KR102219109B1 - 포토레지스트 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 - Google Patents

포토레지스트 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

개시된 포토레지스트 조성물은, 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 하기 화학식 1의 아크릴 화합물 및 용매를 포함한다.
<화학식 1>
Figure 112019007321940-pat00042

화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이며, R2는 탄소수 1 내지 1,000의 직쇄상의 또는 측쇄를 갖는 알킬기 또는 방향족기이며, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 1,000의 직쇄상의 또는 측쇄를 갖는 알콕실기이고, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다.
상기 포토레지스트 조성물은 대상층과의 접착력이 개선된 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다.

Description

포토레지스트 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법{PHOTORESIST COMPOSITION, METHOD FOR FORMING A PATTERN AND METHOD FOR MANUFACTURING A THIN FILM TRANSISTOR SUBSTRATE}
본 발명은 포토레지스트 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속 산화물과의 접착력이 개선된 포토레지스트 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 표시 장치에 이용되는 표시 기판은 각 화소 영역을 구동하기 위한 스위칭 소자로서 박막 트랜지스터, 상기 박막 트랜지스터와 연결된 신호 배선 및 화소 전극을 포함한다. 상기 신호 배선은 게이트 구동 신호를 전달하는 게이트 배선과, 상기 게이트 배선과 교차하면서 데이터 구동 신호를 전달하는 데이터 배선을 포함한다.
일반적으로, 상기 박막 트랜지스터, 신호 배선 및 화소 전극을 형성하기 위하여 포토리소그라피 공정이 이용된다. 포토리소그라피 공정은 대상층 위에 포토레지스트 패턴을 형성하고, 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 대상층을 패터닝함으로써 원하는 패턴을 얻는다.
상기 포토리소그라피 공정에서, 상기 포토레지스트 패턴과 상기 대상층의 접착력이 낮은 경우, 스큐가 증가하며, 이는 배선의 불량을 야기하고, 미세 패턴의 형성을 어렵게 한다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 대상층과의 밀착성이 개선된 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있는 포토레지스트 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 포토레지스트 조성물을 이용한 패턴의 형성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은 상기 포토레지스트 조성물을 이용한 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은, 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 하기 화학식 1의 아크릴 화합물 및 용매를 포함한다.
<화학식 1>
Figure 112019007321940-pat00031
화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이며, R2는 탄소수 1 내지 1,000의 직쇄상의 또는 측쇄를 갖는 알킬기 또는 방향족기이며, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 1,000의 직쇄상의 또는 측쇄를 갖는 알콕실기이고, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다.
일 실시예에 따르면, 상기 포토레지스트 조성물은, 상기 노볼락 수지 5 중량% 내지 30 중량%, 상기 디아지드계 감광제 2 내지 10 중량%, 상기 아크릴 화합물 0.03 중량% 내지 2 중량% 및 여분의 용매를 포함한다.
*일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 화합물의 중량평균분자량은 5,000 내지 30,000이다.
*일 실시예에 따르면, 상기 아크릴 화합물은 하기의 화학식 2로 나타내진다.
<화학식 2>
Figure 112019007321940-pat00032
화학식 2에서, R6는 탄소수 10 내지 70의 직쇄상의 알킬기이고, n은 10 내지 40의 정수이다.
일 실시예에서, 상기 디아지드계 감광제는 나프토퀴논디아지드 술폰산 할로겐 화합물과 페놀 화합물의 반응 생성물을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 디아지드계 감광제는 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 및 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에서, 상기 노볼락 수지의 중량평균분자량은 4,000 내지 30,000이다.
일 실시예에서, 상기 용매는 글리콜에테르류, 에틸렌글리콜 알킬에테르아세테이트류 및 디에틸렌글리콜류로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 패턴 형성 방법에 따르면, 베이스 기판 위에 대상층을 형성한다. 상기 대상층 위에 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 화학식 1의 아크릴 화합물 및 용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 코팅하여 포토레지스트층을 형성한다. 상기 포토레지스트층을 노광한다. 상기 포토레지스트층을 부분적으로 제거하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 대상층을 패터닝한다.
일 실시예에서, 상기 대상층은 금속 산화물을 포함한다.
일 실시예에서, 상기 대상층은 산화 아연(ZnO), 아연 주석 산화물(ZTO), 아연 인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO), 인듐 아연 주석 산화물(IZTO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 아연 알루미늄 산화물(ZAO) 및 인듐 갈륨 산화물(IGO)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법에 따르면, 베이스 기판 위에 게이트 전극을 형성한다. 상기 게이트 전극을 커버하는 게이트 절연층을 형성한다. 상기 게이트 절연층 위에 산화물 반도체층을 형성한다. 상기 산화물 반도체층 위에, 금속층 및 상기 금속층 위에 배치되는 도전성 산화물층을 포함하는 소스 금속층을 형성한다. 상기 도전성 산화물층 위에 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 화학식 1의 아크릴 화합물 및 용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 코팅하여, 제1 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 제1 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여, 상기 소스 금속층을 식각하여 소스 금속 패턴을 형성한다. 상기 제1 포토레지스트 패턴을 부분적으로 제거하여 제2 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 제2 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 소스 금속 패턴을 식각하여, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성한다.
일 실시예에 따르면, 상기 도전성 산화물층은 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO) 및 아연 알루미늄 산화물(ZAO)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제1 포토레지스트 패턴은, 제1 두께부와 상기 제1 두께부보다 작은 두께를 갖는 제2 두께부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은 식각 대상층, 특히 금속 산화물층과의 접착력이 개선된 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 포토리소그라피 공정의 신뢰성을 증가시킬 수 있다.
