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KR20100118526A - 레지스트 잉크 및 그것을 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법 - Google Patents

레지스트 잉크 및 그것을 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법 Download PDF

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KR20100118526A
KR20100118526A KR20100038965A KR20100038965A KR20100118526A KR 20100118526 A KR20100118526 A KR 20100118526A KR 20100038965 A KR20100038965 A KR 20100038965A KR 20100038965 A KR20100038965 A KR 20100038965A KR 20100118526 A KR20100118526 A KR 20100118526A
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KR
South Korea
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resist
resist ink
resin
pattern
solvent
Prior art date
Application number
KR20100038965A
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English (en)
Inventor
가쯔유끼 후나하따
히로시 사사끼
Original Assignee
가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 filed Critical 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
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Abstract

미세한 레지스트 패턴을 반전 인쇄법에 의해 형성하는 데에 적합한 성질을 구비한 레지스트 잉크 및 그와 같은 레지스트 잉크를 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법을 제공하는 것이다. 열 용융형 수지로 이루어지는 수지 미립자와, 상기 수지 미립자를 용해하지 않고 또한 상기 수지 미립자를 분산 가능한 용매를 포함하는 레지스트 잉크이다. 이와 같은 레지스트 잉크는, 점도나 표면 에너지 등의 면에서, 반전 인쇄법에 이용하는 데에 적합한 성질을 갖는다. 또한, 상기 수지 미립자는 열 용융형 수지로 이루어지므로, 레지스트 잉크 패턴을 피에칭재 위에 전사한 후에 가열함으로써 상기 수지 미립자는 용융하고, 형성되는 레지스트 패턴의 에칭 내성을 높일 수 있다.

Description

레지스트 잉크 및 그것을 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법{RESIST INK AND METHOD OF FORMING RESIST PATTERN USING THE RESIST INK}
본 발명은 레지스트 잉크에 관한 것으로, 특히 반전 인쇄법에 의해 미세한 레지스트 패턴을 형성하는 데에 적합한 레지스트 잉크에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 그와 같은 레지스트 잉크를 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.
글래스 기판이나 플라스틱 기판 등의 피인쇄 기재 위에 미세한 인쇄 패턴을 형성하는 종래법으로서, 특허 문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은, 블랭킷 위에 균일한 두께의 수지 도면을 형성하고, 볼록판에 수지 도면을 접촉ㆍ압압시키고, 볼록판에 의해 압압된 수지 도면의 일부를 블랭킷 위에서 제거하고, 블랭킷 위에 형성된 수지 패턴을 피인쇄 기재 위에 전사하는 방법이 알려져 있다(도 1 참조). 이와 같은 인쇄법은 반전 인쇄법이라고 불리고 있고, 종래의 다른 인쇄법보다도 미세한 인쇄 패턴을 형성하는 데에 적합한 인쇄법으로서 알려져 있다.
또한 그와 같은 반전 인쇄법에 바람직한 잉크 조성물로서, 예를 들면 특허 문헌 2 및 3에는, 빠른 건성 용제와 느린 건성 용제의 혼합물인 휘발성 용제, 상기 휘발성 용제에 가용한 수지 및 상기 휘발성 용제에 불용한 고형물을 함유하는 잉크 조성물이 개시되어 있고, 그와 같은 잉크 조성물은 TFT형 컬러 액정 표시 장치의 컬러 필터를 제조할 때, 혹은 글래스나 플라스틱 등으로 이루어지는 기판 위에 미세한 도전체 회로를 인쇄하여 배선판이나 인쇄 회로를 형성할 때 등에 바람직한 취지가 기재되어 있다. 특허 문헌 2 및 3에 기재된 잉크 조성물은, 블랭킷 위에 균일한 잉크 도면을 형성할 수 있는 정도의 점도, 표면 에너지를 갖고, 볼록판과의 접촉에 의해 완전한 인쇄 패턴이 블랭킷 위에 형성할 수 있는 정도의 건조성, 부착력, 응집력이 발현되고, 또한 블랭킷 위의 잉크 도포막이 완전하게 피인쇄 기재 위에 전사될 수 있을 정도의 부착력, 응집력을 구비한 것을 특징으로 한다. 이들 특징은, 주로 휘발성 용제에 불용한 고형물을 함유시켜 점도, 표면 에너지 혹은 응집력 등의 잉크 조성물의 특성을 제어하는 것에 의해 얻어진 것으로 생각된다. 특허 문헌 2 및 3에서, 휘발성 용제에 불용한 고형물이란 수지와는 다른 성분이며, 안료 등의 착색제, 분말 형상의 도전성 재료 혹은 형광 발색제 등이 이에 해당하는 것으로 하고 있다.
한편, 미세한 회로를 제조하기 위한 레지스트 패턴의 형성 방법으로서는, 현재 포토리소그래피(포토리소)가 주류이지만, 레지스트 패턴의 형성을 포토리소그래피 대신에 반전 인쇄법에 의해 행할 수 있으면, 노광이나 현상 등의 공정을 생략하는 것이 가능하게 되어 공정의 간소화에 유리하다. 그러나, 특허 문헌 2 및 3에 기재되어 있는 바와 같은 잉크 조성물을 응용한 레지스트 잉크를 이용하여 반전 인쇄법에 의해 레지스트 패턴을 형성하고자 하면, 특허 문헌 2 및 3에 기재된 잉크 조성물은 휘발성 용제에 불용한 고형물을 필수적인 성분으로 하기 때문에, 그와 같은 고형물이 에칭 처리 시 및 레지스트 박리 처리 시에 잔사로 되고, 그 잔사에 의한 불량품의 발생이 염려된다. 또한, 상술한 바와 같이 반전 인쇄법에 이용 가능한 잉크 조성물은 소정의 특성을 갖는 것이 아니면 안되므로, 그와 같은 특성을 갖고, 동시에 에칭 내성이 높아 박리 시에 잔사가 생기지 않는 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 레지스트 잉크를 조제하는 것은 매우 곤란하였다.
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 제2001-56405호 공보 [특허 문헌 2] 일본 특허 공개 제2005-126608호 공보 [특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2005-128346호 공보
본 발명은, 불량품을 발생시키는 듯한 고형물을 포함하지 않고, 또한 높은 에칭 내성을 구비한 미세한 레지스트 패턴을 반전 인쇄법에 의해 형성하는 데에 적합한 성질을 구비한 레지스트 잉크, 및 그와 같은 레지스트 잉크를 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 검토의 결과, 반전 인쇄법에 의해 미세한 레지스트 패턴을 형성하는 데에 적합한 신규한 레지스트 잉크, 및 그 레지스트 잉크를 이용한 신규한 레지스트 패턴의 형성 방법을 발견하였다. 본 발명의 요지는 이하와 같다.
(1) 열 용융형 수지로 이루어지는 수지 미립자와, 상기 수지 미립자를 용해하지 않고 또한 상기 수지 미립자를 분산 가능한 용매를 포함하는 레지스트 잉크.
(2) 반전 인쇄법에 의해 피에칭재 위에 레지스트 패턴을 형성하기 위한 (1)에 기재된 레지스트 잉크.
