KR20140083421A - Novel acryl monomer, polymer and resist composition comprising the same - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an acryl monomer of Chemical formula 1 which is useful as a monomer for forming a resist additive that may exhibit high hydrophobicity before development and therefore, separate water and resist during the formation of a pattern, and prevent the drainage of composing elements in a resist such as a low molecular material and a hydrophilic additive, etc., to water, while being transformed into hydrophilic after development and decreasing pattern defects after development; a polymer for adding in a resist including a repeating unit derived from the acryl monomer; and a resist composition including the polymer. In Chemical formula 1, each of the substituents are defined as in the specification.

Description

신규 아크릴계 단량체, 중합체 및 이를 포함하는 레지스트 조성물{NOVEL ACRYL MONOMER, POLYMER AND RESIST COMPOSITION COMPRISING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a novel acrylic monomer, a polymer and a resist composition containing the acrylic monomer,

본 발명은 레지스트 첨가제 형성용 단량체로서 유용한 신규 아크릴계 단량체, 이로부터 유도된 반복단위를 포함하는 레지스트 첨가제용 중합체 및 이를 포함하는 레지스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a novel acrylic monomer useful as a monomer for forming a resist additive, a polymer for a resist additive containing the repeating unit derived therefrom, and a resist composition containing the same.

최근의 대규모 집적회로(large scale integrated circuit: LSI)의 고집적화와 고속도화에 따라 포토레지스트 패턴의 미세화가 요구되고 있다. 레지스트 패턴 형성시에 사용하는 노광 광원으로는 수은 등의 g선(436 nm) 또는 i선(365 nm) 등이 주로 사용되고 있다.In recent years, miniaturization of photoresist patterns has been demanded due to high integration and high speed of a large scale integrated circuit (LSI). G-line (436 nm) or i-line (365 nm) such as mercury is mainly used as an exposure light source used for forming a resist pattern.

그러나, 노광 파장에서 유래하는 해상도의 향상이 본질적인 한계에 근접함에 따라 더욱 미세화된 포토레지스트 패턴 형성을 위한 수단으로 노광 파장을 단파장화하는 방법이 제안되었다. 그 구체적인 예로 i선(365nm) 대신에 단파장의 KrF 엑시머 레이저(248nm), ArF 엑시머 레이저 등이 이용되고 있다.However, as the improvement in the resolution derived from the exposure wavelength approaches the essential limit, a method of shortening the exposure wavelength by means of forming a finer photoresist pattern has been proposed. As a specific example thereof, a short wavelength KrF excimer laser (248 nm) and an ArF excimer laser are used instead of the i-line (365 nm).

ArF 엑시머 레이저를 광원으로 이용하는 ArF 이머젼 리소그래피(ArF immersion lithography)법은 투영 렌즈와 웨이퍼 기판 사이에 물을 함침시켜 수행하는 것을 특징으로 한다. 이 방법은 193nm에서의 물의 굴절률을 이용하여 NA 1.0 이상의 렌즈를 사용하더라도 패턴 형성이 가능하며, 통상 액침노광방식이라 불린다. 그러나, 레지스트막이 물(純水)과 직접 접하기 때문에, 광산발생제에 의한 산이나 억제제(quencher)로서 레지스트 막에 첨가되어 있는 아민 화합물이 물에 용해되기 쉽고, 이로 인해 형성된 레지스트 패턴의 형상 변화나 팽윤에 의한 패턴 붕괴, 버블 결점(defect)이나 워터마크 결점(defect) 등의 각종 결점(defect) 현상 등이 발생하는 문제점이 있다. 또한, 스캔 후에 남은 미량의 물방울이 레지스트 막내로 스며들어 결함을 유발하기도 하였다. 더욱이 탑 코트(top coat)를 사용하지 않는 레지스트의 경우 노광시 더욱 빠른 스캔 속도(scan speed)가 요구되기 때문에 레지스트가 현상 전에는 극도의 소수성 특성을 가져야 하는 반면, 패턴 결함 발생을 줄이기 위해 현상 후에는 50° 이하의 친수성을 가져야 한다.The ArF immersion lithography method using an ArF excimer laser as a light source is characterized in that water is impregnated between a projection lens and a wafer substrate. This method uses a refractive index of water at 193 nm to form a pattern even if a lens of NA 1.0 or more is used, and is usually called a liquid immersion exposure method. However, since the resist film directly contacts with pure water, the amine compound added to the resist film as an acid or a quencher by the photoacid generator tends to be dissolved in water, and the shape change And pattern defects due to swelling, various defects such as bubble defects and watermark defects, and the like. In addition, a small amount of water droplets remaining after the scan may penetrate into the resist film and cause defects. Furthermore, in the case of a resist not using a top coat, since a faster scan speed is required at the time of exposure, the resist has to have extreme hydrophobic characteristics before development. In order to reduce the occurrence of pattern defects, 50 ° Or less.

이 때문에, 레지스트막과 물 등의 매체를 차단하는 목적으로 레지스트막과 물 사이에는 보호막 또는 상층막을 형성하는 방법이 제안되었다. 이러한 레지스트 보호막으로는, 노광을 방해하지 않도록 해당 파장의 충분한 광투과율을 가지면서도 레지스트막과 인터믹싱(intermixing)을 일으키지 않고 레지스트막 위에 형성이 가능하며, 액침 노광시에 물 등의 매체에 용출됨없이 안정적인 막을 형성, 유지할 수 있으며, 현상시에는 현상액인 알카리액 등에 용이하게 용해될 수 있는 특성이 요구된다.For this reason, a method of forming a protective film or an upper layer film between the resist film and water for the purpose of blocking the resist film and a medium such as water has been proposed. Such a resist protective film can be formed on a resist film without causing intermixing with the resist film while having a sufficient light transmittance of a corresponding wavelength so as not to interfere with exposure, and is dissolved in a medium such as water at the time of liquid immersion exposure A stable film can be formed and maintained, and at the time of development, a property capable of being easily dissolved in an alkaline solution such as a developing solution is required.

또 다른 방법으로는 레지스트의 제조시, 현상 전에는 레지스트가 높은 소수성을 나타내나 현상 후에는 탈기반응에 의해 알코올기를 발생시켜 친수성을 나타내도록 하기 위한 첨가제가 주로 사용되고 있다. 그러나, 종래의 레지스트 첨가제는 알코올기 발생율이 낮아 레지스트 표면의 정적 접촉각이 현상 후 충분한 친수성을 갖도록 하기에는 어려움이 있었다.As another method, an additive is used mainly for the resist to exhibit high hydrophobicity before the development in the manufacture of the resist, but to exhibit hydrophilicity after the development by generating an alcohol group by the deaeration reaction. However, the conventional resist additive has a low alcohol generation rate, making it difficult to make the static contact angle of the resist surface sufficiently hydrophilic after development.

특허문헌1: 한국특허등록 제0959841호 (2010.05.18 등록)  Patent Document 1: Korea Patent No. 0959841 (Registered on May 18, 2010) 특허문헌2: 한국특허공개 제2011-0084848호 (2011. 07. 26공개)Patent Document 2: Korean Patent Laid-Open Publication No. 2011-0084848 (published on July 26, 2011)

본 발명의 목적은 레지스트 패턴 형성시 현상 전에는 높은 소수성을 나타내어 물과 레지스트를 분리시키는 동시에 레지스트내 구성물질인 저분자 물질 및 친수성 첨가제 등이 물로 빠져나가는 것을 방지하고, 현상 후에는 친수성으로 변환되어 현상 후 패턴 결함을 억제하여 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 레지스트용 첨가제로서 유용한 신규 아크릴계 단량체를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a resist composition which exhibits high hydrophobicity before development in the resist pattern formation, separates water and resist, prevents a low molecular substance and a hydrophilic additive which are constituent materials in the resist from escaping into water, And to provide a novel acrylic monomer useful as a resist additive capable of forming a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution by suppressing pattern defects.

본 발명의 다른 목적은 상기 아크릴계 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 레지스트 첨가제용 중합체를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a polymer for a resist additive comprising a repeating unit derived from the acrylic monomer.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 중합체를 포함하는 레지스트 조성물 및 이를 이용한 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.Still another object of the present invention is to provide a resist composition containing the polymer and a method of forming a resist pattern using the resist composition.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1의 구조를 갖는 아크릴계 단량체를 제공한다:According to one embodiment of the present invention, there is provided an acrylic monomer having a structure represented by the following Formula 1:

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,

X는 하기 화학식 2의 작용기 및 적어도 하나의 하기 화학식 3의 작용기를 포함하는 탄소수 3 내지 30의 분지형 또는 환형 탄화수소기이며,X is a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms containing a functional group of the following formula (2) and at least one functional group of the following formula (3)

[화학식 2](2)

Figure pat00002
Figure pat00002

[화학식 3](3)

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 2 및 3에서,In the above Formulas 2 and 3,

Y는 불소 원자를 포함하는 염기 민감성 기(base liable group)이고, 그리고Y is a base liable group containing a fluorine atom, and

Z는 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기이다.Z is a base-sensitive group not containing a fluorine atom.

바람직하게는 상기 불소원자를 포함하는 염기 민감성 기는 트리플루오로아세틸기, 펜타플루오로에틸카르보닐기 및 헵타플루오로프로필카르보닐기로 이루어진 군에서 선택되고, 상기 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기는 트리클로로아세틸기, 페닐카르보닐기, 메톡시카보닐기 및 t-부틸카르보닐기로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.Preferably, the base-sensitive group containing the fluorine atom is selected from the group consisting of a trifluoroacetyl group, a pentafluoroethylcarbonyl group and a heptafluoropropylcarbonyl group, and the base-sensitive group not containing the fluorine atom is selected from a trichloroacetyl group , A phenylcarbonyl group, a methoxycarbonyl group and a t-butylcarbonyl group.

바람직하게는 상기 화학식 1의 아크릴계 단량체는 하기 화학식 1a 또는 1b의 구조를 갖는 화합물일 수 있다.Preferably, the acrylic monomer of Formula 1 may be a compound having the structure of Formula 1a or 1b.

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure pat00004
Figure pat00004

[화학식 1b][Chemical Formula 1b]

Figure pat00005
Figure pat00005

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기한 아크릴계 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 레지스트 첨가제용 중합체를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a polymer for a resist additive comprising a repeating unit derived from the above acrylic monomer.

상기 중합체는 하기 화학식 5로 표시되는 반복단위를 더 포함할 수 있다:The polymer may further comprise a repeating unit represented by the following formula (5): < EMI ID =

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 5에서,In Formula 5,

R1은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, 그리고R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and

R2는 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A heteroaryl group, and combinations thereof.

바람직하게는 상기 중합체는 하기 화학식 6의 구조를 갖는 것일 수 있다: Preferably, the polymer may have the structure of Formula 6:

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 6에서,In Formula 6,

R은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,

X는 하기 화학식 2의 작용기 및 적어도 하나의 하기 화학식 3의 작용기를 포함하는 탄소수 3 내지 30의 분지형 또는 환형 탄화수소기이며,X is a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms containing a functional group of the following formula (2) and at least one functional group of the following formula (3)

[화학식 2](2)

Figure pat00008
Figure pat00008

[화학식 3](3)

Figure pat00009
Figure pat00009

(상기 화학식 2 및 3에서, Y는 불소 원자를 포함하는 염기 민감성 기이고, 그리고 Z는 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기이다)(In the above formulas 2 and 3, Y is a base-sensitive group containing a fluorine atom and Z is a base-sensitive group not containing a fluorine atom)

R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,

R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며, 그리고R 21 and R 22 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, A heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, and a combination thereof; and

l, m 및 n은 각각 주쇄 내에 반복단위의 몰비를 나타내는 수로서 l+m+n=1이고, 0<l/(l+m+n)≤0.99, 0≤m/(l+m+n) ≤0.99, 0<n/(l+m+n)≤0.99이다.1, m and n each represent a number representing the molar ratio of the repeating units in the main chain, and 1 + m + n = 1 and 0 <1 / (l + m + n) ) &Lt; / = 0.99, 0 &lt; n / (l + m + n)

바람직하게는, 상기 R21

Figure pat00010
,
Figure pat00011
Figure pat00012
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기, 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화되거나 또는 불포화된, 탄화수소 고리 또는 헤테로사이클 고리를 형성할 수 있으며, Rd는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, p는 0 내지 3의 정수이고, q는 0 내지 10의 정수이며, 그리고Preferably, the R &lt; 21 &gt;
Figure pat00010
,
Figure pat00011
And
Figure pat00012
Wherein Ra, Rb and Rc are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) cycloalkyl group, a hydroxyalkyl group , An alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) Or a combination thereof, or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated, saturated or unsaturated, hydrocarbon ring or heterocyclic ring having 3 to 30 carbon atoms, and Rd is a hydrocarbon group having from 1 to 30 carbon atoms P is an integer of 0 to 3, q is an integer of 0 to 10, and

R22

Figure pat00013
또는
Figure pat00014
이며, 이때 Re 및 Rf는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나 서로 연결되어 포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며, r 및 s는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다)일 수 있다.R 22 is
Figure pat00013
or
Figure pat00014
And Re and Rf are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or may be connected to each other to form a saturated hydrocarbon ring, and r and s are each independently an integer of 0 to 5).

보다 바람직하게는, 상기 R21 은 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, 1-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 7a 내지 7j로 이루어진 군에서 선택되고,More preferably, R 21 is a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Ethoxy-1-ethyl group, t-butoxy-2-ethyl group, 1-isobutoxy-1- , &Lt; / RTI &gt;

Figure pat00015
Figure pat00015

상기 화학식 7a 내지 7j에서, R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기 및 탄소수 3 내지 18의 시클로알킬실릴기로 이루어진 군에서 선택되고, a및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g 및 i는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이며, 그리고In formulas (7a) to (7j), R ', R "and R'" each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, Alkylsilyl group, a and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11, c and d are each independently an integer of 0 to 9, and f is an integer of 0 to 7 G and i are each independently an integer of 0 to 6, 0? C + d? 17, 0? C + f? 15, and

상기 R22는 하기 화학식 10a 또는 10b의 구조를 갖는 것일 수 있다.The R 22 may have the structure of the following formula (10a) or (10b).

Figure pat00016
Figure pat00016

상기 중합체는 겔 투과 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 1,000 내지 20,000g/mol인 것이 바람직할 수 있다.The polymer may preferably have a polystyrene reduced weight average molecular weight of 1,000 to 20,000 g / mol by gel permeation chromatography.

상기 중합체는 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비가 1 내지 3인 것이 바람직할 수 있다.The polymer preferably has a weight-average molecular weight to number-average molecular weight of 1 to 3.

