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KR101890425B1 - 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법 - Google Patents

포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법 Download PDF

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KR101890425B1
KR101890425B1 KR1020110070014A KR20110070014A KR101890425B1 KR 101890425 B1 KR101890425 B1 KR 101890425B1 KR 1020110070014 A KR1020110070014 A KR 1020110070014A KR 20110070014 A KR20110070014 A KR 20110070014A KR 101890425 B1 KR101890425 B1 KR 101890425B1
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김병욱
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

제조 공정의 신뢰성 및 생산성을 향상시킬 수 있는 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법이 개시된다. 포토레지스트 박리용 조성물은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민(alkanolamine) 1 중량% 내지 10 중량%, 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG) 50 중량% 내지 70 중량%, N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 20 중량% 내지 40 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량% 및 여분의 용매를 포함한다. 이에 따라, 포토레지스트 패턴 또는 유기막을 용이하게 제거할 수 있고 하부의 금속막의 부식을 최소화할 수 있으며 제거하는데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다.

Description

포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법{COMPOSITION FOR STRIPPING A PHOTORESIST AND METHOD OF MANUFACTURING A DISPLAY SUBSTRATE USING THE SAME}
본 발명은 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박막 트랜지스터 기판의 제조에 이용되는 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 박막 트랜지스터 기판은 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터를 보호하는 절연층 및 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 포함한다. 상기 절연층은 상기 박막 트랜지스터의 출력 전극을 노출시키는 콘택홀을 포함하고 상기 콘택홀을 통해서 상기 화소 전극이 상기 출력 전극과 접촉한다.
상기 박막 트랜지스터 기판에 무기물을 포함하는 무기막을 형성하는 경우에 상기 무기막의 형성 공정의 특성상 상기 무기막을 두껍게 형성하는데 한계가 있다. 이를 해결하기 위해서, 상기 절연층은 상기 무기막과 함께 유기막을 더 포함하도록 구성한다. 상기 유기막은 상기 박막 트랜지스터 기판을 평탄화시키고 상기 화소 전극이 상기 유기막 상에 형성되기 때문에 상기 유기막의 표면 특성이 중요하다. 그러나 상기 유기막을 상기 박막 트랜지스터 기판의 전면에 균일하게 형성하기 어려워, 상기 유기막의 표면 특성을 확보하기 위해서 상기 유기막을 형성한 후에 상기 유기막의 불량이 확인되면 상기 유기막을 제거하여 다시 2차적으로 유기막을 형성하는 재작업(rework) 단계를 수행한다.
상기 유기막이 불량으로 확인되어 상기 유기막을 제거하는 공정에서, 상기 유기막이 완전하게 제거되지 않으면 이후에 2차적으로 형성되는 유기막의 제조 신뢰성을 저하시켜 상기 재작업 단계가 반복될 수 있다. 또한, 상기 유기막을 제거하는 공정에서 이미 상기 콘택홀을 통해서 상기 출력 전극이 노출된 상태이기 때문에 상기 유기막을 제거하는 박리 조성물에 의해서 상기 출력 전극이 부식되어 상기 박막 트랜지스터의 특성을 저하시킬 수 있다.
한편, 상기 박막 트랜지스터는 주로 포토리소그래피 공정을 이용하여 형성한다. 구체적으로, 상기 포토리조그래피 공정은 감광성 물질인 포토레지스트 조성물을 도포(coating), 노광(exposure) 및 현상(develop)하여 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴을 식각 방지막으로 이용하여 하부 박막을 식각함으로써 박막 패턴을 형성하는 공정이다. 상기 박막 패턴을 형성한 후에는, 상기 포토레지스트 패턴을 스트립퍼(stripper)를 이용하여 제거한다. 현재까지는 포토레지스트 조성물의 구분에 크게 상관없이 일반적으로 아민계 화합물을 박리제의 주성분으로 포함하는 스트립퍼를 이용하여 상기 포토레지스트 패턴을 제거하고 있다. 그러나 아민계 화합물을 베이스로 하는 스트립퍼를 이용하여 다양한 종류의 포토레지스트 패턴을 제거하기에는 한계가 있고, 상기 아민계 스트립퍼는 쉽게 금속을 부식시키는 문제점이 있다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 금속막의 부식을 최소화시키고 감광성 유기 패턴의 제거력을 향상시킨 포토레지스트 박리용 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민 1 중량% 내지 10 중량%, 글리콜 에테르 화합물 50 중량% 내지 70 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량%, 극성 용매 20 중량% 내지 40 중량% 및 여분의 물을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 글리콜 에테르 화합물은 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG)를 포함할 수 있고, 상기 극성 용매는 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone)을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 5 중량%, 알칸올 아민(alkanolamine) 1 중량% 내지 5 중량%, 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG) 55 중량% 내지 65 중량%, N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 20 중량% 내지 40 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량% 및 여분의 물을 포함한다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서, 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터가 형성된 베이스 기판 상에 감광성 유기 조성물을 이용하여 1차 유기막을 형성한다. 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민 1 중량% 내지 10 중량%, 글리콜 에테르 화합물 50 중량% 내지 70 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량%, 극성 용매 20 중량% 내지 40 중량% 및 여분의 물을 포함하는 유기 패턴 박리용 조성물을 이용하여 상기 1차 유기막을 제거한 후, 상기 1차 유기막이 제거된 베이스 기판 상에 상기 감광성 유기 조성물을 이용하여 2차 유기막을 형성한다. 상기 2차 유기막 상에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 형성한다.
일 실시예에서, 상기 감광성 유기 조성물은 노광 영역과 차광 영역 중 차광 영역이 현상액에 용해되는 네가티브형 조성물일 수 있다. 이와 달리, 상기 감광성 유기 조성물은 노광 영역과 차광 영역 중에서 상기 노광 영역이 현상액에 용해되는 포지티브형 조성물일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 박막 트랜지스터는 알루미늄 또는 구리를 포함하는 전극을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 다른 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에서, 베이스 기판 상에 금속층을 형성하고, 상기 금속층 상에 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 식각 방지막으로 이용하여 상기 금속층을 패터닝하여 제1 신호 배선 및 상기 제1 신호 배선과 연결된 박막 트랜지스터의 제1 전극을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민(alkanolamine) 1 중량% 내지 10 중량%, 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG) 50 중량% 내지 70 중량%, N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 20 중량% 내지 40 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량% 및 여분의 용매를 포함하는 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 제거한 후, 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 형성한다.
일 실시예에서, 상기 포토레지스트 패턴은 노광 영역과 차광 영역 중 차광 영역이 현상액에 용해되는 네가티브형 포토레지스트 조성물로 형성될 수 있다. 이와 달리, 상기 포토레지스트 패턴은 노광 영역과 차광 영역 중에서 상기 노광 영역이 현상액에 용해되는 포지티브형 포토레지스트 조성물로 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 금속층은 알루미늄 또는 구리를 포함할 수 있다.
이와 같은 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 따르면, 평탄화막인 유기막이나 식각 방지막인 포토레지스트 패턴의 하부 금속막의 부식을 최소화하면서 상기 유기막 및 상기 포토레지스트 패턴의 제거력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 유기막의 재작업 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 상기 유기막 및 상기 포토레지스트 패턴의 제거 시간을 단축시킬 수 있다.
특히, 상기 유기막이나 상기 포토레지스트 패턴이 네가티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성한 경우뿐만 아니라 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성한 경우에도 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 용이하게 제거할 수 있다. 이에 따라, 포토레지스트 조성물의 종류에 무관하게 단일한 스트립 장비를 이용하여 상기 재작업 공정이나 포토레지스트 패턴의 제거 공정을 수행할 수 있어 박막 트랜지스터 기판의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 9a는 네가티브형 유기막의 콘택 영역의 SEM 사진이다.
도 9b는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 도 9a의 네가티브형 유기막을 제거한 기판의 SEM 사진이다.
도 10a는 포지티브형 유기막의 콘택 영역의 SEM 사진이다.
