KR20150022679A - 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물 - Google Patents

신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20150022679A
KR20150022679A KR20140105840A KR20140105840A KR20150022679A KR 20150022679 A KR20150022679 A KR 20150022679A KR 20140105840 A KR20140105840 A KR 20140105840A KR 20140105840 A KR20140105840 A KR 20140105840A KR 20150022679 A KR20150022679 A KR 20150022679A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
arylene
composition
heteroarylene
formulas
halogen
Prior art date
Application number
KR20140105840A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101582462B1 (ko
Inventor
김명운
이상익
변태석
손승
권용희
정인경
박주현
신민철
류준성
김상태
Original Assignee
(주)디엔에프
박주현
에스케이씨 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)디엔에프, 박주현, 에스케이씨 주식회사 filed Critical (주)디엔에프
Priority to US14/913,194 priority Critical patent/US10214610B2/en
Priority to PCT/KR2014/007815 priority patent/WO2015026194A1/ko
Priority to CN201480046577.4A priority patent/CN105555829B/zh
Priority to JP2016536040A priority patent/JP6203961B2/ja
Publication of KR20150022679A publication Critical patent/KR20150022679A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101582462B1 publication Critical patent/KR101582462B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G8/00—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08G8/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D161/00—Coating compositions based on condensation polymers of aldehydes or ketones; Coating compositions based on derivatives of such polymers
    • C09D161/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C09D161/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/094—Multilayer resist systems, e.g. planarising layers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/11—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having cover layers or intermediate layers, e.g. subbing layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115—Polyfluorene; Derivatives thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/12—Copolymers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/12—Copolymers
    • C08G2261/124—Copolymers alternating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/10—Definition of the polymer structure
    • C08G2261/13—Morphological aspects
    • C08G2261/135—Cross-linked structures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/34—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/342—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms
    • C08G2261/3424—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing only carbon atoms non-conjugated, e.g. paracyclophanes or xylenes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/30—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain
    • C08G2261/34—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain
    • C08G2261/344—Monomer units or repeat units incorporating structural elements in the main chain incorporating partially-aromatic structural elements in the main chain containing heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G2261/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G2261/70—Post-treatment
    • C08G2261/76—Post-treatment crosslinking

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Drying Of Semiconductors (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Abstract

본 발명은 다용도로 사용가능한 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 중합체와 조성물은 기계적, 광학적 특성이 매우 우수한 반도체 장치 제조에 매우 유용하다.

