KR100721275B1 - 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물 및 필요에 따라 사용되는 페놀류 화합물과 알데히드류를 중축합시켜 수득되는 알칼리 가용성 수지(A), 가교제(B) 및 광 산 발생제(C)를 함유하는 네가티브형 감광성 수지 조성물을 사용하여 역 테이퍼상(reverse-tapered shape) 내식막 패턴을 형성시키는 방법에 관한 것이고, 형성된 양호한 역 테이퍼 형상의 패턴은 리프트 오프법용의 내식막 패턴 또는 유기 전기발광(EL) 패널의 격리 부재로서 유용하다.
알칼리 가용성 수지, 가교제, 광 산 발생제, 네가티브형 감광성 수지 조성물, 역 테이퍼상 내식막 패턴, 유기 EL 표시장치
Description
본 발명은 신규한 네가티브형 감광성 수지 조성물을 사용하여 역 테이퍼상(reverse-tapered shape) 내식막 패턴을 형성시키는 방법, 본 방법에 따라 형성된 역 테이퍼상 내식막 패턴을 이용하여 금속막 패턴을 형성시키는 방법 및 당해 신규한 네가티브형 감광성 수지 조성물의 금속막 격벽 부재로서의 사용에 관한 것이다. 보다 상세하게는 본 발명은 반도체 집적회로, 포토마스크, 액정 표시장치(LCD), 유기 전기발광 표시장치(유기 EL 표시장치) 등의 제조에서 금속막 패턴 형성용 재료 또는 금속 격벽 재료 등으로서 바람직하게 이용할 수 있는 신규한 네가티브형 감광성 수지 조성물을 사용하는 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성방법 및 이러한 패턴을 이용하는 리프트 오프법에 의한 금속막 패턴의 형성방법, 또한 이러한 내식막 패턴의 유기 EL 표시장치에서 금속막 격벽 재료로서의 이용에 관한 것이다.
박막 전극 등의 금속막의 패터닝 방법으로서는 금속막 위에 감광성 수지 조 성물을 도포하여 광내식막을 형성시키고 이러한 광내식막을 패턴 노광시킨 후에 현상하여 내식막 패턴을 형성시킨 다음, 습식 또는 건식 에칭하는 방법 또는 기판 위의 광내식막을 패턴 노광시킨 후 현상하고 수득된 내식막 패턴을 갖는 기판 위에 금속을 증착시킨 다음, 내식막 패턴을 박리 제거하는 리프트 오프법의 2가지가 일반적인 것이다. 리프트 오프법에서는 내식막 패턴을 갖는 기판 위에 금속을 증착시키면, 증착막이 내식막 패턴 위 및 기판 위에 형성되지만 이때에 내식막 패턴의 단면 형상이 오버행상(overhang shape) 또는 역 테이퍼상이면 기판 위에 형성되는 증착막은 내식막 패턴 위에 형성되는 증착막과 비연속으로 되며 전극 형성시 바람직한 것은 이미 잘 알려져 있다.
지금까지 초 LSI 등의 반도체 집적회로의 제조 또는 LCD의 액정 표시면의 제조 등에서 광내식막을 형성하기 위해 포지티브형 또는 네가티브형의 각종 감광성 수지 조성물이 사용되고 있다. 그러나, 리프트 오프법에 적절한 감광성 수지 조성물은 별로 알려져 있지 않으며, 통상적으로 종래부터 공지된 감광성 수지 조성물 중에서 적절한 것을 선택하며 노광조건, 현상조건 등을 제어하는 등의 특수한 처리조건을 설정함으로써 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성을 실시하고 있다. 또한, 역 테이퍼상 내식막 패턴이 수득된다고 해도 이러한 내식막 패턴은 패턴 프로필에 문제가 있거나 내식막의 내열성, 흡습성 등 내식막의 특성이 양호하지 않은 등의 문제가 있는 것이 통상적이다.
