임의로는 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기로 치환될 수 있다.
a가 2인 일부 화학식 III의 화합물에서, Rf 1 기는 (1) 선형 또는 분지형 퍼플루오로알칸디일기, (2) 탄소수가 2 내지 약 15인 퍼플루오로알킬리덴기, (3) 탄소수가 5 내지 약 15인 퍼플루오로시클로알킬- 또는 퍼플루오로시클로알킬렌-함유 퍼플루오로알칸디일 또는 퍼플루오로알킬리덴기, 또는 (4) 탄소수가 3 내지 약 12인 퍼플루오로시클로알칸디일기 또는 퍼플루오로시클로알킬리덴기일 수 있다. 환형 구조는 임의로는 탄소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기로 치환될 수 있다.
a가 3인 일부 화학식 III의 화합물에서, Rf 1 기는 (1) 탄소수가 2 내지 약 15인 선형 또는 분지형 퍼플루오로알칸트리일기, (2) 탄소수가 약 6 내지 15인 퍼플루오로시클로알킬- 또는 퍼플루오로시클로알킬렌-함유기, 또는 (3) 탄소수가 3 내지 약 12인 퍼플루오로시클로알칸트리일기일 수 있다. 환형 구조는 임의로는 탄 소수 1 내지 4의 퍼플루오로알킬기로 치환될 수 있다.
화학식 III의 화합물에서, 각각의 Rh 기는 독립적으로 알킬 또는 헤테로알킬일 수 있다. Rh로서 사용가능한 각 기는 선형 구조, 분지형 구조, 환형 구조, 또는 이들이 조합된 구조를 가질 수 있다. Rh가 헤테로알킬기인 일부 실시양태에서, 헤테로알킬 잔기는 에테르기 또는 폴리에테르기일 수 있다. Rh 기로서 사용되는 알킬 또는 헤테로알킬기는 흔히 탄소수가 12 이하, 또는 10 이하, 또는 8 이하일 것이다. 화학식 III의 일부 화합물에서, Rh 기는 탄소수가 1 내지 8일 수 있다. 예를 들어, 화학식 III의 화합물의 Rh 기는 탄소수가 4 내지 8인 시클로알킬-함유 알킬기, 또는 탄소수가 3 내지 약 8인 시클로알킬기일 수 있다.
화합물 III의 화합물의 범위에 포함되는 일부 구체적인 히드로플루오로에테르의 예로는 메틸 퍼플루오로-n-부틸 에테르, 메틸 퍼플루오로이소부틸 에테르, 에틸 퍼플루오로-n-부틸 에테르, 에틸 퍼플루오로이소부틸 에테르, 또는 이들의 조합이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명은 또한 플루오르화 실란, 및 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물을 제공한다.
<화학식 I>
Figure 112006012071090-PCT00012
<화학식 II>
Figure 112006012071090-PCT00013
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고; y는 1 또는 2이고; 각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고; R1은 수소 또는 알킬이고; R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다. Rf, R1, R2 및 X 기는 앞에서 추가로 설명되었다.
적합한 플루오르화 실란으로는 하기 화학식 IV의 화합물이 포함된다.
Figure 112006012071090-PCT00014
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고, c는 1 또는 2의 정수이고, b는 0 또는 1의 정수이고, R3은 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택되고, R4는 알킬기이고, Y는 알콕시 또는 아실옥시 중에서 선택된다.
Rf는 상기 화학식 I에서 정의한 것과 같다.
화학식 IV의 R3 기는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴 또는 할로기로 치환된 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된다. 일부 실시양태에서, R3은 알킬렌, 아릴기로 치환된 알킬렌, 또는 아릴렌과 조합된 알킬렌이다. R3 기는 전형적으로 탄소수가 30 이하이다. 예를 들어, R3은 탄소수가 2 내지 20, 또는 2 내지 16, 또는 3 내지 10일 수 있다. 일부 예시적인 플루오르화 실란에서, R3 기는 -C(O)NH(CH2)3- 또는 -CH2O(CH2)3-이다.
화학식 IV의 R4 기는 알킬기이다. 예를 들어, R4는 탄소수가 10 이하, 또는 6 이하, 또는 4 이하인 알킬이다. 일부 예에서, R4 기는 C1 내지 C4 알킬이다.
화학식 IV의 Y 기는 알콕시 또는 아실옥시 중에서 선택된다. 적합한 알콕시기는 전형적으로 탄소수가 10 이하, 또는 6 이하, 또는 4 이하이다. 일부 예에서, Y는 C1 내지 C4 알콕시이다. 특정 예에서, b는 0이고, Y는 탄소수 1 내지 4의 알콕시기이다. 적합한 아실옥시기로는 화학식이 -OC(O)R5 (여기서, R5는 알킬기임)인 것이 포함된다. 일부 화합물에서, R5는 C1 내지 C4 알킬기이다.
