KR102529951B1 - 포토 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

금속 패턴에 대한 부식 및/또는 유기/무기막 등에 대한 손상 없이 포토 레지스트만을 제거할 수 있는 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물이 제공된다. 상기 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물은, 상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여, 15 중량% 내지 80 중량%의 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매, 25 중량% 내지 80 중량%의 양자성 극성 용매, 및 1 중량% 내지 15 중량%의 아민계 화합물을 포함한다.

Description

포토 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이의 제조 방법{COMPOSITION FOR PHOTORESIST STRIPPER AND METHOD OF MANUFACTURING THIN FILM TRANSISTOR ARRAY USING THE COMPOSITION}
본 발명은 포토 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이의 제조 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는 포토 레지스트 패턴 제거용 박리제 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이의 제조 방법에 관한 것이다.
포토리소그래피(photolithography) 공정은 기판 상에 금속 패턴을 형성하는 일련의 사진 공정이다. 포토리소그래피 공정은 집적회로, 고집적회로 등을 포함하는 반도체 및 반도체를 포함하는 액정 표시 장치 등의 제조에 이용된다.
포토리소그래피 공정은 감광성 물질은 포토 레지스트(photoresist)를 박막, 예를 들어 금속 박막이 형성된 기판 상에 도포(coating)하고, 상기 포토 레지스트가 도포된 기판 상에 패턴(pattern)이 설계된 마스크(mask)를 배치하고 광을 조사하여 노광(exposure)한 후, 상기 포토 레지스트를 현상(develop)하여 포토 레지스트 패턴을 형성한다. 그리고 상기 포토 레지스트 패턴을 식각 방지막으로 이용하여 상기 박막을 식각(etch)한 후, 기판 상에 잔존하는 포토 레지스트 패턴을 포토 레지스트 패턴 제거용 박리제 조성물(stripper)을 이용하여 제거한다. 이에 따라, 기판 상에 금속 패턴을 형성할 수 있다.
상기 포토 레지스트 패턴의 제거 공정은 일반적으로 고온에서 진행되는데, 고온에서 상기 박리제 조성물은 상기 포토 레지스트 패턴뿐만 아니라, 상기 금속 박막을 손상시킴으로써 금속 패턴의 단선(open)성 불량을 야기하거나, 금속 패턴을 구성하는 금속성 물질을 부식시키는 문제가 있다.
뿐만 아니라, 종래 박리제 조성물이 함유하는 일부 물질은 유해 화학 물질에 해당하며, 포토 레지스트 패턴 제거 공정 이후 사용된 박리제의 후처리에 많은 비용이 소모되었다. 따라서 상기 유해 화학 물질을 대체할 수 있는 새로운 박리제 조성물의 개발이 요구된다.
이에, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 박막 패턴에 손상을 주지 않고 포토 레지스트 패턴만을 효과적으로 제거/박리할 수 있는 박리제 조성물을 제공하는 것이다.
또한, 포토 레지스트 패턴에 대한 반응성이 뛰어남과 동시에 환경에 유해한 독성 물질을 포함하지 않는 박리제 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 새로운 포토 레지스트 패턴 제거용 박리제 조성물을 이용한 박막 트랜지스터 어레이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물은, 상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여, 15 중량% 내지 80 중량%의 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매, 25 중량% 내지 80 중량%의 양자성 극성 용매, 및 1 중량% 내지 15 중량%의 아민계 화합물을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 비양자성 극성 용매는 디메틸설폭사이드, N-메틸포름아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, N,N-디에틸포름아마이드, N,N-디메틸이미다졸, γ-부티로락톤, 설포란, 테트라하이드로퍼푸릴알콜, 및 N,N-디메틸프로피온아미드 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 양자성 극성 용매는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸에테르, 트리에틸렌글리콜메틸에테르, 트리에틸렌글리콜에틸에테르, 트리에틸렌글리콜부틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 및 디프로필렌글리콜에틸에테르로 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 아민계 화합물은 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 글리콜아민, 디글리콜아민, 모노이소프로판올아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 아미노에틸에탄올, 1-(2-하이드록시에틸)피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 1-(2-하이드록시에틸)메틸피페라진, 1-메틸피페라진, 2-메틸피페라진, 및 1-아미노-4-메틸피페라진 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여, 0.0001 중량% 내지 2 중량%의 부식 방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 부식 방지제는 소르비톨, 크실리톨, 피로카테콜, 피로갈롤, 갈릭산, 2-부티엔-1,4-디올, 프탈산, 프탈산무수물, 살리실산, 아스코르빅산, 및 트리아졸계 화합물 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 15 중량% 내지 31 중량%이고, 상기 양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 65 중량% 내지 80 중량%이며, 상기 아민계 화합물은 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 1 중량% 내지 10 중량%일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 15 중량% 내지 21 중량%이고, 상기 양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 75 중량% 내지 80 중량%이며, 상기 아민계 화합물은 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 2 중량% 내지 5 중량%일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 29 중량% 내지 31 중량%이고, 상기 양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 65 중량% 내지 69 중량%이며, 상기 아민계 화합물은 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 1 중량% 내지 6 중량%일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물에 있어서, 상기 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 21 중량% 초과 내지 29 중량% 미만이고, 상기 양자성 극성 용매는 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 67 중량% 내지 77 중량%이며, 상기 아민계 화합물은 상기 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 1 중량% 내지 6 중량%일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법은 제1 금속층 상에 제1 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계, 상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계, 상기 제2 금속층 상에 제2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 제2 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하되, 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계 또는 상기 제2 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계 중 적어도 하나는, 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물로서, 