한편, 최근에 유기 EL 표시 패널의 제조에서 3색 독립 발광방식의 RGB 유기 EL 매체의 도포 분리 또는 전극 형성이 이루어지고 있지만, 이때에 음극 격벽 부재로서 양호한 역 테이퍼상 내식막 패턴을 형성시킬 수 있으며 내열성으로 저흡수성 및 전기절연성인 재료의 필요성이 높아지고 있다. 즉, 유기 EL 표시 패널은 통상적으로 기판 위에 설치된 복수의 평행한 스트라이프상 제1 전극 위에 이것과 직교하는 방향으로 복수의 절연막 및 격벽이 소정 간격으로 설치되며, 이러한 격벽 위로부터 제1 전극이 노광되는 영역에서 빨강(R), 초록(G), 파랑(B) 등의 발광색에 대응하는 유기 EL 매체가 소정 패턴으로 형을 뽑은 증착 마스크를 통해 증착되며, 이어서 이러한 유기 EL 매체 및 격벽을 포함하는 전체면에 전기전도성이 양호한 금속이 증착되며 유기 EL 매체 위에 제2 전극이 형성된다. 이후, 접착제 등을 사용하여 기판의 격벽 및 유기 EL 매체가 형성된 면측을 유리판으로 밀봉하며 유리판, 접착제 및 기판으로 형성되는 중공 내부 공간에 불활성 가스 등을 충전시켜 외부로부터의 습기를 차단함으로써 최종적인 유기 EL 패널이 형성된다. 제2 전극 형성시 격벽이 역 테이퍼상으로 되어 있으면, 격벽 위에 증착된 금속층과 유기 EL 매체 위의 금속층, 즉 제2 전극이 비연속으로 되며 인접한 제2 전극간의 도통(導通), 단락을 방지할 수 있다. 또한, 유기 EL 소자는 수분, 용제 성분 등에 의해 손상을 받기 쉬우므로, 격벽 재료로서 흡수성이 낮은 것이 요망되는[참조: 일본 공개특허공보 제(평)10-312886호] 동시에 격벽 재료 중의 잔류 용제를 제거하기 위한 고온하의 탈 가스처리에 격벽 재료가 폭로되므로 격벽 부재가 변형되지 않는 것이 인접 전극간의 단락 방지를 위해 바람직하다.
한편, 지금까지 리프트 오프용 감광성 수지 조성물 또는 리프트 오프에 의한 패턴 형성방법으로서는 노광 광선을 흡수하는 화합물을 함유시킨 네가티브형 감광 성 수지 조성물을 사용하는 것(일본 특허 제2989064호) 등이 공지되어 있다.
또한, 내열성 향상의 관점에서 노르보르넨 유도체의 개환중합에 의한 중합체에 방향족계 비스아지드 화합물을 배합한 감광성 수지 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(소)60-111240호], 광중합 개시제, 증감제 및 공중합 단량체를 배합한 것으로 이루어진 감광성 수지 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(소)61-23618호] 등이 공지되어 있다. 또한, 노볼락계 열경화성 수지[참조: 일본 공개특허공보 제(평)5-178951호], 환상 올레핀계 수지와 방향족계 비스아지드 화합물을 함유하는 조성물[참조: 일본 공개특허공보 제(평)7-92668호] 등도 제안되어 있지만 어느 것이나 내열성은 향상되지만 리프트 오프법에 의한 패턴 형성방법이나 유기 EL 패널에서 음극 격벽 재료로서 사용할 수 있는 감광성 수지 조성물로서는 한층 더 개선이 요망된다.
상기한 바와 같은 상황을 감안하여 본 발명은 이러한 종래의 문제점이 없는 내식막 패턴의 형성방법, 리프트 오프법에 의해 양호한 금속막 패턴을 형성시키는 방법 및 유기 EL 표시 패널의 격벽 부재를 제공함을 목적으로 하는 것이다. 즉, 본 발명은 패턴 형상 및 내열성이 우수하며 흡수율도 낮은 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성방법, 이러한 내식막 패턴을 이용하는 리프트 오프법에 의한 금속막 패턴의 형성방법 및 당해 내식막 패턴으로 이루어진 유기 EL 패널의 격벽 부재를 제공함을 목적으로 하는 것이다.
