KR20240075223A - 하드마스크용 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 하드마스크용 조성물은 방향족 구조, 헤테로아릴 구조 및 프로파길기를 포함하는 고분자 화합물을 포함한다. 하드마스크용 조성물로부터 내에칭성, 내열성 및 기계적 물성이 모두 향상된 하드마스크가 형성될 수 있다.
Description
본 발명은 하드마스크용 조성물에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 적어도 하나의 방향족 구조를 포함하는 고분자 화합물을 포함하는 하드마스크용 조성물에 관한 것이다.
반도체 제조, 마이크로일렉트로닉스 등의 분야에서, 회로, 배선, 절연 패턴 등과 같은 구조물들의 집적도가 지속적으로 향상되고 있다. 이에 따라, 상기 구조물들의 미세 패터닝을 위한 포토리소그래피 공정이 함께 개발되고 있다.
일반적으로, 식각 대상막 상에 포토레지스트를 도포하여 포토레지스트 층을 형성하고, 노광 및 현상 공정을 통해 포토레지스트 패턴을 형성한다. 이어서, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 사용하여 상기 식각 대상막을 부분적으로 제거함으로써 소정의 패턴을 형성할 수 있다. 상기 식각 대상막에 대한 이미지 전사가 수행된 후, 상기 포토레지스트 패턴은 애싱(ashing) 및/또는 스트립(strip) 공정을 통해 제거될 수 있다.
상기 노광 공정 중 광반사에 의한 해상도 저하를 억제하기 위해 상기 식각 대상막 및 상기 포토레지스트 층 사이에, 반사방지코팅(anti-refractive coating; ARC) 층을 형성할 수 있다. 이 경우, 상기 ARC층에 대한 식각이 추가되며, 이에 따라 상기 포토레지스트 층 또는 포토레지스트 패턴의 소모량 또는 식각량이 증가될 수 있다. 또한, 상기 식각 대상막의 두께가 증가하거나 원하는 패턴 형성에 필요한 식각량이 증가하는 경우 요구되는 상기 포토레지스트 층 또는 포토레지스트 패턴의 충분한 식각 내성이 확보되지 않을 수 있다.
따라서, 원하는 패턴 형성을 위한 포토레지스트의 식각 내성 및 식각 선택비를 확보하기 위해 상기 식각 대상막 및 상기 포토레지스트 층 사이에 레지스트 하부막이 추가될 수 있다.
상기 레지스트 하부막은 예를 들면, 고온 식각 공정에 대한 충분한 내에칭성(또는 식각 내성), 내열성을 가지며, 또한 예를 들면 스핀-온 코팅 공정에 의해 균일한 두께로 형성되기 위한 특성들을 만족하는 것이 바람직하다.
한국공개특허 제10-2010-0082844호는 레지스트 하부막 형성 조성물의 일 예를 개시하고 있다.
본 발명의 일 과제는 개선된 기계적 특성을 갖는 하드마스크를 형성할 수 있는 하드마스크용 조성물을 제공하는 것이다.
1. 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 고분자 화합물 및 용제를 포함하는 하드마스크용 조성물:
[화학식 1]
(상기 화학식 1에 있어서,
A는 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 구조 중 어느 하나이고,
B는 방향족 고리 및 질소 원자를 포함하는 헤테로 고리를 포함하는 C6 내지 C40의 2가의 다환식 방향족 구조임)
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
(상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6 내지 C20의 아릴렌기이고,
Ar3는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴렌기이고,
R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, C6 내지 C10의 아릴기 또는 트리메틸실릴기이고,
X는 NH, O 또는 S이고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수이고, *는 연결부분임).
2. 위 1에 있어서, 상기 화학식 2 내지 4로 표시되는 구조는 각각 하기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물로부터 유래하는, 하드마스크용 조성물:
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
(상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2, R3, X, a 및 b는 상기 화학식 2 내지 4에 있어서 정의한 것과 같음).
3. 위 1 또는 위 2에 있어서, 상기 a 및 b는 각각 1 또는 2인, 하드마스크용 조성물.
4. 위 1 또는 위 2에 있어서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 나프탈렌 구조이고, Ar3은 인돌 구조, 퀴놀린 구조 또는 이소퀴놀린 구조인, 하드마스크용 조성물.
5. 위 2에 있어서, 상기 고분자 화합물은, 상기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물 중 선택된 적어도 하나와, 하기 화학식 8로 표시되는 화합물의 공중합체인, 하드마스크용 조성물:
[화학식 8]
(상기 화학식 8에 있어서,
Ar4는 C6 내지 C20의 아릴렌기이고,
상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C10의 아릴기임).
6. 위 5에 있어서, 상기 화학식 8에 있어서, Ar4는 벤젠 고리, 나프탈렌 구조 또는 안트라센 구조인, 하드마스크용 조성물.
7. 위 5에 있어서, 상기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물 유래 단위의 몰수에 대한 상기 화학식 8로 표시되는 화합물 유래 단위의 몰수의 비는 1 내지 2인, 하드마스크용 조성물.
