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KR101731036B1 - Additive for resist and resist composition comprising same - Google Patents

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KR101731036B1
KR101731036B1 KR1020160120982A KR20160120982A KR101731036B1 KR 101731036 B1 KR101731036 B1 KR 101731036B1 KR 1020160120982 A KR1020160120982 A KR 1020160120982A KR 20160120982 A KR20160120982 A KR 20160120982A KR 101731036 B1 KR101731036 B1 KR 101731036B1
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1-1로 표시되는 레지스트용 첨가제 및 상기 첨가제를 포함하는 레지스트 조성물에 관한 것으로, 본 발명에 따른 첨가제는 레지스트 조성물에 적용시 노광 공정에서는 레지스트막 표면의 소수성을 높여 이머젼 리소그래피시 물에 의한 리칭을 억제하고, 레지스트 조성물에 적용시 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
[화학식 1-1]

Figure 112016091677113-pat00086

상기 식에서 각 치환기는 명세서 중에서 정의된 바와 같다.The present invention relates to a resist additive represented by the following general formula (1-1) and a resist composition comprising the additive, wherein the additive according to the present invention increases the hydrophobicity of the surface of the resist film in the exposure process when applied to a resist composition, It is possible to suppress reflow by water and form a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution when applied to a resist composition.
[Formula 1-1]
Figure 112016091677113-pat00086

Wherein each substituent is as defined in the specification.

Description

레지스트용 첨가제 및 이를 포함하는 레지스트 조성물{ADDITIVE FOR RESIST AND RESIST COMPOSITION COMPRISING SAME}ADDITIVE FOR RESIST AND RESIST COMPOSITION COMPRISING SAME [0002]

본 발명은 레지스트막 표면의 소수성을 높여 이머젼 리소그래피시 물에 의한 리칭(leaching)을 억제할 수 있고, 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 레지스트용 첨가제 및 이를 포함하는 레지스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a resist additive capable of forming a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution and capable of suppressing leaching due to water during immersion lithography by increasing the hydrophobicity of the resist film surface and a resist composition containing the same .

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

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

ArF 엑시머 레이저를 광원으로 이용하는 ArF 이머젼 리소그래피(ArF immersion lithography)법은 투영 렌즈와 웨이퍼 기판 사이에 물을 함침시켜 수행하는 것을 특징으로 한다. 이 방법은 193nm에서의 물의 굴절률을 이용하여 NA 1.0 이상의 렌즈를 사용하더라도 패턴 형성이 가능하며, 통상 액침노광방식이라 불린다. 그러나, 레지스트막이 물(純水)과 직접 접하기 때문에, 광산발생제에 의한 산이나 억제제(quencher)로서 레지스트 막에 첨가되어 있는 아민 화합물이 물에 용해되기 쉽고, 이로 인해 형성된 레지스트 패턴의 형상 변화나 팽윤에 의한 패턴 붕괴, 버블 결점(defect)이나 워터마크 결점(defect) 등의 각종 결점(defect) 현상 등이 발생하는 문제점이 있다.The ArF immersion lithography method using an ArF excimer laser as a light source is characterized in that water is impregnated between a projection lens and a wafer substrate. This method uses a refractive index of water at 193 nm to form a pattern even if a lens of NA 1.0 or more is used, and is usually called a liquid immersion exposure method. However, since the resist film directly contacts with pure water, the amine compound added to the resist film as an acid or a quencher by the photoacid generator tends to be dissolved in water, and the shape change And pattern defects due to swelling, various defects such as bubble defects and watermark defects, and the like.

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

한국공개특허 제2011-0084848호 (2011.07.26. 공개)Korea Patent Publication No. 2011-0084848 (disclosed on July 26, 2011) 한국공개특허 제2008-0000522호 (2008.01.02. 공개)Korean Patent Publication No. 2008-0000522 (published on Jan. 2, 2008) 한국공개특허 제2011-0079649호 (2011.07.07. 공개)Korean Published Patent No. 2011-0079649 (Published July 7, 2011)

본 발명의 목적은 레지스트막 표면의 소수성을 높여 이머젼 리소그래피시 물에 의한 리칭을 억제할 수 있고, 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 레지스트용 첨가제를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a resist additive capable of increasing the hydrophobicity of the surface of a resist film and suppressing leaching due to water during immersion lithography, and capable of forming a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution.

본 발명의 다른 목적은 상기 첨가제를 포함하는 레지스트 조성물 및 상기 조성물을 이용한 레지스트 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a resist composition containing the additive and a method of forming a resist pattern using the composition.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 구현예에 따른 레지스트용 첨가제는 하기 화학식 1-1로 표시되는 공중합체를 포함한다:In order to achieve the above object, a resist additive according to an embodiment of the present invention includes a copolymer represented by the following formula (1-1)

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112016091677113-pat00001
Figure 112016091677113-pat00001

상기 화학식 1-1에서, R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 할로겐기 및 수소원자 중 하나가 할로겐기로 치환된 탄소수 1 내지 4의 할로알킬기로 이루어진 군에서 선택되고; In Formula 1-1, R ', R "and R"' each independently represent a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms in which one of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen group and a hydrogen atom is substituted with a halogen group ≪ / RTI >

R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고; R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms;

R5는 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며; R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A heterocyclyl group having 2 to 30 carbon atoms, and combinations thereof;

상기 R31은 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 소수성기로, R31이 실릴기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기에서 선택되는 어느 하나이면 p가 0이고, R31이 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이면 p는 1이며, R 31 represents a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a silyl group, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, a chained and branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, And a cyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms. When R 31 is any one selected from the group consisting of a silyl group and an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, p is 0 and R 31 represents a fluoroalkyl group having from 1 to 10 carbon atoms, a chain and branched alkyl group having from 3 to 10 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having from 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having from 10 to 30 carbon atoms, and a cyclocyclic cycloalkyl group having from 10 to 30 carbon atoms Alkyl group, p is 1,

R32는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기, 탄소수 2 내지 20의 알켄디일기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알칸디일기, 탄소수 2 내지 20의 헤테로알켄디일기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알칸디일기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알켄디일기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알칸디일기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알켄디일기로 이루어진 군에서 선택되고, R 32 represents an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms, a heteroalkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, a heteroalkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms , A cycloalkenyl diyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkanediyl group having 2 to 30 carbon atoms, and a heterocycloalkenediyl group having 3 to 30 carbon atoms,

R33

Figure 112016091677113-pat00002
,
Figure 112016091677113-pat00003
Figure 112016091677113-pat00004
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 10의 정수이며; R 33 is
Figure 112016091677113-pat00002
,
Figure 112016091677113-pat00003
And
Figure 112016091677113-pat00004
Wherein Ra, Rb, Rc and Rd are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) cycloalkyl group, An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) Or a heterocycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, Y is an integer from 0 to 10;

R4는 유기규소기 및 탄소수 3 내지 20의 탄화수소기로 이루어진 군에서 선택되는 소수성기이고; R 4 is a hydrophobic group selected from the group consisting of an organic silicon group and a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms;

상기 l, m, n 및 o는 각각 주쇄 내의 반복단위를 나타내는 수로서 l+m+n+o=1이고, 0<l/(l+m+n+o)<0.9, 0.2<m/(l+m+n+o)<0.9, 0≤n/(l+m+n+o)<0.9 및 0≤o/(l+m+n+o)<0.9이며, p는 0 또는 1의 정수이다.M + n + o = 1 and 0 <1 / (m + n + o) <0.9 and 0.2 <m / (1 + m + n + o) < 0.9, p is 0 or 1, It is an integer.

상기 R31은 t-부틸기, 트리플루오로메틸기, 트리메틸실릴기, 디(트리플루오로메틸)이소프로필기, 펜타플루오로에틸기 및 헵타플루오로프로필기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The R 31 may be selected from the group consisting of a t-butyl group, a trifluoromethyl group, a trimethylsilyl group, a di (trifluoromethyl) isopropyl group, a pentafluoroethyl group and a heptafluoropropyl group.

상기 R33

Figure 112016091677113-pat00005
,
Figure 112016091677113-pat00006
Figure 112016091677113-pat00007
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 20의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 5의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, (탄소수 1 내지 5의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 5의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 10의 시클로알킬)카르복실기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 6 내지 18의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 5 내지 18의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 5의 정수일 수 있다.R 33 is
Figure 112016091677113-pat00005
,
Figure 112016091677113-pat00006
And
Figure 112016091677113-pat00007
Wherein Ra, Rb, Rc and Rd are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 20 carbon atoms, (1 to 5 carbon atoms) cycloalkyl group, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, An alkyl group, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyl group having 1 to 5 carbon atoms) carboxyl group, (a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms) carboxyl groups, or adjacent groups are connected to each other to form a saturated Or an unsaturated hydrocarbon ring or a heterocyclic group having 5 to 18 carbon atoms, x is an integer of 0 to 3, y is an integer of 0 to 5 There.

상기 R33은 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, t-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 4a 내지 4k로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 33 represents a group selected from the group consisting of a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Is selected from the group consisting of methylethyl, 1-methoxy-1-ethyl, 1-ethoxy-1-ethyl, t-butoxy-2-ethyl, t- .

Figure 112016091677113-pat00008
Figure 112016091677113-pat00008

상기 화학식 4a 내지 4k에서 R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기 및 탄소수 3 내지 18의 시클로알킬실릴기로 이루어진 군에서 선택되고, a 및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g 및 i는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, h는 0 내지 4의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다.In formulas (4a) to (4k), R ', R' 'and R' '' each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, A and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11, c and d are each independently an integer of 0 to 9, f is an integer of 0 to 8, G and i are each independently an integer of 0 to 6, h is an integer of 0 to 4, 0? C + d? 17, and 0? C + f? 15.

상기 R33은 하기 화학식 5a 내지 5h로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The R 33 may be selected from the group consisting of the following formulas (5a) to (5h).

Figure 112016091677113-pat00009
Figure 112016091677113-pat00009

상기 R4는 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 4 represents a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a silyl group, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, a chain or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, A bicyclic cycloalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms.

상기 R4는 t-부틸기, 트리플루오로메틸기, 트리메틸실릴기, 디(트리플루오로메틸)이소프로필기, 펜타플루오로에틸기 및 헵타플루오로프로필기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 4 may be selected from the group consisting of t-butyl, trifluoromethyl, trimethylsilyl, di (trifluoromethyl) isopropyl, pentafluoroethyl and heptafluoropropyl.

상기 R5는 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 18의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로사이클릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms , A cyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 2 to 18 carbon atoms, Can be selected from the group.

상기 R5

Figure 112016091677113-pat00010
,
Figure 112016091677113-pat00011
Figure 112016091677113-pat00012
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이거나, 또는
Figure 112016091677113-pat00013
Figure 112016091677113-pat00014
로 이루어진 군에서 선택되는 락톤기일 수 있으며, 이때 상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나 서로 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 10의 정수이며, z1 및 w1은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, z2 및 w2는 각각 독립적으로 0 내지 7의 정수이고 0≤z1+w1≤5이고, 0≤z2+w2≤5일 수 있다.Wherein R &lt; 5 &
Figure 112016091677113-pat00010
,
Figure 112016091677113-pat00011
And
Figure 112016091677113-pat00012
Or an acid-sensitive group selected from the group consisting of
Figure 112016091677113-pat00013
And
Figure 112016091677113-pat00014
Ra, Rb, Rc and Rd are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) And a heterocycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, and Re and Rf Are independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or may be connected to each other to form a saturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms And z1 and w1 are each independently an integer of 0 to 3, z2 and w2 are each independently an integer of 0 to 7 and 0? Z1 + w1? 5, and 0? z2 + w2? 5.

상기 R5는 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, 1-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 6a 내지 6m으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 5 is a group selected from the group consisting of a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Is selected from the group consisting of methylethyl, 1-methoxy-1-ethyl, 1-ethoxy-1-ethyl, t-butoxy-2-ethyl, 1-isobutoxy- .

Figure 112016091677113-pat00015
Figure 112016091677113-pat00015

상기 화학식 6a 내지 6m에서, R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, a 및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g, i 및 k는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, h는 0 내지 4의 정수이고, j는 0 내지 5의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다.In the above formulas (6a) to (6m), R ', R "and R"' are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11 , c and d are each independently an integer of 0 to 9, f is an integer of 0 to 7, g, i and k are each independently an integer of 0 to 6, h is an integer of 0 to 4, j Is an integer of 0 to 5, 0? C + d? 17, and 0? C + f? 15.

상기 레지스트용 첨가제는 하기 화학식 7 내지 10, 15 및 17의 구조를 갖는 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The resist additive may be selected from the group consisting of compounds having the structures of formulas (7) to (10), (15) and (17).

