KR20080057325A - Process for producing substrate with metal wiring - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 액정 디스플레이 (LCD), 유기 일렉트로 루미네선스 (유기 EL) 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널 (PDP) 등의 플랫 패널 디스플레이의 제작에 유용한 금속 배선 부착 기판의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은, 포지티브형 감광성 수지 조성물을 이용하여 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 갖는 기판을 얻고, 그것을 이용하여 리프트 오프법에 따라 상기 금속 배선 부착 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다. This invention relates to the manufacturing method of the board | substrate with a metal wiring useful for manufacture of flat panel displays, such as a liquid crystal display (LCD), an organic electroluminescent (organic EL) display, a plasma display panel (PDP). In more detail, this invention relates to the method of obtaining the board | substrate which has a reverse taper-shaped resist pattern using a positive photosensitive resin composition, and using it to manufacture the said board | substrate with a metal wiring by the lift-off method.
리프트 오프법에 따라 기판 상에 금속 배선을 형성하는 경우, 통상적으로 단면이 역테이퍼 형상인 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 레지스트 재료가 사용된다. When forming metal wiring on a board | substrate by the lift-off method, the resist material which can form the resist pattern which has an inverse taper shape in cross section is used normally.
예를 들어, 리프트 오프법에 따라 도체 패턴을 형성하는 경우, (1) 네거티브형 감광성 (感光性) 수지 조성물을 이용하여 기판 상에 레지스트막을 형성하고, (2) 그 레지스트막을 패턴 형상으로 노광하고, 현상하여 네거티브형 레지스트 패턴 (네거티브 이미지) 를 형성하고, (3) 네거티브형 레지스트 패턴상을 포함하는 기판 전체면에 금속을 증착시켜 증착막을 형성하고, (4) 기판 전체를 용액에 침지시켜, 네거티브형 레지스트 패턴을 팽윤 용해시킨다는 일련의 공정에 의해, 기판 상에 도 체 패턴을 형성하고 있다. 상기 공정 (4) 에서는, 네거티브형 레지스트 패턴상에 있는 증착막도 제거되어, 기판 상의 증착막이 패턴 형상으로 남게 된다. For example, when a conductor pattern is formed by a lift-off method, (1) a resist film is formed on a board | substrate using a negative photosensitive resin composition, (2) the resist film is exposed to pattern shape, And developing to form a negative resist pattern (negative image), (3) depositing a metal on the entire surface of the substrate including the negative resist pattern image to form a deposited film, and (4) the whole substrate is immersed in a solution, The conductor pattern is formed on a board | substrate by a series of processes of swelling-dissolving a negative resist pattern. In the said process (4), the vapor deposition film on a negative resist pattern is also removed, and the vapor deposition film on a board | substrate remains in a pattern form.
도 1(a), 도 1(b) 및 도 1(c) 는, 리프트 오프법에 따른 패턴 형성 프로세스의 일례를 나타내는 설명도이다. FIG.1 (a), FIG.1 (b) and FIG.1 (c) are explanatory drawing which shows an example of the pattern formation process by the lift-off method.
상기 공정 (2) 에 있어서, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 (1) 상에 단면이 역테이퍼 형상인 네거티브형 레지스트 패턴 (2) 이 형성되어 있으면, 다음 공정 (3) 에서 기판 전체면에 금속 증착막을 형성하면, 도 1(b) 로 나타내는 바와 같이, 기판 (1) 상과 네거티브형 레지스트 패턴 (2) 상에, 각각 독립적으로 증착막 (3) 및 증착막 (3') 이 형성된다. 그래서, 공정 (4) 에서 네거티브형 레지스트 패턴 (2) 을 제거하면, 그 위에 있는 증착막 (3') 도 함께 제거되고, 도 1(c) 에서 나타내는 바와 같이 기판 (1) 상에는 증착막 (3) 의 패턴만이 남게 된다. In the said process (2), as shown in FIG.1 (a), if the
레지스트 패턴이 직사각형이나 순테이퍼 형상, 스커트 형상 등의 단면 형상인 경우에는, 상기 공정 (3) 에 있어서, 기판 전체면에 금속 증착막을 형성하면, 레지스트 패턴측면에도 증착막이 형성되기 때문에, 기판 상의 증착막과 레지스트 패턴상의 증착막이 연속하여 형성된다. 그 때문에, 공정 (4) 에서 레지스트 패턴을 제거하면, 그 위에 형성된 증착막뿐만 아니라, 그것에 연속하고 있는 기판 상의 증착막도 그 일부 또는 전부가 박리 제거된다. In the case where the resist pattern has a cross-sectional shape such as a rectangular shape, a forward taper shape, a skirt shape, and the like, in the step (3), when the metal vapor deposition film is formed on the entire surface of the substrate, the vapor deposition film is also formed on the resist pattern side surface. And a vapor deposition film on a resist pattern are formed continuously. Therefore, when the resist pattern is removed in step (4), not only the vapor deposition film formed thereon but also a part or all of the vapor deposition film on the substrate continuous therewith is peeled off.
종래, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성할 수 있는 포토레지스트로서는, 주로 네거티브형 포토레지스트가 이용되고 있다. 예를 들어 (X) 광선에 의한 노광, 또는 노광과 계속되는 열처리에 의해 가교되는 성분, (Y) 알칼리 가용성 수 지 및 (Z) 노광하는 광선을 흡수하는 화합물을 적어도 1 종 함유하고, 또한, 알칼리성 수용액을 현상액으로 하는 것을 특징으로 하는 리프트 오프법에 따른 패턴 형성용 네거티브형 감광성 조성물 (예를 들어, 특허 문헌 1 참조) 이 알려져 있다. Conventionally, a negative photoresist is mainly used as a photoresist which can form an inverse taper resist pattern. For example, it contains at least 1 type of the component which crosslinks by exposure by (X) light ray or heat processing following exposure, (Y) alkali-soluble resin, and (Z) light ray to expose, and is alkaline The negative photosensitive composition for pattern formation by the lift-off method characterized by using aqueous solution as a developing solution (for example, refer patent document 1) is known.
그러나, 네거티브형 포토레지스트를 사용하는 방법은, 노광 후 베이크 처리가 필요하거나 긴 노광 시간을 필요로 하거나 하여, 생산성이 낮고, 또 포토레지스트 자체가 비교적 고가인 등의 문제를 갖고 있다. However, the method of using a negative photoresist has a problem that post-exposure bake treatment is required or a long exposure time is required, and productivity is low and the photoresist itself is relatively expensive.
한편, 지금까지 역테이퍼 형상 레지스트 패턴은, 통상적인 포지티브형 포토레지스트에서는 형성이 곤란하다고 생각되어 왔다. 그래서, 레지스트 조성물이나 공정을 연구 등을 함으로써, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성하는 방법이 제안되어 있다. 예를 들어, 이미지 리버설 타입의 포지티브형 레지스트를 이용하여, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성하고, 추가로 리프트 오프법에 의한 막 패턴을 형성하는 방법 (예를 들어, 특허 문헌 2 참조), 이면을 조화 (粗化) 시킨 투명 기판을 이용하여, 그것에 따른 광의 난반사를 이용하여 포지티브형 레지스트 조성물에서도 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성하는 방법 (예를 들어, 특허 문헌 3 참조), 포지티브형 레지스트막의 위에 고리화 고무계 네거티브형 레지스트막을 적층시킴으로써 박리 조작을 간소화시킨 리프트 오프법에 따른 패턴 형성 방법 (예를 들어, 특허 문헌 4 참조) 이 제안되어 있다. On the other hand, in the past, the tapered resist pattern has been considered difficult to be formed in a conventional positive photoresist. Then, the method of forming an inverse taper resist pattern is proposed by studying a resist composition, a process, etc. For example, a method of forming an inverse tapered resist pattern using a positive type resist of an image reversal type, and further forming a film pattern by a lift-off method (see
그러나, 이들의 방법은 조작이 번잡한 데다가, 양호한 형상의 레지스트 패턴을 형성하기 어려운 등의 결점을 갖고 있었다. However, these methods have disadvantages such as complicated operation and difficulty in forming a resist pattern having a good shape.
[특허 문헌 1] 일본 공개특허공보 평10-213902호[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-213902
[특허 문헌 2] 일본 공개특허공보 평8-120443호[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-120443
[특허 문헌 3] 일본 공개특허공보 평9-185174호[Patent Document 3] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-185174
[특허 문헌 4] 일본 공개특허공보 평9-283414호[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-283414
발명의 개시Disclosure of the Invention
본 발명은, 이와 같은 사정하에서, 범용의 염가의 포지티브형 포토레지스트에 의해 간단한 조작으로 얻어지는 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성한 기판을 이용하여, 리프트 오프법에 따라 금속 배선 부착 기판을 염가로 고생산성으로 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 하여 이루어진 것이다. Under the circumstances, the present invention uses a substrate having a reverse tapered resist pattern obtained by a simple operation by a general-purpose, low-cost positive photoresist, and inexpensively high productivity using a substrate with a metal wiring by a lift-off method. It is made for the purpose of providing a method for producing.
본 발명자들은, 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 연구를 거듭한 결과, 포지티브형 감광성 수지 조성물을 이용하여, 기판 상에 도포하여 도막을 형성하고, 이 도막을 감압 건조시킴으로써, 용이하게 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성할 수 있고, 그 목적을 달성할 수 있는 것을 알아내어, 이 지견에 기초하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM As a result of earnestly researching in order to achieve the said objective, the present inventors apply | coated on a board | substrate using a positive photosensitive resin composition, and forms a coating film, and this coating film is dried under reduced pressure easily, and an inverse tapered resist pattern is easily carried out. The present invention was found to be capable of forming the present invention and to achieve the object, and to complete the present invention based on this finding.
