KR20070092017A - 포토레지스트 박리 방법 - Google Patents

Abstract

액정 표시 장치의 제조에 사용되는 포토레지스트 스트리퍼 조성물을 이용한 포토레지스트 박리 방법에 관한 것이다. 포토레지스트 박리 방법은 적어도 하나의 금속막을 포함하는 도전 패턴 상에 형성되어 있는 포토레지스트 패턴을 도전 패턴의 부식을 방지하는 첨가제와 알칸올 아민을 포함하는 스트리퍼로 처리하고 초순수로 세정하여 유기 용매를 이용한 중간 세정이 생략된다.

포토레지스트, 박리, 부식, 첨가제

Description

포토레지스트 박리 방법{Method for exfoliating phtoresist}

도 1a 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법을 공정 순서에 따라 각 단계별로 도시한 단면도들이다.

도 3a 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법을 공정 순서에 따라 각 단계별로 도시한 단면도들이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 절연 기판 14', 17': 포토레지스트 패턴

15, 18: 첨가제

본 발명은 포토레지스트용 스트리퍼 조성물을 이용한 포토레지스트 박리 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액정 표시 장치의 제조에 사용되는 포토레지스트 스트리퍼 조성물을 이용한 포토레지스트 박리 방법에 관한 것이다.

반도체 집적 회로 또는 액정 표시 장치의 미세 회로 제조 공정은 기판 상에 형성된 도전막 또는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등의 절연막에 포토레지스트를 균일하게 도포하고, 이것을 선택적으로 노광, 현상 처리하여 포토레지스트 패턴을 형성한 다음, 패턴화된 포토레지스트를 마스크로 하여 도전막이나 절연막을 습식 또는 건식으로 에칭하여 미세 회로 패턴을 포토레지스트 하부층에 전사한 후 불필요해진 포토레지스트를 스트리퍼로 제거하는 공정으로 진행된다.

대부분의 도전막의 부식은 알칸올 아민을 포함하는 스트리퍼 조성물을 사용할 경우, 포토레지스트 제거 과정에서 발생하는 부식보다 세정 과정에서 기판 표면 등에 남은 알칸올 아민에 다량의 물이 혼합 될 때, 알칸올 아민이 물과 반응하여 하이드록시 이온을 형성하고, 이러한 알칼리 성분이 도전막의 부식을 일으키는 것으로 알려져 있다.

이것을 해결하기 위하여 포토레지스트 박리 후 초순수로 세정하기 전에 예를 들어 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide; DMSO), 이소프로필 알코올(isopropyl alcohol) 등의 유기 용매를 사용하여 스트리퍼 조성물을 제거하는 중간 세정 단계를 더 도입하여 도전막의 부식을 방지하였다.

그러나, 이러한 중간 세정 공정을 도입함으로써 공정 시간 및 제조 비용이 증가되었으며, 부수의 용매 폐수가 생상되어 공정 개선의 필요성이 대두되었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 중간 세정이 필요하지 않은 포토레지스트 박리 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 도전 패턴의 부식을 방지하는 포토레지스트 박리 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 포토레지스트 박리의 효율 을 높일 수 있는 포토레지스트 박리 방법을 제공하고자 하는 것이다.

본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법은 적어도 하나의 금속막을 포함하는 도전 패턴 상에 형성되어 있는 포토레지스트 패턴을 상기 도전 패턴의 부식을 방지하는 첨가제와 알칸올 아민을 포함하는 스트리퍼로 처리하고 초순수로 세정하여 유기 용매를 이용한 중간 세정이 생략된다.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.

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 본 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. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다.

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 또는 동작시 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. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있으며, 이 경우 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.

