KR100912707B1 - 포지티브형 포토레지스트 조성물 - Google Patents

포지티브형 포토레지스트 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR100912707B1
KR100912707B1 KR1020070112057A KR20070112057A KR100912707B1 KR 100912707 B1 KR100912707 B1 KR 100912707B1 KR 1020070112057 A KR1020070112057 A KR 1020070112057A KR 20070112057 A KR20070112057 A KR 20070112057A KR 100912707 B1 KR100912707 B1 KR 100912707B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
methyl
group
ether
formula
ethyl
Prior art date
Application number
KR1020070112057A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090046105A (ko
Inventor
권경일
Original Assignee
타코마테크놀러지 주식회사
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.)
Filing date
Publication date
Application filed by 타코마테크놀러지 주식회사 filed Critical 타코마테크놀러지 주식회사
Priority to KR1020070112057A priority Critical patent/KR100912707B1/ko
Publication of KR20090046105A publication Critical patent/KR20090046105A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100912707B1 publication Critical patent/KR100912707B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0005—Production of optical devices or components in so far as characterised by the lithographic processes or materials used therefor
    • G03F7/0007—Filters, e.g. additive colour filters; Components for display devices
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/022—Quinonediazides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/022—Quinonediazides
    • G03F7/0226—Quinonediazides characterised by the non-macromolecular additives
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/022—Quinonediazides
    • G03F7/023—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders
    • G03F7/0233—Macromolecular quinonediazides; Macromolecular additives, e.g. binders characterised by the polymeric binders or the macromolecular additives other than the macromolecular quinonediazides
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/027—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds
    • G03F7/032—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders
    • G03F7/033—Non-macromolecular photopolymerisable compounds having carbon-to-carbon double bonds, e.g. ethylenic compounds with binders the binders being polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. vinyl polymers
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/039—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists
    • G03F7/0392—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition
    • G03F7/0397—Macromolecular compounds which are photodegradable, e.g. positive electron resists the macromolecular compound being present in a chemically amplified positive photoresist composition the macromolecular compound having an alicyclic moiety in a side chain
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/004—Photosensitive materials
    • G03F7/075—Silicon-containing compounds
    • G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
    • G03F7/0758—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds with silicon- containing groups in the side chains

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials For Photolithography (AREA)

Abstract

본 발명은 액정표시소자의 유기 절연막, 메탈패터닝, 범프, 홀 가공 및 UV 오버코트 형성 시 알칼리 현상액으로 현상되어 패턴 형성이 가능한 포지티브형 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 내열성이 우수할 뿐만 아니라, 평탄성 및 패턴안정성이 매우 양호하고, 투과율이 우수하여 백라이트 (back light)의 밝기의 조절이 가능하여 배터리 효율을 증가시킬 수 있고, 색감이상, 색차계 변화에 대한 영향을 최소화할 수 있는 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제공한다.