[화학식 7](7)

Figure 112016091677113-pat00016
Figure 112016091677113-pat00016

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure 112016091677113-pat00017
Figure 112016091677113-pat00017

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure 112016091677113-pat00018
Figure 112016091677113-pat00018

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure 112016091677113-pat00019
Figure 112016091677113-pat00019

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure 112016091677113-pat00020
Figure 112016091677113-pat00020

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure 112016091677113-pat00021
Figure 112016091677113-pat00021

상기 화학식 7 내지 10, 15 및 17에서, l, m, n 및 o는 각각 주쇄 내의 반복단위를 나타내는 수로서 l+m+n+o=1이고, 0<l/(l+m+n+o)<0.9, 0.2<m/(l+m+n+o)<0.9, 0≤n/(l+m+n+o)<0.9 및 0≤o/(l+m+n+o)<0.9이다.M + n + o = 1, and 0 < l / (l + m + n + (1 + m + n + o) < 0.9 and 0.2 < m / (l + m + &Lt; 0.9.

상기 반복단위 m은 레지스트용 첨가제의 공중합체 중에 30 내지 60 몰%의 함량으로 포함될 수 있다.The repeating unit m may be contained in an amount of 30 to 60 mol% in the copolymer of the resist additive.

상기 레지스트용 첨가제는 겔 투과 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 1,000 내지 50,000 g/mol일 수 있다.The resist additive may have a polystyrene reduced weight average molecular weight of 1,000 to 50,000 g / mol by gel permeation chromatography.

상기 레지스트용 첨가제는 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비가 1 내지 5일 수 있다.The resist additive may have a ratio of a weight average molecular weight to a number average molecular weight of 1 to 5.

본 발명의 다른 일 구현예에 따른 레지스트 조성물은 레지스트용 첨가제, 레지스트용 베이스 중합체, 산 발생제 및 용제를 포함한다.A resist composition according to another embodiment of the present invention includes a resist additive, a base polymer for a resist, an acid generator, and a solvent.

상기 레지스트용 첨가제는 레지스트 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 5 중량%로 포함될 수 있다.The resist additive may be included in an amount of 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the resist composition.

상기 산 발생제는 하기 화학식 22 및 23으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물일 수 있다.The acid generator may be at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following chemical formulas (22) and (23).

[화학식 22][Chemical Formula 22]

Figure 112016091677113-pat00022
Figure 112016091677113-pat00022

[화학식 23](23)

Figure 112016091677113-pat00023
Figure 112016091677113-pat00023

상기 화학식 22 및 23에서, X1, X2, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알릴기, 탄소수 1 내지 10의 퍼플루오로알킬기, 벤질기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 X1과 X2, 및 Y1과 Y2는 서로 결합하여 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며, X3, X4, X5,Y3, Y4 및 Y5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 티오펜옥시기(thiophenoxy), 탄소수 1 내지 30의 티오알콕시기(thioalkoxy), 탄소수 1 내지 20의 알콕시카르보닐메톡시기(alkoxycarbonylmethoxy) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며, 음이온 부분의 Z는 OSO2CF3, OSO2C4F9, OSO2C8F17, N(CF3)2, N(C2F5)2, N(C4F9)2, C(CF3)3, C(C2F5)3, C(C4F9)3 또는 하기 화학식 24로 표시되는 작용기이다:X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a benzyl group, And X 1 and X 2 and Y 1 and Y 2 may combine with each other to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms, X 3 , X 4 , X 5 , Y 3 , Y 4 and Y 5 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen group, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A thioalkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxycarbonylmethoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and combinations thereof, and Z in the anion moiety is preferably selected from the group consisting of a thiophenoxy group, a thioalkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, OSO 2 CF 3 , OSO 2 C 4 F 9 , OSO 2 C 8 F 17 , N (CF 3) 2, N (C 2 F 5) 2, N (C 4 F 9) 2, C (CF 3) 3, C (C 2 F 5) 3, C (C 4 F 9) 3 or the formula 24 &Lt; / RTI &gt;

[화학식 24]&Lt; EMI ID =

Figure 112016091677113-pat00024
Figure 112016091677113-pat00024

상기 화학식 24에서, V1 및 V2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고, W1은 -(C=O)- 또는 -(SO2)-이고, W2는 탄소수 2 내지 10의 알킨디일기이며, W3은 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기, 탄소수 6 내지 30의 아릴디일기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬렌기, 탄소수 6 내지 30의 아릴이써기, 탄소수 6 내지 30의 아릴설파이드기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로시클로알킬렌기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, W4는 수소원자, 할로겐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며, o는 0 내지 1의 정수이고, 그리고 p는 0 내지 2의 정수이다.In the formula (24), V 1 and V 2 are each independently a halogen atom, W 1 is - (C═O) - or - (SO 2 ) -, W 2 is an alkynediyl group having 2 to 10 carbon atoms, W 3 represents a cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms, an aryldiiyl group having 6 to 30 carbon atoms, an aralkylene group having 7 to 30 carbon atoms, an arylether group having 6 to 30 carbon atoms, an arylsulfide group having 6 to 30 carbon atoms, A heterocycloalkylene group having 1 to 10 carbon atoms, W 4 is a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, An alkylthio group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and combinations thereof, o is an integer of 0 to 1, and p is an integer of 0 to 2.

상기 산발생제는 레지스트 조성물 중 고형분 함량 100 중량부에 대해 0.3 내지 10 중량부로 포함될 수 있다.The acid generator may be contained in an amount of 0.3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content in the resist composition.

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

본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 레지스트 패턴 형성방법은, 상기 레지스트 조성물을 기판상에 도포하여 레지스트막을 형성하는 단계, 상기 레지스트막에 대해 가열처리 후, 소정 패턴으로 노광하는 단계, 그리고 노광된 레지스트 패턴을 현상하는 단계를 포함한다.A method of forming a resist pattern according to another embodiment of the present invention includes the steps of forming a resist film by coating the resist composition on a substrate, exposing the resist film to a predetermined pattern after the heat treatment, And developing the resist pattern.

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

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

본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 레지스트 조성물에 적용시 레지스트막 표면의 소수성을 높여 이머젼 리소그래피의 노광 공정 중 물에 의한 리칭을 억제할 수 있고, 우수한 감도 및 해상도를 갖는 미세 레지스트 패턴을 형성할 수 있다.The resist additive according to the present invention can improve the hydrophobicity of the surface of the resist film when applied to a resist composition, suppressing water-induced leaching during the exposure process of immersion lithography, and can form a fine resist pattern having excellent sensitivity and resolution .

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

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 '할로' 또는 '할로겐 원자'는 플루오르, 염소, 브롬 및 요오드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나를 의미한다.Unless otherwise specified herein, &quot; halo &quot; or &quot; halogen atom &quot; means any one selected from the group consisting of fluorine, chlorine, bromine and iodine.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 접두어 '헤테로'는 N, O, S 및 P로 이루어진 군에서 선택되는 1 내지 3개의 헤테로 원자가 탄소 원자를 치환하고 있는 것을 의미한다. 예를 들어 헤테로알킬기는 알킬기의 탄소원자 중에서 1 내지 3개의 탄소 원자를 헤테로 원자가 치환하고 있는 것을 의미한다.As used herein, the prefix &quot; hetero &quot; means that one to three heteroatoms selected from the group consisting of N, O, S and P substitute carbon atoms. For example, a heteroalkyl group means that one to three carbon atoms of the alkyl group are substituted by a heteroatom.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 '알킬기'는 직쇄 또는 분쇄의 탄소수 1 내지 30인 알킬기를 의미하며, 상기 알킬기는 1차 알킬기, 2차 알킬기 및 3차 알킬기를 포함한다. 상기 알킬기의 구체적인 예로는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.Unless otherwise specified herein, the term "alkyl group" means an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, which is linear or branched, and the alkyl group includes a primary alkyl group, a secondary alkyl group, and a tertiary alkyl group. Specific examples of the alkyl group include, but are not limited to, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group and a t-butyl group.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 '시클로알킬기'는 탄소수 3 내지 30인 시클로알킬기를 의미하며, 일환식, 이환식, 삼환식, 사환식을 포함한다. 또한, 아다만틸기, 노보닐기, 및 노보닐기를 포함하는 다환식 시클로알킬기를 포함한다.Unless otherwise specified, the term "cycloalkyl group" means a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, and includes a monocyclic, bicyclic, tricyclic, and sicyclic group. Further, it includes a polycyclic cycloalkyl group containing an adamantyl group, a norbornyl group, and a norbornyl group.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 '알칸디일(alkanediyl)'은 알칸(alkane)에서 수소 원자 두 개를 뺀 2가의 원자단이며, 일반식 -CnH2n-으로 표시될 수 있고, '알켄디일(alkenediyl)'은 알켄(alkene)에서 수소 원자 두 개를 뺀 2가의 원자단이며, 일반식 -CnHn-으로 표시될 수 있다.Unless otherwise specified herein, 'alkanediyl' is a divalent atomic group of alkane minus two hydrogen atoms and may be represented by the general formula -C n H 2n - Alkenediyl 'is a divalent atomic group obtained by subtracting two hydrogen atoms from an alkene, and may be represented by the general formula -C n H n -.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 '아릴기'는 벤젠고리를 포함하는 화합물 및 이의 유도체를 의미하며, 예를 들면 벤젠고리에 알킬 곁사슬이 붙은 톨루엔 또는 자일렌 등, 2개 이상의 벤젠고리가 단일결합으로 결합한 바이페닐 등, 2개 이상의 벤젠고리가 시클로알킬기 또는 헤테로시클로알킬기를 매개로 결합한 플루오렌, 크산텐 또는 안트라퀴논 등, 2개 이상의 벤젠고리가 축합한 나프탈렌 또는 안트라센 등일 수 있다. 본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 상기 아릴기는 탄소수 6 내지 30의 아릴기를 의미한다.Unless otherwise specified herein, an "aryl group" means a compound including a benzene ring and derivatives thereof, for example, two or more benzene rings, such as toluene or xylene having an alkyl side chain attached to a benzene ring, , Naphthalene or anthracene condensed with two or more benzene rings such as fluorene, xanthene or anthraquinone in which two or more benzene rings are bonded through a cycloalkyl group or a heterocycloalkyl group, and the like. Unless otherwise specified in the specification, the aryl group means an aryl group having 6 to 30 carbon atoms.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 '탄화수소기'는 탄소와 수소만으로 이루어진 탄소수 3 내지 20의 1가 탄화수소기를 의미하며, 지방족 사슬형 및 분지형 탄화수소기, 그리고 알리사이클릭 탄화수소기를 포함한다. 구체적인 예로는 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 노일기, 데실기, 언데실기, 도데실기, 시클로헥실기, 페닐기, 톨릴기, 크실기, 메시틸기, 벤질기, 디페닐메틸기, 트리페닐메틸기, 스티릴기, 비페닐기 및 나프틸기 등을 포함한다.Unless otherwise stated, the term "hydrocarbon group" means a monovalent hydrocarbon group of 3 to 20 carbon atoms consisting solely of carbon and hydrogen, and includes aliphatic chain-like and branched hydrocarbon groups and alicyclic hydrocarbon groups. Specific examples include hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl, cyclohexyl, phenyl, tolyl, A biphenyl group, a naphthyl group, and the like.

본 명세서에서 특별한 언급이 없는 한 '헤테로사이클'은, 하나 이상(예를 들면 1, 2, 3 또는 4개)의 탄소원자가 헤테로 원자(예를 들면, N, O, P 또는 S)로 치환되어 있는, 고리원자수 4 내지 20의 사이클릭 라디칼을 의미한다. 상기 "헤테로사이클" 이라는 용어는 포화 고리, 부분적으로 불포화된 고리, 및 방향족 고리(즉, 헤테로방향족 고리)를 포함하며, 또한 고리내 헤테로원자가 산화되거나 사원화되어, 예를 들어 N-옥사이드 또는 4차 염을 형성하는 사이클릭 방향족 라디칼을 포함한다. 치환된 헤테로사이클은 예를 들면, 카보닐 기를 비롯한, 본원에 개시된 임의의 치환기로 치환된 헤테로사이클릭 고리를 포함한다.Unless otherwise specified herein, 'heterocycle' means that at least one (eg, 1, 2, 3 or 4) carbon atoms are replaced by a heteroatom (eg, N, O, P or S) Means a cyclic radical having 4 to 20 ring atoms. The term "heterocycle" includes saturated, partially unsaturated, and aromatic rings (i.e., heteroaromatic rings), and also heteroatoms in the ring are oxidized or tanned to form, for example, N-oxides or 4 Lt; RTI ID = 0.0 &gt; aromatic &lt; / RTI &gt; A substituted heterocycle includes a heterocyclic ring substituted with any of the substituents disclosed herein, including, for example, a carbonyl group.