상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여, 15 중량% 내지 80 중량%의 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매, 25 중량% 내지 80 중량%의 양자성 극성 용매, 및 1 중량% 내지 15 중량%의 아민계 화합물을 포함하는 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물을 이용하여 제거하는 단계이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 제1 금속층은 탄탈륨, 텅스텐, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 은, 크롬, 또는 네오듐을 포함하는 금속 물질, 및 상기 금속 물질 중 어느 하나의 합금 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 제2 금속층은 은, 금, 구리, 니켈, 백금, 팔라듐, 이리듐, 로듐, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈륨, 몰리브덴, 카드뮴, 아연, 철, 티타늄, 규소, 게르마늄, 지르코늄, 또는 바륨을 포함하는 금속 물질, 상기 금속 물질 중 어느 하나의 합금, 및 상기 금속 물질 중 어느 하나의 질화물 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상을 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계는,
상기 제1 금속층 상에 반도체 물질층을 형성하는 단계, 및 상기 반도체 물질층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 제1 금속층 상에 반도체 물질층을 형성하는 단계와 상기 반도체 물질층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계 사이에, 상기 반도체 물질층 상에 제3 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계, 및 상기 제3 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함할 수 있되, 상기 제1 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계, 상기 제2 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계, 또는 상기 제3 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계 중 적어도 하나는, 상기 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물을 이용하여 제거하는 단계일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 비양자성 극성 용매는 디메틸설폭사이드, N-메틸포름아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, N,N-디에틸포름아마이드, N,N-디메틸이미다졸, γ-부티로락톤, 설포란, 테트라하이드로퍼푸릴알콜, 및 N,N-디메틸프로피온아미드 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 양자성 극성 용매는 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 테트라에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜메틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르, 에틸렌글리콜부틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르, 디에틸렌글리콜부틸에테르, 트리에틸렌글리콜메틸에테르, 트리에틸렌글리콜에틸에테르, 트리에틸렌글리콜부틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디프로필렌글리콜메틸에테르, 및 디프로필렌글리콜에틸에테르로 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 아민계 화합물은 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 글리콜아민, 디글리콜아민, 모노이소프로판올아민, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 아미노에틸에탄올, 1-(2-하이드록시에틸)피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 1-(2-하이드록시에틸)메틸피페라진, 1-메틸피페라진, 2-메틸피페라진, 및 1-아미노-4-메틸피페라진 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 박리제 조성물은 상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여, 0.0001 중량% 내지 2 중량%의 부식 방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 있어서, 상기 부식 방지제는 소르비톨, 크실리톨, 피로카테콜, 피로갈롤, 갈릭산, 2-부티엔-1,4-디올, 프탈산, 프탈산무수물, 살리실산, 아스코르빅산, 및 트리아졸계 화합물 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상일 수 있다.
기타 실시예의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 패턴 제거용 박리제 조성물에 의하면, 포토 레지스트로의 침투성이 뛰어나 패턴 제거 효과가 우수하며, 이를 통해 포토 레지스트 패턴 제거에 사용되는 박리액의 양을 줄일 수 있고, 포토 레지스트 패턴 제거에 소요되는 시간을 단축시킬 수 있다.
또, 금속 패턴에 대한 부식 및/또는 유기/무기막 등에 대한 손상 없이 포토 레지스트만을 제거할 수 있으며, 이를 통해 불량 없이 금속 패턴을 형성할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이의 게이트 패턴을 제조하는 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이의 반도체 패턴 및 소스/드레인 패턴을 제조하는 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이의 반도체 패턴 및 소스/드레인 패턴을 제조하는 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below 또는 beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어 "내지"는 그 전에 기재된 값과 그 후에 기재된 값을 각각 최소값과 최대값으로 포함하는 수치 범위를 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 포토 레지스트 패턴 제거용 박리제 조성물에 대해 설명한다.
본 발명에 따른 포토 레지스트 패턴 제거용 박리제 조성물(이하, 박리액)은 비양자성 극성 용매, 양자성 극성 용매 및 아민계 화합물을 포함한다.
상기 비양자성 극성 용매는 포토 레지스트 패턴과 상기 포토 레지스트 패턴이 배치된 하부 층 간의 결합력을 약화시켜, 상기 하부 층으로부터 상기 포토 레지스트 패턴을 용이하게 박리시킬 수 있다. 즉, 포토 레지스트 패턴을 구성하는 포토 레지스트 조성물의 팽윤(swelling)을 유발함으로써, 상기 하부 층으로부터 박리되어 겔화된 포토 레지스트 조성물을 단위 분자로 분해시켜 용해할 수 있다. 이를 통해 박리된 상기 포토 레지스트 조성물이 다시 하부 층에 부착되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 비양자성 극성 용매는 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 디메틸설폭사이드(Dimethylsulfoxide), N-메틸포름아마이드(N-methylformamide), N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone), N,N-디메틸아세트아마이드(N,N-dimethylacetamide), N,N-디메틸포름아마이드(N,N-dimethylformamide), N,N-디에틸포름아마이드(N,N-diethylformamide), N,N-디메틸이미다졸(N,N-dimethylimidazole), γ-부티로락톤(γ-butylolactone), 설포란(sulforane), 테트라하이드로퍼푸릴알콜(TetraHydroFurfuryl Alcohol, THFA), 및 N,N-디메틸프로피온아미드(N,N-dimethylpropionamide)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 비양자성 극성 용매는 박리제 조성물 전체 중량에 대하여, 약 15 내지 80 중량%, 자세히는 약 18 내지 31 중량%, 더 자세히는 약 19 내지 31 중량%, 더욱 자세히는 약 20 내지 30 중량%, 더욱 자세히는 약 21 내지 29 중량%, 더욱 자세히는 약 25 중량% 범위 내에서 포함될 수 있다. 상기 비양자성 극성 용매가 상기 범위 내에서 포함되면 충분한 박리 특성을 확보할 수 있고, 포토 레지스트 패턴 내로의 박리액 침투력을 저하시키지 않을 수 있며, 제조 원가를 절감할 수 있다.