바람직하게는, 상기 중합체는 하기 화학식 11a 내지 11p 의 구조를 갖는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다:Preferably, the polymer may be selected from the group consisting of compounds having the structures of the following formulas (11a) to (11p): &lt; EMI ID =

Figure pat00017
Figure pat00017

Figure pat00018
Figure pat00018

상기 식에서, l, m, 및 n은 l+m+n=1이고, 0<l/(l+m+n)≤0.99, 0<m/(l+m+n)≤0.99 및 0<n/(l+m+n)≤0.99이다.M, and n are 1 + m + n = 1 and 0 < l / (m + n) /(l+m+n)?.99.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기한 레지스트 첨가제용 중합체, 레지스트용 베이스 중합체, 산 발생제 및 용제를 포함하는 레지스트 조성물을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a resist composition comprising the above-mentioned polymer for a resist additive, a base polymer for a resist, an acid generator, and a solvent.

상기 레지스트 첨가제용 중합체는 레지스트 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.The polymer for a resist additive may be contained in an amount of 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the resist composition.

상기 산 발생제는 하기 화학식 13 및 14로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다: The acid generator may be at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following general formulas (13) and (14)

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure pat00019
Figure pat00019

[화학식 14][Chemical Formula 14]

Figure pat00020
Figure pat00020

상기 화학식 13 및 14에서, In the above formulas 13 and 14,

X1, X2, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알릴기, 퍼플루오로알킬기, 벤질기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 X1과 X2, 및 Y1과 Y2는 서로 결합하여 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며,X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, a perfluoroalkyl group, a benzyl group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, And X 1 and X 2 and Y 1 and Y 2 may combine with each other to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms,

X3, X4, X5, Y3, Y4 및 Y5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 티오펜옥시기, 탄소수 1 내지 30의 티오알콕시기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시카르보닐메톡시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며,X 3 , X 4 , X 5 , Y 3 , Y 4 and Y 5 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen group, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A thioalkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxycarbonylmethoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and combinations thereof,

음이온 부분의 Z는 OSO2CF3, OSO2C4F9, OSO2C8F17, N(CF3)2, N(C2F5)2, N(C4F9)2, C(CF3)3, C(C2F5)3, C(C4F9)3, 또는 하기 화학식 15로 표시되는 작용기이다. Z of the anionic portion is OSO 2 CF 3, OSO 2 C 4 F 9, OSO 2 C 8 F 17, N (CF 3) 2, N (C 2 F 5) 2, N (C 4 F 9) 2, C (CF 3) 3, C ( C 2 F 5) 3, C (C 4 F 9) 3, or Is a functional group represented by the following formula (15).

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure pat00021
Figure pat00021

(상기 화학식 15에서, (In the above formula (15)

V1 및 V2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고,V 1 and V 2 are each independently a halogen atom,

W1은 -(C=O)- 또는 -(SO2)-이고,W 1 is - (C = O) - or - (SO 2 ) -,

W2는 탄소수 1 내지 10의 알칸디일기이며,W 2 is an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms,

W3은 탄소수 3 내지 30의 시클로알칸디일기, 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로사이클로알킬렌기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,W 3 is any one selected from the group consisting of a cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms, an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocycloalkylene group having 5 to 30 carbon atoms,

W4는 수소원자, 할로겐기, 탄소수 1내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 1내지 10의 알콕시기, 탄소수 1내지 10의 할로알킬기, (탄소수 1내지 10의 알킬)티오기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, (탄소수 6 내지 30의 아릴)옥시기, (탄소수 6 내지 30의 아릴)티오기, 탄소수 5 내지 30의 헤테로사이클기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며,W 4 represents a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, , A cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a heterocyclic group having 5 to 30 carbon atoms, Or a combination thereof,

o는 0 내지1의 정수이고,o is an integer from 0 to 1,

p은 0 내지 2의 정수이다)and p is an integer of 0 to 2)

상기 레지스트 조성물은 알카리 용해 억제제, 산확산 억제제, 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함할 수 있다.The resist composition may further comprise an additive selected from the group consisting of an alkali dissolution inhibitor, an acid diffusion inhibitor, a surfactant, and a mixture thereof.

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면, 상기한 레지스트 조성물을 기판상에 도포하여 레지스트막을 형성하는 단계, 상기 레지스트막에 대해 가열 처리 후, 소정 패턴으로 노광하는 단계, 그리고 노광된 레지스트 패턴을 현상하는 단계를 포함하는 레지스트 패턴 형성방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a method of manufacturing a resist pattern, comprising: forming a resist film by applying the resist composition on a substrate; exposing the resist film to a predetermined pattern after heat treatment; The resist pattern forming method comprising the steps of:

상기 노광 공정은 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, 극자외 레이저, X-선 및 전자빔으로 이루어진 군에서 선택된 광원을 이용하여 실시될 수 있다.The exposure process may be performed using a light source selected from the group consisting of KrF excimer laser, ArF excimer laser, extreme ultraviolet laser, X-ray and electron beam.

기타 본 발명의 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.Other details of the embodiments of the present invention are included in the following detailed description.

본 발명에 따른 신규 아크릴계 단량체로부터 제조된 레지스트 첨가제용 중합체는 레지스트 패턴 형성시 현상 전에는 높은 소수성을 나타내어 물과 레지스트를 분리시키는 동시에 레지스트내 구성물질인 저분자 물질 및 친수성 첨가제 등이 물로 빠져나가는 것을 방지하고, 현상 후에는 친수성으로 변환되어 현상 후 패턴 결함을 감소시키고, 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.The polymer for resist additive prepared from the novel acrylic monomer according to the present invention exhibits high hydrophobicity before development in the resist pattern formation to separate water and resist and prevent the low molecular substances and the hydrophilic additives, , And after development, it is converted into hydrophilicity to reduce pattern defects after development, and a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution can be formed.

도 1은 단량체의 합성예 1에서 제조된 화합물(1a)의 13C-NMR(CDCl3, 400MHz)을 나타낸다.
도 2는 단량체의 합성예 1에서 제조된 화합물(1a)의 1H-NMR(CDCl3, 400MHz)을 나타낸다.
1 shows 13 C-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) of the compound (1a) prepared in Synthesis Example 1 of a monomer.
2 shows 1 H-NMR (CDCl 3 , 400 MHz) of the compound (1a) prepared in Synthesis Example 1 of the monomer.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims.

본 명세서에서 모든 화합물 또는 치환기는 특별한 언급이 없는 한 치환되거나 비치환된 것일 수 있다. 여기서, '치환된'이란 수소가 할로겐 원자, 하이드록시기, 카르복실기, 시아노기, 니트로기, 아미노기, 사이오기, 메틸사이오기, 알콕시기, 나이트릴기, 알데하이드기, 에폭시기, 에테르기, 에스터기, 에스테르기, 카르보닐기, 아세탈기, 케톤기, 알킬기, 퍼플루오로알킬기, 시클로알킬기, 헤테로시클로알킬기, 알릴기, 벤질기, 아릴기, 헤테로아릴기, 이들의 유도체 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나로 대체된 것을 의미한다. In the present specification, all the compounds or substituents may be substituted or unsubstituted unless otherwise specified. Herein, the term "substituted" means that hydrogen is substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a halogen atom, a hydroxyl group, a carboxyl group, a cyano group, a nitro group, an amino group, a cyano group, a methyl cyano group, an alkoxy group, a nitrile group, an aldehyde group, An ester group, a carbonyl group, an acetal group, a ketone group, an alkyl group, a perfluoroalkyl group, a cycloalkyl group, a heterocycloalkyl group, an allyl group, a benzyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a derivative thereof and a combination thereof Or any of the following:

또한, 본 명세서에서 '이들의 조합'이란 특별한 언급이 없는 한, 둘 이상의 치환기가 단일 결합 또는 연결기로 결합되어 있거나, 둘 이상의 치환기가 축합하여 연결되어 있는 것을 의미한다.In the present specification, "a combination thereof" means that two or more substituents are bonded to each other through a single bond or a linking group, or two or more substituents are condensed and connected to each other.

본 발명에서는 트리플루오로아세틸기(trifluoroacetyl group)와 같이 불소 원자를 포함하여 소수성에 영향을 미치는 염기 민감성 작용기(base labile group)와, 소수성에 영향을 미치지 않는 염기 민감성 작용기를 포함하는 단량체를 사용하여 레지스트의 극성 전환가능 첨가제(polarity switchable additive)를 제조함으로써, 레지스트 패턴 형성시 현상 전에는 높은 소수성을 나타내어 물과 레지스트를 분리시키는 동시에 레지스트내 구성물질인 저분자 물질 및 친수성 첨가제 등이 물로 빠져나가는 것을 방지하고, 현상 후에는 친수성으로 변환되어 현상 후 패턴 결함을 줄이는 것을 특징으로 하며, 특히 탈기 반응 후 발생하는 알코올기를 둘 이상 발생시킴으로써 현상 후 친수성을 증폭시켜 현상시 결함 발생을 더욱 감소시키고. 그 결과로 현상 후의 양호한 레지스트 패턴 형성을 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.In the present invention, a base labile group including a fluorine atom such as a trifluoroacetyl group that affects hydrophobicity and a monomer containing a base-sensitive functional group that does not affect the hydrophobicity are used By preparing a polarity switchable additive for a resist, a high hydrophobicity is exhibited before development in the formation of a resist pattern, thereby separating the water and the resist and preventing the low molecular substances and the hydrophilic additives, which are constituent substances in the resist, And develops hydrophilicity after development to reduce pattern defects after development. In particular, by generating two or more alcohol groups that occur after the degassing reaction, the hydrophilicity after development is amplified to further reduce the occurrence of defects during development. As a result, it is possible to form a good resist pattern after development.

이에 따라, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 레지스트용 첨가제 형성용 단량체로서 유용한 하기 화학식 1의 신규 아크릴계 단량체를 제공한다:Thus, according to one embodiment of the present invention, there is provided a novel acrylic monomer of formula (1) useful as a monomer for forming a resist additive:

[화학식1][Chemical Formula 1]

Figure pat00022
Figure pat00022

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

상기 R은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, 바람직하게는 수소원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이며, 보다 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기이고,R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, preferably a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, more preferably a hydrogen atom or a methyl group,

상기 X는 하기 화학식 2의 작용기 및 적어도 하나의 하기 화학식 3의 작용기를 포함하는 탄소수 3 내지 30의 분지형 또는 환형 탄화수소기이고, 바람직하게는 하기 화학식 2의 작용기와 적어도 하나의 하기 화학식 3의 작용기를 포함하는 탄소수 3 내지 20의 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이며, 보다 바람직하게는 하기 화학식 2의 작용기 및 적어도 하나의 하기 화학식 3의 작용기를 포함하는 이소프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기, 노르보르닐기, 아다만틸기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다. Wherein X is a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms and having at least one functional group represented by the following general formula (2) and at least one functional group represented by the following general formula (3) A bicyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, a cyclocyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms And a combination thereof. More preferably, it is an isopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexyl group, a cyclohexyl group, An octyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and combinations thereof.

[화학식 2](2)

Figure pat00023
Figure pat00023

[화학식 3](3)

Figure pat00024
Figure pat00024

또한 상기 화학식 2 및 3에서,In the above Formulas 2 and 3,

Y는 소수성에 영향을 미치는 불소 원자를 포함하는 염기 민감성 기로서, 구체적으로는 트리플루오로아세틸기, 펜타플루오로에틸카르보닐기 또는 헵타플루오로프로필카르보닐기 등의 퍼플루오로알킬카르보닐기일 수 있으며, 이때 알킬기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이다. 이들 중에서도 트리플루오로아세틸기가 바람직하다.Y is a base-sensitive group containing a fluorine atom that affects hydrophobicity, and specifically may be a perfluoroalkylcarbonyl group such as a trifluoroacetyl group, a pentafluoroethylcarbonyl group, or a heptafluoropropylcarbonyl group, Is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms. Of these, a trifluoroacetyl group is preferred.

Z는 소수성에는 영향을 미치지 않고 현상 전과 후 극성 전환에만 영향을 미치도록, 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기로서, 구체적으로는 트리클로로아세틸기, 페닐카르보닐기, 메톡시카보닐기 또는 t-부틸카르보닐기 등과 같이, 클로로알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기 또는 알킬카르보닐기일 수 있으며, 이때, 상기 알킬기는 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알킬기이고, 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 바람직하게는 탄소수 6 내지 18의 아릴기이며, 상기 알콕시기는 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 바람직하게는 탄소수 1 내지 6의 알콕시기이다. 이들 중에서도, 트리클로로아세틸기 또는 페닐카르보닐기가 바람직하다.Z is a base-sensitive group containing no fluorine atom so as to affect only the polarity conversion before and after the development without affecting the hydrophobicity, specifically, a trichloroacetyl group, a phenylcarbonyl group, a methoxycarbonyl group or a t-butylcarbonyl group , Wherein the alkyl group is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and the aryl group may have 6 to 30 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, An aryl group, preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, and the alkoxy group is an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, preferably an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms. Among these, a trichloroacetyl group or a phenylcarbonyl group is preferable.

본 발명에 따른 화학식 1의 아크릴계 단량체는 상기 불소 원자를 포함하는 염기 민감성 기를 분자 내에 1개 포함하는 한편, 상기 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기는 1개 이상, 바람직하게는 1개 이상, 작용기 X에 대해 치환가능한 수소원자의 수 이하, 보다 바람직하게는 1 내지 10개로 포함될 수 있다. 상기 불소원자를 포함하는 염기 민감성 기는 레지스트 패턴 형성시 현상 전에 높은 소수성을 나타내도록 하여 물과 레지스트를 분리시키는 동시에 레지스트내 구성물질인 저분자 물질 및 친수성 첨가제 등이 물로 빠져나가는 것을 방지하는 역할을 한다. 또한 상기 불소원자를 포함하는 염기 민감성 기는 현상 후에는 친수성으로 변환되어 현상 후 패턴 결함을 줄이는 역할을 한다. 한편 불소원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기는 소수성에는 영향을 미치지 않으나, 현상액에 의한 탈기 반응 후 친수성으로 변환된다. 이와 같이 본 발명에 따른 아크릴계 단량체는 분자내 하나의 불소원자 함유 염기 민감성기를 포함함으로써 현상전에는 증가된 소수성을 나타내고, 현상 후에는 현상액에 의한 탈기 반응에 의해 알코올기를 발생시킬 수 있는 염기 민감성 기를 둘 이상 포함함으로써 현상 후 친수성이 증폭될 수 있다. 그 결과 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴 형성이 가능하다.The acrylic monomer of formula (1) according to the present invention contains one fluorine atom-containing base sensitive group in the molecule, while the base fluorine atom-free base group has at least one, preferably at least one, functional group X The number of hydrogen atoms that can be substituted with respect to the hydrogen atom, and more preferably from 1 to 10 carbon atoms. The fluorine atom-containing base-sensitive group exhibits high hydrophobicity before development in the resist pattern formation, separating water and resist, and preventing low-molecular substances and hydrophilic additives, which are constituent materials in the resist, from escaping into water. Further, the base-sensitive group containing the fluorine atom is converted into hydrophilic after development to reduce pattern defects after development. On the other hand, base-sensitive groups containing no fluorine atoms do not affect the hydrophobicity, but are converted into hydrophilic groups after the deaeration reaction by the developer. As described above, the acrylic monomer according to the present invention contains at least two fluorine-containing base-sensitive groups in the molecule, thereby exhibiting increased hydrophobicity before development and having two or more base-sensitive groups capable of generating an alcohol group The post-development hydrophilic property can be amplified. As a result, it is possible to form a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution.