즉, 본 발명은, That is, the present invention,
(1) (a) 기판 상에, (A) 알칼리 가용성 수지, (B) 퀴논디아지드기 함유 화합물 및 (C) 용제를 함유하는 포지티브형 감광성 수지 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 공정, (b) 상기 도막을 감압 건조시켜 감광층을 형성하는 공정, (c) 상기 감광층을 패턴 노광한 후, 현상하여 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성하는 공정, (d) 상기 (c) 공정에 의해 얻어진 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 갖는 기판에 대해 금속을 증착하는 공정, 및 (e) 리프트 오프 조작에 의해, 상기 (d) 공정에서 금속 증착한 기판으로부터 역테이퍼 형상 레지스트 패턴과 그 위의 금속 증착막을 함께 제거하는 공정을 갖는 금속 배선 부착 기판의 제조 방법, (1) Process of apply | coating positive photosensitive resin composition containing (A) alkali-soluble resin, (B) quinonediazide group containing compound, and (C) solvent on (a) board | substrate, and forming a coating film, (b ) A step of forming the photosensitive layer by drying the coating film under reduced pressure, (c) developing the inverse tapered resist pattern by developing the photosensitive layer after pattern exposure, and (d) the inverse obtained by the step (c). A step of depositing a metal on the substrate having a tapered resist pattern, and (e) removing the reverse tapered resist pattern and the metal deposited film thereon from the substrate deposited with the metal in the step (d) by a lift-off operation. The manufacturing method of the board | substrate with a metal wiring which has a process to make,
(2) (b) 공정에 있어서의 감압 건조를, 도달 압력 5 ∼ 4,000Pa 의 조건으로 실시하는 상기 (1) 항에 기재된 제조 방법, 및 (2) The manufacturing method as described in said (1) which performs the reduced-pressure drying in (b) process on the conditions of 5 to 4,000 Pa of arrival pressures, and
(3) (a) 기판 상에, (A) 알칼리 가용성 수지, (B) 퀴논디아지드기 함유 화합물 및 (C) 용제를 함유하는 포지티브형 감광성 수지 조성물을 도포하여, 도막을 형성하는 공정, (b) 상기 도막을 감압 건조시켜 감광층을 형성하는 공정, 및 (c) 상기 감광층을 패턴 노광한 후, 현상하여 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 갖는, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 갖는 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다. (3) Process of apply | coating positive photosensitive resin composition containing (A) alkali-soluble resin, (B) quinonediazide group containing compound, and (C) solvent on (a) board | substrate, and forming a coating film, ( b) a substrate having an inverse tapered resist pattern, which has a step of drying the coating film under reduced pressure to form a photosensitive layer; and (c) pattern exposing the photosensitive layer and then developing the inverse tapered resist pattern. It is to provide a method for producing.
본 발명에 의하면, 금속 배선 부착 기판을 염가로 고생산성으로 제조할 수 있다. According to this invention, the board | substrate with a metal wiring can be manufactured with high productivity at low cost.
도 1(a), 도 1(b) 및 도 1(c) 는 리프트 오프법에 따른 패턴 형성 프로세스의 일례를 나타내는 설명도, 도 2(a) 및 도 2(b) 는 레지스트 패턴의 단면 형상이 상이한 예를 나타내는 설명도이다. 도면 중 부호 1 은 기판, 2 는 네거티브형 레지스트 패턴, 3, 3' 는 증착막이다. 1 (a), 1 (b) and 1 (c) are explanatory diagrams showing an example of a pattern forming process according to the lift-off method, and FIGS. 2 (a) and 2 (b) are cross-sectional shapes of the resist pattern; It is explanatory drawing which shows this different example. In the drawings,
발명을 실시하기Implement the invention 위한 최선의 형태 Best form for
본 발명의 금속 배선 부착 기판의 제조 방법은 이하에 나타내는 (a) 공정, (b) 공정, (c) 공정, (d) 공정 및 (e) 공정을 갖는다. The manufacturing method of the board | substrate with a metal wiring of this invention has the (a) process, (b) process, (c) process, (d) process, and (e) process shown below.
또한, 본 명세서에 있어서, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴이란, 도 2(a) 에 나타내는 바와 같이, 기판 상의 레지스트 패턴의 단면 형상에 있어서, 레지스트 패턴과 기판 사이에 발생되는 각도 α 가 0˚<α<90˚ 를 만족시킬 수 있는 레지스트 패턴을 말한다. In addition, in this specification, as shown in FIG.2 (a), with an inverse taper resist pattern, in the cross-sectional shape of the resist pattern on a board | substrate, the angle (alpha) which arises between a resist pattern and a board | substrate is 0 degrees <(alpha) < Refers to a resist pattern that can satisfy 90 °.
[(a) 공정][(a) process]
이 공정은, 기판 상에, (A) 알칼리 가용성 수지, (B) 퀴논디아지드기 함유 화합물 및 (C) 용제를 함유하는 포지티브형 감광성 수지 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 공정이다. This process is a process of apply | coating positive type photosensitive resin composition containing (A) alkali-soluble resin, (B) quinonediazide group containing compound, and (C) solvent on a board | substrate, and forming a coating film.
상기 (A) 성분의 알칼리 가용성 수지는, 알칼리성 수용액 등으로 이루어지는 현상액에 가용성인 수지이면 특별히 한정되지 않는다. 당해 수지로서는, 공지된 감광성 수지 조성물에 사용되고 있는 수지, 예를 들어, 노볼락 수지, 레졸 수지, 아크릴 수지, 폴리비닐알코올, 스티렌-아크릴산 공중합체, 히드록시스티렌 중합체, 폴리비닐히드록시벤조에이트 등을 들 수 있다. 그 중에서도, 노볼락 수지가 바람직하다. 이들 수지는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. Alkali-soluble resin of the said (A) component will not be specifically limited if it is resin which is soluble in the developing solution which consists of alkaline aqueous solution etc .. As said resin, resin used for the well-known photosensitive resin composition, for example, a novolak resin, a resol resin, an acrylic resin, polyvinyl alcohol, a styrene-acrylic acid copolymer, a hydroxy styrene polymer, a polyvinyl hydroxy benzoate, etc. Can be mentioned. Especially, novolak resin is preferable. These resin may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
상기 노볼락 수지는, 페놀 화합물과 알데히드 화합물을 축합함으로써 얻어지는 노볼락형의 페놀 수지이다. The said novolak resin is a novolak-type phenol resin obtained by condensing a phenol compound and an aldehyde compound.
노볼락 수지를 제조하기 위해서 사용되는 페놀 화합물은, 1 가의 페놀이어도, 레조르시놀 등의 2 가 이상의 다가 페놀이어도 된다. The phenol compound used for producing the novolak resin may be a monovalent phenol or a divalent or higher polyhydric phenol such as resorcinol.
1 가의 페놀 화합물의 구체적인 예로서는, 예를 들어 페놀 ; o-크레졸, p-크레졸, m-크레졸의 크레졸 ; 3,5-자일레놀, 2,5-자일레놀, 2,3-자일레놀, 3,4-자일레놀 등의 자일레놀 ; 2-에틸페놀, 3-에틸페놀, 4-에틸페놀, 2-프로필페놀, 3-프로필페놀, 4-프로필페놀, 2-t-부틸페놀, 3-t-부틸페놀, 4-t-부틸페놀, 3,5-디에틸페놀, 2,5-디에틸페놀, 2-t-부틸-4-메틸페놀, 2-t-부틸-5-메틸페놀, 6-t-부틸-3-메틸페놀, 2,3,5-트리메틸페놀, 2,3,5-트리에틸페놀 등의 알킬페놀 ; p-메톡시페놀, m-메톡시페놀, p-에톡시페놀, m-에톡시페놀, 2,3-디메톡시페놀, 2,5-디메톡시페놀, 3,5-디메톡시페놀 등의 알콕시페놀 ; 2-페닐페놀, 3-페닐페놀, 4-페닐페놀 등의 아릴페놀 ; o-이소프로페닐페놀, p-이소프로페닐페놀, 2-메틸-4-이소프로페닐페놀, 2-에틸-4-이소프로페닐페놀 등의 알케닐페놀 ; 등을 들 수 있다. As a specific example of a monovalent phenol compound, For example, Phenol; cresol of o-cresol, p-cresol, m-cresol; Xylenols such as 3,5-xylenol, 2,5-xylenol, 2,3-xylenol and 3,4-xylenol; 2-ethylphenol, 3-ethylphenol, 4-ethylphenol, 2-propylphenol, 3-propylphenol, 4-propylphenol, 2-t-butylphenol, 3-t-butylphenol, 4-t-butylphenol , 3,5-diethylphenol, 2,5-diethylphenol, 2-t-butyl-4-methylphenol, 2-t-butyl-5-methylphenol, 6-t-butyl-3-methylphenol, Alkyl phenols such as 2,3,5-trimethylphenol and 2,3,5-triethyl phenol; alkoxy such as p-methoxyphenol, m-methoxyphenol, p-ethoxyphenol, m-ethoxyphenol, 2,3-dimethoxyphenol, 2,5-dimethoxyphenol and 3,5-dimethoxyphenol Phenol; Aryl phenols such as 2-phenylphenol, 3-phenylphenol and 4-phenylphenol; alkenylphenols such as o-isopropenylphenol, p-isopropenylphenol, 2-methyl-4-isopropenylphenol and 2-ethyl-4-isopropenylphenol; Etc. can be mentioned.
다가 페놀 화합물의 구체적인 예로서는, 레조르시놀, 2-메틸레조르시놀, 4-메틸레조르시놀, 5-메틸레조르시놀, 2-메톡시레조르시놀, 4-메톡시레조르시놀 ; 히드로퀴논 ; 카테콜, 4-t-부틸카테콜, 3-메톡시카테콜 ; 4,4'-디히드록시비페닐, 비스페놀 A ; 피로갈롤 ; 플로로글리시놀 ; 등을 들 수 있다. As a specific example of a polyhydric phenol compound, Resorcinol, 2-methyl resorcinol, 4-methyl resorcinol, 5-methyl resorcinol, 2-methoxy resorcinol, 4-methoxy resorcinol; Hydroquinone; Catechol, 4-t-butylcatechol, 3-methoxycatechol; 4,4'- dihydroxybiphenyl, bisphenol A; Pyrogallol; Floroglycinol; Etc. can be mentioned.