Description

포지티브형 포토레지스트 조성물{Positive type Resist Composition }
본 발명은 포지티브형 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정표시소자의 유기 절연막, 메탈패터닝, 범프(Bump), 홀(hole) 가공 및 UV 오버코트(Overcoat) 형성 시 알칼리 현상액으로 현상되어 패턴 형성이 가능한 양성 레지스트 조성물에 관한 것이다.
액정표시소자의 유기 절연막, 매탈패턴닝, 범프, 홀 가공 및 UV 오버코트 등에 패턴을 형성하기 위해 감광성 재료가 사용되고 있다. 이러한 패턴 제조공정에 사용되는 감광성 수지로는 평탄성, 투과성 및 내열성이 우수한 재료가 요구된다.
현재 이러한 분야에 사용되고 있는 포토레지스트 조성물은 아크릴계 수지 조성으로 이는 220oC이하의 공정에서는 가시광 영역에서 90% 이상의 높은 투과도를 나타내는 반면 220oC이상의 고온 공정에서는 열 안정성이 취약하여 열에 의해 수지의 일부가 분해되고 이로 인해 가시광 영역에서의 투과도가 감소하는 경향이 있다. 또 한 고온 공정 중에 분해된 분자들에 의해 액정을 오염시키는 등의 문제가 있다.
본 발명은 고온에서의 내열성이 뛰어나고 유기 절연막, 매탈패터닝, 범프, 홀 가공 및 UV 오버코트 제조 공정에 있어서 패턴 형성이 용이한 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명의 구현예에서는 다음 화학식 1로 표시되는 화합물을 바인더 수지로 포함하는 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제공한다.
Figure 112007079276024-pat00001
상기 식에서, R1과 R2는 서로 같거나 다른 것으로 탄소원자수 1 내지 14인 알킬기, 시클로알킬기 또는 방향족화합물이고, R3는 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, 글리시딜옥시카르보닐, 부톡시카르보닐, t-부톡시카르보닐, 이소부톡시카르보닐, 펜틸옥시카르보닐, 헥실옥시카르보닐, 시클로헥실옥시카르보닐, 페닐옥시카르보닐, 벤질옥시카르보닐, 나프틸옥 시카르보닐, 이소보닐옥시카르보닐, 2-옥소옥사펜틸옥시카르보닐, 아다만틸옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐에틸옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐에틸옥시카르보닐, 히드록시에틸옥시카르보닐, 디메틸아미노에틸옥시카르보닐, 메톡시, 에톡시, 페닐옥시, 페닐, 나프틸, 히드록시페닐 또는 니트릴기이며, R4는 H 또는 메틸기이고, w는 0.01~0.50, x는 0.10~0.50, y는 0.03~0.60, z는 0.05~0.40이고, w+x = 0.11~0.77이며, 단 상기 화학식 1의 바인더 수지는 중합단위의 배열순서에 구속되지 않는 랜덤 공중합체를 포함한다.
본 발명의 바람직한 구현예에서는 상기 화학식 1로 표시되는 바인더 수지 3 내지 50 중량%, 감광제 2 내지 40 중량% 및 유기용매 10 내지 95중량%를 포함하는 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제공한다.
본 발명의 구현예에 따른 포지티브형 포토레지스트 조성물에 있어서, 화학식 1로 표시되는 바인더 수지는 평균 분자량이 2,000 내지 200,000이고, 분자량분포가 1.0 내지 10.0이고, 산가는 10 내지 300 KOH mg/g인 것일 수 있다.
본 발명의 구현예에 따른 포지티브형 포토레지스트 조성물에 있어서, 유기용매는 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트(EEP), 에틸락테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테 이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드 (DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부틸로락톤, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 다이글라임(Diglyme), 테트라하이드로퓨란(THF), 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소-프로판올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 헥산, 헵탄 및 옥탄 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따른 포지티브형 포토레지스트 조성물은 접착보조제로 에폭시기 또는 아민기를 포함하는 실리콘계 화합물을 전체 조성 중 0.0001 내지 3 중량%로 더 포함하는 것일 수 있다.