8. 위 1에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 9 내지 12 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는, 하드마스크용 조성물:
[화학식 9]
[화학식 10]
[화학식 11]
(상기 화학식 9 내지 11에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2, R3, X, a 및 b는 상기 화학식 2 내지 4에 있어서 정의한 것과 같고,
Ar4는 C6 내지 C20의 방향족 구조이고,
상기 R4 및 R5는 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C10의 방향족 구조이고,
n은 1 내지 20의 정수임).
9. 위 1에 있어서, 상기 고분자 화합물은 하기 화학식 12로 표시되는 화합물로부터 유래하는 반복단위를 더 포함하는, 하드마스크용 조성물:
[화학식 12]
(상기 화학식 12에서, Ar5는 C6 내지 C20의 아릴기 또는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴기임).
10. 위 1에 있어서, 상기 고분자 화합물의 중량평균분자량은 3,000 내지 7,000인, 하드마스크용 조성물.
11. 위 1에 있어서, 상기 고분자 화합물의 다분산지수는 1.7 내지 6인, 하드마스크용 조성물.
12. 위 1에 있어서, 상기 고분자 화합물의 함량은 상기 조성물 100 중량부 중 5 내지 30 중량부인, 하드마스크용 조성물.
13. 위 1에 있어서, 상기 조성물은 가교제, 촉매 및 계면활성제로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는, 하드마스크용 조성물.
본 발명의 예시적인 실시예들에 따른 하드마스크용 조성물을 사용하여, 개선된 내에칭성 및 내열성을 가지며, 기계적 강도가 높은 하드마스크를 형성할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 하드마스크용 조성물은, 프로파길기가 결합된 방향족기 및, 헤테로 고리를 포함하는 방향족 구조를 포함하는 고분자 화합물을 포함할 수 있다.
상기 방향족 구조로 인해 하드마스크의 내에칭성을 확보할 수 있다. 이에 더하여, 고분자 화합물의 프로파길기가 가교 관능기로 작용하여 고분자 화합물을 가교할 수 있다.
또한, 산소를 포함하지 않는 관능기인 프로파길기를 포함하여 고분자 화합물의 단위 분자당 탄소함량(C-contents: C%)이 증가할 수 있고, 이에 따라 하드마스크가 드라이 에칭에 대한 내에칭성을 보다 향상시킬 수 있다.
또한, 고분자 화합물 간의 가교로 인해 하드마스크의 경도와 같은 기계적 물성을 개선시킬 수 있고, 내열성을 향상시켜 고온에서 하드마스크의 중량 손실이 적을 수 있다.
상기 하드마스크용 조성물로부터 형성된 하드마스크를 사용하여 고해상도의 포토리소그래피 공정이 구현될 수 있으며, 원하는 미세 선폭의 타겟 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 프로파길기 및 방향족 구조를 포함하는 고분자 중합체를 포함하는 하드마스크용 조성물을 제공한다.
상기 하드마스크용 조성물을 사용하여 예를 들면 포토레지스트 층 및 식각 대상막 사이에 도포되어 레지스트 하부막으로 활용되는 하드마스크 막이 형성될 수 있다. 상기 하드마스크 막을 포토레지스트 패턴을 통해 부분적으로 제거하여 하드마스크를 형성할 수 있으며, 상기 하드마스크를 추가적인 식각 마스크로 사용할 수 있다.
상기 하드마스크 막 또는 하드마스크는, 예를 들면, 스핀-온 하드마스크(Spin-On Hardmask: SOH)로 활용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예들에 따른 하드마스크용 조성물에 대해 상세히 설명한다. 본 출원에 사용된 화학식으로 표시되는 화합물 또는 수지의 이성질체가 있는 경우에는, 해당 화학식으로 표시되는 화합물 또는 수지는 그 이성질체까지 포함하는 대표 화학식을 의미한다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "방향족", "방향족 구조" 또는 "방향족 화합물"은 화합물 전체가 방향성을 만족시키는 화합물뿐만 아니라 화합물의 일부 구조 또는 그룹이 방향성을 만족하는 것까지 포괄하는 것으로 사용된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "아릴렌기"는 상술한 방향족 화합물로부터 유래된 2가의 그룹을 의미할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 하드마스크용 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 고분자 화합물을 포함할 수 있다.
[화학식 1]
상기 화학식 1에 있어서, A는 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 구조 중 하나이고, B는 방향족 고리 및 질소 원자를 포함하는 헤테로 고리를 포함하는 C6 내지 C40의 다환식 방향족 구조이다.
