CN101236356B - 光致抗蚀剂组合物、图案化薄膜的方法和制备液晶显示器面板的方法 - Google Patents

光致抗蚀剂组合物、图案化薄膜的方法和制备液晶显示器面板的方法 Download PDF

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Abstract

能够形成高清晰度图案的无需额外的加热处理的光致抗蚀剂组合物，其包含包括至少一种式1单元的10-70重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂、包括至少一种式2单元的5-50重量份的溶解抑制剂和10-90重量份的溶剂，其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂，和其中式1和式2具有以下结构：[式1]
Figure D07106730220070208A000011
其中R为甲基，[式2]
Figure D07106730220070208A000012
其中R1、R2和R3相同或不同，并为氢或叔丁基乙烯醚保护基。

Description

光致抗蚀剂组合物、图案化薄膜的方法和制备液晶显示器面板的方法
本申请要求2006年2月14日提交的韩国专利申请No.2006-0013925的优先权，并根据35U.S.C.§119下要求其产生的所有权益，该申请的全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及光致抗蚀剂组合物和使用它的薄膜图案化方法，更具体地，涉及无需额外加热处理的能够形成高清晰度图案的光致抗蚀剂组合物、使用该组合物的薄膜图案化方法，和使用该组合物的液晶显示器面板制备方法。
背景技术
近年来，已研发出能够解决阴极射线管的缺点，即能够减小其厚度和体积的多种平板显示装置。所述平板显示装置包括液晶显示器(LCD)、等离子显示器、场致发射显示器和电致发光显示器。
通过多种掩模处理形成所述平板显示装置。一种掩膜处理包括多个处理，如薄膜沉积(或涂敷)处理、清洁处理、光刻处理、刻蚀处理、光刻汽提处理、检测处理等。
用于光刻处理的光致抗蚀剂使用用于远紫外线的化学增强光致抗蚀剂以提高感光性和清晰度，使其适应具有倾向于大尺寸、高清晰度和高孔径比的LCD装置。如图1中所图示，通过在基底上沉积化学增强光致抗蚀剂、软烘焙(soft-baking)所述化学增强光致抗蚀剂，并除去所述化学增强光致抗蚀剂中包含的溶剂而形成该化学增强光致抗蚀剂。然后，如果曝光所述化学增强光致抗蚀剂，则从该化学增强光致抗蚀剂中包含的光-酸产生剂中产生酸组分。产生的酸组分通过链式反应分解出与该化学增强光致抗蚀剂中包含的聚合物树脂的骨架所结合的保护基，从而改变了所述光致抗蚀剂的溶解度。为了活化和扩散在曝光处理期间产生的所述酸组分，将所述曝光光致抗蚀剂在设定温度下进行加热。加热后使用显影剂将所述光致抗蚀剂进行显影。
如上所述，由于为了活化扩散在曝光处理期间产生的酸组分，所述典型化学增强光致抗蚀剂需要额外的加热处理，因此处理时间增加，并需要改变装置和设备。
发明内容
因此，本发明的一个目的是提供能够形成高清晰度图案而无需额外的加热处理的光致抗蚀剂组合物、使用它的薄膜图案化方法和使用它的LCD面板制备方法。
根据本发明的方面，提供了用于显示装置的光致抗蚀剂组合物，其包含包括至少一种式1单元的10-70重量份的碱-可溶苯酚类聚合物；0.5-10重量份的光-酸产生剂；包括至少一种式2单元的5-50重量份的溶解抑制剂；和10-90重量份的溶剂，其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂，且其中式1和式2具有以下结构：
[式1]
Figure G07106730220070208D000021
其中R为甲基，
[式2]
Figure G07106730220070208D000022
其中R1、R2和R3相同或不同，并为氢或叔丁基乙烯醚保护基。