헤테로사이클의 예는, 피리딜, 디하이드로피리딜, 테트라하이드로피리(피페리딜), 티아졸릴, 테트라하이드로티오페닐, 황 산화 테트라하이드로티오페닐, 피리미디닐, 퓨라닐, 티에닐, 피롤릴, 피라졸릴, 이미다졸릴, 테트라졸릴, 벤조퓨라닐, 티아나프탈레닐, 인돌릴, 인돌레닐, 퀴놀리닐, 이소퀴놀리닐, 벤즈이미다졸릴, 피페리디닐, 4-피페리도닐, 피롤리디닐, 2-피롤리도닐, 피롤리닐, 테트라하이드로퓨라닐, 테트라하이드로퀴놀리닐, 테트라하이드로이소퀴놀리닐, 데카하이드로퀴놀리닐, 옥타하이드로이소퀴놀리닐, 아조시닐, 트리아지닐, 6H-1,2,5-티아디아지닐, 2H,6H-1,5,2-디티아지닐, 티에닐, 티안트레닐, 피라닐, 이소벤조퓨라닐, 크로메닐, 크산테닐, 페녹사티닐, 2H-피롤릴, 이소티아졸릴, 이속사졸릴, 피라지닐, 피리다지닐, 인돌리지닐, 이소인돌릴, 3H-인돌릴, 1H-인다졸리(indazoly), 퓨리닐, 4H-퀴놀리지닐, 프탈라지닐, 나프티리디닐, 퀴녹살리닐, 퀴나졸리닐, 시놀리닐, 프테리디닐, 4aH-카바졸릴, 카바졸릴, β-카볼리닐, 페난트리디닐, 아크리디닐, 피리미디닐, 페난트롤리닐, 페나지닐, 페노티아지닐, 퓨라자닐, 페녹사지닐, 이소크로마닐, 크로마닐, 이미다졸리디닐, 이미다졸리닐, 피라졸리디닐, 피라졸리닐, 피페라지닐, 인돌리닐, 이소인돌리닐, 퀴누클리디닐, 모폴리닐, 옥사졸리디닐, 벤조트리아졸릴, 벤즈이속사졸릴, 옥신돌릴, 벤즈옥사졸리닐, 이사티노일, 비스-테트라하이드로퓨라닐(이들은 각각 치환되거나 비치환될 수 있음) 및 이들의 상응하는 N-옥사이드(예를 들어, 피리딜 N-옥사이드, 퀴놀리닐 N-옥사이드) 또는 이들의 4차 염 등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다.Examples of heterocycles are pyridyl, dihydropyridyl, tetrahydropyryl (piperidyl), thiazolyl, tetrahydrothiophenyl, tetrahydrothiophenyl sulfur, pyrimidinyl, furanyl, thienyl, pyrrolyl , Pyrazolyl, imidazolyl, tetrazolyl, benzofuranyl, thianaphthalenyl, indolyl, indolenyl, quinolinyl, isoquinolinyl, benzimidazolyl, piperidinyl, 4-piperidinyl, Pyrrolidinyl, pyrrolidinyl, tetrahydrofuranyl, tetrahydroquinolinyl, tetrahydroisoquinolinyl, decahydroquinolinyl, octahydroisoquinolinyl, azoxycarbonyl, Thiadiazinyl, 6H-1,2,5-thiadiazinyl, 2H, 6H-1,5,2-dithiazinyl, thienyl, thianthrenyl, pyranyl, isobenzofuranyl, chromenyl, xanthanyl , Phenoxatinyl, 2H-pyrrolyl, isothiazolyl, isoxazolyl, pyrazinyl, pyridazinyl, indolizinyl, isoindolyl, 3H-indolyl, 1H-indazoly, furinyl, 4H-quinolizinyl, phthalazinyl, naphthyridinyl, quinoxalinyl, quinazolinyl, cyinolinyl, , Carbazolyl,? -Carbolinyl, phenanthridinyl, acridinyl, pyrimidinyl, phenanthrolinyl, phenazinyl, phenothiazinyl, furazanyl, phenoxazinyl, isochromanyl, chromanyl, imida Wherein the ring is selected from the group consisting of pyridazinyl, pyrimidinyl, pyrimidinyl, pyrimidinyl, imidazolinyl, imidazolinyl, pyrazolidinyl, pyrazolinyl, piperazinyl, indolinyl, isoindolinyl, quinuclidinyl, morpholinyl, oxazolidinyl, benzotriazolyl, , Benzoxazolinyl, isothiouyl, bis-tetrahydrofuranyl each of which may be substituted or unsubstituted, and the corresponding N-oxides thereof (for example pyridyl N-oxide, quinolinyl N -Oxides) or quaternary salts thereof, and the like.

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

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

종래 ArF 이머젼 리소그래피를 이용하여 레지스트 패턴을 형성하는 경우, 투영 렌즈와 웨이퍼 기판 사이에 함침된 물에 레지스트 막 중에 포함된 산이나 아민 화합물 등이 용해되고, 이로 인하여 투영 렌즈의 오염과 함께, 레지스트 패턴의 형상 변화나 팽윤에 의한 패턴 붕괴, 버블 결점이나 워터마크 결점 등의 각종 결점 현상이 발생하는 문제가 있었다.In the case of forming a resist pattern using conventional ArF immersion lithography, an acid or an amine compound contained in the resist film is dissolved in the water impregnated between the projection lens and the wafer substrate, thereby causing contamination of the projection lens, And various defects such as bubble defect and watermark defect are generated.

이에 대해, 본 발명에서는 포토레지스트 조성물에 대한 첨가제로서 공중합체의 주쇄에 무수 말레산과 노보넨 유도체로 구성된 환상 구조를 도입하여 에칭내성을 향상시키는 동시에, 반복단위 측쇄에 소수성기를 도입함으로써 노광시에는 레지스트막 표면의 소수성을 높여 이머젼 리소그래피시 물에 의한 리칭을 억제하고 현상시에는 친수성기로 전환되어 현상액에 대해 용해성을 나타내며, 또한 반복단위 측쇄에 산 민감성 기를 도입함으로써 현상시 알칼리 현상액에 대한 용해성을 증가시켜 결점 현상의 발생없이 미세패턴을 형성할 수 있음을 발견하고 본 발명을 완성하였다.On the other hand, in the present invention, a cyclic structure composed of maleic anhydride and norbornene derivatives is introduced into the main chain of the copolymer as an additive to the photoresist composition to improve etching resistance, and a hydrophobic group is introduced into the side chain of the repeating unit, The hydrophobicity of the surface of the membrane is increased to suppress the re-precipitation by water during immersion lithography. In development, the hydrophilic group is converted into a hydrophilic group to exhibit solubility to the developer. Further, by introducing an acid- sensitive group into the repeating unit side chain, solubility in an alkali developing solution is increased A fine pattern can be formed without occurrence of a defect phenomenon, and the present invention has been completed.

즉, 본 발명의 일 구현예에 따른 레지스트용 첨가제는 하기 화학식 1-1로 표시되는 공중합체이다:That is, the resist additive according to one embodiment of the present invention is a copolymer represented by the following formula (1-1)

[화학식 1-1][Formula 1-1]

Figure 112016091677113-pat00025
Figure 112016091677113-pat00025

구체적으로, 상기 화학식 1-1에서, R', R" 및 R"'은 수소원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 할로겐기 및 수소원자 중 하나가 할로겐기로 치환된 탄소수 1 내지 4의 할로알킬기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다. 보다 바람직하게는 수소원자, 메틸기, 플루오로기 및 트리플루오로메틸기로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 수소원자일 수 있다.Specifically, in formula 1-1, R ', R "and R"' each independently represent a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms in which one of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen group and a hydrogen atom is substituted with a halogen group Can be selected from the group consisting of. More preferably a group selected from the group consisting of a hydrogen atom, a methyl group, a fluoro group and a trifluoromethyl group, and still more preferably a hydrogen atom.

상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기일 수 있고, 보다 바람직하게 상기 R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 4의 알킬기인 것이 바람직하며, 보다 더 바람직하게는 수소원자 또는 메틸기일 수 있다.Each of R 1 and R 2 may be independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. More preferably, each of R 1 and R 2 is independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, More preferably a hydrogen atom or a methyl group.

상기 R31은 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 소수성기이다. R 31 represents a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a silyl group, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, a chain or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, A bicyclic cycloalkyl group having 1 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms.

상기 p는 0 또는 1의 정수이다. R31이 실릴기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기에서 선택되는 어느 하나이면 p가 0이고, R31이 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이면 p는 1이다.P is an integer of 0 or 1; When R 31 is any one selected from the group consisting of a silyl group and an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, p is 0, R 31 is a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a chain or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, P is 1 or a group selected from the group consisting of a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms and a cyclocyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms.

상기 R31은 보다 바람직하게는 t-부틸기, 트리플루오로메틸기, 트리메틸실릴기, 디(트리플루오로메틸)이소프로필, 펜타플루오로에틸기 및 헵타플루오로프로필기로 이루어진 군에서 선택되는 것이 좋다.More preferably, R 31 is selected from the group consisting of a t-butyl group, a trifluoromethyl group, a trimethylsilyl group, a di (trifluoromethyl) isopropyl group, a pentafluoroethyl group and a heptafluoropropyl group.

R32는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기, 탄소수 2 내지 20의 알켄디일기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알칸디일기, 탄소수 2 내지 20의 헤테로알켄디일기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알칸디일기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알켄디일기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알칸디일기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알켄디일기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 32 represents an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms, a heteroalkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, a heteroalkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms , A cycloalkenediyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkanediyl group having 2 to 30 carbon atoms, and a heterocycloalkenediyl group having 3 to 30 carbon atoms.

또한 상기 R32은 보다 바람직하게는 탄소수 1 내지 10의 알칸디일기, 탄소수 2 내지 10의 알켄디일기, 탄소수 1 내지 10의 헤테로알칸디일기, 탄소수 2 내지 10의 헤테로알켄디일기, 탄소수 3 내지 18의 시클로알칸디일기, 탄소수 3 내지 18의 시클로알켄디일기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로시클로알칸디일기 및 탄소수 3 내지 18의 헤테로시클로알켄디일로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하고, 보다 더 바람직하게는 메틸렌, 에틸리덴, 프로필리덴, 트리메틸렌, 테트라메틸렌, 펜타메틸렌, 헥사메틸렌, 헵타메틸렌, 2,2-디메틸펜타메틸렌, -OCH2-, -OCH(Cl)-, -CO-, -COCH2-, -COCH2CH2-, -CH2-O-CH2-, -CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2-, -CH2-O-CH2CH2CH2-, -CH2CH2-O-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-O-CH2-, -C(CH3)2CH2-, -CH(CH3)CH2-, -CH(CH2CH3)-, -CH(OCH3)-, -C(CF3)(OCH3)-, -CH2-S-CH2-, -CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2-SCH2-, -CH2-S-CH2CH2CH2-, -CH2CH2-S-CH2CH2-, -CH2CH2CH2-S-CH2-, -CH(CH2)CH-, -C(CH2CH2)-, -CH2CO-, -CH2CH2CO-, -CH(CH3)CH2CO-, -CH(OH)-, -C(OH)(CH3)-, -CH(F)-, -CH(Br)-, -CH(Br)CH(Br)-, -CH=CH-, -CH2CH=CH-, -CH=CHCH2-, -CH=CHCO-, -C7H9- 및 -C10H14-로 이루어진 군에서 선택되는 것이 좋다.More preferably, R 32 is an alkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 10 carbon atoms, a heteroalkanediyl group having 1 to 10 carbon atoms, a heteroalkenediyl group having 2 to 10 carbon atoms, , A cycloalkanediyl group having 3 to 18 carbon atoms, a cycloalkenediyl group having 3 to 18 carbon atoms, a heterocycloalkanediyl group having 2 to 18 carbon atoms, and a heterocycloalkenediyl group having 3 to 18 carbon atoms, -OCH 2 -, -OCH (Cl) -, -CO-, -COO-, -O-, -O-, -O-, -O-, COCH 2 -, -COCH 2 CH 2 -, -CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -O-CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 -O-CH 2 -, -CH 2 -O -CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 -O-CH 2 -, -C (CH 3) 2 CH 2 -, -CH (CH 3) CH 2 -, -CH (CH 2 CH 3) -, -CH (OCH 3) -, -C (CF 3) (OCH 3) -, -CH 2 -S-CH 2 -, -CH 2 -S-CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 -SCH 2 -, -CH 2 -S-CH 2 CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 -S -CH 2 CH 2 -, -CH 2 CH 2 CH 2 -S-CH 2 -, -CH (CH 2) CH-, -C (CH 2 CH 2) -, -CH 2 CO-, -CH 2 CH 2 CO-, -CH (CH 3) CH 2 CO-, -CH (OH) -, -C (OH) (CH 3) -, -CH (F) -, -CH (Br) -, -CH ( Br) CH (Br) -, -CH = CH-, -CH 2 CH = CH-, -CH = CHCH 2 -, -CH = CHCO-, -C 7 H 9 - , and -C 10 H 14 - consisting of It is better to choose from the group.

