KR20100122739A - Method of fabricating thin film transistor substrate and photoresist composition used therein - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법 및 이에 사용되는 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 미세 패턴의 불량이 감소되고, 공정 시간이 단축된 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법 및 이에 사용되는 포토레지스트 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a method for manufacturing a thin film transistor array panel and a photoresist composition used therein, and more particularly, to a method for manufacturing a thin film transistor array panel in which defects in fine patterns are reduced and a process time is shortened, and a photoresist composition used therein. It is about.
표시 장치 회로 또는 반도체 집적 회로와 같은 미세한 회로 패턴을 형성하기 위해서는 먼저 기판 상의 절연막 또는 도전성 금속막에 포토레지스트 조성물을 균일하게 코팅 또는 도포한다. 이어서, 소정 형상의 마스크 존재 하에서 코팅된 포토레지스트 조성물을 노광하고 현상하여 목적하는 형상의 패턴을 만든다. 이후 마스크를 사용하여 금속막 또는 절연막을 에칭하고, 잔존하는 포토레지스트 막을 제거하여 기판 상에 미세회로를 형성시킨다. In order to form a fine circuit pattern such as a display device circuit or a semiconductor integrated circuit, first, a photoresist composition is uniformly coated or coated on an insulating film or a conductive metal film on a substrate. The coated photoresist composition is then exposed and developed in the presence of a mask of the desired shape to form a pattern of the desired shape. Thereafter, the metal film or the insulating film is etched using a mask, and the remaining photoresist film is removed to form a microcircuit on the substrate.
한편, 전자 소자의 고성능화가 요구됨에 따라, 소자의 집적도가 증가되었고, 한정된 기판 상에 다수의 소자를 집적하기 위해서는 미세회로 패턴의 구현이 필요 하였다. 이에 따라, 미세회로 패턴 형성시 사용되는 포토레지스트 조성물의 해상도 등을 향상시키려는 연구가 진행되어 왔다.Meanwhile, as the high performance of electronic devices is required, the degree of integration of devices is increased, and in order to integrate a plurality of devices on a limited substrate, it is necessary to implement a fine circuit pattern. Accordingly, studies have been made to improve the resolution and the like of the photoresist composition used in forming the microcircuit pattern.
미세회로 패턴을 형성하기 위해서는, 포토레지스트 조성물이 향상된 감광속도, 잔막율, 현상 콘트라스트, 해상도, 고분자 수지의 용해성, 기판과의 접착력, 및 회로선폭 균일도(CD uniformity)를 가져야 한다. In order to form the microcircuit pattern, the photoresist composition should have an improved photosensitivity, residual film ratio, development contrast, resolution, solubility of the polymer resin, adhesion to the substrate, and circuit uniformity (CD uniformity).
이에 의해, 미세회로 패턴의 형성시, 패턴의 불량이 감소될 수 있고, 공정 시간도 단축될 수 있다.As a result, when the microcircuit pattern is formed, defects in the pattern can be reduced, and process time can be shortened.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 미세 패턴의 불량이 감소되고, 공정 시간이 단축된 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film transistor array panel in which defects in fine patterns are reduced and process time is shortened.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 감광속도, 잔막율, 현상 콘트라스트, 해상도 등이 향상된 포토레지스트 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a photoresist composition having improved photosensitivity, residual film ratio, development contrast, resolution, and the like.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. Problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법은, 기판 상에 도전성 물질로 이루어진 도전막을 형성하는 단계, 상기 도전막 상에 포토레지스트 조성물로 이루어진 식각 패턴을 형성하는 단계 및 상기 식각 패턴을 식각 마스크로 이용하여 상기 도전막을 식각하여 도전막 패턴을 형성하는 단계를 포함하되, 포토레지스트 조성물은, 제1 노볼락 수 지와, 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제2 노볼락 수지가 포함된 바인더 수지와, 디아지드계 화합물을 포함하는 광 감응제와, 용매를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin film transistor array panel, the method including forming a conductive film made of a conductive material on a substrate, and an etching pattern made of a photoresist composition on the conductive film. Forming a conductive layer pattern by etching the conductive layer using the etching pattern as an etching mask, wherein the photoresist composition is formed of a first novolac resin, The binder resin containing the displayed 2nd novolak resin, the photosensitive agent containing a diazide type compound, and a solvent can be included.
[화학식 1][Formula 1]
여기서, R1 내지 R4는 알킬기이다.Here, R1 to R4 are alkyl groups.
[화학식 2][Formula 2]
여기서, R1 내지 R5는 알킬기이다.Here, R1 to R5 are alkyl groups.
상기 해결하고자 하는 다른 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은, 제1 노볼락 수지와, 하기 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제2 노볼락 수지가 포함된 바인더 수지, 디아지드계 화합물을 포함하는 광 감응제 및 용매를 포함할 수 있다.The photoresist composition according to an embodiment of the present invention for achieving another object to be solved is a binder resin containing a first novolak resin and a second novolak resin represented by the following formula (1) or (2), It may include a photosensitive agent and a solvent including a diazide compound.
[화학식 1][Formula 1]
여기서, R1 내지 R4는 알킬기이다.Here, R1 to R4 are alkyl groups.
[화학식 2][Formula 2]
여기서, R1 내지 R5는 알킬기이다.Here, R1 to R5 are alkyl groups.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.Specific details of other embodiments are included in the detailed description and the drawings.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태 로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only the embodiments make the disclosure of the present invention complete, and the general knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the present invention is defined only by the scope of the claims. In the drawings, the sizes and relative sizes of layers and regions may be exaggerated for clarity.
소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 소자 또는 층의 바로 위뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 반면, 소자가 "직접 위(directly on)" 또는 "바로 위"로 지칭되는 것은 중간에 다른 소자 또는 층을 개재하지 않은 것을 나타낸다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.When elements or layers are referred to as "on" or "on" of another element or layer, intervening other elements or layers as well as intervening another layer or element in between. It includes everything. On the other hand, when a device is referred to as "directly on" or "directly on", it means that no device or layer is intervened in the middle. Like reference numerals refer to like elements throughout. “And / or” includes each and all combinations of one or more of the items mentioned.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작 시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. The terms spatially relative, "below", "beneath", "lower", "above", "upper" May be used to readily describe a device or a relationship of components to other devices or components. Spatially relative terms should be understood to include, in addition to the orientation shown in the drawings, terms that include different orientations of the device during use or operation.