(3) 상기 수지 미립자와 상기 용매와의 용해도 파라미터의 차가 2.5(cal/㎤)1/2 이상인 (1) 또는 (2)에 기재된 레지스트 잉크.
(4) 상기 수지 미립자와 상기 용매와의 밀도의 차가 ±0.05g/㎤ 이내인 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 레지스트 잉크.
(5) 상기 수지 미립자가 0.01∼20㎛의 평균 입경을 갖는 (1)∼(4) 중 어느 하나에 기재된 레지스트 잉크.
(6) 상기 열 용융형 수지가 1000∼10000의 중량 평균 분자량을 갖는 (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 레지스트 잉크.
(7) 상기 열 용융형 수지가 페놀계 수지인 (1)∼(6) 중 어느 하나에 기재된 레지스트 잉크.
(8) 상기 용매가, 적어도 1종의 고밀도 용매와, 적어도 1종의 저밀도 용매를 포함하는 2종 이상의 용매의 혼합물인 (1)∼(7) 중 어느 하나에 기재된 레지스트 잉크.
(9) 점도가 0.5∼15.0mPaㆍs이며, 또한 표면 장력이 12.0∼27.0dyn/㎝인 (1)∼(8) 중 어느 하나에 기재된 레지스트 잉크.
(10) (1)∼(9) 중 어느 하나에 기재된 레지스트 잉크를 이용하여 반전 인쇄법에 의해 피에칭재 위에 레지스트 잉크 패턴을 인쇄하고, 상기 패턴을 가열하는 것에 의해 상기 레지스트 잉크에 포함되는 수지 미립자를 용융시켜 레지스트 패턴을 형성하는 것을 포함하는 레지스트 패턴의 형성 방법.
본 발명의 레지스트 잉크는, 수지 미립자와, 상기 수지 미립자를 용해하지 않고 또한 상기 수지 미립자를 분산 가능한 용매를 포함하는 구성으로 한 것에 의해, 반전 인쇄법에 의해 레지스트 패턴을 형성하는 데에 특히 적합한 성질(즉 블랭킷 위에 균일한 도면을 형성할 수 있는 점도 및 표면 에너지(표면 장력), 및 볼록판과의 접촉에 의해 블랭킷 위에 레지스트 잉크 패턴을 형성할 수 있고, 또한 피에칭재 위에 상기 패턴을 전사할 수 있는 부착력 및 응집력)을 구비한다. 또한, 상기 수지 미립자는 열 용융형 수지로 이루어지므로, 레지스트 잉크 패턴을 피에칭재 위에 전사한 후에 가열함으로써 상기 수지 미립자는 용융하고, 형성되는 레지스트 패턴의 에칭 내성을 높이는 것이 가능하게 된다. 그리고, 이와 같은 레지스트 잉크에 따르면, 포토리소그래피를 대신하는, 미세한 회로를 제조하기 위한 레지스트 패턴의 형성 방법을 제공할 수 있다. 본 발명의 레지스트 잉크를 이용한 레지스트 패턴의 형성 방법은, 포토리소그래피와 달리 노광 및 현상의 공정이 불필요하므로, 공정의 간소화에 유리하다.
도 1은 반전 인쇄법의 일례를 모식적으로 도시한 개략도.
도 2는 본 발명의 레지스트 잉크를 이용한 반전 인쇄법에 의한 레지스트 패턴 형성 프로세스의 일부를 모식적으로 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 레지스트 잉크를 이용한 반전 인쇄법에 의한 레지스트 패턴 형성 프로세스의 일부를 모식적으로 도시하는 도면.
우선, 본 발명의 레지스트 잉크를 이용하여 레지스트 잉크 패턴을 인쇄하기 위한 반전 인쇄법에 대해 설명한다. 반전 인쇄법이란, 블랭킷 표면에 형성된 균일한 잉크 도포막을 볼록판에 의해 화상화하고, 이를 피인쇄 기재 위에 전사하여 잉크 패턴을 피인쇄 기재 위에 인쇄하는 볼록판 반전 인쇄법을 말한다.
도 1은 반전 인쇄법의 일례를 모식적으로 도시한 개략도이다. 도 1의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선 도포 장치(3)는 모세관 현상을 이용하여 잉크(4)를 빨아 올려, 회전통(1) 위의 블랭킷(2)의 표면에 균일한 두께의 잉크 베타막(5)을 형성한다. 다음으로, 도 1의 (b)에 도시한 바와 같이, 표면에 균일한 잉크 베타막(5)이 형성된 블랭킷(2)의 표면을 볼록판인 인쇄판(6)에 압압ㆍ접촉시키고, 인쇄판(6)의 볼록부의 표면에 블랭킷(2) 표면 위의 잉크 베타막(5)의 일부를 부착ㆍ전이시킨다. 인쇄판(6)의 볼록부의 표면에는 제거 잉크(7)가 남는다. 이에 의해 블랭킷(2)의 표면에는 잉크 패턴(8)이 형성된다. 다음으로, 도 1의 (c)에 도시한 바와 같이, 이 상태의 블랭킷(2)을 피인쇄 기재(9)의 표면에 압압하는 것에 의해, 블랭킷(2) 위의 잉크 패턴(8)이 피인쇄 기재(9) 위에 전사된다.
이를 응용한 레지스트 패턴의 형성에서의 반전 인쇄법이란, 블랭킷 표면에 형성된 균일한 레지스트 잉크 도포막을 볼록판에 의해 화상화하고, 이를 피에칭재 위에 전사하여 레지스트 잉크 패턴을 피에칭재 위에 인쇄하는 볼록판 반전 인쇄법을 의미한다. 이하, 반전 인쇄법에 의한 본 발명의 레지스트 패턴의 형성 방법에 대해서 설명한다.
도 2는 본 발명의 레지스트 잉크를 이용한 반전 인쇄법에 의한 레지스트 패턴 형성 프로세스를 모식적으로 도시하는 도면이다. 도 2의 (a)에 도시한 바와 같이, 우선 도포 장치(3)는 모세관 현상을 이용하여 레지스트 잉크(10)를 빨아 올려, 회전통(1) 위의 블랭킷(2)의 표면에 균일한 두께의 레지스트 잉크막(11)을 형성한다. 다음으로, 도 2의 (b)에 도시한 바와 같이, 표면에 균일한 레지스트 잉크막(11)이 형성된 블랭킷(2)의 표면을 볼록판인 인쇄판(6)에 압압ㆍ접촉시키고, 인쇄판(6)의 볼록부의 표면에 블랭킷(2) 표면 위의 레지스트 잉크막(11)의 일부를 부착ㆍ전이시킨다. 인쇄판(6)의 볼록부의 표면에는 제거 레지스트 잉크(12)가 남는다. 이에 의해 블랭킷(2)의 표면에는 레지스트 잉크 패턴(13)이 형성된다. 다음으로, 도 2의 (c)에 도시한 바와 같이, 이 상태의 블랭킷(2)을 피에칭재(14)의 표면에 압압하는 것에 의해, 블랭킷(2) 위의 레지스트 잉크 패턴(13)이 피에칭재(14) 위에 전사된다. 다음으로, 도 2의 (d)에 도시한 바와 같이, 피에칭재(14) 위에 전사된 레지스트 잉크 패턴(13)을, 필요에 따라서 건조시킨 후, 가열함으로써, 레지스트 잉크 패턴(13)은 레지스트 패턴(15)으로 된다.