R33

Figure 112016091677113-pat00026
,
Figure 112016091677113-pat00027
Figure 112016091677113-pat00028
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 10의 정수이다.R 33 is
Figure 112016091677113-pat00026
,
Figure 112016091677113-pat00027
And
Figure 112016091677113-pat00028
Wherein Ra, Rb, Rc and Rd are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) cycloalkyl group, An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) Or a heterocycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, 3, and y is an integer of 0 to 10.

바람직하게 상기 R33

Figure 112016091677113-pat00029
,
Figure 112016091677113-pat00030
Figure 112016091677113-pat00031
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 20의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 5의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, (탄소수 1 내지 5의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 5의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 10의 시클로알킬)카르복실기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 6 내지 18의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 5 내지 18의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 5의 정수일 수 있다.Preferably, R &lt; 33 &gt;
Figure 112016091677113-pat00029
,
Figure 112016091677113-pat00030
And
Figure 112016091677113-pat00031
Wherein Ra, Rb, Rc and Rd are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 20 carbon atoms, (1 to 5 carbon atoms) cycloalkyl group, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, An alkyl group, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyl group having 1 to 5 carbon atoms) carboxyl group, (a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms) carboxyl groups, or adjacent groups are connected to each other to form a saturated Or an unsaturated hydrocarbon ring or a heterocyclic group having 5 to 18 carbon atoms, x is an integer of 0 to 3, y is an integer of 0 to 5 There.

보다 바람직하게 상기 R33은 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, t-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 4a 내지 4k로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.More preferably, R 33 is a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Ethoxy-1-ethyl group, t-butoxy-2-ethyl group, t-isobutoxy-1-ethyl group and the following formulas (4a) to Can be selected from the group.

Figure 112016091677113-pat00032
Figure 112016091677113-pat00032

상기 화학식 4a 내지 4k에서 R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기 및 탄소수 3 내지 18의 시클로알킬실릴기로 이루어진 군에서 선택되고, a 및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g 및 i는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, h는 0 내지 4의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다.In formulas (4a) to (4k), R ', R' 'and R' '' each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, A and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11, c and d are each independently an integer of 0 to 9, f is an integer of 0 to 8, G and i are each independently an integer of 0 to 6, h is an integer of 0 to 4, 0? C + d? 17, and 0? C + f? 15.

보다 더 바람직하게 상기 R33은 하기 화학식 5a 내지 5h로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.More preferably, R &lt; 33 &gt; may be selected from the group consisting of the following formulas (5a) to (5h).

Figure 112016091677113-pat00033
Figure 112016091677113-pat00033

R4는 유기규소기 및 탄소수 3 내지 20의 탄화수소기로 이루어진 군에서 선택되는 소수성기이고, 바람직하게 상기 R4는 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.R 4 is a hydrophobic group selected from the group consisting of an organic silicon group and a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms. Preferably, R 4 is a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a silyl group, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, A cyclic cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a cyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms Can be selected from the group consisting of.

보다 바람직하게 상기 R4는 t-부틸기, 트리플루오로메틸기, 트리메틸실릴기, 디(트리플루오로메틸)이소프로필기, 펜타플루오로에틸기 및 헵타플루오로프로필기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.More preferably, R 4 may be selected from the group consisting of a t-butyl group, a trifluoromethyl group, a trimethylsilyl group, a di (trifluoromethyl) isopropyl group, a pentafluoroethyl group and a heptafluoropropyl group.

R5는 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된다.R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, and combinations thereof.

바람직하게 상기 R5는 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 18의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로사이클릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Preferably, R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having a carbon number of 1 to 10, an alkenyl group having a carbon number of 2 to 10, a monocyclic cycloalkyl group having a carbon number of 3 to 14, a bicyclic cycloalkyl group having a carbon number of 8 to 18, A cycloalkyl group, a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 2 to 18 carbon atoms, &Lt; / RTI &gt;

보다 바람직하게 상기 R5

Figure 112016091677113-pat00034
,
Figure 112016091677113-pat00035
Figure 112016091677113-pat00036
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이거나, 또는
Figure 112016091677113-pat00037
Figure 112016091677113-pat00038
로 이루어진 군에서 선택되는 락톤기일 수 있으며, 이때 상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나 서로 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 10의 정수이며, z1 및 w1은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, z2 및 w2는 각각 독립적으로 0 내지 7의 정수이고 0≤z1+w1≤5이고, 0≤z2+w2≤5일 수 있다.More preferably, R &lt; 5 &gt;
Figure 112016091677113-pat00034
,
Figure 112016091677113-pat00035
And
Figure 112016091677113-pat00036
Or an acid-sensitive group selected from the group consisting of
Figure 112016091677113-pat00037
And
Figure 112016091677113-pat00038
Ra, Rb, Rc and Rd are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) And a heterocycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, and Re and Rf Are independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or may be connected to each other to form a saturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms And z1 and w1 are each independently an integer of 0 to 3, z2 and w2 are each independently an integer of 0 to 7 and 0? Z1 + w1? 5, and 0? z2 + w2? 5.

보다 더 바람직하게 상기 R5는 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, 1-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 6a 내지 6m으로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.More preferably, R 5 is a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Ethoxy-1-ethyl group, t-butoxy-2-ethyl group, 1-isobutoxy-1-ethyl group and the following formulas (6a) to Can be selected from the group consisting of.

Figure 112016091677113-pat00039
Figure 112016091677113-pat00039

상기 화학식 6a 내지 6m에서, R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, a 및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g, i 및 k는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, h는 0 내지 4의 정수이고, j는 0 내지 5의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다.In the above formulas (6a) to (6m), R ', R "and R"' are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11 , c and d are each independently an integer of 0 to 9, f is an integer of 0 to 7, g, i and k are each independently an integer of 0 to 6, h is an integer of 0 to 4, j Is an integer of 0 to 5, 0? C + d? 17, and 0? C + f? 15.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제를 레지스트 조성물에 적용하여 레지스트막을 형성하는 경우, 비중 차이에 의해 레지스트막 표면에 위치하여 레지스트막 표면의 소수성(hydrophobic)을 향상시킨다. 그 결과 레지스트막 표면에 별도의 보호막을 형성한 것과 같은 역할을 하여 액침 리소그래피 공정시 레지스트막의 구성성분이 물로 빠져 나가는 것을 방지한다. 또한 상기 레지스트용 첨가제를 포함하는 레지스트막은 현상과정에서 노광부 및 비노광부 모두 현상액에 용해된다.When the resist additive according to the present invention having the above structure is applied to a resist composition to form a resist film, the resist film is positioned on the resist film surface due to the difference in specific gravity, thereby improving the hydrophobic property of the resist film surface. As a result, it acts like a separate protective film is formed on the surface of the resist film, and prevents the components of the resist film from escaping into the water during the immersion lithography process. Further, the resist film containing the resist additive is dissolved in the developing solution in both the exposed portion and the non-exposed portion in the developing process.

상세하게는, 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 노보넨 유도체 유래 반복단위 l과 아크릴 유도체 유래 반복단위 n 부분 중 적어도 하나에 소수성기를 포함함으로써, 노광시에는 레지스트막 표면의 소수성(hydrophobic)을 향상시켜 리소그래피 공정시 물에 의한 리칭(leaching)을 억제한다. 또한, 현상시에는 현상액, 예를 들면 트리메틸암모늄하이드록사이드(trimethylammonium hydroxide: TMAH)에 의해 탈기된 후 히드록시기(hydroxyl group)가 생성되어 소수성에서 친수성(hydrophilic)으로 전환됨으로써 레지스트막 표면에서의 결함 발생을 억제할 수 있다.Specifically, the resist additive according to the present invention contains a hydrophobic group in at least one of the norbornene derivative-derived repeating unit 1 and the acrylic derivative-derived repeating unit n portion, thereby improving the hydrophobic property of the resist film surface upon exposure Thereby suppressing leaching by water in the lithography process. Further, at the time of development, a hydroxyl group is generated after being degassed by a developing solution, for example, trimethylammonium hydroxide (TMAH), and converted from a hydrophobic state to a hydrophilic state, Can be suppressed.

또한, 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 노보넨 유도체 유래 반복단위 l 과 아크릴 유도체 유래 반복단위 o에 각각 산 민감성 관능기를 포함함으로써 노광 부위에서 산에 의한 탈보호반응에 의해 소수성에서 친수성으로 전환되고, 그 결과로 현상시 알칼리 현상액에 대해 증가된 용해성을 나타낼 수 있다.Further, the resist additive according to the present invention contains a norbornene derivative-derived repeating unit 1 and an acrylic derivative-derived repeating unit o, respectively, and contains an acid-sensitive functional group, whereby the hydrophobic property is changed from a hydrophobic property to a hydrophilic property by an acid- As a result, it is possible to exhibit an increased solubility in an alkali developing solution at the time of development.

또한, 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제에서의 말레산 무수물 유래 반복단위 m은 비노광 부위에서 현상액에 의해 개환(ring open)되어 카르복실기를 형성하며, 표면에 대해 친수성 특성을 배가시킨다. 그 결과 결함이 적은 리소그래피를 가능하게 한다.Further, the maleic anhydride-derived repeating unit m in the resist additive according to the present invention is ring-opened by a developing solution at a non-exposed portion to form a carboxyl group and double the hydrophilic property to the surface. As a result, it enables lithography with fewer defects.

본 발명에 따른 레지스트용 첨가제의 공중합체를 구성하는 상기 반복단위 l, m 및 n은 각각 주쇄내 각 반복단위의 함량을 나타내는 수로서, 동시에 공중합체가 현상액에 용해되는 치환율을 의미한다. 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 상기 반복단위 l, m, n 및 o을 l+m+n+o=1을 충족하는 조건하에서 0<l/(l+m+n+o)<0.9, 0.2<m/(l+m+n+o)<0.9, 0≤n/(l+m+n+o)<0.9 및 0≤o/(l+m+n+o)<0.9로 포함한다. 상기 반복단위들을 상기 비율로 포함함으로써 액침 노광시 물과의 친화력이 적은 소수성을 나타낼 수 있으며, 특히 말레산 무수물 유래 반복단위 m을 20몰%를 초과하는 함량으로 포함함으로써 현상액인 알칼리 용액에 의한 링의 개환으로 친수성이 충분히 증가하여 현상액에 용이하게 용해될 수 있다. 보다 바람직하게는 상기 공중합체는 말레산 무수물 유래 반복단위 m을 30 내지 60몰%로 포함하는 것이 좋다.The repeating units 1, m and n constituting the copolymer of the resist additive according to the present invention are the numbers representing the content of each repeating unit in the main chain, and mean the substitution rate at which the copolymer is dissolved in the developing solution. The resist additive according to the present invention is characterized in that the repeating units l, m, n and o satisfy 0 <1 / (l + m + n + o) <0.9, 0.2 m / (l + m + n + o) < 0.9, 0? n / (l + m + n + o)? 0.9 and 0? o / By including the repeating units in the ratio, the affinity with water at the time of liquid immersion lithography can exhibit hydrophobicity with low hydrophilicity. In particular, by including the maleic anhydride-derived repeating unit m in an amount exceeding 20 mol% The hydrophilic property is sufficiently increased and can be easily dissolved in the developer. More preferably, the copolymer contains 30 to 60 mol% of the maleic anhydride-derived repeating unit m.

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

상기 레지스트용 첨가제는 하기 화학식 7 내지 10, 15 및 17의 구조를 갖는 화합물로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.The resist additive may be selected from the group consisting of compounds having the structures of formulas (7) to (10), (15) and (17).

[화학식 7](7)

Figure 112016091677113-pat00040
Figure 112016091677113-pat00040

[화학식 8][Chemical Formula 8]

Figure 112016091677113-pat00041
Figure 112016091677113-pat00041

[화학식 9][Chemical Formula 9]

Figure 112016091677113-pat00042
Figure 112016091677113-pat00042

[화학식 10][Chemical formula 10]

Figure 112016091677113-pat00043
Figure 112016091677113-pat00043

[화학식 15][Chemical Formula 15]

Figure 112016091677113-pat00044
Figure 112016091677113-pat00044

[화학식 17][Chemical Formula 17]

Figure 112016091677113-pat00045
Figure 112016091677113-pat00045

상기 화학식 7 내지 10, 15 및 17에서, l, m, n 및 o는 각각 주쇄 내의 반복단위를 나타내는 수로서 l+m+n+o=1이고, 0<l/(l+m+n+o)<0.9, 0.2<m/(l+m+n+o)<0.9, 0≤n/(l+m+n+o)<0.9 및 0≤o/(l+m+n+o)<0.9이다.M + n + o = 1, and 0 < l / (l + m + n + (1 + m + n + o) < 0.9 and 0.2 < m / (l + m + &Lt; 0.9.

