일반기술

초고집적 반도체의 고해상도 레지스트 재료용 지환족 유도체 및그의 제조 방법

본 발명에는 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 유도체 및 그의 제조 방법이 개시되어 있다. -(Ma)x-(Mb)y-(Mc)u-(Md)v-식 중, Ma는 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 노르보르넨 단량체로서 이고,Mb는 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 디노르보르넨 단량체로서 이며,Mc는 전자 결핍성 단량체로서 이고,Md는 (메트)아크릴산 에스테르 단량체로서 이며,R1 및 R2는 서로 독립적으로 H 또는 산소 원자수 1 내지 4개를 갖는 이탈기, 예를 들면 H, COOH, CH2OH, COOC2H5, COOC(CH3)3, 메틸 에스테르, 테트라히드로피라닐 에스테르, 테트라히드로푸라닐 에스테르, 1-에톡시에틸 에스테르 또는 t-부틸 카르보네이트이며,R3은 O, N-H 또는 N-CH2CH3이고,R4는 H 또는 CH3이고,R5는 CH3, CH2CH3, CH2CH2CH2CH3 또는 C(CH3)3이며,x+y+u+v의 총 몰수를 기준으로,x는 0 내지 0.2, 바람직하게는 0.01 내지 0.1의 몰비를 갖는 값이고,y는 0.25 내지 0.5의 몰비를 갖는 값이며,u는 x+y이고,v는 0.1 내지 0.33의 몰비를 갖는 값이다.이러한 지환족 유도체는 ArF 엑시머 레이저 영역에서의 투명성, 고해상도 및 고감도를 갖고, 기존의 노볼락 수지와 대등한 건식 엣칭 내성을 가지며, 기존의 알칼리 현상액을 적용할 수 있고, 특히 웨이퍼에 대한 접착성 및 현상성이 개선된다. 그러므로, 이러한 지환족 유도체를 사용하여 ArF 엑시머 레이저 가공용 고해상도 레지스트 재료를 제조할 수 있다.1. 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 유도체.--(M(a))(x)-(M(b))(y)-(M(C))(z)-(M(d))v-식 중 M(a)는 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 노르보르넨 단량체로서...........이고, M(b) 는 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 디노르보르넨 단량체로서.................이며, M(c)는 전자 결핍성 단량체로서.............이고, M(d)는 (메트)아크릴산 에스테르 단량체로서...........이며, R1및R2는 서로 독립적으로 H또는 산소 원자수 1내지 4개를 갖는 이탈기, 예를 들면 H, COOH, CH2OH, COOC2H5, COOC(CH3)3,메틸에스테르, 테트라히드로피라닐 에스테르, 테트라히드로푸라니리 에스테르, 1-에톡시에틸 에스테르 또는 t-부틸 카르보네이트이며, R3은 O, N-H또는 N-CH2CH3이고, R4는 H 또는 CH3이고, R5는 CH3, CH2CH3, CH2CH2CH2CH3또는 C(CH3)3이며, x+y+u+v의 총 몰수를 기준으로, x는 0내지 0.2, 바람직하게는 0.01 내지 0.1의 몰비를 갖는 값이고, y는 0.25내지 0.5의 몰비를 갖는 값이며, u는 x+y 이고, v는 0.1내지 0.33의 몰비를 갖는 값이다.2. 제 1항에 있어서, R1및 R2가 서로 독립적으로 H, COOH, CH2OH, COOC2H5, COOC(CH3)3,메틸에스테르, 테트라히드로피라닐 에스테르, 테트라히드로푸라니리 에스테르, 1-에톡시에틸 에스테르 또는 t-부틸 카르보네이트인 지환족 유도체.3. 제 1또는 2항에 있어서, 전자 결핍성 단량체가 무수 말레산 및 말레이미드로부터 선택되고, (메트)아크릴산 에스테르 단량체가 메타크릴산메틸, 아크릴산 에틸, 아크릴산 n-부틸 및 아크릴산 t-부틸 카르보네이트인 지환족 유도체.4. 제 1또는 2항에 있어서, 지환족 유도체의 분자량이 3000 내지 15000인 지환족 유도체.5. 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 노르보르넨 단량체로서 M(a), 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 디노르보르넨 단량체로서 M(b), 전자결핍성 단량체로서 M(c) 및 (메트)아크릴산 에스테르 단량체로서 M(d)를 50내지 150℃의 온도 범위에서 라디칼 중합 개시제를 사용하여 3내지 24시간 동안 불활성 기체 분위기하에 용매 중에서 라디칼 중합시키는 것을 포함하는, 하기 화학식 1로 표시되는 지환족 유도체의 제조방법. --(M(a))(x)-(M(b))(y)-(M(C))(z)-(M(d))v-식 중 M(a)는 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 노르보르넨 단량체로서...........이고, M(b) 는 카르복시 또는 히드록시기를 함유한 디노르보르넨 단량체로서.................이며, M(c)는 전자 결핍성 단량체로서.............이고, M(d)는 (메트)아크릴산 에스테르 단량체로서...........이며, R1및R2는 서로 독립적으로 H또는 산소 원자수 1내지 4개를 갖는 이탈기, 예를 들면 H, COOH, CH2OH, COOC2H5, COOC(CH3)3,메틸에스테르, 테트라히드로피라닐 에스테르, 테트라히드로푸라니리 에스테르, 1-에톡시에틸 에스테르 또는 t-부틸 카르보네이트이며, R3은 O, N-H또는 N-CH2CH3이고, R4는 H 또는 CH3이고, R5는 CH3, CH2CH3, CH2CH2CH2CH3또는 C(CH3)3이며, x+y+u+v의 총 몰수를 기준으로, x는 0내지 0.2, 바람직하게는 0.01 내지 0.1의 몰비를 갖는 값이고, y는 0.25내지 0.5의 몰비를 갖는 값이며, u는 x+y 이고, v는 0.1내지 0.33의 몰비를 갖는 값이다6. 제 5항에 있어서, R1및 R2가 서로 독립적으로 H, COOH, CH2OH, COOC2H5, COOC(CH3)3,메틸에스테르, 테트라히드로피라닐 에스테르, 테트라히드로푸라니리 에스테르, 1-에톡시에틸 에스테르 또는 t-부틸 카르보네이트인 지환족 유도체의 제조방법.7. 제 1또는 제 2항 기재의 지환족 유도체로 제조되는 ArF엑시머레이저 가공용 고해상도 레지스트 재료.