또한, 포토레지스트 패턴의 접착력이 증가되는 경우, 식각 과정에서 발생하는 스큐를 감소시킬 수 있다. 따라서, 박막 트랜지스터의 채널의 길이를 실질적으로 감소시킬 수 있어, 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 개선할 수 있다.
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴의 형성 방법을 도시한 단면도들이다.
도 8 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물에 대해서 먼저 설명하고, 상기 포토레지스트 조성물을 이용한 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 보다 상세하게 설명하고자 한다.
포토레지스트 조성물
본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 아크릴 화합물 및 용매를 포함한다. 예를 들어, 상기 포토레지스트 조성물은 노볼락 수지 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 디아지드계 감광제 약 2 내지 약 10 중량, 아크릴 화합물 약 0.03 중량% 내지 약 2 중량% 및 여분의 용매를 포함할 수 있다. 상기 포토레지스트 조성물은 노광에 의해 바인더 수지의 용해도가 감소하는 파티지브 타입 포토레지스트 조성물일 수 있다.
상기 노볼락 수지는 알칼리 가용성이고, 페놀계 화합물과 알데하이드계 화합물 또는 케톤계 화합물을 산성촉매의 존재 하에서 반응시켜 수득할 수 있다.
상기 페놀계 화합물의 구체적인 예로서는, 페놀, 오르토크레졸, 메타크레졸, 파라크레졸, 2,3-디메틸페놀, 3,4-디메틸페놀, 3,5-디메틸페놀, 2,4-디메틸페놀, 2,6-디메틸페놀, 2,3,6-트리메틸페놀, 2-t-부틸페놀, 3-t-부틸페놀, 4-t-부틸페놀, 2-메틸레졸시놀, 4-메틸레졸시놀, 5-메틸레졸시놀, 4-t-부틸카테콜, 2-메톡시페놀, 3-메톡시페놀, 2-프로필페놀, 3-프로필페놀, 4-프로필페놀. 2-이소프로필페놀, 2-메톡시-5-메틸페놀, 2-t-부틸-5-메틸페놀, 티몰, 이소티몰 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 알데하이드계 화합물의 구체적인 예로서는, 포름알데하이드, 파라포름알데하이드, 트리옥산, 아세트알데하이드, 프로필알데하이드, 벤즈알데하이드, 페닐아세트알데하이드, α-페닐프로필알데하이드, β-페닐프로필알데하이드, o-하이드록시벤즈알데하이드, m-하이드록시벤즈알데하이드, p-하이드록시벤즈알데하이드, o-클로로벤즈알데하이드, m-클로로벤즈알데하이드, p-클로로벤즈알데하이드, o-메틸벤즈알데하이드, m-메틸벤즈알데하이드, p-메틸벤즈알데하이드, p-에틸벤즈알데하이드, p-n-부틸벤즈알데하이드, 테레프탈산알데하이드, 살리실알데하이드 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 케톤계 화합물의 구체적인 예로서는, 아세톤, 메틸에틸케톤, 디에틸케톤, 디페닐케톤을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 노볼락 수지가 상기 포토레지스트 조성물 전체 중량의 약 5 중량% 미만인 경우, 포토레지스트 조성물의 내열성이 나타나지 않아 베이킹 공정에서 포토레지스트 패턴이 무너져 선명한 패턴을 얻기 어려울 수 있다. 상기 노볼락 수지가 상기 포토레지스트 조성물 전체 중량의 약 30 중량%를 초과하는 경우, 포토레지스트 패턴의 접착력, 감도, 잔막률 등이 저하될 수 있다. 이에 따라, 상기 노볼락 수지는 상기 포토레지스트 조성물 전체 중량의 약 5 중량% 내지 약 30 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 10 중량% 내지 약 25 중량%일 수 있다.
예를 들어, 상기 노볼락 수지의 중량 평균 분자량은, 약 4,000 내지 약 30,000일 수 있다. 상기 노볼락 수지의 평균 분자량이 약 4,000 미만인 경우, 상기 노볼락 수지가 알칼리 현상액에 쉽게 용해되어 손실될 수 있다. 상기 노볼락 수지의 중량 평균 분자량이 약 30,000를 초과하는 경우, 상기 노광부와 비노광부에서의 알칼리 현상액에 대한 용해도의 차이가 작아 선명한 포토레지스트 패턴을 얻기 어려울 수 있다.
상기 디아지드계 감광제는 퀴논 디아지드계 화합물을 예로 들수 있다. 상기 퀴논 디아지드계 화합물은 나프토퀴논디아지드 술폰산 할로겐 화합물과 페놀 화합물을 약염기하에서 반응시켜 수득할 수 있다.
상기 페놀 화합물의 구체적인 예로서는, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논, 2,4,6-트리하이드록시벤조페논, 2,3,4,3'-테트라하이드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라하이드록시벤조페논, 트리(p-하이드록시페닐) 메탄, 1,1,1-트리(p-하이드록시페닐) 에탄, 4,4'-[1-[4-[1-[4-하이드록시페닐]-1-메틸에틸]페닐]에틸리덴]디페놀 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 나프토퀴논디아지드 술폰산 할로겐 화합물의 구체적인 예로서는, 1,2-나프토퀴논디아지드 4-술폰산 에스테르, 1,2-나프토퀴논디아지드 5-술폰산 에스테르, 1,2-나프토퀴논디아지드 6-술폰산 에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
구체적으로, 상기 디아지드계 감광제는 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트, 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 등을 포함할 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있다.