이들 페놀 화합물 중, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 2,5-자일레놀, 3,5-자일레놀, 2,3,5-트리메틸페놀이 바람직하다. Of these phenolic compounds, o-cresol, m-cresol, p-cresol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 2,3,5-trimethylphenol are preferred.
페놀 화합물은, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. A phenol compound may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
페놀 화합물과 축합시키는 알데히드 화합물은, 지방족 알데히드, 지환식 알데히드 및 방향족 알데히드 중 어느 것이어도 된다. The aldehyde compound condensed with the phenol compound may be any of aliphatic aldehydes, alicyclic aldehydes and aromatic aldehydes.
지방족 알데히드의 구체적인 예로서는, 포름알데히드, 파라포름알데히드, 트리옥산, 아세트알데히드, 프로피온알데히드, n-부틸알데히드, 이소부틸알데히드, 트리메틸아세트알데히드, n-헥실알데히드, 아크롤레인, 크로톤알데히드 등을 들 수 있다. Specific examples of aliphatic aldehyde include formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, n-butylaldehyde, isobutylaldehyde, trimethylacetaldehyde, n-hexylaldehyde, acrolein, crotonaldehyde and the like.
지환식 알데히드의 구체적인 예로서는, 시클로헥산알데히드, 시클로펜탄알데히드, 푸르푸랄, 푸릴아크롤레인 등을 들 수 있다. Specific examples of the alicyclic aldehyde include cyclohexanealdehyde, cyclopentanealdehyde, furfural, furyl acrolein, and the like.
방향족 알데히드의 구체적인 예로서는, 벤즈알데히드, o-톨루알데히드, m-톨루알데히드, p-톨루알데히드, p-에틸벤즈알데히드, 2,4-디메틸벤즈알데히드, 2,5-디메틸벤즈알데히드, 3,4-디메틸벤즈알데히드, 3,5-디메틸벤즈알데히드, o-클로로벤즈알데히드, m-클로로벤즈알데히드, p-클로로벤즈알데히드, o-히드록시벤즈알데히드, m-히드록시벤즈알데히드, p-히드록시벤즈알데히드, o-아니스알데히드, m-아니스알데히드, p-아니스알데히드, 테레프탈알데히드, 페닐아세트알데히드, α-페닐프로피온알데히드, β-페닐프로피온알데히드, 계피 알데히드 등을 들 수 있다. Specific examples of the aromatic aldehyde include benzaldehyde, o-tolualdehyde, m-tolualdehyde, p-tolualdehyde, p-ethylbenzaldehyde, 2,4-dimethylbenzaldehyde, 2,5-dimethylbenzaldehyde, 3,4-dimethylbenzaldehyde, 3 , 5-dimethylbenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p-chlorobenzaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-anisaldehyde, m-anisaldehyde, p Anisaldehyde, terephthalaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropionaldehyde, β-phenylpropionaldehyde, cinnamon aldehyde and the like.
이들 알데히드 화합물은, 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. These aldehyde compounds may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
노볼락 수지의 제조에 있어서 페놀 화합물과 알데히드 화합물의 축합 반응은, 산성 촉매의 존재하, 공지된 방법으로 실시하면 된다. 산성 촉매로서는, 염산, 황산, 포름산, 아세트산, 옥살산, p-톨루엔술폰산 등을 사용할 수 있다. 이러한 반응에 의해 얻어지는 축합 반응 생성물은 그대로 노볼락 수지로서 사용할 수 있다. Condensation reaction of a phenol compound and an aldehyde compound may be performed by a well-known method in presence of an acidic catalyst in manufacture of a novolak resin. As the acidic catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, acetic acid, oxalic acid, p-toluenesulfonic acid and the like can be used. The condensation reaction product obtained by such a reaction can be used as a novolak resin as it is.
알칼리 가용성 수지는, 저분자량 성분을 분별 제거하여 사용할 수 있다. 저분자량 성분을 제거하는 방법으로서는, 예를 들어 상이한 용해성을 갖는 2 종의 용매 중에서 수지를 분별하는 액-액 분별법이나, 저분자량 성분을 원심분리에 의해 제거하는 방법, 박막 증류법 등을 들 수 있다. Alkali-soluble resin can remove and use a low molecular weight component separately. As a method of removing a low molecular weight component, the liquid-liquid fractionation method which separates resin from two types of solvents which have different solubility, the method of removing a low molecular weight component by centrifugation, a thin film distillation method, etc. are mentioned, for example. have.
예를 들어, 상기 노볼락 수지의 경우, 얻어진 축합 반응 생성물을 양용매, 예를 들어 메탄올, 에탄올 등의 알코올 용매 ; 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤 용매 ; 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 알킬렌글리콜 용매 ; 테트라히드로푸란 등의 에텔 용매 ; 등에 용해된다. 이어서 수중에 주입하여 침전시킴으로써, 저분자량 성분이 제거된 노볼락 수지를 얻을 수 있다. For example, in the case of the said novolak resin, the obtained condensation reaction product is made into a good solvent, for example, alcohol solvents, such as methanol and ethanol; Ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; Alkylene glycol solvents such as ethylene glycol monoethyl ether acetate; Ether solvents such as tetrahydrofuran; And so on. Subsequently, it is injected in water and precipitated, and the novolak resin from which the low molecular weight component was removed can be obtained.
본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는 알칼리 가용성 노볼락 수지는, 그 중량 평균 분자량이, 통상적으로 2,000 ∼ 20,000, 바람직하게는 2,500 ∼ 12,000, 더욱 바람직하게는 3,000 ∼ 8,000 인 것이다. 또한, 중량 평균 분자량은, 단분산 폴리스티렌을 표준 시료로 하여, 테트라히드로푸란 (THF) 을 용리액으로서 겔 투과 크로마토그래피 (GPC) 법에 따라 측정할 수 있다. The alkali-soluble novolak resin used preferably in this invention has the weight average molecular weight normally 2,000-20,000, Preferably it is 2,500-12,000, More preferably, it is 3,000-8,000. In addition, a weight average molecular weight can be measured according to the gel permeation chromatography (GPC) method using tetrahydrofuran (THF) as an eluent, using monodisperse polystyrene as a standard sample.
본 발명에 사용하는 포지티브형 감광성 수지 조성물에 있어서의 (B) 성분의 퀴논디아지드기 함유 화합물로서는, 종래, 퀴논디아지드-노볼락 수지계 레지스트에서 이용되고 있는 공지된 감광제를 사용할 수 있다. As a quinone diazide group containing compound of (B) component in the positive photosensitive resin composition used for this invention, the well-known photosensitive agent currently used by the quinone diazide- novolak-type resin resist can be used.
퀴논디아지드기 함유 화합물은 일반적으로 나프토퀴논디아지드술폰산 클로라이드나 벤조퀴논디아지드술폰산 클로라이드 등의 산할라이드와, 이것과 축합 반응할 수 있는 관능기 (수산기, 아미노기 등. 바람직하게는 수산기) 를 갖는 화합 물을 반응시킴으로써 얻어지는 퀴논디아지드술폰산 에스테르가 바람직하다. The quinone diazide group-containing compound generally has an acid halide such as naphthoquinone diazide sulfonic acid chloride or benzoquinone diazide sulfonic acid chloride and a functional group capable of condensation reaction with this (hydroxyl group, amino group, etc., preferably hydroxyl group). Preference is given to quinonediazidesulfonic acid esters obtained by reacting compounds.
산할라이드로서는, 구체적으로, 1,2-나프토퀴논디아지드-5-술포닐클로라이드, 1,2-나프토퀴논디아지드-4-술포닐클로라이드, 1,2-나프토퀴논디아지드-6-술포닐클로라이드 등을 바람직한 것으로서 들 수 있다. As the acid halide, specifically, 1,2-naphthoquinone diazide-5-sulfonyl chloride, 1,2-naphthoquinone diazide-4-sulfonyl chloride, 1,2-naphthoquinone diazide-6 -Sulfonyl chloride, etc. are mentioned as a preferable thing.