본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 겔 투과 크로마토그래피(gel permeation chromatography: GPC)에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량(이하 "Mw"라 함)이 1,000 내지 50,000g/mol인 것일 수 있다. 상기 레지스트용 첨가제의 중량평균분자량이 너무 작은 경우에는 인터믹싱을 일으키거나 액침노광의 경우 순수(純水)에의 용출이 일어날 수 있고, 너무 크면 적절한 막 형성이 어렵거나 알카리 용해성이 저하될 수 있다. 바람직하게는 중량평균분자량이 2,000 내지 20,000g/mol인 것이 순수에의 용출 우려 없이 현상액에 대해 우수한 용해성을 나타낼 수 있어 바람직하다.The resist additive according to the present invention may have a polystyrene reduced weight average molecular weight (hereinafter referred to as "Mw") of from 1,000 to 50,000 g / mol by gel permeation chromatography (GPC). When the weight average molecular weight of the resist additive is too small, it may cause intermixing or elution into pure water in the case of liquid immersion exposure. If it is too large, proper film formation may be difficult or alkaline solubility may be deteriorated. Preferably, a weight average molecular weight of 2,000 to 20,000 g / mol is preferable because it can exhibit excellent solubility in a developing solution without concern for elution into pure water.

또한 상기 레지스트용 첨가제는 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비(Mw/Mn)인 분자량 분포가 1 내지 5인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1 내지 3이다. 또한 상기 중량체의 분자량 분포가 5를 초과하면 라인에지러프니스가 좋지 않을 수 있다. 따라서, 상기 중량평균 분자량과 분자량 분포의 범위를 충족하는 공중합체를 포토레지스트 조성물의 첨가제로서 사용하는 경우 현상성, 도포성 그리고 내열성의 면에서 적절한 물성을 나타낼 수 있다.The resist additive preferably has a molecular weight distribution of 1 to 5, more preferably 1 to 3, which is a ratio (Mw / Mn) of the weight average molecular weight to the number average molecular weight. If the molecular weight distribution of the weight is more than 5, the line edge roughness may not be good. Therefore, when a copolymer that satisfies the weight average molecular weight and the molecular weight distribution range is used as an additive for a photoresist composition, proper physical properties can be exhibited in terms of developability, coating ability, and heat resistance.

상기와 같은 구조를 갖는 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 하기 화학식 19의 구조를 갖는 노보넨 유도체, 말레산 무수물 단량체 및 선택적으로 화학식 20 및 21의 구조를 갖는 아크릴계 단량체 중에서 적어도 하나의 아크릴계 단량체를 통상의 중합방법, 예를 들면 괴상중합, 용액중합, 현탁중합, 괴상현탁중합, 유화중합 등의 중합방법으로 중합시킴으로써 제조될 수 있다:The resist additive according to the present invention having the above structure can be produced by reacting at least one acrylic monomer among a norbornene derivative, a maleic anhydride monomer, and optionally an acrylic monomer having the structure of Chemical Formulas 20 and 21, By polymerization methods such as bulk polymerization, solution polymerization, suspension polymerization, bulk suspension polymerization, emulsion polymerization, and the like.

[화학식 19][Chemical Formula 19]

Figure 112016091677113-pat00046
Figure 112016091677113-pat00046

[화학식 20][Chemical Formula 20]

Figure 112016091677113-pat00047
Figure 112016091677113-pat00047

[화학식 21][Chemical Formula 21]

Figure 112016091677113-pat00048
Figure 112016091677113-pat00048

상기 화학식 19 내지 21에서, R', R", R'", Ra, Rb, Rc 및 R1 내지 R5는 앞서 정의한 바와 같다.In the above formulas 19 to 21, R ', R ", R'", Ra, Rb, Rc and R 1 to R 5 are as defined above.

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

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

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

상기와 같은 제조방법에 따라 단량체의 종류 및 함량을 조절하여 얻어진 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제는 적절한 소수성의 특성을 가지고 있어서, 레지스트 조성물로 사용시에 노광광에 대하여 투명하고 액침 노광시의 노광용 액체에 대하여 상용성을 갖지 않으며, 또한 노광과정에서 발생할 수 있는 각종 결점(defect)의 형성을 줄일 수 있다.The resist additive according to the present invention obtained by controlling the kind and content of the monomers according to the above-described production method has appropriate hydrophobic properties and is suitable for a resist composition which is transparent to exposure light, And it is also possible to reduce the formation of various defects that may occur in the exposure process.

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

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

상기 레지스트용 첨가제는 앞서 설명한 바와 동일하며, 레지스트 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 레지스트용 첨가제의 함량이 0.05 중량% 미만이면 첨가제 사용에 따른 효과가 미미하고, 5 중량%를 초과할 경우 레지스트의 해상도 및 러프니스가 저하되어 바람직하지 않다.The resist additive is the same as that described above, and may be included in an amount of 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the resist composition. When the content of the resist additive is less than 0.05 wt%, the effect of the use of the additive is insignificant. When the content of the resist additive exceeds 5 wt%, the resolution and roughness of the resist decrease.

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

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

상기 산발생제는 광산발생제(photoacid generator; 이하 "PAG"라 함)로서 오니움염계인 요오드니움염(iodonium salts), 술포니움염(sulfonium salts), 포스포니움염, 디아조니움염, 피리디니움염, 또는 이미드류 등을 사용할수 있으며, 바람직하게는 하기 화학식 22 및 23으로 표시되는 술포니움염 중 1종 이상을 사용할 수 있으며, 보다 바람직하게는 트리페닐술포늄 노나플레이트를 사용할 수 있다:The acid generator is a photoacid generator (hereinafter referred to as "PAG") which is an onium salt based iodonium salt, sulfonium salt, phosphonium salt, diazonium salt, pyridinium salt , Imide and the like can be used. Preferably, at least one of the sulfonium salts represented by the following formulas (22) and (23) can be used, more preferably triphenylsulfonium nonaplate can be used:

[화학식 22][Chemical Formula 22]

Figure 112016091677113-pat00049
Figure 112016091677113-pat00049

[화학식 23](23)

Figure 112016091677113-pat00050
Figure 112016091677113-pat00050

상기 화학식 22 및 23에서, X1, X2, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알릴기, 탄소수 1 내지 10의 퍼플루오로알킬기, 벤질기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 X1과 X2, 및 Y1과 Y2는 서로 결합하여 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며,X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a benzyl group, And X 1 and X 2 and Y 1 and Y 2 may combine with each other to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms,

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

음이온 부분의 Z는 OSO2CF3, OSO2C4F9, OSO2C8F17, N(CF3)2, N(C2F5)2, N(C4F9)2, C(CF3)3, C(C2F5)3, C(C4F9)3 또는 하기 화학식 24로 표시되는 작용기이다:Z of the anionic portion is OSO 2 CF 3, OSO 2 C 4 F 9, OSO 2 C 8 F 17, N (CF 3) 2, N (C 2 F 5) 2, N (C 4 F 9) 2, C (CF 3) 3, C ( C 2 F 5) is 3, C (C 4 F 9 ) 3 or a group represented by the formula 24:

[화학식 24]&Lt; EMI ID =

Figure 112016091677113-pat00051
Figure 112016091677113-pat00051

상기 화학식 24에서, V1 및 V2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고, In Formula 24, V 1 and V 2 are each independently a halogen atom,

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

W2는 탄소수 2 내지 10의 알킨디일기이며, W 2 is an alkynediyl group having 2 to 10 carbon atoms,

W3은 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기, 탄소수 6 내지 30의 아릴디일기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬렌기, 탄소수 6 내지 30의 아릴이써기, 탄소수 6 내지 30의 아릴설파이드기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로시클로알킬렌기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고, W 3 represents a cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms, an aryldiiyl group having 6 to 30 carbon atoms, an aralkylene group having 7 to 30 carbon atoms, an arylether group having 6 to 30 carbon atoms, an arylsulfide group having 6 to 30 carbon atoms, Lt; / RTI &gt; to 30, and &lt; RTI ID = 0.0 &gt;

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

o는 0 내지 1의 정수이고, 그리고 o is an integer from 0 to 1, and

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

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

바람직하게 상기 화학식 24는 하기 화학식 24a 내지 24l, 및 25a 내지 25x로 표시되는 작용기로 이루어진 군에서 선택될 수 있다.Preferably, Formula 24 may be selected from the group consisting of the functional groups represented by the following Formulas 24a to 24l, and 25a to 25x.

Figure 112016091677113-pat00052
Figure 112016091677113-pat00052

Figure 112016091677113-pat00053
Figure 112016091677113-pat00053

Figure 112016091677113-pat00054
Figure 112016091677113-pat00054

또한 상기 화학식 22 및 23에 있어서, 바람직한 양이온부로는 하기 화학식 26a 내지 26p로 표시되는 구조를 들 수 있다:In the above formulas (22) and (23), preferred cation moieties include those represented by the following formulas (26a) to (26p):

Figure 112016091677113-pat00055
Figure 112016091677113-pat00055

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

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

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

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

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

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

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

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

상기 산 확산 억제제는 중합체 고형분 함량 100중량부에 대하여 0.01 내지 5중량부, 바람직하게는 0.1 내지 1 중량부로 포함될 수 있다. 산 확산 억제제의 함량이 0.01 중량부 미만이면 노광 후 지체시간에 따라 영향이 커져 패턴의 형상에 영향을 미칠 우려가 있고, 5중량부를 초과하면 해상도 및 감도가 저하될 우려가 있다.The acid diffusion inhibitor may be contained in an amount of 0.01 to 5 parts by weight, preferably 0.1 to 1 part by weight, based on 100 parts by weight of the polymer solid content. If the content of the acid diffusion inhibitor is less than 0.01 part by weight, the influence of the post exposure latency is increased, which may affect the shape of the pattern. If the content is more than 5 parts by weight, the resolution and sensitivity may be lowered.

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

상기와 같은 조성을 갖는 본 발명에 따른 레지스트 조성물은 ArF 광원 조사 후 현상과정에서 노광부, 비노광부 모두 현상액에 용해될 수 있으며, 향상된 라인 위드 러프니스(Line width roughness)를 나타내며, C/H 패턴 및 L/S패턴에서 모두 우수한 해상도를 나타낸다. 또한 우수한 공정 마진(process window)을 가지고 있어 기판의 종류에 관계없이 우수한 패턴 프로파일(pattern profile)을 얻을수 있으며, 개선된 콘트라스트를 나타낸다.  이에 따라 상기 레지스트 조성물은 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저 또는 F2 엑시머 레이저 등의 원자외선, 신크로트론 방사선 등의 X-선, 및 EUV 등의 하전입자선과 같은 방사선에 감응하는 포지티브형 화학증폭 포토레지스트 조성물로서 유용하다.The resist composition according to the present invention having the above composition can be dissolved in a developing solution in both the exposed part and the non-exposed part in the development process after the ArF light source irradiation, exhibits improved line width roughness, Both of the L / S patterns show excellent resolution. In addition, it has a good process window, so that a good pattern profile can be obtained regardless of the type of substrate, and an improved contrast is exhibited. Accordingly, the resist composition can be used as a positive chemical amplification photoresist composition sensitive to radiation such as deep ultraviolet rays such as KrF excimer laser, ArF excimer laser or F2 excimer laser, X-rays such as synchrotron radiation, .

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

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

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

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

이어서, 미세패턴을 형성하기 위하여 레지스트막에 대해 부분적으로 방사선을 조사한다. 상기 노광 공정은 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, 극자외 레이저, X-선 및 전자빔으로 이루어진 군에서 선택된 광원을 이용하여 실시될 수 있다. 이때 사용가능한 방사선은 특별히 한정되지는 않지만, 자외선인 I-선, 원자외선인 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, F2 엑시머 레이저, X-선, 하전 입자선인 전자선 등을 사용할 수 있으며, 산 발생제의 종류에 따라서 적절히 선택하여 사용될 수 있다.Subsequently, the resist film is partially irradiated with radiation to form a fine pattern. The exposure process may be performed using a light source selected from the group consisting of KrF excimer laser, ArF excimer laser, extreme ultraviolet laser, X-ray and electron beam. The radiation usable here is not particularly limited, but an ultraviolet ray, an ultraviolet ray, a KrF excimer laser, an ArF excimer laser, an F2 excimer laser, an X-ray and an electron beam as a charged particle ray can be used. And can be appropriately selected depending on the kind.