상기 디아지드계 감광제가 상기 포토레지스트 조성물 전체의 약 2 중량% 미만인 경우, 비노광부의 용해도가 증가하여 포토레지스트 패턴을 형성할 수 없다. 상기 디아지드계 감광제가 상기 포토레지스트 조성물 전체의 약 10 중량%를 초과하는 경우, 노광부의 용해도가 감소하여 알칼리 현상액에 의한 현상을 행할 수 없다. 따라서, 상기 디아지드계 감광제는 상기 포토레지스트 조성물 전체 중량의 약 2 중량% 내지 약 10 중량%인 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 약 5 중량% 내지 약 8 중량%일 수 있다.
상기 아크릴 화합물은 상기 포토레지스트 조성물로부터 얻어진 포토레지스트 패턴과 상기 포토레지스트 패턴과 접촉하는 식각 대상층과의 접착력을 증진시킬 수 있다.
상기 아크릴 화합물은 하기의 화학식 1로 표시될 수 있다.
<화학식 1>
Figure 112019007321940-pat00033
화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이며, R2는 탄소수 1 내지 1,000의 직쇄상의 또는 측쇄를 갖는 알킬기 또는 방향족기이며, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 1,000의 직쇄상의 또는 측쇄를 갖는 알콕실기이고, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다. 상기 아크릴 화합물의 중량평균분자량은 약 5,000 내지 약 30,000일 수 있다.
바람직하게, 상기 아크릴 화합물은, 하기의 화학식 2로 표시될 수 있다.
<화학식 2>
Figure 112019007321940-pat00034
화학식 2에서, R6는 탄소수 10 내지 70의 직쇄상의 알킬기이고, n은 10 내지 40의 정수이다.
상기 아크릴 화합물이 상기 포토레지스트 조성물 전체의 약 0.03 중량% 미만인 경우, 포토레지스트 패턴과 식각 대상층의 접착력이 저하되어, 테이퍼 각이 감소하고, 스큐가 증가할 수 있으며, 상기 포토레지스트 조성물 전체의 약 2 중량%를 초과하는 경우, 포토레지스트 패턴의 잔막율이 감소할 수 있다. 따라서, 아크릴 화합물의 바람직한 함량은 상기 포토레지스트 조성물 전체 중량에 대하여 약 0.03 중량% 내지 약 2 중량%일 수 있으며, 보다 바람직하게는 약 0.1 중량% 내지 약 1 중량%일 수 있다.
상기 용매의 구체적인 예로서는, 메탄올, 에탄올 등의 알코올류; 테트라히드로퓨란 등의 에테르류; 에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸에테르 등의 글리콜에테르류; 메틸셀로솔브아세테이트, 에틸셀로솔브아세테이트 등의 에틸렌글리콜알킬에테르 아세테이트류; 디에틸렌글리콜 모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜 디메틸에테르 등의 디에틸렌글리콜류; 프로필렌글리콜 메틸에테르, 프로필렌글리콜 에틸에테르, 프로필렌글리콜 프로필에테르, 프로필렌글리콜 부틸에테르 등의 프로필렌글리콜 모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜 메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜 부틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜 알킬에테르아세테이트류; 프로필렌글리콜 메틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜 에틸에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜 프로필에테르프로피오네이트, 프로필렌글리콜 부틸에테르프로피오네이트의 프로필렌글리콜 알킬에테르아세테이트류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 4-하이드록시 4-메틸 2-펜타논 등의 케톤류; 및 초산 메틸, 초산 에틸, 초산 프로필, 초산 부틸, 2-하이드록시 프로피온산 에틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산 메틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산 에틸, 하이드록시초산 메틸, 하이드록시초산 에틸, 하이드록시초산 부틸, 유산 메틸, 유산 에틸, 유산 프로필, 유산 부틸, 3-하이드록시프로피온산 메틸, 3-하이드록시프로피온산에틸, 3-하이드록시프로피온산 프로필, 3-하이드록시프로피온산 부틸, 2-하이드록시-3-메틸부탄산 메틸, 메톡시초산 메틸, 메톡시초산 에틸, 메톡시초산 프로필, 메톡시초산 부틸, 에톡시초산 메틸, 에톡시초산 에틸, 에톡시초산 프로필, 에톡시초산 부틸, 프로폭시초산 메틸, 프로폭시초산에틸, 프로폭시초산 프로필, 프로폭시초산 부틸, 부톡시초산 메틸, 부톡시초산 에틸, 부톡시초산 프로필, 부톡시초산 부틸, 2-메톡시프로피온산 메틸, 2-메톡시프로피온산 에틸, 2-메톡시프로피온산 프로필, 2-메톡시프로피온산 부틸, 2-에톡시프로피온산 메틸, 2-에톡시프로피온산 에틸, 2-에톡시프로피온산 프로필, 2-에톡시프로피온산 부틸, 2-부톡시프로피온산 메틸, 2-부톡시프로피온산 에틸, 2-부톡시프로피온산 프로필, 2-부톡시프로피온산 부틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-메톡시프로피온산 에틸, 3-메톡시프로피온산 프로필, 3-메톡시프로피온산 부틸, 3-에톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 3-에톡시프로피온산 프로필, 3-에톡시프로피온산 부틸, 3-프로폭시프로피온산 메틸, 3-프로폭시프로피온산 에틸, 3-프로폭시프로피온산 프로필, 3-프로폭시프로피온산 부틸, 3-부톡시프로피온산 메틸, 3-부톡시프로피온산 에틸, 3-부톡시프로피온산 프로필, 3-부톡시프로피온산 부틸 등의 에스테르류 등을 들 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 혼합되어 사용될 수 있으며, 바람직하게는, 용해성 및 각 성분과의 반응성이 우수하고 코팅이 용이한 글리콜에테르류, 에틸렌글리콜 알킬에테르아세테이트류 및 디에틸렌글리콜류가 사용될 수 있다.