적합한 화학식 IV의 플루오르화 실란은 전형적으로 수평균 분자량이 400 이상, 또는 약 1000 이상이다. 화학식 IV의 화합물은 표준 기술을 사용하여 합성할 수 있다. 예를 들면, 미국 특허 제3,810,874호 (제7칼럼 제41행 내지 제8칼럼 제49행 참조)에 기재된 바와 같이, 시판되거나 쉽게 합성되는 퍼플루오로폴리에테르 에스테르를 관능화된 알콕시실란, 예컨대 3-아미노프로필알콕시실란과 결합시킬 수 있다.
플루오르화 실란의 예로는 하기 구조들이 포함되나, 이에 한정되지는 않는다.
Figure 112006012071090-PCT00015
여기서, q는 평균값이 0 내지 50, 또는 1 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이고, n은 평균값이 0 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이고, s는 평균값이 0 내지 50, 또는 1 내지 50, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이고, n+s는 평균값이 0 내지 50, 또는 4 내지 40이고, q+n은 0 초과이고, t는 2 내지 6의 정수이다. Q는 상기 화학식 IV에 서 정의된 바와 같은 -R3-SiY3-bR4 b, 또는 c가 1인 경우 실란-무함유 말단기이다. 실란-무함유 말단기는 (CpF2p+1)-, (X'CpF2pO)- 또는 (CpF2p+1O)- (여기서, X'는 H, Cl 또는 Br임)일 수 있되, 단, 분자 당 적어도 하나의 Q 기는 실란이다.
다른 플루오르화 실란에서, R3 기는 질소를 포함한다. 일부 실시양태에서, 적어도 하나의 Q 기는 -C(O)NH(CH2)3Si(OR)3 (여기서, R은 메틸, 에틸 또는 이들의 혼합물임)이고, 다른 Q 기는 실란이 아닐 경우, OCF3 또는 OC3F7이다.
물품 및 방법
본 발명의 다른 면은 기판, 및 기판의 표면에 부착된 화학식 I의 화합물을 포함하는 물품을 제공한다. 화학식 I의 화합물은 상기한 바와 같다.
본 발명의 또 다른 면은 코팅 조성물을 기판의 표면에 도포하는 것을 포함하는 물품 제조 방법을 제공한다. 일 실시양태에서, 코팅 조성물은 화학식 I의 화합물을 포함한다. 제2 실시양태에서, 코팅 조성물은 히드로플루오로에테르, 플루오로 실란 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제1 성분, 및 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제2 성분을 포함한다. 화학식 I 및 화학식 II의 화합물은 전술한 바와 같다.
일부 적용에서, 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합은 자기-조립된 단층(monolayer)을 기판상에 형성할 수 있다. 예를 들어, 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합은 금속-함유 기판 상에 자기-조립된 단층을 형성할 수 있다. 금속-함유 층은 금속, 금속 산화물 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예시적인 금속-함유 기판으로는 금, 백금, 크롬, 알루미늄, 구리, 은, 티탄, 인듐, 게르마늄, 주석, 니켈, 인듐 주석, 또는 이들의 조합이 포함될 수 있다. 이들 화합물은 유리 및 석영 상에도 자기-조립된 단층을 형성할 수 있으나, 금속 산화물과 같은 금속-함유 기판에 보다 쉽게 접착된다. 자기-조립된 단층은 일반적으로 10 nm 이하 정도로 얇고, 전형적으로는 기판의 광학적 특성 및 표면 구조적 특성을 유의하게 변경하지 않는다. 많은 실시양태에서, 자기-조립된 층은 두께가 약 1 nm 내지 약 10 nm이다. 적어도 일부 실시양태에서, 층은 약 6 nm 두께이다.
화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 코팅을 기판의 표면에 도포되어 저에너지 표면을 제공할 수 있다. 본 발명의 다른 면은 코팅 조성물을 기판의 표면에 도포하는 것을 포함하는, 기판에 대한 오염물 접착을 감소시키는 방법을 제공한다. 일 실시양태에서, 코팅 조성물은 화학식 I의 화합물을 포함한다. 제2 실시양태에서, 코팅 조성물은 히드로플루오로에테르, 플루오르화 실란 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제1 성분, 및 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제2 성분을 포함한다. 화학식 I 및 화학식 II의 화합물은 전술한 바와 같다.
물품 제조의 일 실시양태에서, 기판은 포토툴이다. 포토툴 표면상의 화학식 I, 화학식 II 또는 이들의 조합의 코팅은 오물 및 다른 입자들이 포토툴의 표면에 접착되는 것을 억제할 수 있다. 코팅은 가요성 회로의 제조에 사용되는 것 같은 포토리소그래피 공정 동안에 상형성 결함의 발생율을 감소시킨다. 입자가 포토툴에 부착되는 것을 방지하는 능력은 미세 피치 가요성 회로에 대해 보다 양호한 수율을 허용한다.