또, 본 발명에 있어서 바람직하게 사용되는, 산할라이드와 축합 반응할 수 있는 수산기를 갖는 화합물로서는, 예를 들어, 2,3,4-트리히드록시벤조페논, 2,4,4'-트리히드록시벤조페논, 2,3,4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,2',4,4'-테트라히드록시벤조페논, 2,2',3,4,4'-펜타히드록시벤조페논 등의 폴리히드록시벤조페논 ; 갈산 메틸, 갈산 에틸, 갈산 프로필 등의 갈산 에스테르 ; 2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 2,2-비스(2,4-디히드록시페닐)프로판 등의 폴리히드록시비스페닐알칸 ; 트리스(4-히드록시페닐)메탄, 1,1,1-트리스(4-히드록시-3-메틸페닐)에탄, 1,1,1-트리스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1-비스(4-히드록시-3-메틸페닐)-1-(4-히드록시페닐)에탄, 비스(4-히드록시-3-메틸페닐)-2-히드록시-4-메톡시페닐메탄, 4,4'-(1-(4-(1-(4-히드록시페닐)-1-메틸에틸)페닐)에틸리덴)비스페놀 등의 폴리히드록시트리스페닐알칸 ; 1,1,2,2-테트라키스(4-히드록시페닐)에탄, 1,1,2,2-테트라키스(3-메틸-4-히드록시페닐)에탄, 1,1,3,3-테트라키스(4-히드록시페닐)프로판 등의 폴리히드록시테트라키스페닐알칸 ; α,α,α',α'-테트라키스(4-히드록시페닐)-3-자일렌, α,α,α',α'-테트라키스(4-히드록시페닐)-4-자일렌, α,α,α',α'-테트라키스(3-메틸-4-히드록시페닐)-3-자일렌 등의 폴리히드록시테트라키스페닐자일렌 ; 2,6-비스(2,4-디히드록시벤질)-p-크레졸, 2,6-비스(2,4-디히드록시-3-메틸벤 질)-p-크레졸, 4,6-비스(4-히드록시벤질)레졸신, 4,6-비스(4-히드록시-3-메틸벤질)레졸신, 4,6-비스(4-히드록시벤질)-2-메틸레졸신, 4,6-비스(4-히드록시-3-메틸벤질)-2-메틸레졸신 등의 페놀 화합물과 포름알데히드의 트리머 ; 상기 페놀 화합물과 포름알데히드의 테트라머 ; 노볼락 수지 ; 등을 들 수 있다. Moreover, as a compound which has a hydroxyl group which can be condensed-reacted with an acid halide, used preferably in this invention, For example, 2,3,4- trihydroxy benzophenone, 2,4,4'- trihydride Hydroxybenzophenone, 2,3,4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2 ', 4,4'-tetrahydroxybenzophenone, 2,2', 3,4,4'-pentahydroxy Polyhydroxy benzophenones such as benzophenone; Gallic acid esters such as methyl gallate, ethyl gallate and propyl gallate; Polyhydroxy bisphenyl alkanes such as 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 2,2-bis (2,4-dihydroxyphenyl) propane; Tris (4-hydroxyphenyl) methane, 1,1,1-tris (4-hydroxy-3-methylphenyl) ethane, 1,1,1-tris (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1-bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) -1- (4-hydroxyphenyl) ethane, bis (4-hydroxy-3-methylphenyl) -2-hydroxy-4-methoxyphenylmethane, 4,4 ' Polyhydroxytrisphenylalkanes such as-(1- (4- (1- (4-hydroxyphenyl) -1-methylethyl) phenyl) ethylidene) bisphenol; 1,1,2,2-tetrakis (4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,2,2-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) ethane, 1,1,3,3- Polyhydroxy tetrakisphenyl alkane such as tetrakis (4-hydroxyphenyl) propane; α, α, α ', α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl) -3-xylene, α, α, α', α'-tetrakis (4-hydroxyphenyl) -4-xylene, polyhydroxytetrakisphenylxylene such as α, α, α ', α'-tetrakis (3-methyl-4-hydroxyphenyl) -3-xylene; 2,6-bis (2,4-dihydroxybenzyl) -p-cresol, 2,6-bis (2,4-dihydroxy-3-methylbenzyl) -p-cresol, 4,6-bis (4-hydroxybenzyl) resorcin, 4,6-bis (4-hydroxy-3-methylbenzyl) resorcin, 4,6-bis (4-hydroxybenzyl) -2-methyllezocin, 4, Trimers of phenol compounds such as 6-bis (4-hydroxy-3-methylbenzyl) -2-methyllezocin and formaldehyde; Tetramer of the said phenol compound and formaldehyde; Novolak resin; Etc. can be mentioned.
이상의 산할라이드 및 수산기를 갖는 화합물은, 1 종류를 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. The compound which has the above acid halide and hydroxyl group can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
예를 들어, 산할라이드와 수산기를 갖는 화합물의 반응은, 통상적으로 디옥산, N-메틸피롤리돈, 디메틸아세트아미드 등의 유기 용매중, 트리에탄올아민, 탄산알칼리 또는 탄산수소알칼리와 같은 염기성 축합제의 존재하에서 실시한다. 얻어지는 퀴논디아지드술폰산 에스테르의 에스테르화율은, 바람직하게는 50몰% 이상, 보다 바람직하게는 60몰% 이상이다. 또한, 에스테르화율은, 산할라이드와 수산기를 갖는 화합물의 배합비에 의해 결정된다. For example, the reaction of an acid halide with a compound having a hydroxyl group is usually a basic condensing agent such as triethanolamine, alkali carbonate or hydrogen carbonate in an organic solvent such as dioxane, N-methylpyrrolidone or dimethylacetamide. It is carried out in the presence of. The esterification rate of the obtained quinone diazide sulfonic acid ester becomes like this. Preferably it is 50 mol% or more, More preferably, it is 60 mol% or more. In addition, esterification rate is determined by the compounding ratio of the compound which has an acid halide and a hydroxyl group.
이 (B) 성분의 퀴논디아지드기 함유 화합물의 배합량은, 상기 (A) 성분의 알칼리 가용성 수지 100질량부당, 통상 5 ∼ 50질량부, 바람직하게는 15 ∼ 40질량부, 보다 바람직하게는 20 ∼ 40질량부이다. 이 배합량이 상기 범위내이면, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴의 형성성이 보다 양호하고, 게다가 실효 감도와 잔막률, 해상성 등의 레지스트 특성의 밸런스가 우수한 포지티브형 감광성 수지 조성물을 얻을 수 있다. The compounding quantity of the quinonediazide group containing compound of this (B) component is 5-50 mass parts normally per 100 mass parts of alkali-soluble resin of the said (A) component, Preferably it is 15-40 mass parts, More preferably, 20 It is-40 parts by mass. If this compounding quantity is in the said range, the positive photosensitive resin composition which the formation property of an inverse taper type resist pattern is more favorable, and excellent in the balance of resist characteristics, such as effective sensitivity, a residual film ratio, and resolution, can be obtained.
본 발명에 사용하는 포지티브형 감광성 수지 조성물에 있어서의 (C) 성분의 용제는, 알칼리 가용성 수지 및 퀴논디아지드기 함유 화합물을 용해하는 것이면 특 별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 알킬렌글리콜계 용제, 에테르계 용제, 에스테르계 용제, 탄화수소계 용제, 케톤계 용제, 아미드계 용제 등을 사용할 수 있다. The solvent of (C) component in the positive photosensitive resin composition used for this invention will not be specifically limited if alkali-soluble resin and a quinonediazide group containing compound are melt | dissolved. For example, an alkylene glycol solvent, an ether solvent, an ester solvent, a hydrocarbon solvent, a ketone solvent, an amide solvent, etc. can be used.
이들 용제는, 1 종류를 단독으로 또는 2 종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. These solvents can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
용제의 함유량은, 후술하는 감광성 수지 조성물의 고형분 함량을 감안하여 적절히 설정하면 된다. What is necessary is just to set content of a solvent suitably in consideration of solid content of the photosensitive resin composition mentioned later.
알킬렌글리콜계 용제의 구체적인 예로서는, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르 등의 에틸렌글리콜알킬에테르 ; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르 ; 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르아세테이트 ; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르아세테이트 ; 등을 들 수 있다. Specific examples of the alkylene glycol solvent include ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol diethyl ether, and the like. Glycol alkyl ethers; Propylene glycol monoalkyl ethers such as propylene glycol monomethyl ether and propylene glycol monoethyl ether; Ethylene glycol monoalkyl ether acetates such as ethylene glycol monomethyl ether acetate and ethylene glycol monoethyl ether acetate; Propylene glycol monoalkyl ether acetates such as propylene glycol monomethyl ether acetate and propylene glycol monoethyl ether acetate; Etc. can be mentioned.
에테르계 용제의 구체적인 예로서는, 테트라히드로푸란 등을 들 수 있다. Tetrahydrofuran etc. are mentioned as a specific example of an ether solvent.
에스테르계 용제의 구체적인 예로서는, 아세트산 에틸, 아세트산 n-부틸, 3-메톡시프로피온산 메틸, 3-에톡시프로피온산 에틸, 락트산 메틸, 락트산 에틸, γ-부티로락톤 등을 들 수 있다. Specific examples of the ester solvents include ethyl acetate, n-butyl acetate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, methyl lactate, ethyl lactate, and γ-butyrolactone.
탄화수소계 용제의 구체적인 예로서는, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소 등을 들 수 있다. As a specific example of a hydrocarbon solvent, aromatic hydrocarbons, such as toluene and xylene, etc. are mentioned.
케톤계 용제의 구체적인 예로서는, 메틸에틸케톤, 2-헵타논, 시클로헥사논 등을 들 수 있다. As a specific example of a ketone solvent, methyl ethyl ketone, 2-heptanone, cyclohexanone, etc. are mentioned.
아미드계 용제의 구체적인 예로서는, N,N-디메틸아세트아미드, N-메틸피롤리돈 등을 들 수 있다. Specific examples of the amide solvents include N, N-dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, and the like.
본 발명에 사용하는 포지티브형 감광성 수지 조성물에는, 소망에 따라 공지된 각종 첨가제, 예를 들어 계면활성제, 그 조성물과 기판의 밀착성을 향상시키기 위한 밀착 촉진제, 염료, 감도 촉진제, 가소제, 안정제 등을 함유시킬 수 있다. The positive type photosensitive resin composition used for this invention contains various well-known additives as needed, for example, surfactant, the adhesion promoter for improving the adhesiveness of the composition and a board | substrate, dye, a sensitivity promoter, a plasticizer, a stabilizer, etc. You can.
본 발명에서 사용할 수 있는 계면활성제로서는, 실리콘계 계면활성제, 불소계 계면활성제, 탄화수소계 계면활성제를 들 수 있다. 이들 계면활성제는 1 종류를 단독으로 사용해도 되고, 또, 2 종 이상을 조합하여 사용해도 된다. As surfactant which can be used by this invention, a silicone type surfactant, a fluorine type surfactant, and a hydrocarbon type surfactant are mentioned. These surfactant may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type.