도 10b는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 도 10a의 포지티브형 유기막을 제거한 기판의 SEM 사진이다.
도 11a는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 알루미늄 금속막의 단면도이다.
도 11b는 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 알루미늄 금속막의 단면도이다.
도 12a는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 구리 금속막의 단면도이다.
도 12b는 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 구리 금속막의 단면도이다.
도 13은 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물에 의해 시간에 따라 네가티브형 유기막이 제거되는 정도를 설명하기 위한 SEM 사진들이다.
먼저, 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물에 대해서 설명하고 첨부한 도면들을 참조하여 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 대해서 설명한다.
포토레지스트 박리용 조성물
본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 (a) 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH), (b) 알칸올 아민, (c) 글리콜 에테르 화합물, (d) 트리아졸계 화합물, (e) 극성 용매 및 (f) 여분의 물을 포함한다.
이하에서는, 본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물에 의한 제거 대상을 "감광성 유기 패턴"으로 지칭하여 설명한다. 상기 감광성 유기 패턴은 기판 상에 포토레지스트 조성물을 도포, 노광, 현상 및 세정하여 형성된 결과물을 의미하며, 이하의 "감광성 유기 패턴"은 청구항에서의 "포토레지스트 패턴" 및 "홀이 형성된 유기막" 각각과 대응된다.
(a) 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)
테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)는 강염기성 화합물로서, 상기 감광성 유기 패턴의 고분자 매트릭스에 강력하게 침투할 수 있다. 이에 따라, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)가 상기 감광성 유기 패턴을 구성하는 분자 내 결합(intra-molecular bond) 또는 분자 간 결합(inter-molecular bond)을 깨어 상기 감광성 유기 패턴을 분해시킬 수 있다.
특히, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)는 네가티브형 포토레지스트 조성물에 광을 제공하여 경화시킨 감광성 유기 패턴에 용이하게 침투하고 상기 감광성 유기 패턴을 분해시킬 수 있다. 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물은 광에 의해 반응하여 노광 영역은 경화되고, 차광 영역은 현상액에 용해되어 제거되는 특성을 갖는다. 일례로, 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물은 아크릴계 폴리머, 광개시제, 바인더, 용매 등을 포함할 수 있다. 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물이 광을 제공받으면 상기 광개시제가 경화 반응을 개시함으로써 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물이 상기 현상액에 용해되지 않는 상태가 될 수 있다. 반대로, 광을 제공받지 않은 영역에서는 상기 광개시제가 활성화되지 않으므로 경화 반응이 일어나지 않아 상기 현상액에 의해 용해되어 기판으로부터 제거된다. 이하에서 "네가티브형 포토레지스트 조성물"이라고 지칭하는 것은 상기에서 설명한 네가티브형 포토레지스트 조성물과 실질적으로 동일한 특성을 조성물을 의미한다.
뿐만 아니라, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)는 포지티브형 포토레지스트 조성물로 형성한 감광성 유기 패턴에도 용이하게 침투하여 상기 감광성 유기 패턴을 분해시킬 수 있다. 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물은 광에 의해 반응하여 노광 영역은 현상액에 용해될 수 있는 상태로 변화되고, 반대로 차광 영역은 현상액에 용해되지 않는 특성을 갖는다. 일례로, 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물은 폴리머, 광산 발생제 등을 포함할 수 있다. 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물이 광을 제공받으면 상기 광산 발생제가 산(acid)를 발생하고 상기 산에 의해서 상기 현상액에 용해되는 상태가 된다. 반대로, 광을 제공받지 않는 영역의 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물은 상기 광산 발생제가 활성화되지 않으므로 상기 현상액에 용해되지 않은 상태로 상기 기판에 잔류된다. 이하에서 "포지티브형 포토레지스트 조성물"이라고 지칭하는 것은 상기에서 설명한 포지티브형 포토레지스트 조성물과 실질적으로 동일한 특성을 갖는 조성물을 의미한다.
테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)가 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서, 약 1 중량% 미만인 경우, 상기 감광성 유기 패턴에 침투하는 양이 미미하고 분해되는 감광성 유기 패턴의 양이 매우 적으므로 실질적으로 상기 포토레지스트 박리용 조성물에 의한 상기 감광성 유기 패턴을 박리 효과가 나타나지 않는다. 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)가 약 10 중량% 초과인 경우, 상기 감광성 유기 패턴의 분해에는 용이하지만 오히려 상기 감광성 유기 패턴의 하부 금속막을 부식시킨다. 따라서 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)의 함량은 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서, 약 1 중량% 내지 약 10 중량%인 것이 바람직하다.
보다 바람직하게는, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)는 약 1 중량% 내지 약 5 중량% 범위 내에서 상기 감광성 유기 패턴의 제거력을 최대화하고 상기 하부 금속의 부식을 최소화시킬 수 있다.
(b) 알칸올 아민
상기 알칸올 아민은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)와 함께 상기 감광성 유기 패턴의 고분자 매트릭스에 침투하면서 상기 감광성 유기 패턴 내부의 구조적으로 취약한 부분을 팽윤시킴으로써 상기 감광성 유기 패턴을 상기 하부 금속막이 형성된 기판으로부터 분리되기 쉬운 상태로 변형시킨다. 상기 알칸올 아민은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)와 함께 상기 감광성 유기 패턴에 용이하게 침투할 수 있다.
상기 알칸올 아민의 구체적인 예로서는, 디에탄올아민(diethanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 디글리콜아민(diglycolamine) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. 모노 에탄올 아민, 이소프로판올 아민 및 글리콜 아민은 상기 감광성 유기 패턴의 하부에 형성된 금속막을 부식시키기 쉬워 본 발명에 따른 알칸올 아민으로서 사용하는 것이 바람직하지 않다.
상기 알칸올 아민의 함량이, 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서, 약 1 중량% 미만인 경우, 상기 감광성 유기 패턴을 제거하는데 소요되는 시간이 길어져 전체적인 공정 시간이 길어진다. 또한, 상기 알칸올 아민의 함량이 약 10 중량% 초과인 경우, 상기 감광성 유기 패턴의 하부막이 상기 알칸올 아민에 의해서 부식될 수 있다. 따라서 상기 알칸올 아민의 함량은, 상기 전체 중량에 대해서 약 1 중량% 내지 약 10 중량%인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 상기 알칸올 아민의 함량은 약 1 중량% 내지 약 5 중량%에서 상기 하부막의 손상이 최소화되면서 상기 감광성 유기 패턴을 제거하는데 소용되는 시간을 단축시킬 수 있다.
(c) 글리콜 에테르 화합물
상기 글리콜 에테르 화합물은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)를 상기 극성 용매 및 물에 용해시킬 수 있다. 또한, 상기 글리콜 에테르 화합물은 상기 감광성 유기 패턴의 표면 장력을 낮추어 상기 감광성 유기 패턴을 용이하게 상기 하부 금속막으로부터 분리시킴으로써 상기 포토레지스트 박리용 조성물의 린스(rinse) 능력을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 글리콜 에테르 화합물은 어는점이 낮고 발화점이 높기 때문에 상기 포토레지스트 박리용 조성물의 저장 안정성을 향상시킬 수 있다. 상기 글리콜 에테르 화합물에 의해서, 상기 포토레지스트 박리용 조성물이 휘발되어 조성이 변화하는 것을 방지할 수 있다.