발명의 개시
본 발명은 중량비로 40:60 내지 100:0의 비율로 사용되는 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물 및 페놀류 화합물과 알데히드류를 중축합시켜 수득된 알칼리 가용성 수지를 함유함을 특징으로 하는 네가티브형 감광성 수지 조성물을 사용한 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성방법에 관한 것이다.
위의 화학식 I에서,
R1 내지 R4는 각각 수소원자, 탄소수 1 내지 3의 알킬기 또는 -CH2OH이며, R1 내지 R4 중의 적어도 하나는 -CH2OH이며,
R5 및 R6은 각각 수소원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다.
또한, 본 발명은 감광성 수지 조성물의 알칼리 가용성 수지가 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물과 페놀류 화합물을 중량비로 40:60 내지 100:0의 비율로 사용함으로써 수득됨을 특징으로 하는, 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 패턴 형성방법으로 수득된 역 테이퍼상 내식막 패턴 위에서 금속막을 형성시킨 다음, 역 테이퍼상 내식막 패턴을 제거함을 특징으로 하는, 금속막 패턴의 형성방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 상기한 패턴 형성방법으로 수득된 역 테이퍼상 내식막 패턴 위에서 금속막을 형성시키고, 역 테이퍼상 내식막 패턴을 금속막 격벽 부재로서 사용함을 특징으로 하는, 금속막으로 이루어진 패턴의 형성방법에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 중량비로 40:60 내지 100:0의 비율로 사용되는 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물 및 페놀류 화합물과 알데히드류를 중축합시켜 수득된 알칼리 가용성 수지를 함유하는 네가티브형 감광성 수지 조성물로부터 형성된 역 테이퍼상 금속막 격벽 부재를 갖는 유기 EL 표시장치에 관한 것이다.
하기에 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명의 내식막 패턴 형성방법 및 금속막 패턴 형성방법에서 사용되거나 금속막 격벽 부재의 재료로서 사용되는 네가티브형 감광성 수지 조성물로서는, 중량비로 40:60 내지 100:0의 비율로 사용되는 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물 및 페놀류 화합물과 알데히드류를 중축합시켜 수득되는 알칼리 가용성 수지(A), 가교제(B) 및 빛의 조사에 의해 산을 발생하는 광 산 발생제(C)를 함유하는 것이 바람직하다. 이하, 이들 네가티브형 감광성 수지 조성물을 구성하는 재료에 관해서 구체적으로 설명한다.
(A) 알칼리 가용성 수지
우선, 본 발명에서 사용되는 알칼리 가용성 수지의 원료로 되는 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물은 비스페놀류와 포르말린을 염기성 촉매하에 반응시킨 후에 산으로 분해함으로써 수득할 수 있다. 비스페놀류로서는, 예를 들면, 비스페놀 A, B, C, E, F, G 등을 들 수 있으며, 특히 비스페놀 A, 비스페놀 B 또는 비스페놀 F가 바람직하다. 또한, 메틸올화물로서는, 모노메틸올화물, 디메틸올화물, 트리메틸올화물 및 테트라메틸올화물 중의 하나일 수 있지만 화학식 I의 화합물이 화학식 II의 테트라메틸올화물인 것이 바람직하다.
위의 화학식 II에서,
R5 및 R6은 각각 수소원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다.
본 발명에서 사용되는 알칼리 가용성 수지는 당해 메틸올화 비스페놀류 하나 이상 또는 이것과 추가로 필요에 따라 사용되는 각종 페놀류 화합물과의 혼합물에 포르말린 등의 알데히드류를 첨가하여 중축합시킴으로써 수득된다.