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

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

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

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

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

[[ 제조예Manufacturing example : 단량체 및 중합체의 합성]: Synthesis of monomers and polymers]

(단량체의 (Monomeric 합성예Synthetic example 1) One)

3-바이시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2-일-3-(2,2,2-트리플루오로-아세톡시)-프로피온산 tert-부틸 에스테르(3-bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl-3-(2,2,2-trifluoro-acetoxy)-propionic acid tert-butyl ester, 이하 “BHP-5”라 함) 단량체의 합성(2,2,2-trifluoro-acetoxy) -propionic acid tert-butyl ester (3-bicyclo [2.2.1] hept- Synthesis of monomers (hereinafter referred to as &quot; BHP-5 &quot;) hept-5-en-2-yl-3- (2,2,2- trifluoro-acetoxy)

Figure 112016091677113-pat00056
Figure 112016091677113-pat00056

3-(바이시클로[2.2.1]헵트-5-엔-2-일)-(3-히드록시)프로피온산 tert-부틸 에스테르 (3-(bicyclo[2.2.1]hept-5-en-2-yl)-(3-hydroxy)propionic acid tert-butyl ester: BHP) 100g과 트리플루오로아세트산 무수물(trifluoroacetic anhydride) 105.75g 및 디메틸-피리딘-4-일 아민(dimethylpyridine-4-yl-amine) 4.67g을 메틸렌클로라이드 1L에 용해시켜 제조한 용액에, 0℃에서 트리에틸아민(triethylamine) 46.71g을 천천히 적하하고 상온에서 3시간 교반하였다. 결과로 수득된 반응물을 메틸렌클로라이드 500ml에 용해시킨 후 산과 증류수로 세척하고, 유기층만을 분리하였다. 분리된 유기층에서의 용매를 제거하여 중간생성물인 BHP-5(화합물 (I)) 130g을 수득하였다.(3- (bicyclo [2.2.1] hept-5-en-2-yl) - (3- hydroxypropanoic acid tert- yl) - (3-hydroxy) propionic acid tert-butyl ester: BHP), 105.75 g of trifluoroacetic anhydride and 4.67 g of dimethylpyridine-4-yl- In 1 L of methylene chloride, 46.71 g of triethylamine was slowly added dropwise at 0 ° C, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. The resulting reaction product was dissolved in 500 ml of methylene chloride, washed with acid and distilled water, and only the organic layer was separated. The solvent in the separated organic layer was removed and 130 g of intermediate product BHP-5 (compound (I)) was obtained.

1H-NMR : (ppm) 0.6(d, 1H), 0.82(d, 1H), 1.25(m, 1H), 1.42(m, 1H), 1.58(s 1H), 1.7(m, 1H), 1.9(m, 1H), 2.08(m, 12H), 2.15~2.6(m, 3H) 2.88(m, 2H), 4.7(m, 1H), 5.15(m, 1H), 5.25(m, 1H), 5.9(s, 1H), 6.22(s, 1H)
1 H-NMR: (ppm) 0.6 (d, 1H), 0.82 (d, 1H), 1.25 (m, 1H), 1.42 (m, 1H), 1.58 (s 1H), 1.7 (m, 1H), 1.9 (m, 1H), 2.08 (m, 12H), 2.15-2.6 (m, 3H), 2.88 (m, 2H), 4.7 (s, 1 H), 6.22 (s, 1 H)

(중합체의 (Polymer 합성예1Synthesis Example 1 ))

상기 단량체의 합성예 1에서 제조된 중합용 단량체 BHP-5 30g과 중합 개시제인 디메틸 아조비스 이소부틸레이트(dimethyl azobisisobutyrate) 1.65g을 1,4-다이옥산(1,4-dioxane) 58.2g과 함께 플라스크에 부가한 후 혼합하였다. 질소 가스를 이용하여 플라스크 내부를 질소로 치환시킨 후, 플라스크 내부 온도가 75℃가 되도록 승온시켰다. 플라스크 내부 온도가 75℃까지 승온되었을 때, 말레산 무수물(maleic anhydride) 8.8g을 1,4-다이옥산 58.2g에 용해시켜 제조한 용액을 실린지 펌프를 이용하여 2시간 동안 서서히 플라스크 내에 적하하였다. 다시 동일한 온도에서 5시간 동안 반응시켜 중합을 완료하고, 결과로 수득된 반응용액의 온도를 상온으로 냉각하였다. 상온까지 냉각된 반응용액을 과량의 메탄올을 이용하여 침전시킨 후 침전물을 여과하였다. 여과시에는 동일한 용매로 세척 후 감압 건조하여 하기 구조식을 갖는 중합체 (IV) 20g을 얻었다. 이 중합체의 폴리 스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)은 3260g/mol이고, 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비Mw/Mn=1.38 이었다.30 g of the polymerization monomer BHP-5 prepared in Synthesis Example 1 of the monomer and 1.65 g of dimethyl azobisisobutyrate as a polymerization initiator were mixed with 58.2 g of 1,4-dioxane, And then mixed. Nitrogen gas was used to displace the inside of the flask with nitrogen, and then the temperature inside the flask was raised to 75 占 폚. When the inside temperature of the flask was raised to 75 캜, a solution prepared by dissolving 8.8 g of maleic anhydride in 58.2 g of 1,4-dioxane was slowly added dropwise to the flask using a syringe pump for 2 hours. The reaction was continued at the same temperature for 5 hours to complete the polymerization, and the temperature of the resultant reaction solution was cooled to room temperature. The reaction solution cooled to room temperature was precipitated with an excess amount of methanol, and the precipitate was filtered. Upon filtration, the filtrate was washed with the same solvent and dried under reduced pressure to obtain 20 g of polymer (IV) having the following structural formula. The polystyrene reduced weight average molecular weight (Mw) of this polymer was 3260 g / mol, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight was Mw / Mn = 1.38.

Figure 112016091677113-pat00057
Figure 112016091677113-pat00057

(중합체의 (Polymer 합성예Synthetic example 3) 3)

상기 단량체의 합성예 1에서 제조된 중합용 단량체 BHP-5 30g과 중합개시제인 디메틸 아조비스 이소부틸레이트 2.48g을 1,4-다이옥산 80g 과 함께 플라스크에 부가한 후 혼합하였다. 질소 가스를 이용하여 플라스크 내부를 질소로 치환시킨 후, 플라스크 내부 온도가 75℃가 되도록 승온시켰다. 플라스크 내부 온도가 75℃까지 승온되었을 때, 말레산 무수물 8.8g 과 γ-부티로락틸 메타크릴레이트 14.01g을 1,4-다이옥산 80g 에 용해시켜 제조한 용액을 실린지 펌프를 이용하여 2시간 동안 서서히 플라스크 내에 적하하였다. 다시 동일한 온도에서 5시간 동안 반응시켜 중합을 완료하고, 결과로 수득된 반응용액의 온도를 상온으로 냉각하였다. 상온까지 냉각된 반응용액을 과량의 메탄올을 이용하여 침전시킨 후 침전물을 여과하였다. 여과시에는 동일한 용매로 세척 후 감압 건조하여 하기 구조식을 갖는 중합체 (VI) 42g을 얻었다. 이 중합체의 폴리 스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)은 4,300g/mol이고, 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비 Mw/Mn=1.45이었다.30 g of the polymerization monomer BHP-5 prepared in Synthesis Example 1 of the monomer and 2.48 g of dimethyl azobisisobutylate as a polymerization initiator were added to a flask together with 80 g of 1,4-dioxane, followed by mixing. Nitrogen gas was used to displace the inside of the flask with nitrogen, and then the temperature inside the flask was raised to 75 占 폚. When the inside temperature of the flask was raised to 75 캜, a solution prepared by dissolving 8.8 g of maleic anhydride and 14.01 g of? -Butyrolactyl methacrylate in 80 g of 1,4-dioxane was treated with a syringe pump for 2 hours And slowly dropped into the flask. The reaction was continued at the same temperature for 5 hours to complete the polymerization, and the temperature of the resultant reaction solution was cooled to room temperature. The reaction solution cooled to room temperature was precipitated with an excess amount of methanol, and the precipitate was filtered. Upon filtration, the filtrate was washed with the same solvent and dried under reduced pressure to obtain 42 g of polymer (VI) having the following structural formula. The polystyrene reduced weight average molecular weight (Mw) of this polymer was 4,300 g / mol, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight was Mw / Mn = 1.45.

Figure 112016091677113-pat00058
Figure 112016091677113-pat00058

(중합체의 (Polymer 합성예Synthetic example 5) 5)

3-바이시클로[2,2,1]헵트-5-엔-2-일-3-히드록시-프로피온산 t-부틸에스터(3-Bicyclo[2,2,1]hept-5-en-2-yl-3-hydroxy-propionic acid tert-butylester: BHP) 20g과 중합개시제인 디메틸 아조비스 이소부틸레이트 1.93g을 1,4-다이옥산 35.79g 과 함께 플라스크에 부가한 후 혼합하였다. 질소 가스를 이용하여 플라스크 내부를 질소로 치환시킨 후, 플라스크 내부 온도가 75℃가 되도록 승온시켰다. 플라스크 내부 온도가 75℃까지 승온되었을 때, 메틸 아다만탄 메타크릴레이트 9.24g, 및 γ-부티로락틸 메타크릴레이트 6.55g을 1,4-다이옥산 35.79g에 용해시켜 제조한 용액을 실린지 펌프를 이용하여 2시간 동안 서서히 플라스크 내에 적하하였다. 다시 동일한 온도에서 5시간 동안 반응시켜 중합을 완료하고, 결과로 수득된 반응용액의 온도를 상온으로 냉각하였다. 상온까지 냉각된 반응용액을 과량의 메탄올을 이용하여 침전시킨 후 침전물을 여과하였다. 여과시에는 동일한 용매로 세척 후 감압 건조하여 하기 구조식을 갖는 중합체 (VIII) 19g을 얻었다. 이 중합체의 폴리 스티렌 환산 중량 평균 분자량(Mw)은 6,231g/mol이고, 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비 Mw/Mn=1.92 이었다.3-Bicyclo [2,2,1] hept-5-en-2-yl-3-hydroxy-propionic acid tert- yl-3-hydroxy-propionic acid tert-butylester: BHP) and 1.93 g of dimethyl azobisisobutyrate as a polymerization initiator were added to a flask together with 35.79 g of 1,4-dioxane. Nitrogen gas was used to displace the inside of the flask with nitrogen, and then the temperature inside the flask was raised to 75 占 폚. When the inside temperature of the flask was raised to 75 캜, a solution prepared by dissolving 9.24 g of methyladamantane methacrylate and 6.55 g of? -Butyrolactyl methacrylate in 35.79 g of 1,4-dioxane was charged into a syringe pump Was slowly added dropwise to the flask for 2 hours. The reaction was continued at the same temperature for 5 hours to complete the polymerization, and the temperature of the resultant reaction solution was cooled to room temperature. The reaction solution cooled to room temperature was precipitated with an excess amount of methanol, and the precipitate was filtered. Upon filtration, the filtrate was washed with the same solvent and dried under reduced pressure to obtain 19 g of a polymer (VIII) having the following structural formula. The polystyrene reduced weight average molecular weight (Mw) of this polymer was 6,231 g / mol, and the ratio of the weight average molecular weight to the number average molecular weight was Mw / Mn = 1.92.

Figure 112016091677113-pat00059

Figure 112016091677113-pat00059

[[ 실험예Experimental Example : : 레지스트막Resist film 형성 및 제조된  Formed and manufactured 레지스트막의Of the resist film 특성 측정] Characteristic measurement]

(( 실시예Example  And 비교예Comparative Example ))

레지스트 조성물에 대한 첨가제로서 상기 중합체 합성예 1, 3 및 5에서 합성한 중합체 각각 1.0g을 하기 화학식 27로 표시되는 레지스트용 베이스 중합체 (Mw: 8,500g/mol, Mw/Mn: 1.75, 각 반복단위의 몰비(x:y:z:w)는 1:1:1:1임) 5g 및 하기 화학식 28로 표시되는 광산발생제 0.31g과 함께 80g의 프로필렌글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트(propyleneglycol monoethyl ether acetate, PGMEA)에 용해시킨 후, 0.2㎛ 크기의 폴리프로필렌 필터로 여과하여 레지스트 조성물(실시예 1, 3 및 비교예 1)을 제조하였다.1.0 g of each of the polymers synthesized in Polymer Synthesis Examples 1, 3 and 5 as an additive to the resist composition was added to a resist base polymer (Mw: 8,500 g / mol, Mw / Mn: 1.75, (X: y: z: w) of 1: 1: 1: 1) and 0.31 g of the photoacid generator represented by the following Formula 28 were mixed with 80 g of propyleneglycol monoethyl ether acetate PGMEA), followed by filtration through a polypropylene filter having a size of 0.2 mu m to prepare resist compositions (Examples 1 and 3 and Comparative Example 1).