도 3은, 레지스트 잉크(10), 레지스트 잉크 패턴(13) 및 레지스트 패턴(15)의 일부를 확대한 모식도이다. 도 3의 (a)에 도시한 바와 같이, 레지스트 잉크(11)는 열 용융형 수지 미립자(16)가 용매(17) 중에 분산된 조성을 갖는다. 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 피에칭재(14) 위에 전사된 레지스트 잉크 패턴(13)은, 레지스트 잉크(10)에 포함되어 있던 열 용융형 수지 미립자(16)가 응집한 것이다. 그리고 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이, 레지스트 잉크 패턴(13)을 가열하면, 열 용융형 수지 미립자(16)는 열에 의해 용융하고, 레지스트 패턴(15)으로 된다. 가열 후의 레지스트 패턴(15)은, 열 용융형 수지 미립자(16)가 용융한 것에 의해, 가열 전의 레지스트 잉크 패턴(13)과 비교하여 레지스트로서 필요한 밀착력 및 에칭 내성이 높아진 것으로 된다. 또한, 열 용융형 수지 미립자(16)가 용융하는 것에 의해 서로 접착함으로써, 레지스트 박리 시에도 잔사가 생기기 어려워진다.
이와 같은 반전 인쇄법을 이용하여 미세하고 정밀한 레지스트 패턴을 형성할 때, 이것에 사용되는 레지스트 잉크는, 도포 장치(3)에 의한 블랭킷(2)에의 도포, 블랭킷(2)으로부터 인쇄판(6)에의 레지스트 잉크막(11)의 전이, 블랭킷(2)으로부터 피에칭재(14)에의 레지스트 잉크 패턴(13)의 전사의 각 프로세스에서, 적절한 잉크 전이성을 유지할 필요가 있다. 도포 장치(3)에 의한 블랭킷(2)에의 도포 시에 레지스트 잉크막(11)을 박막으로 평활하면서 균일하게 형성하기 위해서는, 레지스트 잉크의 점도와 표면 에너지를 적절하게 컨트롤할 필요가 있다. 또한, 블랭킷(2)으로부터 인쇄판(6)에의 레지스트 잉크막(11)의 전이 시 및 블랭킷(2)으로부터 피에칭재(14)에의 레지스트 잉크 패턴(13)의 전사 시에 전이 및 전사를 완전하게 행하기 위해서는, 레지스트 잉크의 부착력과 응집력을 적절하게 컨트롤할 필요가 있다.
다음으로, 본 발명의 레지스트 잉크에 대해서 설명한다. 본 발명은, 열 용융형 수지로 이루어지는 수지 미립자와, 상기 수지 미립자를 용해하지 않고 또한 상기 수지 미립자를 분산 가능한 용매를 포함하는 레지스트 잉크에 관한 것이다. 본 발명의 레지스트 잉크는, (a) 블랭킷 표면에 균일하면서 일정 이상의 두께의 도면을 형성할 수 있을 정도의 점도 및 표면 에너지, (b) 볼록판을 접촉ㆍ압압시켜 불필요한 부분을 제거하는 것에 의해 레지스트 잉크 패턴을 형성 가능한 부착력 및 응집력과, 그리고 (c) 블랭킷면 위에 형성된 레지스트 잉크 패턴을 완전하게 피에칭재 위에 전사할 수 있을 정도의 부착력 및 응집력을 구비하고, 반전 인쇄법에 의해 피에칭재 위에 레지스트 패턴을 형성하는 것에 적합하다. 이 본 발명의 레지스트 잉크의 성질은, 수지 미립자가 용매 중에 용해되지 않고 분산되어 있는 것에 의해 실현된다.
특히, 레지스트로서 바람직한 두께(예를 들면 2㎛ 이상)의 레지스트 패턴을 얻기 위해, 본 발명의 레지스트 잉크의 수지 미립자가 용매에 분산되어 있다고 하는 구성이 크게 공헌한다. 예를 들면, 수지가 용매에 용해되어 있는 듯한 레지스트 잉크라도, 사용하는 수지와 용매와의 선택에 의해 표면 에너지 등을 조정함으로써 반전 인쇄법에 사용 가능하게 할 수는 있다. 그러나, 그와 같은 레지스트 잉크에서는, 필요한 두께의 레지스트 패턴을 한 번에 형성하는 것은 매우 어렵고, 레지스트 잉크의 도포를 수회 반복하는 등의 공정이 필요하게 된다. 그 한편, 본 발명의 수지 미립자가 용매에 분산되어 있는 구성을 갖는 레지스트 잉크에 의하면, 반전 인쇄법에 의해 충분한 두께의 레지스트 잉크 패턴을 한 번에 형성할 수 있다. 또한, 형성한 레지스트 잉크 패턴을 가열하여 수지 미립자를 용해시킴으로써, 형성된 레지스트 패턴은 충분한 에칭 내성을 구비한 것으로 된다.
상술한 본 발명의 레지스트 잉크의 특성은, 상기 수지 미립자의 재질, 분자량 및 평균 입경과 상기 용매의 용해도 파라미터 및 밀도를 조정함으로써 보다 우수한 것으로 된다.
본 발명의 레지스트 잉크에 이용하는 수지 미립자는 열 용융형 수지로 이루어진다. 열 용융형 수지로서는, 가열에 의해 용융하는 것이면 제한되지 않지만, 예를 들면 페놀계 수지, 특히 노볼락형 페놀 수지, 노볼락형 크레졸 수지, 노볼락형 비스 페놀 수지, 노볼락형 에틸 페놀 수지, 노볼락형 부틸 페놀 수지 및 노볼락형 옥틸 페놀 수지 등의 노볼락형 페놀계 수지, 특히 노볼락형 페놀 수지, 노볼락형 크레졸 수지가 바람직하게 이용할 수 있다. 또한, 상기의 페놀계 수지 중 2개 이상으로 이루어지는 혼합물도 바람직하게 이용할 수 있다. 구체적으로는, 에어ㆍ워터사로부터 시판되고 있는 노볼락형 페놀계 수지인 열 용융형의 벨펄(등록 상표)을 바람직하게 이용할 수 있다. 특히 노볼락형 페놀계 수지는 종래의 포토리소그래피법에서도 레지스트 재료로서 이용되고 있기 때문에, 본 발명에서 이용하는 수지를 노볼락형 페놀계 수지로 하면, 에칭 이후의 공정을 종래의 장치 및 재료를 그대로 이용하여 행할 수 있기 때문에 유리하다.