Description

신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물{new polymer and compositions containing it}
본 발명은 신규한 중합체와 이를 포함하는 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다양한 공정에 사용가능한 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물에 관한 것이다.
집적 회로들은 하나의 칩 상에 수백만 개의 트랜지스터들, 커패시터들 및 저항들을 포함할 수 있는 복잡한 디바이스들로 발전되었고, 이러한 칩 디자인의 발전은 보다 더 빠른 회로망 및 보다 더 높은 회로 밀도를 계속적으로 요구되어 왔다.
보다 높은 회로 밀도들을 가지는 보다 더 빠른 회로들에 대한 요구는 그러한 집적 회로들을 제조하기 위해서 사용되는 재료에 그대로 반영되어 왔다.
반도체 디바이스의 소형화 및 집적화에 수반하여 패턴의 크기가 작아짐에 따라, 포토레지스트 패턴의 쓰러짐 현상을 방지하기 위해 포토레지스트 막 및 패턴의 두께가 점점 얇아지게 되었다.
그러나, 얇아진 포토레지스트 패턴을 사용하여 피식각층을 식각하는 것은 어렵다.
즉, 반도체 소자의 고집적화에 의해 리소그라피 공정으로 얻어지는 포토레지스트 패턴의 아스펙트 비(aspect ratio)가 증가하면서 후속 세정 공정 시에 포토레지스트 패턴 간의 모세관력(capillary force)이 증가하여 포토레지스트 패턴이 붕괴하는 문제가 유발되었다.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 포토레지스트막 두께를 200nm 이하로 낮추는 경우, 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 이용하는 후속 식각 공정 시에 하부 피식각층에 대한 포토레지스트 패턴의 식각 선택비를 충분히 확보할 수 없어 균일한 회로 패턴을 형성하는 것이 불가능하였다.
게다가, 단파장 광원에 적합한 포토레지스트 물질의 경우 벤젠과 같은 방향족 화합물 대신 지방족 화합물을 주성분으로 포함하기 때문에 충분한 식각 내성을 확보하기가 매우 어려웠다. 일례로, 실리콘산화막(SiO2)과 같은 절연막으로 이루어진 피식각층 등을 식각 할 때 피식각층 변형이 유발되어 반도체 소자를 제조하는 것이 거의 불가능하였다.
따라서 얇아진 포토레지스트 패턴을 사용하여 피식각층을 식각하는 것이 어려운 단점을 개선하기 위하여 반도체 기판의 피식각층과 포토레지스트사이에 식각(에칭) 내성이 강한 무기물 혹은 유기물 막질을 도입하게 되었으며, 이 막질을 하드마스크라 칭한다.
또한 하드마스크 공정은 포토레지스트 패턴을 이용하여 하드마스크를 식각하여 패터닝한 후 하드마스크의 패턴을 이용하여 피식각층을 식각하는 공정을 말한다.
일반적으로 하드마스크는, 얇은 두께로 형성되어도 하부층에 대해 충분한 선택비를 얻을 수 있기 때문에 형성되는 포토레지스트막의 코팅 두께에 제약을 받지 않는다.
하지만, 상기 하드마스크 공정은 포토레지스트 코팅 공정과 다른 별도의 증착 장비를 필요로 할 뿐만 아니라 복잡한 공정 단계를 수행하기 때문에 증착 효율이 낮아, 생산량(throughput)이 감소하고 제조비용이 증가하는 등의 문제점을 가지고 있다.
따라서, 종래의 하드마스크 공정의 단순화 및 공정비용 절감 효과를 개선하기 위하여, 포토레지스트 코팅 공정과 동일한 용액공정에 의해 형성이 가능하고, 포토레지스트에 대해 우수한 식각 선택비 등의 우수한 특성을 가지는 하드마스크 조성물의 개발이 요구된다.
한국공개특허공보 제 2012-0082829호
본 발명은 하드마스크 뿐만 아니라 갭필 또는 더블 패터닝등의 다양한 공정에 사용가능한 신규한 중합체를 제공한다.
또한 본 발명은 본 발명의 신규한 중합체를 포함하는 조성물 및 이의 용도를 제공한다.
본 발명은 용액공정, 특히 스핀 코팅이 가능해 간단한 공정으로 제조가 가능하며 우수한 식각 선택비를 갖는 신규한 중합체를 제공하는 것으로, 본 발명의 중합체는 하기 화학식 1 또는 2로 표시된다.
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
[상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
A 또는 B는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴렌 또는 (C3-C20)헤테로아릴렌이며;
C는 (C1-C20)알킬렌 또는 (C6-C20)아릴렌이며;
상기 A 또는 B의 아릴렌 및 헤테로아릴렌과 C의 아릴렌 및 알킬렌은 하이드록시, 할로겐, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C3-C20)시클로아킬, (C6-C20)아릴 및 (C3-C20)헤테로아릴로 더 치환될 수 있으며;
상기 p, q 및 r은 0 내지 5의 정수이나, p와 q는 동시에 0이 아니며;
m 및 n은 1 내지 1000의 정수이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 4로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
[화학식 4]
Figure pat00004
[화학식 3 내지 4에서,
A 또는 B는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴렌 또는 (C3-C20)헤테로아릴렌이며;
상기 A 또는 B의 아릴렌 및 헤테로아릴렌은 하이드록시, 할로겐, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C3-C20)시클로아킬, (C6-C20)아릴 및 (C3-C20)헤테로아릴로 더 치환될 수 있으며;
상기 p 및 q은 1 내지 5의 정수이며;
n은 1 내지 1000의 정수이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 내지 4에서 A 또는 B는 한정이 있는 것은 아니나, 바람직하게는 서로 독립적으로 하기 구조식에서 선택될 수 있다.
Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00007
[상기 구조식에서,
R1 내지 R4는 수소, 할로겐, 하이드록시, (C1-C20)알킬 또는 (C6-C20)아릴이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 및 상기 화학식 2에서 C는 하기 구조식에서 선택될 수 있다.
Figure pat00008
[상기 구조식에서,