실리콘계 계면활성제로서는, 실록산 결합을 갖는 계면활성제를 들 수 있다. 그 구체적인 예로서는, SH28PA, SH29PA, SH30PA, 폴리에테르 변성 실리콘 오일 SF8410, 동 SF8427, 동 SH8400, ST80PA, ST83PA, ST86PA [이상, 토오레ㆍ다우코닝ㆍ실리콘사 제조] ; KP321, KP323, KP324, KP340, KP341 [이상, 신에츠 실리콘사 제조] ; TSF400, TSF401, TSF410, TSF4440, TSF4445, TSF4446 [이상, 토시바 실리콘사 제조] 등을 들 수 있다. As silicone type surfactant, surfactant which has a siloxane bond is mentioned. As a specific example, SH28PA, SH29PA, SH30PA, polyether modified silicone oil SF8410, copper SF8427, copper SH8400, ST80PA, ST83PA, ST86PA [above, manufactured by Toray Dow Corning Silicone company]; KP321, KP323, KP324, KP340, KP341 [above, Shin-Etsu Silicone company make]; TSF400, TSF401, TSF410, TSF4440, TSF4445, TSF4446 (above, the TOSHIBA silicone company make) etc. are mentioned.
불소계 계면활성제로서는, 플루오로카본 사슬을 갖는 계면활성제를 들 수 있다. 그 구체적인 예로서는, 플로리너트 [상품명] FC-430, 동 FC-431 [이상, 스미토모 3M 사 제조] ; 서플론 [상품명] S-141, 동 S-145, 동 S-381, 동 S-393 [이상, 아사히 가라스사 제조] ; 에프탑 [상품명] EF301, 동 EF303, 동 EF351, 동 EF352 [이상, 제무코사 제조] ; 메가팩 [상품명] F171, 동 F172, 동 F173, R-30 [이상, 다이닛폰 잉크 화학공업사 제조] 등을 들 수 있다. As a fluorine type surfactant, surfactant which has a fluorocarbon chain is mentioned. As a specific example, Florinert [brand name] FC-430, the same FC-431 [above, Sumitomo 3M company make]; Suplon [brand name] S-141, copper S-145, copper S-381, copper S-393 [above, Asahi Glass Co., Ltd. product]; F-Top [brand name] EF301, copper EF303, copper EF351, copper EF352 [above, product made by Jemuco Corporation]; Megapack [brand name] F171, copper F172, copper F173, R-30 [above, Dai Nippon Ink Chemical Co., Ltd. product] etc. are mentioned.
또, 불소 원자 (플루오로카본 사슬) 를 갖는 실리콘계 계면활성제도 사용할 수 있다. 그 구체적인 예로서는, 메가팩 [상품명] R08, 동 F470, 동 F471, 동F472SF, 동 F475 등을 들 수 있다. Moreover, the silicone type surfactant which has a fluorine atom (fluorocarbon chain) can also be used. Specific examples thereof include Mega Pack R08, F470, F471, F472SF, F475, and the like.
탄화수소계 계면활성제로서는, 폴리옥시에틸렌 사슬을 갖는 계면활성제를 들 수 있다. 그 구체적인 예로서는, 폴리옥시에틸렌라우릴에테르, 폴리옥시에틸렌 스테아릴에테르, 폴리옥시에틸렌올레일에테르, 폴리옥시에틸렌옥틸페닐에테르, 폴리옥시에틸렌노닐페닐에테르, 폴리에틸렌글리콜디라우레이트, 폴리에틸렌글리콜디스테아레이트 등을 들 수 있다. As a hydrocarbon type surfactant, surfactant which has a polyoxyethylene chain is mentioned. Specific examples thereof include polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, polyoxyethylene oleyl ether, polyoxyethylene octylphenyl ether, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyethylene glycol dilaurate, polyethylene glycol distearate Etc. can be mentioned.
이들 계면활성제의 사용량은, 포지티브형 감광성 수지 조성물에 대해서, 100 ∼ 5,000질량ppm, 바람직하게는 200 ∼ 2,000질량ppm 이다. 이 범위에서 계면활성제를 사용하면, 도포막에 도포 불균일을 발생시키지 않아 바람직하다. The usage-amount of these surfactant is 100-5,000 mass ppm with respect to a positive photosensitive resin composition, Preferably it is 200-2,000 mass ppm. If surfactant is used in this range, application | coating nonuniformity will not generate | occur | produce in a coating film, and it is preferable.
밀착 촉진제로서는, 예를 들어, 멜라민 화합물 및 실란 화합물을 들 수 있다. As an adhesion promoter, a melamine compound and a silane compound are mentioned, for example.
멜라민 화합물의 구체적인 예로서는, 사이멜 (Cymel)-300, 303 [일본 사이텍 인더스트리즈사 제조] ; MW-30MH, MW-30, MS-11, MS-001, MX-750, MX-706 [이상, 산와 케미컬사 제조] 등을 들 수 있다. 멜라민 화합물의 사용량은, 알칼리 가용성 수지 100질량부에 대해, 통상적으로 20질량부 이하, 바람직하게는 0.5 ∼ 18질량부, 더욱 바람직하게는 1 ∼ 15질량부이다. As a specific example of a melamine compound, Cymel-300, 303 (made by Japan Cytec Industries Co., Ltd.); MW-30MH, MW-30, MS-11, MS-001, MX-750, MX-706 (above, Sanwa Chemical Co., Ltd.), etc. are mentioned. The usage-amount of a melamine compound is 20 mass parts or less normally with respect to 100 mass parts of alkali-soluble resin, Preferably it is 0.5-18 mass parts, More preferably, it is 1-15 mass parts.
한편, 실란 화합물의 구체적인 예로서는, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, 비닐트리스(2-메톡시에톡시)실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필메틸디메톡시실란, N-(2-아미노에틸)-3-아미노프로필트리메톡시실란, 3-아미노프로필트리에톡시실란, 3-글리시독시프로필트리메톡시실란, 3-글리시독시프로필메틸디메톡시실란, 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, 3-클로로프로필메틸디메톡시 실란, 3-클로로프로필트리메톡시실란, 3-메타크릴록시프로필트리메톡시실란, 3-메르캅토프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. In addition, as a specific example of a silane compound, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinyl tris (2-methoxyethoxy) silane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropylmethyldimethoxysilane, N- (2-aminoethyl) -3-aminopropyltrimethoxysilane, 3-aminopropyltriethoxysilane, 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidoxypropylmethyldimethoxysilane, 2 -(3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-chloropropylmethyldimethoxy silane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-mercaptopropyl Trimethoxysilane etc. are mentioned.
실란 화합물의 사용량은, 알칼리 가용성 수지 100질량부에 대해서, 통상적으로 2질량부 이하, 바람직하게는 0.001 ∼ 1질량부, 더욱 바람직하게는 0.005 ∼ 0.8질량부이다. The use amount of the silane compound is usually 2 parts by mass or less, preferably 0.001 to 1 part by mass, and more preferably 0.005 to 0.8 part by mass with respect to 100 parts by mass of the alkali-soluble resin.
염료의 예로서는 트리페닐메탄계 염료, 시아닌 염료, 디아조 염료, 스티릴 염료 등을 들 수 있다. Examples of the dyes include triphenylmethane dyes, cyanine dyes, diazo dyes, styryl dyes, and the like.
감도 촉진제로서는, 상기 감광제의 구성 성분으로서 든 수산기를 갖는 화합물을 사용할 수 있다. 감도 촉진제의 구체적인 예로서는, 폴리히드록시벤조페논류, 갈산 에스테르류, 폴리히드록시비스페닐알칸류, 폴리히드록시트리스페닐알칸류, 폴리히드록시테트라키스페닐알칸류 등을 들 수 있다. 그 중에서도 폴리히드록시트리스페닐알칸류, 폴리히드록시벤조페논류 등이 특히 바람직하다. As a sensitivity promoter, the compound which has a hydroxyl group quoted as a structural component of the said photosensitive agent can be used. As a specific example of a sensitivity accelerator, polyhydroxy benzophenone, gallic acid ester, polyhydroxy bisphenyl alkane, polyhydroxy trisphenyl alkane, polyhydroxy tetrakisphenyl alkane, etc. are mentioned. Especially, polyhydroxy trisphenyl alkane, polyhydroxy benzophenone, etc. are especially preferable.
본 발명에 사용하는 포지티브형 감광성 수지 조성물은, 상기의 알칼리 가용성 수지, 퀴논디아지드기 함유 화합물, 또한 소망에 따라, 계면활성제, 밀착 촉진제, 염료, 감도 촉진제, 가소제, 안정제 등의 첨가제를, 용제와 혼합하여 각종 혼 합기나 분산기를 사용하여 혼합 용해함으로써 조제할 수 있다. 각 성분의 혼합 순서 등의 한정은 없다. The positive type photosensitive resin composition used for this invention is a solvent which contains additives, such as said alkali-soluble resin, a quinonediazide group containing compound, and also a surfactant, an adhesion promoter, a dye, a sensitivity promoter, a plasticizer, and a stabilizer as needed. It can be prepared by mixing with and dissolving the mixture using various mixers or dispersers. There is no limitation such as the mixing order of each component.
본 발명에 사용하는 포지티브형 감광성 수지 조성물의 고형분 함량 (용제 이외의 성분 함유량) 은, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 6 ∼ 30질량%, 바람직하게는 7 ∼ 25질량%, 더욱 바람직하게는 8 ∼ 20질량% 로 조정한다. 고형분 함량을 이 범위내로 설정함으로써, 도포 불균일을 발생시키지 않고 도포막을 형성할 수 있다. Although solid content content (component content other than a solvent) of the positive photosensitive resin composition used for this invention is not specifically limited, Usually, 6-30 mass%, Preferably 7-25 mass%, More preferably, 8- It adjusts to 20 mass%. By setting the solid content in this range, the coating film can be formed without causing application unevenness.