가요성 회로의 제작은 친밀하게 접촉된 다수의 유전성 및 전도성 물질 층의 생성을 포함한다. 이들 층 중 적어도 하나는 물질을 선택적으로 도입하거나 제거함으로써 패턴화할 수 있다. 패턴화된 층은 유전체 필름에 회로 선(trace) 및 형상(feature), 예컨대, 윈도(window), 비아(via)를 형성하는데 사용될 수 있다. 패턴은 포토리소그래피 공정에의해 생성할 수 있다. 요망되는 패턴을 갖는 포토툴을 통해 UV 광을, 패턴화될 층과 접촉된 적합한 수용체 물질, 예컨대, 포토레지스트 상에 조사함으로써, 원하는 패턴의 상을 생성할 수 있다.
포토툴로는 유리, 석영 등과 같은 UV-투과성 기재 물질과, UV-투과성 기재 물질 표면 상의 크롬, 산화크롬 등과 같은 UV-불투과성 물질을 포함한다.
코팅을 포토툴에 도포하는 한 방법에서, 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 코팅 조성물의 층을 통상의 코팅법, 예를 들면 분무 코팅, 스핀 코팅, 침지 코팅 등에 의해 포토툴의 표면에 도포한다. 플루오르화 실란을 도포되는 코팅에 포함시킬 수 있다. 이어서, 코팅을 공기 중에서 건조시켜 용매를 제거한 후, 통상 약 100℃ 내지 약 150℃ 온도의 오븐에서 약 30 분 동안 경화시켜 잔류 용매를 제거하고 퍼플루오로폴리에테르 실란의 가교를 유도하고 포토툴 표면에 대한 코팅의 결합을 강화한다.
이렇게 코팅된 포토툴을 가요성 회로의 금속 및 유전체 층을 패턴화하는데에 사용되는 것과 같은 포토리소그래피 공정에 사용할 수 있다. 포토리소그래피 공정에서는, 포토툴의 패턴화된 면을 UV-수용체 물질과 접촉시킨다. UV 광이 패턴화된 포토툴을 향해 전달될 때, 광은 투과성 영역은 통과하지만, 불투과성 영역에서는 반사되므로, UV-수용체 물질의 선택된 부분이 광에 노출된다. 노광 후, 바람직하게는 어떠한 UV-수용체 물질이나 다른 이물질이 포토툴에 들러붙지 않도록, 포토툴을 UV-수용체 물질의 표면으로부터 들어올린다.
UV-수용체 물질은 전형적으로 포토레지스트이다. 예를 들어, 포토레지스트 물질의 층을 패턴화할 가요성 회로층의 표면 상에 도포한다. 포토툴을 통과한 UV 광은 포토레지스트에 의해 흡수된다. 광은 포토레지스트의 노광부가 가교 반응을 일으키게 하거나 (네가티브 포토레지스트의 경우), 또는 해중합 반응을 일으켜 노출된 영역의 중합체 구조의 파괴를 유발할 것이다 (포지티브 포토레지스트의 경우). 이어서, 요망되는 포토레지스트 부분을 적절한 용매로 제거한다. 이어서, 가요성 회로를 통상의 방법, 예컨대, 미국 특허 제5,227,008호, 제6,177,357호, 또는 제6,403,211호에 기재된 방법으로 가공할 수 있다. 예를 들어, 감산 가공의 경우에는, 노출된 하부 영역을 에칭하여 제거할 수 있고, 가산 가공의 경우에는, 노출된 하부 영역에 물질을 더할 수 있다.
도 1은 간단한 포토리소그래피 장치 (100)의 단면도이다. 포토리소그래피 장치 (100)은 하나 이상의 포토툴 (110), 및 하나 이상의 포토레지스트 층 (120)과 기초 층 (140)을 함유하는 적층된 회로 기판 (130)을 포함한다. 기초 층 (140)은 중합체 (전형적으로 폴리이미드) 층 (142) 및 금속 (전형적으로 구리) 층 (144)로 이루어진다. 포토툴 (110)은, 투과성 물질 (112), 전형적으로는 유리 또는 석영과, 당업자에게 공지된 방식으로 투과성 물질 (112)의 표면 상에 산재(散在)되어 있는 불투과성 물질, 전형적으로는 산화물 표면을 갖는 크롬으로 된 코팅 영역 (114)을 포함한다. 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합과 같은 표면 에너지가 낮은 물질의 층 (118)을 투과성 물질 (112) (불투과성 물질 (114)를 포함함)의 표면 (116)에 도포할 수 있다.
화학식 I 및 화학식 II의 화합물은 전형적으로 분자량이 400 내지 5000, 보다 바람직하게는 1000 내지 3000이다.
포토툴에 층으로서 도포될 수 있는 예시적인 화학식 I의 화합물로는
Figure 112006012071090-PCT00016
과 같은 화합물, 또는 이들의 유도체가 포함되나, 이에 한정되지는 않으며, 상기 화학식에서, n은 평균값이 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이다.
