KR101044471B1 - Photo resist of low viscosity and mathod for forming pattern using thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 노광공정에 적용되는 포토레지스트에 관한 것으로, 특히 포토레지스트 패턴 형성공정을 줄이기 위한 저점도 포토레지스트에 관한 것이다. 본 발명의 포토레지스트는 고형물과 용매의 중량비를 19~22:78~82%로 하여 10cps이하의 저점도 포토레지스트를 형성한다. 상기 저점도 포토레지스트를 사용하여 포토레지스트 패턴을 형성함으로써 포토레지스트 패턴 형성의 병목구간이었던 포토레지스트 도포공정 및 포토레지스트 진공건조시간을 줄여, 액정표시장치의 생산량을 향상시킨다.The present invention relates to a photoresist applied to an exposure process, and more particularly to a low viscosity photoresist for reducing a photoresist pattern forming process. The photoresist of the present invention forms a low viscosity photoresist of 10 cps or less with a weight ratio of solids and solvent of 19 to 22:78 to 82%. By forming the photoresist pattern using the low-viscosity photoresist, the photoresist coating process and the photoresist vacuum drying time, which were bottlenecks of the photoresist pattern formation, are reduced, thereby improving the yield of the liquid crystal display device.
포토레지스트, 저점도, cps, 도포공정, 진공건조Photoresist, low viscosity, cps, coating process, vacuum drying
Description
도 1은 본 발명의 포토레지스트에 의해 패턴닝된 기판의 표면 전자현미경 사진.1 is a surface electron micrograph of a substrate patterned by the photoresist of the present invention.
도 2a~2c는 본 발명에 의한 기판상에 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계를 나타내는 수순도.Figures 2a to 2c is a flow chart showing the step of forming a photoresist pattern on a substrate according to the present invention.
본 발명은 액정표시소자 및 반도체 제조공정에 사용되는 포토레지스트에 관한 것으로 특히, 스핀코팅 공정에서 신속한 포토레지스트 패턴 형성을 위한 저점도의 포토레지스트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to photoresists used in liquid crystal display devices and semiconductor manufacturing processes, and more particularly, to low viscosity photoresists for rapid photoresist pattern formation in spin coating processes.
액정표시소자 및 반도체 제조공정은 다수의 박막과 배선을 형성하는 공정이 수반되는데, 상기 미세한 패턴을 형성하는 방법으로 사진식각 기술을 이용한다.The liquid crystal display device and the semiconductor manufacturing process are accompanied by a process of forming a plurality of thin films and wiring, using a photolithography technique as a method of forming the fine pattern.
사진식각 기술은 감광성의 유기막에 UV등의 빛을 조사하여 소정의 패턴을 형성하는 공정을 포함하는데, 상기 감광성을 유기막으로 리진(resin)성분을 포함하는 포토레지스트를 주로 사용한다. Photolithography includes a process of forming a predetermined pattern by irradiating a photosensitive organic film with light such as UV. The photoresist mainly uses a photoresist including a resin component as the organic film.
상기 사진식각 기술을 좀더 살펴보면, 금속박막이 도포된 기판상에 감광성의 포토레지스트를 코팅하는 단계, 상기 포토레지스트에 소정의 패턴을 포함하는 마스크를 적용하여 노광하는 단계, 상기 노광된 포토레지스트를 현상하는 단계 및 현상된 포토레지스트를 가열하여 경화하는 단계로 크게 구분될 수 있다.Looking at the photolithography technique, coating a photosensitive photoresist on a substrate coated with a metal thin film, exposing the photoresist by applying a mask including a predetermined pattern, developing the exposed photoresist And the step of curing the developed photoresist by heating.