(a) 공정에서 사용되는 기판으로서는, 특별히 한정되지 않고, 실리콘 기판, 유리 기판, ITO막 형성 기판, 크롬막 형성 기판, 수지 기판 등의 공지된 기판을 들 수 있다. 그 중에서도, 본 발명 방법에 있어서는, 대형 기판, 통상적으로 정사각형 내지 직사각형을 갖고 있고, 적어도 한 변의 길이가 800㎜ 이상, 바람직하게는 적어도 한 변의 길이가 1,000㎜ 이상인 대형 기판이 바람직하게 사용된다. The substrate used in the step (a) is not particularly limited, and known substrates such as silicon substrates, glass substrates, ITO film-forming substrates, chromium film-forming substrates, and resin substrates may be mentioned. Especially, in the method of this invention, the large size board | substrate, which has a square thru | or rectangular shape normally, and whose length of at least one side is 800 mm or more, Preferably the length of the at least one side is 1,000 mm or more is used preferably.
이들 기판 상에, 상기 서술한 포지티브형 감광성 수지 조성물을 도포하는 방법으로서는, 종래 실시되고 있는 도포 방법 중 어느 하나이어도 되고, 예를 들어 스프레이법, 롤 코트법, 회전 도포법, 스핀레스 슬릿 코트법 등의 각종 방법을 사용할 수 있다. As the method of apply | coating the positive photosensitive resin composition mentioned above on these board | substrates, any of the coating methods currently performed may be sufficient, for example, a spray method, a roll coat method, the rotation coating method, the spinless slit coat method Various methods, such as these, can be used.
이들 방법 중에서 스핀레스 슬릿 코트법이 바람직하다. 스핀레스 슬릿 코트법은, 포지티브형 감광성 수지 조성물을 공급하는 슬릿을 이동시킴으로써, 기판에 슬릿이 접촉되지 않고, 그 감광성 수지 조성물을 도포하는 것이다. Among these methods, the spinless slit coat method is preferable. In the spinless slit coat method, the slit does not come into contact with the substrate by moving the slit for supplying the positive photosensitive resin composition, and the photosensitive resin composition is applied.
스핀레스 슬릿 코트법에 따른 도포에는, 스핀레스 코터 [토쿄오카공업사 제 조], 테이블 코터 [주가이로 공업사 제조], 리니어 코터 [다이닛폰 스크린 제조사 제조], 헤드 코터 [히라타 기공사 제조], 슬릿 다이 코터 [토오레 엔지니어링사 제조] , 토오레 슬릿 코터 [토오레사 제조] 등의 시판되는 코터를 이용하면 된다. The coating according to the spinless slit coat method includes a spinless coater (manufactured by Tokyo Oka Industry Co., Ltd.), a table coater (manufactured by Jugairo Kogyo Co., Ltd.), a linear coater (manufactured by Dainippon Screen Manufacturer), a head coater (manufactured by Hirata Kogyo Co., Ltd.), slit A commercial coater such as a die coater (manufactured by Toray Engineering Co., Ltd.) or a toray slit coater (manufactured by Toray Corporation) may be used.
이와 같이 하여 기판 상에 포지티브형 감광성 수지 조성물의 도막이 형성된다. In this way, the coating film of the positive photosensitive resin composition is formed on a board | substrate.
[(b) 공정][(b) process]
이 공정은, 상기 (a) 공정에서 기판 상에 형성된 도막을 감압 건조시킴으로써 감광층을 형성하는 공정이다. This process is a process of forming a photosensitive layer by drying under reduced pressure the coating film formed on the board | substrate in the said (a) process.
감압 건조는 공지된 감압 건조 장치를 이용하여 실시할 수 있다. 감압 건조의 조건은, 도달 압력과 장치의 압력 조건이 도달 압력에 이를 때까지의 시간에 의해 규정된다. 감압 건조는, 통상적으로 실온에서, 도달 압력 5 ∼ 4,000Pa, 바람직하게는 10 ∼ 1,000Pa, 보다 바람직하게는 20 ∼ 300Pa 의 조건으로 실시하면 된다. 이 도달 압력이 5Pa 미만에서는 실용적이지 않고, 4,000Pa 를 초과하면 역테이퍼 형상 레지스트 패턴이 형성되기 힘든 경향이 있다. 또한, 본 명세서에 있어서 「감압」 이란 13,000Pa 이하까지 압력을 저하시키는 것을 말한다. 감압 건조에 필요로 하는 시간에 각별한 제한은 없고, 막 두께, 기판의 크기, 감광성 수지 조성물의 용제량, 감압 펌프의 배기 능력, 감압 부분의 용적 등을 고려하여 임의로 설정하면 되지만, 통상 1 초간 ∼ 30 분간, 바람직하게는 5 초간 ∼ 10 분간, 보다 바람직하게는 5 초간 ∼ 5 분간, 특히 바람직하게는 30 초간 ∼ 2 분간이다. Drying under reduced pressure can be carried out using a known vacuum drying apparatus. The conditions of the vacuum drying are defined by the time until the attained pressure and the pressure condition of the apparatus reach the attained pressure. Drying under reduced pressure is usually performed at room temperature under a pressure of 5 to 4,000 Pa, preferably 10 to 1,000 Pa, and more preferably 20 to 300 Pa. If the attained pressure is less than 5 Pa, it is not practical, and if it exceeds 4,000 Pa, the reverse tapered resist pattern tends to be hard to be formed. In addition, in this specification, a "pressure reduction" means reducing a pressure to 13,000 Pa or less. There is no restriction | limiting in particular in the time required for pressure reduction drying, What is necessary is just to set arbitrarily in consideration of a film thickness, the magnitude | size of a board | substrate, the solvent amount of the photosensitive resin composition, the exhaust capacity of a pressure reduction pump, the volume of a reduced pressure part, etc. 30 minutes, Preferably it is for 5 seconds-10 minutes, More preferably, it is for 5 seconds-5 minutes, Especially preferably, it is for 30 seconds-2 minutes.
감압 건조시킨 도막은, 소망에 따라 프리베이크하여 유동성이 없는 감광층으로 한다. 상기 프리베이크는 통상적으로 60 ∼ 120℃ 에서, 10 ∼ 600 초간 정도 가열함으로써 실시된다. 그 감광층의 두께는, 통상적으로 0.5 ∼ 5㎛ 정도, 바람직하게는 0.8 ∼ 4㎛ 이다. The coating film dried under reduced pressure is prebaked as needed, and it is set as the photosensitive layer without fluidity. The said prebaking is normally performed by heating at 60-120 degreeC for about 10 to 600 second. The thickness of this photosensitive layer is about 0.5-5 micrometers normally, Preferably it is 0.8-4 micrometers.
[(c) 공정][(c) process]
이 공정은, 상기 (b) 공정으로 형성된 감광층을 패턴 노광한 후, 현상하여 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성하는 공정이다. This process is a process of pattern-exposing the photosensitive layer formed at the said (b) process, and developing and forming an inverse taper resist pattern.
구체적으로는, 그 감광층에, 통상적으로 마스크 패턴을 개재하여 활성 광선을 조사하고, 감광층 중에 소정 형상의 잠상 패턴을 형성한다 (패턴 노광). 이어서, 이 잠상 패턴을 알칼리 현상액으로 현상하여 원하는 레지스트 패턴을 형성한다. Specifically, actinic light is irradiated to the photosensitive layer through a mask pattern normally, and the latent image pattern of a predetermined shape is formed in a photosensitive layer (pattern exposure). This latent image pattern is then developed with an alkaline developer to form a desired resist pattern.
본 발명에서 사용하는 활성 광선의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들어, 가시 광선, 자외선, 원자외선, X 선 등을 들 수 있고, 특히 가시광선, 자외선이 바람직하다. 조사하는 광선량은 감광층의 사용 목적, 막의 두께 등을 감안해 임의로 설정할 수 있다. The kind of actinic light used by this invention is not specifically limited, For example, visible light, an ultraviolet-ray, an ultraviolet-ray, X-rays, etc. are mentioned, Especially a visible light and an ultraviolet-ray are preferable. The amount of light to be irradiated can be arbitrarily set in consideration of the purpose of use of the photosensitive layer, the thickness of the film, and the like.
잠상 패턴의 현상에 사용하는 알칼리 현상액은 특별히 한정되지 않는다. 그 현상액에 사용하는 알칼리 성분의 구체적인 예로서는, 테트라메틸암모늄히드록시드, 탄산나트륨, 탄산수소나트륨, 수산화 나트륨, 수산화 칼륨 등을 들 수 있다. 이들 현상액은, 통상적으로 0.1 ∼ 5질량% 수용액으로서 사용된다. The alkali developer used for the development of the latent image pattern is not particularly limited. Specific examples of the alkaline component used in the developer include tetramethylammonium hydroxide, sodium carbonate, sodium bicarbonate, sodium hydroxide, potassium hydroxide and the like. These developing solutions are normally used as 0.1-5 mass% aqueous solution.
패턴의 현상 후, 통상적으로 물로 세정하고, 추가로 압축 공기나 압축 질소 로 바람 건조시킨다. 이어서, 소망에 따라 이 패턴을 핫 플레이트, 오븐 등의 가열 장치에 의해 소정 온도, 예를 들어 100 ∼ 250℃ 에서, 소정 시간, 예를 들어 핫 플레이트상이라면 2 ∼ 60 분간 정도, 오븐 중에서는 2 ∼ 90 분간 정도 가열 (포스트베이크) 을 함으로써 목적으로 하는 레지스트 패턴을 얻을 수 있다. After development of the pattern, it is usually washed with water and further air dried with compressed air or compressed nitrogen. Subsequently, if desired, the pattern is heated by a heating device such as a hot plate or an oven at a predetermined temperature, for example, 100 to 250 ° C. for a predetermined time, for example, on a hot plate, for about 2 to 60 minutes, in an oven. The target resist pattern can be obtained by heating (post-baking) for about 90 minutes.
이와 같이 하여 얻어진 레지스트 패턴은, 역테이퍼 형상의 단면 형상을 갖고 있다. The resist pattern thus obtained has an inverse tapered cross-sectional shape.