화학식 I의 다른 예시적인 화합물로는
Figure 112006012071090-PCT00017
과 같은 화합물 또는 이들의 유도체가 포함되나, 이에 한정되지는 않으며, 상기 화학식에서, n은 평균값이 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이다.
포토툴에 층으로서 도포될 수 있는 예시적인 화학식 II의 화합물로는
Figure 112006012071090-PCT00018
과 같은 화합물 또는 그의 유도체가 포함되나, 이에 한정되지는 않으며, 상기 화학식에서, n은 평균값이 3 내지 30, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 10이다.
하나 이상의 실시양태에서, 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이 들의 조합은 포토툴의 투과성 또는 불투과성 표면 상에 자기-조립된 단층을 형성한다. 자기-조립된 단층은 특히 금속-함유 물질, 예컨대 금, 백금, 크롬, 알루미늄, 구리, 인듐, 주석, 은, 티탄, 게르마늄 및 니켈 상에 형성되기 쉽다. 금속-함유 물질은 금속, 금속 산화물 또는 이들의 조합일 수 있다. 자기-조립된 단층은 유리 및 석영 상에도 형성될 수 있으나, 금속 산화물에 보다 쉽게 접착된다. 자기-조립된 단층은 흔히 기판 본래의 광학적 특성 및 표면 구조적 특성을 유의하게 변경하지 않는다. 대부분의 실시양태에서, 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합은 약 1 nm 내지 약 10 nm 두께의 층을 형성한다. 하나 이상의 실시양태에서, 층은 약 6 nm 두께이다.
화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합은 UV-불투과성 물질, 예컨대 산화크롬 외에 UV-투과성 물질, 예컨대, 유리에도 접착될 수 있으나, 플루오르화 실란은 전형적으로 유리에 더 잘 접착된다. 따라서, 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합은 단독으로 또는 플루오르화 실란과 함께 사용할 수 있다.
적합한 플루오르화 실란은 하기 화학식 IV의 화합물을 포함한다.
<화학식 IV>
Figure 112006012071090-PCT00019
상기 식에서, Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고, c는 1 또는 2의 정수이고, b는 0 또는 1의 정수이고, R3은 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된, 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌, 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택되고, R4는 알킬기이고, Y는 알콕시 또는 아실옥시 중에서 선택된다.
화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물은 스핀 코팅, 분무, 침지 또는 증착과 같은 여러가지 통상법 중 어느 하나를 이용하여 도포할 수 있다. 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합은 흔히, 본질적으로 동일한 특성을 갖는 분리되지 않는 2 종의 이성질체의 혼합물인 3M Novec™ Engineered Fluid HFE-7100 (C4F9OCH3)과 같은 히드로플루오로에테르, 및 다른 유기 용매, 예컨대 이소프로판올에 가용성 (또는 분산성)이다. 이 용해성은 용액으로부터 분무 또는 스핀 코팅에 의해 과량의 물질이 균일한 필름으로 도포될 수 있게 한다. 이어서, 기판을 가열하여 단층 형성을 가속화하고, 과량의 물질을 세척하거나 닦아내어 단층 필름을 남긴다.
코팅 조성물을 도포하기 위해 사용된 용매(들)로는 전형적으로, 실질적으로 불활성이고 (즉, 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합 및 플루오르화 실란에 대해 실질적으로 비반응성임) 비양성자성이며, 상기 물질을 분산시키거나 용해시킬 수 있는 것들이 포함된다. 일부 실시양태에서, 용매는 화학식 I의 화합물, 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합 및 플루오르화 실란을 실질적으로 완전히 용해시킨다. 적절한 용매의 예로는 플루오르화 탄화수소, 특히 불소-치환된 알칸, 에테르, 특히 알킬 퍼플루오로알킬 에테르, 및 히드로클로로플루오로 알칸 및 에테르가 포함되나, 이에 한정되지는 않는다. 상기 용매들의 혼합물로 사용할 수 있다.
일부 적용에서, 용매는 히드로플루오로에테르이다. 적합한 히드로플루오로에테르는 하기 화학식 III으로 표시될 수 있다.
<화학식 III>
Figure 112006012071090-PCT00020
상기 식에서, a는 1 내지 3의 정수이고, Rf 1 기는 선형, 분지형, 환형 또는 이들이 조합형인, 퍼플루오로알칸, 퍼플루오로에테르 또는 퍼플루오로폴리에테르의 1가, 2가 또는 3가 잔기이고; Rh는 선형, 분지형, 환형 또는 이들의 조합형인 알킬 또는 헤테로알킬기이다. 예를 들어, 히드로플루오로에테르는 메틸 퍼플루오로부틸 에테르 또는 에틸 퍼플루오로부틸 에테르일 수 있다.