그 중 상기 포토레지스트 코팅공정은 스핀코팅방법에 의해 주로 형성된다. 스핀코팅방법은 스핀너(spinner)에 안착된 기판상에 포토레지스트를 적하하는 단계; 상기 적하된 포토레지스트를 상기 스피너의 회전운동에 의해 상기 기판상에 얇게 코팅하는 단계, 상기 기판상에 코딩된 포토레지스트를 진공의 챔버내에서 포토레지스트내의 용매의 증기압을 이용하여 건조시키는 단계, 상기 기판의 가장자리에 잔존하는 여분의 포토레지스트를 제거하는 단계, 상기 포토레지스트를 고온의 플레이트(plate)상에 가열하는 단계 및 가열된 포토레지스트를 냉각하는 단계로 구성된다. The photoresist coating process is mainly formed by the spin coating method. The spin coating method includes dropping a photoresist on a substrate seated on a spinner; Coating the loaded photoresist thinly on the substrate by a rotational movement of the spinner, drying the photoresist coded on the substrate using a vapor pressure of a solvent in the photoresist in a vacuum chamber, the Removing excess photoresist remaining at the edge of the substrate; heating the photoresist on a hot plate; and cooling the heated photoresist.
특히 상기 스핀코팅 공정중 포토레지스트를 스피너상에 코팅하는 단계 및 진공의 챔버내에서 코팅된 포토레지스트를 건조하는 진공 건조(vaccum dry)단계는 스핀코팅공정 시간의 대부분을 차지하는 병목 구간이다. In particular, the coating of the photoresist on the spinner during the spin coating process and the vacuum drying step of drying the coated photoresist in the vacuum chamber are bottleneck sections that occupy most of the spin coating process time.
스핀코팅공정에서 포토레지스트 코팅공정과 진공 건조공정이 포토레지스트 도포공정의 병목이 되는 이유를 살펴본다.In the spin coating process, the photoresist coating process and the vacuum drying process are the bottlenecks of the photoresist coating process.
통상 포토레지스트의 조성은 고형물과 상기 고형물을 용해시키고 있는 용매(solvent)로 구분될 수 있고, 상기 고형물은 다시 광개시제(photo initiator)와, 각종첨가물과 리진(resin)으로 구분될 수 있다. 통상 상기 용매가 전체 포토레 지스트의 중량의 80~90%를 차지하고 나머지가 고형물이다. 그러므로 포토레지스트는 소정의 점도를 가지는 유체로서 스핀너가 회전할 때 발생하는 원심력에 의해 기판상에 코팅된다. 그러나 대부분의 중량이 유기성분의 용매가 차지하므로 스핀코팅 공정은 포토레지스트의 점도를 적절히 조절할 수가 없어 포토레지스트 코팅공정 지연의 주원인이 된다. 또한 상기 진공건조 공정은 진공의 챔버내에서 유기 용매의 증기압을 이용하여 용매를 증발시킴으로써 고형물만 남기고자 하는 것으로, 앞에서 기술한 바와 같이, 액상의 용매가 포토레지스트의 대부분을 차지하는 이유로 진공 건조공정은 포토레지스트 코팅공정 지연의 주 원인이 된다.In general, the composition of the photoresist may be classified into a solid and a solvent in which the solid is dissolved. The solid may be further divided into a photo initiator, various additives, and a resin. Usually the solvent accounts for 80-90% of the total photoresist weight and the remainder is solid. Therefore, the photoresist is a fluid having a predetermined viscosity and coated on the substrate by centrifugal force generated when the spinner rotates. However, since most of the weight is occupied by the organic solvent, the spin coating process cannot adjust the viscosity of the photoresist appropriately, which is a major cause of delay in the photoresist coating process. In addition, the vacuum drying process is intended to leave only the solids by evaporating the solvent using the vapor pressure of the organic solvent in the chamber of the vacuum. As described above, the vacuum drying process is a reason that the liquid solvent occupies most of the photoresist. This is a major cause of delay in the photoresist coating process.
그러므로 본 발명은 포토레지스트를 기판상에 코팅하는 포토레지스트 코팅공정의 시간을 줄이는 것을 목적으로 한다. 특히, 포토레지스트 코팅공정 지연의 주요 요인이 되는 포토레지스트 스핀 코팅공정 및 포토레지스트 진공 건조공정의 공정시간을 줄이는 것을 그 목적으로 한다.Therefore, an object of the present invention is to reduce the time of the photoresist coating process for coating the photoresist on the substrate. In particular, the object of the present invention is to reduce the process time of the photoresist spin coating process and the photoresist vacuum drying process, which are major factors of the photoresist coating process delay.