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
상기 화학식 2 내지 4에 있어서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6 내지 C20의 아릴렌기이고, Ar3는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴렌기이고, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, C6 내지 C10의 아릴기 또는 트리메틸실릴기이고, X는 NH, O 또는 S이고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수이고, *는 연결부분이다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 방향족 고리, 상기 헤테로 고리, 상기 다환식 방향족 구조, 상기 아릴렌기, 상기 헤테로아릴렌기, 상기 알킬기 및 상기 아릴기는, 별도로 기재하지 않더라도 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 것을 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "치환된"이란, 화합물 중의 한 개 또는 그 이상의 수소가 비제한적인 예로서, 히드록시기, C1 내지 C20의 알킬기, C2 내지 C20의 알케닐기, C2 내지 C20의 알키닐기, C3 내지 C15의 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C2 내지 C14의 헤테로사이클로알킬기, C2 내지 C14의 헤테로사이클로알킬옥시기, C1 내지 C20의 할로알킬기, C1 내지 C20의 알콕시기, C1 내지 C20의 티오알콕시기, C6 내지 C30의 아릴기, C3 내지 C30의 헤테로아릴기, C7 내지 C31의 아릴알킬기, C4 내지 C31의 헤테로아릴알킬기, 아실기, 티오(thio)기, 할로겐(F, Br, Cl, 또는 I), 아미노기, 알콕시카르보닐기, 카르복시기, 카바모일기, 시아노기, 니트로기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 술폰산기 및 포스페이트기로 구성된 군으로부터 선택되는 하나 이상의 치환기로 치환된 것을 의미한다.
상기 화학식 1에 있어서, A는 상기 화학식 2 내지 4로 표시되는 구조일 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 화합물은 A가 화학식 2로 표시되는 구조인 화학식 1을 포함하는 고분자 화합물; A가 화학식 3으로 표시되는 구조인 화학식 1을 포함하는 고분자 화합물; 및 A가 화학식 4로 표시되는 구조인 화학식 1을 포함하는 고분자 화합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 화학식 1의 A는 프로파길기가 결합된 방향족 구조를 포함하여, 고분자 화합물 간의 가교 링커로 기능할 수 있다. 상기 프로파길기는 고분자 화합물의 측쇄로 결합되어, 하드마스크용 조성물을 가열하는 경우 가교 반응을 일으킬 수 있다.
이에 따라 고분자 화합물의 프로파길기가 가교 관능기로서 서로 결합되거나, 후술하는 가교제와 결합되어 가교 구조를 형성할 수 있고, 상기 하드마스크용 조성물은 경화 후 높은 경도를 갖는 하드마스크를 형성할 수 있다.
일반적으로 가교 반응을 일으키는 치환기로 히드록시기나 에폭시기 또는 불포화 이중결합을 가지는 아크릴기와 같은 에스테르 구조를 사용한다. 그러나 이들은 모두 산소를 포함하는 구조로 하드마스크 조성물 전체의 오니시 파라미터(Ohnishi parameter)를 올려서 내에칭성 저하를 가져오는 문제점이 있다.
예시적인 실시예들에 따른 상기 하드마스크 조성물은 산소를 포함하지 않는 가교성 관능기인 프로파길기를 통해 하드마스크의 내에칭성 저하 없이 경화 후 경도가 증가될 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 화학식 2 내지 3에서 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6 내지 C20의 아릴렌기일 수 있다. 상기 아릴렌기는 단환족 방향족 고리 구조 또는 다환족 방향족 고리 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 2 내지 3에서 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 나프탈렌 구조일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 화학식 4에서 Ar3는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴렌기일 수 있다. 상기 헤테로아릴렌기는 질소를 포함하는 헤테로아릴 고리와 융합된 방향족 고리를 포함할 수 있다. 또는, 상기 헤테로아릴렌기는 질소를 포함하는 헤테로아릴 고리와 직접 결합되거나 탄화수소기를 통하여 결합된 방향족 고리를 포함할 수 있다.
예를 들어, 상기 화학식 4에서 Ar3은 인돌 구조, 퀴놀린 구조 또는 이소퀴놀린 구조일 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 화학식 2 내지 4에서 R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, C6 내지 C10의 아릴기 또는 트리메틸실릴기일 수 있다. 상기 R1, R2, 및 R3은, 프로파길기의 반응성을 확보하기 위한 측면에서 수소, 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 화학식 3에서 X는 NH, O 또는 S일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 X는 O일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화학식 2 내지 3에서 상기 a 및 b는 각각 1 또는 2일 수 있다. 상기 a 및 b는 반복단위가 포함하는 프로파길기의 개수를 의미하고, 가교 관능기의 수가 많은 경우 고분자 화합물 간의 가교 지점이 증가할 수 있다. 고분자 화합물 간의 입체 장애는 줄이면서도 하드마스크의 내에칭성 및 경도의 확보 측면에서 a 및 b는 각각 2인 것이 바람직하다.
또한, 상기 화학식 1의 B는 방향족 고리 및 질소 원자를 포함하는 헤테로 고리를 포함하는 C6 내지 C40의 다환식 방향족 구조일 수 있다.
이에 따라, 고분자 화합물의 방향족 구조의 골격을 형성할 수 있고, 하드마스크의 기본적인 내에칭성을 확보할 수 있다.