실시예 1
문헌 [J. Fluorine Chem., 95, 51 (1999)]에 개시된 절차에 따라 하기 화학식의 포스페이트 화합물을 제조하였다.
Figure 112006012071090-PCT00021
C3F7O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COOCH3 (상응하는 아실 플루오라이드와 과량의 메 탄올을 반응시켜 제조함)를 과량의 2-아미노에탄올로 처리하여 알콜 C3F7O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)CONHC2H4OH를 제조하였다. 피로인산 (25.5 g, 0.14 몰, 알드리치(Aldrich))를 오버헤드 교반기, 수 콘덴서 및 열전쌍이 장착된 250 ㎖ 둥근바닥 플라스크에 넣었다. 산을 60℃로 가열하였고, 이 온도에서 산은 점성 액체였다. 이 액체에 C3F7O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)CONHC2H4OH (MN = 1220, 50 g, 0.041 몰, n은 3 내지 10임)을 다수의 2 ㎖ 분획으로 나누어 첨가하였다. 이 첨가는 경미한 발열을 나타냈다.
첨가 완료 후, 반응 혼합물을 60℃에서 2 시간 동안 유지하였다. 이소프로필 아세테이트 (35 ㎖)를 첨가하고, 이어서 얻어진 용액을 2％ HCl 수용액 150 ㎖와 함께 4 시간 동안 교반하였다. 이어서, 아래쪽의 플루오로화합물-함유 상을 분리하여 메틸 t-부틸 에테르 (MTBE) 약 300 ㎖ 중에 용해시키고, 이어서 에테르 용액을 동일 부피의 2N HCl 용액으로 2회 세척하였다. MTBE 용액을 분리하고, 황산마그네슘 상에서 건조하고, 여과하고, 회전 증발에 의해 용매를 제거하였다. 얻어진 생성물의 적외선 스펙트럼은 1709 cm-1에서 강한 카르보닐 스트레치를 나타내었다. 1H-NMR 및 31P-NMR 분석은 생성물의 약 75％가 목적한 플루오르화 포스페이트이고 약 25％는 미반응 출발 아미드 알콜임을 나타내었다.
플루오르화 포스페이트 생성물의 일부를 HFE-7100 (메틸 퍼플루오로부틸 에테르) 중에 0.25 중량％로 희석하고 진탕하여 투명 용액을 얻었다. 알루미늄-코팅 및 크롬-코팅된 규소 웨이퍼 (직경 100 mm, 미국 캘리포니아주 산 호세의 웨이퍼넷(WaferNet)에서 시판)의 1/4 웨이퍼 단편을 직접 제조한 UV/오존 챔버에 5 분간 노출함으로써 세정하고, 곧바로 상기 용액으로 처리하였다. 알루미늄 단편 1 개를 실온의 상기 용액에 1 시간 동안 침지한 후, HFE-7100 중에서 1 분 동안 헹구고, 공기 중에서 건조시켰다. 알루미늄 단편 1 개와 크롬 단편 1 개를 상기 용액의 스핀 코팅으로 처리하고 (500 rpm/5 초에 이어 2000 rpm/15 초), 이어서 코팅된 웨이퍼를 150℃의 진공 핫플레이트에서 3 분 동안 가열하고, HFE 7100 중에서 헹구고, 공기 중에서 건조시켰다.
웨이퍼에 대해 수 접촉각 및 헥사데칸 접촉각을 측정하였다. 상기 측정은, AST Products (미국 마이애미주 빌러리카)에서 제품 번호 VCA-2500XE로 시판되는 비디오 접촉각 분석기에서, 구입한 그대로의 시약 등급 헥사데칸 (알드리치) 및 밀리포어 코포레이션(Millipore Corporation) (미국 마이애미주 빌러리카)에서 입수한 여과 시스템을 통해 여과한 탈이온수를 사용하여 실시하였다. 보고된 값은 양 면에 대해 적어도 3 개의 액적에 대한 측정의 평균이고, 표 1에 기재하였다. 액적 부피는 정지 측정의 경우 5 ㎕, 전진 및 후퇴 접촉각의 경우 1 내지 3 ㎕이었다. 헥사데칸의 경우, 정지 접촉각과 전진 접촉각의 값이 거의 동일한 것으로 나타났으므로, 전진 및 후퇴 접촉각만을 보고하였다.
금속-코팅된 규소 웨이퍼 상에서의 수 접촉각 및 헥사데칸 접촉각
접촉각(°)
기판 도포a 액체 정지 전진 후퇴
알루미늄 1 hr/RT 물 120 124 115
〃 헥사데칸 - 76 64
SC/H/R 물 117 126 112
〃 헥사데칸 - 79 61
크롬 SC/H/R 물 135 143 112
〃 헥사데칸 - 87 50
a 1 hr/RT = 실온에서 1 시간 동안 침지; SC/H/R = 스핀 코팅하고, 150℃/3 분 가열하고, 세정함.