한편, 상기 양자성 극성 용매는 포토 레지스트에 대한 용해력을 증가시키고, 높은 온도에서 박리액을 사용하는 경우 휘발에 의한 박리액의 손실을 최소화할 수 있다.
상기 양자성 극성 용매는 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 에틸렌글리콜(ethyleneglycol), 디에틸렌글리콜(diethyleneglycol), 트리에틸렌글리콜(triethyleneglycol), 테트라에틸렌글리콜(tetraethyleneglycol), 에틸렌글리콜메틸에테르(ethyleneglycolmethylether), 에틸렌글리콜에틸에테르(ethyleneglycolethylether), 에틸렌글리콜부틸에테르(ethyleneglycolbutylether), 디에틸렌글리콜메틸에테르(diethyleneglycolmethylether), 디에틸렌글리콜에틸에테르(diethyleneglycolethylether), 디에틸렌글리콜부틸에테르(diethyleneglycolbutyleter), 트리에틸렌글리콜메틸에테르(triethyleneglycolmethylether), 트리에틸렌글리콜에틸에테르(triethyleneglycolethylether), 트리에틸렌글리콜부틸에테르(triethyleneglycolbutylether), 디프로필렌글리콜메틸에테르(dipropyleneglycolmethylether), 디에틸렌글리콜디메틸에테르(diethyleneglycolmethylether), 디프로필렌글리콜메틸에테르(dipropyleneglycolmethylether), 및 디프로필렌글리콜에틸에테르로(dipropyleneglycolethylether)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 양자성 극성 용매는 박리제 조성물 전체 중량에 대하여, 약 25 내지 80 중량%, 자세히는 약 60 내지 80 중량%, 더 자세히는 약 65 내지 79 중량%, 더욱 자세히는 약 70 내지 79 중량%, 더욱 자세히는 약 75 내지 79 중량% 범위 내에서 포함될 수 있다. 상기 양자성 극성 용매가 상기 범위 내에서 포함되면 포토 레지스트를 구성하는 고분자를 용해시키는 능력을 충분히 확보할 수 있고, 포토 레지스트 패턴 내로의 박리액 침투력을 저하시키지 않을 수 있며, 제조 원가를 절감할 수 있다.
한편, 상기 아민계 화합물은 포토 레지스트 패턴 내부로 침투하여 포토 레지스트를 구성하는 고분자 사이의 결합을 해리시킬 수 있다.
상기 아민계 화합물은 통상적으로 사용하는 것이라면 특별히 한정하지 않으나, 예를 들어 모노에탄올아민(monoethanolamine), 디에탄올아민(diethanolamine), 트리에탄올아민(triethanolamine), 글리콜아민(glycolamine), 디글리콜아민(diglycolamine), 모노이소프로판올아민(monoisopropanolamine), 2-(2-아미노에톡시)에탄올(2-(2-aminoethoxy)ethanol), 및 아미노에틸에탄올(aminoethylethanol)과 같은 사슬형 아민계 화합물, 및 1-(2-하이드록시에틸)피페라진(1-(2-hydroxyethyl)piperazine), 1-(2-아미노에틸)피페라진(1-(2-aminoethyl) piperazine), 1-(2-하이드록시에틸)메틸피페라진(1-(2-hydroxyethyl)methylpiperazine), 1-메틸피페라진(1-methylpiperazine), 2-메틸피페라진(2-methylpiperazine) 및 1-아미노-4-메틸피페라진(1-amino-4-methylpiperazine)과 같은 고리형 아민계 화합물으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 또는 하나 이상을 포함할 수 있다.
상기 아민계 화합물은 박리제 조성물 전체 중량에 대하여, 약 1 내지 15 중량%, 자세히는 약 1 내지 10 중량%, 더 자세히는 약 1 내지 6 중량%, 더욱 자세히는 약 1 내지 5 중량%의 범위 내에서 포함될 수 있다. 상기 아민계 화합물이 상기 범위 내에서 포함되면 포토 레지스트 조성물을 해리하기에 충분한 특성을 확보하여 포토 레지스트 패턴 제거에 소요되는 시간을 단축할 수 있고, 금속 패턴의 부식 및 유기/무기막의 손상을 방지할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 본 발명에 따른 포토 레지스트 제거용 박리액은 첨가제 및/또는 기타 용매를 더 포함할 수 있다.
상기 첨가제는 부식 방지제, 표면 친수화제일 수 있다.
예를 들어 상기 부식 방지제는 비공유 전자쌍을 갖는 -N-, -S-, -O-등의 기능기를 포함하는 화합물로, 특히 하이드록시기(-OH), 티올기기(-SH) 등을 포함할 수 있다. 부식 방지제의 상기 반응기가 금속과 물리적, 화학적으로 흡착하여 금속 박막의 부식을 방지할 수 있는 효과가 있다. 구체적으로, 상기 부식 방지제는 소르비톨, 크실리톨, 피로카테콜, 피로갈롤, 갈릭산, 2-부티엔-1,4-디올, 프탈산, 프탈산무수물, 살리실산, 아스코르빅산 또는 벤조트리아졸, 톨릴트리아졸 등을 포함하는 트리아졸계 화합물일 수 있으며, 박리제 조성물 전체 중량에 대하여 약 0.0001 내지 2 중량% 범위 내에서 포함되어 상기 박리액으로 인한 금속 패턴, 즉 금속 배선의 부식을 방지할 수 있다.