상기 다환식 방향족 구조는 질소를 포함하는 헤테로아릴 고리와 융합된 방향족 고리를 포함할 수 있다. 또는, 상기 다환식 방향족 구조는 질소를 포함하는 헤테로아릴 고리와 직접 결합되거나 탄화수소기를 통하여 결합된 방향족 고리를 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다환식 방향족 구조는 질소 원자를 포함하는 헤테로아릴 고리를 2개 이상 포함할 수 있고, 방향족 고리를 2개 이상 포함할 수 있다. 이 경우, 고분자 화합물에 포함되는 방향족 고리 및 헤테로아릴 고리의 수가 증가하여 하드마스크의 내에칭성을 보다 증진시킬 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 다환식 방향족 구조는 치환 또는 비치환된 것일 수 있다. 바람직하게는, 상기 다환식 방향족 구조는 히드록시기로 치환되지 않을 수 있다. 상기 다환식 방향족 구조가 히드록시기로 치환되는 경우, 고분자 화합물 내의 산소 함량이 증가하고 탄소 함량이 상대적으로 감소하게 되어 하드마스크의 내에칭성 및 내열성이 저하될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화학식 2 내지 4로 표시되는 구조는 각각 하기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물로부터 유래할 수 있다.
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
상기 화학식 5 내지 7에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2, R3, X, a 및 b는 상기 화학식 2 내지 4에 있어서 정의한 것과 같다.
즉, 화학식 5 내지 7에 있어서 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6 내지 C20의 아릴렌기이고, Ar3는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴렌기이고, R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, C6 내지 C10의 아릴기 또는 트리메틸실릴기이고, X는 NH, O 또는 S이고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수이다.
예를 들어, 상기 a 및 b는 각각 1 또는 2일 수 있다.
예를 들어, 상기 Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 나프탈렌 구조일 수 있고, Ar3은 인돌 구조, 퀴놀린 구조 또는 이소퀴놀린 구조일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화학식 5 내지 7로 표시되는 알데하이드 화합물의 카르보닐기와, 화학식 1의 B 구조를 포함하는 화합물의 방향족 헤테로 고리가 산 촉매 존재 하에 축합 중합반응하여 상기 고분자 화합물이 제조될 수 있다.
예시적인 실시예에 따르면, 상기 고분자 화합물은, 상기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물 중 선택된 적어도 하나와, 하기 화학식 8로 표시되는 화합물의 공중합체일 수 있다.
[화학식 8]
상기 화학식 8에 있어서, Ar4는 C6 내지 C20의 아릴렌기이고, 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C10의 아릴기이다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화학식 5 내지 7로 표시되는 알데하이드 화합물의 카르보닐기와, 화학식 8로 표시되는 화합물의 인돌 구조의 방향족 헤테로 고리가 산 촉매 존재 하에 축합 중합반응하여 제조될 수 있다.
상기 산 촉매의 예로는 황산, 메탄술폰산, p-톨루엔 술폰산과 같은 유기산이 사용될 수 있다.
이에 따라, 상기 화학식 5 내지 7의 화합물로부터 상기 화학식 2 내지 4의 구조가 유래할 수 있고, 상기 화학식 8의 화합물로부터 상기 화학식 1의 B 구조가 유래할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화학식 8에서 Ar4는 아릴렌기일 수 있다. 상기 아릴렌기는 단환족 방향족 고리 구조 또는 다환족 방향족 고리 구조를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 화학식 8에서 Ar4는 벤젠 고리, 나프탈렌 구조 또는 안트라센 구조일 수 있다. 바람직하게는, 상기 화학식 8에서 Ar4는 안트라센 구조일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화학식 8에서 상기 R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C10의 아릴기일 수 있다. 상기 R4 및 R5는, 알데하이드기가 인돌 구조의 아릴기(방향족 고리)와 결합하는 축합 중합반응을 저해하지 않는 측면에서, 수소, 메틸기 또는 에틸기인 것이 바람직하다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 공중합체는, 상기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물 중 선택된 적어도 하나의 총 몰수에 대한 상기 화학식 8로 표시되는 화합물의 몰수가 1 내지 2인 혼합물을 공중합시켜 제조될 수 있다.
일부 실시예에 따르면, 상기 알데하이드 화합물보다 상기 화학식 8로 표시되는 화합물의 함량이 더 많은 혼합물을 공중합시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 상기 혼합물에서 상기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물 중 선택된 적어도 하나의 총 몰수에 대한 상기 화학식 8로 표시되는 화합물의 몰수가 1.1 내지 1.3일 수 있다.
상기 범위 내의 몰수 비를 갖도록 화합물들을 포함하는 혼합물을 사용하는 경우, 알데하이드기가 목적하는 아릴기와 결합하여 목적하는 고분자 화합물을 고수율로 제조할 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 9 내지 12 중에서 선택되는 어느 하나로 표시될 수 있다.
[화학식 9]
[화학식 10]
[화학식 11]
상기 화학식 9 내지 11에 있어서, Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2, R3, X, a, b, Ar4, R4 및 R5는 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C10의 방향족 구조이고, n은 1 내지 20의 정수이다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 고분자 화합물은 상기 화학식 9 내지 11로 표시되는 반복단위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 화합물은 상기 화학식 9로 표시되는 반복단위, 상기 화학식 10으로 표시되는 반복단위 및 상기 화학식 11로 표시되는 반복단위를 모두 포함할 수 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 고분자 화합물은 하기 화학식 12로 표시되는 화합물로부터 유래하는 반복단위를 더 포함할 수 있다.
