Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR20200082483A - Polymer and hardmask composition and method of forming patterns - Google Patents

Polymer and hardmask composition and method of forming patterns Download PDF

Info

Publication number
KR20200082483A
KR20200082483A KR1020180173105A KR20180173105A KR20200082483A KR 20200082483 A KR20200082483 A KR 20200082483A KR 1020180173105 A KR1020180173105 A KR 1020180173105A KR 20180173105 A KR20180173105 A KR 20180173105A KR 20200082483 A KR20200082483 A KR 20200082483A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substituted
unsubstituted
independently
formula
group
Prior art date
Application number
KR1020180173105A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102343221B1 (en
Inventor
허유미
Original Assignee
삼성에스디아이 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 삼성에스디아이 주식회사 filed Critical 삼성에스디아이 주식회사
Priority to KR1020180173105A priority Critical patent/KR102343221B1/en
Publication of KR20200082483A publication Critical patent/KR20200082483A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102343221B1 publication Critical patent/KR102343221B1/en

Links

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
    • 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
    • C08G61/122—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides
    • C08G61/123—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds
    • C08G61/125—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from five- or six-membered heterocyclic compounds, other than imides derived from five-membered heterocyclic compounds with a five-membered ring containing one oxygen atom in the ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L65/00—Compositions of macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain; Compositions of derivatives of such polymers
    • 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
    • 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic 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
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/324—Thermal treatment for modifying the properties of semiconductor bodies, e.g. annealing, sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

The present invention relates to a polymer comprising a structural unit represented by chemical formula 1, a hardmask composition containing the polymer; and a method for forming patterns using the hardmask composition. In the chemical formula 1, X^1, Y^1, X^2, Y^2, n1, n2, m1, and m2 are as defined in the specification. The present invention can implement a hardmask layer having excellent corrosion resistance.

Description

중합체, 하드마스크 조성물 및 패턴 형성 방법{POLYMER AND HARDMASK COMPOSITION AND METHOD OF FORMING PATTERNS}POLYMER AND HARDMASK COMPOSITION AND METHOD OF FORMING PATTERNS

중합체, 하드마스크 조성물 및 패턴 형성 방법에 관한 것이다.It relates to a polymer, a hard mask composition and a method of forming a pattern.

최근 반도체 산업은 수백 나노미터 크기의 패턴에서 수 내지 수십 나노미터 크기의 패턴을 가지는 초미세 기술을 요구하고 있다. 이러한 초미세 기술을 실현하기 위해서는 효과적인 리소그라피 기법이 필수적이다.Recently, the semiconductor industry requires ultra-fine technology having a pattern ranging from a few hundred nanometers to several tens of nanometers. Effective lithography techniques are essential to realize these ultra-fine technologies.

전형적인 리소그라피 기법은 반도체 기판 위에 재료 층을 형성하고 그 위에 포토레지스트 층을 코팅하고 노광 및 현상을 하여 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 하여 재료 층을 식각하는 과정을 포함한다.Typical lithography techniques include forming a material layer on a semiconductor substrate, coating a photoresist layer thereon, exposing and developing to form a photoresist pattern, and then etching the material layer using the photoresist pattern as a mask. .

근래, 형성하고자 하는 패턴의 크기가 감소함에 따라 상술한 전형적인 리소그라피 기법만으로는 양호한 프로파일을 가진 미세 패턴을 형성하기 어렵다. 이에 따라 식각하고자 하는 재료층과 포토레지스트 층 사이에 일명 하드마스크 층(hardmask layer)이라고 불리는 보조층을 형성하여 미세 패턴을 형성할 수 있다.In recent years, as the size of a pattern to be formed decreases, it is difficult to form a fine pattern having a good profile using only the typical lithography technique described above. Accordingly, an auxiliary layer called a hardmask layer may be formed between the material layer to be etched and the photoresist layer to form a fine pattern.

일 구현예는 하드마스크 층에 효과적으로 적용할 수 있는 중합체를 제공한다.One embodiment provides a polymer that can be effectively applied to a hardmask layer.

다른 구현예는 상기 중합체를 포함하는 하드마스크 조성물을 제공한다.Another embodiment provides a hardmask composition comprising the polymer.

또 다른 구현예는 상기 하드마스크 조성물을 사용한 패턴 형성 방법을 제공한다.Another embodiment provides a pattern forming method using the hard mask composition.

일 구현예에 따르면, 하기 화학식 1로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 제공한다.According to one embodiment, a polymer including a structural unit represented by Chemical Formula 1 is provided.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서,In Chemical Formula 1,

X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리이고, 상기 방향족 고리는 단일 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 융합된 융합 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 단일 결합, C1 내지 C5 알킬렌기, O 또는 C(=O)에 의해 연결된 비융합 고리이고,X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic ring, and the aromatic ring is a single ring; A fused ring in which two or more aromatic rings are fused; Two or more aromatic rings are a single bond, a C1 to C5 alkylene group, an unfused ring connected by O or C(=O),

L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, or a combination thereof,

n1, n2, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1,

n1과 n2 중 적어도 하나는 1이고,at least one of n1 and n2 is 1,

m1과 m2 중 적어도 하나는 1이다.At least one of m1 and m2 is 1.

X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논일 수 있다.X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted bi Phenyl or substituted or unsubstituted benzophenone.

X1 및 Y1는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논일 수 있고, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠일 수 있다.X 1 and Y 1 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted biphenyl or substituted or unsubstituted Benzophenone, and X 2 and Y 2 may each independently be substituted or unsubstituted benzene.

X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합으로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리일 수 있다.X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 may each independently be a C6 to C30 aromatic ring substituted or unsubstituted with a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof.

중합체는 하기 화학식 1A로 표현되는 구조 단위를 포함할 수 있다.The polymer may include a structural unit represented by Formula 1A below.

[화학식 1A][Formula 1A]

Figure pat00002
Figure pat00002

화학식 1A에서,In Formula 1A,

X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리이고, 여기서 방향족 고리는 단일 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 융합된 융합 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 단일 결합, C1 내지 C5 알킬렌기, O 또는 C(=O)에 의해 연결된 비융합 고리이고,X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic ring, wherein the aromatic ring is a single ring; A fused ring in which two or more aromatic rings are fused; Two or more aromatic rings are a single bond, a C1 to C5 alkylene group, an unfused ring connected by O or C(=O),

n1, n2, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1,

n1과 n2 중 적어도 하나는 1이고,at least one of n1 and n2 is 1,

m1과 m2 중 적어도 하나는 1이다.At least one of m1 and m2 is 1.

중합체는 하기 화학식 1AA 내지 1AF 중 어느 하나로 표현되는 구조 단위를 포함할 수 있다.The polymer may include a structural unit represented by any one of the following formulas 1AA to 1AF.

[화학식 1AA] [화학식 1AB][Formula 1AA] [Formula 1AB]

Figure pat00003
Figure pat00004
Figure pat00003
Figure pat00004

[화학식 1AC] [화학식 1AD][Formula 1AC] [Formula 1AD]

Figure pat00005
Figure pat00006
Figure pat00005
Figure pat00006

[화학식 1AE] [화학식 1AF][Formula 1AE] [Formula 1AF]

Figure pat00007
Figure pat00008
Figure pat00007
Figure pat00008

화학식 1AA 내지 1AF 에서,In formulas 1AA to 1AF,

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기, 할로겐 또는 이들의 조합이고,R 1 to R 8 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, a hydroxyl group, or a C1 to C20 alkoxy Group, amine group, halogen or combinations thereof,

R1과 R2는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,R 1 and R 2 are independently of each other or combine with each other to form a ring,

R3과 R4는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,R 3 and R 4 are independently of each other or combine with each other to form a ring,

R5와 R6은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,R 5 and R 6 are independently of each other or combine with each other to form a ring,

R7과 R8은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성한다.R 7 and R 8 are independently of each other or combine with each other to form a ring.

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합일 수 있다.R 1 to R 8 are each independently hydrogen, It may be a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof.