이하, 제조예와 비교예를 참고로 하여 본 발명에 따른 포토 레지스트 패턴 제거용 박리액을 더욱 상세히 설명한다.
< 제조예 및 비교예 >
하기 표 1의 성분 및 조성(중량%)을 포함하는 포토 레지스트 패턴 제거용 박리액을 제조하였다. 하기 표 1에서, DMPA는 N,N-디메틸프로피온아마이드(N,N-dimethylpropionamide)를, NMP는 N-메틸피롤리돈(N-methylpyrrolidone)을, NMF는 N-메틸포름아마이드(N-methylformamide)를, EDG는 디에틸렌글리콜모노에틸에테르(diethylene glycol monoethyl ether)를, AEE는 2-(2-아미노에톡시)에탄올(2-(2-aminoethoxy)ethanol)을 각각 의미한다.
비양자성 극성 용매 양자성 극성 용매 아민계 화합물
성분 함량(중량%) 성분 함량(중량%) 성분 함량(중량%)
제조예 1 DMPA 10 EDG 85 AEE 5
제조예 2 DMPA 15 EDG 80 AEE 5
제조예 3 DMPA 18 EDG 70 AEE 12
제조예 4 DMPA 18 EDG 71 AEE 11
제조예 5 DMPA 18 EDG 77 AEE 5
제조예 6 DMPA 18 EDG 78 AEE 4
제조예 7 DMPA 18 EDG 79 AEE 3
제조예 8 DMPA 18 EDG 80 AEE 2
제조예 9 DMPA 18 EDG 81 AEE 1
제조예 10 DMPA 19 EDG 70 AEE 11
제조예 11 DMPA 19 EDG 71 AEE 10
제조예 12 DMPA 19 EDG 77 AEE 4
제조예 13 DMPA 19 EDG 78 AEE 3
제조예 14 DMPA 19 EDG 79 AEE 2
제조예 15 DMPA 19 EDG 80 AEE 1
제조예 16 DMPA 19 EDG 81 AEE 0
제조예 17 DMPA 20 EDG 70 AEE 10
제조예 18 DMPA 20 EDG 71 AEE 9
제조예 19 DMPA 20 EDG 75 AEE 5
제조예 20 DMPA 20 EDG 77 AEE 3
제조예 21 DMPA 20 EDG 78 AEE 2
제조예 22 DMPA 20 EDG 79 AEE 1
제조예 23 DMPA 21 EDG 70 AEE 9
제조예 24 DMPA 21 EDG 71 AEE 8
제조예 25 DMPA 21 EDG 77 AEE 2
제조예 26 DMPA 21 EDG 78 AEE 1
제조예 27 DMPA 25 EDG 70 AEE 5
제조예 28 DMPA 29 EDG 60 AEE 11
제조예 29 DMPA 29 EDG 61 AEE 10
제조예 30 DMPA 29 EDG 65 AEE 6
제조예 31 DMPA 29 EDG 66 AEE 5
제조예 32 DMPA 29 EDG 67 AEE 4
제조예 33 DMPA 29 EDG 68 AEE 3
제조예 34 DMPA 29 EDG 69 AEE 2
제조예 35 DMPA 29 EDG 70 AEE 1
제조예 36 DMPA 30 EDG 60 AEE 10
제조예 37 DMPA 30 EDG 61 AEE 9
제조예 38 DMPA 30 EDG 65 AEE 5
제조예 39 DMPA 30 EDG 66 AEE 4
제조예 40 DMPA 30 EDG 67 AEE 3
제조예 41 DMPA 30 EDG 68 AEE 2
제조예 42 DMPA 30 EDG 69 AEE 1
제조예 43 DMPA 31 EDG 60 AEE 9
제조예 44 DMPA 31 EDG 61 AEE 8
제조예 45 DMPA 31 EDG 65 AEE 4
제조예 46 DMPA 31 EDG 66 AEE 3
제조예 47 DMPA 31 EDG 67 AEE 2
제조예 48 DMPA 31 EDG 68 AEE 1
제조예 49 DMPA 80 EDG 15 AEE 5
제조예 50 DMPA 95 EDG 0 AEE 15
비교예 1 NMP 10 EDG 85 AEE 5
비교예 2 NMP 15 EDG 80 AEE 5
비교예 3 NMP 20 EDG 70 AEE 10
비교예 4 NMP 20 EDG 75 AEE 5
비교예 5 NMP 25 EDG 70 AEE 5
비교예 6 NMP 30 EDG 68 AEE 2
비교예 7 NMF 10 EDG 85 AEE 5
비교예 8 NMF 15 EDG 80 AEE 5
비교예 9 NMF 20 EDG 70 AEE 10
비교예 10 NMF 20 EDG 75 AEE 5
비교예 11 NMF 25 EDG 70 AEE 5
비교예 12 NMF 30 EDG 68 AEE 2
< 실험예 1 : DMPA 함량에 따른 박리 특성 및 부식 여부 비교>
DMPA 함량에 따른 박리제 조성물의 박리 특성 및 부식 발생 여부를 확인하기 위하여 다음과 같은 실험을 진행하였다. 구리 배선 상에 절연층을 형성하고 포토 레지스트 조성물을 도포한 후, 패턴이 형성된 마스크를 이격하여 배치한 후 노광 공정을 수행하였다. 그 다음 구리 배선이 노출되도록 식각하고, 잔여 포토 레지스트층을 제거하기 위해 상기 제조예 1 내지 제조예 50에 따라 제조된 박리제 조성물을 이용하여 박리를 진행하였다. 약 10분간 박리 후 육안 및 현미경을 이용하여 박리 유무 및 부식 유무를 관찰하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
박리 특성 부식 여부 박리 특성 부식 여부