본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 개략도인 평면도 및 단면도를 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이고, 발명의 범주를 제한하기 위한 것은 아니다.Embodiments described herein will be described with reference to plan and cross-sectional views, which are ideal schematic diagrams of the invention. Accordingly, shapes of the exemplary views may be modified by manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown, but also include variations in forms generated by the manufacturing process. Thus, the regions illustrated in the figures have schematic attributes, and the shape of the regions illustrated in the figures is intended to illustrate a particular form of region of the device, and is not intended to limit the scope of the invention.
이하, 도 1 내지 도 11을 참조하여, 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 11.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법으로 제조된 박막 트랜지스터 표시판의 레이 아웃도이다. 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 것이다. 도 3은 도 2의 A-A'선을 따라 자른 단면도이다. 도 4 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 공정 단계별로 나타낸 단면도들이다. 1 is a layout view of a thin film transistor array panel manufactured by a method according to a first exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2. 4 through 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention.
먼저, 도 1내지 도 3를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 제조된 박막 트랜지스터 표시판은 매트릭스 형상으로 배열된 다수개의 화소 및 각 화소별로 구비된 다수개의 박막 트랜지스터를 포함한다. 화소의 행 방향으로는 화소의 경계를 따라 연장된 다수의 게이트 배선(22)이 배열되어 있고, 화소의 열 방향으로는 화소의 경계를 따라 연장된 다수의 데이터 배선(62)이 배열되어 있다. 게이트 배선(22)과 데이터 배선(62)이 교차하는 영역에는 게이트 전극(24), 소오스 전극(65) 및 드레인 전극(66)을 포함하는 박막 트랜지스터가 형성되어 있다.First, referring to FIGS. 1 to 3, the thin film transistor array panel manufactured according to the first exemplary embodiment of the present invention includes a plurality of pixels arranged in a matrix and a plurality of thin film transistors provided for each pixel. A plurality of
본 실시예의 박막 트랜지스터 표시판은 절연 기판(10) 상에 컬러 필터(131)가 형성되고, 컬러필터(131) 상에 게이트 배선 등의 박막 트랜지스터 어레이가 형성된 AOC(Array On Color filter) 구조이거나, 박막 트랜지스터 어레이 상에 컬러 필터(131)가 형성된 COA(Color filter On Array) 구조일 수 있으나 박막 트랜지스터 표시판의 구조가 이에 한정되는 것은 아니다. 이하, AOC 구조의 박막 트랜지스터 표시판을 예로 들어 설명한다.The thin film transistor array panel according to the present exemplary embodiment has an AOC (Array On Color filter) structure in which a
AOC 구조의 박막 트랜지스터 표시판은, 절연 기판(10)의 바로 위에 블랙 매트릭스(121)가 형성되어 있다. 블랙 매트릭스(121) 사이의 화소 영역에는 적색, 녹색, 청색의 컬러필터(131)가 순차적으로 배열되어 있다. 이러한 컬러필터(131) 상에는 이들의 단차를 평탄화하기 위한 오버코트층(136)이 형성될 수 있다.In the thin film transistor array panel having the AOC structure, a
오버코트층(136) 상에는 게이트선(22), 게이트 전극(26) 및 스토리지 배선(28)을 포함하는 게이트 배선, 게이트 절연막(30), 반도체층(40), 오믹 콘택층(55, 56), 및 데이터선(62), 소스 전극(65) 및 드레인 전극(66)을 포함하는 데이터 배선이 형성되어 있다. 데이터 배선 상부에는 콘택홀(76)을 구비하는 보호막(70)이 형성되어 있고, 보호막(70) 상부에는 화소 전극 패턴(84, 85)이 배치된다.On the
화소 전극 패턴(84, 85)은 투명 도전성 물질, 예를 들어 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다. 본 실시예의 화소 전극 패턴(84, 85)은 다수의 미세 전극(84)과 미세 전극(84) 사이에 형성된 미세 슬릿(85)으로 이루어진다. 구체적으로 본 실시예의 화소 전극 패턴(84, 85)은 예를 들어 화소 영역을 4등분하는 십자 형상의 주 골격, 이 주 골격으로부터 화소 영역의 외곽측으로 향하는 사선으로 형성된 다수의 미세 전극(84), 및 다수의 미세 전극(84) 사이에는 배치된 다수의 미세 슬릿(85)으로 이루어진다. 사선 방향으로 형성된 다수의 미세 전극(84)은 화소 영역의 중심으 로부터 서로 다른 4 방향으로 형성될 수 있다. 이에 따라 액정 표시 장치에 구동 전원 인가 시 액정(미도시)은 서로 다른 4 방향으로 배향된다.The
미세 전극(84)의 폭은, 화소 전극 패턴(84, 85)의 중심부 즉, 미세 전극(84)이 십자 형상의 주 골격과 접하는 지점과 화소 영역의 외곽부에서 동일하거나 다를 수 있다. 미세 전극(84)의 폭이 화소 영역 전체에 걸쳐 동일한 경우, 미세 슬릿(85)의 폭(w1)은 2 내지 5㎛일 수 있다. 도시하지는 않았으나, 본 실시예의 박막 트랜지스터 표시판의 상부에 배치되는 공통 전극 표시판은 패터닝되지 않은 공통 전극을 포함할 수 있다. 따라서, 화소 전극 패턴(84, 85)이 액정(미도시)의 배향을 조절하며, 미세 슬릿(85)의 폭(w1)이 5㎛를 초과하는 경우 액정의 응답 속도가 저하될 수 있다. 또한, 노광기의 해상도의 제한을 받아 미세 슬릿(85)의 폭(w1)을 2㎛ 미만으로 조절하기는 어려울 수 있다.The width of the
도 4 및 도 11을 참조하면, 박막 트랜지스터 표시판을 제조하기 위하여 먼저, 절연 기판(10)을 제공한다. 4 and 11, in order to manufacture a thin film transistor array panel, first, an insulating