상기 글리콜 에테르 화합물의 구체적인 예로서는, 에틸렌글리콜 메틸에테르(ethylene glycol methyl ether), 에틸렌글리콜 에틸에테르(ethylene glycol ethyl ether), 에틸렌글리콜 부틸에테르(ethylene glycol butyl ether), 프로필렌 글리콜 메틸에테르(propylene glycol methyl ether), 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether), 디메틸렌 글리콜 모노에틸 에테르(dimethylene glycol monoethyl ether), 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르(diethylene glycol monomethyl ether), 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르(diethylene glycol monoethyl ether), 디에틸렌글리콜 모노부틸에테르(diethylene glycol monobutyl ether), 트리에틸렌글리콜 모노메틸에테르(triethylene glycol monomethyl ether), 디프로필렌글리콜 모노메틸에테르(dipropylene glycol mono ether), 디프로필렌 글리콜 모노에틸에테르(dipropylene glycol monoethyl ether), 디프로필렌글리콜 모노부틸 에테르(dipropylene glycol monobutyl ether), 모노에틸렌 글리콜(monoethylene glycol) 또는 메틸에틸렌 글리콜(methylethylene glycol) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 혼합되어 이용될 수 있다.
바람직하게는, 상기 글리콜 에테르 화합물로서는 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether)를 이용할 수 있다. 다른 글리콜 에테르 화합물에 비해 분자량이 상대적으로 작은 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르를 본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물에 이용함으로써, 상기 감광성 유기 패턴을 제거한 후에 이어지는 기판의 세정 공정에서 상기 포토레지스트 박리용 조성물이 세정액에 의해 용이하게 세정될 수 있다.
상기 글리콜 에테르 화합물의 함량이, 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서, 약 50 중량% 미만인 경우에는 상기 포토레지스트 박리용 조성물의 감광성 유기 패턴의 제거력을 유지하기 위해서 상대적으로 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)나 상기 알칸올 아민이나 상기 극성 용매의 함량이 증가하는데 이들에 의해서 상기 감광성 유기 패턴의 하부 금속막을 쉽게 부식시킨다. 또한, 상기 글리콜 에테르 화합물의 함량이 약 50 중량% 미만인 경우에는, 상기 글리콜 에테르 화합물에 대한 상기 감광성 유기 패턴의 용해도가 낮아 상기 포토레지스트 박리용 조성물의 상기 감광성 유기 패턴의 제거력이 저하되고 상기 린스 능력이 발쉬되기 어렵다. 반대로, 상기 글리콜 에테르 화합물의 함량이 약 70 중량% 초과인 경우에는, 오히려 상기 글리콜 에테르 화합물에 의해서 상기 하부 금속막이 부식될 수 있고 상대적으로 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)나, 상기 알칸올 아민, 상기 극성 용매의 함량이 적어져 상기 감광성 유기 패턴을 제거하는데 방해가 될 수 있다. 따라서 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서 상기 글리콜 에테르 화합물의 함량은 약 50 중량% 내지 약 70 중량%인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게, 상기 글리콜 에테르 화합물의 함량은 약 55 중량% 내지 약 65 중량% 범위 내에서 상기 하부막의 손상을 최소화시키면서 상기 감광성 유기 패턴의 제거력을 최대화시킬 수 있다.
(d) 트리아졸계 화합물
트리아졸계 화합물은 상기 포토레지스트 박리용 조성물이 상기 하부막을 부식시키는 정도를 최소화시킬 수 있다. 즉, 트리아졸계 화합물이 상기 하부막을 구성하는 금속과 물리적, 화학적으로 흡착되어 상기 하부막의 부식을 방지할 수 있다. 상기 트리아졸계 화합물은 트리아졸(triazole) 화합물 및/또는 톨리트리아졸(tolytriazole) 화합물을 포함한다.
상기 트리아졸계 화합물의 함량이, 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서, 약 0.01 중량% 미만인 경우에는 상기 포토레지스트 박리용 조성물에서 상기 트리아졸계 화합물에 의한 부식 방지의 효과가 나타나지 않는다. 이에 따라, 상기 트리아졸계 화합물의 함량이 약 0.01 중량% 미만인 경우에는 상기 포토레지스트 박리용 조성물에 의해서 상기 감광성 유기 패턴을 제거하는 공정에서 상기 하부 금속막이 부식된다. 또한, 상기 트리아졸계 화합물의 함량이 약 1 중량% 초과인 경우, 트리아졸계 화합물에 의해서 상기 감광성 유기 패턴 내의 침투 및 용해가 방해받을 수 있다. 따라서 트리아졸계 화합물의 함량은 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서 약 0.01 중량% 내지 약 1 중량%인 것이 바람직하다.
(e) 극성 용매
상기 극성 용매는 상기 알칸올 아민과 함께 상기 감광성 유기 패턴으로 침투하여 팽윤시킴으로써 상기 감광성 유기 패턴을 상기 하부 금속막이 형성된 기판으로부터 분리되기 쉬운 상태로 변형시킬 수 있다. 또한, 상기 극성 용매는 상기 기판으로부터 박리된 겔화된 감광성 유기 패턴을 단위 분자로 분해 시켜 용해할 수 있다. 즉, 상기 박리된 감광성 유기 패턴이 상기 극성 용매에 의해서 분해되어 상기 박리된 감광성 유기 패턴이 다시 상기 하부막이 형성된 기판에 붙는 것을 방지할 수 있다. 특히, 상기 극성 용매 중, 아민기를 포함하는 극성 용매는 상기 알칸올 아민이 상기 감광성 유기 패턴 내부로 침투하는 것을 보조하는 역할도 한다.
상기 극성 용매의 구체적인 예로서는, 디에틸 아세트아미드(dimethyl acetamide), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone), 디메틸 포름아미드(dimethyl formamide), 디메틸 술폭사이드(dimethyl sulfoxide) 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2 이상이 혼합되어 이용될 수 있다. 바람직하게는, 상기 극성 용매로서는 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone)을 이용할 수 있다. N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone)이 상기 하부 금속막의 부식 방지 및 상기 감광성 유기 패턴의 제거력의 측면에서 우수하다.
상기 극성 용매의 함량이, 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서 약 20 중량% 미만인 경우, 상기 감광성 유기 패턴을 팽윤시키기 어렵기 때문에 상기 감광성 유기 패턴의 제거력이 낮다. 상기 극성 용매의 함량이 약 40 중량% 초과인 경우, 상기 극성 용매가 다른 성분들 각각의 역할을 방해함으로써 박리 성능이 저하된다. 따라서 상기 극성 용매의 함량은 약 20 중량% 내지 약 40 중량%인 것이 바람직하다.
(f) 여분의 물
상기 극성 용매와 함께 본 발명의 포토레지스트 박리용 조성물은 여분의 물을 포함한다. 구체적으로, 상기 물은 탈이온수(DI water)일 수 있다. 상기 물은 상기 극성 용매와 함께 상기 감광성 유기 패턴을 용해시킬 수 있다. 상기 물은, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH), 상기 알칸올 아민, 상기 글리콜 에테르 화합물, 트리아졸계 화합물 및 상기 극성 용매에 추가되어 상기 포토레지스트 박리용 조성물 전체 함량이 100 중량%가 되게 한다.
본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물에 의하면, 알칸올 아민과 함께 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH)를 이용함으로써 광에 대한 감도가 좋은 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성된 감광성 유기 패턴의 제거력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 감광성 유기 패턴의 형성 공정 시간이 짧은 네가티브형 포토레지스트 조성물로 형성된 감광성 유기 패턴을 빠른 시간 내에 제거할 수 있으므로 전체적인 제조 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
뿐만 아니라, 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성된 감광성 유기 패턴도 용이하게 박리시킬 수 있다. 따라서 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하는 스트립 장비는 네가티브형이나 포지티브형에 관계없이 제거 대상이 되는 상기 감광성 유기 패턴이 형성된 기판에 대한 스트립 공정에 이용될 수 있다. 이에 따라, 상기 감광성 유기 패턴의 종류에 관계없이 단일 스트립 장비를 이용하여 기판을 제조할 수 있으므로 제조 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물에 의하면, 각 성분이 상기 하부 금속막의 부식을 최소화할 수 있는 범위 내에 포함됨으로써 상기 감광성 유기 패턴을 제거하는 공정에서, 상기 하부 금속막의 부식을 최소화시킬 수 있다. 이에 따라 상기 하부 금속막의 부식에 의해서 제조 공정의 신뢰성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는, 도 1 내지 도 8을 참조하여 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 박막 트랜지스터 기판을 제조하는 공정을 설명한다.