제조예 1 × × 제조예 26 × ×
제조예 2 ○ × 제조예 27 ○ ×
제조예 3 ○ ○ 제조예 28 ○ ○
제조예 4 ○ ○ 제조예 29 ○ ○
제조예 5 ○ × 제조예 30 ○ ×
제조예 6 ○ × 제조예 31 ○ ×
제조예 7 ○ × 제조예 32 ○ ×
제조예 8 ○ × 제조예 33 ○ ×
제조예 9 × × 제조예 34 ○ ×
제조예 10 ○ ○ 제조예 35 × ×
제조예 11 ○ ○ 제조예 36 ○ ○
제조예 12 ○ × 제조예 37 ○ ○
제조예 13 ○ × 제조예 38 ○ ×
제조예 14 ○ × 제조예 39 ○ ×
제조예 15 × × 제조예 40 ○ ×
제조예 16 × × 제조예 41 ○ ×
제조예 17 ○ ○ 제조예 42 ○ ×
제조예 18 ○ ○ 제조예 43 ○ ○
제조예 19 ○ × 제조예 44 ○ ○
제조예 20 ○ × 제조예 45 ○ ×
제조예 21 ○ × 제조예 46 ○ ×
제조예 22 × × 제조예 47 ○ ×
제조예 23 ○ ○ 제조예 48 ○ ×
제조예 24 ○ ○ 제조예 49 ○ ×
제조예 25 ○ × 제조예 50 ○ ○
< 실험예 2 : 제조예와 비교예에 따른 박리 특성 및 부식 여부 비교>
DMPA를 포함하지 않는 박리제 조성물과 DMPA를 포함하는 박리제 조성물의 박리 특성 및 부식 발생 여부를 비교하기 위하여, 박리 단계에서 사용한 박리제 조성물로 비교예 1 내지 비교예 6을 사용한 것을 제외하고는 실험예 1과 동일한 방법으로 구리 배선 및 절연층을 형성하고, 노광 공정을 수행한 후, 박리를 진행하였다. 약 10분간 박리 후 육안 및 현미경을 이용하여 박리 유무 및 부식 유무를 관찰하였고, 유사한 조성을 갖는 실험예 1의 결과와 비교한 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
박리 특성 부식 여부 박리 특성 부식 여부
제조예 1 × × 비교예 4 ○ ×
제조예 2 ○ × 비교예 5 × ×
제조예 17 ○ ○ 비교예 6 × ×
제조예 19 ○ × 비교예 7 × ×
제조예 27 ○ × 비교예 8 × ×
제조예 41 ○ × 비교예 9 ○ ○
비교예 1 × × 비교예 10 ○ ×
비교예 2 × × 비교예 11 × ○
비교예 3 ○ ○ 비교예 12 × ×
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 대해 설명한다.
도 1a 내지 도 1d는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이의 게이트 패턴을 제조하는 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.
도 1a를 참조하면, 우선 베이스 기판(100) 상에 제1 금속층(200)을 형성한다. 제1 금속층(200)은 탄탈륨(Ta), 텅스텐(W), 티타늄(Ti), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 구리(Cu), 은(Ag), 크롬(Cr), 네오듐(Nd)으로부터 선택된 원소, 또는 상기 원소를 주성분으로 하는 합금 재료 또는 화합물 재료를 포함하여 이루어질 수 있다.
다음으로, 제1 금속층(200) 상에 제1 포토 레지스트층(300)을 형성한다. 제1 포토 레지스트층(300)은 제1 금속층(200)이 형성된 베이스 기판(100) 상에 포토 레지스트 조성물을 도포함으로써 형성할 수 있다. 본 실시예는 노광 부분에서 고분자 경화가 유도되는 네거티브(negative)형 포토 레지스트인 경우를 예로 하여 설명하지만 다른 실시예는 노광 부분에서 고분자의 연화가 발생하는 포지티브(positive)형 포토 레지스트를 사용할 수도 있다.
그 다음으로, 제1 포토 레지스트층(300)이 형성된 베이스 기판(100)과 이격하여 제1 마스크(Mask1)를 배치한다. 제1 마스크(Mask)는 제1 마스크의 투과 영역(R1a) 및 제1 마스크의 차광 영역(R1b)을 포함하여, 제1 마스크(Mask) 상부에서 조사되는 광(light)을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 이를 통해, 제1 마스크의 투과 영역(R1a)과 중첩하는 영역의 제1 포토 레지스트층(300)은 상기 광에 노출되어 부분적인 경화가 일어나는 반면, 제1 마스크의 차광 영역(R1b)과 중첩하는 영역의 제1 포토 레지스트층(300)은 경화되지 않을 수 있다. 그 후, 현상액을 이용하여 제1 포토 레지스트층(300)의 경화되지 않은 부분을 제거하면 도 1b와 같은 제1 포토 레지스트 패턴(301)이 형성될 수 있다.
이어서 도 1b 내지 도 1c를 참조하면, 제1 포토 레지스트 패턴(301)을 식각 방지막으로 하여 제1 금속층(200)을 식각(etch)한다(이하, 제1 식각 단계). 제1 포토 레지스트 패턴(301)이 배치된 영역에서는 제1 포토 레지스트 패턴(301)이 소모되어 제거되는 반면, 제1 금속층(200)이 노출된 영역은 상기 제1 식각 단계에서 제거되어 도 1c와 같은 게이트 패턴(201)이 형성될 수 있다. 게이트 패턴(201)은 박막 트랜지스터에서 게이트 전극으로 사용되거나, 또는 액정 표시 장치의 게이트 라인의 일부 등으로 사용될 수 있다.