예를 들어, 상기 용매의 함량은 상기 포토레지스트 조성물 전체 중량에 대하여 약 60 중량% 내지 약 90 중량%일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 포토레지스트 조성물은 약 0.1 중량% 내지 3 중량%의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 첨가제는, 계면활성제 및 접착력 강화제를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은 식각 대상층과의 접착력이 개선된 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 포토리소그라피 공정의 신뢰성을 개선할 수 있다.
상기 포토레지스트 패턴의 하부에 형성되는 식각 대상층은 금속 산화물을 포함할 수 있다. 상기 금속 산화물은 도전성 산화물 및 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 산화물은 산화 아연(ZnO), 아연 주석 산화물(ZTO), 아연 인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO), 인듐 아연 주석 산화물(IZTO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 아연 알루미늄 산화물(ZAO), 인듐 갈륨 산화물(IGO) 등을 포함할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물을 이용한 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 기판의 제조방법을 설명하기로 한다.
패턴의 형성 방법
도 1 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 패턴의 형성 방법을 도시한 단면도들이다.
도 1을 참조하면, 베이스 기판(10) 위에 대상층(20)을 형성한다. 상기 대상층(20)은 금속 산화물을 포함한다. 상기 금속 산화물은 도전성 산화물 및 산화물 반도체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 금속 산화물은 산화 아연(ZnO), 아연 주석 산화물(ZTO), 아연 인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO), 인듐 아연 주석 산화물(IZTO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 아연 알루미늄 산화물(ZAO), 인듐 갈륨 산화물(IGO) 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 대상층(20)은 단일층 구조 또는 추가 금속층을 포함하는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 대상층(20)은 구리층 및 상기 구리층 상부/하부에 배치된 도전성 산화물층을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 상기 대상층(20) 위에 포토레지스트 조성물을 도포하여, 포토레지스트층(30)을 형성한다.
상기 포토레지스트 조성물은 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 아크릴 화합물 및 용매를 포함한다. 예를 들어, 상기 포토레지스트 조성물은 노볼락 수지 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 디아지드계 감광제 약 2 내지 약 10 중량, 아크릴 화합물 약 0.03 중량% 내지 약 2 중량% 및 여분의 용매를 포함할 수 있다. 상기 포토레지스트 조성물은, 기설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 포토레지스트 조성물은 스핀 코팅 등에 의해 코팅될 수 있다.
도 3을 참조하면, 프리베이킹을 위하여 상기 포토레지스트층(30)이 형성된 베이스 기판(10)에 열을 가한다. 상기 프리베이킹을 위하여, 상기 베이스 기판(10)은 힛 플레이트(heat plate)에서 가열될 수 있으며, 가열 온도는 약 80℃ 내지 약 120℃일 수 있다.
상기 프리베이킹에 의해, 용매가 부분적으로 제거되고, 상기 포토레지스트층(30)의 형태 안정성이 높아진다.
도 4를 참조하면, 상기 포토레지스트층(30)을 부분적으로 노광한다. 상기 포토레지스트층(30)의 부분 노광을 위하여 노광 영역(LEA)에 대응하는 광투과층과 차광 영역(LBA)에 대응하는 광차단층을 갖는 마스크가 이용될 수 있다.
예를 들어, 상기 포토레지스트 조성물이 파지티브 타입일 경우, 상기 노광 영역(LEA)에 대응하는 포토레지스트층(30)에서는 상기 감광제가 활성화되어, 현상액에 대한 용해도가 증가한다.
도 5를 참조하면, 상기 노광된 포토레지스트층(30)에 현상액을 제공하여 포토레지스트층(30)을 부분적으로 제거한다. 상기 현상액으로는 테트라메틸암모늄 하이드록사이드 등이 사용될 수 있다.
상기 포토레지스트 조성물이 파지티브 타입일 경우, 상기 노광 영역(LEA)에 대응하는 포토레지스트층(30)이 제거되어 하부의 대상층(20)이 노출되고, 상기 차광 영역(LBA)에 대응하는 포토레지스트층(30)이 잔류하여 포토레지스트 패턴(35)을 형성한다.
현상 공정 후에는 상기 포토레지스트 패턴(35)의 접착력을 증가시키기 위하여 하드베이크 공정을 진행할 수 있으며, 예를 들어, 상기 하드베이크 공정은 약 130℃ 내지 약 160℃에서 진행될 수 있다.
상기 하드베이크 공정에서, 상기 아크릴 화합물은 열 에너지를 흡수하여 자유 라디칼을 형성하며, 상기 자유 라디칼은 금속 산화물과의 화학적 결합을 유도하여, 상기 포토레지스트 패턴의 접착력을 증가시킬 수 있다.
도 6 및 7을 참조하면, 상기 포토레지스트 패턴(35)을 마스크로 이용하여 상기 대상층(20)을 패터닝하여, 패턴(25)을 형성한 후, 상기 포토레지스트 패턴(35)을 제거한다. 따라서, 상기 패턴(25)는 상기 포토레지스트 패턴(35)에 대응되는 형상을 갖는다.
상기 대상층(20)의 패터닝은 식각액을 이용하는 습식 식각에 의해 수행될 수 있으며, 상기 식각액의 조성은 상기 대상층(20)이 포함하는 물질에 따라 달라질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은, 포토레지스트 패턴의 접착력을 증가시킬 수 있으며, 따라서, 습식 식각을 통하여 형성된 상기 패턴(25)의 스큐(skew)가 감소할 수 있다.