R11 내지 R13은 수소, 할로겐, 하이드록시 또는 (C1-C20)알킬이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 및 상기 화학식 2에서 A는 바람직하게는
Figure pat00009
이며, B는
Figure pat00010
이며, C는
Figure pat00011
일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 화학식 1 또는 상기 화학식 2로 표시되는 중합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 가교제 및 산 촉매를 더 포함할 수 있으며, 구체적으로 본 발명의 조성물은 중합체 1 내지 40중량%, 가교제 0.1 내지 40중량%, 산 촉매 0.001 내지 10중량% 및 잔량의 용매를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물에서 가교제는 멜라민 수지, 아미노 수지, 글리콜루릴 화합물 및 비스에폭시 화합물로 이루어진 군에서 하나이상 선택되는 것일 수 있으며, 산 촉매는 p-톨루엔 술폰산 모노 하이드레이트(p-toluenesulfonic acid mono hydrate), 피리딘 p-톨루엔술폰산(Pyridine p-toluenesulfonic acid), p-톨루엔술폰산 트리에틸아민 염(p-toluenesolfonic acid triethylamine salt)과 같은 p-톨루엔술폰산 아민 염으로 이루어지는 화합물 혹은 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디엔온, 벤조인 토실레이트, 2-니트로벤질 토실레이트로 이루어진 군에서 하나이상 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 조성물의 용도는 제한이 있는 것은 아니나 바람직하게는 갭필, 더블 패터닝 또는 하드마스크용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 중합체와 조성물은 간단한 공정으로 제조가 가능하며, 하드마스크뿐만 아니라 갭필 또는 더블패터닝 등의 다양한 용도에 사용가능하다.
또한 본 발명의 중합체와 조성물은 우수한 식각 선택비를 가져 우수한 반도체 장치의 생산이 가능하다.
또한 본 발명의 중합체와 조성물은 용액공정이 가능하여 간단한 공정으로 생산비용을 절감할 수 있으며, 대량생산도 가능하다.
도 1은 실시예 4와 5의 조성물로 형성한 카본박막의 내열성 측정결과(TG/DTA)를 나타낸 도면이다.
도 2는 실시예 4에서 제조된 중합체로 형성된 카본박막의 원소분석(AES depth) 결과를 나타낸 도면이다.
도 3은 실시예 4에서 제조된 중합체로 형성된 카본박막의 Outgas 질량분석(QMS)결과를 나타낸 도면이다.
본 발명은 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 열안정성, 식각 선택비 등의 우수한 특성을 갖는 신규한 중합체를 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00012
[화학식 2]
Figure pat00013
A 또는 B는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴렌 또는 (C3-C20)헤테로아릴렌이며;
C는 (C1-C20)알킬렌 또는 (C6-C20)아릴렌이며;
상기 A 또는 B의 아릴렌 및 헤테로아릴렌과 C의 아릴렌 및 알킬렌은 하이드록시, 할로겐, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C3-C20)시클로아킬, (C6-C20)아릴 및 (C3-C20)헤테로아릴로 더 치환될 수 있으며;
상기 p, q 및 r은 0 내지 5의 정수이나, p와 q는 동시에 0이 아니며;
m 및 n은 1 내지 1000의 정수이다.]
본 발명의 중합체는 아릴 또는 헤테로아릴의 방향족고리를 적어도 두 개이상 포함하고 있어, 광학적 특성과 기계적 특성이 우수하다.
구체적으로 본 발명의 중합체는 아릴 또는 헤테로아릴의 방향족고리를 적어도 두 개이상 포함하고 있으며, 이중 반드시 하나가 페닐렌이 치환된 메틸렌을 포함하고 있어, 우수한 식각선택비, 기계적 특성, 광학적 특성 및 높은 용해도를 가져 용액공정에도 적용이 가능한 우수한 특성을 가진다.
본 발명에 기재된 「알킬」, 「알콕시」 및 그 외 「알킬」부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함한다. 또한 본 발명에 기재된 「아릴」은 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 각 고리에 적절하게는 4 내지 7개, 바람직하게는 5 또는 6개의 고리원자를 포함하는 단일 또는 융합고리계를 포함하며, 다수개의 아릴이 단일결합으로 연결되어 있는 형태까지 포함한다. 구체적인 예로 페닐, 나프틸, 비페닐, 안트릴, 인데닐(indenyl), 플루오레닐, 9,9-디페닐-9H-플루오렌등을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 즉, 본 발명에 기재된 9,9-디페닐-9H-플루오렌에서 두개의 수소 제거에 의해서 유도된
Figure pat00014
도 아릴렌에 해당된다. 본 발명에 기재된 「헤테로아릴」은 방향족 고리 골격 원자로서 B, N, O, S, P(=O), Si 및 P로부터 선택되는 1 내지 4개의 헤테로원자를 포함하고, 나머지 방향족 고리 골격 원자가 탄소인 아릴 그룹을 의미하는 것으로, 5 내지 6원 단환 헤테로아릴, 및 하나 이상의 벤젠환과 축합된 다환식 헤테로아릴이며, 부분적으로 포화될 수도 있다. 또한, 본 발명에서의 헤테로아릴은 하나 이상의 헤테로아릴이 단일결합으로 연결된 형태도 포함한다.
바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 4로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00015
[화학식 4]
Figure pat00016
[화학식 3 내지 4에서,
A 또는 B는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴렌 또는 (C3-C20)헤테로아릴렌이며;
상기 A 또는 B의 아릴렌 및 헤테로아릴렌은 하이드록시, 할로겐, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C3-C20)시클로아킬, (C6-C20)아릴 및 (C3-C20)헤테로아릴로 더 치환될 수 있으며;
상기 p 및 q은 1 내지 5의 정수이며;