所述碱-可溶苯酚类聚合物是包括羟基的粘合剂树脂，并选自：由醛与取代苯酚如邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚、2，4-二甲苯酚、2，5-二甲苯酚、3，4-二甲苯酚、3，5-二甲苯酚，或包含上述至少一种的混合物缩合而形成的碱-可溶酚醛清漆聚合物；聚(乙烯基苯酚)，包括聚(对-羟基-苯乙烯)、聚(对-羟基-α甲基苯乙烯)，包含对-羟基-苯乙烯、对-羟基-α甲基苯乙烯或乙酰氧基苯乙烯中至少一种的共聚物；丙烯酸类/甲基丙烯酸类共聚物；羟基苯烷基羰基聚合物；酚醛清漆/聚(乙烯基苯酚)共聚物，或包含至少一种前述碱-可溶苯酚类聚合物的组合。所述光-酸产生剂选自重氮盐、包括碘鎓盐和锍盐的鎓盐、重氮磺酰基化合物、磺酰基氧酰亚胺、硝基苄基磺酸酯、三嗪、噁唑、噁二唑、噻唑、苯酚磺酸酯、双-磺酰基甲烷、双-磺酰基重氮甲烷、三苯基锍三(三氟甲基磺酰基)甲基化物、二苯基碘鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺或包含至少一种上述光-酸产生剂的混合物。
通过将三羟基二苯甲酮和叔丁基乙烯醚溶解在丙酮中并在碱存在下于室温下进行反应而得到所述溶解抑制剂，其中以每摩尔碱计算，叔丁基乙烯醚向叔丁基乙烯醚保护基的转化率为60-95％。
所述光致抗蚀剂组合物还包含基于总共100重量份碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂为1-9.99重量份的用来抑制掏蚀(undercut)现象的碱性添加剂(即，担当碱的添加剂)。
所述碱性添加剂是胺、氢氧化铵、感光碱、氢氧化四丁铵、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氢氧化三甲基锍或氢氧化三苯基锍。
根据本发明的另一方面，提供了薄膜图案化的方法，包括在基底上形成薄膜，在所述薄膜上形成包含光致抗蚀剂的光致抗蚀剂层，所述光致抗蚀剂包括10-70重量份的并包括至少一种式1单元的碱-可溶苯酚类聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂、5-50重量份的并包括至少一种式2单元的溶解抑制剂，和10-90重量份的溶剂，其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂；并通过曝光和显影处理图案化所述光致抗蚀剂而形成光致抗蚀剂图案；和通过使用所述光致抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻所述薄膜。
根据本发明的又一方面，提供了制备LCD面板的方法，包括形成薄膜晶体管基底，该基底包括在下部基底上用来连接栅极线(gate line)和数据线而形成的薄膜晶体管、用于保护所述薄膜晶体管的钝化层和在所述钝化层上连接所述薄膜晶体管的像素电极；和形成滤色器基底，该基底包括用来将在朝向所述下部基底的上部基底上的像素区与其中配置的液晶相隔离的黑色基质，在所述像素区中形成的滤色器和用来与所述像素电极形成电场的共用电极(common electrode)；其中通过使用光致抗蚀剂的图案化处理形成所述薄膜晶体管、钝化层、像素电极、黑色基质、滤色器和共用电极中的至少一个，所述光致抗蚀剂包括包含至少一种式1单元的10-70重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂、5-50重量份的包括至少一种式2单元的溶解抑制剂，和10-90重量份的溶剂，其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂。
附图说明
当结合附图时，从下面的详细描述中，本发明的上述及其他目的、特征和优点将变得更为明显，其中：
图1是描述常规光刻处理的示图；
图2是通过使用根据本发明示例性实施方式的光致抗蚀剂的薄膜图案化处理而形成的LCD面板透视图；
图3是制备图2所述LCD面板的流程图；和
图4是详细描述图3所示的图案化处理的示图。
具体实施方式
现在参考附图将详细描述本发明的示例性实施方式。
如这里所使用的，在下面的公开中应该理解，除非上下文另有说明，单数形式“一个”和“所述”也包括复数形式。可以进一步理解术语“包括”、“包含”和“含有”当用于本说明书中时，表示存在所述的状态特征、数值(integers)、步骤、操作、元件、组分、基团和上述组合，但并不排除存在和/或添加其他特征、数值、步骤、操作、元件、组分、基团和上述组合中的一种或多种。如这里所使用的，关于电导性元件的术语“连接”是指直接或通过中间元件的电连接和物理连接。当使用与任意两个元件(其中至少一个元件是非电导性的)的组合有关的“连接”时，所述元件是直接或通过中间元件物理连接的。如这里所使用的，术语“组合”包括共混物、混合物、合金、反应产物等。
