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i)그래핀 양자점(graphene quantum dots)과, 디엔체(diene)와 친디엔체(dienophile) 중에서 선택된 하나 이상의 혼합물, ii) 그래핀 양자점과, 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상의 딜스알더 반응(Diels-Alder reaction) 생성물, iii) 그래핀 양자점과, 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상의 딜스알더 반응(Diels-Alder reaction) 생성물을 열처리하여 얻은 생성물 또는 iv) 그 혼합물; 및 극성 비수계 유기용매를 포함하는 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서, 상기 그래핀 양자점의 말단에는 하이드록시기, 카르보닐기, 카르복실기, 에폭시기, 아민기 및 이미드기로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 제1작용기를 갖는 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서, 상기 디엔체 및 친디엔체는 상기 극성 비수계 유기용매와 동일하거나 또는 유사한 제2작용기를 갖고 있는 하드마스크 조성물
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제3항에 있어서,상기 제2작용기는 카르복실기를 갖는 C1-C20 알케닐렌기, 카르보닐기를 함유한 유기기, -COOR(R은 C1 내지 20의 알킬기 또는 C2-C20의 알케닐기임)를 갖는 유기기, C1-C10 시아노알킬렌기, C4-C20 헤테로고리기, C1-C20 알케닐기, C4-C20 축합 아릴렌기의 수소 첨가물 그룹 중에서 선택된 하나 이상인 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서,상기 극성 비수계 유기용매는 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(propyleneglycol monomethylether acetate: PGMEA), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(propyleneglycol monomethyl ether: PGME), 사이클로헥산온(cyclohexanone), 및 에틸락테이트(ethyl lactate) 중에서 선택된 하나 이상인 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서,상기 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상은 디메틸 아세틸렌디카르복실레이트, 아크롤레인(acroleine), 말레산 에스테르, 아크릴로니트릴, 푸말산 에스테르, 말레산 안하이드라이드, 테트라시아노에틸렌, 벤조퀴논, 하기 화학식 1로 표시되는 그룹 및 화학식 2로 표시되는 그룹으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상인 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서,상기 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상의 함량은 그래핀 양자점 100 중량부를 기준으로 하여 100 중량부 이상인 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서,상기 그래핀 양자점은 1 내지 50nm 사이즈를 갖는 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서,상기 그래핀 양자점과, 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상의 딜스알더 반응(Diels-Alder reaction) 생성물은 그래핀 양자점에 하기 화학식으로 표시되는 그룹 중에서 선택된 하나 이상이 결합된 구조를 갖는 하드마스크 조성물:[화학식 3] 화학식 3 중, *는 그래핀 양자점에 결합되는 위치를 나타낸다
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제1항에 있어서,상기 그래핀 양자점과, 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상의 딜스알더 반응 생성물이 하기 화학식 4 내지 8로 표시되는 화합물 중에서 선택된 하나인 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서,상기 하드마스크 조성물이 물, 메탄올, 이소프로판올, 에탄올 N,N-디메틸포름아미드, N-메틸피롤리돈, 디클로로에탄, 디클로로벤젠, N,N-디메틸술폭사이드, 아닐린, 프로필렌 글리콜, 프로필렌 글리콜 디아세테이트, 메톡시 프로판디올, 디에틸렌글리콜, 감마부티로락톤, 아세틸아세톤, 사이클로헥사논, 프로필렌글리콜 모노메틸에테르 아세테이트, γ-부티로락톤, 디클로로에탄, 디클로로벤젠, 니트로메탄, 테트라하이드로퓨란, 니트로벤젠, 부틸 니트라이트(butyl nitrite), 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 디에틸 에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, 자이렌, 헥산, 메틸에틸케톤, 메틸이소케톤, 하이드록시메틸셀룰로오즈, 및 헵탄 중에서 선택된 하나 이상의 유기용매를 더 포함하는 하드마스크 조성물
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제1항에 있어서,상기 하드마스크 조성물이 방향족 고리 함유 모노머, 방향족 고리 함유 모노머를 포함하는 반복단위를 함유하는 고분자 중에서 선택된 하나의 제1물질; 육방정계 질화붕소, 칼코게나이드계 물질, 및 그 전구체로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 제2물질; 또는 그 혼합물;을 더 포함하는 하드마스크 조성물
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기판상에 피식각막을 형성하는 제1단계;상기 피식각막 상부에 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 하드마스크 조성물을 공급하여 상기 하드마스크 조성물의 코팅 및 열처리 반응 생성물을 포함하는 하드마스크를 형성하는 제2단계;상기 하드마스크 상부에 포토레지스트막을 형성하는 제3단계;상기 포토레지스트막을 에칭 마스크로 하여 상기 하드마스크 조성물의 코팅 및 열처리 반응 생성물을 포함하는 하드마스크 패턴을 형성하는 제4단계; 및 상기 하드마스크 패턴을 에칭 마스크로 하여 상기 피식각막을 에칭하는 제5단계를 포함하는 패턴의 형성방법
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제13항에 있어서,상기 제2단계에서 공급된 하드마스크 조성물이 그래핀 양자점, 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상 및 극성 비수계 유기용매를 혼합하여 제조되는 패턴의 형성방법
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제14항에 있어서,상기 그래핀 양자점이 OH-관능화된 그래핀 양자점(COOH-functionalized GQD), COOH-관능화된 그래핀 양자점(COOH-functionalized GQD) 또는 그래핀 양자점 전구체인 패턴의 형성방법
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제1항 내지 제12항 중 어느 한 항의 하드마스크 조성물을 코팅 및 열처리하여 얻은 생성물을 포함하는 하드마스크
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제16항에 있어서, 상기 하드마스크 조성물을 코팅 및 열처리하여 얻은 생성물이 그래핀 양자점과, 디엔체 및 친디엔체 중에서 선택된 하나 이상의 딜스알더 반응(Diels-Alder reaction) 생성물을 열처리하여 얻은 생성물인 하드마스크
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제16항에 있어서,X선 광전자 분광 분석을 통하여 상기 하드마스크에서 그래핀 양자점은 출발물질인 그래핀 양자점의 산소 함량에 비하여 3% 이상 감소된 산소 함량을 갖는 하드마스크
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제16항에 있어서,적외선 분광 스펙트럼 분석에서 상기 하드마스크는 프리 하이드록시기에 기인된 피크(파수: 2700 내지 3200cm-1)가 출발물질인 그래핀 양자점의 프리 하이드록시기에 기인된 피크에 비하여 세기가 감소되고, 파수 750 내지 1000cm-1의 피크로부터 sp2 탄소에 대한 sp3 탄소의 혼합비가 출발물질인 그래핀 양자점의 sp2 탄소에 대한 sp3 탄소의 혼합비에 비하여 증가하는 하드마스크
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제16항에 있어서,X선 광전자 분광 분석을 통하여 하드마스크에 대한 sp2 탄소에서 기인된 피크 대비 sp3 탄소에서 기인된 피크의 세기비(Isp3/Isp2)는 출발물질인 그래핀 양자점의 sp2 탄소에서 기인된 피크 대비 sp3 탄소에서 기인된 피크의 세기비(Isp3/Isp2)에 비하여 증가하는 하드마스크
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