이어서 도 1d를 참조하면, 게이트 패턴(201) 상부의 제1 포토 레지스트 잔막(302)을 포토 레지스트 제거용 박리액(stripper)을 이용하여 제거한다. 상기 박리액은 비양자성 극성 용매 약 15 내지 60 중량%, 양자성 극성 용매 약 25 내지 80 중량%, 아민계 화합물 약 1 내지 15 중량%를 포함한다. 상기 박리액은 제1 포토 레지스트 잔막(302)을 게이트 패턴(201)으로부터 용이하게 박리할 수 있을 뿐만 아니라, 금속성 물질로 이루어진 게이트 패턴(201) 및/또는 베이스 기판(100)에 부식과 같은 손상을 주지 않을 수 있다. 상기 박리액은 전술한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물과 실질적으로 동일한 바 그 구체적인 설명은 생략한다. 상기 일련의 과정을 통해 원하는 형상 및 배치를 갖는 게이트 패턴(201)을 형성할 수 있다.
도 2a 내지 도 2h는 본 발명의 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이의 반도체 패턴 및 소스/드레인 패턴을 제조하는 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.
도 2a를 참조하면, 게이트 패턴(201) 상에 베이스 기판(100) 전면에 걸쳐 절연막(400)을 형성하고, 절연막(400) 상에 반도체 물질층(500)을 형성한다. 반도체 물질층(500)은 비정질 실리콘, 다결정 실리콘 또는 산화물 반도체 등과 같은 반도체 물질을 포함하여 이루어질 수 있다.
다음으로, 반도체 물질층(500) 상에 제2 포토 레지스트층(600)을 형성한다. 제2 포토 레지스트층(600)은 상기 제1 포토 레지스트층과 같이 네거티브형 포토 레지스트일 수 있다.
그 다음으로, 제2 포토 레지스트층(600)이 형성된 베이스 기판(100)과 이격하여 제2 마스크(Mask2)를 배치한다. 제2 마스크(Mask2)는 제2 마스크의 투과 영역(R2a) 및 제2 마스크의 차광 영역(R2b)을 포함하여, 제2 마스크(Mask2) 상부에서 조사되는 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다. 제2 마스크의 투과 영역(R2a)은 적어도 일부가 게이트 패턴(201)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 이를 통해 제2 마스크의 투과 영역(R2a)과 중첩하는 영역의 제2 포토 레지스트층(600)은 경화가 일어나는 반면, 제2 마스크의 차광 영역(R2b)과 중첩하는 영역의 제2 포토 레지스트층(600)은 경화되지 않고 현상액에 의해 제거될 수 있으며 도 2b와 같은 제2 포토 레지스트 패턴(601)이 형성될 수 있다.
이어서 도 2b 내지 도 2c를 참조하면, 제2 포토 레지스트 패턴(601)을 식각 방지막으로 하여 반도체 물질층(500)을 식각한다(이하, 제2 식각 단계). 제2 포토 레지스트 패턴(601)이 배치된 영역에서는 제2 포토 레지스트 패턴(601)이 소모되어 제거되는 반면, 반도체 물질층(500)이 노출된 영역은 상기 제2 식각 단계에서 제거되어 도 2c와 같은 반도체 패턴(501)이 형성될 수 있다. 반도체 패턴(501)은 박막 트랜지스터에서 활성층으로 사용될 수 있다.
이어서 도 2d를 참조하면, 반도체 패턴(501) 상부의 제2 포토 레지스트 잔막(602)을 박리액을 이용하여 제거한다. 상기 박리액은 제2 포토 레지스트 잔막(602)을 반도체 패턴(501)으로부터 용이하게 박리할 수 있을 뿐만 아니라, 반도체 패턴(501) 및/또는 절연막(400)에 손상을 주지 않을 수 있다. 상기 박리액은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물일 수 있다. 상기 일련의 과정을 통해 게이트 패턴(201) 상부에 반도체 패턴(501)을 형성할 수 있다.
이어서 도 2e를 참조하면, 반도체 패턴(501) 상에 베이스 기판(100) 전면에 걸쳐 제2 금속층(700)을 형성한다. 제2 금속층(700)은 은(Ag), 금(Au), 구리(Cu), 니켈(Ni), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 이리듐(Ir), 로듐(Rh), 텅스텐(W), 알루미늄(Al), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo), 카드뮴(Cd), 아연(Zn), 철(Fe), 티타늄(Ti), 규소(Si), 게르마늄(Ge), 지르코늄(Zr) 또는 바륨(Ba) 등의 내화성 금속(refractory metal), 또는 그 합금, 또는 그 금속 질화물을 포함하여 이루어질 수 있다.
몇몇 실시예는 도시된 바와 달리 반도체 패턴(501)과 상기 제2 금속층 사이에 오믹 컨택층(미도시)이 배치될 수도 있다. 상기 오믹 컨택층은 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 실리콘 물질을 포함하거나, 실리사이드(silicide)를 포함하여 이루어질 수 있다.
다음으로, 제2 금속층(700) 상에 제3 포토 레지스트층(800)을 형성한다. 제3 포토 레지스트층(800)은 상기 제1 및 제2 포토 레지스트층과 같이 네거티브형 포토 레지스트일 수 있다.