除非另有定义，这里所使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同意义。除非这里明确定义，可以进一步理解这些术语，例如在通用字典中定义的那些术语应被解释为具有与相关领域背景中相同的意义，且不能将其解释为理想化的或过于正式的意义。
根据本发明的正-型光致抗蚀剂组合物包括10-70重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂、5-50重量份的溶解抑制剂和10-90重量份的光致抗蚀剂溶剂，其中上述组分的量基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂。
所述碱-可溶苯酚类聚合物是包括羟基的碱-可溶苯酚类聚合物粘合剂树脂，因此其可溶于碱性溶液如碱性显影剂水溶液中而不溶于中性或酸性pH的水中。所述碱-可溶苯酚类聚合物是碱-可溶酚醛清漆聚合物、碱-可溶乙烯基苯酚聚合物或包含至少一种上述碱-可溶苯酚类聚合物的组合。所述碱-可溶酚醛清漆聚合物包括至少一种式1的单元：
[式1]
Figure G07106730220070208D000051
所述碱-可溶苯酚类聚合物是羟基-取代的粘合剂树脂。所述碱-可溶苯酚类聚合物可为由醛如甲醛与取代苯酚进行缩合而形成的碱-可溶酚醛清漆树脂，其中所得酚醛清漆在碱性显像剂中具有高耐热性和高显影能力。示例性取代苯酚可包括邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚、2，4-二甲酚、2，5-二甲酚、3，4-二甲酚、3，5-二甲酚或包含至少一种上述取代苯酚的混合物。或者，代替或除所述碱-可溶酚醛清漆聚合物外，也可使用具有碱性显影能力的聚(乙烯基苯酚)聚合物，例如，如聚(对-羟基-苯乙烯)；聚(对-羟基-α甲基苯乙烯)；包含对-羟基-苯乙烯、对-羟基-α甲基苯乙烯和乙酰氧基苯乙烯中至少一种的共聚物；丙烯酸类/甲基丙烯酸类共聚物、羟基苯烷基羰基聚合物或酚醛清漆/聚(乙烯基苯酚)共聚物。也可使用包含至少一种上述碱-可溶苯酚类聚合物的组合。
所述光-酸产生剂通过曝光处理而形成了酸，其中为了促进所述溶解抑制剂的保护基的脱保护反应，对所述光-酸产生剂进行了电离辐射(典型地如X-射线、电子束、极限UV辐射等)或非电离辐射(典型地如紫外线辐射)。所述光-酸产生剂是重氮盐、包括碘鎓盐和锍盐的鎓盐、重氮磺酰基化合物、磺酰基氧酰亚胺、硝基苄基磺酸酯等。所述鎓盐包括二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸酯、二苯基碘鎓九氟丁烷磺酸酯、三苯基锍三氟甲烷磺酸酯等。此外，三嗪、噁唑、噁二唑、噻唑等也可用作所述光-酸产生剂。
另外，苯酚磺酸酯、双-磺酰基甲烷、双-磺酰基重氮甲烷、三苯基锍三(三氟甲基磺酰基)甲基化物、二苯基碘鎓双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺或其同系物可用作所述光-酸产生剂。这些化合物可单独使用或作为其混合物使用。
所述溶解抑制剂是具有被碱-稳定的、酸-可脱保护的保护基团所保护的羟基的羟基-取代芳烃。当位于覆盖了曝光处理期间使用的掩模的非-曝光部分的区域时，所述溶解抑制剂抑制了碱性溶液中的非-曝光区域的溶解。合适溶解抑制剂是其中存在叔丁基乙烯醚保护基的二苯甲酮类化合物。该溶解抑制剂是包含至少一种式2单元的非碱溶性化合物。在式2中，R1、R2和R3相同或不同并为氢或叔丁基乙烯醚保护基。
[式2]
Figure G07106730220070208D000061
当暴露在通过曝光处理而从所述光-酸产生剂中产生的酸中时，所述溶解抑制剂的保护基进行反应。特别地，位于在基底上作为层施用的光致抗蚀剂的曝光部分的区域内部和在所述曝光处理期间使用的所述溶解抑制剂进行脱保护，由于曝光处理而产生的酸的作用形成了所述保护基和二苯甲酮的副产物。所述脱保护化合物，例如如2，3，4-三羟基二苯甲酮，担当在所述曝光的光致抗蚀剂中的小分子溶解速率增大添加剂，其加快了曝光光致抗蚀剂的净溶解速度。