다른 구현예에 따르면, 상기 화학식 1로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체 및 용매를 포함하는 하드마스크 조성물을 제공한다.According to another embodiment, a hardmask composition including a polymer and a solvent including a structural unit represented by Chemical Formula 1 is provided.

또 다른 구현예에 따르면, 재료 층 위에 상기 하드마스크 조성물을 도포하고 열처리하여 하드마스크 층을 형성하는 단계, 상기 하드마스크 층 위에 포토레지스트 층을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트 층을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 포토레지스트 패턴을 사용하여 상기 하드마스크 층을 선택적으로 제거하고 상기 재료 층의 일부를 노출하는 단계, 그리고 상기 재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계를 포함하는 패턴 형성 방법을 제공한다.According to another embodiment, applying the hardmask composition on a material layer and heat-treating to form a hardmask layer, forming a photoresist layer on the hardmask layer, exposing and developing the photoresist layer to form a photo Forming a resist pattern, selectively removing the hardmask layer using the photoresist pattern, exposing a portion of the material layer, and etching an exposed portion of the material layer Provides a method.

내식각성이 우수한 하드마스크 층을 구현할 수 있다.It is possible to implement a hard mask layer having excellent corrosion resistance.

이하, 본 발명의 구현예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 구현예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

이하 본 명세서에서 특별한 정의가 없는 한, '치환된'이란, 화합물 중의 수소 원자가 중수소, 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, C1 내지 C30 알킬기, C2 내지 C30 알케닐기, C2 내지 C30 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15 사이클로알키닐기, C2 내지 C30 헤테로고리기 및 이들의 조합에서 선택된 치환기로 치환된 것을 의미한다.Hereinafter, unless specifically defined herein,'substituted' means that the hydrogen atom in the compound is deuterium, halogen atom (F, Br, Cl, or I), hydroxy group, nitro group, cyano group, amino group, azido group, amidino. Group, hydrazino group, hydrazono group, carbonyl group, carbamyl group, thiol group, ester group, carboxyl group or salt thereof, sulfonic acid group or salt thereof, phosphoric acid or salt thereof, C1 to C30 alkyl group, C2 to C30 alkenyl group, C2 to C30 alkynyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 arylalkyl group, C1 to C30 alkoxy group, C1 to C20 heteroalkyl group, C3 to C20 heteroarylalkyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to C15 cycloalkenyl group, C6 To C15 cycloalkynyl group, C2 to C30 heterocyclic group, and combinations thereof.

또한, 상기 치환된 할로겐 원자(F, Br, Cl, 또는 I), 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 아미노기, 아지도기, 아미디노기, 히드라지노기, 히드라조노기, 카르보닐기, 카르바밀기, 티올기, 에스테르기, 카르복실기나 그의 염, 술폰산기나 그의 염, 인산이나 그의 염, C1 내지 C30 알킬기, C2 내지 C30 알케닐기, C2 내지 C30 알키닐기, C6 내지 C30 아릴기, C7 내지 C30 아릴알킬기, C1 내지 C30 알콕시기, C1 내지 C20 헤테로알킬기, C3 내지 C20 헤테로아릴알킬기, C3 내지 C30 사이클로알킬기, C3 내지 C15의 사이클로알케닐기, C6 내지 C15 사이클로알키닐기, C2 내지 C30 헤테로고리기 중 인접한 두 개의 치환기가 융합되어 고리를 형성할 수도 있다. 예를 들어, 상기 치환된 C6 내지 C30 아릴기는 인접한 또 다른 치환된 C6 내지 C30 아릴기와 융합되어 치환 또는 비치환된 플루오렌 고리를 형성할 수 있다.In addition, the substituted halogen atom (F, Br, Cl, or I), hydroxy group, nitro group, cyano group, amino group, azido group, amidino group, hydrazino group, hydrazono group, carbonyl group, carbamyl group, thiol Group, ester group, carboxyl group or salt thereof, sulfonic acid group or salt thereof, phosphoric acid or salt thereof, C1 to C30 alkyl group, C2 to C30 alkenyl group, C2 to C30 alkynyl group, C6 to C30 aryl group, C7 to C30 arylalkyl group, C1 To C30 alkoxy group, C1 to C20 heteroalkyl group, C3 to C20 heteroarylalkyl group, C3 to C30 cycloalkyl group, C3 to C15 cycloalkenyl group, C6 to C15 cycloalkynyl group, C2 to C30 heterocyclic group, two adjacent substituents May fuse to form a ring. For example, the substituted C6 to C30 aryl group may be fused to another adjacent substituted C6 to C30 aryl group to form a substituted or unsubstituted fluorene ring.

또한, 본 명세서에서 별도의 정의가 없는 한, '헤테로'란, N, O, S, Se 및 P에서 선택된 헤테로 원자를 1개 내지 3개 함유한 것을 의미한다.In addition, unless otherwise defined in the present specification,'hetero' means one to three heteroatoms selected from N, O, S, Se, and P.

본 명세서에서 "아릴기(aryl group)"는 탄화수소 방향족 모이어티를 하나 이상 갖는 그룹을 의미하며 넓게는 탄화수소 방향족 모이어티들이 단일 결합으로 연결된 형태 및 탄화수소 방향족 모이어티들이 직접 또는 간접적으로 융합된 비방향족 융합고리 또한 포함한다. 아릴기는 모노사이클릭, 폴리사이클릭 또는 융합된 폴리사이클릭(즉, 탄소원자들의 인접한 쌍들을 나눠 가지는 고리) 작용기를 포함한다.As used herein, "aryl group" refers to a group having one or more hydrocarbon aromatic moieties, and broadly, non-aromatic fused hydrocarbon aromatic moieties directly or indirectly in a form in which the hydrocarbon aromatic moieties are connected by a single bond. Also includes fused rings. Aryl groups include monocyclic, polycyclic or fused polycyclic (ie, rings that divide adjacent pairs of carbon atoms) functional groups.

본 명세서에서 "헤테로고리기(heterocyclic group)"는 헤테로아릴기를 포함하는 개념이며, 이에 추가하여 아릴기, 사이클로알킬기, 이들의 융합고리 또는 이들의 조합과 같은 고리 화합물 내에서 탄소(C) 대신에 N, O, S, P 및 Si에서 선택되는 헤테로 원자를 적어도 한 개 함유하는 것을 의미한다. 상기 헤테로고리기가 융합고리인 경우, 상기 헤테로고리기 전체 또는 각각의 고리마다 헤테로 원자를 한 개 이상 포함할 수 있다.In this specification, "heterocyclic group (heterocyclic group)" is a concept including a heteroaryl group, in addition to carbon (C) in a ring compound such as an aryl group, a cycloalkyl group, a fused ring or a combination thereof, It means containing at least one hetero atom selected from N, O, S, P and Si. When the heterocyclic group is a fused ring, the heterocyclic group may include one or more hetero atoms for all or each ring.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한, "조합"이란 혼합 또는 공중합을 의미한다.Unless otherwise specified herein, "combination" means mixing or copolymerization.

이하 일 구현예에 따른 중합체를 설명한다.Hereinafter, a polymer according to one embodiment is described.

일 구현예에 따른 중합체는 하기 화학식 1로 표현되는 구조 단위를 포함한다.The polymer according to one embodiment includes a structural unit represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00009
Figure pat00009

화학식 1에서,In Formula 1,

X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리이고, 여기서 방향족 고리는 단일 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 융합된 융합 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 단일 결합, C1 내지 C5 알킬렌기, O 또는 C(=O)에 의해 연결된 비융합 고리이고,X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic ring, wherein the aromatic ring is a single ring; A fused ring in which two or more aromatic rings are fused; Two or more aromatic rings are a single bond, a C1 to C5 alkylene group, an unfused ring connected by O or C(=O),

L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, or a combination thereof,

n1, n2, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1,

n1과 n2 중 적어도 하나는 1이고,at least one of n1 and n2 is 1,

m1과 m2 중 적어도 하나는 1이다.At least one of m1 and m2 is 1.