본 발명의 레지스트 잉크에 이용하는 수지 미립자를 구성하는 열 용융형 수지는, 중량 평균 분자량이 1000∼10000 정도, 특히 2000∼8000, 그 중에서도 4000∼8000 정도인 것이 바람직하다. 열 용융형 수지의 중량 평균 분자량이 지나치게 크면 열에 의해 용융하기 어려워지는 한편, 중량 평균 분자량이 지나치게 작아도 레지스트 패턴을 형성하였을 때의 에칭 내성이 저하하게 될 우려가 있다. 그러나, 열 용융형 수지의 중량 평균 분자량이 상술한 범위 내이면, 바람직한 열 용융성 및 에칭 내성이 실현된다. 특히 열 용융성 수지는, 그 열 용융성 수지로 이루어지는 수지 미립자를 포함하는 레지스트 잉크로 인쇄한 패턴을 80∼150℃에서 1∼2분 정도 가열하는 것에 의해, 용융 및 경화하여 충분한 에칭 내성을 구비한 레지스트 패턴으로 되도록 한 것이 바람직하고, 또한 에칭 후는 박리제에 의해서 피에칭제로부터 용이하게 박리 가능한 것이 바람직하다.
본 발명의 레지스트 잉크에 이용하는 수지 미립자의 평균 입경은, 0.01∼20㎛, 특히 0.05∼1.0㎛인 것이 바람직하다. 수지 미립자의 평균 입경이 지나치게 크면, 상술한 특허 문헌 2 및 3에 기재된 잉크 조성물과 마찬가지로, 에칭 처리 시 및 레지스트 박리 처리 시에 그 입자가 잔사로 되고, 그 잔사에 의한 불량품의 발생이 염려된다. 한편, 수지 미립자의 평균 입경이 지나치게 작으면 수지 미립자의 응집이 일어나기 쉽고, 균일한 레지스트 잉크 패턴을 형성하는 것이 곤란하게 될 우려가 있다. 그러나, 수지 미립자의 평균 입경이 상술한 범위 내이면, 수지 미립자가 균일하게 분산된 레지스트 잉크를 얻을 수 있다. 또한, 보다 미세한 레지스트 패턴을 형성할 필요가 있는 경우는, 수지 미립자의 평균 입경은 보다 작은 쪽이 바람직하다. 예를 들면 선폭이 10㎛ 이하인 미세한 레지스트 패턴을 형성할 필요가 있는 경우는, 수지 미립자의 평균 입경은 0.1㎛(100㎚) 이하인 것이 바람직하다.
본 발명의 레지스트 잉크에 이용하는 용매는, 열 용융형 수지로 이루어지는 수지 미립자를 용해하지 않고 또한 상기 수지 미립자를 분산 가능한 용매이면 특별히 한정되지 않는다. 그러나, 수지 미립자를 용해하지 않는다고 하는 요건에서는, 수지 미립자와 용매와의 용해도 파라미터의 차는 2.5(cal/㎤)1/2 이상, 특히 3.1(cal/㎤)1/2 이상인 것이 바람직하다. 용매의 용해도 파라미터는 수지 미립자보다도 낮은 쪽이 보다 바람직하다. 수지 미립자가 노볼락형 페놀계 수지인 경우, 용매의 용해도 파라미터는 6.0∼8.6(cal/㎤)1/2의 범위, 특히 6.5∼8.2(cal/㎤)1/2, 그 중에서도 6.5∼7.6(cal/㎤)1/2의 범위이면 바람직하다. 또한 용매가 혼합 용매인 경우는, 여기서 말하는 용해도 파라미터는 혼합 후의 것을 나타낸다. 또한, 수지 미립자를 분산 가능하다고 하는 요건에서는, 수지 미립자와 용매와의 밀도의 차는 ±0.05g/㎤ 이내, 특히 ±0.02g/㎤ 이내인 것이 바람직하다. 이 정도의 밀도의 차이면, 수지 미립자는 용매 중에 균일하게 분산할 수 있다.
여기서 용해도 파라미터(SP값: Solubility Parameter)란, 액체의 몰 증발열을 ΔH, 몰 체적을 V로 하였을 때, δ=(ΔH/V)1/2에 의해 정의되는 양 δ을 의미하며, 용질과 용매의 용해도 파라미터의 차가 작을수록 용해도가 커지는 것이 경험적으로 알려져 있다. 표 1에 대표적인 고분자 재료 및 유기 용매의 용해도 파라미터를 나타낸다.
Figure pat00001
용매는, 상술한 요건을 충족시키면 특별히 한정되지 않지만, 유기 용매를 바람직하게 이용할 수 있다. 본 발명에서 이용할 수 있는 유기 용매로서는, 예를 들면 할로겐화 탄화수소류(하이드로클로로카본(디클로로메탄, 클로로포름 등)와 하이드로플루오르에테르, 혹은 하이드로플루오르카본, 하이드로클로로플루오르카본, 클로로플루오르카본, 및 펄 플루오르카본과 같은 불소계 용매[구체적으로는 HCFC-225(C3HCl2F5), 제오롤러 H(C5H3F7, 일본 제온), 아사히 클린 AK-225(CF3CF2CHCl2/CClF2CF2CHClF, 아사히 글래스), 바토렐 XF(C5H2F10, 미쓰이ㆍ듀퐁 플로로케미칼) 등을 들 수 있음], 등), 탄화수소류(펜탄, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 톨루엔 등), 에테르류(디에틸에테르, 디프로필렌글리콜디메틸에테르 등), 케톤류(디이소부틸케톤, 메틸에틸케톤(MEK) 등), 에스테르류(아세트산 이소프로필, 아세트산 이소아밀 등), 아민류(디에테르아민 등) 및 그들의 유도체(1-니트릴옥탄, 시클로헥산s-부틸 아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA) 등)를 들 수 있다.
용매는 1종만이어도 되고, 2종 이상의 용매를 혼합한 혼합물이어도 된다. 2종 이상의 용매를 혼합한 혼합물은, 복수의 용매의 혼합비를 조정함으로써 상술한 용해도 파라미터 혹은 밀도의 요건을 충족시키는 것이 용이해지기 때문에 유리하다. 특히 적어도 1종의 고밀도 용매와 적어도 1종의 저밀도 용매를 포함하는 2종 이상의 용매의 혼합물인 용매는, 밀도의 조정에서 유리하다. 여기서 고밀도 용매란, 밀도가 1.0g/㎤ 이상, 특히 1.3g/㎤ 이상의 용매를 의미하고, 저밀도 용매란 고밀도 용매에 해당하지 않는 용매를 의미한다. 상술한 유기 용매의 구체예 중, 고밀도 용매에는 상술한 할로겐화 탄화수소류가, 저밀도 용매에는 그 밖의 용매가 각각 해당한다. 또한 저밀도 용매로서는, 용해도 파라미터가 낮고 또한 비점(또는 증기압)이 높은 것(예를 들면 탄소수소류, 케톤류 및 에테르류)으로부터 선택하는 것이 보다 바람직하다.
하이드로플루오르에테르란, 에테르 결합을 갖는 하이드로플루오르카본이며, 분리형 하이드로플루오르에테르와 비분리형 하이드로플루오르에테르가 존재한다. 분리형 하이드로플루오르에테르란, 에테르성 산소 원자를 통하여 펄 플루오르알킬기 또는 펄 플루오르알킬렌기와 알킬기 또는 알킬렌기가 결합된 화합물이다. 비분리형 하이드로플루오르에테르란, 부분적으로 불소화된 알킬기 또는 알킬렌기를 포함하는 하이드로플루오르에테르이다.