可通过叔丁基乙烯醚与2，3，4-三羟基二苯甲酮的反应而形成所述溶解抑制剂。例如，可将2，3，4-三羟基二苯甲酮和叔丁基乙烯醚溶解在丙酮中在碱存在下于室温下进行反应以形成酸-感光化合物，其中可得到所述叔丁基乙烯醚向叔丁基乙烯醚保护基的60-95％的转化率。特别地，叔丁基乙烯醚向叔丁基乙烯醚保护基的转化率为75-85％。如果所述转化率小于75％，则在随后的显影处理期间会存在残留膜，而如果所述转化率大于85％，则与基底的粘附会劣化。基于每摩尔碱计算叔丁基乙烯醚向叔丁基乙烯醚保护基的转化率。
所述光致抗蚀剂溶剂可为醇如甲醇和乙醇；醚如四氢呋喃；二醇醚如乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚；乙二醇烷基醚乙酸酯如甲基溶纤剂乙酸酯和乙基溶纤剂乙酸酯；二甘醇醚如二甘醇单甲醚、二甘醇单乙醚和二甘醇二甲醚；丙二醇单烷基醚如丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚和丙二醇丁醚；丙二醇烷基醚乙酸酯如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯和丙二醇丁醚乙酸酯；丙二醇烷基醚丙酸如丙二醇甲醚丙酸、丙二醇乙醚丙酸、丙二醇丙醚丙酸和丙二醇丁醚丙酸；芳烃如甲苯和二甲苯；酮如甲乙酮、环己酮和4-羟基4-甲基-2-戊酮；和酯如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙基2-羟基丙酸、甲基2-羟基-2-甲基丙酸、乙基2-羟基-2-甲基丙酸、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、甲基3-羟基丙酸、乙基3-羟基丙酸、丙基3-羟基丙酸、丁基3-羟基丙酸、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、甲基2-甲氧基丙酸、乙基2-甲氧基丙酸、丙基2-甲氧基丙酸、丁基2-甲氧基丙酸、甲基2-乙氧基丙酸、乙基2-乙氧基丙酸、丙基2-乙氧基丙酸、丁基2-乙氧基丙酸、甲基2-丁氧基丙酸、乙基2-丁氧基丙酸、丙基2-丁氧基丙酸、丁基2-丁氧基丙酸、甲基3-甲氧基丙酸、乙基3-甲氧基丙酸、丙基3-甲氧基丙酸、丁基3-甲氧基丙酸、甲基3-乙氧基丙酸、乙基3-乙氧基丙酸、丙基3-乙氧基丙酸、丁基3-乙氧基丙酸、甲基3-丙氧基丙酸、乙基3-丙氧基丙酸、丙基3-丙氧基丙酸、丁基3-丙氧基丙酸、甲基3-丁氧基丙酸、乙基3-丁氧基丙酸、丙基3-丁氧基丙酸和丁基3-丁氧基丙酸。可选自乙二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯和二甘醇中的一种，它对每个组分提供了优良的溶解性并对从中制备的膜提供了优良涂敷特性。
本发明的正-型光致抗蚀剂组合物可以额外包括少许重量份，如1-99.9重量份的表面活性剂、添加剂、光敏剂和碱性添加剂中的至少一种，所述光敏剂用于向不同的第二波长传递特定波长的能量，所述碱性添加剂用于抑制掏蚀现象，在该掏蚀现象中所形成图案的下部宽度窄于其上部宽度。当存在时，这些添加剂每一种的量是基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂。所述碱性添加剂包括胺、氢氧化铵或感光碱。作为实例，氢氧化四丁基铵、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氢氧化三甲基锍、氢氧化三苯基锍等可用作所述碱性添加剂。
如上所述，根据本发明的所述正-型光致抗蚀剂，所述保护基在碱性水溶液中与具有强亲水性的多羟基二苯甲酮结合在一起。如果所述保护基与多羟基二苯甲酮(其与如用于常规正-型光致抗蚀剂中的具有相同保护基的树脂相比是小分子)相结合，则在可脱保护的基团之间，光产生的酸的扩散距离变得短于在常规正-型光致抗蚀剂中已知的距离。此外，当所述保护基衍自于乙烯醚时，脱保护反应与用于一些常规正调色(positive tone)光致抗蚀剂中的使用酯类或碳酸盐类保护基的脱酯化反应相比，可以是更低能量的过程，因此更加容易。因此，在产生酸的曝光处理后，所述光致抗蚀剂无需进行额外的加热处理(即没有后曝光烘焙)而被脱保护和显影。
以下，通过下面实施例更详细地描述本发明。可以理解下面实施例仅用于理解本发明，且本发明的范围并不局限于此。
实施例1