중합체는 방향족 고리와 퓨란의 융합 고리 및 플루오렌 또는 그 유도체를 포함하는 구조 단위를 포함함으로써 내식각성을 높이는 동시에 4차 탄소 구조에 의해 용매에 대한 용해도를 향상시킬 수 있다. 또한, 방향족 고리와 퓨란의 융합 고리 및 플루오렌 또는 그 유도체의 구조적 유사성으로 인해 이러한 효과를 더욱 높일 수 있다. 이에 따라 중합체를 포함하는 조성물은 높은 용해도를 가지는 동시에 중합체를 포함하는 조성물로부터 얻어진 박막은 높은 내식각성을 가질 수 있다.The polymer includes a fused ring of an aromatic ring and a furan and a structural unit containing fluorene or a derivative thereof, thereby improving corrosion resistance and improving solubility in a solvent by a quaternary carbon structure. In addition, this effect can be further enhanced due to the structural similarity between the fused ring of the aromatic ring and the furan and fluorene or its derivative. Accordingly, the composition containing the polymer has high solubility, and the thin film obtained from the composition containing the polymer can have high corrosion resistance.

일 예로, X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠; 치환 또는 비치환된 나프탈렌; 치환 또는 비치환된 안트라센; 치환 또는 비치환된 페난트렌; 두 개의 치환 또는 비치환된 벤젠이 단일 결합으로 연결된 치환 또는 비치환된 바이페닐; 두 개의 치환 또는 비치환된 벤젠이 C(=O)로 연결된 치환 또는 비치환된 벤조페논; 두 개의 치환 또는 비치환된 벤젠이 O로 연결된 치환 또는 비치환된 디페닐에테르; 또는 두 개의 치환 또는 비치환된 벤젠이 알킬렌기로 연결된 디페닐메탄, 디페닐에탄, 디페닐프로판, 디페닐부탄 또는 디페닐펜탄일 수 있다. For example, X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted benzene; Substituted or unsubstituted naphthalene; Substituted or unsubstituted anthracene; Substituted or unsubstituted phenanthrene; A substituted or unsubstituted biphenyl in which two substituted or unsubstituted benzenes are connected by a single bond; A substituted or unsubstituted benzophenone in which two substituted or unsubstituted benzenes are connected by C(=O); A substituted or unsubstituted diphenyl ether in which two substituted or unsubstituted benzenes are connected by O; Alternatively, two substituted or unsubstituted benzenes may be diphenylmethane, diphenylethane, diphenylpropane, diphenylbutane or diphenylpentane connected to an alkylene group.

일 예로, X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합으로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리일 수 있다.For example, X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 may each independently be a C6 to C30 aromatic ring substituted or unsubstituted with a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof.

일 예로, X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논일 수 있다.For example, X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted, It may be substituted biphenyl or substituted or unsubstituted benzophenone.

일 예로, X1 및 Y1는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논일 수 있고, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠일 수 있다.For example, X 1 and Y 1 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted biphenyl or substituted Or it may be unsubstituted benzophenone, and X 2 and Y 2 may each independently be substituted or unsubstituted benzene.

일 예로, X1 및 Y1는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠 또는 치환 또는 비치환된 나프탈렌일 수 있고, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠일 수 있다.For example, X 1 and Y 1 may each independently be substituted or unsubstituted benzene or substituted or unsubstituted naphthalene, and X 2 and Y 2 may each independently be substituted or unsubstituted benzene.

일 예로, L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 메틸렌기, 치환 또는 비치환된 에틸렌기, 치환 또는 비치환된 프로필렌기, 치환 또는 비치환된 페닐렌기, 치환 또는 비치환된 바이페닐렌기 또는 치환 또는 비치환된 나프틸렌기일 수 있다.For example, L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted methylene group, a substituted or unsubstituted ethylene group, a substituted or unsubstituted propylene group, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted It may be a substituted biphenylene group or a substituted or unsubstituted naphthylene group.

일 예로, L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합일 수 있다.For example, L 1 and L 2 may be each independently a single bond.

일 예로, n1 및 n2는 각각 1일 수 있다.For example, n1 and n2 may be 1, respectively.

일 예로, n1은 1이고 n2는 0일 수 있다.For example, n1 may be 1 and n2 may be 0.

일 예로, n1은 0이고 n2는 1일 수 있다.For example, n1 may be 0 and n2 may be 1.

일 예로, m1 및 m2는 각각 1일 수 있다.For example, m1 and m2 may be 1, respectively.

일 예로, m1은 1이고 m2는 0일 수 있다.For example, m1 may be 1 and m2 may be 0.

일 예로, m1은 0이고 m2는 1일 수 있다.For example, m1 may be 0 and m2 may be 1.

일 예로, 화학식 1로 표현되는 구조 단위는 하기 화학식 1A로 표현될 수 있다.As an example, the structural unit represented by Chemical Formula 1 may be represented by Chemical Formula 1A.

[화학식 1A][Formula 1A]

Figure pat00010
Figure pat00010

화학식 1A에서, X1, Y1, X2, Y2, n1, n2, m1 및 m2는 전술한 바와 같다.In Formula 1A, X 1 , Y 1 , X 2 , Y 2 , n1, n2, m1 and m2 are as described above.

일 예로, 화학식 1 또는 1A로 표현되는 구조 단위는 하기 화학식 1AA 내지 1AF 중 어느 하나로 표현될 수 있다.For example, the structural unit represented by Formula 1 or 1A may be represented by any one of the following Formulas 1AA to 1AF.

[화학식 1AA] [화학식 1AB][Formula 1AA] [Formula 1AB]

Figure pat00011
Figure pat00012
Figure pat00011
Figure pat00012

[화학식 1AC] [화학식 1AD][Formula 1AC] [Formula 1AD]

Figure pat00013
Figure pat00014
Figure pat00013
Figure pat00014

[화학식 1AE] [화학식 1AF][Formula 1AE] [Formula 1AF]

Figure pat00015
Figure pat00016
Figure pat00015
Figure pat00016

화학식 1AA 내지 1AF에서,In formulas 1AA to 1AF,

R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기, 할로겐 또는 이들의 조합일 수 있고,R 1 to R 8 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, a hydroxyl group, or a C1 to C20 alkoxy Group, amine group, halogen or combinations thereof,

R1과 R2는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,R 1 and R 2 may exist independently of each other or may combine with each other to form a ring,

R3과 R4는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,R 3 and R 4 may exist independently of each other or may combine with each other to form a ring,

R5와 R6은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고,R 5 and R 6 may exist independently of each other or may combine with each other to form a ring,

R7과 R8은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있다.R 7 and R 8 may exist independently of each other or may combine with each other to form a ring.

일 예로, R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합일 수 있다.For example, R 1 to R 8 are each independently hydrogen, It may be a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof.

일 예로, R1 내지 R4 중 적어도 하나는 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합일 수 있고, R5 내지 R8은 각각 수소일 수 있다.For example, at least one of R 1 to R 4 may be a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof, and R 5 to R 8 may each be hydrogen.

일 예로, R1 내지 R4는 각각 수소일 수 있고, R5 내지 R8 중 적어도 하나는 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합일 수 있다.For example, R 1 to R 4 may each be hydrogen, and at least one of R 5 to R 8 may be a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof.

일 예로, R1 내지 R8은 각각 수소일 수 있다.For example, R 1 to R 8 may each be hydrogen.

일 예로, R1과 R2, R3과 R4, R5와 R6 및 R7과 R8 중 적어도 하나는 서로 결합하여 고리를 형성할 수 있고, 예컨대 서로 결합하여 치환 또는 비치환된 벤젠을 형성할 수 있다.For example, at least one of R 1 and R 2 , R 3 and R 4 , R 5 and R 6 and R 7 and R 8 may be bonded to each other to form a ring, for example, substituted or unsubstituted benzene by bonding to each other. Can form.

중합체는 전술한 구조 단위와 다른 하나 이상의 구조 단위를 더 포함할 수 있다.The polymer may further include one or more structural units different from the structural units described above.