이러한 알칼리 가용성 수지를 제조할 때에 사용되는 페놀류 화합물은 소위 페놀류, 비스페놀류, 나프톨류 등의 화합물을 포함하는 광의의 페놀류 화합물을 의미하며, 구체적으로는 페놀, p-크레졸, m-크레졸, o-크레졸, 2,3-디메틸페놀, 2,4-디메틸페놀, 2,5-디메틸페놀, 2,6-디메틸페놀, 3,4-디메틸페놀, 3,5-디메틸페놀, 2,3,4-트리메틸페놀, 2,3,5-트리메틸페놀, 3,4,5-트리메틸페놀, 2,4,5-트리메틸페놀, 메틸렌비스페놀, 메틸렌비스 p-크레졸, 레조르신, 카테콜, 2-메틸레조르신, 4-메틸레조르신, o-클로로페놀, m-클로로페놀, p-클로로페놀, 2,3-디클로로페놀, m- 메톡시페놀, p-메톡시페놀, p-부톡시페놀, o-에틸페놀, m-에틸페놀, p-에틸페놀, 2,3-디에틸페놀, 2,5-디에틸페놀, p-이소프로필페놀, α-나프톨, β-나프톨 등을 들 수 있다. 이들은 단독으로 또는 복수의 혼합물로서 사용할 수 있다.
메틸올화 비스페놀류 화합물과 페놀류 화합물의 사용 비율(중량비)은 통상적으로 40:60 내지 100:0, 바람직하게는 50:50 내지 100:0, 보다 바람직하게는 70:30 내지 95:5이며, 또한 알칼리 가용성 수지의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 바람직하게는 2,000 내지 10,000, 보다 바람직하게는 3,000 내지 7,000이다.
또한, 알데히드류로서는, 포르말린 이외에 파라포름알데히드, 아세트알데히드 등의 임의의 알데히드 화합물을 사용할 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 복수의 혼합물로서 사용된다. 이들 알데히드류는, 페놀류 화합물 1몰에 대해, 0.6 내지 3.0몰, 바람직하게는 0.7 내지 1.5몰 사용된다.
(B) 가교제
본 발명에서 사용되는 가교제는 산에 의해 가교반응을 일으키는 화합물이면 어떤 것도 사용할 수 있다. 이들 가교제로서는 멜라민계, 벤조구아나민계, 우레아계 화합물 외에, 알콕시알킬화 멜라민 수지나 알콕시알킬화 우레아 수지 등의 알콕시알킬화 아미노 수지 등이 바람직한 것이다. 이들 알콕시알킬화 아미노 수지의 구체적인 예로서는, 메톡시메틸화 멜라민 수지, 에톡시메틸화 멜라민 수지, 프로폭시메틸화 멜라민 수지, 부톡시메틸화 멜라민 수지, 메톡시메틸화 우레아 수지, 에톡시메틸화 우레아 수지, 프로폭시메틸화 우레아 수지, 부톡시메틸화 우레아 수지 등을 들 수 있다.
이들 가교제는 단독으로 또는 두 개 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이의 배합량은 알칼리 가용성 수지 100중량부당, 통상적으로 2 내지 50중량부, 바람직하게는 5 내지 30중량부이다.
(C) 광 산 발생제
본 발명의 광 산 발생제로서는 종래부터 화학증폭형 감광성 수지 조성물로 사용되고 있는 주지되어 있거나 공지되어 있는 임의의 광 산 발생제를 사용할 수 있다. 이들 광 산 발생제의 예로서는, 오늄염으로서, 요오도늄염, 설포늄염, 디아조늄염, 암모늄염, 피리디늄염 등을, 할로겐 함유 화합물로서, 할로알킬기 함유 탄화수소 화합물, 할로알킬기 함유 복소환식 화합물 등을, 디아조케톤 화합물로서, 1,3-디케토-2-디아조 화합물, 디아조벤조퀴논 화합물, 디아조나프토퀴논 화합물 등을, 설폰 화합물로서, β-케토설폰, β-설포닐설폰 등을, 설폰산 화합물로서, 알킬설폰산 에스테르, 할로알킬설폰산 에스테르, 아릴설폰산 에스테르, 이미노설포네이트 등을 대표적인 것으로서 들 수 있다. 광 산 발생제는 단독으로 또는 두 개 이상을 혼합하여 사용할 수 있으며, 이의 배합량은 알칼리 가용성 수지 100중량부당, 통상적으로 O.1 내지 10중량부, 바람직하게는 0.5 내지 5.0중량부이다.