바람직하게는 상기 아크릴계 단량체는 하기 화학식 1a 또는 1b의 구조를 갖는 화합물일 수 있다:Preferably, the acrylic monomer may be a compound having the structure of the following formula (1a) or (1b):

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure pat00025
Figure pat00025

[화학식 1b][Chemical Formula 1b]

Figure pat00026
Figure pat00026

상기와 같은 구조를 갖는 화학식 1의 아크릴계 단량체는, 하기 화학식 4의 화합물을 불소 원자 함유 염기 민감성 기를 제공하는 원료 화합물 및 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기를 제공하는 원료 화합물과 순차적으로 반응시킴으로써 제조될 수 있다. The acrylic monomer of the formula (1) having the above structure is prepared by sequentially reacting a compound of the following formula (4) with a starting compound providing a fluorine atom-containing base-sensitive group and a base-sensitive group containing no fluorine atom .

[화학식 4][Chemical Formula 4]

Figure pat00027
Figure pat00027

상기 화학식 4에서 R은 앞서 정의한 바와 동일하고,Wherein R is the same as defined above,

상기 Xa는 2개 이상의 히드록시기를 포함하는, 탄소수 3 내지 30의 분지형 또는 환형 탄화수소기, 바람직하게는 2개 이상의 히드록시기를 포함하는, 탄소수 3 내지 20의 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, 보다 바람직하게는 2개 이상의 히드록시기를 포함하는, 이소프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기, 시클로옥틸기, 노르보르닐기, 아다만틸기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.Xa is a branched alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms, preferably containing 2 or more hydroxyl groups, a monocyclic alkyl group having 3 to 14 carbon atoms having 3 to 14 carbon atoms A bicyclic cycloalkyl group having from 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having from 10 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having from 10 to 30 carbon atoms, and combinations thereof, more preferably two or more hydroxyl groups A cyclopentyl group, a cyclohexyl group, a cyclooctyl group, a norbornyl group, an adamantyl group, and combinations thereof.

상세하게는 상기 화학식 1의 아크릴계 단량체는 상기 화학식 4의 화합물을 용매 중에서 염기성 화합물의 존재 하에 불소 원자 함유 염기 민감성 기를 제공할 수 있는 원료 화합물, 그리고 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기를 제공할 수 있는 원료 화합물과 순차적으로 반응시킴으로써 제조될 수 있으며, 이때 반응순서는 특별히 제한되지 않고, 또한 상기 각각의 원료 화합물과의 반응은 화학식 1에 포함되는 염기 민감성 기의 수에 따라 반복 실시될 수 있다.Specifically, the acrylic monomer of Formula 1 may be prepared by reacting the compound of Formula 4 with a starting compound capable of providing a fluorine atom-containing base-sensitive group in the presence of a basic compound and a base compound capable of providing a base- The order of the reaction is not particularly limited, and the reaction with each of the starting compounds may be repeated according to the number of base-sensitive groups contained in the general formula (1).

상기 화학식 4의 화합물로는 2-메틸-아크릴산-3,5-디하이드록시-아다만탄-1-일 에스터(2-methyl-acrylic acid-3,5-dihydroxy?damtan-1-yl ester), 3-하이드록시-2-하이드록시메틸-2-메틸-프로피오닐 에스터(3-hydroxy-2-hydroxymethyl-2-methyl-propionyl ester) 또는 2-(아다만탄-1-일옥시메틸)-2-메틸-프로판-1,3-디올(2-(adamantan-1-yloxymethyl)-2-methyl-propane-1,3-diol) 등을 사용할 수 있다.As the compound of formula (4), 2-methyl-acrylic acid-3,5-dihydroxy-adamantan-1-yl ester (2-methyl- 3-hydroxy-2-hydroxymethyl-2-methyl-propionyl ester or 2- (adamantan-1-yloxymethyl) - Adamantan-1-yloxymethyl-2-methyl-propane-1,3-diol) and the like can be used.

상기 불소 원자 함유 염기 민감성 기를 제공할 수 있는 원료 화합물로는 불소 원자 함유 염기 민감성 기를 포함하는 산 무수물을 사용할 수 있으며, 이때 불소 원자 함유 염기 민감성 기는 앞서 정의한 바와 같다. 구체적으로 상기 불소 원자 함유 염기 민감성 기를 제공할 수 있는 원료 화합물로는 트리플루오로아세트산 무수물(trifluoroacetic anhydride), 펜타플루오로프로피온산 무수물(pentafluoropropionic anhydride), 또는 헵타플루오로부티르산 무수물(heptafluorobutyric anhydride) 등을 사용할 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상 병합하여 사용할 수 있다.As the starting compound capable of providing the fluorine atom-containing base-sensitive group, an acid anhydride containing a fluorine atom-containing base-sensitive group can be used, wherein the fluorine atom-containing base-sensitive group is as defined above. Specifically, as the starting compound capable of providing the fluorine atom-containing base-sensitive group, trifluoroacetic anhydride, pentafluoropropionic anhydride, or heptafluorobutyric anhydride may be used. These may be used alone or in combination of two or more.

또한 상기 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기를 제공할 수 있는 원료 화합물로는 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기를 포함하는 산 무수물, 염화물, 또는 카르본산염 등을 사용할 수 있으며, 이때 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기는 앞서 정의한 바와 같다. 구체적으로는 트리클로로아세트산 무수물(trichloroacetic anhydride), 벤조일 클로라이드(benzoyl chloride), 메틸 클로로포르메이트(methyl chloroformate), t-부틸 바이카보네이트(t-butyl bicarbonate) 또는 디-t-부틸 바이카보네이트(di-t-butyl bicarbonate) 등을 사용할 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상 병합하여 사용할 수 있다.As the starting compound capable of providing a base-sensitive group containing no fluorine atom, an acid anhydride, a chloride, or a carboxylate containing a base-sensitive group not containing a fluorine atom can be used. In this case, The non-reactive base groups are as defined above. Specific examples thereof include trichloroacetic anhydride, benzoyl chloride, methyl chloroformate, t-butyl bicarbonate or di-t-butyl bicarbonate. t-butyl bicarbonate, etc. These may be used singly or in combination of two or more kinds.

또한 상기 염기성 화합물로는 피리딘(pyridine), 다이메틸아미노피리딘(dimethylaminopyridine, DMAP), 트리에틸아민(triethylamine), 또는 디에틸이소프로필 아민(diethylisopropyl amine) 등을 사용할 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상을 병합하여 사용할 수 있다.As the basic compound, pyridine, dimethylaminopyridine (DMAP), triethylamine, diethylisopropylamine, or the like may be used. One of them may be used alone Or two or more of them may be used in combination.

상기 용매로는 에스테르류, 에테르류, 락톤류, 케톤류, 아미드류, 알코올류 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있으며, 바람직하게 디클로로메탄, 클로로포름, 디클로로에탄, 아세트니트릴, 톨루엔, 디메닐포름아마이드, 테트라하이드로퓨란, 디메틸포름아마이드, 디메닐술폭사이드, 아세톤 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 함께 사용할 수 있다. The solvent may be selected from the group consisting of esters, ethers, lactones, ketones, amides, alcohols, and combinations thereof. Preferred examples of the solvent include dichloromethane, chloroform, dichloroethane, acetonitrile, Any one selected from the group consisting of dimethylformamide, tetrahydrofuran, dimethylformamide, dimethysulfoxide, acetone, and mixtures thereof may be used together.

상기 반응물들의 사용량은 화학양론적으로 결정될 수 있다.The amount of use of the reactants may be determined stoichiometrically.

하기 반응식 1은 본 발명에 따른 아크릴계 단량체에 대한 현상액 처리시 알코올기를 발생시키는 반응 메커니즘을 개략적으로 나타낸 것이다. 하기 반응식 1은 본 발명을 설명하기 위한 일 례일 뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The following reaction scheme (1) schematically shows a reaction mechanism for generating an alcohol group in a developer treatment of an acrylic monomer according to the present invention. The following Reaction Scheme 1 is only one example for illustrating the present invention, but the present invention is not limited thereto.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure pat00028
Figure pat00028

상기 반응식 1에서와 같이, 상기와 같은 구조를 갖는 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 중합체는 레지스트 조성물에 적용되어 패턴 형성시, 현상액에 의해 트리플루오로아세틸기 및 트리클로로아세틸기가 탈기하여 알코올기가 발생하게 된다. 이때 극성(polarity)이 소수성에서 친수성으로 변하므로 공정시 사용되는 현상액(developer) 및 세척용액(rinse)의 접근성을 높일 수 있으며, 그 결과로 패턴 프로파일(pattern profile)에서 나타나던 결함(defect)를 줄일 수 있다. 특히 상기 아크릴계 단량체에 있어서, 불소 원자의 포함여부에 상관없이 염기 민감성 기 모두가 현상액에 의해 탈기될 수 있으므로, 이후에 생성되는 알코올의 양이 종래 극성 전환가능 첨가제의 단량체에 비해 2배 이상 많아지게 되고, 그 결과로 소수성에서 친수성기로의 변화 정도가 켜, 극성 변환성 증강제(Polarity switchable enhancer)로서 유용하다. As shown in Reaction Scheme 1, a polymer containing a repeating unit derived from a monomer having the above structure is applied to a resist composition, and when the pattern is formed, the trifluoroacetyl group and the trichloroacetyl group are degassed by the developing solution, . At this time, since the polarity is changed from hydrophobic to hydrophilic, it is possible to improve the accessibility of the developer and the rinse used in the process, and as a result, the defect shown in the pattern profile can be reduced . Particularly, in the acrylic monomer, since all of the base-sensitive groups can be deaerated by the developer irrespective of the presence or absence of fluorine atoms, the amount of alcohol produced thereafter becomes twice or more than that of the monomer of the conventional polarity- And as a result, the degree of change from hydrophobic to hydrophilic groups is turned on and is useful as a polarity switchable enhancer.

또한 본 발명에 따른 단량체는 상기 트리플루오로아세틸과 같이 소수성에 영향을 미치는 1개의 염기 민감성 기와, 트리클로로아세틸기와 같이 소수성에는 영향을 미치지 않는 염기 민감성 기(base labile group)를 1개 이상 포함함으로써, 현상 전후의 극성 차이는 2배 이상 커지나, 현상 후 극성에 영향을 미치는 불소원자 함유 염기민감성기는 1개 이므로 상대적으로 낮은 극성의 성질을 만족시킬 수 있다. 그 결과, 레지스트 표면의 소수성이 지나치게 강해져 결함이 발생할 우려가 없다.In addition, the monomer according to the present invention may contain at least one base sensitive group that affects hydrophobicity, such as trifluoroacetyl, and at least one base labile group that does not affect hydrophobicity, such as trichloroacetyl group , The polarity difference before and after the development is two times or more, but the fluorine atom-containing base-sensitive group that affects the post-development polarity is one and can satisfy the property of relatively low polarity. As a result, the hydrophobicity of the surface of the resist becomes excessively strong, and there is no possibility of occurrence of defects.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 화학식 1의 아크릴계 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 레지스트 첨가제용 중합체(이하 '레지스트용 첨가제'라 함)를 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a polymer for a resist additive (hereinafter, referred to as a 'resist additive') comprising a repeating unit derived from the acrylic monomer of the above formula (1).

상기 레지스트용 첨가제는 또한 하기 화학식 5로 표시되는 반복단위를 더 포함할 수 있다: The resist additive may further include a repeating unit represented by the following formula (5)

[화학식 5][Chemical Formula 5]

Figure pat00029
Figure pat00029

상기 화학식 5에서,In Formula 5,

R1은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, 그리고R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and

R2는 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A heteroaryl group, and combinations thereof.

바람직하게는 상기 레제스트용 첨가제는 하기 화학식 6으로 표시되는 공중합체일 수 있다:Preferably, the additive for regent may be a copolymer represented by the following formula (6)

[화학식 6][Chemical Formula 6]

Figure pat00030
Figure pat00030

상기 화학식 6에서, R 및 X는 앞서 설명한 바와 동일하고,In Formula 6, R and X are as defined above,

상기 R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기이고, 보다 더 바람직하게는 수소 원자, 메틸기, 및 에틸기로 이루어진 군에서 선택되는 것이고, The R 11 And R 12 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and still more preferably a hydrogen atom, a methyl group, and an ethyl group,

상기 R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며, R 21 and R 22 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, An aryl group, a heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, and a combination thereof,

l, m 및 n은 각각 주쇄 내에 반복단위의 몰비를 나타내는 수로서 l+m+n=1이고, 0<l/(l+m+n)≤0.99, 0≤m/(l+m+n)≤0.99, 0<n/(l+m+n)≤0.99이다.1, m and n each represent a number representing the molar ratio of the repeating units in the main chain, and 1 + m + n = 1 and 0 <1 / (l + m + n) ) &Lt; / = 0.99, 0 &lt; n / (l + m + n)

바람직하게는 상기 화학식 6에서 상기 R21은 산 민감성 관능기(acid labile group)일 수 있다. 이와 같이 산 민감성 관능기를 포함함으로써 노광시 노광 부위에서 산에 의한 탈보호반응에 의해 소수성에서 친수성으로 전환되고, 그 결과로 노광 부위에서는 현상시 현상액에 의해 쉽게 씻겨 나갈 수 있다.Preferably, in Formula 6, R 21 may be an acid labile group. By including the acid-sensitive functional group in this way, the hydrophobic property is changed from hydrophobic to hydrophilic by the acid-assisted deprotection at the exposed site in the exposure, and as a result, it can be easily washed away by the developer during development at the exposed site.

구체적으로 R21

Figure pat00031
,
Figure pat00032
Figure pat00033
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화되거나 또는 불포화된, 탄화수소 고리 또는 헤테로사이클 고리를 형성할 수 있으며, R""는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, z는 0 내지 3의 정수이고, w는 0 내지 10의 정수이다. Specifically, R &lt; 21 &gt;
Figure pat00031
,
Figure pat00032
And
Figure pat00033
Wherein R ', R "and R"' are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) (Alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), a hydroxyalkyl group, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, A carboxyl group, a heterocycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, and a combination thereof, or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring or heterocyclic ring having 3 to 30 carbon atoms , R "&quot; is an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, z is an integer of 0 to 3, and w is an integer of 0 to 10.

보다 바람직하게는 상기 R21은 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, 1-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 7a 내지 7j로 이루어진 군에서 선택되는 것이다.More preferably, R 21 is a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Ethoxy-1-ethyl group, t-butoxy-2-ethyl group, 1-isobutoxy-1-ethyl group and the following formulas (7a) to It is selected from the group consisting of.