도 8 내지 도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법을 도시한 단면도들이다.
도 8을 참조하면, 베이스 기판(100) 위에 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(GE)을 형성한다. 구체적으로, 상기 베이스 기판(100) 위에 게이트 금속층을 형성한 후, 이를 패터닝하여, 상기 게이트 라인 및 상기 게이트 전극(GE)을 형성한다. 상기 베이스 기판(100)으로는 유리 기판, 쿼츠 기판, 실리콘 기판, 플라스틱 기판 등이 사용될 수 있다.
상기 게이트 금속층은 구리, 은, 크롬, 몰리브덴, 알루미늄, 티타늄, 망간, 알루미늄 또는 이들의 합금을 포함할 수 있으며, 단일층 구조 또는 서로 다른 물질을 포함하는 복수의 금속층을 포함하는 다층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 금속층은, 구리층 및 상기 구리층의 상부 및/또는 하부에 형성된 티타늄층을 포함할 수 있다.
다른 실시예에서, 상기 게이트 금속층은 금속층 및 상기 금속층의 상부 및/또는 하부에 형성된 도전성 산화물층을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 게이트 금속층은 구리층 및 상기 구리층의 상부 및/또는 하부에 형성된 도전성 산화물층을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 도전성 산화물층은 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 아연 알루미늄 산화물(ZAO) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
다음으로, 상기 게이트 라인 및 상기 게이트 전극(GE)을 커버하는 게이트 절연층(110)을 형성한다. 상기 게이트 절연층(110)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등을 포함할 수 있다. 상기 게이트 절연층(110)은 단일층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 게이트 절연층(110)은 실리콘 질화물을 포함하는 하부 절연층과 실리콘 산화물을 포함하는 상부 절연층을 포함할 수 있다.
도 9를 참조하면, 상기 게이트 절연층(110) 위에 산화물 반도체층(140) 및 소스 금속층(150)을 형성한다. 상기 소스 금속층(150)은 차례로 적층된 하부 도전성 산화물층(152), 금속층(154) 및 상부 도전성 산화물층(156)을 포함한다.
상기 산화물 반도체층(140)은, 산화 아연(ZnO), 아연 주석 산화물(ZTO), 아연 인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO) 또는 인듐 아연 주석 산화물(IZTO)을 포함할 수 있다.
상기 산화물 반도체층(140)은, 알려진 종래의 방법에 따라 형성될 수 있으며, 바람직하게는 진공 증착 또는 스퍼터링 등과 같은 물리 증착(physical vapor deposition)에 의해 형성된다.
구체적으로, 상기 산화물 반도체층(140)의 형성을 위하여, 상기 산화물 반도체층(140)과 유사한 조성을 갖는 소스가 사용될 수 있으며, 상기 소스는 스퍼터링 공정의 타겟으로 이용될 수 있다.
바람직하게, 상기 산화물 반도체층(140)을 형성한 후, 상기 산화물 반도체층(140)에 열을 가하는 어닐링 공정을 수행할 수 있다. 예를 들어, 상기 어닐링 공정은 약 100℃내지 약 700℃에서 이루어질 수 있으며, 바람직하게는 약 300℃내지 약 400℃에서 이루어질 수 있다. 상기 어닐링 공정을 통하여, 상기 산화물 반도체층(140)의 전기적 특성이 개선될 수 있다.
상기 하부 도전성 산화물층(152) 및 상기 상부 도전성 산화물층(156)은 도전성 산화물을 포함한다. 예를 들어, 상기 도전성 산화물은 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 아연 알루미늄 산화물(ZAO) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 금속층(154)은 구리를 포함할 수 있다.
도 10을 참조하면, 상기 소스 금속층(150) 위에 포토레지스트 조성물을 코팅한 후, 프리베이크 공정을 수행한다. 예를 들어, 상기 프리베이크 공정은 80℃ 내지 약 120℃에서 진행될 수 있다.
상기 포토레지스트 조성물은 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 아크릴 화합물 및 용매를 포함한다. 예를 들어, 상기 포토레지스트 조성물은 노볼락 수지 약 5 중량% 내지 약 30 중량%, 디아지드계 감광제 약 2 내지 약 10 중량, 아크릴 화합물 약 0.03 중량% 내지 약 2 중량% 및 여분의 용매를 포함할 수 있다.
상기 포토레지스트 조성물은, 기설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 조성물과 실질적으로 동일하므로, 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
상기 포토레지스트층(PL)의 노광 공정을 위하여, 투과부(210), 반투과부(230) 및 차광부(220)를 갖는 마스크(200)를 상기 포토레지스트층(PL) 위에 배치시킨 후, 상기 마스크(200)를 이용하여 상기 포토레지스트층(PL)을 노광한다. 상기 포토레지스트층(PL)의 노광된 부분에서는 감광제가 활성화되어, 알칼리 용액과 같은 현상액에 대한 용해도가 증가한다. 따라서, 현상액이 가해지면, 상기 포토레지스트층(PL)에서 상기 투과부(210)와 중첩하는 부분은 제거되고, 차광부(220)와 중첩하는 부분은 잔류한다. 상기 반투과부(220)와 중첩하는 부분은 부분적으로 제거된다.
도 11을 참조하면, 상기 포토레지스트층(PL)을 패터닝하여 형성된 제1 포토레지스트 패턴(PR1)은 두께 구배를 갖는다. 구체적으로, 상기 제1 포토레지스트 패턴(PR1)은, 제1 두께부(TH1)와 상기 제1 두께부(TH1)보다 작은 두께를 갖는 제2 두께부(TH2)를 갖는다. 상기 제2 두께부(TH2)는 이후에 설명될 소스 전극과 드레인 전극 사이로 노출되는 액티브 패턴과 중첩한다.