加入100g重均分子量为8,000(重均分子量Mw/数均分子量Mn＝1.71)的间-甲酚/甲醛酚醛清漆树脂、3.0g作为鎓盐光-酸产生剂的二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、35g溶解抑制剂、1.0g作为胺添加剂的三辛基胺(TOA)和400g作为溶剂的丙二醇甲醚丙酸酯以制备正-型光致抗蚀剂。
实施例2
加入100g重均分子量为8,000(Mw/Mn＝1.71)的间-甲酚/甲醛酚醛清漆树脂、3.0g作为鎓盐光-酸产生剂的二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、25g溶解抑制剂、1.0g作为胺添加剂的三辛基胺(TOA)和400g作为溶剂的丙二醇甲醚丙酸酯以制备正-型光致抗蚀剂。
实施例3
加入100g重均分子量为12,000(Mw/Mn＝1.95)的间-甲酚/甲醛酚醛清漆树脂、3.0g作为鎓盐光-酸产生剂的二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、30g溶解抑制剂、1.0g作为胺添加剂的三辛基胺(TOA)和400g作为溶剂的丙二醇甲醚丙酸酯以制备正-型光致抗蚀剂。
实施例4
加入100g重均分子量为12,000(Mw/Mn＝1.95)的间-甲酚/甲醛酚醛清漆树脂、3.0g作为鎓盐光-酸产生剂的二苯基碘鎓三氟甲烷磺酸盐、25g溶解抑制剂、1.0g作为胺添加剂的三辛基胺(TOA)和400g作为溶剂的丙二醇甲醚丙酸酯以制备正-型光致抗蚀剂。
对比实施例1
加入100g重均分子量为8，000(Mw/Mn＝1.71)的间-甲酚/甲醛酚醛清漆树脂、25g作为光敏剂的2，3，4-三羟基二苯甲酮1，2-萘醌二叠氮基-5-磺酸酯和400g作为溶剂的丙二醇甲醚丙酸酯以制备正-型光致抗蚀剂。
对比实施例2
加入100g重均分子量为12,000(Mw/Mn＝1.95)的间-甲酚/甲醛酚醛清漆树脂、25g作为光敏剂的2，3，4-三羟基二苯甲酮1，2-萘醌二叠氮基-5-磺酸酯和400g作为溶剂的丙二醇甲醚丙酸酯以制备正-型光致抗蚀剂。
通过旋涂法将实施例1、实施例2、实施例3、对比实施例1和对比实施例2提供的光致抗蚀剂涂敷在硅片上。随后，将所述光致抗蚀剂进行软烘焙处理，除去它的溶剂。所述软烘焙处理在110℃的温度下进行60-90秒。将使用汞灯的从g、h、i-线宽波校准器(aligner)中发射出的强度为15mW/cm2的紫外线照射到所述除去溶剂的光致抗蚀剂上。将所述光致抗蚀剂浸入到包括2.38％氢氧化四甲铵(TMAH)水溶液的显影剂中达1分钟。然后除去所述光致抗蚀剂的不必要部分，由此形成了光致抗蚀剂图案。下一步，通过将所述光刻图案浸入到去离子水中1分钟进行清洁。
用实施例1-4和对比实施例1和2得到的结果如下：
表1
  感光度(mJ/cm2)   保留比(％)   清晰度(μm)
 实施例1   7.0   99   1.4
 实施例2   9.1   95   1.6
 实施例3   10.1   99   0.8
 实施例4   13.5   98   0.8
 对比实施例1   20.0   95   3.0
 对比实施例2   29.0   98   2.0
如表1中所示，与对比实施例1和2制备的光致抗蚀剂相比，实施例1-4制备的光致抗蚀剂具有7-10mJ/cm2的优异感光度。与对比实施例1和2制备的光致抗蚀剂相比，实施例1-4制备的所述光致抗蚀剂还具有0.8-1.4μm的优异清晰度。此外，实施例1-4制备的所述光致抗蚀剂在曝光和显影处理后的保留比(retention ratio)很高，并因此具有极少的潜像。分辨图像的线条和间距之比为1∶1。
图2图示了通过薄膜图案化法形成的LCD面板，该薄膜图案化法系借助使用光致抗蚀剂的光刻法掩模处理，随后进行刻蚀处理完成的。
参考图2，所述LCD面板包括滤色器基底10和薄膜晶体管(TFT)基底20，所述薄膜晶体管基底20通过配置在其与滤色器基底10之间的液晶24而结合到所述滤色器基底10上。
所述滤色器基底10包括在上部基底2上顺序形成的黑色基质4、滤色器6和共用电极8。在所述上部基底2上以基质形式(matrix format)形成所述黑色基质4。所述黑色基质4将上部基底2的区域划分成其中形成了滤色器6的多个间隔(cell)区域，并防止了相邻间隔之间的光干涉和外界光的反射。在被所述黑色基质4分离的间隔区域中形成所述滤色器6作为红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)分别发射R、G和B光。所述共用电极8是涂敷在滤色器6的整个表面上的透明导电层，并在驱动液晶24时供应变成参比电压的共用电压(common voltage)。