박막 트랜지스터 기판의 제조 방법
도 1 내지 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 베이스 기판(110) 상에 게이트 금속층(120)을 형성하고, 상기 게이트 금속층(120) 상에 제1 포토레지스트층(130)을 형성한다.
상기 게이트 금속층(120)은 알루미늄막 또는 구리막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 금속층(120)은 알루미늄 단일막, 구리 단일막이거나, 알루미늄막/몰리브덴막의 적층 구조(Al/Mo 구조), 몰리브덴막/알루미늄막/몰리브덴막의 적층 구조(Mo/Al/Mo 구조), 몰리브덴막/알루미늄막의 적층 구조(Mo/Al 구조), 티타늄막/구리막의 적층 구조(Ti/Cu 구조) 등을 가질 수 있다.
상기 제1 포토레지스트층(130)은 네가티브형 포토레지스트 조성물을 코팅함으로써 상기 게이트 금속층(120) 상에 형성한다. 예를 들어, 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물은 폴리머, 광개시제 등을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 포토레지스트층(130) 상에 제1 마스크(MASK1)를 배치하고, 상기 제1 포토레지스트층(130)을 노광, 현상 및 세정하여 제1 포토레지스트 패턴(132)을 형성한다.
상기 제1 포토레지스트 패턴(132)은 상기 베이스 기판(110)의 일 방향으로 연장된 신호 라인인 게이트 라인(GL)과, 상기 게이트 라인(GL)과 평행한 게이트 라인과 연결된 제어 전극(GE)의 형성 영역 상에 형성된다.
상기 제1 포토레지스트층(130)이 노광 영역이 경화되고 차광 영역은 현상액에 의해 제거되는 특성을 갖고 있기 때문에, 상기 제1 마스크(MASK1)는 상기 게이트 라인(GL)과 상기 제어 전극(GE)의 형성 영역에 광을 제공하기 위한 투광부들(A11, A12)이 배치되고, 상기 투광부들(A11, A12)을 제외한 나머지 영역에 차광부(A2)가 배치된다. 이에 따라, 상기 차광부(A2)와 대응되는 영역의 상기 제1 포토레지스트층(130)은 현상 공정에서 상기 현상액에 의해서 제거되고, 상기 투광부들(A11, A12)과 대응하는 영역의 상기 제1 포토레지스트층(130)은 광에 의해 경화되어 상기 게이트 금속층(120) 상에 잔류하게 된다.
상기 제1 포토레지스트 패턴(132)을 식각 방지막으로 이용하여, 상기 게이트 금속층(120)을 식각함으로써 상기 제어 전극(GE), 상기 게이트 라인(GL)을 형성할 수 있다. 상기 제어 전극(GE)과 상기 게이트 라인(GL)이 형성된 후, 상기 제1 포토레지스트 패턴(132)은 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 제거한다. 상기 포토레지스트 박리용 조성물은, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민 1 중량% 내지 10 중량%, 글리콜 에테르 화합물 50 중량% 내지 70 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량%, 극성 용매 20 중량% 내지 40 중량%와 여분의 물을 포함한다. 상기 제1 포토레지스트 패턴(132)을 제거하는데 이용되는 포토레지스트 박리용 조성물은 상기에서 설명한 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다. 상기 포토레지스트 박리용 조성물에 의해서, 스트립 공정에서 상기 제어 전극(GE) 및 상기 게이트 라인(GL)의 부식이 최소화될 수 있다. 또한, 상기 스트립 공정의 공정 시간 또한 단축시킬 수 있다.
도 1 및 도 2에서는, 상기 제1 포토레지스트층(130)을 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조하는 것을 설명하였으나 이와 달리 상기 제1 포토레지스트층(130)은 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조할 수 있다. 이때, 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물은 폴리머, 광산 발생제 등을 포함할 수 있다. 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 상기 제1 포토레지스트 패턴(132)을 형성할 때는, 상기 제1 마스크(MASK1)의 상기 투광부들(A11, A12)은 차광부, 상기 제1 마스크(MASK1)의 상기 차광부(A2)는 투광부로 대체된 마스크를 이용한다. 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 상기 제1 포토레지스트 패턴(132)을 형성하더라도, 상기에서 설명한 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 제1 포토레지스트 패턴(132)을 제거할 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 제어 전극(GE) 및 상기 게이트 라인(GL)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 게이트 절연층(140), 반도체층(152) 및 오믹 콘택층(154)을 순차적으로 형성하고, 상기 오믹 콘택층(154) 상에 데이터 금속층(160) 및 제2 포토레지스트층(170)을 형성한다.
상기 게이트 절연층(140)은 실리콘 산화물 또는 실리콘 질화물 등의 무기 물질로 형성될 수 있다. 상기 반도체층(152)은 비정질 실리콘을 포함하고, 상기 오믹 콘택층(154)은 n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘을 포함한다. 이와 달리, 상기 반도체층(152)은 금속 산화물 반도체를 포함할 수 있고, 이때에는 상기 오믹 콘택층(154)은 생략될 수 있다.
상기 데이터 금속층(160)은 알루미늄막 또는 구리막을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 데이터 금속층(160)은 알루미늄 단일막, 구리 단일막이거나, 알루미늄막/몰리브덴막의 적층 구조(Al/Mo 구조), 몰리브덴막/알루미늄막/몰리브덴막의 적층 구조(Mo/Al/Mo 구조), 몰리브덴막/알루미늄막의 적층 구조(Mo/Al 구조), 티타늄막/구리막의 적층 구조(Ti/Cu 구조) 등을 가질 수 있다.
상기 제2 포토레지스트층(170)은 네가티브형 포토레지스트 조성물을 코팅하여 형성한다. 상기 네가티브형 포토레지스트 조성물은, 상기 제1 포토레지스트층(130)을 형성하는 포토레지스트 조성물과 실질적으로 동일하다. 따라서 중복되는 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 제2 포토레지스트층(170) 상에 제2 마스크(MASK2)를 배치하고, 상기 제2 포토레지스트층(170)을 노광, 현상 및 세정하여 제2 포토레지스트 패턴(172)을 형성한다.
상기 제2 마스크(MASK2)는 투광부들(B12, B14, B16), 차광부(B2) 및 반투광부(B3)를 포함한다. 상기 투광부들(B12, B14, B16)은 도 6에 도시된 상기 게이트 라인(GL)과 교차하는 신호 배선인 데이터 라인(DL), 상기 데이터 라인(DL)과 평행한 데이터 라인과 연결된 입력 전극(SE) 및 상기 입력 전극(SE)과 이격된 출력 전극(DE) 각각의 형성 영역들 상에 배치된다. 상기 반투광부(B3)는 상기 입력 전극(SE)과 상기 출력 전극(DE) 사이의 채널 영역(도 6 참조) 상에 배치된다. 상기 반투광부(B3)는 상기 제2 포토레지스트층(170)에 도달하는 광량이 상기 투광부들(B12, B14, B16)보다는 적고 상기 차광부(B2)보다는 많도록 광을 회절하거나 부분 차광하는 역할을 한다.
현상 공정이 수행된 후에 상기 투광부들(B12, B14, B16)과 대응하는 영역에의 상기 제2 포토레지스트 패턴(172)의 제1 두께(d1)는 상기 반투광부(B3)와 대응하는 영역의 상기 제2 포토레지스트 패턴(172)의 제2 두께(d2)보다 두껍다.
도 5를 참조하면, 상기 제2 포토레지스트 패턴(172)을 식각 방지막으로 이용하여 상기 데이터 금속층(160)을 식각하여 중간 패턴(162) 및 상기 데이터 라인(DL)을 형성한다. 상기 중간 패턴(162)은 상기 데이터 라인(DL)과 평행한 데이터 라인과 연결된다.