현상 공정 후에는 상기 제1 포토레지스트 패턴(PR1)의 접착력을 증가시키기 위하여 하드베이크 공정을 진행할 수 있으며, 예를 들어, 상기 하드베이크 공정은 약 130℃ 내지 약 160℃에서 진행될 수 있다.
도 12를 참조하면, 상기 제1 포토레지스트 패턴(PR1)을 마스크로 이용하여, 상기 소스 금속층(150)을 식각하여, 소스 금속 패턴을 형성한다. 상기 소스 금속 패턴은 하부 도전성 산화물 패턴(252), 금속 패턴(254) 및 상부 도전성 산화물 패턴(256)을 포함한다. 상기 소스 금속 패턴의 일부는 상기 게이트 전극(GE)과 중첩하며, 일부는 데이터 라인을 형성한다. 상기 소스 금속층(150)이 식각됨에 따라, 상기 산화물 반도체층(140)이 부분적으로 노출된다.
상기 소스 금속층(150)의 식각은 식각액을 이용한 습식 식각을 통해 이루어진다. 상기 식각액은 상기 산화물 반도체층(140)을 실질적으로 식각하지 않는다.
상기 제1 포토레지스트 패턴(PR1)은, 상기 제1 포토레지스트 패턴(PR1)과 접촉하는 상부 도전성 산화물층(156)에 대하여 높은 접착력을 갖는다. 따라서, 상기 소스 금속층(150)의 식각 과정에서 발생하는 스큐를 감소시킬 수 있다.
도 13을 참조하면, 애싱(ashing) 공정 등을 통하여, 상기 제1 포토레지스트 패턴(PR1)을 부분적으로 제거한다. 결과적으로, 상기 제1 포토레지스트 패턴(PR1)의 제2 두께부(TH2)가 제거되고, 제1 두께부(TH1)가 부분적으로 잔류하여 제2 포토레지스트 패턴(PR2)을 형성한다.
상기 제2 포토레지스트 패턴(PR2)은 상기 소스 금속 패턴의 상면을 부분적으로 커버함으로써, 상기 소스 금속 패턴의 상면은 부분적으로 노출된다.
도 14를 참조하면, 상기 산화물 반도체층(140)을 식각하여, 액티브 패턴(AP)을 형성한다. 상기 산화물 반도체층(140)은 건식 식각을 통해 식각된다.
다른 실시예에서, 상기 산화물 반도체층(140)은 습식 식각될 수 있다. 이 경우, 상기 건식 식각은 생략될 수 있고, 상기 산화물 반도체층(140)은 상기 애싱 공정 전에 상기 소스 금속층(150)과 함께 식각될 수 있다.
도 15를 참조하면, 상기 제2 포토레지스트 패턴(PR2)을 마스크로 이용하여, 노출된 상기 소스 금속 패턴을 식각하여, 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 형성하고, 상기 액티브 패턴(AP)의 상면을 부분적으로 노출시킨다. 이에 따라, 박막 트랜지스터가 형성된다. 상기 소스 전극(SE) 및 상기 드레인 전극(DE)는 각각, 하부 베리어층(LB), 상기 하부 베리어층(LB) 위에 배치된 금속층(ML), 상기 금속층(ML) 위에 배치된 상부 베리어층(UB)을 포함한다.
상기 소스 금속 패턴의 식각은, 식각액을 이용한 습식 식각을 통해 이루어지며, 상기 소스 금속층(150)의 식각에 사용된 식각액과 동일한 식각액이 사용될 수 있다.
상기 제2 포토레지스트 패턴(PR2)은, 상기 상부 도전성 산화물 패턴(256)에 대하여 높은 접착력을 갖는다. 따라서, 상기 소스 금속 패턴의 식각 과정에서 발생하는 스큐를 감소시킬 수 있으며, 이는 채널의 길이를 실질적으로 감소시킬 수 있어, 박막 트랜지스터의 전기적 특성을 개선할 수 있다.
다음으로, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 제2 포토레지스트 패턴(PR2)을 제거한다.
도 17을 참조하면, 상기 박막 트랜지스터를 커버하는 패시베이션층(120)을 형성하고, 상기 패시베이션층(120) 위에 유기 절연막(130)을 형성한다.
상기 패시베이션층(120)은 무기 절연 물질을 포함한다. 예를 들어, 상기 패시베이션층(120)은 실리콘 질화물, 실리콘 산화물 등을 포함할 수 있다.
상기 유기 절연층(130)은 유기 물질을 포함한다. 상기 유기 절연층(130)은 상기 표시 기판의 표면을 평탄화하며, 포토레지스트 조성물을 상기 패시베이션층(120) 위에 스핀 코팅하여 형성될 수 있다. 상기 표시 기판이 컬러 필터를 포함하는 경우, 상기 유기 절연층(130) 대신에 컬러 필터가 형성될 수 있다.
도 18을 참조하면, 상기 유기 절연층(130) 및 상기 패시베이션층(120)을 관통하며, 상기 드레인 전극(DE)을 노출하는 관통홀을 형성하고, 상기 유기 절연층(130) 위에 투명 도전층을 형성한다. 상기 투명 도전층은, 인듐-주석 산화물, 인듐-아연 산화물 등과 같은 투명 도전성 물질을 포함하며, 상기 투명 도전층의 일부는 상기 관통홀을 통하여, 상기 드레인 전극(DE)과 접촉한다.