[(d) 공정][(d) process]
이 공정은, 상기 (c) 공정에 의해 얻어진 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 갖는 기판에 대해 금속을 증착하는 공정이다. This process is a process of depositing a metal with respect to the board | substrate which has the reverse taper resist pattern obtained by the said (c) process.
금속의 증착은, 통상적으로 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 갖는 기판의 전체면에 대해서, 수직 방향으로 금속을 증착시켜 실시하면 된다. 그것에 의해, 기판의 전체면에 금속 증착막이 형성된다. 증착 대상의 금속으로서는, 예를 들어, 백금 (Pt), 금 (Au), 팔라듐 (Pd), 크롬 (Cr), 니켈 (Ni), 알루미늄 (Al), 은 (Ag), 탄탈 (Ta), 텅스텐 (W), 구리 (Cu), 티탄 (Ti), 인듐 (In), 주석 (Sn), 마그네슘 (Mg) 등의 금속, 혹은, 이들 금속 원소를 함유한 합금을 들 수 있다. 이들 금속은, 각각 단독으로 또는 2 종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다. The deposition of the metal may be performed by depositing the metal in the vertical direction with respect to the entire surface of the substrate having the inverse tapered resist pattern. As a result, a metal vapor deposition film is formed on the entire surface of the substrate. Examples of the metal to be deposited include platinum (Pt), gold (Au), palladium (Pd), chromium (Cr), nickel (Ni), aluminum (Al), silver (Ag), tantalum (Ta), Metals such as tungsten (W), copper (Cu), titanium (Ti), indium (In), tin (Sn), magnesium (Mg), or alloys containing these metal elements. These metals can be used individually or in mixture of 2 or more types, respectively.
금속의 증착은, 통상적으로 시판되는 진공 증착 장치를 이용하여 실시하면 된다. 증착 조건으로서는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어, 진공도는 1×1O-3 ∼ 1×10-6Pa, 증착 속도는 0.1 ∼ 10㎚/초의 범위에서 적절히 선정하면 된다. 증착 시간은 금속 증착막의 막두께에 따라 적절히 설정하면 된다. The vapor deposition of the metal may be performed using a commercially available vacuum vapor deposition apparatus. Although it does not specifically limit as vapor deposition conditions, For example, what is necessary is just to select suitably in the range of 1 * 10 <-3> -1 * 10 <-6> Pa, and a deposition rate of 0.1-10 nm / sec. What is necessary is just to set vapor deposition time suitably according to the film thickness of a metal vapor deposition film.
금속 증착막의 막 두께로서는, 특별히 한정되지 않지만, 통상적으로 5 ∼ 1,000㎚ 이다. Although it does not specifically limit as film thickness of a metal vapor deposition film, Usually, it is 5-1,000 nm.
[(e) 공정][(e) process]
이 공정은, 리프트 오프 조작에 의해, 상기 (d) 공정에서 증착한 기판으로부터 역테이퍼 형상 레지스트 패턴과 그 위의 금속 증착막을 함께 제거하는 공정이다. This step is a step of removing the reverse tapered resist pattern and the metal vapor deposition film thereon from the substrate deposited in the step (d) by a lift-off operation.
상기 (d) 공정에 의해 기판 전체면에 금속 증착막을 형성하면, 예를 들어, 도 1(b) 로 나타내는 바와 같이, 기판 상과 역테이퍼 형상 레지스트 패턴상에 각각 독립적으로 금속 증착막이 형성된다. 그래서, 리프트 오프 조작에 의해, 이러한 레지스트 패턴과 그 위의 금속 증착막을 함께 제거하면, 기판 상에는 소정의 패턴을 갖는 금속 증착막이 남는다. 남은 금속 증착막은 금속 배선을 구성한다. When the metal vapor deposition film is formed in the whole surface of a board | substrate by the said (d) process, as shown, for example in FIG.1 (b), a metal vapor deposition film is formed independently on a board | substrate and an inverse tapered resist pattern, respectively. Therefore, when the resist pattern and the metal deposition film thereon are removed together by the lift-off operation, the metal deposition film having a predetermined pattern remains on the substrate. The remaining metal deposited film constitutes metal wiring.
상기 리프트 오프 조작은 공지된 방법에 따라 실시하면 된다. 예를 들어, (d) 공정에서 얻어진 금속 증착막이 형성된 기판을, 23 ∼ 150℃ 의 온도에서, 디메틸술폭시드, N-메틸피롤리돈, 아세톤, 디메틸아세트아미드, 프로필렌글리콜메틸에테르, 모노에탄올아민, γ-부티로락톤 또는 이들의 혼합 용제 중 혹은 시판되는 레지스트용 박리액 중에, 통상적으로 1 ∼ 30 분간 정도 침지시키고, 레지스트 패턴과 그 위의 금속 증착막을 함께 제거하면 된다. 기판을 침지시킬 때에는, 소망에 따라 교반을 실시해도 된다. The lift-off operation may be performed according to a known method. For example, the board | substrate with which the metal vapor deposition film obtained by the process (d) was formed was dimethyl sulfoxide, N-methylpyrrolidone, acetone, dimethylacetamide, propylene glycol methyl ether, and monoethanolamine at the temperature of 23-150 degreeC. In the? -butyrolactone or a mixed solvent thereof, or in a commercially available resist stripping solution, it is usually immersed for about 1 to 30 minutes, and the resist pattern and the metal deposition film thereon may be removed together. When immersing a board | substrate, you may perform stirring as needed.
이상에 의해 원하는 금속 배선 부착 기판이 얻어진다. 본 발명에 있어서 는, 범용의 염가의 포지티브형 포토레지스트에 의해 간단한 조작으로 얻어지는 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성한 기판을 이용하기 때문에, 금속 배선 부착 기판을 염가로 고생산성으로 제조할 수 있다. The desired board | substrate with a metal wiring is obtained by the above. In this invention, since the board | substrate with which the inverse taper resist pattern obtained by simple operation is used by the general-purpose cheap positive photoresist is used, the board | substrate with a metal wiring can be manufactured in low cost, and high productivity.
또, 본 발명은, 그 일양태로서 (a) 기판 상에, (A) 알칼리 가용성 수지, (B) 퀴논디아지드기 함유 화합물 및 (C) 용제를 함유하는 포지티브형 감광성 수지 조성물을 도포하여 도막을 형성하는 공정, (b) 상기 도막을 감압 건조하여 감광층을 형성하는 공정 및 (c) 상기 감광층을 패턴 노광한 후, 현상하여 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성하는 공정을 갖는, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 갖는 기판의 제조 방법을 제공한다. 이러한 방법은, 본 발명의 금속 배선 부착 기판의 제조 방법에 대해 설명한 상기 (a) 공정으로부터 (c) 공정을 갖는 것이며, 그들 공정에 관련된 상기 기재에 따라 용이하게 실시할 수 있다. 본 발명에 의해 얻어지는 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 갖는 기판은, 본 발명의 금속 배선 부착 기판의 제조 방법 등에 있어서 리프트 오프용 레지스트 패턴으로서 사용되는 것 외에, 유기 일렉트로 루미네선스 표시장치의 격벽 재료 등으로서도 바람직하게 사용된다. Moreover, this invention applies the positive type photosensitive resin composition containing (A) alkali-soluble resin, (B) quinonediazide group containing compound, and (C) solvent on (a) board | substrate as one aspect, and is a coating film. Forming a photosensitive layer by drying the coating film under reduced pressure and (c) subjecting the photosensitive layer to pattern exposure, followed by developing to form a reverse tapered resist pattern. A method for producing a substrate having a resist pattern is provided. Such a method has a (c) process from the said (a) process demonstrated about the manufacturing method of the board | substrate with a metal wiring of this invention, and can be easily performed in accordance with the said description regarding those processes. The board | substrate which has the reverse taper resist pattern obtained by this invention is used not only as a lift-off resist pattern in the manufacturing method of the board | substrate with a metal wiring of this invention, but also as a partition material etc. of an organic electroluminescent display apparatus. It is preferably used.
다음으로, 본 발명을 실시예에 의해, 한층 더 상세하게 설명하겠지만, 본 발명은 이들 예에 의해 전혀 한정되지 않는다. Next, although an Example demonstrates this invention still in detail, this invention is not limited at all by these examples.
실시예 1Example 1
(1) 포지티브형 감광성 수지 조성물의 조제 (1) Preparation of Positive Photosensitive Resin Composition
m-크레졸/p-크레졸 혼합 크레졸 (질량 혼합비 = 5 : 5) 과 포름알데히드를 옥살산의 존재하, 축중합시켜 얻어진 노볼락 수지 (중량 평균 분자량 = 약 5500) 17.7질량부, 2,3,4,4'-테트라히드록시벤조페논과 1,2-나프토퀴논디아지드-5-술폰산 클로라이드로부터 얻어진 에스테르화율 70몰% 의 퀴논디아지드기 함유 화합물 4.3질량부, 실록산 결합을 갖는 실리콘계 계면활성제 「SH29PA」 [토오레ㆍ다우코닝ㆍ실리콘사 제조] 0.05질량부, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 (PGMEA) 107.4질량부를 혼합하여 포지티브형 감광성 수지 조성물 (레지스트 용액) 을 얻었다. 17.7 parts by mass of a novolak resin (weight average molecular weight = about 5500) obtained by condensation polymerization of m-cresol / p-cresol mixed cresol (mass mixing ratio = 5: 5) and formaldehyde in the presence of oxalic acid Silicone surfactant having 4.3 parts by mass of a quinonediazide group-containing compound having an esterification rate of 70 mol% obtained from 4'-tetrahydroxybenzophenone and 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonic acid chloride, and having a siloxane bond. SH29PA "[made by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.] 0.05 mass part and 107.4 mass parts of propylene glycol monomethyl ether acetates (PGMEA) were mixed, and the positive photosensitive resin composition (resist solution) was obtained.