절연 기판(10)은 소다석회유리(soda lime glass) 또는 보로 실리케이트 유리 등의 유리 기판 또는 예를 들어 폴리에테르 술폰 및 폴리카보네이트 등의 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 또한, 절연 기판(10)은 예를 들어 폴리 이미드 등으로 이루어진 가요성 기판(flexible substrate)일 수 있다.The insulating
절연 기판(10)은 하나의 액정 표시 장치에 이용되는 단위 박막 트랜지스터 표시판에 상응하는 사이즈일 수도 있으나, 하나의 절연 기판(10)에서 다수의 박막 트랜지스터 표시판이 제조되는 대형 기판일 수 있다.The insulating
이어서, 절연 기판(10) 상에 크롬(Cr), 또는 크롬 산화물(CrOx) 등의 불투명 물질을 증착하고 패터닝하여 블랙 매트릭스(121)를 형성한다. 이어서, 블랙 매트릭스(121) 상부 및 블랙 매트릭스(121)에 의해 노출된 절연 기판(10)의 전면에 예를 들어 감광성 레지스트를 도포하고, 노광 및 현상하여 적색, 녹색 및 청색 컬러필터(131)를 형성한다. 이어서 블랙 매트릭스(121) 및 컬러필터(131) 상에 오버코트층(136)을 형성한다.Subsequently, an opaque material such as chromium (Cr) or chromium oxide (CrO x ) is deposited and patterned on the insulating
이어서, 도 4를 참조하면, 오버코트층(136) 상에 게이트 배선용 도전막(20)을 적층한 후, 이를 패터닝하여 게이트선(22), 게이트 전극(26), 스토리지 배선(28)을 포함하는 게이트 배선을 형성한다. 게이트 배선의 형성 시 이용되는 포토레지스트 패턴(200)은 본 발명의 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물을 이용할 수 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물 에 대해서는 후술한다. 여기서, 게이트선(22), 게이트 전극(26), 및 스토리지 배선(28)을 포함하는 게이트 배선을 형성하기 위해, 예를 들어 스퍼터링법(sputtering)을 이용하여 도전막(20)을 형성할 수 있다. 스퍼터링은 200℃ 이하의 저온 공정에서 수행하며, 이어서, 이들 도전막(20) 상에 포토레지스트 패턴(200)을 형성하고 이를 식각 마스크로 이용하여 도전막(20)을 습식 식각 또는 건식 식각하여 패터닝한다. 습식 식각의 경우, 인산, 질산, 초산 등의 식각액을 사용할 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 4, after the gate wiring
게이트 배선은 알루미늄(Al)과 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열의 금속, 은(Ag)과 은 합금 등 은 계열의 금속, 구리(Cu)와 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 몰리브덴(Mo)과 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta) 등으로 이루어질 수 있다. 또한, 게이트 배선은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(미도시)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수 있다. 이 중 한 도전막은 게이트 배선의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 산화 아연(ZnO), ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 티타늄, 탄탈륨 등으로 이루어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 상부막 및 알루미늄 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 게이트 배선은 다양한 여러 가지 금속과 도전체로 형성될 수 있다.Gate wiring includes aluminum-based metals such as aluminum (Al) and aluminum alloys, silver-based metals such as silver (Ag) and silver alloys, copper-based metals such as copper (Cu) and copper alloys, molybdenum (Mo) and molybdenum alloys, etc. It may be made of a molybdenum-based metal, chromium (Cr), titanium (Ti), tantalum (Ta) and the like. In addition, the gate wiring may have a multilayer structure including two conductive layers (not shown) having different physical properties. One of the conductive films is made of a low resistivity metal such as an aluminum-based metal, a silver-based metal, or a copper-based metal so as to reduce the signal delay or voltage drop of the gate wiring. In contrast, the other conductive layer is made of a material having excellent contact properties with other materials, in particular zinc oxide (ZnO), indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), such as molybdenum-based metals, chromium, titanium, tantalum and the like. A good example of such a combination is a chromium bottom film and an aluminum top film and an aluminum bottom film and a molybdenum top film. However, the present invention is not limited thereto, and the gate wiring may be formed of various various metals and conductors.
이어서, 도 5를 참조하면, 화학 기상 증착법 또는 스퍼터링(sputtering)법을 이용하여 절연 기판(10) 및 게이트 배선 상에 질화규소(SiNx) 또는 산화 규소 등으로 이루어진 게이트 절연막(30)을 형성한다.Subsequently, referring to FIG. 5, a
이어서, 도 6을 참조하면, 예를 들어, 화학 기상 증착법 또는 스퍼터링법을 이용하여 게이트 절연막(30) 상에 수소화 비정질 규소 또는 다결정 규소 등을 증착하여 액티브층(40)을 형성한다. 이후, 액티브층(40) 상에 예를 들어, 화학 기상 증착법 또는 스퍼터링법을 이용하여 실리사이드 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑된 n+ 수소화 비정질 규소를 적층하여 오믹층(50)을 형성한다Next, referring to FIG. 6, for example, hydrogenated amorphous silicon, polycrystalline silicon, or the like is deposited on the