*다음으로, 상기 투명 도전층을 패터닝하여 화소 전극(PE)를 형성한다. 도시되지는 않았으나, 상기 화소 전극(PE) 위에는 액정을 배향하기 위한 배향막이 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 표시 기판은 상기 화소 전극(PE)과 전계를 형성하는 공통 전극을 더 포함할 수 있다.
본 실시예에서, 상기 포토레지스트 조성물은 도전성 산화물층 위에 형성되어, 상기 도전성 산화물층을 포함하는 소스 금속층을 식각하기 위한 포토레지스트 패턴을 형성하였으나, 다른 실시예에서, 상기 포토레지스트 조성물은 산화물 반도체층과 접촉하도록 형성되어, 상기 산화물 반도체층을 식각하기 위한 포토레지스트 패턴을 형성할 수 있다.
이하에서는, 구체적인 실험예 및 비교예의 실험 결과를 통하여, 본 발명의 실시예들의 효과를 구체적으로 설명하기로 한다.
실시예 1
메타 크레졸과 파라 크레졸의 중량비가 약 6:4로 혼합된 크레졸 모노머를 포름알데히드와 축합 반응시켜 얻어진 중량평균 분자량이 약 6,000인 크레졸 노불락 수지 약 24g, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 및 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 3:7의 중량비로 포함하는 디아지드계 감광제 약 6g, 중량평균분자량이 약 20,000이며, 하기의 화학식 2로 나타내지는 아크릴 화합물 약 0.5g 및 용매로서 프로필레글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 약 70g을 포함하는 포토레지스트 조성물을 준비하였다.
<화학식 2>
Figure 112019007321940-pat00035
화학식 2에서, R6는 탄소수 10 내지 70의 직쇄상의 알킬기이고, n은 10 내지 40의 정수이다.
실시예 2
메타 크레졸과 파라 크레졸의 중량비가 약 5:5로 혼합된 크레졸 모노머를 포름알데히드와 축합 반응시켜 얻어진 중량평균 분자량이 약 25,000인 크레졸 노불락 수지 약 24g, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 및 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 3:7의 중량비로 포함하는 디아지드계 감광제 약 6g, 중량평균분자량이 약 20,000이며, 실시예 1의 아크릴 화합물 약 0.5g 및 용매로서 프로필레글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 약 70g을 포함하는 포토레지스트 조성물을 준비하였다.
비교예 1
메타 크레졸과 파라 크레졸의 중량비가 약 6:4로 혼합된 크레졸 모노머를 포름알데히드와 축합 반응시켜 얻어진 중량평균 분자량이 약 6,000인 크레졸 노불락 수지 약 24g, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 및 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 3:7의 중량비로 포함하는 디아지드계 감광제 약 6g 및 용매로서 프로필레글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 약 70g을 포함하는 포토레지스트 조성물을 준비하였다.
비교예 2
메타 크레졸과 파라 크레졸의 중량비가 약 5:5로 혼합된 크레졸 모노머를 포름알데히드와 축합 반응시켜 얻어진 중량평균 분자량이 약 25,000인 크레졸 노불락 수지 약 24g, 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 및 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트를 3:7의 중량비로 포함하는 디아지드계 감광제 약 6g, 및 용매로서 프로필레글리콜 메틸에테르 아세테이트(PGMEA) 약 70g을 포함하는 포토레지스트 조성물을 준비하였다.
실험 스큐
유리 기판 위에 갈륨 아연 산화물층을 형성하고, 상기 갈륨 아연 산화물층 위에, 실시예 1, 실시예 2, 비교예 1 및 비교예 2의 포토레지스트 조성물을 스핀 도포한 후, 0.5 torr 이하에서 약 60초 동안 감압 건조하고, 상기 기판은 약 110℃에서 약 90초 동안 가열하여 약 1.9㎛의 두께를 갖는 포토레지스트 필름을 형성하였다.
다음으로, 상기 포토레지스트 필름을 노광하고, 상기 노광된 포토레지스트 필름에 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(tetramethylammonium hydroxide)를 포함하는 수용액을 약 60초 동안 제공하여, 포토레지스트 패턴을 형성하였다. 상기 포토레지스트 패턴을 하드베이킹하기 위하여, 약 130℃에서 약 90초 동안 가열하였다.
다음으로, 노출된 갈륨 아연 산화물층을 식각하고, 얻어진 패턴의 스큐(skew)를 측정하여 아래의 표 1에 나타내었다.
스큐(nm)
실시예 1 1,057
실시예 2 1,099
비교예 1 1,340
비교예 2 1,543
표 1을 참조하면, 화학식 2의 아크릴 화합물을 포함하는 포토레지스트 조성물을 이용하여 형성된 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용한 경우, 상기 아크릴 화합물을 포함하지 않는 비교예 1 및 2의 포토레지스트 조성물을 이용한 경우에 비하여, 갈륨 아연 산화물층의 식각에 의한 스큐가 감소하였다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 포토레지스트 조성물은 포토레지스트 패턴의 접착력을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은, 액정표시장치, 유기전계발광장치와 같이, 포토리소그라피를 이용하여 제조되는 다양한 전자 장치의 제조에 이용될 수 있다.
10, 100: 베이스 기판 20 : 대상층
30, PL: 포토레지스트층 35, PR1, PR2 : 포토레지스트 패턴

Claims (20)

  1. 노볼락 수지;
    디아지드계 감광제;
    하기 화학식 1의 아크릴 화합물; 및
    용매를 포함하는 포토레지스트 조성물.