[화학식 12]
상기 화학식 12에서, Ar5는 C6 내지 C20의 아릴기 또는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴기이다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 고분자 화합물은 다른 방향족 화합물로부터 유래하는 반복단위를 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 상기 고분자 화합물은 치환 또는 비치환 C6 내지 C40의 아릴기를 포함하는 화합물, 치환 또는 비치환 C4 내지 C30의 헤테로아릴기를 포함하는 화합물 등으로부터 유래하는 반복단위를 더 포함할 수도 있다.
예시적인 실시예들에 있어서, 상기 고분자 화합물은 프로파길기 이외의 가교성 관능기를 포함하지 않을 수 있다. 예를 들어, 상기 고분자 화합물은 히드록시기, 에폭시기 또는 아크릴레이트기를 측쇄에 가교성 관능기로 포함하지 않을 수 있다.
상기 히드록시기, 에폭시기 또는 아크릴레이트기의 경우, 상기 고분자 화합물의 산소 함량을 증가시켜 상대적으로 고분자 화합물의 탄소 함량을 감소시킬 수 있다. 이에 따라, 하드마스크의 내에칭성이 저하될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 고분자 화합물의 중량평균분자량은 3,000 내지 7,000일 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 고분자 화합물의 중량평균분자량은 4,000 내지 6,500일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 고분자 화합물의 다분산지수(PDI, Polydispersity index)[중량평균분자량(Mw)/수평균분자량(Mn)]는 1.4 내지 3.0일 수 있다. 예시적인 실시예에 있어서, 상기 고분자 화합물의 다분산지수는 1.7 내지 2.5 또는 1.7 내지 2.2일 수 있다.
상기 중량평균분자량 및 다분산지수 범위 내에서, 상기 고분자 화합물을 포함하는 하드마스크의 내에칭성 및 내열성이 향상될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 고분자 화합물의 함량은 상기 조성물 100 중량부 중 5 내지 30 중량부일 수 있다. 일부 실시예에 있어서, 상기 고분자 화합물의 함량은 상기 조성물 100 중량부 중 5 내지 15 중량부일 수 있다.
예시적인 실시예들에 따른 하드마스크용 조성물에 포함되는 용매는 특별히 제한되는 것은 아니며, 상술한 고분자 화합물에 대해 충분한 용해성을 갖는 유기 용매를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 용매는 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(propylene glycol monomethyl ether acetate; PGMEA), 프로필렌글리콜 모노메틸에테르(propylene glycol monomethyl ether; PGME), 시클로펜타논, 시클로헥사논, 에틸락테이트, 감마-부티로락톤(γ-butyrolactone; GBL), 아세틸 아세톤(acetyl acetone)등을 포함할 수 있다.
상기 용매의 함량은 특별히 제한되지 않으며, 상기 중축합체 및 후술하는 첨가제들을 제외한 잔량으로 포함될 수 있다. 예를 들면, 상기 용매는 하드마스크용 조성물 100 중량부 중 70 내지 95 중량부로 포함될 수 있다.
예시적인 실시예들에 따르면, 상기 하드마스크용 조성물은 가교제, 촉매 및 계면활성제로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다.
상기 가교제는 상기 고분자 화합물에 포함된 반복단위들을 서로 가교시킬 수 있는 것으로서, 예를 들면, 상기 고분자 화합물에 포함된 프로파길기 등과 반응할 수 있다. 상기 가교제에 의해, 하드마스크용 조성물의 경화특성이 보다 강화될 수 있다.
상기 가교제의 예로서 멜라민, 아미노 수지, 글리콜루릴 화합물, 또는 비스에폭시 화합물 등을 들 수 있다.
상기 가교제는, 구체적인 예를 들면, 에테르화된 아미노 수지, 예를 들면 메틸화되거나 부틸화된 멜라민(구체적인 예로는, N-메톡시메틸-멜라민 또는 N-부톡시메틸-멜라민) 및 메틸화되거나 부틸화된 우레아(urea) 수지(구체적인 예로는, Cymel U-65 Resin 또는 UFR 80 Resin), 글리콜루릴 유도체(하기 화학식 13으로 표시되는 화합물, 구체적인 예로는 Powderlink 1174), 화학식 14로 표시되는 비스(히드록시메틸)-p-크레졸 화합물 등을 포함할 수 있다. 또한, 하기 화학식 15로 표시되는 비스에폭시 계통의 화합물과 하기 화학식 16으로 표시되는 멜라민 계통의 화합물도 가교제로 사용할 수 있다.
[화학식 13]
[화학식 14]
[화학식 15]
[화학식 16]
하드마스크 조성물이 상기 가교제를 포함하는 경우, 가교제의 함량은 상기 조성물 100 중량부 중 0.001 내지 5 중량부일 수 있다.
상기 촉매로는 산 촉매 또는 염기성 촉매를 사용할 수 있다.
상기 산 촉매는 열 활성화된 산 촉매를 사용할 수 있다. 산 촉매의 예로는 p-톨루엔 술폰산과 같은 유기산이 사용될 수 있다. 상기 산 촉매로서 열산 발생제(thermal acid generator: TAG) 계통의 화합물을 사용할 수도 있다. 상기 열산 발생제 계통 촉매의 예로서 피리디늄 p-톨루엔 술포네이트(pyridinium p-toluene sulfonate), 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디엔온, 벤조인토실레이트, 2-니트로벤질토실레이트, 유기술폰산의 알킬에스테르 등을 들 수 있다.