이후, 액티브층(40)과 오믹층(50) 상에 포토레지스트 패턴(200)을 형성하고 이를 식각 마스크로 이용하여 액티브층(40)과 오믹층(50)을 패터닝한다. 이에 의해, 액티브층 패턴(도 7의 44참조)과 오믹층 패턴(도 7의 54 참조)이 형성된다. 액티브층 패턴(44)에서 '액티브'란 구동 전류 인가시 전기적 특성을 가지게 되는 활성 물질을 의미하며, 반도체 및 금속 산화물 등을 모두 포함한다.Thereafter, the
액티브층 패턴(44) 및 오믹층 패턴(54) 형성에 이용되는 식각은 각각 별도의 습식 식각 또는 건식 식각을 이용할 수 있다. 습식 식각의 경우 불산(HF), 황산, 염산 및 이들의 조합에 탈이온수를 혼합한 식각액을 사용할 수 있다. 건식 식각의 경우, 불소 계열의 식각 가스, 예를 들어 CHF3, CF4 등을 사용할 수 있다. 구체적으로 불소 계열의 식각 가스에 Ar 또는 He이 함유된 식각 가스를 사용할 수 있다.The etching used to form the
이어서, 도 7 및 8을 참조하면, 예를 들어, 화학 기상 증착법 또는 스퍼터링법을 이용하여 Ni, Co, Ti, Ag, Cu, Mo, Al, Be, Nb, Au, Fe, Se, 또는 Ta 등으로 이루어진 단일막 또는 다중막으로 이루어진 데이터 배선용 도전막(60)을 증착한다. Next, referring to FIGS. 7 and 8, for example, Ni, Co, Ti, Ag, Cu, Mo, Al, Be, Nb, Au, Fe, Se, Ta, or the like may be used by chemical vapor deposition or sputtering. The data wiring
다중막의 예로는 Ta/Al, Ta/Al, Ni/Al, Co/Al, Mo(Mo 합금)/Cu 등과 같은 이중막 또는 Ti/Al/Ti, Ta/Al/Ta, Ti/Al/TiN, Ta/Al/TaN, Ni/Al/Ni, Co/Al/Co 등과 같은 삼중막이 예시될 수 있다. 이어서, 데이터 배선용 도전막(60) 상에 포토레지스트 패턴(200)을 형성하고, 포토레지스트 패턴(200)을 식각 마스크로 이용하여 데이터 배선용 도전막(60)을 식각하여 데이터 배선(62, 65, 66)을 형성한다. 이러한 식각은 습식 식각 또는 건식 식각을 이용할 수 있다. 습식 식각의 경우 인산, 질산 및 초산의 혼합액, 불산(HF) 및 탈이온수(deionized water)의 혼합액 등의 식각액 을 사용할 수 있다. 이때, 데이터 배선용 도전막(60)을 식각하는 포토레지스트 패턴(200)을 사용하여 오믹층 패턴(54)을 식각하여 분리시킨다. 이에 의해, 소스 전극(65)과 드레인 전극(66)과 오버랩 되도록 오믹 콘택층 패턴(55, 56)이 형성된다.Examples of the multilayers include double films such as Ta / Al, Ta / Al, Ni / Al, Co / Al, Mo (Mo alloy) / Cu, or Ti / Al / Ti, Ta / Al / Ta, Ti / Al / TiN, Triple films such as Ta / Al / TaN, Ni / Al / Ni, Co / Al / Co and the like can be exemplified. Subsequently, the
상기 식각에 의해 데이터 배선(62, 65, 66)은 세로 방향으로 형성되어 게이트선(22)과 교차하여 화소를 정의하는 데이터선(62)과, 데이터선(62)으로부터 가지(branch) 형태로 분지되어 액티브층 패턴(44)의 상부까지 연장되어 있는 소스 전극(65)과, 소스 전극(65)과 분리되어 있으며 게이트 전극(26) 또는 박막 트랜지스터의 채널부를 중심으로 소스 전극(65)과 대향하도록 액티브층 패턴(44) 상부에 형성되어 있는 드레인 전극(66)을 포함한다.As a result of the etching, the data lines 62, 65, and 66 are formed in a vertical direction and intersect with the
도 9를 참조하면, 액티브층 패턴(4) 및 데이터 배선(62, 65, 66, 67) 상에 보호막(70)을 형성한다. 이어서, 보호막(70)에 포토레지스트 패턴(200)을 형성하고 이를 이용한 식각공정을 통해 드레인 전극(66)을 노출시키는 콘택홀(76)을 형성한다.Referring to FIG. 9, a
이어서, 도 10을 참조하면, 예를 들어 ITO, IZO 등과 같은 투명 도전체 또는 반사성 도전체로 이루어진 화소 전극용 도전막(80)을 형성한다. 화소 전극용 도전막(80)은 예를 들어 스퍼터링을 이용하여 증착할 수 있다.Next, referring to FIG. 10, a
이어서, 도 11을 참조하면, 스프레이법, 롤코터법, 회전도포법 등을 이용하여 포토레지스트 조성물을 화소 전극용 도전막(80) 상에 도포할 수 있다.Next, referring to FIG. 11, the photoresist composition may be applied onto the
이어서, 도포된 포토레지스트 조성물을 105℃의 온도에서, 1~5분간 소프트 베이크(soft bake) 포토레지스트 조성물에 함유된 용매를 제거한다. 이에 의해, 포 토레지스트막이 형성된다. 이후, 포토레지스트막이 소정의 패턴 형상을 갖도록 365nm 내지 435nm 의 파장을 갖는 자외선을 포토레지스트막에 조사한다. 이후, 포토레지스트막이 형성된 기판(10)을 현상액에 침지하여 자외선이 조사된 부분을 제거하여 소정의 포토레지스트 패턴을 형성한다. The applied photoresist composition is then removed at a temperature of 105 ° C. for 1-5 minutes with the solvent contained in the soft bake photoresist composition. As a result, a photoresist film is formed. Thereafter, ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm to 435 nm are irradiated to the photoresist film so that the photoresist film has a predetermined pattern shape. Thereafter, the
이때, 현상액은 알칼리 수용액, 예를 들어 수산화나트륨, 수산화칼륨, 탄산나트륨 등의 무기 알칼리류; 에틸아민, n-프로필아민 등의 1급 아민류; 디에틸아민, n-프로필아민 등의 2급 아민류; 트리메틸아민, 메틸디에틸아민, 디메틸에틸아민, 트리에틸아민 등의 3급 아민류; 디메틸에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리에탄올아민 등의 알콜아민류; 또는 테트라메틸암모늄히드록시드, 테트라에틸암모늄히드록시드 등의 4급 암모늄염의 수용액 등을 사용할 수 있다. At this time, the developer is an aqueous alkali solution, for example inorganic alkalis such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate; Primary amines such as ethylamine and n-propylamine; Secondary amines such as diethylamine and n-propylamine; Tertiary amines such as trimethylamine, methyldiethylamine, dimethylethylamine and triethylamine; Alcohol amines such as dimethylethanolamine, methyl diethanolamine and triethanolamine; Or an aqueous solution of a quaternary ammonium salt such as tetramethylammonium hydroxide or tetraethylammonium hydroxide can be used.