또한, 본 명세서에서 기술하는 제조 방법을 구성하는 단계들은 순차적 또는 연속적임을 명시하거나 다른 특별한 언급이 있는 경우가 아니면, 하나의 제조 방법을 구성하는 하나의 단계와 다른 단계가 명세서 상에 기술된 순서로 제한되어 해석되지 않는다. 따라서 당업자가 용이하게 이해될 수 있는 범위 내에서 제조 방법의 구성 단계의 순서를 변화시킬 수 있으며, 이 경우 그에 부수하는 당업자에게 자명한 변화는 본 발명의 범위에 포함되는 것이다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법을 도 1a 내지 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1a 내지 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법을 공정 순서에 따라 각 단계별로 도시한 단면도들이다.

우선, 도전 패턴을 형성하는 방법에 대하여 설명한다. 먼저, 도 1a에 도시한 바와 같이 절연 기판(10) 상에 도전막(13)과 포토레지스트막(14)을 차례로 형성한다.

도전막(13)은 적어도 하나의 금속막을 포함할 수 있으며, 예를 들어 서로 다른 금속 또는 금속 합금을 포함하는 2개층(11, 12)으로 구성될 수 있다. 도전막은 예를 들어 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 크롬(Cr), 텅스텐(W) 및 이들을 포함하는 금속 합금으로부터 선택된 적어도 하나를 포함한다.

이러한 도전막(13) 상의 포토레지스트막(14)은 노광된 부분이 제거되는 포지티브 타입의 포토레지스트를 이용하여 형성될 수도 있고, 비노광된 부분이 제거되는 네거티브 타입의 포토레지스트를 이용하여 형성될 수도 있다.

이어, 도 1b에 도시한 바와 같이 포토레지스트막(도 1a의 14)을 광 마스크로 선택적으로 노광하여 포토레지스트 패턴(14')을 형성한다. 이때, 포토레지스트막(도 1a의 14)이 포지티브 포토레지스트로 이루어진 경우에 사용되는 광 마스크는 포토레지스트막(도 1a의 14)을 제거하고자 하는 영역에 대응되는 부분은 광이 투과되고, 그 외의 부분은 광이 차단되는 것을 사용할 수 있다. 또한, 포토레지스트막(도 1a의 14)이 네거티브 포토레지스트로 이루어진 경우에 사용되는 광 마스크는 포토레지스트막(도 1a의 14)을 제거하고자 하는 영역에 대응되는 부분은 광이 차단되고, 그 외의 부분은 광이 투과되는 것을 사용할 수 있다.

이러한 광 마스크를 이용하여 선택적으로 노광된 포토레지스트막(도 1a의 14)은 광화학적인 구조가 변화되고, 이를 현상함으로써 목적하는 바의 포토레지스트 패턴(14')을 형성할 수 있다.

다음, 도 1c에 도시한 바와 같이 포토레지스트 패턴(14')을 식각 마스크로 이용하여 도전막(도 1b의 13)을 패터닝하여 2개층의 금속막(11', 12')으로 이루어진 목적하는 바의 도전 패턴(13')을 형성한다.

이어, 포토레지스트 패턴(14')을 스트리퍼를 이용하여 도전 패턴(13')으로부터 박리한다. 이러한 스트리퍼는 알칸올 아민을 포함하고, 또한 도전 패턴(14')의 부식을 방지하는 첨가제를 포함한다. 이때, 포토레지스트 박리는 포토레지스트 패턴(14')이 형성되어 있는 절연 기판(10)을 스트리퍼에 디핑(dipping)하여 할 수도 있고, 포토레지스트 패턴(14') 상에 스트리퍼를 분사(spray)하여 할 수도 있다.

알칸올 아민은 강알카리성 물질로서 건식 또는 습식 식각, 애싱(ashing) 등의 여러 공정에 의해 변성된 포토레지스트 패턴(14')에 침투하여 이를 용해시키거나 또는 포토레지스트 패턴(14')의 팽윤을 용이하도록 한다.

알칸올 아민으로서 예를 들어 모노이소프로판올아민, 2-(20아미노에톡시)에탄올, 2-(2-아미노에틸아미노)에탄올, 모노에탄올아민, N-에틸에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민 및 N,N-디에틸에탄올아민 등으로 이루어진 군으로부터 적어도 하나 선택될 수 있다.