상기 염기성 촉매로는 NH4OH 또는 NR1R2R3R4OH(R1, R2, R3, 및 R4은 알킬기)로 표시되는 암모늄 히드록사이드 중 선택되는 어느 하나를 사용할 수 있다.
하드마스크 조성물이 상기 촉매를 포함하는 경우, 촉매의 함량은 상기 조성물 100 중량부 중 0.001 내지 5 중량부일 수 있다.
상기 하드마스크용 조성물은 하드마스크의 표면 특성, 접착성 향상을 위해 계면 활성제를 더 포함할 수도 있다.
계면활성제로는 알킬벤젠설폰산염, 알킬피리디늄염, 폴리에틸렌글리콜류, 4차 암모늄염등을 사용할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 계면활성제의 함량은 예를 들면, 상기 조성물 100 중량부 중 0.01 내지 10 중량부일 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들은 상기 하드마스크 조성물을 사용한 패턴 형성 방법을 제공한다.
예시적인 실시예들에 따르면, 기판 상에 식각 대상막을 형성하고, 상기 식각 대상막 상에 상술한 하드마스크용 조성물을 코팅 및 경화시켜 하드마스크를 형성할 수 있다. 상기 하드마스크 상에 포토레지스트 막을 형성하고, 상기 포토레지스트 막을 선택적으로 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 하드마스크를 선택적으로 식각하여 하드마스크 패턴이 형성될 수 있다.
이후, 상기 포토레지스트 패턴 및 상기 하드마스크 패턴을 함께 식각마스크로 사용하여 상기 식각 대상막을 선택적으로 제거함으로써, 소정의 타겟 패턴이 형성될 수 있다.
예를 들면, 상기 기판은 실리콘 웨이퍼 혹은 게르마늄 웨이퍼로부터 제조된 반도체 기판을 포함할 수 있다. 상기 식각 대상막은 실리콘 산화물, 실리콘 질화물 등과 같은 절연 물질, 금속 혹은 금속 질화물과 같은 도전 물질, 폴리실리콘과 같은 반도체 물질을 포함할 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 구체적인 실시예들 및 비교예들을 포함하는 실험예를 제시하나, 이는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
제조예 1
하기 반응식 1과 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 질소로 치환된 플라스크 내에 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 100g과 감마-부티로락톤(GBL) 50g을 투입하고 여기에 2-에티닐 벤즈알데히드 8.0g(0.061mol)과 1,4-비스((인돌-1'-일)메틸)벤젠 24.8g(0.074mol)을 용해시킨 뒤에 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입한 뒤에 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 8시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 반응 용액을 상온으로 냉각시킨 뒤에 메탄올을 투입하여 고분자 화합물을 침전시켜 여과하였다. 얻어진 고체를 다시 THF에 용해된 후에 메탄올은 적정량을 투입하여 다시 침전시키는 과정을 반복하여 목적하는 고분자 화합물 23.8g (75 % 수율)을 얻었다. 이 때 GPC로 측정된 중량평균분자량은 6,250이며 다분산지수는 2.01였다.
[반응식 1]
제조예 2
하기 반응식 2와 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 2,4-비스(프로파길옥시)벤즈알데히드 11.0g(0.051mol)과 1,4-비스((인돌-1'-일)메틸)벤젠 20.7g(0.062mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입한 뒤에 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 12시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 4,870이며 다분산지수는 2.12인 고분자 화합물 20.6g (67 % 수율)을 얻었다.
[반응식 2]
제조예 3
하기 반응식 3과 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 N-프로파길인돌-3-알데히드 10.0g(0.055mol)과 1,4-비스((인돌-1'-일)메틸)벤젠 22.0g(0.065mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입한 뒤에 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 8시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 6,180이며 다분산지수는 2.07의 고분자 화합물 22.0g (71 % 수율)을 얻었다.
[반응식 3]
제조예 4
하기 반응식 4와 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 2-에티닐 벤즈알데히드 7.0g(0.054mol)와 1,4-비스((2’-메틸인돌-1’-일)메틸)벤젠 23.5g(0.065mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입하고 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 12시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 5,240이며 다분산지수는 1.95의 고분자 화합물 15.4g (52 % 수율)을 얻었다.
[반응식 4]
제조예 5
하기 반응식 5와 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 2,4-비스(프로파길옥시)벤즈알데히드 11.0g(0.051mol)와 1,4-비스((2’-메틸인돌-1’-일)메틸)벤젠 22.5g(0.062mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입하고 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 24시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 4,370이며 다분산지수는 2.18의 고분자 화합물 18.9g (58 % 수율)을 얻었다.
[반응식 5]
제조예 6
하기 반응식 6과 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 조건에서 2-에티닐 벤즈알데히드 7.0g(0.054mol)와 1,6-비스((인돌-1'-일)메틸)안트라센 28.2g(0.065mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입하고 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 15시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 5,080이며 다분산지수는 1.88의 고분자 화합물 23.6g (69 % 수율)을 얻었다.