n은 1 내지 1000의 정수이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 내지 4에서 효과가 우수한 측면에서 화학식 2가 보다 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 내지 4에서 A 또는 B는 서로 독립적으로 하기 구조식에서 선택될 수 있으며, 이에 한정이 있는 것은 아니다.
Figure pat00017
Figure pat00018
Figure pat00019
[상기 구조식에서,
R1 내지 R4는 수소, 할로겐, 하이드록시, (C1-C20)알킬 또는 (C6-C20)아릴이다.]
상기 화학식 1 내지 4에서 A 또는 B는 바람직하게는 서로 독립적으로 하기 구조식에서 선택될 수 있다.
Figure pat00020
[상기 구조식에서,
R1 내지 R4는 수소, 할로겐, 하이드록시, (C1-C20)알킬 또는 (C6-C20)아릴이다.]
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 및 화학식 2에서 C는 하기 구조식에서 선택될 수 있다.
Figure pat00021
[상기 구조식에서,
R11 내지 R13은 수소, 할로겐, 하이드록시 또는 (C1-C20)알킬이다.]
바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 및 화학식 2에서 C는 하기 구조식에서 선택될 수 있다.
Figure pat00022
[상기 구조식에서,
R11 내지 R12는 수소, 할로겐, 하이드록시 또는 (C1-C20)알킬이다.]
식각선택비가 우수한 측면에서 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 및 화학식 2에서 A 및 B는 서로 독립적으로 하기 구조식에서 선택될 수 있으며,
Figure pat00023
[상기 구조식에서,
R1 내지 R4는 수소, 할로겐, 하이드록시, (C1-C20)알킬 또는 (C6-C20)아릴이다.]
상기 화학식 1 및 화학식 2에서 C는 하기 구조에서 선택될 경우의 조합이 바람직하다.
Figure pat00024
[상기 구조식에서,
R11 내지 R12는 수소, 할로겐, 하이드록시 또는 (C1-C20)알킬이다.]
보다 바람직하게는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 1 및 화학식 2에서 A는
Figure pat00025
이며, B는
Figure pat00026
이며, C는
Figure pat00027
일 수 있다.
또한 본 발명은 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 중합체를 포함하는 조성물을 제공한다.
본 발명의 조성물은 본 발명의 상기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 중합체를 포함하고 있어, 기계적, 광학적 특성이 우수할 뿐만 아니라 용해도가 높아 용액공정에도 적용이 가능해 저비용으로 대량생산이 가능하다.
또한 본 발명의 조성물은 하드마스크용뿐만 아니라, 갭필이나 더블패터닝에도 사용가능해 다양한 용도로 적용할 수 있는 장점이 있으며, 고온에서 하드마스크등의 막을 제조할 시 별도의 가교제를 사용하지 않아도 가교가 가능해 높은 순도의 막을 저비용으로 얻을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 가교제 및 산 촉매를 더 포함할 수 있으며, 온도에 따라 가교제와 산 촉매를 포함하지 않을 수도 있다.
구체적으로 고온(300 ~ 500℃)에서 막제조 시 가교제와 산 촉매를 포함하지 않을 수도 있어, 저비용으로 고순도의 막을 제조할 수 있으며, 저온(200 ~ 300℃)에서 제조시 가교제와 산 촉매를 포함하여 제조될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물은 중합체 1 내지 40중량%, 가교제 0.1% 내지 40중량%, 산 촉매 0.001% 내지 10중량% 및 잔량의 용매를 포함할 수 있으며, 바람직하게는 중합체 1 내지 20중량%, 가교제 0.1 내지 20중량%, 산촉매 0.001 내지 5중량% 및 잔량의 용매를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 용매는 한정이 있는 것은 아니나, 일례로 테트라히드로나프탈렌, 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르(PGME), 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트(PGMEA), 시클로헥사논, 에틸락테이트, 프로필렌 글리콜 n-프로필 에테르, 디메틸 포름아미드(DMF), 감마-부티로락톤, 에톡시 에탄올, 메톡시 에탄올, 메틸3-메톡시프로피오네이트(MMP), 및 에틸3-에톡시프로피오네이트(EEP)로 이루어진 그룹으로부터 선택된 1종 이상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 조성물에서 가교제는 멜라민 수지, 아미노 수지, 글리콜루릴 화합물 및 비스에폭시 화합물로 이루어진 군에서 하나이상 선택되는 것일 수 있으며, 구체적인 일례로, N-메톡시메틸-멜라민 수지, N-부톡시메틸-멜라민 수지, 테트라메톡시메틸글리코우릴, 테트라부톡시메틸글리코우릴 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 산 촉매는 p-톨루엔 술폰산 모노 하이드레이트(p-toluenesulfonic acid mono hydrate), 피리디니움 p-톨루엔술포네이트(Pyridinium p-toluenesulfonate), 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디엔온, 벤조인 토실레이트, 2-니트로벤질 토실레이트로 이루어진 군에서 하나이상 선택되는 것일 수 있다.
본 발명의 조성물의 용도는 제한이 있는 것은 아니나 바람직하게는 갭필, 더블 패터닝 또는 하드마스크용으로 사용될 수 있다.
본 발명의 조성물을 이용하여 제조되는 하드마스크막은 당업자에게 통상적인 방법으로 형성시킬 수 있으며, 바람직하게는 스핀코팅으로 형성시킬 수 있고, 통상적인 방법으로 형성된 하드마스크막은 베이킹하여 가교시킬 수 있으며, 베이킹의 방법에서 온도등의 조건은 통상적인 방법으로 가능한 방법이면 모두 가능하다.
이하 본 발명의 구체적인 실시예를 들어 설명하나, 이는 본 발명의 권리범위를 한정하고자 하는 것이 아니다.
[실시예 1] 화합물 (1) 합성
Figure pat00028
플라스크에 증류장치를 설치 후 9,9-비스(4-하이드록시 페닐)플루오렌 150g과 벤즈알데히드 45g, 산촉매인 톨루엔설폰산모노하이드레이트 6.3g을 투입 후 테트라히드로나프탈렌 300mL, 톨루엔 30mL를 투입한 후 교반하여 용해시켰다. 140℃에서 가열하여 9시간 동안 반응시킨 후 침전을 위해 에틸아세테이트 300mL를 투입하여 묽힌 반응혼합용액을 헥산/이소프로필알콜 혼합 용액( 7L/ 3L)에 침전시켰다. 침전된 화합물을 필터하여 헥산으로 세척 후 진공 건조 시켰다. 건조된 화합물은 GPC를 통해 중량평균분자량이 5,000임을 확인하였다.