또한, 본 발명의 감광성 수지 조성물에는 첨가제로서 염기성 화합물을 배합하는 것이 바람직하다. 이러한 염기성 화합물은 노광에 의해 광 산 발생제로부터 발생한 산의 내식막 중에서의 확산 현상을 제어하며 해상도를 향상시키거나 노광 여유도 등을 향상시킬 수 있다. 이러한 염기성 화합물로서는, 1급, 2급 및 3급의 지방족 아민류, 방향족 아민류, 복소환 아민류, 알킬기 또는 아릴기 등을 갖는 질소 화합물, 아미드기 또는 이미드기 함유 화합물 등을 들 수 있다.
본 발명의 감광성 수지 조성물에서 알칼리 가용성 수지, 가교제 및 광 산 발생제를 용해시키는 용제로서는, 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 등의 에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르류; 에틸렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트 등의 에틸렌 글리콜 모노알킬 에테르 아세테이트류; 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌 글리콜모노에틸 에테르 등의 프로필렌 글리콜 모노알킬 에테르류; 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 프로필렌 글리콜 모노에틸 에테르 아세테이트 등의 프로필렌글리콜 모노알킬 에테르 아세테이트류; 메틸 락테이트, 에틸 락테이트 등의 락트산 에스테르류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸 에틸 케톤, 2-헵타논, 사이클로헥사논 등의 케톤류; N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등의 아미드류; γ-부티로락톤 등의 락톤류 등을 들 수 있다. 이들 용제는 단독으로 또는 두 개 이상을 병용하여 사용할 수 있다.
본 발명의 네가티브형 감광성 수지 조성물에는, 필요에 따라, 염료, 접착 조제 및 계면활성제 등을 배합할 수 있다. 염료의 예로서는, 메틸 바이올렛, 크리스탈 바이올렛, 마라카이트 그린 등이, 접착 조제의 예로서는, 헥사메틸디실라잔, 클로로메틸실란 등이, 계면활성제의 예로서는, 비이온계 계면활성제, 예를 들면, 폴리글리콜류와 이의 유도체, 즉 폴리프로필렌 글리콜 또는 폴리옥시에틸렌 라우릴에테르, 불소 함유 계면활성제, 예를 들면, 플로라이드(상품명, 스미토모 3M사제), 메가팍[상품명, 다이닛폰 잉키 가가쿠 고교 가부시키가이샤(Dainippon Ink and Chemicals, Inc.)제], 설프론[상품명, 아사히 가라스 가부시키가이샤(Asahi Glass Company Ltd.)제] 또는 유기 실록산 계면활성제, 예를 들면, KP34l[상품명, 신에쓰가가꾸 고교 가부시키가이샤(Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)제]이 있다.
본 발명에서 이들 네가티브형 감광성 수지 조성물을 사용한 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성은 통상적으로 다음과 같은 방법에 따른다. 즉, 우선 네가티브형 감광성 수지 조성물을 스핀 피복, 로울러 피복법 등의 종래부터 주지된 도포법으로 기판 위에 도포하고, 프리베이킹을 실시하여 광내식막을 형성시킨다. 이어서, 패턴 노광을 실시하며, 필요에 따라, 노광후 베이킹(PEB)을 실시한 다음, 알칼리 현상제를 사용하여 현상을 실시한다. 이러한 각종 조건을 조정하여 역 테이퍼상 내식막 패턴을 수득할 수 있다. 이러한 역 테이퍼상 내식막 패턴의 테이퍼면이 기판과 이루는 각도인 역 테이퍼각은 75o 이하가 바람직하며, 보다 바람직하게는 60o 이하이다.