    <화학식 1>
    Figure 112020076888609-pat00036

    (화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이며, R2는 탄소수 1 내지 1,000의 알킬기 또는 방향족기이며, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 1,000의 알콕실기이고, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다.)
  2. 제1항에 있어서, 상기 노볼락 수지 5 중량% 내지 30 중량%, 상기 디아지드계 감광제 2 내지 10 중량%, 상기 아크릴 화합물 0.03 중량% 내지 2 중량% 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 아크릴 화합물의 중량평균분자량은 5,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 아크릴 화합물은 화학식 2로 나타내지는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
    <화학식 2>
    Figure 112019007321940-pat00037

    (화학식 2에서, R6는 탄소수 10 내지 70의 직쇄상의 알킬기이고, n은 10 내지 40의 정수이다.)
  5. 제2항에 있어서, 상기 디아지드계 감광제는 나프토퀴논디아지드 술폰산 할로겐 화합물과 페놀 화합물의 반응 생성물을 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 디아지드계 감광제는 2,3,4-트리하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트 및 2,3,4,4-테트라하이드록시벤조페논-1,2-나프토퀴논디아지드-5-설포네이트로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  7. 제2항에 있어서, 상기 노볼락 수지의 중량평균분자량은 4,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  8. 제2항에 있어서, 상기 용매는 글리콜에테르류, 에틸렌글리콜 알킬에테르아세테이트류 및 디에틸렌글리콜류로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토레지스트 조성물.
  9. 베이스 기판 위에 대상층을 형성하는 단계;
    상기 대상층 위에 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 하기의 화학식 1의 아크릴 화합물 및 용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 코팅하여 포토레지스트층을 형성하는 단계;
    상기 포토레지스트층을 노광하는 단계;
    상기 포토레지스트층을 부분적으로 제거하여 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여 상기 대상층을 패터닝하는 단계를 포함하는 패턴의 형성 방법.
    <화학식 1>
    Figure 112020076888609-pat00038

    (화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이며, R2는 탄소수 1 내지 1,000의 알킬기 또는 방향족기이며, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 1,000의 알콕실기이고, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다.)
  10. 제9항에 있어서, 상기 포토레지스트 조성물은, 상기 노볼락 수지 5 중량% 내지 30 중량%, 상기 디아지드계 감광제 2 내지 10 중량%, 상기 아크릴 화합물 0.03 중량% 내지 2 중량% 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 아크릴 화합물의 중량평균분자량은 5,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 아크릴 화합물은 하기의 화학식 2로 나타내지는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
    <화학식 2>
    Figure 112019007321940-pat00039

    (화학식 2에서, R6는 탄소수 10 내지 70의 직쇄상의 알킬기이고, n은 10 내지 40의 정수이다.)
  13. 제9항에 있어서, 상기 대상층은 금속 산화물을 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 대상층은 산화 아연(ZnO), 아연 주석 산화물(ZTO), 아연 인듐 산화물(ZIO), 인듐 산화물(InO), 티타늄 산화물(TiO), 인듐 갈륨 아연 산화물(IGZO), 인듐 아연 주석 산화물(IZTO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 아연 알루미늄 산화물(ZAO) 및 인듐 갈륨 산화물(IGO)으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 패턴의 형성 방법.
  15. 베이스 기판 위에 게이트 전극을 형성하는 단계;
    상기 게이트 전극을 커버하는 게이트 절연층을 형성하는 단계;
    상기 게이트 절연층 위에 산화물 반도체층을 형성하는 단계;
    상기 산화물 반도체층 위에 금속층 및 상기 금속층 위에 배치된 도전성 산화물층을 포함하는 소스 금속층을 형성하는 단계;
    상기 도전성 산화물층 위에 노볼락 수지, 디아지드계 감광제, 하기의 화학식 1의 아크릴 화합물 및 용매를 포함하는 포토레지스트 조성물을 코팅하여, 제1 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 포토레지스트 패턴을 마스크로 이용하여, 상기 소스 금속층을 식각하여 소스 금속 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 포토레지스트 패턴을 부분적으로 제거하여 제2 포토레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 포토레지스트 패턴을 이용하여 상기 소스 금속 패턴을 식각하여, 소스 전극 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
    <화학식 1>
    Figure 112020076888609-pat00040

    (화학식 1에서, R1은 수소 원자 또는 메틸기이며, R2는 탄소수 1 내지 1,000의 알킬기 또는 방향족기이며, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 1,000의 알콕실기이고, X, Y 및 Z는 각각 독립적으로 1 내지 100의 정수이다.)
  16. 제15항에 있어서, 상기 포토레지스트 조성물은, 상기 노볼락 수지 5 중량% 내지 30 중량%, 상기 디아지드계 감광제 2 내지 10 중량%, 상기 아크릴 화합물 0.03 중량% 내지 2 중량% 및 용매를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 아크릴 화합물의 중량평균분자량은 5,000 내지 30,000인 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 아크릴 화합물은 하기의 화학식 2로 나타내지는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
    <화학식 2>
    Figure 112019007321940-pat00041

    (화학식 2에서, R6는 탄소수 10 내지 70의 직쇄상의 알킬기이고, n은 10 내지 40의 정수이다.)
  19. 제15항에 있어서, 상기 도전성 산화물층은 인듐 아연 산화물(IZO), 인듐 주석 산화물(ITO), 갈륨 아연 산화물(GZO) 및 아연 알루미늄 산화물(ZAO)로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
  20. 제15항에 있어서, 상기 제1 포토레지스트 패턴은, 제1 두께부와 상기 제1 두께부보다 작은 두께를 갖는 제2 두께부를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판의 제조 방법.
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