분리형 하이드로플루오르에테르로서는, 예를 들면 C3F7OCH3, (CF3)2CFOCH3, C3F7OC2H5, C4F9OCH3[3M사로부터 시판되고 있는 노벡 HFE-7100], (CF3)2CFCF2OCH3, (CF3)3COCH3, C4F9OC2H5[3M사로부터 시판되고 있는 노벡 HFE-7200], (CF3)CFCF2OC2H5, (CF3)3COC2H5, CF3CF(OCH3)CF(CF3)2, CF3CF(OC2H5)CF(CF3)2, C5F11OCH3, C5F11OC2H5, C6F13OCH3[3M사로부터 시판되고 있는 노벡 HFE-7300], C6F13OC2H5, C3F7CF(OC2H5)CF(CF3)2[3M사로부터 시판되고 있는 노벡 HFE-7500], CH3O(CF2)4OCH3, CH3OCF2CF2OC2H5 및 C3H7OCF(CF3)CF2OCH3 등을 들 수 있다.
비분리형 하이드로플루오르에테르로서는, 예를 들면 CHF2OCF2OCHF2, CH2FCF2OCHF2, C3F7OCH2F, C2F5OCH2CHF2, CHF2CF2CH2OCF3, CF3CF2CH2OCHF2, CHF2CF2OCH2CHF2, CF3CH2OCF2CH2F, CF3CH2OCF2CHF2, CHF2CF2CF2OCH3, HF2CF2CH2OCH3, C3F7OCH2CF3, CF3CF2CH2OCF2CF3, C3F7OCH2CHF2, CF3CF2CH2OCF2CHF2, CHF2CF2CH2OC2F5, CHF2CF2CH2OCF2CHF2, CF3CHFCF2CH2OCF3, CF3CHFCF2CH2OCHF2, C3F7CH2OCH3, (CF3)2CHCF2OCH3, C3F7OCH2C2F5, C3F7OCH2CF2CHF2, C4F9OCF2CHF2, CF3(CF2)5OCHF2, C3HF6CH(CH3)OC3HF6[3M사로부터 시판되고 있는 노벡 HFE-7600], CHF2OCF2CF2OCHF2, CHF2OCF2OCF2CF2OCHF2 및 CHF2OCF2OCF2OCF2OCHF2 등을 들 수 있다.
본 발명의 레지스트 잉크에서 바람직한 고밀도 용매는, 하이드로플루오르에테르[특히 식: C4F9OCH3, C4F9OC2H5, C6F13OCH3, C3F7CF(OC2H5)CF(CF3)2 또는 C3HF6CH(CH3)OC3HF6으로 표현되는, 밀도가 1.43∼1.66g/㎤의 범위인 하이드로플루오르에테르]이며, 바람직한 저밀도 용매는 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 디이소부틸케톤, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 아세트산 이소프로필, 아세트산 이소아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK)을 포함하는, 밀도가 0.65∼0.97g/㎤의 범위인 유기 용매이다. 본 발명의 레지스트 잉크에서 가장 바람직한 용매는, 이들의 고밀도 용매로부터 선택되는 1종과, 이들의 저밀도 용매로부터 선택되는 1종을 포함하는 혼합 용매이다. 또한 가장 바람직한 혼합 용매는, 식:C4F9OCH3, C4F9OC2H5, C6F13OCH3, C3F7CF(OC2H5)CF(CF3)2 및 C3HF6CH(CH3)OC3HF6으로부터 선택되는 1종의 하이드로플루오르에테르와, 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 디이소부틸케톤, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 아세트산 이소프로필, 아세트산 이소아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK)으로부터 선택되는 1종의 유기 용매로 이루어지는 혼합 용매이다. 그와 같은 혼합 용매에서의 혼합비는, 수지 미립자와 용매와의 밀도의 차가 ±0.05g/㎤ 이내, 특히 ±0.02g/㎤ 이내로 되도록 결정한다. 예를 들면 수지 미립자의 밀도가 1.25g/㎤인 경우, 식:C4F9OCH3, C4F9OC2H5, C6F13OCH3, C3F7CF(OC2H5)CF(CF3)2 및 C3HF6CH(CH3)OC3HF6으로부터 선택되는 1종의 하이드로플루오르에테르와, 헥산, 옥탄, 데칸, 도데칸, 테트라데칸, 디이소부틸케톤, 디프로필렌글리콜디메틸에테르, 아세트산 이소프로필, 아세트산 이소아밀, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA), 톨루엔 및 메틸에틸케톤(MEK)으로부터 선택되는 1종의 유기 용매의 혼합비는, 중량비로 55:45∼95:5, 특히 60:40∼90:10, 그 중에서도 65:35∼85:15의 범위로 하는 것이 바람직하다.
또한, 용매는 블랭킷 표면에 균일하면서 일정 이상의 두께의 도면을 형성할 수 있고, 볼록판을 접촉ㆍ압압시켜 불필요한 부분을 제거하는 것에 의해 레지스트 잉크 패턴을 형성할 수 있고, 그리고 블랭킷면 위에 형성된 레지스트 잉크 패턴을 완전하게 피에칭재 위에 전사할 수 있도록, 블랭킷의 재질에 따른 용해도 파라미터를 구비하는 것이 바람직하다. 레지스트 잉크 중의 용매가 블랭킷에 흡수되는 양은 블랭킷 위의 레지스트 잉크 패턴의 박리성이나 전이성에 영향을 주고, 또한 레지스트 잉크의 건조 상태는 레지스트 잉크 패턴의 정밀도에 영향을 준다. 예를 들면 블랭킷으로서 용해도 파라미터가 7.3∼7.6(cal/㎤)1/2 정도의 실리콘 블랭킷을 이용하는 경우, 용매의 용해도 파라미터는 6.0∼8.0(cal/㎤)1/2 정도, 바람직하게는 6.5∼7.6(cal/㎤)1/2 정도이면, 레지스트 잉크는 실리콘 블랭킷을 적절하게 팽윤시켜, 그 표면에 역학적으로 약한 층(WBL: Weak Boundary Layer)을 발현시킬 수 있다.
볼록판인 인쇄판으로서는, 블랭킷 위의 레지스트 잉크막을 볼록부에 부착ㆍ전이시킬 수 있는 것이면 한정되지 않지만, 구체적으로는 실리콘 웨이퍼에 드라이 에칭법에 의해 패턴을 형성한 것, 석영 기판, 백판 글래스 및 청판 글래스 기판에 웨트 에칭법에 의해 패턴을 형성한 것, 저열 팽창 계수의 금속판(예를 들면, 동합금, 니켈 합금 등)에 기계 가공에 의해 패턴을 형성한 것 등을 들 수 있다. 또한 피에칭재로서는, 포토리소그래피법에도 이용되는 피에칭재가 이용 가능하며, 예를 들면 글래스, 실리콘 웨이퍼, 세라믹, 석영, 사파이어 또는 폴리이미드 필름 등으로 이루어지는 기판에, 금속(구리, 은, 혹은 크롬과 몰리브덴의 합금 등) 또는 금속 산화물의 박막을 진공 증착이나 스퍼터법에 의해 형성한 것을 들 수 있다.