상기 데이터는 포스페이트 화합물이 두 금속 모두의 표면을 매우 소수성 및 소유성(oleophobic)이 되도록 함을 보여준다.
실시예 2
Figure 112006012071090-PCT00022
상기 화학식의 화합물을 제조하기 위하여, 디에틸 (4-아미노벤질)포스포네이트 (10 g, 0.041 몰, 알드리치), 트리에틸아민 (4.15 g, 0.041 몰) 및 메틸 t-부틸 에테르 (100 ㎖)를 오버헤드 교반기 및 수 콘덴서가 장착된 250 ㎖ 둥근바닥 플라스크에서 질소하에 배합하였다. 이 혼합물에 C3F7O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF (Mw = 1017, 41.8 g, 0.041 몰, 미국 특허 3,274,244호에 기재된 바와 같이, 디글라임 용매 중에서 헥사플루오로프로필렌 옥시드의 불화세슘-개시된 올리고머화 및 저비점 성분의 증류 제거에 의해 제조함)을 1.5 시간에 걸쳐 적가하였다. 첨가 종료가 가까웠을 때, 용액은 거의 균질하게 되었다. 주변 온도에서 16 시간 동안 교반한 후, 추가의 MTBE로 용액을 희석하고, 약 5％ 중탄산나트륨 수용액으로 세척한 후, 2N HCl로 한 번 세척하였다. 황산마그네슘 상에서 건조시킨 후, 진공 증발에 의해 용매를 제거하였다. 얻어진 생성물의 적외선 스펙트럼의 1721.5 cm-1에서 아미드 카르보닐이 나타났다.
추가의 정제 없이, 포스포네이트를 디에틸 에테르에 용해시키고, 브로모트리메틸실란 (17.6 g, 0.115 몰, 알드리치)를 한꺼번에 첨가하였다. 용액을 주변 온도에서 24 시간 동안 교반하고, 추가의 실란 10 g을 첨가하였다. 수 시간 후, 무수 메탄올을 가하여 미반응 실란 및 실릴 에스테르를 분해하였다. 얻어진 균질 용액으로부터 용매를 제거하고, 잔류물을 유사한 방식으로 무수 메탄올과 2 회 더 처리하였다. 회전 증발에 의해 부피를 감소시킨 후의 마지막 메탄올 용액을 물에 붓고, 고체 포스폰산을 여과하여 공기 중에서 건조시켰다. 1H, 31P 및 13C-NMR에 의한 분석으로 구조를 확인하였다.
실시예 3
Figure 112006012071090-PCT00023
상기 화학식의 화합물을 제조하기 위해, 디에틸 (α-아미노벤질)포스포네이트 히드로클로라이드 (10.5 g, 0.037 몰, 알드리치), 트리에틸아민 (7.58 g, 0.075 몰) 및 MTBE (100 ㎖)를 자석 교반기 및 수 콘덴서가 장착된 250 ㎖ 둥근바닥 플라스크에서 배합하였다. C3F7O[CF(CF3)CF2O]nCF(CF3)COF (Mw = 1017, 35 g, 0.034 몰)을 한꺼번에 첨가하고, 얻어진 혼합물을 주변 온도에서 16 시간 동안 교반하였다. 상기 반응 시간 종료 후 적외선 분석시, 잔류 산 플루오라이드는 관찰되지 않았다. 물을 첨가하고, 아래쪽의 플루오로화합물-함유 상을 분리하고 묽은 HCl로 2 회 더 세척하여 임의의 잔류 트리에틸아민 염 및 미반응 포스페이트 출발 물질을 제거하였다. 회전 증발에 의해 용매를 제거한 후, 브로모트리메틸실란 (21 g, 0.14 몰)으로 처리하였다. 이 경우, 소량의 디에틸 에테르를 첨가하고, 용액을 6 시간 동안 환류시킨 후, 주변 온도에서 18 시간 동안 더 교반하였다.
조성물의 후처리는 상기 실시예 2에 기재된 것을 따랐다. 그러나, 이 절차는 디에틸 포스포네이트를 완전히 가수분해하기에는 불충분한 것으로 밝혀졌다. 따라서 부분 가수분해된 혼합물 (20.2 g)을 추가의 브로모트리메틸실란 20 g으로 처리하고, 18 시간 동안 환류 가열 (약 80℃)하였다. 다수의 메탄올 분획의 첨가에 의한 실릴 에스테르의 제거를 실시예 2에 기재된 바와 같이 진행하였으나, 최종 생성물이 물로부터 침전되지 않았다. 생성물의 적외선 스펙트럼은 1712 cm-1에서 카르보닐 피크를 나타내었다. 1H, 19F 및 13C-NMR 분석으로 구조를 확인하였다.