[화학식 27](27)

Figure 112016091677113-pat00060
Figure 112016091677113-pat00060

[화학식 28](28)

Figure 112016091677113-pat00061
Figure 112016091677113-pat00061

실리콘 기판 상에, 막 두께 90nm의 반사 방지막(BARC)을 형성하고, 상기 반사 방지막을 형성한 기판상에 상기에서 제조한 레지스트 조성물을 도포한 후, 100℃에서 60초간 베이킹하여 막 두께 120nm의 레지스트막을 형성하였다.An antireflection film (BARC) having a film thickness of 90 nm was formed on a silicon substrate. The resist composition prepared above was coated on the substrate having the antireflection film formed thereon and baked at 100 DEG C for 60 seconds to form a resist film having a thickness of 120 nm Film.

형성된 레지스트막에 대해 전락각 및 후퇴접촉각을 각각 측정하였다.The tilting angle and the receding contact angle were measured with respect to the formed resist film.

상세하게는 상기 레지스트막을 형성한 기판을 수평으로 유지하고, 그 위에 50㎕의 순수한 물을 적하하여 물방울을 형성한 후, 실리콘 기판을 서서히 경사시켜, 물방울이 전락하기 시작하는 실리콘 기판의 각도(전락각)과 후퇴 접촉각을 측정하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.Specifically, the substrate on which the resist film was formed was held horizontally, and 50 占 퐇 of pure water was dropped thereon to form water droplets. Thereafter, the silicon substrate was gradually inclined so that the angle of the silicon substrate Angle and receding contact angle were measured. The results are shown in Table 1 below.

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

상기 제조된 실리콘 기판을 절단하여 감도를 평가하였다. 이때 감도는 65nm L/S를 1:1로 해상하는 노광량을 감도로 하였다.The prepared silicon substrate was cut to evaluate the sensitivity. At this time, the sensitivity was defined as the exposure amount for resolving 65 nm L / S to 1: 1.

레지스트 조성물Resist composition 레지스트용 첨가제Additive for Resist 전락각(°)Falling angle (°) 후퇴접촉각(°)Receding contact angle (°) 감도(mJ/cm2)Sensitivity (mJ / cm 2 ) 실시예 1Example 1 중합체 1(IV)Polymer 1 (IV) 8989 7878 3434 실시예 3Example 3 중합체 3(VI)Polymer 3 (VI) 8282 7373 3333 비교예 1Comparative Example 1 중합체 5(VIII)Polymer 5 (VIII) 7575 6565 패턴형서안됨Not patternable

상기 표 1을 참조하면 본 발명에 따른 레지스트용 첨가제로서의 공중합체를 포함하는 실시예 1 및 3의 레지스트 조성물을 사용하여 형성한 레지스트막은, 중합체 5(VIII)를 레지스트용 첨가제로서 포함하는 비교예 1의 레지스트 조성물을 이용하여 형성된 레지스트막에 비해 높은 전락각 및 후퇴접촉각을 나타내었다. 이 같은 결과로부터 실시예 1 및 3의 레지스트 조성물로 제조된 레지스막은 충분한 소수성을 지녀 액침 노광시 레지스트막에 대한 보호막 형성이 불필요함을 알 수 있다. 또한 실시예 1 및 3의 레지스트 조성물을 사용하여 형성한 레지스트막은 액침 노광시 개선된 우수한 감도 특성을 나타낸 반면, 비교예 1의 레지스트 조성물의 경우 패턴이 형성되지 않아 감도 측정이 불가능하였다.Referring to Table 1, the resist films formed using the resist compositions of Examples 1 and 3 including a copolymer as a resist additive according to the present invention were prepared in the same manner as in Comparative Example 1 (Comparative Example 1) in which Polymer 5 (VIII) A higher angle of inclination and a receding contact angle than those of the resist film formed using the resist composition of the present invention. From these results, it can be seen that the resist film made from the resist compositions of Examples 1 and 3 has sufficient hydrophobicity, and therefore, it is unnecessary to form a protective film for the resist film during liquid immersion lithography. Also, the resist film formed using the resist compositions of Examples 1 and 3 exhibited excellent sensitivity characteristics improved upon liquid immersion exposure, whereas the resist composition of Comparative Example 1 did not form a pattern and thus the sensitivity measurement was impossible.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. And falls within the scope of the invention.

Claims (21)

하기 화학식 1-1로 표시되는 레지스트용 첨가제;
[화학식 1-1]
Figure 112016091677113-pat00062

상기 화학식 1-1에서,
R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 4의 알킬기, 할로겐기 및 수소원자 중 하나가 할로겐기로 치환된 탄소수 1 내지 4의 할로알킬기로 이루어진 군에서 선택되고;
R1 및 R2는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기이고;
R5는 수소원자, 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 2 내지 20의 알케닐기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되며;
상기 R31은 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 소수성기로,
R31이 실릴기 및 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기에서 선택되는 어느 하나이면 p가 0이고,
R31이 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이면 p는 1이며,
R32는 탄소수 1 내지 20의 알칸디일기, 탄소수 2 내지 20의 알켄디일기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알칸디일기, 탄소수 2 내지 20의 헤테로알켄디일기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알칸디일기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알켄디일기, 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알칸디일기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알켄디일기로 이루어진 군에서 선택되고,
R33
Figure 112016091677113-pat00063
,
Figure 112016091677113-pat00064
Figure 112016091677113-pat00065
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 10의 정수이며;
R4는 유기규소기 및 탄소수 3 내지 20의 탄화수소기로 이루어진 군에서 선택되는 소수성기이고;
상기 l, m, n 및 o는 각각 주쇄 내의 반복단위를 나타내는 수로서 l+m+n+o=1이고, 0<l/(l+m+n+o)<0.9, 0.2<m/(l+m+n+o)<0.9, 0≤n/(l+m+n+o)<0.9 및 0≤o/(l+m+n+o)<0.9이며,
p는 0 또는 1의 정수이다.
A resist additive represented by the following formula (1-1);
[Formula 1-1]
Figure 112016091677113-pat00062

In Formula 1-1,
R ', R''andR''' are each independently selected from the group consisting of a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a halogen group and a haloalkyl group having 1 to 4 carbon atoms in which one of the hydrogen atoms is substituted with a halogen group;
R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms;
R 5 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A heterocyclyl group having 2 to 30 carbon atoms, and combinations thereof;
R 31 represents a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a silyl group, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, a chained and branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, And a cyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, which is a hydrophobic group selected from the group consisting of a hydrogen atom,
When R 31 is any one selected from a silyl group and an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, p is 0,
R 31 is selected from the group consisting of a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a chain and branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, Cycloalkyl group, p is 1,
R 32 represents an alkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms, a heteroalkanediyl group having 1 to 20 carbon atoms, a heteroalkenediyl group having 2 to 20 carbon atoms, a cycloalkanediyl group having 3 to 30 carbon atoms , A cycloalkenyl diyl group having 3 to 30 carbon atoms, a heterocycloalkanediyl group having 2 to 30 carbon atoms, and a heterocycloalkenediyl group having 3 to 30 carbon atoms,
R 33 is
Figure 112016091677113-pat00063
,
Figure 112016091677113-pat00064
And
Figure 112016091677113-pat00065
Wherein Ra, Rb, Rc and Rd are each independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) cycloalkyl group, An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) Or a heterocycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, Y is an integer from 0 to 10;
R 4 is a hydrophobic group selected from the group consisting of an organic silicon group and a hydrocarbon group having 3 to 20 carbon atoms;
M + n + o = 1 and 0 <1 / (m + n + o) <0.9 and 0.2 <m / (1 + m + n + o) < 0.9, 0 &
p is an integer of 0 or 1;
제1항에 있어서,
상기 R31은 t-부틸기, 트리플루오로메틸기, 트리메틸실릴기, 디(트리플루오로메틸)이소프로필기, 펜타플루오로에틸기 및 헵타플루오로프로필기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
Wherein R 31 is selected from the group consisting of a t-butyl group, a trifluoromethyl group, a trimethylsilyl group, a di (trifluoromethyl) isopropyl group, a pentafluoroethyl group and a heptafluoropropyl group.
제1항에 있어서,
상기 R33
Figure 112016091677113-pat00066
,
Figure 112016091677113-pat00067
Figure 112016091677113-pat00068
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이고, 이때 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 20의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 5의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, (탄소수 1 내지 5의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 5의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 10의 시클로알킬)카르복실기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 6 내지 18의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 5 내지 18의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 5의 정수인 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
R 33 is
Figure 112016091677113-pat00066
,
Figure 112016091677113-pat00067
And
Figure 112016091677113-pat00068
Wherein Ra, Rb, Rc and Rd are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 20 carbon atoms, (1 to 5 carbon atoms) cycloalkyl group, a hydroxyalkyl group, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, An alkyl group, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyl group having 1 to 5 carbon atoms) carboxyl group, (a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms) carboxyl groups, or adjacent groups are connected to each other to form a saturated Or an unsaturated hydrocarbon ring or a heterocyclic group having 5 to 18 carbon atoms, x is an integer of 0 to 3, and y is an integer of 0 to 5 Additives for resist.
제1항에 있어서,
상기 R33은 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, t-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 4a 내지 4k로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제.
Figure 112016091677113-pat00069

상기 화학식 4a 내지 4k에서 R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로, 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 3 내지 10의 시클로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기 및 탄소수 3 내지 18의 시클로알킬실릴기로 이루어진 군에서 선택되고, a 및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g 및 i는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, h는 0 내지 4의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다.
The method according to claim 1,
R 33 represents a group selected from the group consisting of a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Is selected from the group consisting of methylethyl, 1-methoxy-1-ethyl, 1-ethoxy-1-ethyl, t-butoxy-2-ethyl, t- By weight of a resist additive.
Figure 112016091677113-pat00069

In formulas (4a) to (4k), R ', R''andR''' each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 10 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, A and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11, c and d are each independently an integer of 0 to 9, f is an integer of 0 to 8, G and i are each independently an integer of 0 to 6, h is an integer of 0 to 4, 0? C + d? 17, and 0? C + f? 15.
제1항에 있어서,
상기 R33은 하기 화학식 5a 내지 5h로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제.
Figure 112016091677113-pat00070
The method according to claim 1,
And R &lt; 33 &gt; is selected from the group consisting of the following formulas (5a) to (5h).
Figure 112016091677113-pat00070
제1항에 있어서,
상기 R4는 탄소수 1 내지 10의 플루오로알킬기, 실릴기, 탄소수 1 내지 10의 알킬실릴기, 탄소수 3 내지 10의 사슬형 및 분지형 알킬기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기 및 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
R 4 represents a fluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a silyl group, an alkylsilyl group having 1 to 10 carbon atoms, a chain or branched alkyl group having 3 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, A tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, and a cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms.
제1항에 있어서,
상기 R4는 t-부틸기, 트리플루오로메틸기, 트리메틸실릴기, 디(트리플루오로메틸)이소프로필기, 펜타플루오로에틸기 및 헵타플루오로프로필기로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
Wherein R 4 is selected from the group consisting of t-butyl, trifluoromethyl, trimethylsilyl, di (trifluoromethyl) isopropyl, pentafluoroethyl and heptafluoropropyl.
제1항에 있어서,
상기 R5는 수소원자, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 2 내지 10의 알케닐기, 탄소수 3 내지 14의 일환식 시클로알킬기, 탄소수 8 내지 18의 이환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 삼환식 시클로알킬기, 탄소수 10 내지 30의 사환식 시클로알킬기, 탄소수 3 내지 18의 시클로알케닐기, 탄소수 6 내지 18의 아릴기, 탄소수 1 내지 20의 헤테로알킬기, 탄소수 2 내지 18의 헤테로사이클릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
R 5 represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, a monocyclic cycloalkyl group having 3 to 14 carbon atoms, a bicyclic cycloalkyl group having 8 to 18 carbon atoms, a tricyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms , A cyclic cycloalkyl group having 10 to 30 carbon atoms, a cycloalkenyl group having 3 to 18 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a heterocyclic group having 2 to 18 carbon atoms, Lt; / RTI &gt; additive for resist.
제1항에 있어서,
상기 R5
Figure 112016091677113-pat00071
,
Figure 112016091677113-pat00072
Figure 112016091677113-pat00073
로 이루어진 군에서 선택되는 산 민감성 기이거나, 또는
Figure 112016091677113-pat00074
Figure 112016091677113-pat00075
로 이루어진 군에서 선택되는 락톤기일 수 있으며, 이때 상기 Ra, Rb, Rc 및 Rd는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 20의 알킬기, 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)시클로알킬기, 히드록시알킬기, 탄소수 1 내지 20의 알콕시기, (탄소수 1 내지 10의 알콕시)알킬기, 아세틸기, 아세틸알킬기, 카르복실기, (탄소수 1 내지 10의 알킬)카르복실기, (탄소수 3 내지 18의 시클로알킬)카르복실기 및 탄소수 3 내지 30의 헤테로시클로알킬기로 이루어진 군에서 선택되거나, 또는 서로 인접한 기들끼리 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리 또는 탄소수 2 내지 30의 헤테로사이클기를 형성할 수 있으며, Re 및 Rf는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이거나 서로 연결되어 탄소수 3 내지 30의 포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며, x는 0 내지 3의 정수이고, y는 0 내지 10의 정수이며, z1 및 w1은 각각 독립적으로 0 내지 3의 정수이고, z2 및 w2는 각각 독립적으로 0 내지 7의 정수이고 0≤z1+w1≤5이고, 0≤z2+w2≤5인 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
Wherein R &lt; 5 &
Figure 112016091677113-pat00071
,
Figure 112016091677113-pat00072
And
Figure 112016091677113-pat00073
Or an acid-sensitive group selected from the group consisting of
Figure 112016091677113-pat00074
And
Figure 112016091677113-pat00075
Ra, Rb, Rc and Rd are independently selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, a (cycloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms) An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an acetyl group, an acetylalkyl group, a carboxyl group, a (carboxyalkyl group) And a heterocycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, or adjacent groups may be connected to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms or a heterocyclic group having 2 to 30 carbon atoms, and Re and Rf Are independently an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms or may be connected to each other to form a saturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms And z1 and w1 are each independently an integer of 0 to 3, z2 and w2 are each independently an integer of 0 to 7 and 0? Z1 + w1? 5, and 0? z2 + w2? 5.
제1항에 있어서,
상기 R5는 t-부틸기, 트리메틸실릴기, 히드록시-2-에틸기, 1-메톡시프로필기, 1-메톡시-1-메틸에틸기, 1-에톡시프로필기, 1-에톡시-1-메틸에틸기, 1-메톡시-1-에틸기, 1-에톡시-1-에틸기, t-부톡시-2-에틸기, 1-이소부톡시-1-에틸기 및 하기 화학식 6a 내지 6m으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제:
Figure 112016091677113-pat00076