[반응식 6]
제조예 7
하기 반응식 7과 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 2,4-비스(프로파길옥시)벤즈알데히드 10.0g(0.047mol)와 1,6-비스((인돌-1’-일)메틸)안트라센 24.5g(0.056mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입하고 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 24시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 4,710이며 다분산지수는 1.97의 고분자 화합물 21.5g (64 % 수율)을 얻었다.
[반응식 7]
제조예 8
하기 반응식 8과 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 2-에티닐 벤즈알데히드 8.0g(0.061mol)와 파이레놀 14.8g(0.068mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입하고 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 80 ℃에서 12시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 3,270이며 다분산지수는 2.21의 고분자 화합물 14.7g (68 % 수율)을 얻었다.
[반응식 8]
제조예 9
하기 반응식 9과 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 상기 제조예 1과 동일한 조건에서 동일한 용매에 벤즈알데히드 7.0g(0.066mol)와 1,4-비스((인돌-1'-일)메틸)벤젠 26.6g(0.079mol)을 용해시킨 뒤, 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.2g(0.001mol)을 투입하고 GPC로 반응 진행을 모니터링하면서 상온에서 8시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 제조예 1과 동일한 방법으로 재침전을 통한 정제를 진행하여 중량평균분자량은 5,630이며 다분산지수는 1.65의 고분자 화합물 25.3g (78 % 수율)을 얻었다.
[반응식 9]
제조예 10
하기 반응식 10과 같이 고분자 화합물을 제조하였다.
구체적으로, 질소로 치환된 플라스크 내에 프로필렌 글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 60g과 감마-부티로락톤(GBL) 30g을 투입하고 여기에 1,4-비스(메톡시메틸)벤젠 12.0g(0.072mol)과 3,3'-비스(1H-인돌)메틸벤젠 25.6g(0.079mol)을 용해시킨 뒤에 상온에서 파라-톨루엔술폰산 0.3g(0.002mol)을 상온에서 투입한 뒤에 100℃도 승온하여 12시간 동안 교반하였다.
반응 종료 후 반응 용액을 상온으로 냉각시킨 뒤에 메탄올을 투입하여 고분자 화합물을 침전시켜 여과하였다. 얻어진 고체를 다시 THF에 용해한 후에 메탄올을 적정량을 투입하여 고분자 성분을 침전시키는 방식으로 정제를 진행하여, 중량평균분자량은 3,860이며 다분산지수는 2.02의 고분자 화합물 20.4g (62 % 수율)을 얻을 수 있었다.
[반응식 10]
실시예 및 비교예
상기 제조예 1 내지 10의 고분자 화합물 1.0 g 및 시클로펜탄온 9.0g을 혼합하여 각각 실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 2의 하드마스크용 조성물을 제조하였다.
실험예 1: 내에칭성 평가
베이크(Bake) 후 막 두께가 2000 Å이상이 되도록 회전 속도(rpm)를 조정하면서 4" 실리콘 웨이퍼 상에 실시예 및 비교예의 하드마스크용 조성물의 스핀코팅을 진행하고 나서, 400 ℃에서 90 초 동안 가열하여 도막을 경화시켰다. 얻어진 경화막은 다음과 같은 에칭 조건에서 드라이 에칭을 진행하여, 에칭 전 막 두께와 에칭 후 막 두께의 변화량을 통하여 에칭속도(Å/min)을 계산하였다.
계산 결과는 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
<에칭 조건>
-챔버 압력: 2.0 Pa
-RF 파워: 1200W
-CF4 가스 유량: 100 sccm
-CHF3 가스 유량: 30 sccm
-Ar 가스 유량: 150 sccm
-산소 유량: 5 sccm
실험예 2: 내열성 평가
열중량 분석(TGA, 메틀러 토레도社 TGA2) 측정은 분당 10℃씩 승온하도록 설정하고, 실시예 및 비교예의 하드마스크용 조성물에 대하여 600℃까지 측정을 진행하여, 초기 중량에 대한 400℃에서의 중량 감소율을 측정하였다.
측정값은 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
실험예 3: 경도 평가
실험예 1과 동일한 방법으로 실시예 및 비교예의 하드마스크용 조성물을 사용하여 실리콘 웨이퍼 상에 도막을 경화시켰다. 얻어진 경화막에 대하여, 나노인덴터(Fischerscope HM 2000)를 이용하여 마르텐스 경도(Martens Hardness. HM)를 측정하였다.
측정값은 하기 표 1 및 표 2에 나타내었다.
| 평가 항목 | 실시예 | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
| CF4 에칭속도 (Å/min) |
815 | 784 | 798 | 802 | 775 | 753 | 740 | 812 |
| TGA (%) | -5.80 | -3.20 | -6.00 | -5.50 | -3.00 | -6.30 | -4.20 | -8.70 |
| 마르텐스 경도 (N/mm2) | 495 | 651 | 512 | 503 | 648 | 536 | 687 | 574 |
| 평가 항목 | 비교예 | |
| 1 | 2 | |
| CF4 에칭속도 (Å/min) |
897 | 920 |
| TGA (%) | -15.00% | -17.80% |
| 마르텐스 경도 (N/mm2) | 318 | 276 |
상기 표 1 및 표 2를 참조하면, 프로파길기 함유 반복단위를 포함하는 고분자 화합물을 사용한 실시예들의 하드마스크용 조성물의 경우, 개선된 내에칭성, 내열성 및 경도를 갖는 하드마스크를 구현한 것을 확인할 수 있다.