중합체의 중량평균분자량은 약 500 내지 200,000일 수 있다. 상기 범위 내에서 중합체의 중량평균분자량은 약 500 내지 100,000, 약 500 내지 50,000 또는 약 500 내지 20,000일 수 있다.The polymer may have a weight average molecular weight of about 500 to 200,000. Within this range, the polymer may have a weight average molecular weight of about 500 to 100,000, about 500 to 50,000, or about 500 to 20,000.

상술한 중합체는 하드마스크 조성물에 포함될 수 있다.The polymers described above can be included in the hardmask composition.

일 구현예에 따른 하드마스크 조성물은 전술한 중합체와 용매를 포함한다.The hardmask composition according to one embodiment includes the above-described polymer and solvent.

용매는 중합체에 대한 충분한 용해성 또는 분산성을 가지는 것이면 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜 디아세테이트, 메톡시프로판다이올, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜 부틸에테르, 트리(에틸렌글리콜)모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, 사이클로헥사논, 에틸락테이트, 감마-부티로락톤, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 메틸피롤리돈, 메틸피롤리디논, 아세틸아세톤 및 에틸 3-에톡시프로피오네이트에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다.The solvent is not particularly limited as long as it has sufficient solubility or dispersibility for the polymer, for example, propylene glycol, propylene glycol diacetate, methoxypropanediol, diethylene glycol, diethylene glycol butyl ether, tri(ethylene glycol) monomethyl Ether, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, cyclohexanone, ethyl lactate, gamma-butyrolactone, N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, methylpyrrolidone, Methyl pyrrolidinone, acetylacetone, and ethyl 3-ethoxypropionate.

중합체는 하드마스크 조성물의 총 함량에 대하여 예컨대 약 0.5 내지 40 중량%로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 예컨대 약 1 내지 35 중량%, 약 2 내지 30중량% 또는 약 3 내지 25 중량%로 포함될 수 있다. The polymer may be included in, for example, about 0.5 to 40% by weight relative to the total content of the hardmask composition, and within the above range, for example, about 1 to 35% by weight, about 2 to 30% by weight, or about 3 to 25% by weight have.

하드마스크 조성물은 추가적으로 계면활성제, 가교제, 열산 발생제 및/또는 가소제와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.The hardmask composition may further include additives such as surfactants, crosslinking agents, thermal acid generators and/or plasticizers.

계면활성제는 예컨대 플루오로알킬계 화합물, 알킬벤젠설폰산염, 알킬피리디늄염, 폴리에틸렌글리콜 및/또는 제4암모늄염일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Surfactants may be, for example, fluoroalkyl compounds, alkylbenzenesulfonates, alkylpyridinium salts, polyethylene glycol and/or quaternary ammonium salts, but are not limited thereto.

가교제는 예컨대 멜라민계, 치환요소계, 또는 이들 폴리머계 등을 들 수 있다. 바람직하게는, 적어도 2개의 가교 형성 치환기를 갖는 가교제로, 예컨대 메톡시메틸화 글리코루릴, 부톡시메틸화 글리코루릴, 메톡시메틸화 멜라민, 부톡시메틸화 멜라민, 메톡시메틸화 벤조구아나민, 부톡시메틸화 벤조구아나민, 메톡시메틸화요소, 부톡시메틸화요소, 메톡시메틸화 티오요소 및/또는 부톡시메틸화 티오요소일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. The crosslinking agent may be, for example, melamine-based, substituted urea-based, or these polymer-based. Preferably, as a crosslinking agent having at least two crosslinking forming substituents, such as methoxymethylated glycoluril, butoxymethylated glycoluril, methoxymethylated melamine, butoxymethylated melamine, methoxymethylated benzoguanamine, butoxymethylated benzogua Namin, methoxymethylated urea, butoxymethylated urea, methoxymethylated thiourea and/or butoxymethylated thiourea, but is not limited thereto.

열산발생제는 예컨대 파라톨루엔설폰산, 트리플루오로메탄술폰산, 피리디늄p-톨루엔술폰산, 살리실산, 술포살리실산, 구연산, 안식향산, 하이드록시안식향산, 나프탈렌카르본산 등의 산성 화합물 또는/및 2,4,4,6-테트라브로모시클로헥사디에논, 벤조인토실레이트, 2-니트로벤질토실레이트 및/또는 유기술폰산알킬에스테르일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.Thermal acid generators include, for example, acidic compounds such as paratoluene sulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, pyridinium p-toluenesulfonic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, citric acid, benzoic acid, hydroxybenzoic acid, naphthalenecarboxylic acid, and/or 2,4, 4,6-tetrabromocyclohexadienone, benzointosylate, 2-nitrobenzyl tosylate, and/or alkyl sulfonate alkyl ester, but is not limited thereto.

첨가제는 하드마스크 조성물 100 중량부에 대하여 약 0.0001 내지 40 중량부로 포함될 수 있고, 상기 범위 내에서 약 0.01 내지 30 중량부 또는 약 0.1 내지 20 중량부로 포함될 수 있다. The additive may be included in an amount of about 0.0001 to 40 parts by weight based on 100 parts by weight of the hardmask composition, and may be included in an amount of about 0.01 to 30 parts by weight or about 0.1 to 20 parts by weight within the above range.

상술한 하드마스크 조성물은 식각하고자 하는 재료 층 위에 적용되어 유기 막으로 형성될 수 있다. 유기막은 상술한 하드마스크 조성물을 용액 공정으로 코팅한 후 열처리하여 얻어진 경화물일 수 있으며, 예컨대 하드마스크 층, 평탄화막, 희생막 또는 충진제 등 전자 디바이스에 사용되는 어떠한 형태의 박막일 수 있다. The above-described hard mask composition may be applied on a material layer to be etched to form an organic film. The organic film may be a cured product obtained by coating the above-described hardmask composition by a solution process and heat treatment, and may be, for example, a hardmask layer, a planarization film, a sacrificial film or a thin film of any type used in electronic devices such as fillers.

이하 상술한 하드마스크 조성물을 사용하여 패턴을 형성하는 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of forming a pattern using the above-described hard mask composition will be described.

일 구현예에 따른 패턴 형성 방법은 기판 위에 재료 층을 형성하는 단계, 재료 층 위에 상술한 하드마스크 조성물을 도포하고 열처리하여 하드마스크 층을 형성하는 단계, 하드마스크 층 위에 포토레지스트 층을 형성하는 단계, 포토레지스트 층을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계, 포토레지스트 패턴을 사용하여 하드마스크 층을 선택적으로 제거하고 재료 층의 일부를 노출하는 단계, 그리고 재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계를 포함한다.The method of forming a pattern according to an embodiment includes forming a material layer on a substrate, applying a hardmask composition described above on the material layer and heat-treating to form a hardmask layer, and forming a photoresist layer on the hardmask layer. , Exposing and developing the photoresist layer to form a photoresist pattern, selectively removing the hardmask layer using the photoresist pattern and exposing a portion of the material layer, and etching the exposed portion of the material layer Steps.

기판은 예컨대 실리콘웨이퍼, 유리 기판 또는 고분자 기판일 수 있다.The substrate may be, for example, a silicon wafer, a glass substrate or a polymer substrate.

재료 층은 최종적으로 패턴하고자 하는 재료이고, 예컨대 알루미늄, 구리 등과 같은 금속층, 실리콘과 같은 반도체 층 또는 산화규소, 질화규소 등과 같은 절연층일 수 있다. 재료 층은 예컨대 화학기상증착 방법으로 형성될 수 있다.The material layer is a material to be finally patterned, and may be, for example, a metal layer such as aluminum or copper, a semiconductor layer such as silicon, or an insulating layer such as silicon oxide or silicon nitride. The material layer can be formed, for example, by chemical vapor deposition.

하드마스크 조성물은 전술한 바와 같으며, 예컨대 스핀-온　코팅과 같은 용액 공정으로 적용될 수 있다. 이때 하드마스크 조성물의 도포 두께는 특별히 한정되지 않으나, 예컨대 약 50Å 내지 200,000Å 두께로 도포될 수 있다.The hardmask composition is as described above, and may be applied by a solution process such as spin-on coating. At this time, the coating thickness of the hard mask composition is not particularly limited, for example, may be applied to a thickness of about 50Å to 200,000Å.