이어서, 상기 제2 포토레지스트 패턴(172), 상기 중간 패턴(162) 및 상기 데이터 라인(GL)을 식각 방지막으로 이용하여 상기 반도체층(152) 및 상기 오믹 콘택층(154)을 패터닝한다. 패터닝된 상기 반도체층(152) 및 상기 오믹 콘택층(154)은 상기 중간 패턴(162)의 하부에 배치되어 이후에 박막 트랜지스터의 실질적인 반도체 패턴의 역할을 하게 된다. 상기 데이터 라인(DL)의 하부에 배치된 패터닝된 상기 반도체층(152) 및 상기 오믹 콘택층(154)은 일종의 더미 패턴이 된다.
상기 반도체층(151) 및 상기 오믹 콘택층(154)을 패터닝한 후, 상기 제2 포토레지스트 패턴(172)의 전체적인 두께를 줄이도록 에싱(ashing)하여 상기 제2 두께(d2)를 갖는 부분이 제거된 잔류 패턴(미도시)이 형성된다. 상기 잔류 패턴을 식각 방지막으로 이용하여 상기 중간 패턴(162) 및 상기 오믹 콘택층(154)을 제거하여 상기 입력 전극(SE) 및 상기 출력 전극(DE)이 형성된다.
상기 입력 전극(SE) 및 상기 출력 전극(DE)이 형성된 베이스 기판(110) 상의 상기 잔류 패턴은 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 제거한다. 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 잔류 패턴을 제거하더라도 상기 입력 전극(SE), 상기 출력 전극(DE) 및 상기 데이터 라인(DL)의 손상은 최소화될 수 있다. 또한, 상기 잔류 패턴을 제거하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
이와 달리, 상기 제2 포토레지스트층(170)은 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조할 수 있고, 상기 포지티브형 포토레지스트 조성물로 형성된 상기 잔류 패턴은 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 제거할 수 있다.
도 6을 참조하면, 상기 입력 전극(SE), 상기 출력 전극(DE) 및 상기 제어 전극(GE)을 포함하는 박막 트랜지스터(SW), 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)이 형성된 베이스 기판(110) 상에 무기막(180)을 형성한다.
상기 무기막(180)은 상기 박막 트랜지스터(SW), 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)이 형성된 베이스 기판(110)의 전면에 형성될 수 있다. 상기 무기막(180)은 산화 실리콘 또는 질화 실리콘 등의 무기물로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 무기막(180)은 질화 실리콘막일 수 있다. 이와 달리, 상기 반도체층(152)이 산화물 반도체인 경우, 상기 무기막(180)은 산화 실리콘막 및 질화 실리콘막을 포함하는 다중층 구조를 가질 수 있다.
이어서, 상기 무기막(180) 상에 1차 유기막(192)을 형성한다.
상기 1차 유기막(192)은 네가티브형 감광성 조성물을 코팅, 노광, 현상 및 세정하여 형성한다. 상기 네가티브형 감광성 조성물은 광에 대한 감응성이 좋아 패터닝 신뢰성이 높고, 패터닝하는데 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다. 상기 네가티브형 감광성 조성물은 폴리머, 광개시제 등을 포함할 수 있다. 상기 네가티브형 감광성 조성물은, 상기에서 설명한 네가티브형 포토레지스트 조성물과 실질적으로 동일한 특성을 갖는 조성물이므로 중복되는 설명은 생략한다.
구체적으로, 상기 베이스 기판(110)의 전면에 상기 네가티브형 감광성 조성물을 코팅하여 코팅막을 형성한 후, 상기 코팅막 상에 제3 마스크(MASK3)를 배치하고 상기 코팅막을 노광, 현상 및 세정하여 상기 1차 유기막(192)을 형성한다. 상기 1차 유기막(192)은 상기 출력 전극(DE)의 콘택 영역을 노출시키는 제1 홀(193)을 포함한다. 상기 제1 홀(193)과 대응하는 영역의 상기 제3 마스크(MASK3)가 차광부(C2)가 됨으로써 상기 코팅막이 광을 제공받지 못한 부분은 현상 공정에서 제거됨으로써 상기 제1 홀(193)이 형성된다. 상기 제1 홀(193)을 제외한 나머지 영역은 상기 제3 마스크(MASK3)의 투광부들(C11, C12)을 통해서 광을 제공받아 경화됨으로써 상기 베이스 기판(110) 상에 잔류한다.
이어서, 상기 1차 유기막(192)을 식각 방지막으로 이용하여 상기 무기막(180)을 식각함으로써 상기 출력 전극(DE)을 노출시키는 제2 홀(182)을 형성한다. 이에 따라, 상기 제1 홀(193) 및 상기 제2 홀(182)에 의해 정의되는 상기 1차 유기막(192) 및 상기 무기막(180)의 콘택홀(CNT)이 상기 콘택 영역에 형성된다. 상기 콘택홀(CNT)이 형성되는 부분이 상기 제3 마스크(MASK3)의 상기 차광부(C2)와 대응됨으로서, 상기 콘택홀(CNT)을 정의하는 상기 1차 유기막(192)의 식각면이 테이퍼 구조를 가질 수 있다. 상기 식각면이 테이퍼 구조를 가짐에 따라, 화소 전극(PE, 도 8 참조)이 끊김 없이 안정적으로 형성될 수 있다.
상기 콘택홀(CNT)을 형성하는 상기 1차 유기막(192)의 식각면이 무너지거나 상기 1차 유기막(192)의 표면의 평탄화 특성이 좋지 않은 경우, 상기 1차 유기막(192)에 의해서 이후 형성되는 상기 화소 전극(PE)의 신뢰성 또한 저하될 수 있고, 액정의 거동에도 영향을 주는 등의 제품 특성을 저하시킬 수 있다. 이는 궁극적으로 표시 품질을 저하시킬 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 상기 1차 유기막(192)이 불량으로 판정되는 경우, 이전에 상기 박막 트랜지스터(SW)가 형성된 베이스 기판(110)을 폐기하지 않고 상기 1차 유기막(192)을 선택적으로 제거하는 재작업(rework) 공정을 수행한다. 즉, 상기 ㅇ1차 유기막(192)을 제거한 후 상기 박막 트랜지스터(SW)가 형성된 베이스 기판(110)에 대해 후속 공정을 수행한다.
도 7을 참조하면, 상기 1차 유기막(192)을 유기 패턴 박리용 조성물을 이용하여 제거한다. 상기 유기 패턴 박리용 조성물은 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민 1 중량% 내지 10 중량%, 글리콜 에테르 화합물 50 중량% 내지 70 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량%, 극성 용매 20 중량% 내지 40 중량%와 여분의 물을 포함한다. 상기 1차 유기막(192)을 제거하는데 이용되는 상기 유기 패턴 박리용 조성물은 상기에서 설명한 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
상기 유기 패턴 박리용 조성물에 의해서, 이미 상기 제2 홀(182)이 형성됨에 따라 상기 출력 전극(DE)이 노출된 상태에서 상기 1차 유기막(192)을 제거하더라도 상기 출력 전극(DE)의 부식이 최소화될 수 있다. 또한, 상기 1차 유기막(192)이 상기 네가티브형 감광성 조성물로 형성되더라도 상기 1차 유기막(192)을 빠른 속도로 전체적으로 제거할 수 있으므로 상기 1차 유기막(192)을 제거하는데 소요되는 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
도 8을 참조하면, 상기 1차 유기막(192)을 형성하는데 이용한 상기 네가티브형 감광성 조성물과 실질적으로 동일한 조성물을 이용하여 상기 제2 홀(182)이 형성된 상기 무기막(180) 상에 2차 유기막(194)을 형성한다. 상기 2차 유기막(194)을 형성하는 공정은, 상기 1차 유기막(192)을 형성하는 공정과 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 설명은 생략한다.
이에 따라, 상기 2차 유기막(194) 및 상기 무기막(180)에 형성된 콘택홀(CNT)에 의해서 상기 출력 전극(DE)이 노출된다. 상기 2차 유기막(194)이 양품으로 판정되는 경우, 상기 2차 유기막(194)이 실질적으로 박막 트랜지스터 기판에 포함되는 평탄화막이 된다.