Figure pat00034
Figure pat00034

상기 식에서, R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 18의 시클로알킬실릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되고, o및 s는 0 내지 15의 정수이고, p는 0 내지 11의 정수이고, q 및 r는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, t는 0 내지 7의 정수이고, u 및 v는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, 0≤q+r≤17이고, 0≤q+t≤15이다.Wherein R ', R "and R'" each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a hydroxy group, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkylsilyl group having 3 to 18 carbon atoms And o and s are integers of 0 to 15, p is an integer of 0 to 11, q and r are each independently an integer of 0 to 9, t is 0 to 1, And u and v are each independently an integer of 0 to 6, 0? Q + r? 17, and 0? Q + t? 15.

보다 더 바람직하게는 상기 R21은 하기 화학식 8a 내지 8h로 이루어진 군에서 선택되는 것일 수 있다.More preferably, R &lt; 21 &gt; may be selected from the group consisting of the following formulas (8a) to (8h).

Figure pat00035
Figure pat00035

구체적으로, 상기 화학식 6에서 아크릴 유도체 유래 반복단위 m은 하기 화학식 9a 내지 9d의 구조를 갖는 것이 바람직하다.Specifically, it is preferable that the acrylic derivative-derived repeating unit m in the formula (6) has a structure represented by the following formulas (9a) to (9d).

Figure pat00036
Figure pat00036

또한 상기 화학식 6에서 바람직하게는 R22는 락톤기일 수 있다. In the above formula (6), R 22 may preferably be a lactone group.

이와 같이 락톤기를 포함함으로써 웨이퍼 위에서의 접착력을 향상시킬 수 있다.By including such a lactone group, the adhesion on the wafer can be improved.

구체적으로 R22

Figure pat00037
또는
Figure pat00038
이며(이때 R' 및 R"은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나 서로 연결되어 포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며, x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다)일 수 있으며, 보다 바람직하게는 하기 화학식 10a 또는 10b일 수 있다.Specifically, R &lt; 22 &gt;
Figure pat00037
or
Figure pat00038
(Wherein R 'and R "are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or may be connected to each other to form a saturated hydrocarbon ring, and x and y are each independently an integer of 0 to 5) Preferably 10a or 10b.

Figure pat00039
Figure pat00039

일반적으로, 레지스트 막에 대한 노광시 스캔 속도(scan speed)를 높이기 위해서는 정적 접촉각(static contact angle: SAC)이 90°이상으로 형성되어야 하지만, 노광후 현상시 높은 SCA는 블랍 결함(blob defect)의 요인이 되기 때문에 노광후 현상시 레지스트 막 표면이 낮은 SCA를 갖도록 함으로써 블랍 결함을 줄일 수 있다. 이에 대해 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 트리플루오로아세틸기와 같이 알파 카본 위치에 전자 당김체가 치환된 구조를 갖는 소수성의 염기 민감성 기를 도입함으로써, 레지스트막의 소수성을 높여 액침 노광시 레지스트 막 성분의 용출을 방지할 수 있다.Generally, a static contact angle (SAC) should be formed at 90 ° or more in order to increase the scan speed in exposure to a resist film. However, a high SCA at the time of post-exposure development requires a blob defect , The blot defects can be reduced by making the surface of the resist film have a low SCA in the post-exposure development. On the contrary, the resist additive according to the present invention has a hydrophobic base-sensitive group having a structure in which an electron withdrawing group is substituted at an alpha carbon position, such as a trifluoroacetyl group, thereby increasing the hydrophobicity of the resist film, .

상세하게는 상기 화학식 6의 중합체에 있어서, 화학식 1의 단량체 유래 반복단위 l은 소수성의 염기 민감성 기를 포함함으로써 노광시에는 레지스트막 표면의 소수성(hydrophobic)을 향상시켜 리소그래피 공정시 물에 의한 리칭(leaching)을 억제할 수 있으며, 노광 후 현상시에는 소수성기가 염기성의 현상액, 예를 들면 트리메틸암모늄하이드록사이드(trimethylammonium hydroxide: TMAH)에 의해 탈기되어 알코올기로 되면서 친수성으로 특성이 바뀌어, 공정시 사용되는 현상액(developer) 및 세척용액(rinse)의 접근성을 높일 수 있고, 그 결과로 패턴 프로파일(pattern profile)에서 나타나던 결함(defect)를 줄일 수 있다. Specifically, in the polymer of Formula 6, the monomer-derived repeating unit 1 of Formula 1 contains a hydrophobic base-sensitive group, thereby improving the hydrophobic property of the surface of the resist film during exposure and leaching by water during the lithography process In the post-exposure development, the hydrophobic group is deaerated by a basic developer such as trimethylammonium hydroxide (TMAH) to be converted into an alcohol group, so that the hydrophilic property is changed to hydrophilic property. Thus, it is possible to improve the accessibility of the developer and the rinse, and as a result, it is possible to reduce defects that appear in the pattern profile.

또한 상기 반복단위 l은 상기 소수성의 염기 민감성 기 외에도 소수성에는 영향을 미치지 않는 염기 민감성 기를 더 포함함으로써 현상액에 의해 탈기될 수 있는 작용기가 2개이므로, 이후에 생성되는 알코올의 양이 종래 극성 변환가능 첨가제에 비해 2배 가량 많아지기 때문에 소수성에서 친수성기로의 변화 정도가 크다.In addition, since the repeating unit 1 further includes a base-sensitive group which does not affect the hydrophobicity in addition to the hydrophobic base-sensitive group, the number of functional groups that can be deaerated by the developer is two, It is twice as large as that of the additive, so the degree of change from hydrophobic to hydrophilic is large.

상기 반복단위 l은 또한 상기 소수성의 염기 민감성 기와 소수성에는 영향을 미치지 않는 염기 민감성 기를 동시에 포함하여 레지스트 표면의 소수성 성질을 적절히 조절함으로써, 레지스트 표면이 지나치게 높은 소수성을 나타냄에 따른 결함 발생을 방지할 수 있다. The repeating unit 1 also includes a base-sensitive group which does not affect the hydrophobic base-sensitive group and the hydrophobic group, and thus the hydrophobic properties of the resist surface are appropriately controlled, thereby preventing the occurrence of defects due to excessively high hydrophobicity of the resist surface have.

또한, 상기 화학식 6의 중합체에 있어서, 아크릴 유도체 유래 반복단위 m은 산 민감성 관능기(acid labile group)를 포함함으로써, 노광시 노광 부위에서 산에 의한 탈보호반응에 의해 소수성에서 친수성으로 전환되고, 그 결과로 노광 부위에서는 현상시 현상액에 의해 쉽게 씻겨 나가게 된다. In the polymer of formula (6), the repeating unit (m) derived from an acrylic derivative includes an acid labile group, which is converted from a hydrophobic property to a hydrophilic property by a deprotection reaction by an acid at an exposure site upon exposure, As a result, it is easily washed away by the developing solution at the exposed portion.

또한, 상기 화학식 6의 중합체에 있어서, 아크릴 유도체 유래 반복단위 n은 락톤기를 포함함으로써 웨이퍼 위에서의 접착력을 보강할 수 있다.In the polymer of formula (6), the acrylic derivative-derived repeating unit (n) contains a lactone group, so that the adhesive force on the wafer can be reinforced.

상기 화학식 6의 중합체에 있어서, 반복단위 l, m 및 n은 주쇄내 각 반복단위의 함량을 나타내는 동시에 중합체가 현상액에 용해되는 치환율을 의미한다. 본 발명에 따른 중합체는 상기 반복단위 l, m 및 n을 l+m+n=1을 충족하는 조건하에서 0<l/(l+m+n)≤0.99, 0<m/(l+m+n)≤0.99 및 0<n/(l+m+n)≤0.99로 포함한다. 상기 반복단위들을 상기 비율로 포함함으로써 액침 노광시 물과의 친화력이 적은 소수성의 특성을 나타낼 수 있으며, 특히 화학식 1의 단량체 유래 반복단위 l을 70몰% 이하로 포함함으로써 현상시에 CA 값을 낮추어 결함(defect)을 줄이고 웨이퍼 전체적으로 균일한 패턴 형성이 가능하다. In the polymer of Formula 6, the repeating units 1, m and n represent the content of each repeating unit in the main chain and mean the substitution rate at which the polymer is dissolved in the developing solution. The polymer according to the present invention is characterized in that the repeating units l, m and n satisfy 0 < l / (m + n) n)? 0.99 and 0 < n / (l + m + n)? 0.99. By including the above recurring units in the above ratio, hydrophobic properties exhibiting little affinity with water can be exhibited during liquid immersion lithography. In particular, by containing the monomer-derived recurring unit 1 of formula (1) in an amount of 70 mol% or less, It is possible to reduce defects and form a uniform pattern throughout the wafer.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체 또는 그래프트 공중합체일 수도 있다.The resist additive according to the present invention having the above structure may be a block copolymer, a random copolymer or a graft copolymer.

본 발명에 따른 레지스트용 첨가제의 구체적인 예로는 하기 화학식 11a 내지 11p 의 구조를 갖는 화합물을 들 수 있으며, 구조식 내에서 각 반복단위의 순서는 변경될 수 있다:Specific examples of the resist additive according to the present invention include compounds having the structures of the following formulas (11a) to (11p), and the order of each repeating unit in the structural formula may be changed:

Figure pat00040
Figure pat00041
Figure pat00040
Figure pat00041

상기 식에서, l, m, 및 n은 l+m+n=1이고, 0<l/(l+m+n)≤0.99, 0<m/(l+m+n)≤0.99 및 0<n/(l+m+n)≤0.99이다.M, and n are 1 + m + n = 1 and 0 < l / (m + n) /(l+m+n)?.99.

본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography: GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(이하 "Mw"라 함)이 1,000 내지 20,000g/mol인 것일 수 있다. 상기 중합체의 중량평균분자량이 너무 작은 경우에는 인터믹싱을 일으키거나 액침노광의 경우 순수(純水)에의 용출이 일어날 수 있고, 너무 크면 적절한 막 형성이 어렵거나 알카리 용해성이 저하될 수 있다. 바람직하게는 중량평균분자량이 2,000 내지 10,000g/mol인 것이 순수에의 용출 우려 없이 현상액에 대해 우수한 용해성을 나타낼 수 있어 바람직하다. The resist additive according to the present invention may have a polystyrene reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as "Mw") of from 1,000 to 20,000 g / mol by gel permeation chromatography (GPC). When the weight average molecular weight of the polymer is too small, it may cause intermixing or elution into pure water in the case of liquid immersion light. If it is too large, proper film formation may be difficult or alkaline solubility may be deteriorated. Preferably, the weight average molecular weight of 2,000 to 10,000 g / mol is preferable because it can exhibit excellent solubility in a developing solution without concern for elution into pure water.

또한 상기 레지스트용 첨가제는 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비(Mw/Mn)인 분자량 분포가 1 내지 5이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 3이다. 또한 상기 중량체의 분자량 분포가 3를 초과하면 라인에지러프니스가 좋지 않을 수 있다. 따라서, 상기 중량평균분자량과 분자량 분포의 범위인 레지스트용 첨가제는 포토레지스트 조성물로 사용하는 경우에는 현상성, 도포성 그리고 내열성의 면에서 적절한 물성을 나타낼 수 있다.The resist additive preferably has a molecular weight distribution (Mw / Mn) of a weight-average molecular weight to a number-average molecular weight of 1 to 5, more preferably 1 to 3. If the molecular weight distribution of the weight is more than 3, the line edge roughness may not be good. Therefore, when used as a photoresist composition, the resist additive, which is a range of the weight average molecular weight and the molecular weight distribution, can exhibit appropriate physical properties in terms of developability, coatability and heat resistance.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 상기한 화학식 1의 아크릴계 단량체 및 선택적으로 하기 화학식 12의 구조를 갖는 아크릴 단량체를 통상의 중합방법, 예를 들면 괴상중합, 용액중합, 현탁중합, 괴상현탁중합, 유화중합 등의 중합방법으로 중합시킴으로써 제조될 수 있다:The resist additive according to the present invention having the above structure may be prepared by a conventional polymerization method such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization or polymerization using an acrylic monomer having the formula (1) and optionally an acrylic monomer having a structure represented by the following formula , Bulk suspension polymerization, emulsion polymerization, and the like.

[화학식 12][Chemical Formula 12]

Figure pat00042
Figure pat00042

상기 화학식 12에서, R1 및 R2는 앞서 정의한 바와 같다.In Formula 12, R 1 and R 2 are as defined above.

바람직하게는, 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 라디칼 중합에 의해 중합될 수 있으며, 이때 라디칼 중합 개시제로는 아조비스이소부티로니트릴 (AIBN), 벤조일 퍼옥시드(BPO), 라우릴 퍼옥시드, 아조비스이소카프로니트릴, 아조비스이소발레로니트릴, 및 t-부틸 히드로 퍼옥시드 등과 같이 일반 라디칼 중합개시제로 사용하는 것이면 특별한 제한은 없다. Preferably, the resist additive according to the present invention may be polymerized by radical polymerization, and examples of the radical polymerization initiator include azobisisobutyronitrile (AIBN), benzoyl peroxide (BPO), lauryl peroxide, azo There is no particular limitation as long as it is used as a general radical polymerization initiator such as bisisocapronitrile, azobisisobalonitrile, and t-butylhydroperoxide.

또한 중합용매로는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 할로겐화벤젠, 디에틸에테르, 테트라하이드로퓨란, 에스테르류, 에테르류, 락톤류, 케톤류, 아미드류, 알콜류 중에서 1종 이상을 선택하여 사용한다. As the polymerization solvent, at least one selected from benzene, toluene, xylene, halogenated benzene, diethyl ether, tetrahydrofuran, esters, ethers, lactones, ketones, amides and alcohols is used.

중합반응시 중합온도는 촉매의 종류에 따라 적절히 선택하여 사용한다. 또한 제조되는 중합체의 분자량 분포는 중합 개시제의 사용량과 반응시간을 변경하여 적절히 조절할 수 있다. 중합이 완료된 후 반응 혼합물에 남아있는 미반응 단량체 및 부생성물들은 용매에 의한 침전법으로 제거하는 것이 바람직하다. The polymerization temperature in the polymerization reaction is appropriately selected depending on the kind of the catalyst. The molecular weight distribution of the polymer to be produced can be appropriately controlled by changing the amount of the polymerization initiator used and the reaction time. After the polymerization is completed, the unreacted monomers and by-products remaining in the reaction mixture are preferably removed by a precipitation method using a solvent.

본 발명의 다른 일 구현예에 따르면, 상기 레지스트용 첨가제를 포함하는 레지스트 조성물을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a resist composition comprising the resist additive.

상세하게는 상기 레지스트 조성물은 레지스트용 첨가제와 함께 레지스트용 베이스 중합체, 산 발생제 및 용제를 포함한다.Specifically, the resist composition includes a resist base polymer, an acid generator, and a solvent together with a resist additive.