하드마스크 조성물을 열처리하는 단계는 예컨대 약 100 내지 700℃에서 약 10초 내지 1시간 동안 수행될 수 있다.The step of heat-treating the hardmask composition may be performed, for example, at about 100 to 700°C for about 10 seconds to 1 hour.

선택적으로, 하드마스크 층 위에 실리콘 함유 박막층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 실리콘 함유 박막층은 예컨대 SiCN, SiOC, SiON, SiOCN, SiC, SiO 및/또는 SiN 등을 포함할 수 있다.Optionally, the method may further include forming a silicon-containing thin film layer on the hard mask layer. The silicon-containing thin film layer may include, for example, SiCN, SiOC, SiON, SiOCN, SiC, SiO and/or SiN, and the like.

선택적으로, 포토레지스트 층을 형성하는 단계 전에 하드마스크 층 상부 또는 실리콘 함유 박막층 상부에　바닥 반사방지 층(bottom anti-reflective coating, BARC)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Optionally, the method may further include forming a bottom anti-reflective coating (BARC) on the hard mask layer or on the silicon-containing thin film layer prior to forming the photoresist layer.

포토레지스트 층을 노광하는 단계는 예컨대 ArF, KrF 또는 EUV 등을 사용하여 수행할 수 있다. 노광 후 약 100 내지 700℃에서 열처리 공정을 추가로 수행할 수 있다.The step of exposing the photoresist layer may be performed using, for example, ArF, KrF or EUV. After exposure, a heat treatment process may be additionally performed at about 100 to 700°C.

재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계는 식각 가스를 사용하여 건식 식각으로 수행할 수 있으며, 식각 가스는 예컨대 CHF3 및/또는 CF4와 같은 CFx; Cl2; BCl3; N2O2 및/또는 이들의 혼합 가스를 사용할 수 있다.The step of etching the exposed portion of the material layer can be performed by dry etching using an etching gas, the etching gas being CF x such as CHF 3 and/or CF 4 ; Cl 2 ; BCl 3 ; N 2 O 2 and/or a mixed gas thereof can be used.

식각된 재료 층은 복수의 패턴으로 형성될 수 있고, 복수의 패턴은 금속 패턴, 반도체 패턴 또는 절연 패턴 등 다양할 수 있으며, 예컨대 반도체 집적 회로 디바이스 내의 다양한 패턴으로 적용될 수 있다.The etched material layer may be formed in a plurality of patterns, and the plurality of patterns may be various, such as a metal pattern, a semiconductor pattern, or an insulation pattern, and may be applied in various patterns in a semiconductor integrated circuit device, for example.

이하 실시예를 통하여 상술한 구현예를 보다 상세하게 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 단지 설명의 목적을 위한 것이며 권리범위를 제한하는 것은 아니다.Hereinafter, the above-described embodiment will be described in more detail through examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of rights.

합성예Synthetic example

합성예Synthetic example 1 One

콘덴서를 장착한 500mL 2구 둥근바닥 플라스크(2-neck round bottom flask)에 다이벤조퓨란(dibenzofuran) 16.8g(0.1몰)과 9H-플루오렌-9-온(9H-fluoren-9-one) 18g(0.1몰), 파라톨루엔설폰산(p-toluenesulfonic acid) 1.72g (0.01몰) 및 프로필렌글리콜 모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 32.58g를 투입한 후, 100℃에서 6시간 동안 교반하여 중합 반응을 수행하였다. 중합 반응을 완료한 후, 반응물을 상온으로 서서히 냉각시킨 후 반응물에 증류수 40g 및 메탄올 400g에 투입하여 강하게 교반하고 정치시켰다. 이어서 상등액을 제거하고 침전물을 사이클로헥사논(cyclohexanone) 80g에 녹인 후, 메탄올 320g를 이용하여 강하게 교반하고 정치시켰다(1차). 이때 얻어지는 상등액을 다시 제거하고 침전물을 사이클로헥사논 80g에 녹였다(2차). 상기 1차 및 2차 공정을 1회 정제 공정이라 하고, 이 정제 공정을 총 3회 실시하였다. 정제가 끝난 중합체를 사이클로헥사논 80g에 녹인 후, 감압 하에서 용액에 남아있는 메탄올 및 증류수를 제거하여 하기 화학식 1a로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 중량평균분자량은 1,300이었다.16.8 g (0.1 mol) of dibenzofuran and 18 g of 9H-fluoren-9-one in a 500 mL 2-neck round bottom flask equipped with a condenser (0.1 mol), para. Toluenesulfonic acid (p-toluenesulfonic acid) 1.72 g (0.01 mol) and propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) 32.58 g was added, followed by stirring at 100° C. for 6 hours to perform a polymerization reaction. Did. After the polymerization reaction was completed, the reactant was gradually cooled to room temperature, and then added to 40 g of distilled water and 400 g of methanol to the reaction mixture, followed by vigorous stirring and standing. Subsequently, the supernatant was removed and the precipitate was dissolved in 80 g of cyclohexanone, followed by stirring with methanol 320 g and standing still (primary). At this time, the obtained supernatant was removed again, and the precipitate was dissolved in 80 g of cyclohexanone (secondary). The primary and secondary processes are referred to as one purification process, and the purification process was performed three times in total. After the purified polymer was dissolved in 80 g of cyclohexanone, methanol and distilled water remaining in the solution were removed under reduced pressure to obtain a polymer containing the structural unit represented by the following Chemical Formula 1a. The obtained polymer had a weight average molecular weight of 1,300.

[화학식 1a][Formula 1a]

Figure pat00017
Figure pat00017

합성예Synthetic example 2 2

다이벤조퓨란 대신 다이벤조퓨란-2-올(dibenzofuran-2-ol) 18.4g(0.1몰)을 사용한 것을 제외하고 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1b로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 중량평균분자량은 1,400이었다.Synthesis in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 18.4 g (0.1 mol) of dibenzofuran-2-ol (dibenzofuran-2-ol) instead of dibenzofuran was used to prepare a polymer containing the structural unit represented by Formula 1b. Got. The obtained polymer had a weight average molecular weight of 1,400.

[화학식 1b][Formula 1b]

Figure pat00018
Figure pat00018

합성예Synthetic example 3 3

다이벤조퓨란 대신 벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란(benzo[b]naphthol[1,2-d]furan) 21.8g(0.1몰)을 사용한 것을 제외하고 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1c로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 중량평균분자량은 1,600이었다.The same method as in Synthesis Example 1, except that 21.8 g (0.1 mol) of benzo[b]naphtho[1,2-d]furan (benzo[b]naphthol[1,2-d]furan) was used instead of dibenzofuran. Synthesized to obtain a polymer containing the structural unit represented by Formula 1c. The obtained polymer had a weight average molecular weight of 1,600.

[화학식 1c][Formula 1c]

Figure pat00019
Figure pat00019

합성예Synthetic example 4 4

다이벤조퓨란 대신 벤조퓨란(benzofuran) 11.8g(0.1몰)을 사용한 것을 제외하고 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1d로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 중량평균분자량은 1,200이었다.Synthesis was performed in the same manner as in Synthesis Example 1, except that 11.8 g (0.1 mol) of benzofuran was used instead of dibenzofuran to obtain a polymer containing the structural unit represented by Chemical Formula 1d. The obtained polymer had a weight average molecular weight of 1,200.

[화학식 1d][Formula 1d]

Figure pat00020
Figure pat00020

합성예Synthetic example 5 5

9H-플루오렌-9-온(9H-fluoren-9-one) 18g(0.1몰) 대신 1H-인덴-1-온(1H-inden-1-one) 13.0g(0.1몰)을 사용한 것을 제외하고 합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 화학식 1e로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 중량평균분자량은 1,200이었다.Except that 13.0 g (0.1 mol) of 1H-inden-1-one was used instead of 18 g (0.1 mol) of 9H-fluoren-9-one. It was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 to obtain a polymer containing the structural unit represented by Formula 1e. The obtained polymer had a weight average molecular weight of 1,200.