상기 2차 유기막(194) 상에 전극층을 형성하고, 상기 전극층을 패터닝하여 상기 화소 전극(PE)을 형성한다. 상기 화소 전극(PE)은 상기 콘택홀(CNT)을 통해서 상기 박막 트랜지스터(SW)와 연결될 수 있다.
한편, 상기 2차 유기막(194) 또한 불량으로 판정되는 경우, 상기 1차 유기막(192)을 제거하는 공정과 실질적으로 동일한 공정으로 상기 2차 유기막(194)을 제거하고 3차 유기막(미도시)을 형성할 수도 있다. 이때는, 상기 3차 유기막이 실질적으로 박막 트랜지스터 기판에 포함되는 평탄화막이 된다. 상기 3차 유기막 상에 상기 화소 전극(PE)을 형성할 수 있다.
본 발명의 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 따르면, 포토리소그래피 공정에서 네가티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 경우, 상기 포토레지스트 패턴을 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용함으로써 단시간 내에 용이하게 제거할 수 있다. 또한, 상기 1차 유기막(192)과 같이 평탄화막이 불량으로 판정될 때, 상기 재작업 공정에서 상기 포토레지스트 박리용 조성물과 실질적으로 동일한 유기 패턴 박리용 조성물을 이용하여 용이하게 제거할 수 있다. 이때, 상기 유기 패턴 박리용 조성물은 상기 출력 전극(DE)의 부식을 최소화할 수 있다.
이하에서는, 포토레지스트 박리용 조성물의 실시예들과 비교예들을 통해서 본 발명에 따른 포토레지스트 박리용 조성물 및 그의 특성에 대해서 설명한다. 다만, 하기의 실시예들은 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 이들만으로 한정하는 것은 아니다.
포토레지스트 박리용 조성물의 제조
실시예 1
포토레지스트 박리용 조성물 전체 중량에 대해서, 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(TMAH) 약 5 중량%, 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 약 59.9 중량%, N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone) 약 20 중량%, 알칸올 아민 약 5 중량%, 톨리트리아졸 약 0.1 중량% 및 탈이온수 약 10 중량%를 혼합하여 포토레지스트 박리용 조성물을 제조하였다.
실시예 2 및 3
실시예 1과 실질적으로 동일한 방법으로 하기 <표 1>과 같은 조성을 갖는 실시예 2 및 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 제조하였다.
<표 1>
Figure 112011054264759-pat00001
비교예 1 및 2
하기 <표 2>와 같은 조성을 갖는 비교예 1 및 2에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 제조하였다.
<표 2>
Figure 112011054264759-pat00002

포토레지스트 박리용 조성물의 특성 평가
기판 샘플 1 내지 10의 제조
기판 상에 입력 전극 및 출력 전극 각각이 구리 금속막을 포함하는 박막 트랜지스터를 형성하고, 상기 박막 트랜지스터 상에 질화 실리콘으로 무기막을 형성한 후 상기 무기막 상에 네가티브형 포토레지스트 조성물을 코팅, 노광, 현상 및 세정하여 제1 홀을 갖는 유기막을 형성하였다. 이어서, 상기 제1 홀을 갖는 유기막을 식각 방지막으로 이용하여 상기 무기막에 상기 출력 전극을 노출시키는 제2 홀을 형성하였다. 이와 같이 제조된 기판 샘플 1과 실질적으로 동일한 기판 샘플 2 내지 5를 형성하였다. 상기 기판 샘플 1에 대해서, 상기 제1 홀 및 제2 홀에 의해서 노출되는 상기 출력 전극의 콘택 영역을 SEM(scanning electron microscope)를 이용하여 촬영하였다. 그 사진을 도 9a에 나타낸다.
상기 네가티브형 포토레지스트 조성물 대신 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 상기 기판 샘플 1 내지 5를 제조하는 공정과 실질적으로 동일한 공정을 통해서 기판 샘플 6 내지 10을 형성하였다. 상기 기판 샘플 6에 대해서 상기 콘택 영역을 SEM을 이용하여 촬영하였다. 그 사진을 도 10a에 나타낸다.
실험 1 - 유기막의 제거력 평가
상기 기판 샘플 1 및 6에 대해서, 제조된 후에 약 50℃로 유지된 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 유기막을 제거하였다. 상기 기판 샘플 1 및 6 각각에서 상기 유기막이 제거된 상기 콘택 영역을 SEM을 이용하여 촬영하였다. 그 사진들을 도 9b 및 도 10b에 나타낸다.
상기 기판 샘플 2 및 7 각각에 대해서, 제조된 후에 약 50℃로 유지된 실시예 2에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 유기막을 제거하였다.
상기 기판 샘플 3 및 8 각각에 대해서, 제조된 후에 약 50℃로 유지된 실시예 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 유기막을 제거하였다.
상기 기판 샘플 4 및 9 각각에 대해서, 제조된 후에 약 50℃로 유지된 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 유기막을 제거하였다.
상기 기판 샘플 5 및 10 각각에 대해서, 제조된 후에 약 50℃로 유지된 비교예 2에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 유기막을 제거하였다.
상기 기판 샘플 1 내지 10 각각에서, 상기 유기막이 제거되는데 걸리는 시간을 측정하였다. 그 결과를 하기 <표 3>에 나타낸다. 하기 표 3에서, 상기 유기막이 제거되는데 걸리는 시간이 약 1분 이내인 경우, "○"로 표시하고 1분을 초과하는 경우 "×"로 표시한다.
<표 3>
Figure 112011054264759-pat00003
상기 표 3을 참조하면, 실시예 1 내지 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물 각각은 상기 기판 샘플 1 내지 3의 유기막을 약 1분 이내에 제거한다. 또한, 실시예 1 내지 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물 각각은 상기 기판 샘플 6 내지 8의 유기막을 약 1분 이내에 제거한다.
반면, 비록 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 상기 기판 샘플 9의 유기막을 약 1분 이내에 제거하기는 했지만, 기판 샘플 4의 유기막은 약 1분 이내에 제거하지 못했고, 비교예 2에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 상기 기판 샘플 5 및 10의 유기막을 모두 약 1분 이내에 제거하지 못함을 알 수 있다.
즉, 실시예 1 내지 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 네가티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 유기막을 단시간 내에 용이하게 제거함을 알 수 있다. 뿐만 아니라, 실시예 1 내지 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 제조된 유기막 또한 단시간 내에 용이하게 제거함을 알 수 있다.
도 9a는 네가티브형 유기막의 콘택 영역의 SEM 사진이고, 도 9b는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 도 9a의 네가티브형 유기막을 제거한 기판의 SEM 사진이다. 도 9a 및 도 9b에서, 상기 출력 전극은 "DE"로 나타내고, 상기 무기막을 "SiNx"로 나타내며, 상기 기판 샘플 1의 상기 유기막은 "NPR"로 나타낸다.
도 9a를 참조하면, 상기 출력 전극(DE)의 콘택 영역은 상기 무기막(SiNx)와 상기 유기막(NPR)을 통해서 노출된다. 이후에, 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물로 상기 유기막(NPR)을 제거하면, 도 9b에서와 같이 상기 유기막(NPR)은 제거되어 상기 무기막(SiNx)에 의해서 상기 출력 전극(DE)이 노출된다. 표 3과 함께 도 9b를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 상기 유기막(NPR)을 약 1분 이내에 제거함을 확인할 수 있다.
도 10a는 포지티브형 유기막의 콘택 영역의 SEM 사진이고, 도 10b는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 도 10a의 포지티브형 유기막을 제거한 기판의 SEM 사진이다. 도 10a 및 도 10b에서, 상기 출력 전극은 "DE"로 나타내고, 상기 무기막을 "SiNx"로 나타내며, 상기 기판 샘플 5의 상기 유기막은 "PPR"로 나타낸다.