[실시예 2] 화합물 (2) 합성
Figure pat00029
플라스크에 증류장치를 설치 후 4-페닐페놀 150g과 벤즈알데히드 94g, 산 촉매인 톨루엔설폰산모노하이드레이트 6.3g을 투입 후 테트라히드로나프탈렌 300mL, 톨루엔 30mL를 투입한 후 교반하여 용해시켰다. 140℃에서 가열하여 9시간 동안 반응시킨 후 침전을 위해 에틸아세테이트 300mL를 투입하여 묽힌 용액을 헥산/이소프로필알콜 혼합 용액( 7L/ 3L)에 침전시켰다. 침전된 화합물을 필터하여 헥산으로 세척 후 진공 건조 시켰다. 건조된 화합물은 GPC를 통해 중량평균분자량이 3,000임을 확인하였다.
[실시예 3] 화합물 (3) 합성
Figure pat00030
플라스크에 증류장치를 설치 후 9,9-비스(4-하이드록시 페닐)플루오렌 100g과 4-페닐페놀 50g과 벤즈알데히드 64g, 산 촉매인 톨루엔설폰산모노하이드레이트 6.3g을 투입 후 테트라히드로나프탈렌 300mL, 톨루엔 30mL를 투입한 후 교반하여 용해시켰다. 140℃에서 가열하여 9시간 동안 반응시킨 후 침전을 위해 에틸아세테이트 300mL를 투입하여 묽힌 용액을 헥산/이소프로필알콜 혼합 용액( 7L/ 3L)에 침전시켰다. 침전된 화합물을 필터하여 헥산으로 세척 후 진공 건조 시켰다. 건조된 화합물은 GPC를 통해 중량평균분자량이 4,500임을 확인하였다.
[실시예 4] 스핀코팅용 조성물 제조
상기 실시예 1에서 합성된 화합물 1, 6g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 100g에 용해시킨 후, 0.2㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 스핀코팅용 조성물을 제조하였다.
[실시예 5] 스핀코팅용 조성물 제조
상기 실시예 3에서 합성된 화합물 3, 6g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 100g에 용해시킨 후, 0.2㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 스핀코팅용 조성물을 제조하였다.
[실시예 6] 스핀코팅용 조성물 제조
상기 실시예 1에서 합성된 화합물 1, 11g과 가교제로써 테트라메톡시메틸글리코우릴 1.1.g, 산 촉매로 피리디니움 p-톨루엔술포네이트 0.2g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 100g에 용해시킨 후, 0.2㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 스핀코팅용 조성물을 제조하였다.
[실시예 7] 스핀코팅용 조성물 제조
상기 실시예 3에서 합성된 화합물 3, 11g과 가교제로써 테트라메톡시메틸글리코우릴 1.1g, 산 촉매로 피리디니움 p-톨루엔술포네이트 0.2g을 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트 100g에 용해시킨 후, 0.2㎛ 멤브레인 필터로 여과하여 스핀코팅용 조성물을 제조하였다.
[실험예 1] 스트리핑 테스트
상기 실시예 4, 5에서 제조된 조성물을 각각 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포시킨 후, 200℃ 핫플레이트에서 60초 및 340℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 카본막을 형성시켰다. 코팅된 막의 두께를 측정한 후 코팅된 웨이퍼를 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르아세테이트에 1분간 담가 놓았다. 1분 후 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르아세테이트를 완전히 제거 후 두께를 측정한 결과 실시예 4와 5의 조성물 모두 두께 변화는 관찰할 수 없었다. 이러한 결과를 토대로 제조된 조성물은 도포 후 베이크 공정 중에 완전 경화가 되었으며, 이는 재료의 도포 공정 진행 중 다른 막질과 상호 인터 믹싱 등이 일어나지 않음을 확인 할 수 있었다.
[실험예 2] 내열성 측정(TG)
상기 실시예 4와 5에서 제조된 조성물을 각각 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포하여 200℃ 핫플레이트에서 60초 및 400℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시킨 후 도포된 조성물을 취하여 내열성을 확인하기 위해 400℃까지 TG 분석을 실시하였다. 그 결과는 도 1에 나타내었으며, 실시예 4와 5의 두 조성물 모두 400℃까지 질량손실 1%이하로 일어남을 확인하였으며, 또한 내열성이 높아 열안정성이 높은 것을 알 수 있다.
[실험예 3] 스트리핑 테스트
상기 실시예 6, 7에서 제조된 조성물을 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포시킨 후, 240℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 카본막을 형성시켰다. 코팅된 막의 두께를 측정한 후 코팅된 웨이퍼를 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트에 1분간 담가 놓았다. 1분 후 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트를 완전히 제거 후 두께를 측정한 결과 실시예 4와 5의 조성물 모두 두께 변화는 관찰할 수 없었다. 이러한 결과를 토대로 제조된 조성물은 도포 후 베이크 공정 중에 완전 경화가 되었으며, 이는 재료의 도포 공정 진행 중 다른 막질과 상호 인터 믹싱 등이 일어나지 않음을 확인할 수 있었다.
[실험예 4] 수축율 테스트
상기 실시예 4, 5에서 제조된 조성물을 각각 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포하여 200℃ 핫플레이트에서 60초를 베이크한 후 막의 두께를 측정하였다. 이어서 340℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 카본막을 형성시킨 뒤 막의 두께를 측정(KLA_Tencor社, SPECTRA FX100)하여 코팅된 박막의 수축율을 확인하였다. 그 결과는 표 1과 같다.
No. 초기 박막 두께(Å) 340℃베이크
후 두께(Å)		 수축율(%)