또한, 본 발명에서는, 네가티브형 감광성 수지 조성물을 도포한 후에 프리베이킹하여 수득되는 광내식막의 막 두께는 임의의 두께로 양호하지만, 예를 들면, 형성된 역 테이퍼상 내식막 패턴이 유기 EL 패널의 전극 격리 부재로서 사용되는 경우에는 이의 막 두께는 1 내지 1Oμm 정도인 것이 바람직하다. 또한, 내식막 패턴이 형성되는 기판에는 전극 등이 설치되며 표면에 요철이 존재할 수 있는 것은 물론이다. 노광에는 자외선, 원자외선, 전자선, X선 등 종래부터 감광성 수지 조성물의 노광에 사용되는 임의의 방사선이 사용된다.
또한, 리프트 오프법에서의 금속막 패턴의 형성은 상기한 바와 같이 하여 형 성된 내식막 패턴을 마스크로서 사용하고 기판 위에 금속막을 형성시킨 다음, 내식막 패턴을 용제 등을 사용하여 박리 제거함으로써 실시한다. 내식막의 박리제로서는, 예를 들면, AZ 리무버(Remover) 100[클라리안트 쟈판 가부시키가이샤(Clariant Japan K.K.)제] 등을 들 수 있다. 또한, 본 발명에 의해 형성되는 금속막 패턴을 구성하는 금속은 Al, Cu, Au 등 전기전도성이 양호한 금속 이외에 금속 산화물 등일 수 있다. 또한, 금속막의 형성에는 진공증착, 스퍼터링, CVD, 이온 플레이팅 등을 들 수 있다. 이러한 리프트 오프법에서는 내식막 패턴을 제거할 때에 내식막 위에 형성된 금속막도 내식막과 함께 제거되며 이에 따라 금속막 패턴이 형성된다. 또한, 증착시 등의 기판의 가열에 의해 내식막도 고온으로 되는 경우가 있으며, 따라서 감광성 수지 조성물로서는 내열성을 가지며 증착시의 가열에 의해 패턴의 변형이 일어나지 않는 것이 바람직하다.
한편, 상기한 바와 같이 하여 형성된 역 테이퍼상의 내식막 패턴을, 예를 들면, 유기 EL 패널의 전극 격리 부재로서 이용하는 경우, 당해 내식막 패턴을 마스크로 하여 EL 매체층, 전극층이 기판 위에 증착되며 내식막 패턴 위에는, 예를 들면, 전극을 형성시키는 금속 등으로 이루어진 층이 잔류된 채로의 상태에서 패널이 형성된다. 따라서, 인접한 전극간의 단락을 방지하기 위해서는 금속을 증착시킬 때에 역 테이퍼상 내식막 패턴의 측면에 금속막이 형성되지 않도록 하는 것이 필요하며, 역 테이퍼 각을 충분하게 취하도록 하는 동시에 증발원에서의 증착 각도에 충분한 주의를 기울이는 것도 필요하다. 또한, 역 테이퍼상의 형상이, 예를 들면, 내식막 패턴의 표면부가 얇게 튀어나온 형상인 경우 또는 내열성이 충분하지 않은 경우에는 증착시의 승온(昇溫) 또는 격리 부재로부터 유기성 가스의 방출을 극히 적게 하기 위한 내식막 패턴의 가열시, 또한 건식 에칭시의 승온 등에 의해 내식막 패턴이 변형되며 내식막 패턴 위의 금속층과 전극막의 접촉이 일어나며 발광소자 간의 단락을 발생시키는 경우도 있으므로, 내식막 패턴이 양호한 형상을 가지며 내열성인 것은 중요한 요건이다. 또한, 내식막의 흡수율이 높은 경우에는 유기 EL 표시 패널로 한 후에 격리 부재인 내식막으로부터 발생하는 수분에 의해 유기 EL 패널의 수명이 짧게 되므로 내식막 재료로서 이러한 결점이 없는 것을 선택하는 것이 필요함은 상기한 바와 같다.