그 다음으로, 제3 포토 레지스트층(800)이 형성된 베이스 기판(100)과 이격하여 제3 마스크(Mask3)를 배치한다. 제3 마스크(Mask3)는 제3 마스크의 투과 영역(R3a) 및 제3 마스크의 차광 영역(R3b)을 포함하여, 제3 마스크(Mask3) 상부에서 조사되는 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
구체적으로, 제3 마스크(Mask3)는 서로 이격되어 분리된 적어도 두 개의 제3 마스크의 투과 영역(R3a)을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 두 개의 제3 마스크 투과 영역(R3a)은 각각 적어도 일부가 반도체 패턴(501)과 중첩되도록 배치될 수 있다. 이를 통해 제3 마스크의 투과 영역(R3a)과 중첩하는 영역의 제3 포토 레지스트층(800)은 경화가 일어나는 반면, 제3 마스크의 차광 영역(R3b)과 중첩하는 영역의 제3 포토 레지스트층(800)은 경화되지 않고 현상액에 의해 제거될 수 있으며, 도 2f와 같은 제3 포토 레지스트 패턴(801)이 형성될 수 있다.
이어서 도 2f 내지 도 2g를 참조하면, 제3 포토 레지스트 패턴(801)을 식각 방지막으로 하여 제2 금속층(700)을 식각한다(이하, 제3 식각 단계). 제3 포토 레지스트 패턴(801)이 배치된 영역에서는 제3 포토 레지스트 패턴(801)이 소모되어 제거되는 반면, 제2 금속층(700)이 노출된 영역은 상기 제3 식각 단계에서 제거되어 도 2g와 같은 소스/드레인 패턴(701)이 형성될 수 있다. 소스/드레인 패턴(701)은 각각 박막 트랜지스터에서 소스 전극 및 드레인 전극으로 사용되거나, 또는 액정 표시 장치에서 데이터 라인의 일부 등으로 사용될 수 있다.
이어서 도 2h를 참조하면, 소스/드레인 패턴(701) 상부의 제3 포토 레지스트 잔막(802)을 박리액을 이용하여 제거한다. 상기 박리액은 제3 포토 레지스트 잔막(802)을 소스/드레인 패턴(701)으로부터 용이하게 박리할 수 있을 뿐만 아니라, 금속성 물질로 이루어진 소스/드레인 패턴(701)에 부식과 같은 손상을 주지 않을 수 있다. 상기 박리액은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물일 수 있다. 상기 일련의 과정을 통해 반도체 패턴(501) 상에 반도체 패턴(501)과 적어도 일부가 중첩된 소스/드레인 패턴(701)을 형성할 수 있으며, 삼단자 소자인 박막 트랜지스터 어레이를 제조할 수 있다.
이하, 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법에 대해 설명한다. 다만, 발명의 본질을 흐리지 않기 위해 일 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법과 실질적으로 동일하거나 유사한 구성에 대한 설명은 생략하며, 이는 본 기술 분야의 통상의 기술자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 다른 실시예에 따른 박막 트랜지스터 어레이의 반도체 패턴 및 소스/드레인 패턴을 제조하는 방법을 단계별로 나타낸 단면도들이다.
도 3a를 참조하면, 게이트 패턴(201) 및 절연막(400)이 배치된 베이스 기판(100) 상에 반도체 물질층(500)을 형성하고, 반도체 물질층(500) 상에 제2 금속층(700)을 형성한다.
다음으로, 제2 금속층(700) 상에 제4 포토 레지스트층(900)을 형성한다. 제4 포토 레지스트층(900)은 상기 제1 내지 제3 포토 레지스트층과 같이 네거티브형 포토 레지스트일 수 있다.
그 다음으로, 제4 포토 레지스트층(900)이 형성된 베이스 기판(100)과 이격하여 제4 마스크(Mask4)를 배치한다. 제4 마스크(Mask4)는 제4 마스크의 투과 영역(R4a), 제4 마스크의 차광 영역(R4b) 및 제4 마스크의 반투과 영역(R4c)을 포함하여, 제4 마스크(Mask4) 상부에서 조사되는 광을 선택적으로 투과시킬 수 있다.
구체적으로, 제4 마스크(Mask4)의 적어도 일부(반투과 영역)는 슬릿 마스크 또는 회절 마스크일 수 있다. 제4 마스크의 반투과 영역(R4c)은 제4 마스크(Mask4)를 투과하여 제4 포토 레지스트층(900)에 도달하는 광량이 투과 영역(R4a)보다는 적고, 차광 영역(R4b)보다는 많도록 광을 회절시키거나 부분 차광하는 역할을 한다. 또, 제4 마스크(Mask4)는 반투과 영역을 사이에 두고 서로 이격된 적어도 두 개의 제4 마스크의 투과 영역(R4a)을 포함할 수 있다. 이 경우 상기 제4 마스크의 반투과 영역(R4c) 및 두 개의 제4 마스크의 투과 영역(R4a)은 게이트 패턴(201)과 적어도 일부가 중첩되도록 배치될 수 있다.
제4 마스크의 차광 영역(R4b)과 중첩하는 영역의 제4 포토 레지스트층(900)은 경화되지 않고 현상액에 의해 제거되고, 제4 마스크의 투과 영역(R4a)과 중첩하는 영역의 제4 포토 레지스트층(900)은 제1 두께를 가지고 경화되며, 제4 마스크의 반투과 영역(R4c)과 중첩하는 영역의 제4 포토 레지스트층(900)은 상기 제1 두께보다 얇은 제2 두께를 가지고 경화되어 도 3b와 같은 제4 포토 레지스트 패턴(903)이 형성될 수 있다.
이어서 도 3b 내지 도 3c를 참조하면, 제4 포토 레지스트 패턴(903)을 식각 방지막으로 하여 제2 금속층(700) 및 반도체 물질층(500)을 식각한다. 구체적으로, 제2 금속층(700)이 노출된 영역의 제2 금속층(700) 및 반도체 물질층(500)은 본 식각 단계에서 제거되고, 상기 제2 두께를 가지고 경화된 제4 포토 레지스트 패턴(903)이 배치된 영역은 반도체 물질층(500)의 일부와 제2 금속층(700)이 제거되며, 상기 제1 두께를 가지고 경화된 제4 포토 레지스트 패턴(903)이 배치된 영역의 제2 금속층(700) 및 반도체 물질층(500)은 제거되지 않아 도 3c와 같은 소스/드레인 패턴(703) 및 반도체 패턴(503)이 형성될 수 있다.