본 발명은 포토레지스트를 이용하여 기판상에 박막 패턴을 형성함에 있어서, 상기 포토레지스트의 고점도로 인하여 포토레지스트 패턴 형성공정에 지연이 발생하는 것을 해결하는 것이다. 상기 목적을 이루기 위하여 본 발명의 포토레지스트는 10cps이하의 저점도 포토레지스트를 제공한다. 또한 상기 포토레시스트를 이용하는 패턴을 형성하는 방법은 기판상에 10cps이하의 점도를 가지는 포토레지스트를 적하하는 단계; 상기 포토레지스트가 적하된 기판을 회전운동에 의해 상기 기판상에 코 팅하는 단계; 상기 포토레지스트를 건조시키는 단계; 상기 건조된 포토레지스트에 노광하는 단계; 상기 노광된 포토레지스트를 현상하는 단계 및 현상된 상기 포토레지스트 패턴을 이용하여 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is to solve the delay in the photoresist pattern forming process due to the high viscosity of the photoresist in forming a thin film pattern on the substrate using a photoresist. In order to achieve the above object, the photoresist of the present invention provides a low viscosity photoresist of 10 cps or less. In addition, the method of forming a pattern using the photoresist comprises the steps of dropping a photoresist having a viscosity of less than 10cps on the substrate; Coating the substrate on which the photoresist is loaded onto the substrate by a rotational motion; Drying the photoresist; Exposing to the dried photoresist; And developing the exposed photoresist and etching the developed photoresist pattern.
포토레지스트는 UV선등에 의해 감광되는 유기막 성분을 포함하는 데, 상기 포토레지스트는 고형물과 상기 고형물을 용해시키는 유기용매를 포함하여 구성된다.The photoresist includes an organic film component that is exposed by UV rays or the like, and the photoresist includes a solid and an organic solvent for dissolving the solid.
상기 고형물로는 알라리 가용성 노볼락 수지, 감광성 성분의 퀴논디아지드계 화합물등이 사용되며 상기 유기용매로는 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 아세테이트(Ethyleneglycol monoethylether acetate,EGMEA) 또는 에틸락테이트(Ethyllactate), 프로필렌 글리콜 모노메틸에테르 아세테이트(propylene glycol monoethlyether acetate,PGMEA)등이 사용된다.As the solid, an allylic soluble novolac resin, a quinonediazide compound of a photosensitive component, etc. may be used, and the organic solvent may be ethylene glycol monoethyl ether acetate (EGMEA) or ethyl lactate (Ethyllactate), propylene. Propylene glycol monoethlyether acetate (PGMEA) is used.
즉, 포토레지스트는 유기용매에 고형물이 용해되어 있는 점성을 가진 물질로서, 스핀 코팅시 스핀너의 회전운동과 상기 포토레지스트의 점성의 상호작용으로 기판상에 일정한 두께의 포토레지스트를 도포하게 된다.That is, the photoresist is a viscous material in which solids are dissolved in an organic solvent, and a photoresist having a predetermined thickness is coated on a substrate by the spinner's rotational motion and the viscous interaction of the photoresist during spin coating.
그러므로 상기 포토레지스트의 점도와 스피너의 회전속도는 기판상에 얼마의 두께로 포토레지스트를 도포할 것인지를 결정하는 중요한 요인이다.Therefore, the viscosity of the photoresist and the rotational speed of the spinner are important factors in determining the thickness of the photoresist on the substrate.
기판상에 소정의 두께로 포토레지스트를 도포함에 있어서 스핀너의 회전속도를 조절하는 것을 매우 용이하므로 포토레지스트의 점도를 조절하는 것이 도포되는 포토레지스트 막 두께를 결정하는 중요 요인이 된다.It is very easy to control the rotational speed of the spinner in applying the photoresist to a predetermined thickness on the substrate, so controlling the viscosity of the photoresist is an important factor in determining the thickness of the applied photoresist film.
한편, 포토레지스트를 두껍게 도포할 경우, 포토레지스트는 대부분 유기용매 를 포함하므로 상기 포토레지스를 건조시키는 데 상당한 시간이 걸린다.On the other hand, when the photoresist is thickly applied, since the photoresist mostly contains an organic solvent, it takes a considerable time to dry the photoresist.