[화학식 1e][Formula 1e]

Figure pat00021
Figure pat00021

비교합성예Comparative Synthesis Example 1 One

1L 3구 둥근바닥 플라스크에 다이벤조퓨란(dibenzofuran) 16.8g(0.1몰), 37% 파라포름알데하이드(paraformaldehyde) 8.1g(0.1몰) 및 산촉매인 옥살산(oxalic acid) 0.4g(0.005몰)을 넣고 추가로 테트라하이드로나프탈렌 (tetrahydronaphthalene) 50g을 넣은 후, 110℃에서 12시간 동안 교반하였다. 이어서 반응액을 상온으로 냉각하고 테트라하이드로퓨란(tetrahydrofuran) 용매 100g을 넣은 다음 메탄올에 천천히 떨어뜨려 침전시켰다. 이어서 침전물을 여과하고 메탄올을 이용하여 2 회 추가로 세척하고 50℃의 진공 오븐을 이용하여 12시간 진공 건조하여 하기 화학식 a로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체 18g을 얻었다. 중합체의 중량평균분자량은 1,200이었다.Dibenzofuran 16.8g (0.1mol), 37% paraformaldehyde 8.1g (0.1mol) and acid catalyst oxalic acid 0.4g (0.005mol) were placed in a 1L 3-neck round bottom flask. After adding 50 g of tetrahydronaphthalene, the mixture was stirred at 110° C. for 12 hours. Subsequently, the reaction solution was cooled to room temperature, 100 g of tetrahydrofuran solvent was added, and then slowly dropped into methanol to precipitate. Subsequently, the precipitate was filtered, washed twice with methanol, and vacuum dried for 12 hours using a vacuum oven at 50° C. to obtain 18 g of a polymer containing the structural unit represented by Chemical Formula a. The weight average molecular weight of the polymer was 1,200.

[화학식 a][Formula a]

Figure pat00022
Figure pat00022

비교합성예Comparative Synthesis Example 2 2

다이벤조퓨란 대신 벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란 21.8g(0.1몰)을 사용한 것을 제외하고 비교합성예 1과 동일한 방법으로 합성하여 하기 화학식 b로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체를 얻었다. 얻어진 중합체의 중량평균분자량은 1,600이었다.Synthesis in the same manner as in Comparative Synthesis Example 1, except that 21.8 g (0.1 mol) of benzo[b]naphtho[1,2-d]furan instead of dibenzofuran was used to include a structural unit represented by Formula b below. A polymer was obtained. The obtained polymer had a weight average molecular weight of 1,600.

[화학식 b][Formula b]

Figure pat00023
Figure pat00023

제조예Manufacturing example

제조예Manufacturing example 1 One

합성예 1에서 얻은 중합체 2g을 사이클로헥사논 13g에 녹이고 0.1㎛ 테플론 필터로 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다.2 g of the polymer obtained in Synthesis Example 1 was dissolved in 13 g of cyclohexanone and filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a hardmask composition.

제조예Manufacturing example 2 2

합성예 2에서 얻은 중합체 2g을 사이클로헥사논 13g에 녹이고 0.1㎛ 테플론 필터로 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다.2 g of the polymer obtained in Synthesis Example 2 was dissolved in 13 g of cyclohexanone and filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a hardmask composition.

제조예Manufacturing example 3 3

합성예 3에서 얻은 중합체 2g을 사이클로헥사논 13g에 녹이고 0.1㎛ 테플론 필터로 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다.2 g of the polymer obtained in Synthesis Example 3 was dissolved in 13 g of cyclohexanone and filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a hard mask composition.

제조예Manufacturing example 4 4

합성예 4에서 얻은 중합체 2g을 사이클로헥사논 13g에 녹이고 0.1㎛ 테플론 필터로 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다.2 g of the polymer obtained in Synthesis Example 4 was dissolved in 13 g of cyclohexanone and filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a hardmask composition.

제조예Manufacturing example 5 5

합성예 5에서 얻은 중합체 2g을 사이클로헥사논 13g에 녹이고 0.1㎛ 테플론 필터로 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다.2 g of the polymer obtained in Synthesis Example 5 was dissolved in 13 g of cyclohexanone and filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a hardmask composition.

비교제조예Comparative manufacturing example 1 One

비교합성예 1에서 얻은 중합체 2g을 사이클로헥사논 13g에 녹이고 0.1㎛ 테플론 필터로 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다.2 g of the polymer obtained in Comparative Synthesis Example 1 was dissolved in 13 g of cyclohexanone and filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a hardmask composition.

비교제조예Comparative manufacturing example 2 2

비교합성예 2에서 얻은 중합체 2g을 사이클로헥사논 13g에 녹이고 0.1㎛ 테플론 필터로 여과하여 하드마스크 조성물을 제조하였다.2 g of the polymer obtained in Comparative Synthesis Example 2 was dissolved in 13 g of cyclohexanone and filtered through a 0.1 μm Teflon filter to prepare a hard mask composition.

실시예Example

실시예Example 1 One

실리콘 웨이퍼 위에 제조예 1에 따른 하드마스크 조성물을 스핀 코팅한 후 핫플레이트 온도 400℃에서 1 내지 3분간 열처리하여 5,000Å 두께의 필름을 형성하였다.After spin coating the hard mask composition according to Preparation Example 1 on a silicon wafer, heat treatment was performed at a hot plate temperature of 400° C. for 1 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5,000 mm 3.

실시예Example 2 2

실리콘 웨이퍼 위에 제조예 2에 따른 하드마스크 조성물을 스핀 코팅한 후 핫플레이트 온도 400℃에서 1 내지 3분간 열처리하여 5,000Å 두께의 필름을 형성하였다.After spin coating the hard mask composition according to Preparation Example 2 on a silicon wafer, heat treatment was performed at a hot plate temperature of 400° C. for 1 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5,000 mm 3.

실시예Example 3 3

실리콘 웨이퍼 위에 제조예 3에 따른 하드마스크 조성물을 스핀 코팅한 후 핫플레이트 온도 400℃에서 1 내지 3분간 열처리하여 5,000Å 두께의 필름을 형성하였다.After spin coating the hard mask composition according to Preparation Example 3 on a silicon wafer, heat treatment was performed at a hot plate temperature of 400° C. for 1 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5,000 mm 3.

실시예Example 4 4

실리콘 웨이퍼 위에 제조예 4에 따른 하드마스크 조성물을 스핀 코팅한 후 핫플레이트 온도 400℃에서 1 내지 3분간 열처리하여 5,000Å 두께의 필름을 형성하였다.After spin coating the hard mask composition according to Preparation Example 4 on a silicon wafer, heat treatment was performed at a hot plate temperature of 400°C for 1 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5,000 mm 3.

실시예Example 5 5

실리콘 웨이퍼 위에 제조예 5에 따른 하드마스크 조성물을 스핀 코팅한 후 핫플레이트 온도 400℃에서 1 내지 3분간 열처리하여 5,000Å 두께의 필름을 형성하였다.After spin coating the hard mask composition according to Preparation Example 5 on a silicon wafer, heat treatment was performed at a hot plate temperature of 400° C. for 1 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5,000 mm 3.

비교예Comparative example 1 One

실리콘 웨이퍼 위에 비교제조예 1에 따른 하드마스크 조성물을 스핀 코팅한 후 핫플레이트 온도 400℃에서 1 내지 3분간 열처리하여 5,000Å 두께의 필름을 형성하였다.After spin coating the hard mask composition according to Comparative Preparation Example 1 on a silicon wafer, heat treatment was performed at a hot plate temperature of 400° C. for 1 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5,000 mm 3.

비교예Comparative example 2 2

실리콘 웨이퍼 위에 비교제조예 2에 따른 하드마스크 조성물을 스핀 코팅한 후 핫플레이트 온도 400℃에서 1 내지 3분간 열처리하여 5,000Å 두께의 필름을 형성하였다.After spin coating the hard mask composition according to Comparative Preparation Example 2 on a silicon wafer, heat treatment was performed at a hot plate temperature of 400° C. for 1 to 3 minutes to form a film having a thickness of 5,000 mm 3.