所述TFT基底20包括在被栅极线14和数据线16的交叉所界定的每个间隔区域中形成的TFT 18和像素电极22。响应来自栅极线12的栅极信号，TFT 18从数据线16对像素电极22供应数据信号。TFT 18包括连接到栅极线14上的栅极、连接到数据线16上的源极、连接到像素电极22上的漏极和在所述源极与漏极之间形成通道的半导体图案，并包括使用栅极绝缘层而覆盖所述栅极的活化层和欧姆接触层，所述栅极绝缘层配置在活化层和欧姆接触层之间。
由透明导电层形成的像素电极22供应来自TFT 18的数据信号从而可驱动液晶24。
根据所述像素电极22的数据信号和共用电极8的共用电压而形成的电场，具有介电各向异性的液晶24通过旋转来调节透光率，从而产生将表示的灰阶。所述LCD面板还包括用于维持所述滤色器基底10和所述TFT基底20之间的恒定间隔间隙的隔片。
通过示于图3中的多个掩模处理而形成了LCD面板的滤色器基底10和TFT基底20。一个掩模处理包括多种处理，如薄膜沉积(或涂敷)处理和包括光刻处理与刻蚀处理的图案化处理。
特别地，如图4中所示，通过沉积(或涂敷)处理(步骤S1)在基底上形成了由金属层、绝缘层和半导体层之一组成的薄膜。通过喷涂、辊涂、旋涂、缝涂(sliting caoting)或旋涂和缝涂结合的涂敷法(步骤S2)，将光致抗蚀剂涂敷在基底上，基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂，所述光致抗蚀剂包括包含至少一种式1单元的10-70重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂和包含至少一种上式2单元的5-50重量份的溶解抑制剂，以及10-90重量份的溶剂。将涂敷在基底上的所述光致抗蚀剂进行软烘焙处理，由此除去溶剂(步骤S3)。所述软烘焙处理在70-120℃的温度下进行1-15分钟。使用紫外线曝光机(exposer)将365-435nm的波长照射到除去溶剂的所述光致抗蚀剂上(步骤S4)。随后，使用包括2.38％TMAH溶液的显影剂，通过浸渍、旋转、喷淋或捣拌(puddle)法将所述光致抗蚀剂进行显影。所述显影处理进行约50-150秒。通过显影处理除去了所述光致抗蚀剂的不必要部分，从而形成了光刻图案(步骤S5)。
使用所述光刻图案作为掩模，通过蚀刻薄膜，可提供薄膜图案，如栅极、半导体图案、源极和漏极、钝化层、像素电极、黑色基质、滤色器和共用电极中的一种(步骤S6)。
尽管已经描述了用于图案化包含在LCD面板中的薄膜的光致抗蚀剂，但可将所述光致抗蚀剂用于制备其他显示装置如等离子体显示面板、电致发光显示器或场致发射显示器。
如上所述，本发明的所述光致抗蚀剂组合物包括用于在覆盖掩模的曝光部分区域上促进溶解速度和在覆盖其未曝光部分的区域上抑制溶解的溶解抑制剂。因此，本发明的所述光致抗蚀剂组合物增加了感光度和清晰度。
尽管已参考特定的优选实施方式显示并描述了本发明，但本领域的技术人员可以理解，可在形式和细节上作出多种改变，而不脱离如所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。

Claims (22)

1.用于显示器装置的光致抗蚀剂组合物，包含：
包括至少一种式1单元的10-70重量份的碱-可溶酚醛清漆聚合物；
0.5-10重量份的光-酸产生剂；
包括至少一种式2单元的5-50重量份的溶解抑制剂；和
10-90重量份的溶剂，
其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶酚醛清漆聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂；
[式1]
Figure FSB00000852896000011
其中R为甲基，
[式2]
Figure FSB00000852896000012
其中R1、R2和R3相同或不同，并为氢或叔丁基乙烯醚保护基，其中所述溶解抑制剂是其中存在叔丁基乙烯醚保护基的二苯甲酮类化合物。
2.用于显示器装置的光致抗蚀剂组合物，包含：
10-70重量份的碱-可溶苯酚类聚合物；
0.5-10重量份的光-酸产生剂；
包括至少一种式2单元的5-50重量份的溶解抑制剂；和