또한 포토레지스트의 점도가 클 경우, 포토레지스트는 회전운동에 의해 기판상에 코팅되는 데 상당한 시간이 소요된다.In addition, when the viscosity of the photoresist is large, it takes considerable time for the photoresist to be coated on the substrate by the rotational motion.
그러므로 포토레지스트 패턴 형성공정에 고점도의 포토레지스트를 도포하는 공정 및 도포된 포토레지스트를 건조시키는 공정이 포토레지스트 패턴 형성공정 시간을 결정하는 주요 인자가 된다.Therefore, a process of applying a high-viscosity photoresist to the photoresist pattern forming process and a process of drying the applied photoresist become a major factor in determining the photoresist pattern forming process time.
상기 포토레지스트 패턴 형성 공정 시간을 줄이기 위해 본 발명은 저점도의 포토레지스트를 사용하는 것을 특징으로 한다.In order to reduce the process time for forming the photoresist pattern, the present invention is characterized by using a low viscosity photoresist.
포토레지스트의 점도가 낮아지면 포토레지스트가 스핀너에 의해 기판상에 용이하게 도포될 뿐 아니라, 건조공정에서 쉽게 건조되는 장점이 있다.When the viscosity of the photoresist is lowered, the photoresist is not only easily applied onto the substrate by the spinner, but also has an advantage of being easily dried in the drying process.
본 발명은 저점도의 포토레지스트를 기판상에 도포하되 최적의 조건을 찾고자 한다.The present invention seeks to find the optimum conditions while applying a low viscosity photoresist on a substrate.
본 발명의 일 실시 예에서 포토레지스트의 점도는 10cps이하의 점도를 가진 포토레지스트를 사용한다. 특히 7~8cps의 점도의 포토레지스트를 사용하는 것을 특징으로 한다.In an embodiment of the present invention, the photoresist uses a photoresist having a viscosity of 10 cps or less. In particular, it is characterized by using a photoresist having a viscosity of 7 ~ 8cps.
상기 점도의 포토레지스트를 형성하기 위해 본 발명의 포토레지스트는 고형물과 유기용매의 중량비율이 19~22:78~82% 사이에서 결정하는 것을 특징으로 한다.In order to form the photoresist of the viscosity, the photoresist of the present invention is characterized in that the weight ratio between the solid and the organic solvent is determined between 19-22: 78-82%.
또한 상기 점도의 포토레지스트를 사용하므로써 기판상에 도포되는 포토레지스트는 14500~15500Å의 두께인 것을 특징으로 한다.In addition, the photoresist applied on the substrate by using the photoresist of the viscosity is characterized in that the thickness of 14500 ~ 15500Å.
종래의 포토리소그래피 공정등에 사용되는 포토레지스트의 점도는 10cps이상 이었다. 점도가 높을 수록 스핀코팅공정에 의해 기판상에 포토레지스트가 도포되기가 어렵다. 그러므로 기판상에 포토레지스트가 두껍게 도포되고 도포되는 시간이 길어지며, 도포된 포토레지스트의 건조공정이 길어진다.The viscosity of the photoresist used in the conventional photolithography process or the like was 10 cps or more. The higher the viscosity, the more difficult the photoresist is applied on the substrate by the spin coating process. Therefore, the photoresist is thickly applied on the substrate and the application time is long, and the drying process of the applied photoresist is long.
점도가 10cps인 종래의 포토레지스트를 사용할 경우, 스핀코팅시간이 23.4초의 시간이 걸리는데 7~8cps의 점도를 가진 포토레지스트를 사용하는 본 발명의 스핀코팅시간은 21.8.초로 1.6초가 단축된다.When using a conventional photoresist having a viscosity of 10 cps, the spin coating time takes 23.4 seconds and the spin coating time of the present invention using a photoresist having a viscosity of 7 to 8 cps is shortened to 21.8. Seconds to 1.6 seconds.