실시예 4
 1 1,383 1,333 -3.6
-3.5
2 1,380 1,332 -3.5
3 1,379 1,332 -3.4

실시예 5		 1 1,383 1,348 -2.5
-2.6
2 1,385 1,347 -2.7
3 1,382 1,345 -2.7
표 1을 참고하면, 실시예 5의 조성물로 형성된 카본박막이 실시예 4의 조성물로 형성된 카본박막보다 낮은 수축율을 보임을 알 수 있다.
[실험예 5] 내식각성 테스트
상기 실시예 4, 5에서 제조된 조성물을 각각 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포하여 200℃ 핫플레이트에서 60초 및 340℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 카본 박막을 형성하였다.
이어서 상기 박막에 Ar/N2/O2 혼합기체를 사용하여 15초간 건식 식각한 후, 박막의 두께를 측정하였다. 또한, 상기 박막에 CF4/Ar/O2 혼합기체를 사용하여 15초 동안 건식 식각한 후, 박막의 두께를 측정하였다. 그 결과는 표 2와 같다.

 No.
 Ar/N2/O2 CF4/Ar/O2
초기
박막
두께
(Å)		 식각 후 박막
두께
(Å)		 식각율
(Å/s)		 초기
박막
두께
(Å)		 식각 후 박막
두께
(Å)		 식각율
(Å/s)
실시예
4		 1 1,346 670 45.1
45.0		 1,345 825 34.7
34.9
2 1,335 662 44.9 1,335 810 35.0
3 1,341 664 45.1 1,340 814 35.1
실시예
5		 1 1,342 745 39.8
40.1
 1,338 875 30.9
30.8
2 1,335 730 40.3 1,336 872 30.9
3 1,337 736 40.1 1,336 878 30.5
* 식각율 : (초기 박막 두께- 식각 후 박막 두께)/식각 시간(sec)
표 2를 참고하면, 실시예 5의 조성물로 형성된 카본박막이 실시예 4의 조성물로 형성된 카본박막보다 더 높은 내식각성을 가짐을 알 수 있다.
[실험예 6] 내식각성 테스트
상기 실시예 6, 7에서 제조된 조성물을 각각 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포 하여 240℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 카본 박막을 형성하였다. 이어서 상기 박막에 Ar/N2/O2 혼합기체를 사용하여 30초간 건식 식각한 후, 박막의 두께를 측정하였다. 또한, 상기 박막에 CF4/Ar/O2 혼합기체를 사용하여 30초 동안 건식 식각한 후, 박막의 두께를 측정하였다. 그 결과는 표 3과 같다.

 No.
 Ar/N2/O2 CF4/Ar/O2
초기
박막
두께
(Å)		 식각 후 박막
두께
(Å)		 식각율
(Å/s)		 초기
박막
두께
(Å)		 식각 후 박막
두께
(Å)		 식각율
(Å/s)
실시예
6
 1 3,310 1,720 53.0
52.8
 3,305 2,012 43.1
43.2
2 3,281 1,702 52.6 3,298 2,001 43.2
3 3,299 1,718 52.7 3,310 2,010 43.3
실시예
7		 1 3,312 1,855 48.6
48.8
 3,310 2,150 38.7
38.6
2 3,308 1,845 48.8 3,312 2,155 38.6
3 3,316 1,848 48.9 3,306 2,150 38.5
* 식각율 : (초기 박막 두께- 식각 후 박막 두께)/식각 시간(sec)
표 3을 참고하면, 실시예 6의 조성물로 형성된 카본박막과 실시예 7의 조성물로 형성된 카본박막 모두 내식각성이 높다.
[실험예 7] 카본 함량 확인
상기 실시예 4에서 제조된 조성물을 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포하여 200℃ 핫플레이트에서 60초 및 340℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 박막을 형성시켰다. 이어서 AES Depth 장비(Thermo Electron corporation, MICROLAB 350)로 C, N, O 원소의 함량을 측정하였다. 그 결과는 도 2에 나타내었으며, C 함량이 90.5%, O 함량이 9.5%로 탄소의 함량이 매우 높은 막질이 형성되었음을 확인 할 수 있었다.
[실험예 8] 접촉각 측정
상기 실시예 4, 5에서 제조된 조성물을 각각 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포하여 200℃ 핫플레이트에서 60초 및 340℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 박막을 형성시켰다. KRUSS社(FM40 Easy drop)의 접촉각 측정기로 상기 박막의 접촉각을 측정하였다. 그 결과는 표 4와 같다.
No. 200℃ 베이크 후 접촉각(Deg.) 340℃베이크 후 접촉각(Deg.) 편차(Deg.)

실시예 4
 1 76.8 76.5 -0.3
2 76.6 76.4 -0.2
3 76.8 76.7 -0.1

실시예 5		 1 76.9 76.5 -0.4
2 76.6 76.5 -0.1
3 76.7 76.5 -0.2
표 4에서 보이는 바와 같이 실시예 4의 조성물로 형성된 카본박막과 실시예 5의 조성물로 형성된 카본박막의 접촉각이 서로 비슷함을 알 수 있다.
[실험예 9] Out gas양 측정
상기 실시예 4에서 제조된 조성물을 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 도포하여 200℃ 핫플레이트에서 60초 및 340℃ 핫플레이트에서 60초간 베이크하여 가교시켜 박막을 형성시켰다. 상기 박막이 코팅된 웨이퍼를 1㎝×1㎝의 시편으로 자른 뒤 Pfeiffer vacuum社(QMA-200) 질량분석장비를 이용하여 Out gas양을 측정하였다. 그 결과는 도 3에 나타내었다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 중합체.
    [화학식 1]
    Figure pat00031

    [화학식 2]
    Figure pat00032

    [상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
    A 또는 B는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴렌 또는 (C3-C20)헤테로아릴렌이며;
    C는 (C1-C20)알킬렌 또는 (C6-C20)아릴렌이며;
    상기 A 또는 B의 아릴렌 및 헤테로아릴렌과 C의 아릴렌은 하이드록시, 할로겐, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C3-C20)시클로아킬, (C6-C20)아릴 및 (C3-C20)헤테로아릴로 더 치환될 수 있으며;
    상기 p, q 및 r은 0 내지 5의 정수이나, p와 q는 동시에 0이 아니며;
    m 및 n은 1 내지 1000의 정수이다.
  2. 제 1항에 있어서,
    하기 화학식 1은 하기 화학식 3 내지 4로 표시되는 중합체.
    [화학식 3]
    Figure pat00033

    [화학식 4]
    Figure pat00034

    [화학식 3 내지 4에서,
    A 또는 B는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴렌 또는 (C3-C20)헤테로아릴렌이며;
    상기 A 또는 B의 아릴렌 및 헤테로아릴렌은 하이드록시, 할로겐, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C3-C20)시클로아킬, (C6-C20)아릴 및 (C3-C20)헤테로아릴로 더 치환될 수 있으며;
    상기 p 및 q은 1 내지 5의 정수이며;
    n은 1 내지 1000의 정수이다.]
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 A 또는 B는 서로 독립적으로 하기 구조식에서 선택되는 중합체.
    Figure pat00035

    Figure pat00036

    Figure pat00037

    [상기 구조식에서,
    R1 내지 R4는 수소, 할로겐, 하이드록시, (C1-C20)알킬 또는 (C6-C20)아릴이다.]
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 C는 하기 구조식에서 선택되는 중합체.
    Figure pat00038