이어서, 도 11을 참조하면, 포토레지스트막을 초순수로 30 ~ 90 초간 세정하여 불필요한 부분을 완전히 제거하고, 건조하여 식각 패턴(200)을 형성할 수 있다. Subsequently, referring to FIG. 11, the photoresist film may be cleaned with ultrapure water for 30 to 90 seconds to completely remove unnecessary portions and dried to form an
본 실시예의 박막 트랜지스터 표시판의 제조에 사용되는 포토레지스트 조성물은 제1 노볼락 수지와, 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제2 노볼락 수지가 포함된 바인더 수지와 디아지드계 화합물을 포함하는 광 감응제와 용매를 포함한다.The photoresist composition used in the manufacture of the thin film transistor array panel according to the present embodiment includes a photoresist including a first novolak resin, a binder resin containing a second novolak resin represented by
[화학식 1] [Formula 1]
여기서, R1 내지 R4는 알킬기이다.Here, R1 to R4 are alkyl groups.
[화학식 2][Formula 2]
여기서, R1 내지 R5는 알킬기이다. 상기 조성을 가지는 식각 패턴(200)의 도포 두께(d1)는 1 내지 2㎛일 수 있다. 식각 패턴(200)의 도포 두께(d1)가 2㎛를 초과하는 경우 노광량 및 현상 시간이 증가할 수 있어 패턴 형상이 역 테이퍼(reverse taper)를 가질 수 있다. 즉, 식각 패턴(200)의 패턴 프로파일이 저하될 수 있다. 이에 의해, 미세한 회로 선폭 등의 제조가 어려워질 수 있다. 또한, 노광량이 증가되고, 감광속도가 저하될 수 있다. 이에 의해, 식각 패턴(200)의 해상도가 저하될 수 있고, 공정 시간이 증가하게 될 수 있다. 식각 패턴(200)의 도포 두 께(d1)가 1㎛ 미만인 경우 포토레지스트 조성물이 도포되지 않은 부위가 형성될 수 있어 패터닝 불량을 야기할 수 있다. 즉, 잔막률이 저하되어, 식각 패턴(200)에 의해 식각되지 않아야 하는 부분까지 식각 될 수 있다. Here, R1 to R5 are alkyl groups. The coating thickness d1 of the
이어서, 도 2 및 도 3를 참조하면, 식각 패턴(200)을 식각 마스크로 이용하여 화소 전극용 도전막(80)을 식각하여 화소 전극 패턴(84, 85)을 형성한다.2 and 3, the
제1 실시예에 의할 경우, 감광속도, 잔막률, 기판과의 접착성, 회로 선폭의 균일도 등이 향상된 후술할 제2 실시예의 포토레지스트 조성물을 이용함으로써, 우수한 패턴의 미세 전극(84)을 포함하는 화소 전극 패턴(84, 85)을 형성할 수 있다.According to the first embodiment, by using the photoresist composition of the second embodiment, which will be described later, in which the photosensitivity, residual film ratio, adhesion to the substrate, and uniformity of the circuit line width are improved, the
화소 전극 패턴(84, 85)을 형성한 이후, 스트리퍼를 이용하여 식각 패턴(200)을 제거한다. 이에 의해, 본 발명의 제1 실시예에 따라 박막 트랜지스터 표시판이 완성된다.After the
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물에 대하여 설명한다.Hereinafter, a photoresist composition according to a second embodiment of the present invention will be described.
제2 실시예의 포토레지스트 조성물은, 제1 노볼락 수지와, 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제2 노볼락 수지가 포함된 바인더 수지와, 디아지드계 화합물을 포함하는 광 감응제와 용매를 포함한다.The photoresist composition of the second embodiment includes a binder resin containing a first novolak resin, a second novolak resin represented by
[화학식 1][Formula 1]
여기서, R1 내지 R4는 알킬기이다.Here, R1 to R4 are alkyl groups.
[화학식 2][Formula 2]
여기서, R1 내지 R5는 알킬기이다.Here, R1 to R5 are alkyl groups.
먼저, 본 발명의 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물에 포함된 바인더 수지를 설명한다. 바인더 수지는 제1 노볼락 수지와 화학식 1 또는 화학식 2로 표시되는 제2 노볼락 수지가 포함된다. First, the binder resin included in the photoresist composition according to the second embodiment of the present invention will be described. The binder resin includes a first novolac resin and a second novolac resin represented by
제1 노볼락 수지는 메타 크레졸 및 파라 크레졸 등의 방향족 알코올과 포름알데히드를 반응시켜 합성한 고분자 중합체이다. GPC(Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정한 제1 노볼락 수지의 단분산 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 2,000 내지 10,000인 것이 좋다. 평균 분자량이 2,000 미만이면, 포토레지스트 조성물에 요구되는 점도가 충족되지 않고, 10,000을 초과하면, 점도는 상승하나 포토레지스트 조성물을 균일하게 도포하기 어려워져, 포토레지스트 패턴의 불량을 유발할 수 있다. The first novolac resin is a polymer polymer synthesized by reacting formaldehyde with an aromatic alcohol such as metacresol and para cresol. The monodisperse polystyrene reduced weight average molecular weight of the first novolak resin measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) is preferably 2,000 to 10,000. If the average molecular weight is less than 2,000, the viscosity required for the photoresist composition is not satisfied. If the average molecular weight is more than 10,000, the viscosity increases, but it is difficult to uniformly apply the photoresist composition, which may cause a defect of the photoresist pattern.
제1 노볼락 수지를 이루는 메타 크레졸 및 파라 크레졸의 함량 비율은 30 내지 70: 70 내지 30 중량부인 것이 좋다. 메타 크레졸의 함량이 상기 범위를 초과하면 감광 속도가 빨라지면서, 잔막율이 낮아지며, 파라 크레졸의 함량이 상기 범위를 초과하면, 감광속도가 느려진다.The content ratio of meta cresol and para cresol constituting the first novolak resin is preferably 30 to 70:70 to 30 parts by weight. When the content of the meta cresol exceeds the above range, the photosensitive rate is increased, and the residual film rate is low. When the content of the para cresol exceeds the above range, the photosensitive rate is slowed.
제2 노볼락 수지는 화학식 1 또는 2로 표시된다.The second novolak resin is represented by the formula (1) or (2).
[화학식 1][Formula 1]
여기서, R1 내지 R4는 알킬기이다.Here, R1 to R4 are alkyl groups.
[화학식 2][Formula 2]
여기서, R1 내지 R5는 알킬기이다.Here, R1 to R5 are alkyl groups.