또한, 상기 포토레지스트를 진공의 챔버내에서 건조하는 데 걸리는 시간은 종래의 경우 36.0초인데 반해 본 발명은 34.5.초로 1.5초 단축된다.In addition, the time taken to dry the photoresist in a vacuum chamber is 36.0 seconds in the conventional case, while the present invention is shortened to 34.5 seconds by 1.5 seconds.
또한 본 발명은 포토레지스트의 점도를 낮춤으로써 기판상에 형성되는 두께는 18000Å에서 14500~15500Å으로 낮아진다. In addition, in the present invention, the thickness formed on the substrate by lowering the viscosity of the photoresist is lowered from 18000 Pa to 14500 to 15500 Pa.
다음 도표는 액정표시패널의 컬러필터 기판의 블랙매트릭스 형성용 포토레지스트를 대상으로 한 실험 결과이다. 종래 10cps의 점도의 포토레지스트와 본 발명의 7.5cps의 점도의 포토레지스트를 비교한 것이다.The following table shows the experimental results of the photoresist for forming the black matrix of the color filter substrate of the liquid crystal display panel. The photoresist having a viscosity of 10 cps and the photoresist having a viscosity of 7.5 cps according to the present invention are compared.
상기 실험 결과와 같이, 저점도의 포토레지스트를 사용함으로써 포토레지스트의 코팅시간과 그 건조시간을 줄일 수 있다.As a result of the above experiment, by using a low viscosity photoresist coating time and drying time of the photoresist can be reduced.
또한 상기 저점도의 포토레지스트를 사용하여 포토리소그래피 공정을 진행하면 포토레시스트의 스트립 공정후, 고형물의 잔사가 남지않는 장점이 있다. 즉, 종래의 고점도의 포토레지스트를 사용할 경우, 포토레지스트 스트립 공정후, 고형물의 잔사가 패턴닝된 박막상에 남는 문제가 있었는데, 본 발명의 포토레지스트의 경우, 잔사가 남지 았아 양호한 표면을 가지는 박막패턴을 형성할 수 있다.In addition, when the photolithography process is performed using the low-viscosity photoresist, after the stripping process of the photoresist, there is an advantage that no residue of solids remains. That is, in the case of using a conventional high viscosity photoresist, after the photoresist strip process, there was a problem that the residue of the solid remains on the patterned thin film. In the photoresist of the present invention, the residue remained, and thus the thin film having a good surface. Patterns can be formed.
도 1은 저점도 포토레지스트를 사용한 경우(1a)와 종래의 고점도 포토레지스트를 사용한 경우(1b)의 금속의 블랙매트릭스의 표면 전자현미경 사진이다.FIG. 1 is a surface electron micrograph of a black matrix of a metal when a low viscosity photoresist is used (1a) and a conventional high viscosity photoresist (1b).
도 1에서 확인되는 바와 같이, 고점도 포토레지스트를 사용한 종래의 경우에는 유리기판상에 포토레지스트 잔사(p)가 남는데 반해, 본 발명의 포토레지스트에는 잔사가 없다.As shown in Fig. 1, in the conventional case using a high viscosity photoresist, the photoresist residue p remains on the glass substrate, whereas the photoresist of the present invention has no residue.
이하 도 2를 참조하여 본 발명의 저점도 포토레지스트를 이용하여 박막 패턴을 형성하는 공정을 살펴본다.Hereinafter, a process of forming a thin film pattern using the low viscosity photoresist of the present invention will be described with reference to FIG. 2.
포토레지스트를 사용하여 박막을 형성하는 공정은 반도체 제조공정 및 반도체소자로서 박막트랜지스트를 스위칭 소자로 채용하는 TFT액정표시소자 제조공정에서 사용이 잦다. 예를 들어, TFT액정표시소자 제조공정에서 게이트라인, 데이트라인 및 화소전극등을 형성하는데 있어, 포토레지스트를 사용하는 포토리소그래피공정을 사용한다.The process of forming a thin film using a photoresist is frequently used in a semiconductor manufacturing process and a TFT liquid crystal display device manufacturing process employing a thin film transistor as a switching element as a semiconductor device. For example, in forming a TFT line, a data line, a pixel electrode, and the like in a TFT liquid crystal display device manufacturing process, a photolithography process using a photoresist is used.