알칸올 아민과 함께 스트리퍼에는 도전 패턴(13')의 부식을 방지하는 첨가제(15)가 포함되어 있다. 첨가제(15)는 스트리퍼에 의한 도전 패턴으로부터 스트리퍼를 박리하는 과정에서 도전 패턴(13')의 표면에 결합하여, 후속 공정에서 발생될 수 있는 하이드록시 이온에 의해 도전 패턴(13')이 부식되는 것을 방지한다.

첨가제(15)는 도전 패턴(13')의 표면에 물리적으로 결합되어 있으며, 후속하 는 세정 공정에서 초순수(deionized water)에 의해 쉽게 제거될 수 있다. 첨가제(15)의 예로서 MAC-04(동우 쎄미캠사 제) 등이 있다.

이러한 첨가제(15)를 사용하게 되면, 포토레지스트 패턴(14')에 스트리퍼 처리를 행한 후 예를 들어 이소프로필 알코올 또는 디메틸설폭사이드와 같은 유기 용매를 사용한 중간 세정의 생략이 가능한다. 유기 용매를 사용한 중간 세정은 도전 패턴의 부식을 방지하지만, 이를 포함하게 되면 공정 시간이 길어지게 되고, 그 만큼 제조 비용도 증가된다. 또한, 유기 용매의 경우 환경 오염의 문제가 있어 이를 처리하기 위한 전용 시설이 따로 필요하고, 전용 시설을 유지하기 위한 추가의 비용이 발생된다.

이에, 상기한 바와 같은 도전 패턴(13')의 부식을 방지하는 첨가제를 사용함으로써 중간 세정 단계의 생략이 가능하여 공정 시간 및 비용을 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 유기 용매를 정화하기 위한 별도의 전용 시설이 필요치 않다.

다음, 도 2에 도시한 바와 같이 포토레지스트가 박리된 도전 패턴(13')을 초순수를 이용하여 세정한다. 이때, 도전 패턴(13')이 형성되어 있는 절연 기판(10) 상에 잔류되어 있는 알칸올 아민과 초순수가 반응하여 하이드록시 이온이 발생할 수 있다. 하이드록시 이온에 도전 패턴이 노출되는 경우에는 도전 패턴(13')이 부식될 수 있는데, 도전 패턴(13') 표면에 결합되어 있는 첨가제(15)에 의해 하이드록시 이온이 도전 패턴(13')에 접근하는 것이 차단되므로 하이드록시 이온에 의한 도전 패턴(13')의 부식은 방지될 수 있다.

이러한, 첨가제(15)는 도전 패턴 표면에 물리적으로 결합되어 있어 초순수에 의해 결국 깨끗이 제거된다.

계속해서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법을 도 3a 내지 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3a 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법을 공정 순서에 따라 각 단계별로 도시한 단면도들이다.

우선, 도 2에 도시한 바와 같이 도전 패턴(13')이 형성된 절연 기판(10) 상에 도 3a에 도시한 바와 같이 절연막(16)과 포토레지스트막(17)을 차례로 형성한다.

절연막(16)은 실리콘 산화막 또는 실리콘 질화막과 같은 무기 절연막일 수 있다.

절연막(16) 상의 포토레지스트막(17)은 포지티브 타입 또는 네거티브 타입의 포토레지스트를 이용하여 형성될 수 있다.

이어, 도 3b에 도시한 바와 같이 포토레지스트막(도 3b의 17)을 광 마스크로 선택적으로 노광하여 포토레지스트 패턴(17')을 형성한다. 광 마스크를 이용하여 선택적으로 노광된 포토레지스트막(도 3b의 17)은 광화학적인 구조가 변화되고, 이를 현상함으로써 도전 패턴(도 13')의 적어도 일부를 노출하기 위한 포토레지스트 패턴(17')을 형성할 수 있다.

다음, 도 3c에 도시한 바와 같이 포토레지스트 패턴(17')을 식각 마스크로 이용하여 절연막(도 3b의 16)을 패터닝하여 도전 패턴(13')의 적어도 일부를 노출하는 절연 패턴(16')을 형성한다.