도 10a를 참조하면, 상기 출력 전극(DE)의 콘택 영역은 상기 무기막(SiNx)와 상기 유기막(NPR)을 통해서 노출된다. 이후에, 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물로 상기 유기막(PPR)을 제거하면, 도 10b에서와 같이 상기 유기막(PPR)은 제거되어 상기 무기막(SiNx)에 의해서 상기 출력 전극(DE)이 노출된다. 표 3과 함께 도 10b를 참조하면, 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 상기 유기막(PPR)을 약 1분 이내에 제거함을 확인할 수 있다.
금속 샘플 1 내지 10의 제조
기판 상에 알루미늄막을 도포하고, 이를 패터닝하여 상기 기판 상에 알루미늄 금속 패턴이 형성된 금속 샘플 1을 제조하였다. 상기 금속 샘플 1과 동일하게, 금속 샘플 2 내지 5를 제조하였다. 상기 금속 샘플 1에 대해서, 상기 알루미늄 금속 패턴의 식각면을 SEM을 이용하여 촬영하였고, 그 사진을 도 11a에 나타낸다.
기판 상에 구리막을 도포하고, 이를 패터닝하여 상기 기판 상에 구리 금속 패턴이 형성된 금속 패턴 6을 제조하였다. 상기 금속 패턴 6과 동일하게 금속 샘플 7 내지 10을 제조하였다. 상기 금속 샘플 6에 대해서, 상기 구리 금속 패턴의 식각면을 SEM을 이용하여 촬영하였고, 그 사진을 도 12a에 나타낸다.
실험 2 - 금속막의 부식 정도 평가
상기 금속 샘플 1 및 6 각각에 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 약 10분 동안 제공하였다. 상기 금속 샘플 2 및 7 각각에 실시예 2에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을, 상기 금속 샘플 3 및 8 각각에는 실시예 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 약 10분 동안 제공하였다.
상기 금속 샘플 4 및 9 각각에는 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을, 상기 금속 샘플 5 및 10 각각에는 비교예 2에 따른 포토레지스트 박리용 조성물을 약 10분 동안 제공하였다.
상기 금속 샘플 1 내지 10 각각에서, 상기 금속 샘플에서 알루미늄 금속 패턴 또는 구리 금속 패턴의 부식 정도를 육안으로 확인하였다. 그 결과를 하기 <표 4>에 나타낸다. 하기 표 4에서, 부식이 진행된 경우 "○"로 표시하고, 부식이 일어나지 않은 경우 "×"로 표시한다.
<표 4>
Figure 112011054264759-pat00004
상기 표 4을 참조하면, 실시예 1 내지 3에 따른 포토레지스트 박리용 조성물 각각은 알루미늄 및 구리를 모두 부식 시키지 않는다. 반면, 비교예 1 및 2에 따른 포토레지스트 박리용 조성물 각각은 알루미늄 및 구리를 모두 부식시킨다.
도 11a는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 알루미늄 금속막의 단면도이고, 도 11b는 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 알루미늄 금속막의 단면도이다. 도 11a 및 도 11b에서, 알루미늄 금속 패턴은 "M1"으로 표시한다.
도 11a를 참조하면, 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 상기 알루미늄 금속 패턴에 제공되더라도 상기 알루미늄 금속 패턴은 손상되지 않음을 확인할 수 있다. 반면, 도 11b를 참조하면, 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 식각면(A)이 내부로 함입된 형태로 상기 알루미늄 금속 패턴이 손상된 것을 확인할 수 있다.
도 12a는 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 구리 금속막의 단면도이고, 도 12b는 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물이 제공된 구리 금속막의 단면도이다. 도 12a 및 도 12b에서, 구리 금속 패턴은 "M2"로 표시한다.
도 12a를 참조하면, 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 상기 구리 금속 패턴을 손상시키지 않음을 확인할 수 있다. 반면, 도 12b를 참조하면, 비교예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물은 식각면(B)이 손상되고 금속층 표면(C)이 부식된 것을 확인할 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예 1에 따른 포토레지스트 박리용 조성물에 의해 시간에 따라 네가티브형 유기막이 제거되는 정도를 설명하기 위한 SEM 사진들이다.
도 13을 참조하면, 실시예 1에 따픈 포토레지스트 박리용 조성물이 약 10초 동안 제공된 경우부터 약 10초 단위로 시간이 경과함에 따라 유기막이 점점 제거되는 것을 알 수 있다. 약 60초가 경과한 후에는 상기 유기막이 대부분 제거됨을 확인할 수 있다.
이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 평탄화막인 유기막이나 식각 방지막인 포토레지스트 패턴의 하부에 형성된 금속막의 부식을 최소화하면서 상기 유기막 및 상기 포토레지스트 패턴의 제거력을 향상시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 유기막의 재작업 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 상기 유기막 및 상기 포토레지스트 패턴의 제거 시간을 단축시킬 수 있다.
특히, 상기 유기막이나 상기 포토레지스트 패턴이 네가티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성한 경우뿐만 아니라 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성한 경우에도 상기 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 용이하게 제거할 수 있다. 이에 따라, 포토레지스트 조성물의 종류에 무관하게 단일한 스트립 장비를 이용하여 상기 재작업 공정이나 포토레지스트 패턴의 제거 공정을 수행할 수 있어 박막 트랜지스터 기판의 생산성을 향상시킬 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 베이스 기판 GE: 제어 전극
130: 제1 포토레지스트층 132: 제1 포토레지스트 패턴
170: 제2 포토레지스트층 172: 제2 포토레지스트 패턴
192: 1차 유기막 194: 2차 유기막
193: 제1 홀 180: 패시베이션층
182: 제2 홀

Claims (18)

  1. 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%;
    알칸올 아민 1 중량% 내지 10 중량%;
    글리콜 에테르 화합물 50 중량% 내지 70 중량%;
    트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량%;
    극성 용매 20 중량% 내지 40 중량%; 및
    여분의 물을 포함하고,
    상기 글리콜 에테르 화합물은 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG)를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 극성 용매는
    N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone)을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  4. 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 5 중량%;
    알칸올 아민(alkanolamine) 1 중량% 내지 5 중량%;
    디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG) 55 중량% 내지 65 중량%;
    N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 20 중량% 내지 40 중량%;
    트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량%; 및
    여분의 물을 포함하는 포토레지스트 박리용 조성물.