이때 에폭시기 또는 아민기를 포함하는 실리콘계 화합물은 (3-글리시드옥시프로필)트리메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)트리에톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)메틸디메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)메틸디에톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)디메틸메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)디메틸에톡시실레인, 3,4-에폭시부틸트리메톡시실레인, 3,4-에폭시부틸트리에톡시실레인, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실레인, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실레인 및 아미노프로필 트리메톡시실레인 중에서 선택된 1종 이상의 것일 수 있다.
본 발명에 따른 포지티브형 포토레지스트 조성물은 내열성이 우수할 뿐만 아 니라, 평탄성 및 패턴안정성이 매우 양호하다. 또한 투과율이 우수하여 백라이트 (back light)의 밝기의 조절이 가능하여 배터리 효율을 증가시킬 수 있고, 색감이상, 색차계 변화에 대한 영향을 최소화할 수 있다. 또한, 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 본 발명에서 정해진 범위 내에서 바인더 수지의 구조 및 조성비를 변화시키면 요구되는 특정의 물성을 갖는 레지스트로서 용이하게 제조될 수 있다.
본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 바인더 수지로 상기 화학식 1로 표시되는 공중합체를 포함하는 바, 상기 화학식 1에서 비록 일련의 반복단위를 순차적으로 도시하기는 하였으나 각 반복단위의 순서에 제한이 있는 것은 아니고 랜덤 공중합체까지도 화학식 1의 범주에 포함됨은 물론이다.
화학식 1로 표시되는 바인더 수지에 있어서 R1과 R2는 서로 같거나 다른 것으로, 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, 부틸, t- 부틸, 이소부틸, 펜틸, 핵실, 시클로헥실, 페닐, 벤질, 나프틸, 아다만틸, 4-히드록시페닐, 데실, 도데실 등을 들 수 있고, R3의 예로는 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, 글리시딜옥시카르보닐, 부톡시카르보닐, t- 부톡시카르보닐, 이소부톡시카르보닐, 펜틸옥시카르보닐, 헥실옥시카르보닐, 시클로헥실옥시카르보닐, 페닐옥시카르보닐, 벤질옥시카르보닐, 나프틸옥시카르보 닐, 이소보닐옥시카르보닐, 2-옥소옥사펜틸옥시카르보닐, 아다만틸옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐에틸옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐에틸옥시카르보닐, 히드록시에틸옥시카르보닐, 디메틸아미노에틸옥시카르보닐, 메톡시, 에톡시, 페닐옥시, 페닐, 나프틸, 히드록시페닐, 니트릴이며 하나 혹은 두 가지다. R4의 예로는 수소원자 또는 메틸기를 들 수 있다.
화학식 1에 있어서 각각의 반복단위의 비는 w=0.01~0.50, x=0.10~0.50, y=0.03~0.60, z=0.05~0.40이고, w+x=0.11~0.77인 것이 좋다. 반복단위 w+x의 합이 0.11 미만이거나 w 또는 x 각각이 하한치보다 낮은 비로 존재하면 수지의 경화가 충분히 이루어지지 않기 때문에 내열성 및 내화학성에 문제가 있을 수 있고, w+x가 0.77 초과거나 w 또는 x 각각이 상한치보다 높은 비로 존재하면 중합 중 겔화가 진행되어 알칼리 현상액 및 조성 용제에 녹는 바인더 수지를 얻기 어려워질 수 있다.