이어, 포토레지스트 패턴(17')을 스트리퍼를 이용하여 절연 패턴(16')으로부 터 박리한다. 이러한 스트리퍼는 알칸올 아민과 도전 패턴의 부식을 방직하는 첨가제(18)를 포함하는 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법에서 사용한 것과 실질적으로 동일한 것이므로, 여기에서는 상세한 설명은 생략한다. 스트리퍼 중의 첨가제(18)는 절연 패턴(16')에 의해 노출되는 도전 패턴(13')의 표면에 물리적으로 결합하여 후속 공정에서 발생될 수 있는 하이드록시 이온에 의해 도전 패턴(13')이 부식되는 것을 방지한다.

다음, 도 4에 도시한 바와 같이 포토레지스트가 박리된 절연 패턴(16')을 초순수를 이용하여 세정한다. 이 경우에도, 본 발명의 일 실시예에 따른 포토레지스트 박리 방법에서와 마찬가지로 하이드록시 이온이 발생될 수 있다. 그러나, 이러한 하이드록시 이온은 첨가제에 의해 도전 패턴(13')으로의 접근이 용이하지 않으므로 하이드록시 이온에 의한 도전 패턴(13')의 부식은 방지될 수 있다.

이러한, 첨가제(18)는 도전 패턴 표면에 물리적으로 결합되어 있어 초순수에 의해 결국 깨끗이 제거된다.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예들에서 도전 패턴은 예를 들어 액정 표시 장치의 게이트선, 게이트 전극 등을 포함하는 게이트 배선일 수 있으며, 데이터선, 소오스 전극, 드레인 전극 등을 포함하는 데이터 배선일 수 있다.

또한, 상기한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에서의 절연 패턴은 예를 들어 액정 표시 장치의 게이트 절연막 또는 보호막일 수 있다.

이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있 으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 포토레지스트 박리 방법은 스트리퍼에 도전 패턴의 부식을 방지하는 첨가제를 포함함으로써 중간 세정이 필요치 않으며, 그로 인해 제조 시간과 비용을 절약할 수 있어 결국 포토레지스트 박리 공정의 효율을 높일 수 있다.

Claims (10)

1. 적어도 하나의 금속막을 포함하는 도전 패턴 상에 형성되어 있는 포토레지스트 패턴을 상기 도전 패턴의 부식을 방지하는 첨가제와 알칸올 아민을 포함하는 스트리퍼로 처리하고 초순수로 세정하여 유기 용매를 이용한 중간 세정이 생략되는 포토레지스트 박리 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 첨가제는 상기 도전 패턴에 포함되는 금속 이온과, 상기 알칸올 아민과 상기 초순수에 의해 발생하는 하이드록시 이온의 결합을 방지하는 포토레지스트 박리 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 첨가제는 상기 도전 패턴의 표면과 물리적으로 결합하는 포토레지스트 박리 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 첨가제는 MAC-04를 포함하는 포토레지스트 박리 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전 패턴과 상기 포토레지스트 패턴 사이에 상기 도전 패턴의 적어도 일부를 노출하는 절연 패턴을 더 포함하는 포토레지스트 박리 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   상기 첨가제는 상기 도전 패턴에 포함되는 금속 이온과, 상기 알칸올 아민과 상기 초순수에 의해 발생하는 하이드록시 이온의 결합을 방지하는 포토레지스트 박리 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   상기 첨가제는 상기 도전 패턴의 표면과 물리적으로 결합하는 포토레지스트 박리 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 첨가제는 MAC-04를 포함하는 포토레지스트 박리 방법.
9. 제 1 항에 있어서,

   상기 도전 패턴은 알루미늄, 몰리브덴, 크롬, 텅스텐 및 이들을 포함하는 금속 합금으로부터 선택된 적어도 하나의 금속막을 포함하는 포토레지스트 박리 방법.
10. 제 1 항에 있어서,

    상기 도전 패턴은 게이트 배선 또는 데이터 배선을 포함하는 포토레지스트 박리 방법.

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