본 발명의 레지스트 잉크는, 점도가 0.5∼15.0mPaㆍs 정도, 특히 0.8∼3.0mPaㆍs 정도인 것이 바람직하고, 또한 표면 장력이 12.0∼27.0dyn/㎝ 정도, 특히 14.0∼24.0dyn/㎝ 정도인 것이 바람직하다. 그와 같은 점도나 표면 장력을 갖는 레지스트 잉크이면, 모세관 현상을 이용하여 블랭킷 위에 레지스트 잉크막을 형성할 수 있고, 또한 막에 대한 비접착성 등의 현상을 발생시키지 않고 블랭킷 위에 균일한 두께의 레지스트 잉크막을 형성할 수 있다. 또한 본 발명의 레지스트 잉크는, 용매의 함유량이 레지스트 잉크 전체에 대해 10∼90 중량％, 특히 40∼80 중량％의 범위 내이면 바람직하다. 이 범위 내이면 잉크 용매로서의 기본 물성인 점도, 표면 장력 및 증기압 등의 조정이 용이하다고 하는 면에서 바람직하다. 또한 본 발명의 레지스트 잉크는, 수지 미립자의 농도가 레지스트 잉크 전체에 대해 10∼60 중량％, 특히 10∼30 중량％, 그 중에서도 15 중량％이면 바람직하다. 이 범위 내이면 수지 미립자가 응집되지 않고 균일한 분산 상태가 얻어진다고 하는 면에서 바람직하다.
본 발명의 레지스트 잉크에는, 필요에 따라서 표면 에너지 조정제(분산제)를 가하여도 된다. 표면 에너지 조정제는, 수지 미립자가 응집되지 않고 균일한 두께의 도면이 블랭킷 위에 형성할 수 있도록, 또한 용매 중에 수지 미립자가 균일하면서 안정적으로 분산되도록, 필요에 따라서 적절하게 사용할 수 있다. 본 발명의 레지스트 잉크에 바람직한 표면 에너지 조정제로서는 불소계 계면 활성제 등을 들 수 있다. 표면 에너지 조정제는 레지스트 잉크 중에 0.1∼1.0 중량％ 정도 함유시키면, 블랭킷 표면에 형성되는 도면의 평활성이 향상되고, 보다 균일한 도포막이 얻어지게 된다. 단, 수지 미립자와 용매로 소정의 요건을 충족시킨 레지스트 잉크가 얻어지는 경우는, 표면 에너지 조정제는 반드시 가할 필요는 없다.
<실시예>
이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자 및 각종 용매를 이용하고, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 용매에 수지 미립자를 분산시켜 레지스트 잉크로 하였다. 수지 미립자의 농도가 10∼50 중량％로 되도록 조정하였다. 상기 레지스트 잉크의 물성 및 인쇄 적정 평가를 통하여, 에칭 레지스트 잉크로서의 사양 도출 및 신규한 에칭 레지스트 패턴 형성 원리의 성립성의 검증을 행하였다.
레지스트 잉크의 물성 평가는 점도와 표면 장력으로 하고, 점도 측정에는 동경 계기제의 VISCONIC ED형 점도계, 표면 장력 측정에는 협화 계면 과학제의 표면 장력계(형식: CBVP-Z)를 사용하였다. 또한, 점도는 회전수가 50rpm이고, 각 10회 측정하고, 그 평균값을 채용하고, 마찬가지로, 표면 장력은 10회 측정하고, 그 평균값을 채용하였다.
다음으로, 조제한 레지스트 잉크를 이용하여, 반전 인쇄법에서의 최적의 수지 미립자의 중량 평균 분자량을 명백하게 하기 위한 인쇄 적정 평가를 행하였다. 이 인쇄 적정 평가는 특허 문헌 1(일본 특허 공개 제2001-56405호 공보)의 도 2 및 특허 문헌 3(일본 특허 공개 제2005-128346호 공보)의 도 10에 개시되어 있는 기본적인 공정에 준한 방법으로 행하였다.
우선, 2매의 얇은 스테인레스판(판 두께: 0.5㎜, 간극: 0.5㎜)으로 이루어지는 모세관 현상을 이용한 코터를 이용하여 일본 특허 공개 제2005-125664호 공보에 개시되어 있는 실리콘 블랭킷을 장착한 직경 140㎜의 알루미늄제 회전 드럼 표면에 레지스트 잉크를 도포하고, 레지스트 잉크막의 막 두께의 균일성이나 막에 대한 비접착성, 핀홀 및 크랙 등의 발생의 유무를 평가하였다. 또한, 이 코팅법에서의 레지스트 잉크막의 두께의 제어는 알루미늄제 드럼의 회전수를 바꾸는 것에 의해 행하였다. 이것은, 회전수를 높게 하면 후막으로 되고, 회전수를 낮게 하면 박막으로 되는 것이다. 상기 레지스트 잉크에서의 레지스트 잉크막의 형성 실험 결과로부터, 점도가 0.1∼15mPaㆍs, 표면 장력이 13.0∼30.0dyn/㎝의 범위에서 막에 대한 비접착성 등의 현상이 발생하지 않고, 균일한 두께의 레지스트 잉크막을 형성할 수 있는 것이 명백하게 되었다.
다음으로, 조제한 레지스트 잉크의 패터닝성을 평가하였다. 또한, 이 패터닝 평가에 이용한 화상 형성용 인쇄 볼록판은, 실리콘 웨이퍼에 드라이 에칭법에 의해 선폭 3∼10㎛, 홈 깊이 5㎛의 직선 및 사각형 패턴을 형성한 것이다. 이 실험 결과로부터, 패터닝 가능한 선폭은 수지 미립자의 중량 평균 분자량에는 의존하지 않고, 선폭 3∼10㎛의 패터닝을 예로 들면, 1㎛의 막 두께로 포토리소그래피 수준의 직선성, 단면 형상을 갖는 패턴을 형성할 수 있는 것을 확인하였다. 단, 페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자의 평균 입경이 패터닝 성능에 영향을 미치는 것은 명백하며, 보다 작은 평균 입경의 수지 미립자의 사용과, 또한 균일한 분산이 가능하면 되고, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자는 열 용융형인 것이 필수적이지만, 가능한 한 저온에서 용융하고, 또한 경화하는 것이 바람직한 것은 명백하며, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 조제한 레지스트 잉크의 전사성에 대해서 평가하였다. 레지스트 잉크 패턴의 막 두께가 두꺼워짐에 따라서, 레지스트 잉크 패턴의 건조 시간이 길어지는 경향이 있지만, 크롬 등의 금속 피막을 비롯해 글래스 기판, 플라스틱 필름에 대해서도 양호한 전사성을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다.