또한 상기 화학식 1로 표시되는 바인더 수지는 중량평균분자량이 2,000 내지 200,000, 분자량분포가 1.0 내지 10.0, 산가는 10 내지 300 KOH mg/g인 것을 사용하는 것이 바람직하며, 더 좋기로는 중량평균분자량 4,000 내지 100,000이고, 분자량분포 1.2 내지 2.5이고, 산가는 30 내지 150 KOH mg/g인 것이다.
본 발명에 따른 포지티브형 포토레지스트 조성물에 있어서 바인더 수지의 함량은 전체 조성물 중 3 내지 50중량%인 것이 좋다.
한편 본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물에는 통상의 포지티브형 포토레지스트 조성물에 포함될 수 있는 감광제를 포함하는바, 감광제의 구체적인 예로는 2,2',3,4,4'-펜타하이드록시벤조페논, 2,2',3,4,4',5-헥사하이드록시벤조페논, 2,2',3,4,4'-펜타하이드록시디페닐프로판, 2,2',3,4,4',5-헥사하이드록시디페닐프로판, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4-트리하이드록시아세토페논, 2,3,4-트리하이드록시페닐헥실케톤, 2,4,4'-트리하이드록시벤조페논, 2,4,6-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4-트리하이드록시-2'-메틸벤조페논, 2,2',4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 비스페놀-A, 4,4`-[1-[4-[1-(4-히드록시페닐)-1-메틸에틸]페닐]-에틸리덴]비스페놀, 4,4`,4``-트리히드록시페닐메탄, 4,4`,4``-에틸리덴트리스(2-메틸페놀), 비스(4-히드록시페닐)메틸페닐메탄, 1,1,4-트리스(4-히드록시페닐)시클로헥산 등의 발라스트에 나프토퀴논-1,2-디아지드-4-술폰산 에스테르 혹은 나프토퀴논-1,2-디아지드-5-술폰산 에스테르기가 치환된 통상적으로 사용되는 감광제를 사용할 수 있다.
이러한 감광제는 투명성을 높이고 레지스트의 현상특성을 최적화하기 위해 전체 조성 중 2 내지 40중량%로 포함되는 것이 유리할 수 있다.
그 밖에 본 발명의 양성 레지스트 조성물에는 필요에 따라 접착보조제로 에폭시기 또는 아민기를 갖는 실리콘계 화합물을 더 포함할 수 있는바, 이러한 실리콘계 화합물은 ITO 전극과 포지티브형 포토레지스트 조성물과의 접착력을 향상시키며, 경화 후 내열 특성을 증대시킬 수 있다. 이러한 에폭시기 또는 아민기를 갖는 실리콘계 화합물로는 (3-글리시드옥시프로필)트리메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)트리에톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)메틸디메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)메틸디에톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)디메틸메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)디메틸에톡시실레인, 3,4-에폭시부틸트리메톡시실레인, 3,4-에폭시부틸트리에톡시실레인, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실레인, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실레인 및 아미노프로필트리메톡시 실레인 등이 있으며, 이들을 각각 단독으로 또는 이들을 혼합하여 사용할 수 있다.
또한, 필요에 따라 광증감제, 열중합 금지제, 소포제, 레벨링제 등의 상용성이 있는 첨가제를 첨가할 수 있다.