제2 노볼락 수지는 메타 크레졸, 파라 크레졸 및 자일레놀 등을 반응시켜 합성한 고분자 중합체이다. 또는, 제2 노볼락 수지는 메타 크레졸, 파라 크레졸 및 트리메틸페닐 등을 반응시켜 합성한 고분자 중합체이다.The second novolak resin is a polymer polymer synthesized by reacting metacresol, para cresol, xyleneol and the like. Alternatively, the second novolak resin is a polymer polymer synthesized by reacting metacresol, para cresol, trimethylphenyl and the like.
GPC(Gel Permeation Chromatography)에 의해 측정한 제2 노볼락 수지의 단분산 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 2,000 내지 10,000인 것이 좋다. 평균 분자량이 상기 범위를 초과하면, 점도가 필요이상으로 작거나 커지게 되어 패턴의 균일도와 패턴 프로파일의 측면에서 좋지 않다.It is preferable that the monodisperse polystyrene reduced weight average molecular weight of the 2nd novolak resin measured by GPC (Gel Permeation Chromatography) is 2,000-10,000. If the average molecular weight exceeds the above range, the viscosity becomes smaller or larger than necessary, which is not good in terms of pattern uniformity and pattern profile.
제2 노볼락 수지는 메타 크레졸, 파라 크레졸 및 자일레놀 또는 메타 크레졸, 파라 크레졸 및 트리메틸페닐의 함량 비율에 따라 감광속도와 잔막율 등의 물성이 달라지게 된다. 구체적으로, 메타 크레졸, 파라 크레졸 및 자일레놀 또는 메타 크레졸, 파라 크레졸 및 트리메틸페닐의 함량 비율은 30 내지 70: 70 내지 30: 1 내지 40 중량부인 것이 좋다. 메타 크레졸의 함량이 상기 범위를 초과하면 감광 속도가 빨라지면서, 잔막율이 낮아지며, 파라 크레졸의 함량이 상기 범위를 초과하 면, 감광속도가 느려지고, 자일레놀 또는 트리메틸페닐의 함량이 상기 범위를 초과하면, 잔막률이 저하될 수 있다.The second novolak resin may have different properties such as photoresist rate and residual film ratio depending on the content ratio of meta cresol, para cresol and xyleneol or meta cresol, para cresol and trimethylphenyl. Specifically, the content ratio of meta cresol, para cresol and xyleneol or meta cresol, para cresol and trimethylphenyl is preferably 30 to 70:70 to 30: 1 to 40 parts by weight. When the content of the meta cresol exceeds the above range, the photosensitivity is increased, and the residual film rate is low. When the content of the para cresol is above the above range, the photosensitivity is slowed. If it exceeds, residual film rate may fall.
바인더 수지에 포함된 제1 노볼락 수지와 제2 노볼락 수지의 혼합 비율은 1 내지 80: 99 내지 20다. 상기 범위를 초과하면, 감광속도, 포토레지스트의 패턴 프로파일 및 해상력의 어느 한 부분에서 기능을 나타낼 수 없다.The mixing ratio of the first novolak resin and the second novolak resin contained in the binder resin is 1 to 80: 99 to 20. If the above range is exceeded, the function cannot be exhibited at any part of the photosensitive speed, the pattern profile of the photoresist and the resolution.
제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물 중에 포함된 바인더 수지의 함량은 5 내지 30 중량%이다. 바인더 수지의 함량이 5 중량% 미만이면, 노광 후 진행되는 현상 공정시, 현상액에 의해 포토레지스트 조성물이 용해되는 속도가 빠르게 되어 최종 형성되는 박막 패턴의 잔막률이 저하될 수 있다. 바인더 수지의 함량이 30중량%를 초과하면, 노광 후 진행되는 현상 공정시, 현상액에 의해 포토레지스트 조성물이 용해되는 속도가 느려질 수 있다. 이에 의해, 노광 에너지 대비 적정 감도가 얻어지지 않아, 노광 시간이 길어지게 되고, 전체적으로 박막 패턴 형성 시간이 길어지게 될 수 있다.The content of the binder resin included in the photoresist composition according to the second embodiment is 5 to 30% by weight. When the content of the binder resin is less than 5% by weight, in the development process performed after exposure, the rate at which the photoresist composition is dissolved by the developing solution may be increased, and the residual film rate of the final thin film pattern may be lowered. When the content of the binder resin exceeds 30% by weight, the rate at which the photoresist composition is dissolved by the developer may be slowed down during the development process that is performed after exposure. As a result, an appropriate sensitivity cannot be obtained with respect to the exposure energy, so that the exposure time can be long, and the thin film pattern formation time as a whole can be long.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물에 포함된디아지드계 화합물을 포함하는 광 감응제를 설명한다.Next, a photosensitive agent including a diazide compound included in the photoresist composition according to the second embodiment of the present invention will be described.
광 감응제는 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 및 2,3,4,4’ -테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 포함하는 그룹으로부터 선택된 어느 하나와 화학식 3으로 표시된 화합물을 포함한다. 이때 혼합 비율은 30 내지 70: 70 내지 30이다.Photosensitive agents are 2,3,4-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate and 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2- And any compound selected from the group comprising naphthoquinonediazide-5-sulfonate and a compound represented by formula (3). At this time, the mixing ratio is 30 to 70: 70 to 30.
[화학식 3](3)
여기서, R1 내지 R4는 2-디아조-1-나프톨-5-술포닐 또는 수소이고, R5 내지 R8은 알킬기 또는 벤질기이다.Wherein
혼합 비율이 상기 범위를 초과하면, 감광속도 및 해상력의 측면에서 향상된 효과가 나타나지 않을 수 있다. 광 감응제는 포토레지시트 패턴의 테이퍼 각도나 패턴 프로파일의 질(quality)을 좌우할 수 있다. If the mixing ratio exceeds the above range, there may be no improved effect in terms of photosensitivity and resolution. The photosensitizer may influence the taper angle of the photoresist pattern or the quality of the pattern profile.