상기 레지스트용 첨가제는 앞서 설명한 바와 동일하며, 레지스트 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5 중량% 바람직하게는 0.05 내지 1중량%로 포함될 수 있다. 상기 레지스트용 첨가제의 함량이 0.05중량% 미만이면 첨가제 사용에 따른 효과가 미미하고, 5중량%를 초과하면 적절한 CA값을 초과하여 워터마크 결점을 발생시킬 수 있어 바람직하지 않다.The resist additive is the same as that described above, and may be contained in an amount of 0.01 to 5% by weight, preferably 0.05 to 1% by weight based on the total weight of the resist composition. If the content of the resist additive is less than 0.05 wt%, the effect of the use of the additive is insignificant, and if it exceeds 5 wt%, the CA value exceeds the appropriate CA value to cause water mark defects.

상기 레지스트용 베이스 중합체는 레지스트막 형성시 베이스 수지로서 사용되는 것이라면 특별한 제한 없이 사용가능하다. 구체적인 예로는 (메트)아크릴산에스테르 중합체, (α-트리플루오로메틸)아크릴산 에스테르-무수 말레산 공중합체, 시클로올레핀-무수 말레산 공중합체, 폴리노르보넨, 시클로올레핀의 개환 복분해 반응에 의해 얻어지는 고분자 화합물, 시클로올레핀의 개환 복분해 반응에 의해 얻어지는 중합체를 수소 첨가하여 얻어지는 고분자 화합물, 히드록시스티렌과 (메트)아크릴산에스테르 유도체, 스티렌, 비닐나프탈렌, 비닐안트라센, 비닐피렌, 히드록시비닐나프탈렌, 히드록시비닐안트라센, 인덴, 히드록시인덴, 아세나프틸렌, 노보나디엔류 중 어느 하나를 공중합한 고분자 화합물, 노볼락 수지 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 사용할 수 있다. The base polymer for resist can be used without particular limitation as long as it is used as a base resin at the time of forming a resist film. Specific examples thereof include polymers obtained by ring-opening metathesis reaction of (meth) acrylic acid ester polymer, (? -Trifluoromethyl) acrylic acid ester-maleic anhydride copolymer, cycloolefin-maleic anhydride copolymer, polynorbornene and cycloolefin (Meth) acrylic acid ester derivatives, styrene, vinylnaphthalene, vinyl anthracene, vinyl pyrene, hydroxyvinyl naphthalene, hydroxyvinyl (meth) acrylate, and the like; a polymer compound obtained by hydrogenating a polymer obtained by ring-opening metathesis reaction of a cycloolefin; A polymer compound obtained by copolymerizing any one of anthracene, indene, hydroxyindene, acenaphthylene, and norbornadiene, a novolak resin, and a mixture thereof.

상기 베이스 중합체는 레지스트 조성물 총 중량에 대하여 3 내지 20 중량%로 포함될 수 있다. 상기 중합체의 함량이 그 함량이 3 중량% 미만이면 조성물에 점도가 너무 낮아져 원하는 두께의 필름을 형성할 수 없으며 상대적으로 많은 광산발생제에 의하여 패턴 손실(pattern loss)이 심해지는 문제가 있고, 20 중량%를 초과하면 필름 두께가 너무 두꺼워져 방사선의 투과성이 떨어지고 수직한 패턴을 얻기가 어려운 문제가 있다.The base polymer may be contained in an amount of 3 to 20% by weight based on the total weight of the resist composition. If the content of the polymer is less than 3% by weight, the viscosity of the composition becomes too low to form a film having a desired thickness, and there is a problem that the pattern loss is increased by a relatively large amount of the photoacid generator. If the weight% is exceeded, the thickness of the film becomes too thick, the transmittance of the radiation becomes poor, and it is difficult to obtain a vertical pattern.

상기 산발생제는 광산발생제(photoacid generator; 이하 "PAG"라 함)로서 오니움염계인 요오드니움염(iodonium salts), 술포니움염(sulfonium salts), 포스포니움염, 디아조니움염, 피리디니움염, 또는 이미드류 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 13 및 14로 표시되는 술포니움염 중 1종 이상을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 트리페닐술포늄 노나플레이트를 사용할 수 있다: The acid generator is a photoacid generator (hereinafter referred to as "PAG") which is an onium salt based iodonium salt, sulfonium salt, phosphonium salt, diazonium salt, pyridinium salt , And imides may be used. Preferably, at least one of the sulfonium salts represented by the following formulas (13) and (14) can be used, more preferably triphenylsulfonium nonaplate can be used:

[화학식 13][Chemical Formula 13]

Figure pat00043
Figure pat00043

[화학식 14][Chemical Formula 14]

Figure pat00044
Figure pat00044

상기 화학식 13 및 14에서, In the above formulas 13 and 14,

X1, X2, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알릴기, 탄소수 1 내지 10의 퍼플루오로알킬기, 벤질기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 X1과 X2, 및 Y1과 Y2는 서로 결합하여 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며,X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a benzyl group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, And X 1 and X 2 and Y 1 and Y 2 may combine with each other to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms,

X3, X4, X5, Y3, Y4 및 Y5는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 티오펜옥시기(thiophenoxy), 탄소수 1 내지 30의 티오알콕시기(thioalkoxy), 탄소수 1 내지 20의 알콕시카르보닐메톡시기(alkoxycarbonylmethoxy) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며,X 3 , X 4 , X 5 , Y 3 , Y 4 and Y 5 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen group, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, Thiophenoxy, thioalkoxy having 1 to 30 carbon atoms, alkoxycarbonylmethoxy having 1 to 20 carbon atoms, and combinations thereof.

음이온 부분의 Z는 OSO2CF3, OSO2C4F9, OSO2C8F17, N(CF3)2, N(C2F5)2, N(C4F9)2, C(CF3)3, C(C2F5)3, C(C4F9)3, 또는 하기 화학식 15로 표시되는 작용기이다: Z of the anionic portion is OSO 2 CF 3, OSO 2 C 4 F 9, OSO 2 C 8 F 17, N (CF 3) 2, N (C 2 F 5) 2, N (C 4 F 9) 2, C (CF 3) 3, C ( C 2 F 5) 3, C (C 4 F 9) 3, or Is a functional group represented by the following formula (15)

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure pat00045
Figure pat00045

상기 화학식 15에서, In Formula 15,

V1 및 V2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고,V 1 and V 2 are each independently a halogen atom,

W1은 -(C=O)- 또는 -(SO2)-이고,W 1 is - (C = O) - or - (SO 2 ) -,

W2는 탄소수 1 내지 10의 알칸디일기이며,W 2 is an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms,

W3은 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴티오기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로사이클기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,W 3 represents a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 30 carbon atoms, an aryloxy group having 6 to 30 carbon atoms, an arylthio group having 6 to 30 carbon atoms, A heterocyclic group, and a heterocyclic group,

W4는 수소원자, 할로겐기, 탄소수 1내지 10의 알킬기, 탄소수 1내지 10의 알콕시기, 탄소수 1내지 10의 할로알킬기, 탄소수 1내지 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며,W 4 represents a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, Or a combination thereof,

o는 0 내지1의 정수이고,o is an integer from 0 to 1,

p은 0 내지 2의 정수이다.p is an integer of 0 to 2;

상기 산 발생제에 있어서 음이온에 환상알킬기를 포함함으로써, 레지스트 막에서의 산의 확산 길이를 적절히 짧게 유지하고, 고투과성을 나타낼 수 있으며, 그 결과로 고해상도의 레지스트를 얻을 수 있다.By including the cyclic alkyl group in the anion in the acid generator, the diffusion length of the acid in the resist film can be appropriately kept short, and high permeability can be exhibited. As a result, a high-resolution resist can be obtained.

바람직하게는 상기 화학식 15의 음이온 부분 Z는 하기 화학식 16a 내지 16l 및 17a 내지 17x로 표시되는 작용기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다:Preferably, the anion moiety Z of formula (15) may be selected from the group consisting of the functional groups represented by the following general formulas (16a) to (16l) and (17a) to (17x)

Figure pat00046
Figure pat00046

Figure pat00047

Figure pat00047

Figure pat00048

Figure pat00048

또한 상기 화학식 13 및 14에 있어서, 바람직한 양이온부로는 하기 화학식 18a 내지 18p로 표시되는 구조를 들 수 있다: In the above formulas (13) and (14), preferred cation moieties include the following structures represented by the following formulas (18a) to (18p):

Figure pat00049
Figure pat00049

상기와 같은 산 발생제는 단독으로 사용하거나 2종 이상을 혼합하여 사용할 수도 있다. 또한 상기 산 발생제는 중합체 고형분 함량 100 중량부에 대해 0.3 내지 15 중량부로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.5 내지 10중량부, 보다 더 바람직하게는 2 내지 10 중량부로 포함될 수 있다. 산 발생제의 함량이 15중량부를 초과하는 경우에는 패턴의 수직성이 현저히 떨어지고, 0.3중량부 미만일 경우에는 패턴의 굴곡성이 저하될 우려가 있다.The acid generators may be used alone or in admixture of two or more. The acid generator may be included in an amount of 0.3 to 15 parts by weight, preferably 0.5 to 10 parts by weight, more preferably 2 to 10 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer solid content. When the content of the acid generator is more than 15 parts by weight, the perpendicularity of the pattern is remarkably decreased. When the content of the acid generator is less than 0.3 parts by weight, the flexibility of the pattern may be lowered.

균일하고 평탄한 레지스트 도포막을 얻기 위해서는 적당한 증발속도와 점성을 가진 용매에 상기 중합체 및 산발생제를 용해시켜 사용하는 것이 바람직하다. 본 발명에서 사용가능한 용매로는 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노프로필 에테르, 메틸셀로솔브 아세테이트, 에틸셀로솔브 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트, 프로필렌글리콜 모노프로필 에테르 아세테이트 등의 에스테르류; 메틸 이소프로필 케톤, 시클로헥사논, 메틸 2-히드록시프로피온네이트, 에틸 2-히드록시프로피온네이트, 2-헵타논, 에틸 락테이트, 감마-부티로락톤 등의 케톤류 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. In order to obtain a uniform and flat resist coating film, it is preferable to use the polymer and the acid generator in a solvent having an appropriate evaporation rate and viscosity and use it. Examples of the solvent usable in the present invention include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monopropyl ether, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, propylene glycol monomethyl ether acetate, propylene glycol monoethyl ether Esters such as acetate and propylene glycol monopropyl ether acetate; Ketones such as methyl isopropyl ketone, cyclohexanone, methyl 2-hydroxypropionate, ethyl 2-hydroxypropionate, 2-heptanone, ethyl lactate and gamma-butyrolactone. They may be used singly or in combination of two or more.

상기 용매는 균일한 레지스트막이 형성될 수 있도록 용매의 물성 즉, 휘발성, 점도 등에 따라 그 사용량을 적절히 조절할 수 있다. The amount of the solvent to be used can be appropriately controlled depending on the physical properties of the solvent, such as volatility, viscosity, etc., so that a uniform resist film can be formed.

또한, 본 발명에 따른 레지스트 조성물은 도포성 향상 등 목적에 따라 첨가제를 더 포함할 수 있다.In addition, the resist composition according to the present invention may further contain additives in accordance with the purpose of improving the coatability and the like.

상기 첨가제로는 통상 레지스트 조성물에 적용되는 첨가제라면 특별한 제한없이 사용할 수 있으며, 구체적으로는 알카리 용해 억제제, 산확산 억제제, 계면활성제 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 포함할 수 있다.As the additive, any additive which is usually applied to a resist composition can be used without any particular limitation, and specific examples thereof include an alkali dissolution inhibitor, an acid diffusion inhibitor, and a surfactant, and one kind or two or more kinds thereof .

상기 알카리 용해 억제제는 통상 레지스트 조성물에 적용되는 알카리 용해 억제제라면 적용할 수 있으며, 구체적인 예로는 페놀 또는 카르복실산 유도체 등을 들 수 있다.The above-mentioned alkali dissolution inhibitor can be applied as long as it is an alkali dissolution inhibitor generally applied to a resist composition. Specific examples thereof include phenol and carboxylic acid derivatives.

상기 산 확산 억제제는 광조사에 의해 산발생제로부터 발생한 산이 레지스트 막으로 확산할 때의 확산 현상을 제어하고, 노광하지 않은 부분에서의 화학반응을 억제하는 작용을 한다. 이러한 산 확산 억제제를 사용함으로써 감방사선성 수지 조성물의 저장 안정성을 향상 시킬 수 있음과 동시에 레지스트로의 해상도를 더욱 향상시키며, 노광부터 현상 처리까지의 시간(PED)의 변동에 의한 레지스트 패턴의 선폭의 변화를 억제할 수 있다. The acid diffusion inhibitor acts to control the diffusion phenomenon when the acid generated from the acid generator diffuses into the resist film by light irradiation and to suppress the chemical reaction in the unexposed area. By using such an acid diffusion inhibitor, it is possible to improve the storage stability of the radiation-sensitive resin composition and to further improve the resolution of the resist, and to improve the resolution of the resist pattern by changing the line width of the resist pattern The change can be suppressed.

이와 같은 산 확산 억제제로는 염기성 화합물을 사용할 수 있으며, 그 구체적인 예로는 암모니아, 메틸아민, 이소프로필아민, n-헥실아민, 시클로펜틸아민, 메틸렌디아민, 에틸렌디아민, 디메틸아민, 디이소프로필아민, 디에틸렌디아민, N,N-디메틸메틸렌디아민, N,N-디메틸에틸렌디아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, N,N,N',N'-테트라메틸메틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라메틸에틸렌디아민, N,N,N',N'-테트라메틸테트라에틸렌펜타민, 디메틸에틸아민, 메틸에틸프로필아민, 벤질아민, 펜에틸아민, 벤질디메틸아민, 테트라메틸 암모니움히드록시드, 아닐린, N,N-디메틸톨루이딘 트리페닐아민, 페닐렌디아민, 피롤, 옥사졸, 이소옥사졸, 티아졸, 이소티아졸, 이미다졸, 피라졸, 피롤린, 피롤리딘, 이미다졸린 유도체, 이미다졸리딘 유도체, 피리딘 유도체, 피리다진유도체, 피리미딘 유도체, 피라진 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸리딘 유도체, 피페리딘 유도체, 피페라진 유도체, 모르폴린 등의 아민류; 아미노벤조산, 인돌카르복실산, 아미노산 유도체(예를들면 니코틴산, 알라닌, 아르기닌, 아스파라긴산 등), 3-피리딘술폰산, p-톨루엔술폰산 피리디늄, 2-히드록시피리딘, 아미노크레졸, 2,4-퀴놀린디올, 2-(2-히드록시에틸)피리딘, 1-(2-히드록시에틸)피페라진 등의 질소 함유 화합물; 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 프로피온아미드, 벤즈아미드 등의 아미드 유도체; 또는 프탈이미드, 숙신이미드, 말레이미드 등 이미드 유도체 등을 들 수 있다.Examples of such an acid diffusion inhibitor include basic compounds such as ammonia, methylamine, isopropylamine, n-hexylamine, cyclopentylamine, methylenediamine, ethylenediamine, dimethylamine, diisopropylamine, N, N ', N', N ', N'-tetramethylmethylenediamine, N, N'-dimethylethylenediamine, N, N-dimethylethylenediamine, trimethylamine, N, N, N ', N'-tetramethyltetraethylenepentamine, dimethylethylamine, methylethylpropylamine, benzylamine, phenethylamine, benzyldimethylamine, tetramethylammonium hydroxide Aniline, aniline, aniline, N, N-dimethyltoluidine triphenylamine, phenylenediamine, pyrrole, oxazole, isoxazole, thiazole, isothiazole, imidazole, pyrazole, pyrroline, pyrrolidine, imidazoline Derivatives, imidazolidine derivatives, pyridine derivatives, pyridazine derivatives Amines such as pyrimidine derivatives, pyrazine derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolidine derivatives, piperidine derivatives, piperazine derivatives and morpholine; (2-hydroxypyridine, 2-hydroxypyridine, aminocresol, 2,4-quinolinone, and the like) Diol, 2- (2-hydroxyethyl) pyridine, 1- (2-hydroxyethyl) piperazine; Amide derivatives such as formamide, N-methylformamide, N, N-dimethylformamide, acetamide, N-methylacetamide, N, N-dimethylacetamide, propionamide and benzamide; And imide derivatives such as phthalimide, succinimide and maleimide.