본 발명의 포지티브형 포토레지스트 조성물은 용매를 가하여 기판 위에 스핀코팅한 후 소정의 패턴에 따라 마스크를 이용하여 자외선을 조사하여 노광한 후, 알칼리 현상액으로 현상하는 방법을 통하여 패턴을 형성하게 되는데, 조액시에는 점도 1 내지 50 cps 범위 되도록 용매를 첨가하는 것이 바람직하다. 용매는 바인더 수지, 감광제 및 첨가물을 첨가, 혼합하여 용해하는데 역할 뿐만 아니라 우수한 코팅성과 투명한 박막을 얻기 위해 사용하는 것으로, 바인더 수지, 감광제 및 기타 화합물과의 상용성을 고려할 때 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트(EEP), 에틸락테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트 (PGMEA), 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아 세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 디메틸포룸아미드 (DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부틸로락톤, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 다이글라임(Diglyme), 테트라하이드로퓨란(THF), 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소-프로판올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 헥산, 헵탄 및 옥탄 중에서 선택된 용매를 단독으로 또는 1종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예 및 비교예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
<실시예 1 ~ 9>
자외선 차단막과 교반기가 설치되어 있는 반응혼합조에 다음 표 1에 기재된 조성에 따라 바인더 수지, 용매, 접착보조제 및 레벨링제를 순차적으로 첨가한 후 상온에서 교반하여 포지티브형 레지스트 조성물을 제조하였다.
다음 표 1에 있어서, 각 성분의 함량은 다음과 같다:
화학식 1로 표시되는 바인더 수지 : 20중량%
감광제 ( TPPA-N5,
Figure 112007079276024-pat00002
의 OH기를 나프토퀴논-1,2-디아지토-5-술폰산 에스테르로 치환한 감광성화합물): 8중량%
접착보조제 (KBM-403, 신에츠사제) : 0.1 중량%
레벨링제 (3M사의 FC-430) : 0.3 중량%
용매 (PGMEA, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트): 잔량
각 실시예에서 사용된 바인더 수지의 중량평균분자량은 2,000 내지 200,000이고 분자량분포는 1.0 내지 10.0이며, 산가는 10 내지 300KOHmg/g이며, 조성물의 점도는 약 28cps이었다.
실시예 화학식 1의 바인더수지 감광제 접착보조제 레벨링제 용매
1 R1, R2, R4 =메틸 R3 = 메톡시카르보닐 w=0.3, x=0.3, y=0.2, z=0.2 TPPA-N5 KBM-403 FC-430 PGMEA
2 R1, R4=메틸, R2=에틸, R3 = 메톡시카르보닐 w=0.3, x=0.3, y=0.2, z=0.2
3 R1, R4= 메틸 R2 = 이소부틸 R3= 메톡시카르보닐, w=0.35, x=0.35, y=0.1, z=0.2
4 R1, R2= 시클로헥실 R4 = 메틸 R3= 메톡시카르보닐, w=0.35, x=0.35, y=0.1, z=0.2
5 R1, R2, R4 =메틸 R3 = 메톡시카르보닐 w=0.35, x=0.3, y=0.15, z=0.2
6 R1, R4=메틸, R2=에틸, R3 = 메톡시카르보닐 w=0.35, x=0.3, y=0.15, z=0.2
7 R1, R4= 메틸 R2 = 이소부틸 R3= 메톡시카르보닐, w=0.3, x=0.35, y=0.15, z=0.2
8 R1, R4= 시클로헥실 R2 = 메틸 R3= 메톡시카르보닐, w=0.3, x=0.35, y=0.15, z=0.2
<비교예 1 내지 2>
상기 실시예 1의 바인더 수지 대신 하기 일반식 2로 표시되는 바인더 수지를 사용하고, 조성물의 성분 및 함량을 하기 표 2에 기재된 조성에 따라서 변화시킨 것을 제외하고는 동일한 방법으로 포지티브형 포토레지스트 조성물을 제조하였다.
Figure 112007079276024-pat00003
상기 식에서, R5는 메틸기이다.