이어서 도 3d를 참조하면, 소스/드레인 패턴(703) 상부의 제4 포토 레지스트 잔막(904)을 박리액을 이용하여 제거한다. 상기 박리액은 제4 포토 레지스트 잔막(904)을 소스/드레인 패턴(703)으로부터 용이하게 박리할 수 있을 뿐만 아니라, 금속성 물질로 이루어진 소스/드레인 패턴(703)에 부식과 같은 손상을 주지 않을 수 있다. 상기 박리액은 본 발명의 일 실시예에 따른 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물일 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100 : 베이스 기판
200 : 제1 금속층
300 : 제1 포토 레지스트층
400 : 절연막
500 : 반도체 물질층
600 : 제2 포토 레지스트층
700 : 제2 금속층
800 : 제3 포토 레지스트층
900 : 제4 포토 레지스트층

Claims (20)

  1. 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물로서,
    상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여,
    15 중량% 내지 31 중량%의 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매;
    65 중량% 내지 80 중량%의 양자성 극성 용매; 및
    1 중량% 내지 10 중량%의 아민계 화합물을 포함하며,
    상기 양자성 극성 용매는 디프로필렌글리콜에틸에테르이고,
    상기 아민계 화합물은 트리에탄올아민, 디글리콜아민, 모노이소프로판올아민, 및 아미노에틸에탄올 중 어느 하나 또는 하나 이상인 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 비양자성 극성 용매는 디메틸설폭사이드, N-메틸포름아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, N,N-디에틸포름아마이드, N,N-디메틸이미다졸, γ-부티로락톤, 설포란, 테트라하이드로퍼푸릴알콜, 및 N,N-디메틸프로피온아미드 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상인 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여,
    0.0001 중량% 내지 2 중량%의 부식 방지제를 더 포함하는 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 부식 방지제는 소르비톨, 크실리톨, 피로카테콜, 피로갈롤, 갈릭산, 2-부티엔-1,4-디올, 프탈산, 프탈산무수물, 살리실산, 아스코르빅산, 및 트리아졸계 화합물 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상인 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제1 금속층 상에 제1 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계;
    상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계;
    상기 제2 금속층 상에 제2 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제2 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계 또는 상기 제2 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계 중 적어도 하나는,
    포토 레지스트 제거용 박리제 조성물로서,
    상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여,
    15 중량% 내지 31 중량%의 N,N-디메틸프로피온아마이드를 포함하는 비양자성 극성 용매;
    65 중량% 내지 80 중량%의 양자성 극성 용매; 및
    1 중량% 내지 10 중량%의 아민계 화합물을 포함하는 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물을 이용하여 제거하는 단계이며,
    상기 양자성 극성 용매는 디프로필렌글리콜에틸에테르이고,
    상기 아민계 화합물은 트리에탄올아민, 디글리콜아민, 모노이소프로판올아민, 및 아미노에틸에탄올 중 어느 하나 또는 하나 이상인 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
  12. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 금속층은 탄탈륨, 텅스텐, 티타늄, 몰리브덴, 알루미늄, 구리, 은, 크롬, 또는 네오듐을 포함하는 금속 물질, 및 상기 금속 물질 중 어느 하나의 합금 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
  13. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 금속층은 은, 금, 구리, 니켈, 백금, 팔라듐, 이리듐, 로듐, 텅스텐, 알루미늄, 탄탈륨, 몰리브덴, 카드뮴, 아연, 철, 티타늄, 규소, 게르마늄, 지르코늄, 또는 바륨을 포함하는 금속 물질, 상기 금속 물질 중 어느 하나의 합금, 및 상기 금속 물질 중 어느 하나의 질화물 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상을 포함하여 이루어진 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
  14. 제11 항에 있어서,
    상기 제1 금속층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계는,
    상기 제1 금속층 상에 반도체 물질층을 형성하는 단계; 및
    상기 반도체 물질층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계를 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제1 금속층 상에 반도체 물질층을 형성하는 단계와 상기 반도체 물질층 상에 제2 금속층을 형성하는 단계 사이에,
    상기 반도체 물질층 상에 제3 포토 레지스트 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 제3 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계를 더 포함하되,
    상기 제1 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계, 상기 제2 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계, 또는 상기 제3 포토 레지스트 패턴을 제거하는 단계 중 적어도 하나는,
    상기 포토 레지스트 제거용 박리제 조성물을 이용하여 제거하는 단계인 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
  16. 제11 항에 있어서,
    상기 비양자성 극성 용매는 디메틸설폭사이드, N-메틸포름아마이드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아마이드, N,N-디메틸포름아마이드, N,N-디에틸포름아마이드, N,N-디메틸이미다졸, γ-부티로락톤, 설포란, 테트라하이드로퍼푸릴알콜, 및 N,N-디메틸프로피온아미드 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상인 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제11 항에 있어서,
    상기 박리제 조성물은 상기 박리제 조성물의 전체 중량에 대하여,
    0.0001 중량% 내지 2 중량%의 부식 방지제를 더 포함하는 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 부식 방지제는 소르비톨, 크실리톨, 피로카테콜, 피로갈롤, 갈릭산, 2-부티엔-1,4-디올, 프탈산, 프탈산무수물, 살리실산, 아스코르빅산, 및 트리아졸계 화합물 중에 선택된 어느 하나 또는 하나 이상인 박막 트랜지스터 어레이 제조 방법.
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