상기 산 확산 억제제는 중합체 고형분 함량 100중량부에 대하여 0.01 내지 20중량부, 바람직하게는 0.1 내지 15 중량부로 포함될 수 있다. 산 확산 억제제의 함량이 0.01 중량부 미만이면 노광 후 지체시간에 따라 영향이 커져 패턴의 형상에 영향을 미칠 우려가 있고, 5중량부를 초과하면 해상도 및 감도가 저하될 우려가 있다.The acid diffusion inhibitor may be contained in an amount of 0.01 to 20 parts by weight, preferably 0.1 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polymer solid content. If the content of the acid diffusion inhibitor is less than 0.01 part by weight, the influence of the post exposure latency is increased, which may affect the shape of the pattern. If the content is more than 5 parts by weight, the resolution and sensitivity may be lowered.

상기 계면활성제는 도포성 및 현상성 등을 개선시키기 위한 것으로, 구체적인 예로는 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌스티아릴에테르, 폴리옥시에틸렌, 폴리에틸렌글리콜디라우레이트 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the surfactant include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene, and polyethylene glycol dilaurate. However, the surfactant is not limited thereto. It is not.

상기와 같은 조성을 갖는 본 발명에 따른 레지스트 조성물을 이용하여 레지스트 패턴 형성시 향상된 라인 위드 러프니스(Line width roughness)를 나타내며, C/H 패턴 및 L/S패턴에서 모두 우수한 해상도를 나타낸다. 또한 우수한 공정 마진(process window)을 가지고 있어 기판의 종류에 관계없이 우수한 패턴 프로파일(pattern profile)을 얻을 수 있으며, 개선된 콘트라스트를 나타낸다.  이에 따라 상기 레지스트 조성물은 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저 또는 F2 엑시머 레이저 등의 원자외선, 신크로트론 방사선 등의 X-선, 및 EUV 등의 하전입자선과 같은 방사선에 감응하는 포지티브형 화학증폭 포토레지스트 조성물로서 유용하다. By using the resist composition according to the present invention having the above composition, it exhibits improved line width roughness upon formation of a resist pattern, and exhibits excellent resolution in both C / H pattern and L / S pattern. In addition, it has a good process window, so that a good pattern profile can be obtained regardless of the type of substrate, and an improved contrast is exhibited. Accordingly, the resist composition can be used as a positive chemical amplification photoresist that is sensitive to radiation such as deep ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser or F 2 excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation, And is useful as a composition.

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따르면 상기 레지스트 조성물을 이용한 패턴 형성방법을 제공한다.According to another embodiment of the present invention, there is provided a pattern forming method using the resist composition.

구체적으로, 상기 패턴 형성방법은 상기 레지스트 조성물을 기판상에 도포하여 레지스트막을 형성하는 단계, 상기 레지스트막에 대해 가열 처리 후, 소정 패턴으로 노광하는 단계, 및 노광된 레지스트 패턴을 현상하는 단계를 포함한다.Specifically, the pattern forming method includes a step of forming a resist film by applying the resist composition onto a substrate, a step of exposing the resist film to a predetermined pattern after the heat treatment, and a step of developing the exposed resist pattern do.

상기 기판으로는 웨이퍼 기판을 사용할 수 있으며, 기판에 대한 도포 방법으로는 회전도포, 흘림도포 또는 롤도포 등의 방법을 이용할 수 있다.As the substrate, a wafer substrate can be used, and as a coating method on the substrate, rotational coating, flow coating, or roll coating can be used.

구체적으로는 실리콘 웨이퍼 등의 기판 상에 막 두께가 0.3 내지 2.0 ㎛가 되도록 도포하고, 이것을 60 내지 150 ℃로 1 내지 10분간, 바람직하게는 80 내지 130 ℃로 1 내지 5분간 예비 베이킹한다. Specifically, it is applied on a substrate such as a silicon wafer so that the film thickness becomes 0.3 to 2.0 mu m, and this is pre-baked at 60 to 150 DEG C for 1 to 10 minutes, preferably at 80 to 130 DEG C for 1 to 5 minutes.

이어서, 미세패턴을 형성하기 위하여 레지스트막에 대해 부분적으로 방사선을 조사한다. 이때 사용가능한 방사선은 특별히 한정되지는 않지만, 자외선인 I-선, 원자외선인 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저, X-선, 하전 입자선인 전자선 등을 사용할 수 있으며, 산 발생제의 종류에 따라서 적절히 선택하여 사용될 수 있다.Subsequently, the resist film is partially irradiated with radiation to form a fine pattern. The radiation usable here is not particularly limited, but an ultraviolet ray, an ultraviolet ray, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an F2 excimer laser, an X-ray and an electron beam as a charged particle ray can be used. And can be appropriately selected depending on the kind.

구체적으로는 노광량 1 내지 200 mJ/㎠ 정도, 바람직하게는 10 내지 100 mJ/㎠ 정도가 되도록 방사선을 조사한 후, 60 내지 150 ℃로 1 내지 5분간, 바람직하게는 80 내지 130 ℃로 1 내지 3분간 포스트 익스포저 베이킹(PEB)한다.Specifically, after irradiating radiation at an exposure dose of about 1 to 200 mJ / cm 2, preferably about 10 to 100 mJ / cm 2, the film is irradiated at 60 to 150 ° C for 1 to 5 minutes, preferably at 80 to 130 ° C for 1 to 3 Minute Post Exposure Bake (PEB).

노광 공정 후 노광된 레지스트 패턴을 현상액을 이용하여 0.1 내지 3분간, 바람직하게는 0.5 내지 2분간 침지(dip)법, 퍼들(puddle)법, 스프레이(spray)법 등의 상법에 의해 현상함으로써 기판 상에 목적하는 패턴이 형성된다. 이때 사용가능한 현상액으로는 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨, 규산나트륨, 메탄규산나트륨, 암모니아, 에틸아민, n-프로필아민, 트리에틸아민, 테트라메틸암모니움 히드록시드 또는 테트라에틸암모니움 히드록시드 등을 함유하는 수용액을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 테트라메틸암모니움 히드록시드를 사용하는 것이 좋다. The resist pattern exposed after the exposure process is developed by a conventional method such as a dip method, a puddle method or a spray method for 0.1 to 3 minutes, preferably 0.5 to 2 minutes, A desired pattern is formed. Examples of the developing solution include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, sodium silicate, sodium methanesulfonate, ammonia, ethylamine, n-propylamine, triethylamine, tetramethylammoniumhydroxide or tetraethylammoniumhydroxide And the like can be used, and it is preferable to use tetramethylammonium hydroxide.

또한 선택적으로 상기 현상액은 계면활성제 또는 수용성 알콜류 등의 첨가제를 더 포함할 수도 있다.Optionally, the developer may further comprise additives such as surfactants or water-soluble alcohols.

상기와 같이 본 발명에 따른 레지스트 조성물을 이용한 패턴 형성방법에 의해 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴을 형성할 수 있다. As described above, a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution can be formed by the pattern forming method using the resist composition according to the present invention.

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

[제조예: 단량체 및 중합체의 합성][Production Example: Synthesis of monomers and polymers]

단량체의 합성예 1Synthesis Example 1 of Monomer

Figure pat00050
Figure pat00050

단계 1Step 1

2-메틸-아크릴산-3,5-디하이드록시-아다만탄-1-일 에스터(2-methyl-acrylic acid-3,5-dihydroxy-adamantan-1-yl ester)(1) 30g과 트리클로로아세트산 무수물(trichloroacetic anhydride) 36.71g을 아세톤(acetone) 150g에 넣고 상온에서 교반시켰다. 반응물들이 완전히 용해된 것을 확인한 후, 결과로 수득된 용액에 피리딘(pyridine) 9.39g을 천천히 적가하고, 적가가 끝난 후, 4-다이메틸아미노피리딘(dimethylaminopyridine, DMAP) 0.8g을 넣고 상온에서 2시간동안 교반하였다. 반응이 완료된 것을 확인한 후 결과로 수득된 반응물을 염화 메틸렌(methylene cholide) 150g과 1.7% 염산 수용액으로 세척한 후, 증류수로 2회 세척하였다. 결과의 반응물에서 유기층을 분리한 후 용매를 제거하고 칼럼크로마트로피를 통해 화합물(2)을 수득하였다.
30 g of 2-methyl-acrylic acid-3,5-dihydroxy-adamantan-1-yl ester (1) and 2 g of trichloro 36.71 g of trichloroacetic anhydride was placed in 150 g of acetone and stirred at room temperature. After confirming that the reactants were completely dissolved, 9.39 g of pyridine was slowly added dropwise to the resultant solution. After dropwise addition, 0.8 g of 4-dimethylaminopyridine (DMAP) was added and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours Lt; / RTI &gt; After confirming that the reaction was completed, the resulting reaction product was washed with 150 g of methylene chloride and 1.7% aqueous hydrochloric acid, and then washed twice with distilled water. After separating the organic layer from the resultant reaction product, the solvent was removed and compound (2) was obtained through column chromatography.

단계2Step 2

트리플루오로아세트산 무수물(trifluoroacetic anhydride) 24.96g과 상기에서 제조한 화합물(2) 47g을 아세톤 150g에 넣고 상온에서 교반하였다. 상기 반응물들이 아세톤에 완전히 용해된 것을 확인한 후 결과로 수득된 용액에 피리딘 9.39g을 천천히 적가하고, 피리딘 적가가 끝난 후, 4-디메틸아미노피리딘 0.8g을 첨가하고 상온에서 2시간 교반하였다. 반응이 완료된 것을 확인한 후 결과로 수득된 반응물을 염화 메틸렌 150g과 1.7% 염산 수용액으로 세척한 후, 증류수로 2회 세척하였다. 결과의 반응물에서 유기층을 분리한 후 용매를 제거하고 칼럼크로마트로피를 통해 화합물(1a)를 수득하였다.24.96 g of trifluoroacetic anhydride and 47 g of the compound (2) prepared above were placed in 150 g of acetone and stirred at room temperature. After confirming that the reactants were completely dissolved in acetone, 9.39 g of pyridine was slowly added dropwise to the resultant solution. After the addition of pyridine was completed, 0.8 g of 4-dimethylaminopyridine was added and the mixture was stirred at room temperature for 2 hours. After confirming that the reaction was completed, the resulting reaction product was washed with 150 g of methylene chloride and 1.7% aqueous hydrochloric acid solution, and then washed twice with distilled water. After separation of the organic layer from the resulting reaction product, the solvent was removed and compound (1a) was obtained via column chromatography.

수득된 화합물을 13C 및 1H NMR에 의하여 확인하였다. 그 결과를 도 1 및 2에 각각 나타내었다.
The obtained compound was confirmed by &lt; 13 &gt; C and 1H NMR. The results are shown in Figs. 1 and 2, respectively.

단량체의 합성예 2Synthesis Example 2 of Monomer

Figure pat00051
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상기 단량체의 합성예 1에서 단계 1의 화합물(1a)의 제조시 트리클로로아세트산 무수물 36.71g 대신 벤조일 클로라이드(benzoyl chloride) 16.7g을 사용하는 것을 제외하고는 상기 단량체의 합성예 1에서의 단계 1과 동일한 방법으로 실시하여 화합물(3)을 수득하고, 수득한 화합물(3) 42g을 화합물(2) 47g 대신 사용하는 것을 제외하고는 상기 단량체의 합성예에서의 단계 2와 동일한 방법으로 실시하여 화합물(1b)를 수득하였다.
Except that 16.7 g of benzoyl chloride was used in place of 36.71 g of trichloroacetic acid anhydride in the preparation of the compound (1a) in the step 1 in Synthesis Example 1 of the monomer described above. Was carried out in the same manner as above to obtain the compound (3), and 42 g of the obtained compound (3) was used in place of 47 g of the compound (2) 1b).

중합체의 합성예 1Synthesis Example 1 of Polymer

2-메틸-아크릴산-5-(2,2,2-트리클로로-아세톡시)-3-(2,2,2-트리플루오로-아세톡시)-아다만탄-1-일 에스터(2-methyl-acrylic acid-5-(2,2,2-trichloro-acetoxy)-3-(2,2,2-trifluoro-acetoxy)-adamantan-1-yl ester) 10g, 2-메틸-아크릴산 1-메틸-사이클로헥실 에스터(2-methyl-acrylic acid 1-methyl-cyclohexyl ester) 1g 및 2-메틸-아크릴산 2-옥소-테트라하이드로-퓨란-3-일 에스터(2-methyl-acrylic acid 2-oxo-tetrahydro-furan-3-yl ester) 15g을 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 255g에 용해시켜 제조한 용액을, 개시제로서 디메틸아조비스부티로니트릴(dimethyl azobis butyronitrile, DMAB) 1g과 함께 자켓(jacket) 반응기에 넣고 교반하였다. 이때 서큘레이터(circulator)의 온도를 75℃로 설정하여 반응기의 온도를 서서히 올려준 후 75℃에서 8시간동안 교반하였다. 반응 완료를 확인한 후 결과로 수득된 반응액을 n-헥산(n-hexane) 2.4L와 메탄올 1L에 적가하여 침전시킨 후, 침전물을 여과하여 진공 건조하여 중합체(I)를 수득하였다. 이 중합체의 폴리스티렌 환산 중량평균 분자량은 14000g/mol이었으며, 각 반복단위의 몰비(l:m:n)은 1:1:1이었다.(2,2,2-trichloro-acetoxy) -3- (2,2,2-trifluoro-acetoxy) -adamantan-1-yl ester (2- 10 g of 2-methyl-acrylic acid-5- (2,2,2-trichloro-acetoxy) -3- (2,2,2-trifluoro-acetoxy) -adamantan- 1 g of 2-methyl-acrylic acid 1-methyl-cyclohexyl ester and 2 g of 2-methyl-acrylic acid 2-oxo-tetrahydro-furan- -furan-3-yl ester was dissolved in 255 g of 1,4-dioxane was added to 1 g of dimethyl azobis butyronitrile (DMAB) as an initiator The mixture was placed in a jacket reactor and stirred. At this time, the temperature of the circulator was set at 75 ° C, the temperature of the reactor was gradually increased, and the mixture was stirred at 75 ° C for 8 hours. After completion of the reaction was confirmed, the resulting reaction solution was added dropwise to 2.4 L of n-hexane and 1 L of methanol to precipitate the precipitate, and the precipitate was filtered and dried in vacuo to obtain polymer (I). The polystyrene reduced weight average molecular weight of this polymer was 14000 g / mol, and the molar ratio (1: m: n) of each repeating unit was 1: 1: 1.