다음으로, 본 실시예의 레지스트 잉크의 에칭액에 대한 내성에 대해서 평가하였다. 또한, 에칭 내성 평가법은 스퍼터법에 의해 크롬과 몰리브덴의 합금막(막 두께: 100㎚)을 형성한 글래스 기판 위에 선폭 10∼100㎛의 레지스트 잉크 패턴을 인쇄한 후, 오븐에서 130℃/3분간의 조건에서 용융, 경화하는 것에 의해, 밀착력이 높은 레지스트 패턴으로 한 후, 에칭액(에칭액: 질산 제2 세륨 암모늄/가염소산/물, 액체 온도: 35℃)에 5분간 침지하여 크롬과 몰리브덴의 합금막을 에칭하고, 유수로 5분간 수세한 후, 에칭 전후의 막 두께차로부터 감소량을 측정하여 내성의 우열을 평가하였다. 그 결과, 중량 평균 분자량 Mw가 4000보다도 큰 수지 미립자를 사용한 것에서는, 특히 에칭 프로세스에서 선폭 10∼100㎛의 레지스트 패턴에서의 막 감소 및 막 박리가 발생하지 않고, 포토리소그래피 수준의 고품질로 크롬과 몰리브덴의 합금막의 패터닝을 할 수 있는 것을 확인하였다. 또한, 선폭 5㎛ 이하의 레지스트 패턴에서도 막 감소 및 막 박리가 발생하지 않고, 포토리소그래피 수준의 고품질로 크롬과 몰리브덴의 합금막의 패터닝을 할 수 있는 것도 확인하였다.
마지막으로, 에칭된 크롬과 몰리브덴의 합금막 위에 남은 레지스트막을 박리액(박리액: 모노에탄올아민 등, 액체 온도: 60℃)에 5분간 침지하여 박리성을 평가하였다. 그 결과, 중량 평균 분자량 Mw가 1000∼10000의 페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를 이용한 레지스트 잉크에서는 잔사 등의 문제도 발생하지 않고, 완벽하게 제거할 수 있는 것을 확인함과 함께, 중량 평균 분자량 Mw가 4000∼8000의 페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를 이용한 레지스트 잉크에서는 포토리소그래피 수준의 품질의 크롬과 몰리브덴의 합금막의 패턴을 형성할 수 있는 것을 확인하였다.
본 실시예의 페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자와 수지 미립자를 녹이지 못하는 용매를 주체로 한 레지스트 잉크에서, 도포막 형성성, 패터닝성, 전사성, 에칭 내성 및 박리성 등의 종합적인 평가로부터, 페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서 중량 평균 분자량 Mw가 1000∼10000, 바람직하게는 4000∼8000의 것을 사용하면 반전 인쇄법에 바람직하게 되는 것을 발견하였다. 또한, 중량 평균 분자량 Mw가 4000∼8000의 페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를 사용하면, 에칭 내성 및 밀착성 등의 문제 발생이 없는 반전 인쇄법에 바람직한 레지스트 잉크로 되는 것을 발견하였다. 반전 인쇄법에 바람직한 본 실시예의 레지스트 잉크의 수지 미립자 농도가 10∼60 중량％, 점도가 0.5∼15.0mPaㆍs, 바람직하게는 0.8∼3.0mPaㆍs, 표면 장력이 12.0∼27.0dyn/㎝, 바람직하게는 14.0∼24.0dyn/㎝인 것을 발견하였다.
또한, 본 실시예의 레지스트 잉크에서는 표면 에너지 조정제, 레벨링제 등을 사용하지 않았지만, 표면 장력이 27.0-dyn/㎝를 초과하는 경우나 도포면 막 두께가 0.2㎛ 이하의 경우에는 불소계 등의 표면 에너지 조정제 등을 적정량 첨가함으로써 막에 대한 비접착성 등의 문제를 해소할 수 있는 것을 확인하고 있다. 이들 첨가제에 대해서는 패터닝성에 영향을 미치지 않는 범위 내에서 적절하게 사용해야만 하고, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 용매에 대해서도 레지스트 잉크의 점도 및 표면 장력이 소정의 범위 내이며, 수지 미립자를 녹이지 못하고, 레지스트 잉크막의 건조 상태가 소기의 조건에 적합한 것이면 되고, 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하의 실시예 1∼16은, 구체적인 레지스트 잉크의 조성과 그 레지스트 잉크의 평가 결과를 도시한 것이다. 표 2∼4는 실시예 1∼16의 결과를 정리한 것이다.
<실시예 1>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7200(3M제), 분자량: 264, 밀도: 1.43g/㎤, 비점: 76℃, 표면 장력: 13.6dyn/㎝, SP값: 6.3)가 76.5 중량％, 헥산(분자량: 86.18, 밀도: 0.6548g/㎤, 비점: 68.93℃, 표면 장력: 18.4dyn/㎝, SP값: 7.4)이 8.5 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 상기 혼합 용매의 표면 장력은 14.8dyn/㎝이었다.
또한, 밀도의 측정에는 일본 시이벨헤그너제의 핸드헬드 밀도계(형식: DMA35n)를 사용하고, 5회 측정하여 그 평균값을 채용하였다(실시예 2∼16에서도 마찬가지임). 또한, 표면 장력의 측정에는 협화 계면 과학제의 표면 장력계(형식: CBVP-Z)를 사용하고, 10회 측정하여 그 평균값을 채용하였다(실시예 2∼16에서도 마찬가지임).
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 2>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7300(3M제), 분자량: 350, 밀도: 1.66g/㎤, 비점: 98℃, SP값: 6.2)가 68 중량％, 헥산(분자량: 86.18, 밀도: 0.6548g/㎤, 비점: 68.93℃, 표면 장력: 18.4dyn/㎝, SP값: 7.4)이 17 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 16.8dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 3>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7500(3M제), 분자량: 414, 밀도: 1.61g/㎤, 비점: 130℃, SP값: 6.1)가 68.85 중량％, 헥산(분자량: 86.18, 밀도: 0.6548g/㎤, 비점: 68.93℃, 표면 장력: 18.4dyn/㎝, SP값: 7.4)이 16.15 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 16.8dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 4>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 70.55 중량％, 헥산(분자량: 86.18, 밀도: 0.6548g/㎤, 비점: 68.93℃, 표면 장력: 18.4dyn/㎝, SP값: 7.4)이 14.45 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 17.1dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 5>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7100(3M제), 분자량: 250, 밀도: 1.52g/㎤ , 비점: 61℃, Sp값: 6.5)가 72.25 중량％, 헥산(분자량: 86.18, 밀도: 0.6548g/㎤, 비점: 68.93℃, 표면 장력: 18.4dyn/㎝, SP값: 7.4)이 12.75 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 15.2dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 6>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 69.4 중량％, 옥탄(분자량: 114.23, 밀도: 0.7028g/㎤, 비점: 125℃, 표면 장력: 21.8dyn/㎝, SP값: 7.5)이 15.6 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 19.3dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴이 형성 가능하였다.