비교예 화학식 2의 바인더수지 감광제 접착보조제 레벨링제 용매
1 l= 0.3, m =0.2, n= 0.5 TPPA-N5 KBM-403 FC-430 PGMEA
2 l= 0.3, m =0.3, n= 0.4
상기 표 2에 있어서, 바인더 수지들은 중량평균분자량 10,000, 분자량분포 2.5 및 산가 100이다.
상기 실시에 및 비교예에 따라 얻어진 포지티브형 포토레지스트 조성물의 평가를 실리콘 웨이퍼 또는 유리판 등의 기판 위에서 실시하였으며, 포지티브형 포토레지스트 조성물의 열적특성조사, 400 nm에서의 투과율(T%,), 평탄성(Uniformity), 잔막율, 패턴 형성 등의 성능평가를 실시하여 그 결과를 다음 표 3과 4에 나타내었다.
구체 평가항목 및 방법은 다음과 같다.
(1) 접착력
포지티브형 포토레지스트 조성물을 기판 위에 스핀 코터를 이용하여 800rpm의 속도로 8초간 도포한 후, 100℃에서 1분간 프리베이크(prebake)하고, 435nm에서 15초간 노광시킨 후, 240℃에서 30분간 포스트베이크(postbake)를 실시하여 레지스트 막을 형성시키고, 이를 오토클레이브(Autoclave)에 넣어 100℃에서 1시간동안 숙성시켰다. 오토클레이브에서 숙성된 시편을 크로스 헤찌 커터(Cross Hatch Cutter)로 기판이 드러나도록 스크레치(Scratch)한 후 접착 테잎으로 부착한 후 탈착한다. 100 셀 중 80셀이 테잎에 붙어 기판으로부터 탈착되지 않으면 '양호' 그렇지 않은 경우를 '불량'으로 판단한다.
(2) UV 투과율
포지티브형 포토레지스트 조성물을 기판 위에 스핀 코터를 이용하여 800rpm의 속도로 8초간 도포한 후, 100℃에서 1분간 프리베이크(prebake)하고, TMAH 2.38% 용액에 60초간 스프레이(spray)현상한 후 순수(DI Water)로 60초간 린스한 다음, 압축공기로 불어내고, 435nm용 노광기에서 5분간 포토블리칭(Photo bleaching)한 후 240℃에서 30분간 포스트베이크(postbake)를 실시하여 약 3.5 내지 4.0 마이크로미터(um)의 레지스트 막을 형성하였다. UV는 UV-vis 측정장비를 이용하여 400nm영역의 투과율을 측정하였다.
(3) 잔막율
포지티브형 포토레지스트 조성물을 기판 위에 스핀 코팅하고, 프리베이크(Pre-Bake)한 후의 두께와 포스트베이크 (Post-Bake)를 하여 용매를 제거한 후 형성된 막의 두께 비율(%)을 측정하였다.
(4) 패턴 형성
포지티브형 포토레지스트 패턴을 형성한 실리콘 웨이퍼를 홀(Hole) 패턴의 수직방향에서부터 절단하고, 패턴의 단면 방향에서 전자현미경으로 관찰한 결과를 나타냈다. 패턴 사이드 벽(side wall)이 기판에 대하여 55도 이상의 각도로 세워져 있고, 막이 감소되지 않은 것을 '양호'로 하고, 막의 감소가 인정된 것을 '막감(膜減)'으로 판정하였다.
(5) 내화학성
포지티브형 포토레지스트 조성물을 기판 위에 스핀 코터를 이용하여 도포한 후, 프리베이크(prebake) 및 포스트베이크(postbake) 등의 공정을 거쳐 형성된 레지스트 막을 스트리퍼(Stripper), 에천트(Etchant) 용액에 40℃에서 10분 동안 담근 후 레지스트 막의 투과율 및 두께의 변화가 있는지 살펴보았다. 투과율 및 두께의 변화가 없을 때 '양호'로 하고, 투과율 및 두께의 변화가 있으면 '불량'으로 판정하였다.
실시예 접착력 UV 투과율 (400nm) (%) 잔막율 (%) 패턴형성 내화학성
1 양호 95 88 양호 양호
2 양호 94 88 양호 양호
3 양호 95 90 양호 양호
4 양호 93 90 양호 양호
5 양호 93 89 양호 양호
6 양호 95 90 양호 양호
7 양호 93 89 양호 양호
8 양호 94 88 양호 양호
비교예 접착력 UV 투과율 (400nm) (%) 잔막율 (%) 패턴형성 내화학성
1 불량 90 77 막감 불량
2 불량 88 82 막감 불량
상기 표 3 내지 4의 결과로부터, 본 발명의 액정표시소자용 양성 레지스트 조성물은 종래의 레지스트 조성물과는 달리 내열성이 우수할 뿐만 아니라, 메탈 및 무기물과의 접착력, UV투과율, 잔막율, 평탄성 및 패턴안정성이 매우 우수함을 알 수 있다.
본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