평가evaluation

실시예 1 내지 5와 비교예 1, 2에 따른 필름에 CFx 및 N2O2 식각 가스를 사용하여 일정 시간 동안 드라이 식각을 실시하고 남은 잔막의 두께를 측정하였다. 드라이 식각 전 및 후의 필름 두께 차이와 식각 시간으로부터 식각율(Å/s)을 계산하였다.The films according to Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2 were subjected to dry etching for a period of time using CFx and N 2 O 2 etching gases, and thicknesses of the remaining residual films were measured. The etch rate (Å/s) was calculated from the difference in film thickness before and after dry etching and the etching time.

그 결과는 표 1과 같다.Table 1 shows the results.

CFx 식각율(Å/s)CF x etch rate (Å/s) N2O2 식각율(Å/s)N 2 O 2 etch rate (Å/s) 실시예 1Example 1 28.028.0 26.326.3 실시예 2 Example 2 27.327.3 25.425.4 실시예 3Example 3 26.726.7 23.623.6 실시예 4Example 4 28.428.4 26.926.9 실시예 5Example 5 28.328.3 26.726.7 비교예 1Comparative Example 1 31.431.4 28.728.7 비교예 2Comparative Example 2 30.230.2 27.327.3

표 1을 참고하면, 실시예에 따른 필름은 비교예에 따른 필름과 비교하여 식각 가스에 대한 높은 내식각성을 나타냄을 확인할 수 있다.Referring to Table 1, it can be seen that the film according to the example exhibits high corrosion resistance to etching gas compared to the film according to the comparative example.

이상에서 실시예들에 대하여 상세하게 설명하였지만 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 권리범위에 속하는 것이다. Although the embodiments have been described in detail above, the scope of rights is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts defined in the following claims also belong to the scope of rights.

Claims (15)

하기 화학식 1로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체:
[화학식 1]
Figure pat00024

상기 화학식 1에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리이고, 상기 방향족 고리는 단일 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 융합된 융합 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 단일 결합, C1 내지 C5 알킬렌기, O 또는 C(=O)에 의해 연결된 비융합 고리이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
n1, n2, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
n1과 n2 중 적어도 하나는 1이고,
m1과 m2 중 적어도 하나는 1이다.
Polymer comprising a structural unit represented by the formula (1):
[Formula 1]
Figure pat00024

In Chemical Formula 1,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic ring, and the aromatic ring is a single ring; A fused ring in which two or more aromatic rings are fused; Two or more aromatic rings are a single bond, a C1 to C5 alkylene group, an unfused ring connected by O or C(=O),
L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, or a combination thereof,
n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1,
at least one of n1 and n2 is 1,
At least one of m1 and m2 is 1.
제1항에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논인 중합체.
In claim 1,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted bi A polymer that is phenyl or substituted or unsubstituted benzophenone.
제1항에서,
X1 및 Y1는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논이고,
X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠인
중합체.
In claim 1,
X 1 and Y 1 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted biphenyl or substituted or unsubstituted Benzophenone,
X 2 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted benzene
polymer.
제1항에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합으로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리인 중합체.
In claim 1,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a C6 to C30 aromatic ring substituted or unsubstituted with a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof.
제1항에서,
하기 화학식 1A로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체:
[화학식 1A]
Figure pat00025

상기 화학식 1A에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리이고, 상기 방향족 고리는 단일 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 융합된 융합 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 단일 결합, C1 내지 C5 알킬렌기, O 또는 C(=O)에 의해 연결된 비융합 고리이고,
n1, n2, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
n1과 n2 중 적어도 하나는 1이고,
m1과 m2 중 적어도 하나는 1이다.
In claim 1,
A polymer comprising a structural unit represented by Formula 1A:
[Formula 1A]
Figure pat00025

In Formula 1A,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic ring, and the aromatic ring is a single ring; A fused ring in which two or more aromatic rings are fused; Two or more aromatic rings are a single bond, a C1 to C5 alkylene group, an unfused ring connected by O or C(=O),
n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1,
at least one of n1 and n2 is 1,
At least one of m1 and m2 is 1.
제1항에서,
하기 화학식 1AA 내지 1AF 중 어느 하나로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체:
[화학식 1AA] [화학식 1AB]
Figure pat00026
Figure pat00027

[화학식 1AC] [화학식 1AD]
Figure pat00028
Figure pat00029

[화학식 1AE] [화학식 1AF]
Figure pat00030
Figure pat00031

화학식 1AA 내지 1AF 에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기, 할로겐 또는 이들의 조합이고,
R1과 R2는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,
R3과 R4는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,
R5와 R6은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,
R7과 R8은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성한다.
In claim 1,
Polymer comprising a structural unit represented by any one of the following formula 1AA to 1AF:
[Formula 1AA] [Formula 1AB]
Figure pat00026
Figure pat00027

[Formula 1AC] [Formula 1AD]
Figure pat00028
Figure pat00029

[Formula 1AE] [Formula 1AF]
Figure pat00030
Figure pat00031

In formulas 1AA to 1AF,
R 1 to R 8 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, a hydroxyl group, or a C1 to C20 alkoxy Group, amine group, halogen or combinations thereof,
R 1 and R 2 are independently of each other or combine with each other to form a ring,
R 3 and R 4 are independently of each other or combine with each other to form a ring,
R 5 and R 6 are independently of each other or combine with each other to form a ring,
R 7 and R 8 are independently of each other or combine with each other to form a ring.
제6항에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합인 중합체.
In claim 6,
R 1 to R 8 are each independently hydrogen, a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a polymer thereof.
하기 화학식 1로 표현되는 구조 단위를 포함하는 중합체 및 용매를 포함하는 하드마스크 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00032

상기 화학식 1에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리이고, 상기 방향족 고리는 단일 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 융합된 융합 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 단일 결합, C1 내지 C5 알킬렌기, O 또는 C(=O)에 의해 연결된 비융합 고리이고,
L1 및 L2는 각각 독립적으로 단일 결합, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬렌기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴렌기 또는 이들의 조합이고,
n1, n2, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
n1과 n2 중 적어도 하나는 1이고,
m1과 m2 중 적어도 하나는 1이다.
A hardmask composition comprising a polymer and a solvent comprising structural units represented by Formula 1 below:
[Formula 1]
Figure pat00032

In Chemical Formula 1,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic ring, and the aromatic ring is a single ring; A fused ring in which two or more aromatic rings are fused; Two or more aromatic rings are a single bond, a C1 to C5 alkylene group, an unfused ring connected by O or C(=O),
L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkylene group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 arylene group, or a combination thereof,
n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1,
at least one of n1 and n2 is 1,
At least one of m1 and m2 is 1.
제8항에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논인 하드마스크 조성물.
In claim 8,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted bi Hardmask composition which is phenyl or substituted or unsubstituted benzophenone.
제8항에서,
X1 및 Y1는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠, 치환 또는 비치환된 나프탈렌, 치환 또는 비치환된 안트라센, 치환 또는 비치환된 페난트렌, 치환 또는 비치환된 바이페닐 또는 치환 또는 비치환된 벤조페논이고,
X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 벤젠인
하드마스크 조성물.
In claim 8,
X 1 and Y 1 are each independently substituted or unsubstituted benzene, substituted or unsubstituted naphthalene, substituted or unsubstituted anthracene, substituted or unsubstituted phenanthrene, substituted or unsubstituted biphenyl or substituted or unsubstituted Benzophenone,
X 2 and Y 2 are each independently substituted or unsubstituted benzene
Hardmask composition.
제8항에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합으로 치환되거나 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리인 하드마스크 조성물.
In claim 8,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a C6 to C30 aromatic ring substituted or unsubstituted with a hydroxyl group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof.
제8항에서,
상기 중합체는 하기 화학식 1A로 표현되는 구조 단위를 포함하는 하드마스크 조성물:
[화학식 1A]
Figure pat00033