Figure pat00052
Figure pat00052

중합체의 합성예 2Synthesis Example 2 of Polymer

상기 중합체의 합성예 1에서 2-메틸-아크릴산 1-메틸-사이클로헥실 에스터 대신에 1-(2-아이소프로필-아다만탄-2-일)-3-메틸-부트-3-엔-2-원(1-(2-isopropyl-adamantan-2-yl)-3-methyl-but-3-en-2-one), 그리고 2-메틸-아크릴산 2-옥소-테트라하이드로-퓨란-3-일 에스터(2-methyl-acrylic acid 2-oxo-tetrahydro-furan-3-yl ester) 대신에 2-메틸-아크릴산 5-옥소-4-옥사-트리사이클로[4.2.1.03,7]논-2-일 에스터(2-methyl-acrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo[4.2.1.03,7]non-2-yl ester)를 사용하는 것을 제외하고는, 상기 중합체의 합성예 1에서와 동일한 방법으로 실시하여 중합체(II)를 수득하였다. 이 중합체의 폴리스티렌 환산 중량평균 분자량은 13,000g/mol이었으며, 각 반복단위의 몰비(l:m:n)은 1:1:1이었다.Synthesis of the polymer was carried out in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 1- (2-isopropyl-adamantan-2-yl) -3-methyl- 2-yl) -3-methyl-but-3-en-2-one and 2-methyl-acryloylic acid 2-oxo-tetrahydro-furan- Methyl-acrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.03,7] non-2-yl ester instead of 2-methyl-acrylic acid 2-oxo-tetrahydro- furan- (2-methyl-acrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.03,7] non-2-yl ester) To give polymer (II). The weight average molecular weight of the polymer in terms of polystyrene was 13,000 g / mol, and the molar ratio (1: m: n) of each repeating unit was 1: 1: 1.

Figure pat00053

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중합체의 합성예 3Synthesis Example 3 of Polymer

벤조산 3-(2-메틸-아크릴로일옥시)-5-(2,2,2,-트리플루오로-아세톡시)-아다만탄-1-일 에스터(Benzoic acid 3-(2-methyl-acryloyloxy)-5-(2,2,2-trifluoro-acetoxy)-adamantan-1-yl ester) 10g, 2-메틸-아크릴산 1-아이소프로필-사이클로헥실 에스터(2-methyl-acrylic acid 1-isopropyl-cyclohexyl ester) 2g 및 2-메틸-아크릴산 2-옥소-테트라하이드로-퓨란-3-일 에스터(2-methyl-acrylic acid 2-oxo-tetrahydro-furan-3-yl ester) 17g을 1,4-디옥산(1,4-dioxane) 270g에 용해시켜 제조한 용액을, 개시제로서 디메틸아조비스부티로니트릴(dimethyl azobis butyronitrile, DMAB) 1.2g과 함께 자켓(jacket) 반응기에 넣고 교반하였다. 이때 서큘레이터(circulator)의 온도를 75℃로 설정하여 반응기의 온도를 서서히 올려준 후 75℃에서 7시간동안 교반하였다. 반응이 완료된 것을 확인한 후 결과로 수득된 반응액을 n-헥산(n-hexane) 2.5L와 메탄올 1L에 적가하여 침전시키고, 침전물을 여과하고, 진공 건조하여 중합체(Ⅲ)를 수득하였다. 이 중합체의 폴리스티렌 환산 중량평균 분자량은 9500g/mol이었으며, 각 반복단위의 몰비(l:m:n)은 1:1:1이었다.Benzoic acid 3- (2-methyl-acryloyloxy) -5- (2,2,2, -trifluoro-acetoxy) -adamantan- 1- yl ester (Benzoic acid 3- acryloyloxy-5- (2,2,2-trifluoro-acetoxy) -adamantan-1-yl ester), 10 g of 2-methyl- acrylic acid 1-isopropyl-cyclohexyl ester, cyclohexyl ester) and 17 g of 2-methyl-acrylic acid 2-methyl-acrylic acid 2-oxo-tetrahydro-furan-3- (1,4-dioxane) was added to a jacket reactor together with 1.2 g of dimethyl azobis butyronitrile (DMAB) as an initiator and stirred. At this time, the temperature of the circulator was set at 75 ° C, the temperature of the reactor was gradually increased, and the mixture was stirred at 75 ° C for 7 hours. After confirming that the reaction was completed, the resulting reaction solution was added dropwise to 2.5 L of n-hexane and 1 L of methanol and precipitated. The precipitate was filtered and vacuum dried to obtain polymer (III). The polystyrene reduced weight average molecular weight of this polymer was 9500 g / mol, and the molar ratio (1: m: n) of each repeating unit was 1: 1: 1.

Figure pat00054

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중합체 합성예 4Polymer Synthesis Example 4

상기 중합체의 합성예 3에서 2-메틸-아크릴산 1-아이소프로필-사이클로헥실 에스터 대신에 1-(2-아이소프로필-아다만탄-2-일)-3-메틸-부트-3-엔-2-원(1-(2-isopropyl-adamantan-2-yl)-3-methyl-but-3-en-2-one) 그리고, 2-메틸-아크릴산 2-옥소-테트라하이드로-퓨란-3-일 에스터 대신에 2-메틸-아크릴산 5-옥소-4-옥사-트리사이클로[4.2.1.03,7]논-2-일 에스터(2-methyl-acrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo[4.2.1.03,7]non-2-yl ester)를 사용하는 것을 제외하고는 상기 중합체의 합성예 3에서와 동일한 방법으로 실시하여 중합체(Ⅳ)를 수득하였다. 이 중합체의 폴리스티렌 환산 중량평균 분자량은 10,000g/mol이었으며, 각 반복단위의 몰비(l:m:n)은 1:1:1이었다.Synthesis of the polymer was carried out in the same manner as in Synthesis Example 3 except that 1- (2-isopropyl-adamantan-2-yl) -3-methyl- 2-yl) -3-methyl-but-3-en-2-one and 2-methyl-acryloylic acid 2-oxo-tetrahydro-furan- Methyl-acrylic acid 5-oxo-4-oxa-tricyclo [4.2.1.03,7] non-2-yl ester instead of 2-methyl- 1.03,7] non-2-yl ester) was used as the polymer (IV). The weight average molecular weight of the polymer in terms of polystyrene was 10,000 g / mol, and the molar ratio (l: m: n) of each repeating unit was 1: 1: 1.

Figure pat00055

Figure pat00055

[시험예 1: 첨가제의 소수성 평가][Test Example 1: Evaluation of hydrophobicity of additives]

상기 중합체 합성예 1 및 3에서 합성한 중합체(I 또는 III) 1.0g을 4-메틸 펜탄올(4-methyl pentanol) 20g에 각각 용해시킨 후, 0.2 마이크로미터 크기의 폴리프로필렌 필터로 여과하여 레지스트를 제조하였다. 상기에서 제조된 레지스트를 실리콘 기판 상에 스핀 코팅한 후, 100℃에서 60초간 베이킹하여 50nm 막 두께의 레지스트막을 형성하였다.1.0 g of the polymer (I or III) synthesized in Polymer Synthesis Examples 1 and 3 was dissolved in 20 g of 4-methyl pentanol, and the solution was filtered with a 0.2-micrometer polypropylene filter to remove the resist . The resist prepared above was spin-coated on a silicon substrate, and then baked at 100 DEG C for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 50 nm.

형성된 레지스트막에 대해 표면 정적 접촉각 측정기를 이용하여, 현상 전 후 표면 정적 접촉각을 측정하였다. 상세하게는 상기 레지스트막을 형성한 실리콘 기판을 수평으로 유지하고, 그 위에 50㎕의 순수한 물을 적하하여 물방울을 형성한 후, 실리콘 기판을 서서히 기울여 물방울이 전락하기 시작하는 실리콘 기판의 전락각을 측정하고, 또한 상기 레지스트막이 형성된 실리콘 기판에 대해 2.38중량% TMAH 현상액으로 60초간 현상을 행한 후 상기와 동일한 방법으로 현상 후 정적 접촉각을 측정하였다.The formed resist film was measured for surface static contact angle before and after development using a surface static contact angle meter. Specifically, the silicon substrate on which the resist film is formed is held horizontally, and 50 占 퐇 of pure water is dropped thereon to form water droplets. Thereafter, the silicon substrate is gradually tilted to measure the angle of inclination of the silicon substrate , And the silicon substrate on which the resist film was formed was developed with 2.38 wt% TMAH developer for 60 seconds, and then the static contact angle after development was measured in the same manner as above.

또한, 참조 비교를 위해 종래 레지스트 첨가제로 사용되는 하기 화학식 19 및 20의 화합물을 이용하여, 상기와 동일한 방법으로 실시하여 현상 전후 표면 정적 접촉각을 측정하였다.Further, for the purpose of comparison, the static contact angle before and after the development was measured by the same method as above using the compounds of the following formulas (19) and (20) used as conventional resist additives.

[화학식 19][Chemical Formula 19]

Figure pat00056
Figure pat00056

상기 식에서 각 반복단위의 몰비 l:m:n은 1:1:1이다.In the above formula, the molar ratio l: m: n of each repeating unit is 1: 1: 1.

[화학식 20][Chemical Formula 20]

Figure pat00057
Figure pat00057

상기 식에서 각 반복단위의 몰비 l:m:n은 1:1:1이다.In the above formula, the molar ratio l: m: n of each repeating unit is 1: 1: 1.

그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.The results are shown in Table 1 below.

첨가제 중합체Additive polymer 화학식 19의 화합물The compound of formula 19 화학식 20의 화합물The compound of formula 20 중합체의 합성예 1Synthesis Example 1 of Polymer 중합체의 합성예 3Synthesis Example 3 of Polymer 현상 전
정전 접촉각(°)
Before development
Electrostatic contact angle (°)
9292 9797 9292 9191
현상 후
정전 접촉각(°)
After development
Electrostatic contact angle (°)
5656 4242 4242 4343
접촉각 차이(°)Contact angle difference (°) 3636 5555 5050 4848

상기 표 1을 참조하면, 염기 민감성 기를 두개씩 포함하는 화학식 20의 화합물, 그리고 중합체의 합성예 1 및 2에서 제조한 화합물은 염기 민감성 기를 하나만 포함하는 화학식 19의 화합물에 비해 큰 극성 변화를 나타내었다. 그러나, 염기 민감성 기로서 트리플루오로아세틸기와 같이 불소원자를 포함하는 염기 민감성 기를 2개 포함하는 상기 화학식 20의 화합물은 트리플루오로아세틸기가 염기 민감성 작용기인 동시에 불소 원자의 함유로 인해 소수성을 증가시키는 역할을 하기 때문에, 현상 전 레지스트 표면의 소수성이 너무 강하여, 그에 따른 결함 발생이 쉬워 오히려 패턴 프로파일에 악영향을 미칠 수 있다. 이에 반해 본 발명에 따른 중합체의 합성예 1 및 2에서 제조된 화합물(I 및 III)들은 불소원자를 포함하여 소수성에 영향을 미치는 염기 민감성 작용기와 소수성에 영향을 미치지 않는 염기 민감성 작용기를 1:1로 포함함으로써 레지스트의 표면은 종래의 극성 전환가능 첨가제, 즉 상기 화학식 19의 화합물 수준의 소수성을 나타내는 반면, 염기 민감성 기가 2개가 되기 때문에 현상 전후 극성 차이는 2배에 가깝게 증가하였다.
Referring to Table 1 above, the compound of Formula 20 containing two base-sensitive groups and the compound prepared in Synthesis Examples 1 and 2 of Polymer showed a large polarity change compared to the compound of Formula 19 containing only one base-sensitive group. However, the compound of Formula 20, which contains two base-sensitive groups including a fluorine atom, such as a trifluoroacetyl group as a base-sensitive group, is a compound in which the trifluoroacetyl group is a base-sensitive functional group and increases hydrophobicity due to the content of fluorine atoms , The hydrophobicity of the surface of the resist before development is too strong, and accordingly, defects are easily generated, which may adversely affect the pattern profile. On the contrary, the compounds (I and III) prepared in Synthesis Examples 1 and 2 of the polymer according to the present invention contain a base-sensitive functional group that affects hydrophobicity and a base-sensitive functional group that does not affect hydrophobicity , The surface of the resist shows a hydrophobicity at the level of the conventional polarity changeable additive, that is, the compound of the above formula (19), while the polarity difference before and after the development is nearly doubled because of the presence of two base-sensitive groups.

[시험예 2: 레지스트막 형성 및 제조된 레지스트막의 특성 측정][Test Example 2: Formation of resist film and measurement of properties of the prepared resist film]

(실시예 1 내지 4)(Examples 1 to 4)

하기 화학식 21로 표시되는 레지스트 중합체(Mw: 8,500g/mol, Mw/Mn: 1.75, 각 반복단위의 몰비(x:y:z:w)는 1:1:1:1임) 5g, 상기 중합체 합성예 1 내지 4에서 합성한 첨가제 중합체 각각 0.5g, 하기 화학식 22로 표시되는 광산발생제 0.31g 및 억제제로서 트리이소프로판올 아민(triisopropanol amine) 0.07g을 80g의 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트(propyleneglycol monoethyl ether acetate, PGMEA)에 용해시킨 후, 0.2㎛ 크기의 폴리프로필렌 필터로 여과하여 포토레지스트막 형성용 조성물을 제조하였다.5 g of a resist polymer (Mw: 8,500 g / mol, Mw / Mn: 1.75, molar ratio of each repeating unit (x: y: z: w) of 1: 1: 1: 1) 0.5 g of each of the additive polymers synthesized in Synthesis Examples 1 to 4, 0.31 g of the photoacid generator represented by the following Chemical Formula 22 and 0.07 g of triisopropanol amine as an inhibitor were dissolved in 80 g of propyleneglycol monoethyl ether acetate, PGMEA), and then filtered through a polypropylene filter having a size of 0.2 mu m to prepare a composition for forming a photoresist film.