하기에 본 발명을 이의 실시예를 가지고 설명하지만 본 발명의 양태는 이들 실시예로 한정되어야 하는 것이 아니다.
합성예(알칼리 가용성 수지(A)의 합성)
분리식 플라스크에 비스페놀 A 114g, 37중량% 포르말린 163g 및 물 170g을 투입하고 여기에 적가 깔때기로 수산화나트륨 40g와 물 40g으로 이루어진 혼합액을 적가시킨다. 적가 종료 후, 45℃로 승온시키고 8시간 동안 교반하면서 반응을 실시한다. 반응 종료 후 15℃로 냉각시키고, 적가 깔때기로 2N 염산 500ml를 적가한 다음, 산으로 분해시키면 2,2-비스(3,5-디하이드록시메틸-4-하이드록시페닐)프로판의 분말형 결정이 석출된다. 이것을 여과하고 수세 및 건조를 실시함으로써 140g의 분말상 결정을 수득한다.
이와 같이 수득된 비스페놀 A의 테트라메틸올체와 m-크레졸(중량비 50:50)의 합계량 100중량부에 대해 37중량% 포름알데히드 54중량부, 옥살산 2중량부의 비율로 투입하고 질소 분위기 중에서 반응온도 100℃로 5시간 동안 반응시킨다. 수득된 알칼리 가용성 수지(A)의 분자량은 폴리스티렌 환산으로 6,200이었다.
실시예 1
(1) 합성예에서 수득한 알칼리 가용성 수지(A) 100중량부
(2) 알콕시메틸화 벤조구아나민 수지 25중량부 및
(3) 2,4,6-트리스(트리클로로메틸)트리아진 2중량부
를 프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트에 용해시킨 다음, 테플론제의 0.2μm 막 필터로 여과하여 네가티브형 감광성 수지 조성물을 조제한다. 이러한 조성물을 4인치 실리콘 웨이퍼 위에 스핀 피복하며, 100℃에서 120초 동안 가열판에서 베이킹한 다음, 3.Oμm 두께의 내식막을 수득한다. 이러한 내식막에 프록시미티 노광기(캐논 PL 501F)를 사용하여 노광을 실시한 다음, 100℃에서 90초 동안 PEB를 실시하고 2.38중량% 수산화테트라메틸암모늄 수용액으로 90초 동안 현상을 실시하고 30μm의 패턴 형성을 실시했다.
수득된 패턴의 역 테이퍼각은 50o이며 내식막 패턴의 형상은 차양 형상도 얇게 튀어나오지 않고, 또한 상부도 함몰되지 않는 양호한 형상이었다.
또한, 형성된 패턴을 300℃의 온도에서 60분 동안의 가열처리를 실시한 다음, 패턴 형상을 관찰한 바, 차양부가 풀어진 선폭이 굵어지는 등의 형상 변화는 거의 보이지 않으며 역 테이퍼각도 60o로 유지할 수 있다.
비교예 1
알칼리 가용성 수지가 m-크레졸/p-크레졸을 6/4의 비율로 혼합한 혼합 크레졸로 형성된 것을 제외하고 실시예 1과 동일하게 하여 네가티브형 감광성 수지 조성물을 조제하여 패턴의 형성을 실시했다. 수득된 패턴의 역 테이퍼각은 55o였지만 차양의 형상이 약간 얇게 튀어나오고, 또한 상부에 약 1500Å의 함몰이 있는 형상이었다.
또한, 형성된 패턴을 300℃의 온도에서 60분 동안의 가열처리를 실시한 후의 패턴 형상을 관찰한 바, 현저한 형상 변화를 일으키며 역 테이퍼 형상을 유지할 수 없었다.