또한, 컬러필터 기판 형성공정에서 금속박막으로 구성되는 블랙매트릭스를 형성함에 있어서도 포토레지스트를 사용한다.In addition, a photoresist is also used in forming the black matrix which consists of a metal thin film in a color filter substrate formation process.
그 일 례로 금속박막을 사용하는 블랙매트릭스 형성 공정에 대해 살펴본다.As an example, a black matrix forming process using a metal thin film will be described.
금속의 블랙매트릭스는 통상 불투명의 금속인 크롬(Cr)을 사용하는 데, 크롬의 금속을 기판상에 스퍼터링 방법에 의해 형성한다. The black matrix of metal uses chromium (Cr), which is usually an opaque metal, which forms a metal of chromium on a substrate by a sputtering method.
다음, 상기 크롬층이 형성된 기판상에 점도 10cps이하의 포토레지스트 특히, 7~8cps의 점도를 가지는 포토레지스트를 적하한다.Next, a photoresist having a viscosity of 10 cps or less, in particular a photoresist having a viscosity of 7 to 8 cps, is dropped on the substrate on which the chromium layer is formed.
도 2a에 도시된 바와 같이, 크롬층이 형성된 기판(201)이 스핀너(200)로 로봇암(미도시)에 의해 이송되어 오면, 스핀너의 상단에 설치된 포토레지스트 적하장치에 의해 일정량의 포토레지스트(202)를 기판(201)상에 적하한다.As shown in FIG. 2A, when the
이어서, 840RPM의 회전속도로 회전하면서 포토레지스트(202)를 기판(201)상에 도포한다. 상기 포토레지스트(202)가 도포되는 동안, 대부분 액상의 용매는 기판밖으로 분산하고 일정량의 포토레지스트(202)가 기판(201)상에 남는다. 상기 기판(201)상에 도포되는 포토레지스트의 두께는 14500~15500Å사이에서 결정된다. 이때 걸리는 시간은 약 21.8초이다.Next, the
포토레지스트가 도포된 다음, 상기 포토레지스트가 도포된 기판은 로봇암에 의해 진공의 챔버(미도시)내로 이송된다. After the photoresist is applied, the photoresist-coated substrate is transferred into a vacuum chamber (not shown) by the robot arm.
진공의 챔버는 상기 기판상에 도포된 포토레지스트의 용매를 증발시키기 위한 것으로 진공속에서 유기 용매의 증기압을 이용하여 건조시킨다.The vacuum chamber is for evaporating the solvent of the photoresist applied on the substrate and dried using the vapor pressure of the organic solvent in a vacuum.
본 발명은 종래에 비해 기판상에 더 얇은 포토레지스트가 도포되었기 때문에, 진공의 건조공정에서 더 짧은 시간내에 건조가 이루어 진다.In the present invention, since a thinner photoresist is applied onto the substrate as compared with the prior art, drying occurs in a shorter time in a vacuum drying process.
도포되는 포토레지스트의 두께가 15500Å일 때, 진공건조시간은 34.5초 정도 소요된다. 도 2b는 진공의 챔버내에서 진공건조 전, 후의 포토레지스트의 모습을 도시한 것이다. 도 2b에 도시 된 바와 같이, 진공건조에 의해 포토레지스트는 소정의 두께로 부피가 감소한다. When the thickness of the photoresist applied is 15500 kPa, the vacuum drying time takes about 34.5 seconds. Figure 2b shows the state of the photoresist before and after vacuum drying in a vacuum chamber. As shown in FIG. 2B, the photoresist is reduced in volume to a predetermined thickness by vacuum drying.
포토레지스트의 진공건조 공정에 이어, 기판은 고온의 플레이트(plate)에서 한번더 건조된 후(소위 소프트 베이크), 최종 냉각되어 노광공정으로 이송된다.Following the vacuum drying process of the photoresist, the substrate is dried once more on a hot plate (so-called soft bake), then finally cooled and transferred to the exposure process.
노광기로 이송된 포토레지스트는 소정을 패턴이 형성된 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트 상에 노광을 실시한다.The photoresist transferred to the exposure machine is exposed to the photoresist using a mask having a predetermined pattern formed thereon.