[화학식 21][Chemical Formula 21]

Figure pat00058
Figure pat00058

[화학식 22][Chemical Formula 22]

Figure pat00059
Figure pat00059

실리콘 기판 상에, 막 두께 90nm의 반사 방지막(BARC)을 형성하고, 상기 반사 방지막을 형성한 기판상에 상기에서 제조한 포토레지스트막 형성용 조성물을 도포한 후, 110℃에서 60초간 베이킹하여 막 두께 120nm의 포토레지스트막을 형성하였다. An antireflection film (BARC) having a film thickness of 90 nm was formed on a silicon substrate. The composition for forming a photoresist film was coated on the substrate having the antireflection film formed thereon and baked at 110 DEG C for 60 seconds, A photoresist film having a thickness of 120 nm was formed.

다음으로 액침 노광을 재현하기 위해서 노광 후의 막에 대하여 순수한 물 린스를 5 분간 행하였다. 즉, 니콘 제조 ArF 스캐너 306C(NA=0.78, 6% 하프톤 마스크)로 노광하고 순수한 물을 가하면서 5분간 린스를 행하며, 110℃에서 60초간 노광후 PEB를 행하고, 2.38중량% TMAH 현상액으로 60초간 현상을 행하였다.Next, in order to reproduce the liquid immersion exposure, a pure water rinse was performed on the film after the exposure for 5 minutes. That is, exposure was performed with an ArF scanner 306C (NA = 0.78, 6% halftone mask) manufactured by Nikon Corporation, rinsing was performed for 5 minutes while pure water was added, PEB was performed after exposure at 110 캜 for 60 seconds, A short-time development was carried out.

형성된 패턴에 대해 관찰 결과, 표면 결합없이 우수한 패턴 형성성을 갖는 미세 패턴이 형성되었음을 확인하였다.As a result of observing the formed pattern, it was confirmed that a fine pattern having good pattern forming property without surface bonding was formed.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, Of the right.

Claims (17)

하기 화학식 1의 구조를 갖는 아크릴계 단량체:
[화학식1]
Figure pat00060

상기 화학식 1에서,
R은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,
X는 하기 화학식 2의 작용기 및 적어도 하나의 하기 화학식 3의 작용기를 포함하는 탄소수 3 내지 30의 분지형 또는 환형 탄화수소기이며,
[화학식 2]
Figure pat00061

[화학식 3]
Figure pat00062

상기 화학식 2 및 3에서,
Y는 불소 원자를 포함하는 염기 민감성 기(base liable group)이고, 그리고
Z는 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기이다.
An acrylic monomer having a structure represented by the following formula (1):
[Chemical Formula 1]
Figure pat00060

In Formula 1,
R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
X is a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms containing a functional group of the following formula (2) and at least one functional group of the following formula (3)
(2)
Figure pat00061

(3)
Figure pat00062

In the above Formulas 2 and 3,
Y is a base liable group containing a fluorine atom, and
Z is a base-sensitive group not containing a fluorine atom.
제1항에 있어서,
상기 불소원자를 포함하는 염기 민감성 기는 트리플루오로아세틸기, 펜타플루오로에틸카르보닐기 및 헵타플루오로프로필카르보닐기로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기는 트리클로로아세틸기, 페닐카르보닐기, 메톡시카보닐기 및 t-부틸카르보닐기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 아크릴계 단량체.
The method according to claim 1,
The fluorine atom-containing base-sensitive group is selected from the group consisting of a trifluoroacetyl group, a pentafluoroethylcarbonyl group and a heptafluoropropylcarbonyl group,
Wherein the fluorine atom-free base-sensitive group is selected from the group consisting of a trichloroacetyl group, a phenylcarbonyl group, a methoxycarbonyl group, and a t-butylcarbonyl group.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1의 아크릴계 단량체는 하기 화학식 1a 또는 1b의 구조를 갖는 화합물인 아크릴계 단량체.
[화학식 1a]
Figure pat00063

[화학식 1b]
Figure pat00064
The method according to claim 1,
The acrylic monomer of the formula (1) is a compound having the structure of the following formula (1a) or (1b).
[Formula 1a]
Figure pat00063

[Chemical Formula 1b]
Figure pat00064
제1항에 따른 아크릴계 단량체로부터 유도된 반복단위를 포함하는 레지스트 첨가제용 중합체.A polymer for a resist additive comprising a repeating unit derived from the acrylic monomer according to claim 1. 제4항에 있어서,
상기 중합체는 하기 화학식 5로 표시되는 반복단위를 더 포함하는 것인 레지스트 첨가제용 중합체:
[화학식 5]
Figure pat00065

상기 식에서,
R1은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고, 그리고
R2는 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이다.
5. The method of claim 4,
Wherein the polymer further comprises a repeating unit represented by the following formula (5): &lt; EMI ID =
[Chemical Formula 5]
Figure pat00065

In this formula,
R 1 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and
R 2 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A heteroaryl group, and combinations thereof.
제4항에 있어서,
상기 중합체는 하기 화학식 6의 구조를 갖는 것인 레지스트 첨가제용 중합체:
[화학식 6]
Figure pat00066

상기 화학식 6에서,
R은 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,
X는 하기 화학식 2의 작용기 및 적어도 하나의 하기 화학식 3의 작용기를 포함하는 탄소수 3 내지 30의 분지형 또는 환형 탄화수소기이며,
[화학식 2]
Figure pat00067

[화학식 3]
Figure pat00068

(상기 화학식 2 및 3에서, Y는 불소 원자를 포함하는 염기 민감성 기이고, 그리고 Z는 불소 원자를 포함하지 않는 염기 민감성 기이다)
R11 및 R12는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고,
R21 및 R22는 각각 독립적으로 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며, 그리고
l, m 및 n은 각각 주쇄 내에 반복단위의 몰비를 나타내는 수로서 l+m+n=1이고, 0<l/(l+m+n)≤0.99, 0≤m/(l+m+n) ≤0.99, 0<n/(l+m+n)≤0.99이다.
5. The method of claim 4,
Wherein the polymer has a structure represented by the following formula (6): < EMI ID =
[Chemical Formula 6]
Figure pat00066

In Formula 6,
R is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
X is a branched or cyclic hydrocarbon group having 3 to 30 carbon atoms containing a functional group of the following formula (2) and at least one functional group of the following formula (3)
(2)
Figure pat00067

(3)
Figure pat00068

(In the above formulas 2 and 3, Y is a base-sensitive group containing a fluorine atom, and Z is a base-sensitive group not containing a fluorine atom)
R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms,
R 21 and R 22 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkyl group having 2 to 30 carbon atoms, A heteroaryl group having 5 to 30 carbon atoms, and a combination thereof; and
1, m and n each represent a number representing the molar ratio of the repeating units in the main chain, and 1 + m + n = 1 and 0 <1 / (l + m + n) ) &Lt; / = 0.99, 0 &lt; n / (l + m + n)
제6항에 있어서,
상기 R21
Figure pat00069
,
Figure pat00070
Figure pat00071
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb 및 Rc는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화되거나 또는 불포화된, 탄화수소 고리 또는 헤테로사이클 고리를 형성할 수 있으며, Rd는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, p는 0 내지 3의 정수이고, q는 0 내지 10의 정수이며, 그리고
R22
Figure pat00072
또는
Figure pat00073
이며, 이때 Re 및 Rf는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나 서로 연결되어 포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며, r 및 s는 각각 독립적으로 0 내지 5의 정수이다)인 레지스트 첨가제용 중합체.
The method according to claim 6,
The R &lt; 21 &
Figure pat00069
,
Figure pat00070
And
Figure pat00071
Wherein Ra, Rb and Rc are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) cycloalkyl group, a hydroxyalkyl group , An alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) having 1 to 10 carbon atoms, a carboxy group having 3 to 18 carbon atoms, To 30, or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated, saturated or unsaturated hydrocarbon ring or heterocyclic ring having 3 to 30 carbon atoms, and Rd is a group selected from the group consisting of 1 to 10 carbon atoms Alkyl group, p is an integer of 0 to 3, q is an integer of 0 to 10, and
R 22 is
Figure pat00072
or
Figure pat00073
, Wherein Re and Rf are each independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or may be connected to each other to form a saturated hydrocarbon ring, and r and s are each independently an integer of 0 to 5.
제6항에 있어서,
상기 R21은 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, 1-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 7a 내지 7j로 이루어진 군에서 선택되고,
Figure pat00074

상기 화학식 7a 내지 7j에서, R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기 및 탄소수 3 내지 18의 시클로알킬실릴기로 이루어진 군에서 선택되고, a및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g 및 i는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이며, 그리고
상기 R22는 하기 화학식 10a 또는 10b의 구조를 갖는 것인 레지스트 첨가제용 중합체.
Figure pat00075
The method according to claim 6,
The R 21 is preferably a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Is selected from the group consisting of methylethyl, 1-methoxy-1-ethyl, 1-ethoxy-1-ethyl, t-butoxy- And,
Figure pat00074

In formulas (7a) to (7j), R ', R "and R'" each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, Alkylsilyl group, a and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11, c and d are each independently an integer of 0 to 9, f is an integer of 0 to 7 G and i are each independently an integer of 0 to 6, 0? C + d? 17, 0? C + f? 15, and
And R &lt; 22 &gt; has the structure of the following formula (10a) or (10b).
Figure pat00075
제4항에 있어서,
상기 중합체는 겔 투과 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 1,000 내지 20,000g/mol인 레지스트 첨가제용 중합체.
5. The method of claim 4,
Wherein the polymer has a polystyrene reduced weight average molecular weight of 1,000 to 20,000 g / mol by gel permeation chromatography.
제4항에 있어서,
상기 중합체는 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비가 1 내지 3인 것인 레지스트 첨가제용 중합체.
5. The method of claim 4,
Wherein the polymer has a ratio of a weight average molecular weight to a number average molecular weight of 1 to 3.
제4항에 있어서,
상기 중합체는 하기 화학식 11a 내지 11p 의 구조를 갖는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트 첨가제용 중합체:
Figure pat00076
Figure pat00077

상기 식에서, l, m, 및 n은 l+m+n=1이고, 0<l/(l+m+n)≤0.99, 0<m/(l+m+n)≤0.99 및 0<n/(l+m+n)≤0.99이다.
5. The method of claim 4,
Wherein the polymer is selected from the group consisting of compounds having a structure of the following formulas (11a) to (11p):
Figure pat00076
Figure pat00077

M, and n are 1 + m + n = 1 and 0 < l / (m + n) /(l+m+n)?.99.
제4항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 레지스트 첨가제용 중합체, 레지스트용 베이스 중합체, 산 발생제 및 용제를 포함하는 레지스트 조성물.12. A resist composition comprising the polymer for a resist additive according to any one of claims 4 to 11, a base polymer for a resist, an acid generator, and a solvent. 제12항에 있어서,
상기 레지스트 첨가제용 중합체는 레지스트 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 5 중량%로 포함되는 것인 레지스트 조성물.
13. The method of claim 12,
Wherein the polymer for a resist additive is contained in an amount of 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the resist composition.
제12항에 있어서,
상기 산 발생제는 하기 화학식 13 및 14로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인 것인 레지스트 조성물.
[화학식 13]
Figure pat00078

[화학식 14]
Figure pat00079

상기 화학식 13 및 14에서,
X1, X2, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알릴기, 퍼플루오로알킬기, 벤질기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 X1과 X2, 및 Y1과 Y2는 서로 결합하여 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며,
X3, X4, X5, Y3, Y4 및 Y5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 티오펜옥시기, 탄소수 1 내지 30의 티오알콕시기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시카르보닐메톡시기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며,
음이온 부분의 Z는 OSO2CF3, OSO2C4F9, OSO2C8F17, N(CF3)2, N(C2F5)2, N(C4F9)2, C(CF3)3, C(C2F5)3, C(C4F9)3, 또는 하기 화학식 15로 표시되는 작용기이다.
[화학식 15]
Figure pat00080

(상기 화학식 15에서,
V1 및 V2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고,
W1은 -(C=O)- 또는 -(SO2)-이고,
W2는 탄소수 1 내지 10의 알칸디일기이며,
W3은 탄소수 3 내지 30의 시클로알칸디일기, 탄소수 6 내지 30의 아릴렌기, 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로사이클로알킬렌기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
W4는 수소원자, 할로겐기, 탄소수 1내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 1내지 10의 알콕시기, 탄소수 1내지 10의 할로알킬기, (탄소수 1내지 10의 알킬)티오기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, (탄소수 6 내지 30의 아릴)옥시기, (탄소수 6 내지 30의 아릴)티오기, 탄소수 5 내지 30의 헤테로사이클기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며,
o는 0 내지1의 정수이고, 그리고
p은 0 내지 2의 정수이다)
13. The method of claim 12,
Wherein the acid generator is at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following formulas (13) and (14).
[Chemical Formula 13]
Figure pat00078

[Chemical Formula 14]
Figure pat00079

In the above formulas 13 and 14,
X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, a perfluoroalkyl group, a benzyl group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, And X 1 and X 2 and Y 1 and Y 2 may combine with each other to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms,
X 3 , X 4 , X 5 , Y 3 , Y 4 and Y 5 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen group, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A thioalkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxycarbonylmethoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and combinations thereof,
Z of the anionic portion is OSO 2 CF 3, OSO 2 C 4 F 9, OSO 2 C 8 F 17, N (CF 3) 2, N (C 2 F 5) 2, N (C 4 F 9) 2, C (CF 3) 3, C ( C 2 F 5) 3, C (C 4 F 9) 3, or Is a functional group represented by the following formula (15).
[Chemical Formula 15]
Figure pat00080

(In the above formula (15)
V 1 and V 2 are each independently a halogen atom,
W 1 is - (C = O) - or - (SO 2 ) -,
W 2 is an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms,
W 3 is any one selected from the group consisting of a cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms, an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and a heterocycloalkylene group having 5 to 30 carbon atoms,
W 4 represents a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, , A cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, a heterocyclic group having 5 to 30 carbon atoms, Or a combination thereof,
o is an integer from 0 to 1, and
and p is an integer of 0 to 2)
제12항에 있어서,
상기 레지스트 조성물은 알카리 용해 억제제, 산확산 억제제, 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함하는 것인 레지스트 조성물.
13. The method of claim 12,
Wherein the resist composition further comprises an additive selected from the group consisting of an alkali dissolution inhibitor, an acid diffusion inhibitor, a surfactant, and a mixture thereof.
제12항에 따른 레지스트 조성물을 기판상에 도포하여 레지스트막을 형성하는 단계,
상기 레지스트막에 대해 가열 처리 후, 소정 패턴으로 노광하는 단계, 그리고
노광된 레지스트 패턴을 현상하는 단계
를 포함하는 레지스트 패턴 형성방법.
Applying a resist composition according to claim 12 onto a substrate to form a resist film,
Exposing the resist film to a predetermined pattern after the heat treatment, and
Developing the exposed resist pattern
And forming a resist pattern on the resist pattern.
제16항에 있어서,
상기 노광 공정은 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, 극자외 레이저, X-선 및 전자빔으로 이루어진 군에서 선택된 광원을 이용하여 실시되는 것인 레지스트 패턴 형성방법.
17. The method of claim 16,
Wherein the exposure step is carried out using a light source selected from the group consisting of KrF excimer laser, ArF excimer laser, extreme ultraviolet laser, X-ray and electron beam.
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