실시예 4
실시예 3 및 실시예 1에서 제조한 물질을 각각 HFE 7100 중에 0.1 중량％로 희석하고 진탕하여 투명 용액을 얻었다. 실시에 2에서 제조된 물질은 HFE 7100 에 직접 쉽게 용해시킬 수 없어서, 먼저 이소프로필 알콜 중에 5 중량％로 희석하고 진탕하여 고체를 용해시켰다. 이 용액을 0.45 ㎛ 필터 카트리지를 통해 여과하여 소량의 미용해 물질을 제거하였다. 얻어진 투명 용액 (4.97 중량％ 고형분) (1 g)을 HFE-7100 49 g으로 희석하여 0.1 중량％ 용액을 제조하였으며, 이 용액은 투명하였고 실온에서 적어도 수 주 동안 침전물 형성 면에서 저장 안정성이었다.
알루미늄-코팅 및 크롬-코팅된 규소 웨이퍼 (직경 100 mm, 미국 캘리포니아주 산 호세의 웨이퍼넷으로부터 입수)의 1/4 단편 3 개를 직접 제조한 UV/오존 챔버에 5 분 동안 노출하여 세정한 후, 곧바로 상기 용액을 스핀 코팅하여 처리하였다. 이것은 피펫으로 코팅 용액 2 ㎖을 2000 rpm으로 회전하는 웨이퍼에 가함으로써 이루어졌다. 이어서, 웨이퍼를 150℃의 진공 핫플레이트에서 3 분 동안 가열하고, 냉각시킨 후, HFE-7100 중에서 1 분 동안 헹구고, 공기 중에서 건조시켰다. 실시예 1에 기재된 절차 및 장치를 사용하여 수 접촉각을 측정하였다. 결과를 표 2에 기재하였다.
알루미늄 및 크롬 기판 상의 코팅의 수 접촉각
화합물 기판 정지 접촉각 (°) 전진 접촉각 (°) 후퇴 접촉각 (°)
실시예 2 알루미늄 120 123 114
크롬 133 140 110
실시예 3 알루미늄 122 125 105
크롬 130 140 113
실시예 1 알루미늄 122 126 117
크롬 132 139 111
실시예 5
실시예 2 및 3에서 제조한 물질의 샘플을 각각 이소프로필 알콜 중에 0.2 중량％로 희석하고 진탕하여 투명 용액을 얻었다. 알루미늄-코팅된 규소 웨이퍼 (직경 100 mm, 미국 캘리포니아주 산 호세의 웨이퍼넷으로부터 입수)의 1/4 단편 4 개를 직접 제조한 UV/오존 챔버에 5 분 동안 노출하여 세정한 후, 곧바로 상기 용액으로 처리하였다. 각각의 용액으로 2 개씩의 단편을 처리하였는데, 하나는 실온에서 1 시간 침지 후 이소프로필 알콜 중에서 1 분 동안 헹구었고, 다른 하나는 스핀 코팅 (500 rpm/5 초에 이은 2000 rpm/15 초) 후, 150℃ 진공 핫플레이트에서 3 분 동안 가열하고, 이어서 이소프로필 알콜 중에서 1 분 동안 헹구었다. 코팅된 웨이퍼 단편을 질소 하에 송풍 건조한 후, 실시예 1에 기재된 절차 및 장치를 사용한 수 접촉각 측정을 행하였다. 결과를 표 3에 기재하였다.
알루미늄-코팅된 규소 웨이퍼 상에서의 수 접촉각
화합물 도포a 정지 접촉각 (°) 전진 접촉각 (°) 후퇴 접촉각 (°)
실시예 2 1 hr/RT 115 124 92
SC/H/R 111 123 92
실시예 3 1 hr/RT 103 112 57
SC/H/R 99 114 65
a 1 hr/RT = 실온에서 1 시간 동안 침지; SC/H/R = 스핀 코팅하고, 150℃/3 분 가열하고, 세정함.
상기 데이터와 실시예 1로부터의 결과의 비교는, HFE 7100을 용매로서 사용하여 접촉각이 더 큰 코팅이 얻어졌음을 보여준다.
구체적인 도면 및 실시양태를 참조하여 본 발명을 설명하였으나, 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위에서 벗어남 없이 형태 및 세부사항의 변경이 가능함을 인식할 것이다.

Claims (22)

  1. 하기 화학식 I의 화합물.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00024
    상기 식에서,
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  2. 제1항에 있어서, R2가 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기에 결합된 페닐렌기를 포함하는 화합물.
  3. 제1항에 있어서, R2가 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기를 포함하고, 상기 알킬렌기는 치환되지 않거나, 또는 페닐기 또는 알킬기로 치환된 화합물.
  4. 제1항에 있어서, Rf가 C3F7O(CF(CF3)(CF2O)nCF(CF3)-, C3F7O(CF2CF2CF2O)nCF2CF2-, 또는 CF3O(C2F4O)nCF2- (여기서, n은 0 내지 50의 평균 값을 가짐) 중에서 선택된 것인 화합물.