제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물 중에 포함된 광 감응제의 함량은 2 내지 10 중량%이다. 광 감응제의 함량이 2 중량% 미만이면 적은 노광 에너지에 의해서도 포토레지스트가 감광되는 경향이 있어 원하는 노광 에너지 대역에서 박막 패턴을 형성하기 어려울 수 있다. 광 감응제의 함량이 10중량%를 초과하면, 광원에 의해 감광되는 에너지가 많이 소요되어 원하는 노광 에너지 대역에서 패턴을 형성하기 어려울 수 있다. The content of the photosensitive agent included in the photoresist composition according to the second embodiment is 2 to 10% by weight. If the content of the photosensitizer is less than 2% by weight, the photoresist may be prone to light even with a small exposure energy, making it difficult to form a thin film pattern in a desired exposure energy band. When the content of the photosensitizer exceeds 10% by weight, it may be difficult to form a pattern in a desired exposure energy band due to a large amount of energy photosensitive by the light source.
다음으로, 본 발명의 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물에 포함된 용매를 설명한다.Next, the solvent contained in the photoresist composition according to the second embodiment of the present invention will be described.
용매는 바인더 수지와 광 감응제를 용해하여야 한다. 제2 실시예에 따른 용 매는 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA), 에틸 락테이트(EL), 에틸셀루솔부아세테이트(ECA), 2-메톡시에틸아세테이트, 감마부티로락톤(GBL), 메틸메톡시프로피오네이트(MMP), 에틸베타에톡시프로피오네이트(EEP), 프로필렌글리콜모노메틸에테르(PGME), 노말프로필아세테이트(nPAC) 및 노말부틸아세테이트(nBA)을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나이다. 용매의 함량은 전체 포토레지스트 조성물에서 바인더 수지 및 광 감응제를 포함하고 남은 잔량이다. The solvent must dissolve the binder resin and the photosensitive agent. The solvent according to the second embodiment is propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA), ethyl lactate (EL), ethyl cellulose sole acetate (ECA), 2-methoxyethyl acetate, gamma butyrolactone (GBL), methyl methoxy At least one selected from the group consisting of propionate (MMP), ethylbetaethoxypropionate (EEP), propylene glycol monomethyl ether (PGME), normal propyl acetate (nPAC) and normal butyl acetate (nBA). The content of the solvent is the remaining amount including the binder resin and the photosensitive agent in the entire photoresist composition.
한편, 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은 착색제, 염료, 찰흔 방지제, 가소제, 접착 촉진제, 속도 증진제 및 계면 활성제로 이루어진 그룹으로부터 선택된 적어도 어느 하나의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 이에 의해, 개별 공정의 특성에 따른 성능향성을 도모할 수 있다. Meanwhile, the photoresist composition according to the second embodiment may further include at least one additive selected from the group consisting of colorants, dyes, anti-scratching agents, plasticizers, adhesion promoters, rate enhancers, and surfactants. Thereby, the performance improvement according to the characteristic of an individual process can be aimed at.
이하, 구체적인 실험예를 참조하여, 제2 실시예에 따른 포토레지스트 조성물을 더욱 상세히 설명한다. 다만, 하기 실험예에 의하여 본 발명의 기술적 사상이 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the photoresist composition according to the second embodiment will be described in more detail with reference to specific experimental examples. However, the technical spirit of the present invention is not limited by the following experimental examples.
(실시예 1)(Example 1)
바인더 수지로 메타 크레졸: 파라 크레졸의 중량비가 4: 6인 제1 노볼락 수지와 메타 크레졸: 파라 크레졸: 트리메틸페닐의 중량비가 4: 4: 2인 제2 노볼락 수지를 30: 70 중량부로 혼합하여 20g, 광 감응제로 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트와 비스[4-하이드록시-3-(2-하이드록시-5-메틸벤질)-5디메틸페닐]메탄-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 50: 50 중량부로 혼합하여 4g, 용매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 70g을 균일하게 혼합하여 포토레지스트 조성물을 제조하였다. Binder resin mixed 30:70 parts by weight of the first novolak resin having a weight ratio of meta cresol: para cresol to 4: 6 and a second novolak resin having a weight ratio of meta cresol: para cresol to trimethylphenyl at 4: 4: 2. 20 g, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate and bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy) as a photosensitizer 50-50 parts by weight of -5-methylbenzyl) -5dimethylphenyl] methane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate was mixed to 4 g and 70 g of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) as a solvent. Mixed to prepare a photoresist composition.
(실시예 2)(Example 2)
바인더 수지로 메타 크레졸: 파라 크레졸의 중량비가 4: 6인 제1 노볼락 수지와 메타 크레졸: 파라 크레졸: 트리메틸페닐의 중량비가 4: 4: 2인 제2 노볼락 수지를 30: 70 중량부로 혼합하여 20g, 광 감응제로 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트와 비스[4-하이드록시-3-(2-하이드록시-5-메틸벤질)-5디메틸페닐]메탄-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 50: 50 중량부로 혼합하여 4g, 용매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 70g을 균일하게 혼합하여 포토레지스트 조성물을 제조하였다.Binder resin mixed 30:70 parts by weight of the first novolak resin having a weight ratio of meta cresol: para cresol to 4: 6 and a second novolak resin having a weight ratio of meta cresol: para cresol to trimethylphenyl at 4: 4: 2. 20 g, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate and bis [4-hydroxy-3- (2-hydroxy) as a photosensitizer 50-50 parts by weight of -5-methylbenzyl) -5dimethylphenyl] methane-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate was mixed to 4 g and 70 g of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) as a solvent. Mixed to prepare a photoresist composition.
(바교예)(Bagyo)
바인더 수지로 메타 크레졸: 파라 크레졸의 중량비가 4: 6인 노볼락 수지 20g, 광 감응제로 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트와 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 50: 50 중량부로 혼합하여 4g, 용매로 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA) 60g을 균일하게 혼합하여 포토레지스트 조성물을 제조하였다.20 g of a novolak resin having a weight ratio of meta cresol: para cresol of 4: 6 as a binder resin, 2,3,4-trihydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonate as a photosensitizer 50 g of 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone-1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonate was mixed in 50 parts by weight, 4 g, and 60 g of propylene glycol methyl ether acetate (PGMEA) as a solvent. The mixture was uniformly mixed to prepare a photoresist composition.