    [상기 구조식에서,
    R11 내지 R13은 수소, 할로겐, 하이드록시 또는 (C1-C20)알킬이다.]
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 A는
    Figure pat00039
    이며, B는
    Figure pat00040
    이며, C는
    Figure pat00041
    인 중합체.
  6. 하기 화학식 1 또는 하기 화학식 2로 표시되는 중합체를 포함하는 조성물.
    [화학식 1]
    Figure pat00042

    [화학식 2]
    Figure pat00043

    [상기 화학식 1 및 화학식 2에서,
    A 또는 B는 서로 독립적으로 (C6-C20)아릴렌 또는 (C3-C20)헤테로아릴렌이며;
    C는 (C1-C20)알킬렌 또는 (C6-C20)아릴렌이며;
    상기 A 또는 B의 아릴렌 및 헤테로아릴렌과 C의 아릴렌은 하이드록시, 할로겐, (C1-C20)알킬, (C1-C20)알콕시, (C3-C20)시클로아킬, (C6-C20)아릴 및 (C3-C20)헤테로아릴로 더 치환될 수 있으며;
    상기 p, q 및 r은 0 내지 5의 정수이나, p와 q는 동시에 0이 아니며;
    m 및 n은 1 내지 1000의 정수이다.]
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 조성물은 가교제 및 산촉매를 더 포함하는 조성물.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 조성물은 중합체 1 내지 40중량%, 가교제 0.1 내지 40중량%, 산촉매 0.001 내지 10중량% 및 잔량의 용매를 포함하는 조성물.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 가교제는 멜라민 수지, 아미노 수지, 글리콜루릴 화합물 및 비스에폭시 화합물로 이루어진 군에서 하나이상 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  10. 제 7항에 있어서,
    상기 산촉매는 p-톨루엔 술폰산 모노 하이드레이트(p-toluenesulfonic acid mono hydrate), 피리딘 p-톨루엔술폰산(Pyridine p-toluenesulfonic acid), p-톨루엔술폰산 트리에틸아민 염(p-toluenesolfonic acid triethylamine salt)등과 같은 p-톨루엔술폰산 아민 염으로 이루어지는 화합물 혹은 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디엔온, 벤조인 토실레이트, 2-니트로벤질 토실레이트로 이루어진 군에서 하나이상 선택되는 것을 특징으로 하는 조성물.
  11. 제 6항 내지 10항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,
    상기 조성물은 갭필, 더블 패터닝 또는 하드마스크용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 조성물.
KR1020140105840A 2013-08-23 2014-08-14 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물 KR101582462B1 (ko)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/913,194 US10214610B2 (en) 2013-08-23 2014-08-22 Polymer and composition containing same
PCT/KR2014/007815 WO2015026194A1 (ko) 2013-08-23 2014-08-22 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물
CN201480046577.4A CN105555829B (zh) 2013-08-23 2014-08-22 聚合物及包含其的组合物
JP2016536040A JP6203961B2 (ja) 2013-08-23 2014-08-22 新規の重合体およびこれを含む組成物

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130100031 2013-08-23
KR20130100031 2013-08-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150022679A true KR20150022679A (ko) 2015-03-04
KR101582462B1 KR101582462B1 (ko) 2016-01-06

Family

ID=53020592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140105840A KR101582462B1 (ko) 2013-08-23 2014-08-14 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10214610B2 (ko)
JP (1) JP6203961B2 (ko)
KR (1) KR101582462B1 (ko)
CN (1) CN105555829B (ko)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180028001A (ko) * 2016-09-07 2018-03-15 동우 화인켐 주식회사 하드마스크용 조성물
WO2018088673A1 (ko) * 2016-11-10 2018-05-17 삼성에스디아이 주식회사 중합체, 유기막 조성물 및 패턴형성방법
KR20180057340A (ko) * 2016-11-22 2018-05-30 동우 화인켐 주식회사 하드마스크용 조성물
TWI637975B (zh) * 2016-11-10 2018-10-11 南韓商三星Ｓｄｉ股份有限公司 聚合物、有機層組成物以及形成圖案的方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102351175B1 (ko) * 2017-07-25 2022-01-14 에스케이이노베이션 주식회사 신규한 레지스트 하층막 형성용 중합체, 이를 포함하는 레지스트 하층막 형성용 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050033443A (ko) * 2003-10-03 2005-04-12 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 포토레지스트 하층막 형성 재료 및 패턴 형성 방법
KR20060122449A (ko) * 2005-05-27 2006-11-30 제일모직주식회사 반사방지성을 갖는 하드마스크 조성물
KR20060132069A (ko) * 2005-06-17 2006-12-21 제일모직주식회사 반사방지 하드마스크 조성물 및 이를 이용하여 기판 상에패턴화된 재료 형상을 형성시키는 방법
KR100874655B1 (ko) * 2007-07-20 2008-12-17 금호석유화학 주식회사 스핀 온 카본 하드마스크용 축중합체 및 이의 제조방법과축중합체를 포함하는 스핀 온 카본 하드마스크 조성물 및이를 이용한 반도체 소자의 패턴 형성 방법
KR20120082829A (ko) 2011-01-14 2012-07-24 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 레지스트 하층막 재료 및 이를 이용한 패턴 형성 방법