  5. 제1항에 있어서, 화학식이
    Figure 112006012071090-PCT00025
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)인 화합물이거나 또는 그의 염 또는 에스테르인 화합물.
  6. 제1항에 있어서, 화학식이
    Figure 112006012071090-PCT00026
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)인 화합물이거나 또는 그의 염 또는 에스테르인 화합물.
  7. 제1항에 있어서, 화학식이
    Figure 112006012071090-PCT00027
    Figure 112006012071090-PCT00028
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)인 화합물이거나 또는 그의 염 또는 에스테르인 화합물.
  8. 히드로플루오로에테르, 및 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00029
    <화학식 II>
    Figure 112006012071090-PCT00030
    상기 식에서,
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  9. 제8항에 있어서,
    Figure 112006012071090-PCT00031
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐) 또는 이들의 염 또는 에스테르 중에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 조성물.
  10. 제8항에 있어서, 히드로플루오로에테르가 메틸 퍼플루오로부틸 에테르 또는 에틸 퍼플루오로부틸 에테르를 포함하는 조성물.
  11. 플루오르화 실란, 및 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합을 포함하는 조성물.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00032
    <화학식 II>
    Figure 112006012071090-PCT00033
    상기 식에서,
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  12. 제11항에 있어서, 화학식이
    Figure 112006012071090-PCT00034
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)인 화합물 또는 이들의 염 또는 에스테르 중 하나 이상의 화합물을 포함하는 조성물.
  13. 기판, 및 기판의 표면에 부착된 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 물품.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00035
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  14. 제13항에 있어서, 화합물이 화학식
    Figure 112006012071090-PCT00036
    Figure 112006012071090-PCT00037
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)의 화합물 또는 그의 염 또는 에스테르인 물품.
  15. 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 그의 조합을 포함하는 코팅 조성물을 기판의 표면에 도포하는 것을 포함하는, 기판에 대한 오염물의 부착을 감소시키는 방법.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00038
    <화학식 II>
    Figure 112006012071090-PCT00039
    상기 식에서,
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  16. 제15항에 있어서, 코팅 조성물이 화학식
    Figure 112006012071090-PCT00040
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)의 화합물 또는 이들의 염 또는 에스테르 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  17. a) 히드로플루오로에테르, 플루오르화 실란 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제1 성분; 및
    b) 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제2 성분을 포함하는 코팅 조성물을 기판의 표면에 도포하는 것을 포함하는, 기판에 대한 오염물의 부착을 감소시키는 방법.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00041
    <화학식 II>
    Figure 112006012071090-PCT00042
    상기 식에서,
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  18. 제17항에 있어서, 코팅 조성물이 화학식
    Figure 112006012071090-PCT00043
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)의 화합물 또는 이들의 염 또는 에스테르 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  19. 하기 화학식 I의 화합물을 포함하는 코팅 조성물을 기판의 표면에 도포하는 것을 포함하는 물품의 제조 방법.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00044
    상기 식에서,
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기, 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  20. 제19항에 있어서, 코팅 조성물이 화학식
    Figure 112006012071090-PCT00045
    Figure 112006012071090-PCT00046
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)의 화합물 또는 그의 염 또는 에스테르 중 하나 이상을 포함하는 방법.
  21. a) 히드로플루오로에테르, 플루오르화 실란 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제1 성분; 및
    b) 하기 화학식 I의 화합물, 하기 화학식 II의 화합물 또는 이들의 조합 중에서 선택된 제2 성분을 포함하는 코팅 조성물을 기판의 표면에 도포하는 것을 포함하는, 물품의 제조 방법.
    <화학식 I>
    Figure 112006012071090-PCT00047
    <화학식 II>
    Figure 112006012071090-PCT00048
    상기 식에서,
    Rf는 1가 또는 2가 퍼플루오로폴리에테르기이고;
    y는 1 또는 2이고;
    각각의 X는 독립적으로 수소, 알킬, 시클로알킬, 알칼리 금속, 암모늄, 알킬 또는 시클로알킬로 치환된 암모늄, 또는 양으로 하전된 질소 원자를 갖는 5 내지 7원 헤테로시클릭기이고;
    R1은 수소 또는 알킬이고;
    R2는 알킬렌, 아릴렌, 헤테로알킬렌 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기 , 및 임의로는 카르보닐, 카르보닐옥시, 카르보닐이미노, 술폰아미도 또는 이들의 조합 중에서 선택된 2가 기를 포함하고, R2는 치환되지 않거나, 또는 알킬, 아릴, 할로 또는 이들의 조합으로 치환된다.
  22. 제21항에 있어서, 코팅 조성물이 화학식
    Figure 112006012071090-PCT00049
    (여기서, n은 3 내지 30의 평균 값을 가짐)의 화합물 또는 이들의 염 또는 에스테르 중 하나 이상을 포함하는 방법.
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