10-90重量份的溶剂，
其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂；
[式2]
Figure FSB00000852896000021
其中R1、R2和R3相同或不同，并为氢或叔丁基乙烯醚保护基，其中所述溶解抑制剂是其中存在叔丁基乙烯醚保护基的二苯甲酮类化合物，其中所述碱-可溶苯酚类聚合物包含羟基，其中所述碱-可溶苯酚类聚合物为：由醛与选自邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚、2，4-二甲酚、2，5-二甲酚、3，4-二甲酚、3，5-二甲酚或包含至少一种上述取代苯酚的混合物的取代苯酚进行缩合而形成的碱-可溶酚醛清漆。
3.根据权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中所述光-酸产生剂选自重氮盐、碘
Figure FSB00000852896000022
盐、锍盐、重氮磺酰基化合物、磺酰基氧酰亚胺、和硝基苄基磺酸酯。
4.根据权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中所述光-酸产生剂选自三嗪、
Figure FSB00000852896000023
唑、
Figure FSB00000852896000024
二唑、和噻唑。
5.根据权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中所述光-酸产生剂选自苯酚磺酸酯、双-磺酰基甲烷、双-磺酰基重氮甲烷、三苯基锍三(三氟甲基磺酰基)甲基化物、和二苯基碘
Figure FSB00000852896000025
双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺。
6.根据权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其中通过将三羟基二苯甲酮和叔丁基乙烯醚溶解在丙酮中并在碱存在下于室温下进行反应，以将叔丁基乙烯醚转化成叔丁基乙烯醚保护基而得到所述溶解抑制剂，其中以每摩尔碱计算，叔丁基乙烯醚向叔丁基乙烯醚保护基的转化率为60-95％。
7.根据权利要求1的光致抗蚀剂组合物，其还包含基于总共100重量份碱-可溶酚醛清漆聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂为1-9.99重量份的用来抑制掏蚀现象的碱性添加剂。
8.根据权利要求7的光致抗蚀剂组合物，其中所述碱性添加剂是胺、氢氧化铵、或感光碱。
9.根据权利要求7的光致抗蚀剂组合物，其中所述碱性添加剂是氢氧化四丁铵、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氢氧化三甲基锍或氢氧化三苯基锍。
10.薄膜图案化的方法，包含：
在基底上形成薄膜；
在所述薄膜上形成光致抗蚀剂层，其包括包含至少一种式1单元的10-70重量份的碱-可溶酚醛清漆聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂、包括至少一种式2单元的5-50重量份的溶解抑制剂，和10-90重量份的溶剂，其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶酚醛清漆聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂；
通过曝光和显影处理，将所述光致抗蚀剂层形成图案来形成光致抗蚀剂图案；和
通过使用所述光致抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻所述薄膜；
[式1]
Figure FSB00000852896000031
其中R为甲基，
[式2]
其中R1、R2和R3相同或不同，并为氢或叔丁基乙烯醚保护基，其中所述溶解抑制剂是其中存在叔丁基乙烯醚保护基的二苯甲酮类化合物。
11.薄膜图案化的方法，包含：
在基底上形成薄膜；
在所述薄膜上形成光致抗蚀剂层，其包括10-70重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂、包括至少一种式2单元的5-50重量份的溶解抑制剂，和10-90重量份的溶剂，其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶苯酚类聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂；