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1124271A (ja) 1997-06-30 1999-01-29 Kurarianto Japan Kk 高耐熱性放射線感応性レジスト組成物
KR100816735B1 (ko) * 2006-12-20 2008-03-25 제일모직주식회사 반사방지 하드마스크 조성물, 이를 이용한 패턴화된 재료형상의　제조방법 및 반도체 집적회로 디바이스
JP5118191B2 (ja) * 2007-04-02 2013-01-16 チェイル インダストリーズ インコーポレイテッド 反射防止性を有するハードマスク組成物及びこれを利用した材料のパターン形成方法
KR100908601B1 (ko) * 2007-06-05 2009-07-21 제일모직주식회사 반사방지 하드마스크 조성물 및 이를 이용한 기판상 재료의패턴화 방법
KR101107003B1 (ko) * 2009-04-09 2012-01-25 제일모직주식회사 이미지 센서 및 그 제조 방법
KR101414278B1 (ko) * 2009-11-13 2014-07-02 제일모직 주식회사 레지스트 하층막용 고분자, 이를 포함하는 레지스트 하층막 조성물 및 소자의 패턴 형성 방법
KR101821705B1 (ko) 2011-09-06 2018-01-25 주식회사 동진쎄미켐 페놀계 자가가교 고분자 및 이를 포함하는 레지스트 하층막 조성물

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050033443A (ko) * 2003-10-03 2005-04-12 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 포토레지스트 하층막 형성 재료 및 패턴 형성 방법
KR20060122449A (ko) * 2005-05-27 2006-11-30 제일모직주식회사 반사방지성을 갖는 하드마스크 조성물
KR20060132069A (ko) * 2005-06-17 2006-12-21 제일모직주식회사 반사방지 하드마스크 조성물 및 이를 이용하여 기판 상에패턴화된 재료 형상을 형성시키는 방법
KR100874655B1 (ko) * 2007-07-20 2008-12-17 금호석유화학 주식회사 스핀 온 카본 하드마스크용 축중합체 및 이의 제조방법과축중합체를 포함하는 스핀 온 카본 하드마스크 조성물 및이를 이용한 반도체 소자의 패턴 형성 방법
KR20120082829A (ko) 2011-01-14 2012-07-24 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 레지스트 하층막 재료 및 이를 이용한 패턴 형성 방법

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180028001A (ko) * 2016-09-07 2018-03-15 동우 화인켐 주식회사 하드마스크용 조성물
WO2018088673A1 (ko) * 2016-11-10 2018-05-17 삼성에스디아이 주식회사 중합체, 유기막 조성물 및 패턴형성방법
TWI637975B (zh) * 2016-11-10 2018-10-11 南韓商三星Ｓｄｉ股份有限公司 聚合物、有機層組成物以及形成圖案的方法
US11203662B2 (en) 2016-11-10 2021-12-21 Samsung Sdi Co., Ltd. Polymer, organic layer composition, and method of forming patterns
KR20180057340A (ko) * 2016-11-22 2018-05-30 동우 화인켐 주식회사 하드마스크용 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016530375A (ja) 2016-09-29
CN105555829A (zh) 2016-05-04
CN105555829B (zh) 2017-08-01
JP6203961B2 (ja) 2017-09-27
KR101582462B1 (ko) 2016-01-06
US10214610B2 (en) 2019-02-26
US20160200853A1 (en) 2016-07-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101344792B1 (ko) 하드마스크 조성물, 이를 사용한 패턴 형성 방법 및 상기 패턴을 포함하는 반도체 집적회로 디바이스
KR101582462B1 (ko) 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물
TW201723013A (zh) 聚合物、有機層組成物及形成圖案的方法
KR101829750B1 (ko) 중합체, 유기막 조성물, 및 패턴형성방법
TWI589619B (zh) 聚合物、有機層組合物、有機層以及形成圖案的方法
TWI667547B (zh) 聚合物、有機層組成物及圖案形成方法
US20120251943A1 (en) Antireflective coating composition and process thereof
KR101895908B1 (ko) 중합체, 유기막 조성물, 및 패턴형성방법
KR101774479B1 (ko) 중합체, 유기막 조성물, 및 패턴형성방법
JP2017092457A (ja) 膜構造物の製造方法およびパターン形成方法
TWI639056B (zh) 有機層組成物及圖案形成方法
KR101988997B1 (ko) 유기막 조성물 및 패턴형성방법
KR101425135B1 (ko) 용해도가 개선된 고내에칭성 카본 하드마스크 중합체 및 이를 포함하는 카본 하드마스크 조성물, 및 이를 이용한 반도체 소자의 패턴 형성 방법
KR101514767B1 (ko) 저장 안정성이 우수한 카본 하드마스크 중합체 및 이를 포함하는 카본 하드마스크 조성물, 및 이를 이용한 반도체 소자의 패턴 형성 방법
KR101862711B1 (ko) 화합물, 유기막 조성물, 유기막, 및 패턴형성방법
KR101507830B1 (ko) 스핀 온 카본 하드마스크용 중합체를 포함하는 스핀 온 카본 하드마스크 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의 패턴 형성 방법
KR101700150B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 반도체 제조용 하층막 조성물
KR101833361B1 (ko) 신규한 중합체 및 이를 포함하는 조성물
KR102403694B1 (ko) 중합체, 하드마스크 조성물 및 패턴 형성 방법
KR102504797B1 (ko) 하드마스크 조성물 및 패턴 형성 방법
KR101856567B1 (ko) 신규한 화합물 및 이를 포함하는 반도체 제조용 하층막 조성물
KR101556278B1 (ko) 하드마스크 조성물, 이를 사용한 패턴 형성 방법 및 상기 패턴을 포함하는 반도체 집적회로 디바이스
KR20230101485A (ko) 하드마스크 조성물, 하드마스크 층 및 패턴 형성 방법
KR20180131181A (ko) 화합물, 유기막 조성물, 및 패턴 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191030

Year of fee payment: 5