<실시예 7>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 62.3 중량％, 데칸(분자량: 142.28, 밀도: 0.70g/㎤, 비점: 174.2℃, 표면 장력: 23.9dyn/㎝, SP값: 7.4)이 22.7 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 20.4dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 8>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 67.1 중량％, 도데칸(분자량: 170.34, 밀도: 0.75g/㎤, 비점: 215℃, 표면 장력: 25.4dyn/㎝, SP값: 7.4)이 17.9 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 20.0dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다. 본 실시예의 레지스트 잉크는, 형성한 패턴의 품질의 면에서 특히 우수하였다.
<실시예 9>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 66.6 중량％, 테트라데칸(분자량: 198.39, 밀도: 0.7645g/㎤, 비점: 253.57℃, 표면 장력: 26.7dyn/㎝, SP값: 7.6)이 18.4 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 20.0dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다. 본 실시예의 레지스트 잉크는, 형성한 패턴의 품질의 면에서 특히 우수하였다.
<실시예 10>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 63.8 중량％, 디이소부틸케톤(분자량: 142.2, 밀도: 0.81g/㎤, 비점: 163℃, 표면 장력: 23.9dyn/㎝, SP값: 7.8)이 21.2 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 20.2dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다. 본 실시예의 레지스트 잉크는, 형성한 패턴의 품질의 면에서 특히 우수하였다.
<실시예 11>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 58.1 중량％, 디프로필렌글리콜디메틸에테르(분자량: 162, 밀도: 0.901g/㎤, 비점: 171℃, 표면 장력: 24.7dyn/㎝, SP값: 7.9)가 26.9 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 20.8dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다. 본 실시예의 레지스트 잉크는, 형성한 패턴의 품질의 면에서 특히 우수하였다.
<실시예 12>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 60.9 중량％, 아세트산 이소프로필(분자량: 102.13, 밀도: 0.868g/㎤, 비점: 85℃, 표면 장력: 21.0dyn/㎝, SP값: 8.1)이 24.1 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 19.6dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다. 본 실시예의 레지스트 잉크는, 형성한 패턴의 품질의 면에서 특히 우수하였다.
<실시예 13>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 60.1 중량％, 아세트산 이소아밀(분자량: 130.2, 밀도: 0.875g/㎤, 비점: 142℃, 표면 장력: 24.6dyn/㎝, SP값: 8.2)이 24.9 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 21.0dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴이 형성 가능하였다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다. 본 실시예의 레지스트 잉크는, 형성한 패턴의 품질의 면에서 특히 우수하였다.
<실시예 14>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 53.3 중량％, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트(PGMEA)(분자량: 132.16, 밀도: 0.967g/㎤, 비점: 146℃, 표면 장력: 26.7dyn/㎝, SP값: 8.6)가 31.7 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 22.6dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 15>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 1.0㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 60.9 중량％, 톨루엔(분자량: 92.14, 밀도: 0.864g/㎤, 비점: 110.6℃, 표면 장력: 28.4dyn/㎝, SP값: 9.0)이 24.1 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 23.3dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
<실시예 16>
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자로서, 열 용융형의 벨펄(평균 입경: 0.1㎛, 중량 평균 분자량: 약 6000, 밀도: 1.25g/㎤, 메탄올 용해도: 95％, 에어ㆍ워터제)을 15 중량％ 이용하였다. 또한, 용매로서, 하이드로플루오르에테르(노벡: HFE-7600(3M제), 분자량: 346, 밀도: 1.54g/㎤, 비점: 131℃, SP값: 6.5)가 64.6 중량％, 메틸에틸케톤(MEK)(분자량: 72.12, 밀도: 0.806g/㎤, 비점: 79.6℃, 표면 장력: 24.6dyn/㎝, SP값: 9.2)이 20.4 중량％의 혼합 용매(수지 미립자의 밀도 1.25g/㎤와 거의 동일한 밀도를 가짐)를 이용하였다. 또한, 상기 혼합 용매의 표면 장력은 21.6dyn/㎝이었다.
페놀계 수지로 이루어지는 수지 미립자를, 스티어러 및 초음파 장치를 사용하여 상기의 용매에 분산시켜 레지스트 잉크로 하고, 도포성, 인쇄 적정, 에칭 내성, 박리성을 평가하였다. 그 결과, 막에 대한 비접착성이 없는 균일 두께의 도포막을 형성할 수 있고, 10∼100㎛ 선폭의 패턴 형성에서, 에칭 레지스트로서 필수로 되는 1㎛ 이상의 막 두께에서도 포토리소그래피 수준의 직선성과 단면 형상을 갖는 레지스트 패턴을 형성할 수 있었다. 또한, 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴 형성에서, 막 박리나 레지스트 잔사 등의 발생도 없으며 에칭 내성 및 레지스트 박리 특성도 양호한 것을 확인함과 함께, 포토리소그래피 수준의 품질로 10∼100㎛ 선폭의 크롬ㆍ몰리브덴 박막의 에칭 패턴을 형성할 수 있었다.
Figure pat00002
Figure pat00003
Figure pat00004
본 발명에 따르면, 미세한 금속 배선 등이 소형이면서 저렴한 장치로 간단히 형성할 수 있을 뿐 아니라, 저렴한 배선 부품을 제공할 수 있다.
1 : 회전통
2 : 블랭킷
3 : 도포 장치
4 : 잉크
5 : 잉크 베타막
6 : 인쇄판
7 : 제거 잉크
8 : 잉크 패턴
9 : 피인쇄 기재
10 : 레지스트 잉크
11 : 레지스트 잉크막
12 : 제거 레지스트 잉크
13 : 레지스트 잉크 패턴
14 : 피에칭재
15 : 레지스트 패턴
16 : 열 용융형 수지 미립자
17 : 용매

Claims (10)

  1. 열 용융형 수지로 이루어지는 수지 미립자와, 상기 수지 미립자를 용해하지 않고 또한 상기 수지 미립자를 분산 가능한 용매를 포함하는 레지스트 잉크.
  2. 제1항에 있어서,
    반전 인쇄법에 의해 피에칭재 위에 레지스트 패턴을 형성하기 위한 레지스트 잉크.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수지 미립자와 상기 용매와의 용해도 파라미터의 차가 2.5(cal/㎤)1/2 이상인 레지스트 잉크.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 미립자와 상기 용매와의 밀도의 차가 ±0.05g/㎤ 이내인 레지스트 잉크.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수지 미립자가 0.01∼20㎛의 평균 입경을 갖는 레지스트 잉크.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 용융형 수지가 1000∼10000의 중량 평균 분자량을 갖는 레지스트 잉크.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 용융형 수지가 페놀계 수지인 레지스트 잉크.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매가, 적어도 1종의 고밀도 용매와, 적어도 1종의 저밀도 용매를 포함하는 2종 이상의 용매의 혼합물인 레지스트 잉크.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    점도가 0.5∼15.0mPaㆍs이며, 또한 표면 장력이 12.0∼27.0dyn/㎝인 레지스트 잉크.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 잉크를 이용하여 반전 인쇄법에 의해 피에칭재 위에 패턴을 인쇄하고, 상기 패턴을 가열하는 것에 의해 상기 레지스트 잉크에 포함되는 수지 미립자를 용융시키는 것을 포함하는 레지스트 패턴의 형성 방법.
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