通过曝光和显影处理，将所述光致抗蚀剂层形成图案来形成光致抗蚀剂图案；和
通过使用所述光致抗蚀剂图案作为掩模来蚀刻所述薄膜；
[式2]
其中R1、R2和R3相同或不同，并为氢或叔丁基乙烯醚保护基，其中所述溶解抑制剂是其中存在叔丁基乙烯醚保护基的二苯甲酮类化合物，其中所述碱-可溶苯酚类聚合物为包括羟基的碱-可溶苯酚类聚合物粘合剂树脂，该树脂选自：通过醛与包括邻-甲酚、间-甲酚、对-甲酚、2，4-二甲酚、2，5-二甲酚、3，4-二甲酚、3，5-二甲酚的取代苯酚或包含至少一种上述取代苯酚的混合物进行缩合而形成的碱-可溶酚醛清漆聚合物。
12.根据权利要求10的方法，其中所述光-酸产生剂选自重氮盐、碘
Figure FSB00000852896000042
盐、锍盐、重氮磺酰基化合物、磺酰基氧酰亚胺、和硝基苄基磺酸酯。
13.根据权利要求10的方法，其中所述光-酸产生剂选自三嗪、
Figure FSB00000852896000043
唑、
Figure FSB00000852896000044
二唑、和噻唑。
14.根据权利要求10的方法，其中所述光-酸产生剂选自苯酚磺酸酯、双-磺酰基甲烷、双-磺酰基重氮甲烷、三苯基锍三(三氟甲基磺酰基)甲基化物、和二苯基碘双(三氟甲基磺酰基)酰亚胺。
15.根据权利要求10的方法，其中通过将三羟基二苯甲酮和叔丁基乙烯醚溶解在丙酮中并在碱存在下于室温下进行反应，以将叔丁基乙烯醚转化成叔丁基乙烯醚保护基而得到所述溶解抑制剂，其中以每摩尔碱计算，叔丁基乙烯醚向叔丁基乙烯醚保护基的转化率为60-95％。
16.根据权利要求10-15任一项的方法，其中所述光致抗蚀剂还包括基于总共100重量份碱-可溶酚醛清漆聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂为1-9.99重量份的用来抑制掏蚀现象的碱性添加剂。
17.根据权利要求16的方法，其中所述碱性添加剂是胺、氢氧化铵、或感光碱。
18.根据权利要求16的方法，其中所述碱性添加剂是氢氧化四丁铵、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氢氧化三甲基锍或氢氧化三苯基锍。
19.制备液晶显示器面板的方法，包含：
形成薄膜晶体管基底，包括在下部基底上形成的连接栅极线和数据线的薄膜晶体管、用于保护所述薄膜晶体管的钝化层和在所述钝化层上连接到所述薄膜晶体管上的像素电极；和
形成滤色器基底，其中所述滤色器基底包括用于将在朝向所述下部基底的上部基底上的像素区与其中配置的液晶相间隔的黑色基质、在所述像素区中形成的滤色器和用于与所述像素电极形成电场的共用电极；
其中通过使用光致抗蚀剂的图案化处理形成所述薄膜晶体管、钝化层、像素电极、黑色基质、滤色器和共用电极中的至少一个，所述光致抗蚀剂包括包含至少一种式1单元的10-70重量份的碱-可溶酚醛清漆聚合物、0.5-10重量份的光-酸产生剂、5-50重量份并包括至少一种式2单元的溶解抑制剂，和10-90重量份的溶剂，其中上述组分的量是基于总共100重量份的碱-可溶酚醛清漆聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂，其中式1和式2具有以下结构：
[式1]
Figure FSB00000852896000051
其中R为甲基，
[式2]
其中R1、R2和R3相同或不同，并为氢或叔丁基乙烯醚保护基，其中所述溶解抑制剂是其中存在叔丁基乙烯醚保护基的二苯甲酮类化合物。
20.根据权利要求19的方法，其中所述光致抗蚀剂还包括基于总共100重量份碱-可溶酚醛清漆聚合物、光-酸产生剂、溶解抑制剂和溶剂为1-9.99重量份的用来抑制掏蚀现象的碱性添加剂。
21.根据权利要求20的方法，其中所述碱性添加剂是胺、氢氧化铵、或感光碱。
22.根据权利要求20的方法，其中所述碱性添加剂是氢氧化四丁铵、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氢氧化三甲基锍或氢氧化三苯基锍。
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