포토레지스트는 통상 노광영역이 현상공정에서 제거되는 포지티브 형과 노광영역이 현상때 남는 네거티브 형으로 나뉘어 지는데, 미세패턴을 형성하는 데, 통상 포지티브형 포토레지스트를 사용한다.The photoresist is generally divided into a positive type in which the exposure area is removed in the developing process and a negative type in which the exposure area is left during development. A positive photoresist is usually used to form a fine pattern.
노광 공정에 이어, 노광된 포토레지스트는 현상된다. 현상공정은 현상액 내에 노광된 포토레지스트를 침잠시킴으로써 포토레지스트와 현상액이 반응케 하여 소정의 패턴을 형성하는 것이다.Following the exposure process, the exposed photoresist is developed. The developing step is to submerge the photoresist exposed in the developer to cause the photoresist and the developer to react to form a predetermined pattern.
현상된 포토레지스트는 아직 식각에 사용할 만한 경도를 가진 유기막이 아니므로 최종적으로 경화를 위한 베이킹 공정이 필요하다. 그러므로 현상공정이 끝난 포토레지스트 패턴을 하드 베이킹하여 경화시킨다.The developed photoresist is not yet an organic film having a hardness that can be used for etching, so a baking process for curing is required. Therefore, the photoresist pattern after development is hard-baked and hardened.
이어서, 경화된 포토레지스트 패턴을 식각 마스크로 적용하여 기판상에 형성된 크롬층을 패턴닝한다.The cured photoresist pattern is then applied as an etch mask to pattern the chromium layer formed on the substrate.
크롬층의 패턴닝 후, 상기 포토레지스트 패턴을 완전히 제거하는 스트립 공정을 진행한다. 상기 스트립 공정은 스트립액이 저장된 욕조에 기판을 침잠시키거나 스트립 액을 기판상에 분사시켜 상기 포토레지스트 패턴을 제거한다.After patterning the chromium layer, a strip process is performed to completely remove the photoresist pattern. The strip process submerges the substrate in a bath in which the strip liquid is stored or sprays the strip liquid onto the substrate to remove the photoresist pattern.
상기 공정 결과, 기판상에 형성된 크롬층은 소정 패턴의 블랙매트릭스가 된다.As a result of the above process, the chromium layer formed on the substrate becomes a black matrix of a predetermined pattern.
본 발명은 저점도의 포토레지스트를 적용하여 포토리소그래피 공정을 진행함로써 포토레지스트 패턴이 형성되는 시간을 줄일 수 있다. 특히, 10cps이하의 저점도 포토레지스트를 기판상에 도포함으로써 포토레지스트 도포공정 및 도포된 포토레지스트의 진공건조시간을 줄임으로써 포토레지스트 패턴 형성 공정의 병목구간의 시간을 줄여 포토레지스트 패턴 형성공정 시간을 줄이는 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, a photoresist pattern may be reduced by applying a low-viscosity photoresist to reduce the time for forming a photoresist pattern. In particular, by applying a low-viscosity photoresist of 10 cps or less on the substrate, the photoresist coating process and the vacuum drying time of the applied photoresist are reduced, thereby reducing the bottleneck period of the photoresist pattern forming process, thereby reducing the photoresist pattern forming process time. The effect can be reduced.
또한, 상기 포토레지스트 패턴 형성시간을 줄임으로써 전체 액정표시장치 제조 능력을 향상시킬 수 있다. 또한 저점도 포토레지스트를 사용하므로써 포토레지스트 스트립 공정후 포토레지스트의 잔사가 남지않아 양호한 패터닝이 가능하다.In addition, it is possible to improve the overall manufacturing capability of the liquid crystal display by reducing the photoresist pattern formation time. In addition, by using a low viscosity photoresist, good patterning is possible because no residue of the photoresist remains after the photoresist strip process.
또한, 사용되는 포토레지스트 양이 감소하여 비용을 줄이며, 생산량을 향상시킬 수 있다.In addition, the amount of photoresist used can be reduced to reduce costs and improve yield.
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