Claims (6)

  1. 다음 화학식 1로 표시되는 화합물을 바인더 수지로 포함하는 포지티브형 포토레지스트 조성물.
    화학식 1
    Figure 112007079276024-pat00004
    상기 식에서, R1과 R2는 서로 같거나 다른 것으로 탄소원자수 1 내지 14인 알킬기, 시클로알킬기 또는 방향족화합물이고, R3는 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, 글리시딜옥시카르보닐, 부톡시카르보닐, t- 부톡시카르보닐, 이소부톡시카르보닐, 펜틸옥시카르보닐, 헥실옥시카르보닐, 시클로헥실옥시카르보닐, 페닐옥시카르보닐, 벤질옥시카르보닐, 나프틸옥시카르보닐, 이소보닐옥시카르보닐, 2-옥소옥사펜틸옥시카르보닐, 아다만틸옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐에틸옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐에틸옥시카르보닐, 히드록시에틸옥시카르보닐, 디메틸아미노에틸옥시카르보닐, 메톡시, 에톡시, 페닐옥시, 페닐, 나프틸, 히드록시페닐 또는 니트릴기이며, R4는 H 또는 메틸기이고, w는 0.01~0.50, x 는 0.10~0.50, y는 0.03~0.60, z는 0.05~0.40이고, w+x = 0.11~0.77이며, 단 상기 화학식 1의 바인더 수지는 중합단위의 배열순서에 구속되지 않는 랜덤 공중합체를 포함한다.
  2. 다음 화학식 1로 표시되는 바인더 수지 3 내지 50 중량%, 감광제 2 내지 40 중량% 및 유기용매 10 내지 95중량%를 포함하는 포지티브형 포토레지스트 조성물.
    화학식 1
    Figure 112007079276024-pat00005
    상기 식에서, R1과 R2는 서로 같거나 다른 것으로 탄소원자수 1 내지 14인 알킬기, 시클로알킬기 또는 방향족화합물이고, R3는 메톡시카르보닐, 에톡시카르보닐, 프로필옥시카르보닐, 이소프로필옥시카르보닐, 글리시딜옥시카르보닐, 부톡시카르보닐, t- 부톡시카르보닐, 이소부톡시카르보닐, 펜틸옥시카르보닐, 헥실옥시카르보닐, 시클로헥실옥시카르보닐, 페닐옥시카르보닐, 벤질옥시카르보닐, 나프틸옥시카르보닐, 이소보닐옥시카르보닐, 2-옥소옥사펜틸옥시카르보닐, 아다만틸옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐옥시카르보닐, 디사이클로펜타닐에틸옥시카르보닐, 디사이클로펜테닐에틸옥시카르보닐, 히드록시에틸옥시카 르보닐, 디메틸아미노에틸옥시카르보닐, 메톡시, 에톡시, 페닐옥시, 페닐, 나프틸, 히드록시페닐 또는 니트릴기이며, R4는 H 또는 메틸기이고, w는 0.01~0.50, x는 0.10~0.50, y는 0.03~0.60, z는 0.05~0.40이고, w+x = 0.11~0.77이며, 단 상기 화학식 1의 바인더 수지는 중합단위의 배열순서에 구속되지 않는 랜덤 공중합체를 포함한다.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 화학식 1로 표시되는 바인더 수지는 중량평균분자량 2,000 내지 200,000이고, 분자량분포 1.0 내지 10.0이고, 산가 10 내지 300 KOH mg/g인 것임을 특징으로 하는 포지티브형 포토레지스트 조성물.
  4. 제 2 항에 있어서, 유기용매는 에틸아세테이트, 부틸아세테이트, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에틸에테르, 메틸메톡시프로피오네이트, 에틸에톡시프로피오네이트(EEP), 에틸락테이트, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트(PGMEA), 프로필렌글리콜메틸에테르, 프로필렌글리콜프로필에테르, 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트, 디에틸렌글리콜메틸아세테이트, 디에틸렌글리콜에틸아세테이트, 아세톤, 메틸이소부틸케톤, 시클로헥사논, 디메틸포름아미드 (DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMAc), N-메틸-2-피롤리돈(NMP), γ-부틸로락톤, 디에틸에테르, 에틸렌글리콜디메틸에테르, 다이글라임(Diglyme), 테트라하이드로퓨란(THF), 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소-프로판올, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 톨루엔, 크실렌, 헥산, 헵탄 및 옥탄 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 포지티브형 포토레지스트 조성물.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 접착보조제로 에폭시기 또는 아민기를 포함하는 실리콘계 화합물을 전체 조성 중 0.0001 내지 3 중량%로 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포지티브형 포토레지스트 조성물.
  6. 제 5 항에 있어서, 에폭시기 또는 아민기를 포함하는 실리콘계 화합물은 (3-글리시드옥시프로필)트리메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)트리에톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)메틸디메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)메틸디에톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)디메틸메톡시실레인, (3-글리시드옥시프로필)디메틸에톡시실레인, 3,4-에폭시부틸트리메톡시실레인, 3,4-에폭시부틸트리에톡시실레인, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실레인, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리에톡시실레인 및 아미노프로필 트리메톡시실레인 중에서 선택된 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 포지티브형 포토레지스트 조성물.
KR1020070112057A 2007-11-05 2007-11-05 포지티브형 포토레지스트 조성물 KR100912707B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112057A KR100912707B1 (ko) 2007-11-05 2007-11-05 포지티브형 포토레지스트 조성물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070112057A KR100912707B1 (ko) 2007-11-05 2007-11-05 포지티브형 포토레지스트 조성물