실시예 2
실시예 1에서 패턴 노광을 전체면 노광으로 하고, 또한 현상시간을 60초 동안으로 하는 것을 제외하고 동일하게 하여 수득한 내식막을 270℃에서 60분 동안 가열처리한다. 다시 50℃에서 24시간 동안 건조시킨 다음, 중량(M1)을 측정한다. 다음에 순수한 물 중에서 24시간 동안 침적시킨 다음, 다시 중량(M2)을 측정한다. 여기서, 포화 흡수율을 수학식 1에 따라 구한 바, 2.72%였다.
위의 수학식 1에서,
W는 웨이퍼의 중량이다.
비교예 2
감광성 수지 조성물로서 비교예 1에서 사용한 감광성 수지 조성물로 하는 것을 제외하고 실시예 2와 동일하게 하여 흡수율을 구한 바, 4.63%였고, 수득된 내식막 패턴의 흡수율은 본 발명의 감광성 수지 조성물과 비교하여 약 1.7배 컸다.
상기한 결과로부터, 본 발명에서 사용되는 감광성 수지 조성물은 형상이 양호한 역 테이퍼상 내식막 패턴을 형성시킬 수 있으며 내열성이 우수하고 흡수율도 낮은 내식막 패턴을 형성시킬 수 있으므로, 리프트 오프법의 감광성 수지 조성물로서 적절하고, 또한 유기 EL 표시장치의 전극 격벽 재료로서 적절하게 사용할 수 있음을 알 수 있다.
발명의 효과
이상 기재된 바와 같이, 본 발명의 신규한 네가티브형 감광성 수지 조성물을 사용하는 패턴 형성방법에 따라 양호한 형상의 역 테이퍼상 내식막 패턴을 형성시킬 수 있다. 또한, 형성된 역 테이퍼상 내식막 패턴은 내열성이 우수한 점으로부터 리프트 오프법으로 양호한 금속막 패턴을 형성시킬 수 있으며, 또한 흡수율도 낮은 점으로부터 유기 EL 표시장치의 전극 격벽 재료에 적절하게 사용할 수 있다.
Claims (5)
- 중량비로 40:60 내지 100:0의 비율로 사용되는 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물 및 페놀류 화합물과 알데히드류를 중축합시켜 수득되는 알칼리 가용성 수지를 함유함을 특징으로 하는 네가티브형 감광성 수지 조성물을 사용한 역 테이퍼상(reverse-tapered shape) 내식막 패턴의 형성방법.화학식 I
위의 화학식 I에서,R1 내지 R4는 각각 수소원자, 탄소수 1 내지 3의 알킬기 또는 -CH2OH이며, R1 내지 R4 중의 적어도 하나는 -CH2OH이며,R5 및 R6은 각각 수소원자 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다. - 삭제
- 제1항에 따른 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성방법으로 수득된 역 테이퍼상 내식막 패턴 위에서 금속막을 형성시킨 다음, 역 테이퍼상 내식막 패턴을 제거함을 특징으로 하는, 금속막 패턴의 형성방법.
- 제1항에 따른 역 테이퍼상 내식막 패턴의 형성방법으로 수득된 역 테이퍼상 내식막 패턴 위에서 금속막을 형성시키고, 역 테이퍼상 내식막 패턴을 금속막 격벽 부재로서 사용함을 특징으로 하는, 금속막으로 이루어진 패턴의 형성방법.
- 제1항에 따르는, 중량비로 40:60 내지 100:0의 비율로 사용되는 화학식 I의 메틸올화 비스페놀류 화합물 및 페놀류 화합물과 알데히드류를 중축합시켜 수득된 알칼리 가용성 수지를 함유하는 네가티브형 감광성 수지 조성물로부터 형성된 역 테이퍼상 금속 격벽 부재를 갖는 유기 전기발광(EL) 표시장치.
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