  5. 베이스 기판 상에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터가 형성된 베이스 기판 상에 감광성 유기 조성물을 이용하여 1차 유기막을 형성하는 단계;
    테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민 1 중량% 내지 10 중량%, 글리콜 에테르 화합물 50 중량% 내지 70 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량%, 극성 용매 20 중량% 내지 40 중량% 및 여분의 물을 포함하는 유기 패턴 박리용 조성물을 이용하여 상기 1차 유기막을 제거하는 단계;
    상기 1차 유기막이 제거된 베이스 기판 상에 상기 감광성 유기 조성물을 이용하여 2차 유기막을 형성하는 단계; 및
    상기 2차 유기막 상에 상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 글리콜 에테르 화합물은 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG)를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 유기 패턴 박리용 조성물은
    테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민(alkanolamine) 1 중량% 내지 10 중량%, 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 50 중량% 내지 70 중량%, N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 20 중량% 내지 40 중량%, 톨리트리아졸(tolyltriazole) 0.01 중량% 내지 1 중량%, 및 여분의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 유기 패턴 박리용 조성물은
    1 중량% 내지 5 중량%의 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드, 1 중량% 내지 5 중량%의 알칸올 아민, 55 중량% 내지 65 중량%의 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 20 중량% 내지 40 중량%의 N-메틸-2-피롤리돈, 0.01 중량% 내지 1 중량%의 트리아졸계 화합물과 여분의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 감광성 유기 조성물은
    노광 영역과 차광 영역 중 차광 영역이 현상액에 용해되는 네가티브형 또는 노광 영역과 차광 영역 중에서 상기 노광 영역이 현상액에 용해되는 포지티브형인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  9. 제5항에 있어서, 상기 1차 유기막을 형성하는 단계 이전에 상기 박막 트랜지스터가 형성된 베이스 기판 상에 무기막을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 무기막 및 상기 1차 유기막은 상기 박막 트랜지스터의 출력 전극을 노출시키는 콘택홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  10. 제5항에 있어서, 상기 박막 트랜지스터를 형성하는 단계는
    상기 베이스 기판 상에 알루미늄 또는 구리를 포함하는 금속층을 형성하는 단계; 및
    상기 금속층을 패터닝하여, 데이터 라인과 연결된 입력 전극 및 상기 입력 전극과 이격된 출력 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 출력 전극을 형성하는 단계는,
    상기 금속층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 금속층을 식각하는 단계; 및
    상기 유기 패턴 박리용 조성물과 동일한 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 상기 포토레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴은
    노광 영역과 차광 영역 중에서 상기 차광 영역이 현상액에 용해되는 네가티브형 포토레지스트 조성물 또는 노광 영역과 차광 영역 중에서 상기 노광 영역이 현상액에 용해되는 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  13. 베이스 기판 상에 금속층을 형성하는 단계;
    상기 금속층 상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴을 식각 방지막으로 이용하여 상기 금속층을 패터닝하여 제1 신호 배선 및 상기 제1 신호 배선과 연결된 박막 트랜지스터의 제1 전극을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트 패턴을 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드(tetramethyl ammonium hydroxide, TMAH) 1 중량% 내지 10 중량%, 알칸올 아민(alkanolamine) 1 중량% 내지 10 중량%, 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르(dimethylene glycol monomethyl ether, MDG) 50 중량% 내지 70 중량%, N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 20 중량% 내지 40 중량%, 트리아졸계 화합물 0.01 중량% 내지 1 중량% 및 여분의 용매를 포함하는 포토레지스트 박리용 조성물을 이용하여 제거하는 단계; 및
    상기 박막 트랜지스터와 전기적으로 연결된 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 포토레지스트 박리용 조성물은
    1 중량% 내지 5 중량%의 테트라메틸 암모늄 하이드록사이드, 1 중량% 내지 5 중량%의 알칸올 아민, 55 중량% 내지 65 중량%의 디메틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 20 중량% 내지 40 중량%의 N-메틸-2-피롤리돈, 0.01 중량% 내지 1 중량%의 트리아졸계 화합물과 여분의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  15. 제13항에 있어서, 상기 포토레지스트 패턴은
    노광 영역과 차광 영역 중 차광 영역이 현상액에 용해되는 네가티브형 포토레지스트 조성물 또는 노광 영역과 차광 영역 중에서 상기 노광 영역이 현상액에 용해되는 포지티브형 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성한 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  16. 제13항에 있어서, 상기 금속층은 알루미늄 또는 구리를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  17. 제13항에 있어서, 상기 제1 신호 배선은 게이트 배선이고, 상기 제1 전극은 제어 전극이며,
    상기 화소 전극을 형성하기 전에 상기 제1 신호 배선과 교차하는 제2 신호 배선, 상기 제2 신호 배선과 연결된 제2 전극 및 상기 제2 전극과 이격된 제3 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  18. 제13항에 있어서, 상기 제1 신호 배선은 데이터 배선이고, 상기 제1 전극은 입력 전극이며, 상기 제1 신호 배선 및 제1 전극을 형성하는 공정에서 출력 전극인 제2 전극을 형성하고,
    상기 화소 전극을 형성하기 전에 상기 제1 신호 배선과 교차하는 제2 신호 배선 및 상기 제2 신호 배선과 연결된 제어 전극인 제3 전극을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
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Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101890425B1 (ko) * 2011-07-14 2018-08-22 삼성디스플레이 주식회사 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법
US9005877B2 (en) 2012-05-15 2015-04-14 Tokyo Electron Limited Method of forming patterns using block copolymers and articles thereof
US9147574B2 (en) 2013-03-14 2015-09-29 Tokyo Electron Limited Topography minimization of neutral layer overcoats in directed self-assembly applications
US8980538B2 (en) 2013-03-14 2015-03-17 Tokyo Electron Limited Chemi-epitaxy in directed self-assembly applications using photo-decomposable agents
US8975009B2 (en) 2013-03-14 2015-03-10 Tokyo Electron Limited Track processing to remove organic films in directed self-assembly chemo-epitaxy applications
US20140273534A1 (en) 2013-03-14 2014-09-18 Tokyo Electron Limited Integration of absorption based heating bake methods into a photolithography track system
US9136110B2 (en) 2013-03-15 2015-09-15 Tokyo Electron Limited Multi-step bake apparatus and method for directed self-assembly lithography control
KR101420571B1 (ko) * 2013-07-05 2014-07-16 주식회사 동진쎄미켐 드라이필름 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 드라이필름 레지스트의 제거방법
WO2015034690A1 (en) 2013-09-04 2015-03-12 Tokyo Electron Limited Uv-assisted stripping of hardened photoresist to create chemical templates for directed self-assembly
US9793137B2 (en) 2013-10-20 2017-10-17 Tokyo Electron Limited Use of grapho-epitaxial directed self-assembly applications to precisely cut logic lines
US9349604B2 (en) 2013-10-20 2016-05-24 Tokyo Electron Limited Use of topography to direct assembly of block copolymers in grapho-epitaxial applications
KR102028484B1 (ko) * 2014-02-14 2019-10-04 동우 화인켐 주식회사 반응성 메소젠 유기배향막 제거용 조성물
TWI561894B (en) * 2015-05-29 2016-12-11 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Manufacturing method of making electronic connection structure, tft substrate, and insulation layer
KR101700631B1 (ko) * 2015-07-10 2017-01-31 재원산업 주식회사 포토레지스트 박리액 조성물
KR102384908B1 (ko) * 2015-11-25 2022-04-08 삼성전자주식회사 자성 패턴 세정 조성물, 자성 패턴 형성 방법 및 자기 메모리 장치의 제조 방법
US9947597B2 (en) 2016-03-31 2018-04-17 Tokyo Electron Limited Defectivity metrology during DSA patterning
US20170322495A1 (en) * 2016-05-03 2017-11-09 University-Industry Foundation, Yonsei University Composition for removing photoresist and method for removing photoresist using the same
EP3542393A4 (en) * 2016-11-17 2019-11-06 FUJIFILM Electronic Materials U.S.A, Inc. STRIPPING METHOD
CN112271189B (zh) * 2020-10-26 2023-05-12 合肥鑫晟光电科技有限公司 一种显示基板及其制作方法和显示装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100112728A1 (en) 2007-03-31 2010-05-06 Advanced Technology Materials, Inc. Methods for stripping material for wafer reclamation

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6348239B1 (en) * 2000-04-28 2002-02-19 Simon Fraser University Method for depositing metal and metal oxide films and patterned films
TWI297102B (en) * 2001-08-03 2008-05-21 Nec Electronics Corp Removing composition
US8236485B2 (en) * 2002-12-20 2012-08-07 Advanced Technology Materials, Inc. Photoresist removal
KR101041611B1 (ko) * 2003-09-17 2011-06-15 주식회사 동진쎄미켐 레지스트 제거용 조성물
KR101136026B1 (ko) * 2004-09-24 2012-04-18 주식회사 동진쎄미켐 포토레지스트용 박리제 및 상기 박리제를 이용한 박막트랜지스터 표시판의 제조 방법
KR101488265B1 (ko) * 2007-09-28 2015-02-02 삼성디스플레이 주식회사 박리 조성물 및 박리 방법
KR20100062538A (ko) * 2008-12-02 2010-06-10 삼성전자주식회사 포토레지스트 박리제 조성물 및 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조 방법
KR101890425B1 (ko) * 2011-07-14 2018-08-22 삼성디스플레이 주식회사 포토레지스트 박리용 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100112728A1 (en) 2007-03-31 2010-05-06 Advanced Technology Materials, Inc. Methods for stripping material for wafer reclamation

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