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090046105A KR20090046105A (ko) 2009-05-11
KR100912707B1 true KR100912707B1 (ko) 2009-08-19

Family

ID=40856041

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070112057A KR100912707B1 (ko) 2007-11-05 2007-11-05 포지티브형 포토레지스트 조성물

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100912707B1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6209617B2 (ja) * 2013-10-28 2017-10-04 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、パターンの製造方法、硬化膜、有機ｅｌ表示装置の製造方法、および液晶表示装置の製造方法
JP6216801B2 (ja) * 2013-10-28 2017-10-18 富士フイルム株式会社 感光性樹脂組成物、パターンの製造方法、硬化膜、有機ｅｌ表示装置の製造方法、および液晶表示装置の製造方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002287352A (ja) 2001-03-27 2002-10-03 Dainippon Ink & Chem Inc 感光性樹脂組成物及びカラーフィルター用感光性レジスト
JP2003005357A (ja) 2001-06-21 2003-01-08 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性樹脂組成物、感光性樹脂転写材料、及び画像形成方法
JP2005283840A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Jsr Corp 感光性樹脂組成物および光導波路

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002287352A (ja) 2001-03-27 2002-10-03 Dainippon Ink & Chem Inc 感光性樹脂組成物及びカラーフィルター用感光性レジスト
JP2003005357A (ja) 2001-06-21 2003-01-08 Fuji Photo Film Co Ltd 感光性樹脂組成物、感光性樹脂転写材料、及び画像形成方法
JP2005283840A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Jsr Corp 感光性樹脂組成物および光導波路

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090046105A (ko) 2009-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100731326B1 (ko) 양성 포토레지스트 조성물
KR100731327B1 (ko) 음성 포토레지스트 조성물
US10162260B2 (en) Photosensitive resin composition, protective film, and liquid crystal display element
TWI518460B (zh) Photosensitive polysiloxane compositions and their use
US8921024B2 (en) Photosensitive polysiloxane composition and applications thereof
JP3959732B2 (ja) 熱硬化性樹脂組成物
US8349461B2 (en) Photo-curing polysiloxane composition and protective film formed from the same
US9507261B2 (en) Photosensitive composition, protective film, and element having the protective film
CN105652593B (zh) 感光性树脂组合物和由其制备的固化膜
US20140322651A1 (en) Photosensitive polysiloxane composition, protecting film and element having the protecting film
TW201344368A (zh) 光硬化性聚矽氧烷組成物、保護膜及具有保護膜的元件
US11106133B2 (en) Positive-type photosensitive resin composition and cured film prepared therefrom
US20150346601A1 (en) Photosensitive polysiloxane composition, protective film and element having the protective film
KR100912707B1 (ko) 포지티브형 포토레지스트 조성물
US20150293449A1 (en) Photosensitive polysiloxane composition and uses thereof
US20220350244A1 (en) Photosensitive resin composition, cured film, and display device
JP5397607B2 (ja) 硬化性樹脂組成物、保護膜および保護膜の形成方法
KR101044548B1 (ko) 유-무기 복합 양성 포토레지스트 조성물
JP2019530900A (ja) 感光性樹脂組成物、それから形成された硬化膜、および前記硬化膜を有する電子装置
KR100642830B1 (ko) 양성 레지스트 조성물
TWI541595B (zh) Photosensitive polysiloxane compositions and their use
KR101144736B1 (ko) 고내열성 음성 레지스트 조성물
KR102239543B1 (ko) 포지티브형 감광성 수지 조성물 및 이로부터 제조된 경화막
KR20130079292A (ko) 고내열성 네거티브 레지스트 조성물
JP2021162679A (ja) 感光性樹脂組成物、その硬化物及び当該硬化物を含む表示装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130521

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140522

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150810

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160810

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170810

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180913

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190917

Year of fee payment: 11