(실험예)Experimental Example
실시예 1 및 2와 비교예 1에서 제조된 포토레지스트 조성물을 유리 기판에 일정한 속도로 스핀 도포하였다. 계속해서, 0.1 토르(Torr) 이하에서 60 초간 감압 건조하였다. 계속하여, 포토레지스트 조성물이 도포된 유리 기판을 105℃에서 90초간 소프트 베이크(soft bake)하여, 1.50㎛두께의 포토레지스트막을 형성하였다. 계속하여, 포토레지스트막의 균일도를 측정하였다. 계속하여, 노광기를 이용해서 365nm 내지 435nm의 파장을 갖는 자외선을 포토레지스트막에 노광시켰다. 계속하여, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(tetramethylammonium hydroxide)를 포함하는 수용액으로 실온에서 70초간 포토레지스트막을 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성하였다.The photoresist compositions prepared in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were spin coated onto the glass substrate at a constant rate. Then, it dried under reduced pressure for 60 second at 0.1 Torr or less. Subsequently, the glass substrate to which the photoresist composition was apply | coated was soft baked at 105 degreeC for 90 second, and the photoresist film of 1.50 micrometer thickness was formed. Subsequently, the uniformity of the photoresist film was measured. Subsequently, ultraviolet rays having a wavelength of 365 nm to 435 nm were exposed to the photoresist film using an exposure machine. Subsequently, the photoresist film was developed at room temperature with an aqueous solution containing tetramethylammonium hydroxide for 70 seconds to form a photoresist pattern.
1) 감광 속도와 1) dimming speed and 잔막율Residual rate
*초기 포토레지스트막의 두께=(손실된 포토레지스트막의 두께)+(잔존 하는 포토레지스트막의 두께) Initial thickness of photoresist film = (thickness of lost photoresist film) + (thickness of remaining photoresist film)
*잔막율 = (잔존하는 포토레지스트막의 두께/ 초기 포토레지스트막의 두께) * Residual film ratio = (thickness of remaining photoresist film / thickness of initial photoresist film)
감광 속도는 노광 에너지에 따라 일정 현상 조건에서 포토레지스트 막이 완전히 녹아나가는 에너지를 측정하여 구하였다. 잔막율은 상술한 실험예의 현상 공정 전후에, 포토레지스트막의 두께를 측정하여 구하였다.The photosensitive speed was determined by measuring the energy at which the photoresist film completely melted under a certain developing condition according to the exposure energy. Residual film ratio was calculated | required by measuring the thickness of the photoresist film before and behind the image development process of the experiment example mentioned above.
2) 테이퍼 각도와 패턴 프로파일2) Taper angle and pattern profile
상술한 바와 같이, 포토레지스트 패턴을 형성한 후, 주사 전자 현미경(Scanning Electron Microscope; SEM)을 사용하여, 형성된 포토레지스트 패턴의 테이퍼 각도와 패턴 프로파일을 측정하였다.As described above, after the photoresist pattern was formed, the taper angle and the pattern profile of the formed photoresist pattern were measured using a scanning electron microscope (SEM).
실험예에 의한 측정 결과는 하기 표 1에 나타내었다.The measurement results according to the experimental example are shown in Table 1 below.
[표 1]TABLE 1
주) 표 1에서, Note) In Table 1,
◎은 패턴 프로파일 우수, X는 패턴 프로파일 불량을 나타낸다.(Circle) represents a pattern profile excellent, X represents a pattern profile defect.
표 1 및 도 12 내지 도 14를 참조하면, 실시예 1 및 실시예 2에 의한 포토레지스트 조성물은 비교예에 의한 포토레지스트 조성물보다 테이퍼 각도가 높고, 패턴 프로파일이 우수하다. 포토레지스트 패턴의 테이퍼 각도가 높고, 패턴 프로파일이 우수할수록 공정상 마진(margin)이 커지므로, 포토레지스트 패턴에 의해 원하는 형상의 패턴을 용이하게 구현할 수 있다. 또한 감광 속도가 빨라 공정 시간을 단축할 수 있다.Referring to Table 1 and FIGS. 12 to 14, the photoresist compositions according to Examples 1 and 2 have a higher taper angle and a better pattern profile than the photoresist compositions according to Comparative Examples. The higher the taper angle of the photoresist pattern and the better the pattern profile, the larger the margin in the process, so that a pattern having a desired shape can be easily implemented by the photoresist pattern. In addition, the fast photosensitive speed reduces the process time.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.Although embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 방법으로 제조된 박막 트랜지스터 표시판의 레이 아웃도이다. 1 is a layout view of a thin film transistor array panel manufactured by a method according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 것이다. FIG. 2 is an enlarged view of a portion A of FIG. 1.
도 3은 도 2의 A-A'선을 따라 자른 단면도이다. 3 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2.
도 4 내지 도 11은 본 발명의 제1 실시예에 따른 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법을 공정 단계별로 나타낸 단면도들이다.4 through 11 are cross-sectional views illustrating a method of manufacturing a thin film transistor array panel according to a first exemplary embodiment of the present invention.
도 12는 실시예 1에 의한 포토레지스트 조성물로 형성된 포토레지스트 패턴을 나타낸 것이다. 12 shows a photoresist pattern formed of the photoresist composition according to Example 1. FIG.
도 13은 실시예 2에 의한 포토레지스트 조성물로 형성된 포토레지스트 패턴을 나타낸 것이다. FIG. 13 shows a photoresist pattern formed of the photoresist composition according to Example 2. FIG.
도 14는 비교예에 의한 포토레지스트 조성물로 형성된 포토레지스트 패턴을 나타낸 것이다. 14 shows a photoresist pattern formed of a photoresist composition according to a comparative example.
(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
10: 절연 기판 22: 게이트선10: insulating substrate 22: gate line
26: 게이트 전극 28: 스토리지 배선26: gate electrode 28: storage wiring
30: 게이트 절연막 40: 반도체층30: gate insulating film 40: semiconductor layer
55, 56: 오믹 콘택층 62: 데이터선55, 56: ohmic contact layer 62: data line
65: 소스 전극 66: 드레인 전극65
70: 보호막 76: 콘택홀70: shield 76: contact hole
84: 미세 전극 85: 미세 슬릿84: fine electrode 85: fine slit
121: 블랙 매트릭스 131: 컬러필터121: black matrix 131: color filter
136: 오버코트층 200: 식각 패턴136: overcoat layer 200: etching pattern
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