상기 화학식 6a 내지 6m에서, R', R" 및 R"'은 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 10의 알킬기이고, a 및 e는 0 내지 15의 정수이고, b는 0 내지 11의 정수이고, c 및 d는 각각 독립적으로 0 내지 9의 정수이고, f는 0 내지 7의 정수이고, g, i 및 k는 각각 독립적으로 0 내지 6의 정수이고, h는 0 내지 4의 정수이고, j는 0 내지 5의 정수이고, 0≤c+d≤17이고, 0≤c+f≤15이다.
The method according to claim 1,
R 5 is a group selected from the group consisting of a t-butyl group, a trimethylsilyl group, a hydroxy-2-ethyl group, a 1-methoxypropyl group, a 1-methoxy- Is selected from the group consisting of methylethyl, 1-methoxy-1-ethyl, 1-ethoxy-1-ethyl, t-butoxy-2-ethyl, 1-isobutoxy- Resist additive:
Figure 112016091677113-pat00076

In the above formulas (6a) to (6m), R ', R "and R"' are each independently a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a and e are integers of 0 to 15, b is an integer of 0 to 11 , c and d are each independently an integer of 0 to 9, f is an integer of 0 to 7, g, i and k are each independently an integer of 0 to 6, h is an integer of 0 to 4, j Is an integer of 0 to 5, 0? C + d? 17, and 0? C + f? 15.
제1항에 있어서,
상기 레지스트용 첨가제는 하기 화학식 7 내지 10, 15 및 17의 구조를 갖는 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 것인 레지스트용 첨가제.
[화학식 7]
Figure 112016091677113-pat00077

[화학식 8]
Figure 112016091677113-pat00078

[화학식 9]
Figure 112016091677113-pat00079

[화학식 10]
Figure 112016091677113-pat00080

[화학식 15]
Figure 112016091677113-pat00081

[화학식 17]
Figure 112016091677113-pat00082

상기 화학식 7 내지 10, 15 및 17에서, l, m, n 및 o는 각각 주쇄 내의 반복단위를 나타내는 수로서 l+m+n+o=1이고, 0<l/(l+m+n+o)<0.9, 0.2<m/(l+m+n+o)<0.9, 0≤n/(l+m+n+o)<0.9 및 0≤o/(l+m+n+o)<0.9이다.
The method according to claim 1,
Wherein the additive for resists is selected from the group consisting of compounds having the structures of formulas (7) to (10), (15) and (17).
(7)
Figure 112016091677113-pat00077

[Chemical Formula 8]
Figure 112016091677113-pat00078

[Chemical Formula 9]
Figure 112016091677113-pat00079

[Chemical formula 10]
Figure 112016091677113-pat00080

[Chemical Formula 15]
Figure 112016091677113-pat00081

[Chemical Formula 17]
Figure 112016091677113-pat00082

M + n + o = 1, and 0 < l / (l + m + n + (1 + m + n + o) < 0.9 and 0.2 < m / (l + m + &Lt; 0.9.
제1항에 있어서,
상기 반복단위 m은 레지스트용 첨가제의 공중합체 중에 30 내지 60 몰%의 함량으로 포함되는 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
Wherein the repeating unit m is contained in an amount of 30 to 60 mol% in the copolymer of the resist additive.
제1항에 있어서,
상기 레지스트용 첨가제는 겔 투과 크로마토그래피에 의한 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량이 1,000 내지 50,000 g/mol인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
Wherein the resist additive has a polystyrene reduced weight average molecular weight of 1,000 to 50,000 g / mol by gel permeation chromatography.
제1항에 있어서,
상기 레지스트용 첨가제는 중량평균 분자량과 수평균 분자량의 비가 1 내지 5인 것인 레지스트용 첨가제.
The method according to claim 1,
Wherein the resist additive has a ratio of a weight average molecular weight to a number average molecular weight of from 1 to 5.
제1항 내지 제14항 중 어느 한 항에 따른 레지스트용 첨가제, 레지스트용 베이스 중합체, 산 발생제 및 용제를 포함하는 레지스트 조성물.A resist composition comprising the resist additive according to any one of claims 1 to 14, a base polymer for a resist, an acid generator and a solvent. 제15항에 있어서,
상기 레지스트용 첨가제는 레지스트 조성물 총 중량에 대하여 0.05 내지 5 중량%로 포함되는 것인 레지스트 조성물.
16. The method of claim 15,
Wherein the resist additive is contained in an amount of 0.05 to 5% by weight based on the total weight of the resist composition.
제15항에 있어서,
상기 산 발생제는 하기 화학식 22 및 23으로 표시되는 화합물로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 화합물인 것인 레지스트 조성물.
[화학식 22]
Figure 112017009945492-pat00083

[화학식 23]
Figure 112017009945492-pat00084

상기 화학식 22 및 23에서,
X1, X2, Y1 및 Y2는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 알릴기, 탄소수 1 내지 10의 퍼플루오로알킬기, 벤질기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이고, 상기 X1과 X2, 및 Y1과 Y2는 서로 결합하여 탄소수 3 내지 30의 포화 또는 불포화 탄화수소 고리를 형성할 수 있으며,
X3, X4, X5,Y3, Y4 및 Y5는 각각 독립적으로 수소, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 티오펜옥시기(thiophenoxy), 탄소수 1 내지 30의 티오알콕시기(thioalkoxy), 탄소수 1 내지 20의 알콕시카르보닐메톡시기(alkoxycarbonylmethoxy) 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나이며,
음이온 부분의 Z는 OSO2CF3, OSO2C4F9, OSO2C8F17, N(CF3)2, N(C2F5)2, N(C4F9)2, C(CF3)3, C(C2F5)3, C(C4F9)3 또는 하기 화학식 24로 표시되는 작용기이다:
[화학식 24]
Figure 112017009945492-pat00085

상기 화학식 24에서,
V1 및 V2는 각각 독립적으로 할로겐 원자이고,
W1은 -(C=O)- 또는 -(SO2)-이고,
W2는 탄소수 2 내지 10의 알킨디일기이며,
W3은 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬렌기, 탄소수 6 내지 30의 아릴디일기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬렌기, 탄소수 6 내지 30의 아릴이써기, 탄소수 6 내지 30의 아릴설파이드기 및 탄소수 5 내지 30의 헤테로시클로알킬렌기로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이고,
W4는 수소원자, 할로겐기, 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알콕시기, 탄소수 1 내지 10의 할로알킬기, 탄소수 1 내지 10의 알킬티오기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기 및 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 어느 하나이며,
o는 0 내지 1의 정수이고, 그리고
p는 0 내지 2의 정수이다.
16. The method of claim 15,
Wherein the acid generator is at least one compound selected from the group consisting of compounds represented by the following chemical formulas (22) and (23).
[Chemical Formula 22]
Figure 112017009945492-pat00083

(23)
Figure 112017009945492-pat00084

In the above formulas (22) and (23)
X 1 , X 2 , Y 1 and Y 2 each independently represent hydrogen, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an allyl group, a perfluoroalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a benzyl group, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, And X 1 and X 2 and Y 1 and Y 2 may combine with each other to form a saturated or unsaturated hydrocarbon ring having 3 to 30 carbon atoms,
X 3 , X 4 , X 5 , Y 3 , Y 4 and Y 5 are each independently hydrogen, an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a halogen group, an alkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, A thioalkoxy group having 1 to 30 carbon atoms, an alkoxycarbonylmethoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and a combination thereof, and is preferably selected from the group consisting of thiophenoxy,
Z of the anionic portion is OSO 2 CF 3, OSO 2 C 4 F 9, OSO 2 C 8 F 17, N (CF 3) 2, N (C 2 F 5) 2, N (C 4 F 9) 2, C (CF 3) 3, C ( C 2 F 5) is 3, C (C 4 F 9 ) 3 or a group represented by the formula 24:
&Lt; EMI ID =
Figure 112017009945492-pat00085

In the formula (24)
V 1 and V 2 are each independently a halogen atom,
W 1 is - (C = O) - or - (SO 2 ) -,
W 2 is an alkynediyl group having 2 to 10 carbon atoms,
W 3 represents a cycloalkylene group having 3 to 30 carbon atoms, an aryldiiyl group having 6 to 30 carbon atoms, an aralkylene group having 7 to 30 carbon atoms, an arylether group having 6 to 30 carbon atoms, an arylsulfide group having 6 to 30 carbon atoms, Lt; / RTI &gt; to 30, and &lt; RTI ID = 0.0 &gt;
W 4 represents a hydrogen atom, a halogen group, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, a haloalkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkylthio group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, Or a combination thereof,
o is an integer from 0 to 1, and
p is an integer of 0 to 2;
제15항에 있어서,
상기 산발생제는 레지스트 조성물 중 고형분 함량 100 중량부에 대해 0.3 내지 10 중량부로 포함되는 것인 레지스트 조성물.
16. The method of claim 15,
Wherein the acid generator is contained in an amount of 0.3 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the solid content in the resist composition.
제15항에 있어서,
상기 레지스트 조성물은 알카리 용해 억제제, 산 확산 억제제, 계면활성제 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 첨가제를 더 포함하는 것인 레지스트 조성물.
16. The method of claim 15,
Wherein the resist composition further comprises an additive selected from the group consisting of an alkali dissolution inhibitor, an acid diffusion inhibitor, a surfactant, and a mixture thereof.
제15항에 따른 레지스트 조성물을 기판상에 도포하여 레지스트막을 형성하는 단계,
상기 레지스트막에 대해 가열처리 후, 소정 패턴으로 노광하는 단계, 그리고
노광된 레지스트 패턴을 현상하는 단계
를 포함하는 레지스트 패턴 형성방법.
Applying a resist composition according to claim 15 on a substrate to form a resist film,
Exposing the resist film to a predetermined pattern after the heat treatment, and
Developing the exposed resist pattern
And forming a resist pattern on the resist pattern.
제20항에 있어서,
상기 노광 공정은 KrF 엑시머 레이저, ArF 엑시머 레이저, 극자외 레이저, X-선 및 전자빔으로 이루어진 군에서 선택된 광원을 이용하여 실시되는 것인 레지스트 패턴 형성방법.
21. The method of claim 20,
Wherein the exposure step is carried out using a light source selected from the group consisting of KrF excimer laser, ArF excimer laser, extreme ultraviolet laser, X-ray and electron beam.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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