(2) 역테이퍼 형상 레지스트 패턴의 형성 (2) Formation of Reverse Tapered Resist Pattern
유리 기판 상에 슬릿 코터를 이용하여, 상기 (1) 에서 얻은 레지스트 용액을 도포하고, 이어서 감압 건조를 실온 (23℃) 에서, 도달 압력 266Pa 의 조건으로 25 초간 실시하였다. 계속해서, 110℃ 에서 150 초간, 상압에서 핫 플레이트상에서 가열 (프리베이크) 하여, 막압 2.1㎛ 의 감광층 (레지스트막) 을 형성하였다. 이 레지스트막의 위로부터 선폭 10㎛ 의 라인 앤드 스페이스 패턴의 마스크를 이용하여, 미러 프로젝션 얼라이너 「MPA7000」 [제품명 : 캐논사 제조] 로 노광하여 잠상 패턴을 얻었다. 노광량은 라인의 선폭이 10㎛ 가 되는 에너지량으로 하였다. 노광 후, 2.38질량% 테트라메틸암모늄히드록시드 수용액으로 70 초간 현상처리하여 레지스트 패턴을 갖는 기판을 얻었다. The resist solution obtained by said (1) was apply | coated on the glass substrate using the slit coater, and drying under reduced pressure was performed at room temperature (23 degreeC) for 25 second on the conditions of 266 Pa of arrival pressures. Subsequently, it heated (prebaked) on the hotplate at 110 degreeC for 150 second and normal pressure, and formed the photosensitive layer (resist film) of 2.1 micrometers of film pressures. The latent image pattern was obtained by exposing with the mirror projection aligner "MPA7000" [product name: Canon company] using the mask of the line-and-space pattern of 10 micrometers of line widths from this resist film. Exposure amount was made into the amount of energy which the line width of a line turns into 10 micrometers. After exposure, the substrate was developed with a 2.38% by mass tetramethylammonium hydroxide aqueous solution for 70 seconds to obtain a substrate having a resist pattern.
이 기판 상의 레지스트 패턴 단면을 주사형 전자현미경 [닛폰 전자사 제조 「JSM-5400」] 으로 관찰 (배율 : 15,000배) 한 결과, 도 2(a) 에서 나타내는 바와 같이 역테이퍼 형상이었다. The cross section of the resist pattern on the substrate was observed (magnification: 15,000 times) by a scanning electron microscope ("JSM-5400" manufactured by Nippon Electronics Co., Ltd.). As a result, as shown in FIG.
(3) 금속 증착 패턴의 형성 (3) formation of metal deposition patterns
이어서, 시판되는 진공 증착 장치 (알박 기공사 제조) 에 의해 상기 (2) 에서 얻어진 기판의 전체면에 진공도 1×10-4Pa, 증착 속도 4㎚/초로 막두께 200㎚ 인 알루미늄막을 진공 증착하였다. 이 알루미늄막을 증착한 기판을 40℃ 의 디메틸술폭시드 중에 1 분간 침지시키고, 레지스트 패턴 및 그 위의 알루미늄막을 박리하였다. 박리 후의 기판에 대해서, 광학 현미경에 의해 금속 증착막의 패턴을 관찰 (배율 : 200배) 한 결과, 레지스트 패턴이 잔사없이 박리되고 또한, 기판 상에 원하는 금속 증착막의 패턴 (금속 배선) 이 형성되어 있는 것이 관찰되었다. 즉, 원하는 금속 배선 부착 기판을 얻을 수 있었다. Subsequently, an aluminum film having a film thickness of 200 nm was vacuum deposited on the entire surface of the substrate obtained in the above (2) by a commercial vacuum evaporation apparatus (manufactured by Albakg Technician) at a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa and a deposition rate of 4 nm / second. The board | substrate which deposited this aluminum film was immersed in dimethyl sulfoxide of 40 degreeC for 1 minute, and the resist pattern and the aluminum film on it were peeled off. As a result of observing (magnification: 200 times) the pattern of the metal vapor deposition film with the optical microscope with respect to the board | substrate after peeling, the resist pattern peels without a residue and the desired pattern of metal vapor deposition film (metal wiring) is formed on the board | substrate. Was observed. That is, the board | substrate with a desired metal wiring was obtained.
제 1 표에, 감압 건조 처리시의 도달 압력 및 처리 시간과 함께, 레지스트 패턴의 단면 형상 및 박리 후의 금속 증착막의 패턴 형상의 평가 결과를 나타낸다. 레지스트 패턴의 단면 형상에 대해서는, 역테이퍼 형상 레지스트 패턴이 형성되어 있는 경우를 양호로, 순테이퍼 형상의 레지스트 패턴이 형성되어 있는 경우를 불량으로 각각 평가하였다. 박리 후의 금속 증착막의 패턴 형상에 대해서는, 레지스트 패턴이 잔사없이 박리되고, 또한, 기판 상에 원하는 금속 증착막의 패턴이 형성되어 있는 경우를 양호로, 레지스트 패턴이 말끔히 박리되지 못하고 잔사 등이 남거나, 레지스트 패턴이 박리되었다 하더라도 기판에 남겨야 할 금속 증착막까지 박리되어 원하는 금속 증착막의 패턴이 형성되어 있지 않은 경우를 불량으로 각각 평가하였다. In the 1st table | surface, the evaluation result of the cross-sectional shape of a resist pattern and the pattern shape of the metal vapor deposition film after peeling is shown with the arrival pressure and processing time at the time of a vacuum drying process. About the cross-sectional shape of a resist pattern, the case where the inverse taper type resist pattern is formed was favorable, and the case where the forward taper type resist pattern was formed was evaluated as defect, respectively. Regarding the pattern shape of the metal deposited film after peeling, it is preferable that the resist pattern is peeled off without residue, and the desired pattern of the metal deposited film is formed on the substrate. The resist pattern does not peel off smoothly, and residues remain, or the resist Even when the pattern was peeled off, each of the cases where the pattern of the desired metal deposited film was not formed by peeling to the metal deposited film to be left on the substrate was evaluated as defective.
실시예 2, 3Example 2, 3
감압 건조시의 도달 압력을 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 금속 배선 부착 기판을 각각 얻었다. Except having changed the achieved pressure at the time of pressure reduction drying, the board | substrate with a metal wiring was obtained by the method similar to Example 1, respectively.
감압 건조 처리시의 도달 압력 및 처리 시간, 그리고 레지스트 패턴의 단면 형상 및 박리 후의 금속 증착막의 패턴 형상의 평가 결과를 제 1 표에 나타낸다. The evaluation results of the attained pressure and the treatment time during the vacuum drying treatment, the cross-sectional shape of the resist pattern, and the pattern shape of the metal deposited film after peeling are shown in the first table.
비교예 1Comparative Example 1
감압 건조를 실시하지 않은 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 금속 배선 부착 기판을 얻었다. A substrate with a metal wiring was obtained in the same manner as in Example 1 except that the reduced pressure drying was not performed.
레지스트 패턴의 단면 형상 및 박리 후의 금속 증착막의 패턴 형상의 평가 결과를 제 1 표에 나타낸다. The evaluation results of the cross-sectional shape of the resist pattern and the pattern shape of the metal vapor deposition film after peeling are shown in the first table.
비교예 2Comparative Example 2
감압 건조시의 도달 압력을 바꾼 것 이외에는, 실시예 1 과 동일한 방법으로 금속 배선 부착 기판을 얻었다. The board | substrate with a metal wiring was obtained by the method similar to Example 1 except having changed the achieved pressure at the time of pressure reduction drying.
감압 건조 처리시의 도달 압력 및 처리 시간, 그리고 레지스트 패턴의 단면 형상 및 박리 후의 금속 증착막의 패턴 형상의 평가 결과를 제 1 표에 나타낸다. The evaluation results of the attained pressure and the treatment time during the vacuum drying treatment, the cross-sectional shape of the resist pattern, and the pattern shape of the metal deposited film after peeling are shown in the first table.
제 1 표로부터 소정의 감압 검조 처리를 실시하여 감광층을 형성한 실시예 1 ∼ 3 에서는 기판 상의 레지스트 패턴이 역테이퍼 형상이 되어, 양호한 금속 증착막 패턴이 형성되는 한편, 그러한 감압 건조 처리를 실시하지 않은 비교예 1 과 2 에서는 순테이퍼 형상의 레지스트 패턴이 형성되어 금속 증착막 패턴이 불량이 되는 것을 알 수 있다. In Examples 1 to 3 in which the predetermined pressure reduction test process was performed from the first table to form the photosensitive layer, the resist pattern on the substrate became an inverse taper shape, and a good metal deposited film pattern was formed, while such a reduced pressure drying process was not performed. In Comparative Examples 1 and 2, it is understood that a forward tapered resist pattern is formed and the metal deposited film pattern is defective.
레지스트 패턴의 단면 형상 양호 : 역테이퍼 형상, 불량 : 순테이퍼 형상Good cross-sectional shape of resist pattern: reverse tapered shape, bad: forward tapered shape
박리 후의 금속 증착막 패턴 형상 양호 : 패턴 형성 양호, 불량 : 패턴 형성 불량 Metal deposition film pattern shape after peeling Good: Good pattern formation, bad: Bad pattern formation
본 발명에 의해, 범용의 염가의 포지티브형 포토레지스트에 의해 간단한 조작으로 얻어지는 역테이퍼 형상 레지스트 패턴을 형성한 기판을 이용하여, 리프트 오프법에 따라 금속 배선 부착 기판을 염가로 고생산성으로 제조하는 방법이 제공된다. According to the present invention, a method of manufacturing a substrate with a metal wiring at a high productivity at low cost by a lift-off method using a substrate having a reverse tapered resist pattern obtained by a simple operation by a general-purpose positive type photoresist. This is provided.
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