구체적으로, 실시예들의 하드마스크용 조성물로 형성한 하드마스크의 경우, CF4 에칭 속도가 느려 내에칭성이 개선되었으며, TGA 중량분석 결과 중량 감소율이 적어 내열성이 향상되었고, 마르텐스 경도가 높아 기계적 물성도 향상된 것을 확인할 수 있다.
반면, 프로파길기를 포함하지 않는 고분자 화합물을 사용한 비교예들의 하드마스크용 조성물로 형성된 하드마스크는, 내에칭성, 내열성 및 경도가 실시예들에 비하여 크게 열화된 것을 확인할 수 있다.
Claims (13)
- 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위를 포함하는 고분자 화합물 및 용매를 포함하는 하드마스크용 조성물:
[화학식 1]
(상기 화학식 1에 있어서,
A는 하기 화학식 2 내지 4로 표시되는 구조 중 어느 하나이고,
B는 방향족 고리 및 질소 원자를 포함하는 헤테로 고리를 포함하는 C6 내지 C40의 2가의 다환식 방향족 구조임)
[화학식 2]
[화학식 3]
[화학식 4]
(상기 화학식 2 내지 4에 있어서,
Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 C6 내지 C20의 아릴렌기이고,
Ar3는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴렌기이고,
R1, R2, 및 R3은 각각 독립적으로 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기, C6 내지 C10의 아릴기 또는 트리메틸실릴기이고,
X는 NH, O 또는 S이고, a 및 b는 각각 1 내지 3의 정수이고, *는 연결부분임).
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 2 내지 4로 표시되는 구조는 각각 하기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물로부터 유래하는, 하드마스크용 조성물:
[화학식 5]
[화학식 6]
[화학식 7]
(상기 화학식 5 내지 7에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2, R3, X, a 및 b는 상기 화학식 2 내지 4에 있어서 정의한 것과 같음).
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 a 및 b는 각각 1 또는 2인, 하드마스크용 조성물.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, Ar1 및 Ar2는 각각 독립적으로 벤젠 고리 또는 나프탈렌 구조이고, Ar3은 인돌 구조, 퀴놀린 구조 또는 이소퀴놀린 구조인, 하드마스크용 조성물.
- 제2항에 있어서, 상기 고분자 화합물은, 상기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물 중 선택된 적어도 하나와, 하기 화학식 8로 표시되는 화합물의 공중합체인, 하드마스크용 조성물:
[화학식 8]
(상기 화학식 8에 있어서,
Ar4는 C6 내지 C20의 아릴렌기이고,
상기 R4 및 R5는 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C10의 아릴기임).
- 제5항에 있어서, 상기 화학식 8에 있어서, Ar4는 벤젠 고리, 나프탈렌 구조 또는 안트라센 구조인, 하드마스크용 조성물.
- 제5항에 있어서, 상기 공중합체는, 상기 화학식 5 내지 7의 알데하이드 화합물 유래 단위의 몰수에 대한 상기 화학식 8로 표시되는 화합물 유래 단위의 몰수의 비는 1 내지 2인 혼합물을 공중합시켜 제조되는, 하드마스크용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 화학식 1로 표시되는 반복단위는 하기 화학식 9 내지 12 중에서 선택되는 어느 하나로 표시되는, 하드마스크용 조성물:
[화학식 9]
[화학식 10]
[화학식 11]
(상기 화학식 9 내지 11에 있어서,
Ar1, Ar2, Ar3, R1, R2, R3, X, a 및 b는 상기 화학식 2 내지 4에 있어서 정의한 것과 같고,
Ar4는 C6 내지 C20의 방향족 구조이고,
상기 R4 및 R5는 수소, C1 내지 C4의 직쇄 또는 분지쇄 알킬기 또는 C6 내지 C10의 방향족 구조이고,
n은 1 내지 20의 정수임).
- 제1항에 있어서, 상기 고분자 화합물은 하기 화학식 12로 표시되는 화합물로부터 유래하는 반복단위를 더 포함하는, 하드마스크용 조성물:
[화학식 12]
(상기 화학식 12에서, Ar5는 C6 내지 C20의 아릴기 또는 질소를 포함하는 C4 내지 C12의 헤테로아릴기임).
- 제1항에 있어서, 상기 고분자 화합물의 중량평균분자량은 3,000 내지 7,000인, 하드마스크용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 고분자 화합물의 다분산지수는 1.7 내지 6인, 하드마스크용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 고분자 화합물의 함량은 상기 조성물 100 중량부 중 5 내지 30 중량부인, 하드마스크용 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 가교제, 촉매 및 계면활성제로 구성된 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 첨가제를 더 포함하는, 하드마스크용 조성물.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100082844A (ko) | 2007-10-01 | 2010-07-20 | 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 | 레지스트 하층막 형성 조성물, 이를 사용한 반도체장치의 제조방법 및 레지스트 하층막 형성 조성물용 첨가제 |
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