상기 화학식 1A에서,
X1, Y1, X2 및 Y2는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 방향족 고리이고, 상기 방향족 고리는 단일 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 융합된 융합 고리이거나; 2개 이상의 방향족 고리가 단일 결합, C1 내지 C5 알킬렌기, O 또는 C(=O)에 의해 연결된 비융합 고리이고,
n1, n2, m1 및 m2는 각각 독립적으로 0 또는 1이고,
n1과 n2 중 적어도 하나는 1이고,
m1과 m2 중 적어도 하나는 1이다.
In claim 8,
The polymer is a hardmask composition comprising a structural unit represented by Formula 1A:
[Formula 1A]
Figure pat00033

In Formula 1A,
X 1 , Y 1 , X 2 and Y 2 are each independently a substituted or unsubstituted C6 to C30 aromatic ring, and the aromatic ring is a single ring; A fused ring in which two or more aromatic rings are fused; Two or more aromatic rings are a single bond, a C1 to C5 alkylene group, an unfused ring connected by O or C(=O),
n1, n2, m1 and m2 are each independently 0 or 1,
at least one of n1 and n2 is 1,
At least one of m1 and m2 is 1.
제8항에서,
상기 중합체는 하기 화학식 1AA 내지 1AF 중 어느 하나로 표현되는 구조 단위를 포함하는 하드마스크 조성물:
[화학식 1AA] [화학식 1AB]
Figure pat00034
Figure pat00035

[화학식 1AC] [화학식 1AD]
Figure pat00036
Figure pat00037

[화학식 1AE] [화학식 1AF]
Figure pat00038
Figure pat00039

화학식 1AA 내지 1AF 에서,
R1 내지 R8은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 C1 내지 C20 알킬기, 치환 또는 비치환된 C6 내지 C30 아릴기, 치환 또는 비치환된 C3 내지 C30 헤테로고리기, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기, 할로겐 또는 이들의 조합이고,
R1과 R2는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,
R3과 R4는 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,
R5와 R6은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성하고,
R7과 R8은 서로 독립적으로 존재하거나 서로 결합하여 고리를 형성한다.
In claim 8,
The polymer is a hardmask composition comprising a structural unit represented by any one of the following formula 1AA to 1AF:
[Formula 1AA] [Formula 1AB]
Figure pat00034
Figure pat00035

[Formula 1AC] [Formula 1AD]
Figure pat00036
Figure pat00037

[Formula 1AE] [Formula 1AF]
Figure pat00038
Figure pat00039

In formulas 1AA to 1AF,
R 1 to R 8 are each independently hydrogen, a substituted or unsubstituted C1 to C20 alkyl group, a substituted or unsubstituted C6 to C30 aryl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 heterocyclic group, a hydroxyl group, or a C1 to C20 alkoxy Group, amine group, halogen or combinations thereof,
R 1 and R 2 are independently of each other or combine with each other to form a ring,
R 3 and R 4 are independently of each other or combine with each other to form a ring,
R 5 and R 6 are independently of each other or combine with each other to form a ring,
R 7 and R 8 are independently of each other or combine with each other to form a ring.
제13항에서,
R1 내지 R8는 각각 독립적으로 수소, 히드록시기, C1 내지 C20 알콕시기, 아민기 또는 이들의 조합인 하드마스크 조성물.
In claim 13,
R 1 to R 8 are each independently hydrogen, a hydroxy group, a C1 to C20 alkoxy group, an amine group, or a combination thereof, a hardmask composition.
재료 층 위에 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 하드마스크 조성물을 도포하고 열처리하여 하드마스크 층을 형성하는 단계,
상기 하드마스크 층 위에 포토레지스트 층을 형성하는 단계,
상기 포토레지스트 층을 노광 및 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계,
상기 포토레지스트 패턴을 사용하여 상기 하드마스크 층을 선택적으로 제거하고 상기 재료 층의 일부를 노출하는 단계, 그리고
상기 재료 층의 노출된 부분을 식각하는 단계
를 포함하는 패턴 형성 방법.Forming a hardmask layer by applying a hardmask composition according to any one of claims 8 to 14 on the material layer and heat-treating it;
Forming a photoresist layer over the hardmask layer,
Forming a photoresist pattern by exposing and developing the photoresist layer,
Selectively removing the hardmask layer using the photoresist pattern and exposing a portion of the material layer, and
Etching the exposed portion of the material layer
Pattern formation method comprising a.
KR1020180173105A 2018-12-28 2018-12-28 Polymer and hardmask composition and method of forming patterns KR102343221B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180173105A KR102343221B1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Polymer and hardmask composition and method of forming patterns

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180173105A KR102343221B1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Polymer and hardmask composition and method of forming patterns

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200082483A true KR20200082483A (en) 2020-07-08
KR102343221B1 KR102343221B1 (en) 2021-12-23

Family

ID=71600610

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180173105A KR102343221B1 (en) 2018-12-28 2018-12-28 Polymer and hardmask composition and method of forming patterns

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102343221B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120038447A (en) * 2009-06-19 2012-04-23 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 Carbazole novolak resin
KR20130026912A (en) * 2011-09-06 2013-03-14 제일모직주식회사 Hardmask composition and method of forming patterns and semiconductor integrated circuit device including the patterns
WO2013100409A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 제일모직 주식회사 Monomer for a hardmask composition, hardmask composition comprising the monomer, and method for forming a pattern using the hardmask composition
KR20160145480A (en) * 2015-06-10 2016-12-20 삼성에스디아이 주식회사 Polymer, organic layer composition, organic layer, and method of forming patterns

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120038447A (en) * 2009-06-19 2012-04-23 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 Carbazole novolak resin
KR20130026912A (en) * 2011-09-06 2013-03-14 제일모직주식회사 Hardmask composition and method of forming patterns and semiconductor integrated circuit device including the patterns
WO2013100409A1 (en) * 2011-12-30 2013-07-04 제일모직 주식회사 Monomer for a hardmask composition, hardmask composition comprising the monomer, and method for forming a pattern using the hardmask composition
KR20160145480A (en) * 2015-06-10 2016-12-20 삼성에스디아이 주식회사 Polymer, organic layer composition, organic layer, and method of forming patterns

Also Published As

Publication number Publication date
KR102343221B1 (en) 2021-12-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102260811B1 (en) Hardmask composition, hardmask layer and method of forming patterns
KR101994365B1 (en) Polymer, organic layer composition, organic layer, and method of forming patterns
KR101976016B1 (en) Polymer, organic layer composition, organic layer, and method of forming patterns
KR102504797B1 (en) Hardmask composition and method of forming patterns
CN115202153A (en) Hard mask composition, hard mask layer and method for forming pattern
KR102134266B1 (en) Monomer, polymer, organic layer composition, and method of forming patterns
KR102431841B1 (en) Hardmask composition, hardmask layer and method of forming patterns
KR102134268B1 (en) Monomer, polymer, organic layer composition, and method of forming patterns
KR102171074B1 (en) Polymer, organic layer composition, and method of forming patterns
KR102246692B1 (en) Compound, organic layer composition, organic layer, and method of forming patterns
KR102110990B1 (en) Polymer, organic layer composition, and method of forming patterns
KR102343221B1 (en) Polymer and hardmask composition and method of forming patterns
KR102036681B1 (en) Compound, organic layer composition, and method of forming patterns
KR102127256B1 (en) Organic layer composition, polymer, and method of forming patterns
KR102403694B1 (en) Polymer and hardmask composition and method of forming patterns
KR102562338B1 (en) Hardmask composition and method of forming patterns
KR102099275B1 (en) Polymer, organic layer composition, organic layer, and method of forming patterns
KR102296795B1 (en) Organic layer composition, and method of forming patterns
KR102284581B1 (en) Compound, organic layer composition, and method of forming patterns
KR102018237B1 (en) Polymer, organic layer composition, organic layer, and method of forming patterns
KR20230101485A (en) Hardmask composition, hardmask layer and method of forming patterns
KR20230040147A (en) Hardmask composition, hardmask layer and method of forming patterns
KR20200082481A (en) Polymer and hardmask composition and method of forming patterns
KR20240145253A (en) Hardmask composition, hardmask layer and method of forming patterns
KR20240137404A (en) Hardmask composition, hardmask layer and method of forming patterns

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant