KR20160016396A - 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법 - Google Patents

레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 아미드 화합물, 아민 화합물, 및 글리콜 에테르 화합물을 포함하는 레지스트 박리액 조성물로서,
상기 박리액 조성물은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물을 포함하며,
상기 짝아미드 화합물은 상기 짝아민 화합물의 아미드화에 의하여 생성될수 있는 화합물이며, 상기 짝아민 화합물은 상기 짝아미드 화합물의 탈아미드화에 의하여 생성될 수 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 하는 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법을 제공한다.

Description

레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법 {Resist stripper composition and a method of stripping resist using the same}
본 발명은 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플랫 패널 디스플레이의 제조공정 중, 식각에 의해 변형된 레지스트 패턴을 효과적으로 제거할 수 있는 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법에 관한 것이다.
최근 평판표시장치의 고해상도 구현에 대한 요구가 증가함에 따라 단위면적당의 화소수를 증가시키기 위한 노력이 계속되고 있다. 이러한 추세에 따라 배선 폭의 감소도 요구되고 있으며, 그에 대응하기 위해서 건식 식각 공정이 도입되는 등 공정 조건도 갈수록 가혹해지고 있다. 또한, 평판표시장치의 대형화로 인해 배선에서의 신호 속도 증가도 요구되고 있으며, 그에 따라 알루미늄에 비해 비저항이 낮은 구리가 배선재료로 실용화되고 있다. 이에 발맞추어 레지스트 제거 공정인 박리공정에 사용되는 박리액에 대한 요구 성능도 높아지고 있다. 구체적으로 건식 식각 공정 이후에 발생하는 변형된 레지스트에 대한 제거력 및 금속배선에 대한 부식 억제력 등에 대하여 상당한 수준의 박리특성이 요구되고 있다. 또한, 가격 경쟁력 확보를 위해, 공정속도의 향상, 조성물의 보관가능일수의 증가, 기판의 처리매수 증대와 같은 경제성도 요구되고 있다.
상기와 같은 업계의 요구에 응하여, 새로운 기술들이 공개되고 있으며, 대표적인 것들은 다음과 같다:
대한민국 등록특허 제10-1304723호는 하기 화학식 1의 아미드 화합물, 수용성 유기 아민계 화합물, 하이드록실 아민염계 화합물, 수용성 극성 비양자성 용매, 알킬렌 글리콜 알킬 에테르류 화합물, 하기 화학식 2의 화합물, 방향족 하이드록시 화합물, 및 탈이온수를 포함하는 포토레지스트 박리액을 개시하고 있다:
[화학식 1]
Figure pat00001
[화학식 2]
Figure pat00002
대한민국 공개특허 제10-2003-0026822호는 N-메틸-피로리돈(N-메틸-2-피로리돈), N. N-디메틸-아세트아미드, 디메틸-포름아미드, 및 N. N-메틸-포름아미드 중에서 선택된 적어도 1종을 포함하는 고극성 용매와, 물에 대해 녹을 수 있는 아민 화합물을 포함하는 조성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액을 개시하고 있다.
상기 박리액들은 아미드 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하지만, 상기 포함된 아미드 화합물들의 극성, 아민과의 반응성, 및 끓는 점 등의 물성들을 고려할 때, 이 분야의 요구 조건을 충분히 충족시키기는 위해서는 추가의 개선이 필요한 것으로 생각된다.
대한민국 등록특허 제10-1304723호 대한민국 공개특허 제10-2003-0026822호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 박리액 조성물의 경시변화가 최소화되어 저장안정성이 뛰어나며, 박리액의 극성이 커서 습식 또는 건식 식각 후에 변형된 레지스트 패턴의 제거 능력이 우수하며, 공정손실이 적은 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
아미드 화합물, 아민 화합물, 및 글리콜 에테르 화합물을 포함하는 레지스트 박리액 조성물로서,
상기 박리액 조성물은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물을 포함하며,
상기 짝아미드 화합물은 상기 짝아민 화합물의 아미드화에 의하여 생성될수 있는 화합물이며, 상기 짝아민 화합물은 상기 짝아미드 화합물의 탈아미드화에 의하여 생성될 수 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 하는 레지스트 박리액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은
(Ⅰ) 플랫 패널 디스플레이 기판 상에 도전성 금속막을 증착하는 단계,
(Ⅱ) 상기 도전성 금속막 상에 레지스트막을 형성하는 단계;
(Ⅲ) 상기 레지스트막을 선택적으로 노광하는 단계;
(Ⅳ) 상기 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
(Ⅴ) 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 도전성 금속막을 식각하는 단계; 및
(Ⅵ) 상기 식각 공정 후, 상기 레지스트 패턴 형성 및 식각에 의해 변성 및 경화된 레지스트를 본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 레지스트의 박리방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 플랫 패널용 기판의 레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 플랫 패널의 제조방법 및 플랫 패널 디스플레이 장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물을 포함하므로 박리액 조성물의 경시변화가 최소화되므로 뛰어난 저장안정성을 제공한다.
또한, 사용되는 아미드 화합물의 극성이 커서 습식 또는 건식 식각 후에 변형된 레지스트 패턴의 제거에 뛰어난 효과를 제공한다.
또한, 사용되는 아미드 화합물의 끓는 점이 높아서 공정손실이 최소화시키는 효과를 제공한다.
본 발명은,
아미드 화합물, 아민 화합물, 및 글리콜 에테르 화합물을 포함하는 레지스트 박리액 조성물로서,
상기 박리액 조성물은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물을 포함하며,
상기 짝아미드 화합물은 상기 짝아민 화합물의 아미드화에 의하여 생성될수 있는 화합물이며, 상기 짝아민 화합물은 상기 짝아미드 화합물의 탈아미드화에 의하여 생성될 수 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 하는 레지스트 박리액 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기에서 짝아미드 화합물은 가수분해에 의해서 짝아민을 생성할 수 있는 아마이드 화합물을 의미하며, 짝아민 화합물이란 아미드화 반응에 의해서 짝아미드 화합물을 생성할 수 있는 화합물을 의미한다.
즉, 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물이 포함되는 경우, 짝아민 화합물이 짝아미드 화합물과 반응하여 새로 아미드 화합물을 형성하더라도, 짝아미드 화합물로부터 탈아미드화된 아민 화합물은 상기 아미드화되기 전의 짝아민 화합물과 동일한 아민 화합물이 되고, 새로 형성된 아미드 화합물은 상기 탈아미드화 되기 전의 짝아미드 화합물과 동일한 아미드 화합물이 되므로, 박리액 조성물의 아미드 및 아민의 함량에는 변화가 생기지 않는다. 그러므로, 박리액 조성물의 저장안정성이 우수해진다.
즉, 박리액 조성물에 포함된 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물이 동적평형을 이루게 되므로 박리액 조성물의 저장안정성이 우수해진다.
상기 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물은, 서로 짝화합물의 관계를 충족시키는 경우 특별히 한정되지 않는다.
상기 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물의 대표적인 예로는 N-에탄올포름아미드와 에탄올아민; N-에탄올아세트아미드와 에탄올아민; 디에탄올아민포름아미드와 디에탄올아민; 디에탄올아민아세트아미드와 디에탄올아민; N-알데히드모르폴린과 모르폴린; N-아세토모르폴린과 모르폴린; N-메틸피페라진포름아미드와 N-메틸피페라진; N-메틸피레라진아세트아미드와 N-메틸피레라진; 피페리딘포름알데히드와 피레리딘; 피페리딘아세트알데히드와 피레리딘; 피페리딘프로피온아세트아마이드와 피레리딘; 피롤리딘포름알데히드와 피롤리딘; 피롤리딘아세트알데히드와 피롤리딘; 피롤리딘프로피온아세트아마이드와 피롤리딘 등을 들수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 조합되어 사용될 수 있다.
상기 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물의 관계를 반응식을 통하여 설명하면 다음과 같다
[반응식]
Figure pat00003
상기 반응식에서
R1, R1', R2, R2' 및 R3는 특별히 한정되지 않으며, R1과 R1'는 동일하며, R2와 R2'는 동일하다.
상기 R1, R2 및 R3의 대표적인 예를 들면, R1 및 R2는, 각각 독립적으로, 수소; 히드록시기 또는 C1~C4의 알콕시기에 의해서 치환 또는 비치환된 C1~C6의 선형 또는 분지쇄형의 지방족탄화수소; 또는 C6~C12의 방향족고리를 포함하는 C6~C20의 탄화수소기일 수 있으며, 또한, 상기 R1과 R2는 서로 결합되어 고리를 형성할 수 있다.
상기 R3는 수소, C1~C6의 선형 또는 분지쇄형의 지방족탄화수소, 또는 C6~C12의 방향족고리를 포함하는 C6~C20의 탄화수소기일 수 있다.
본 발명의 박리액 조성물에서, 상기 아미드 화합물 및 아민 화합물은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물로만 구성되는 것이 바람직할 수 있다.
또한, 상기 아미드 화합물 및 아민 화합물은 한 쌍의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물로만 구성되는 것이 더욱 바람직할 수 있다.
상기 아미드 화합물은 조성물 총 중량에 대하여, 5~50 중량%, 더욱 바람직하게는 10~40 중량%로 포함될 수 있다. 화학식 1의 아미드 화합물이 5 중량% 미만으로 포함될 경우 레지스트에 대한 박리속도 증가 효과가 저하되고, 50 중량%를 초과하는 경우에는 레지스트 박리 공정 후의 세정 공정에서, 용해된 레지스트의 재침전에 의한 금속표면의 오염 문제가 발생할 수 있다. 또한, 아미드 화합물은 상대적으로 고가이므로 비용 면에서도 불리해진다.
상기 유기 아민 화합물은 식각에 의해서 변형되거나, 변형되지 않는 레지스트 가교체를 작은 구조 단위로 분해하는 역할을 한다. 상기 유기 아민 화합물로는 이 분야에서 공지된 물질이 사용될 수 있다.
구체적인 예를 들면, 메틸아민, 에틸아민, 모노이소프로필아민, n-부틸아민, sec-부틸아민, 이소부틸아민, t-부틸아민, 펜틸아민 등의 1차 아민; 디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디이소프로필아민, 디부틸아민, 디이소부틸아민, 메틸에틸아민, 메틸프로필아민, 메틸이소프로필아민, 메틸부틸아민, 메틸이소부틸아민 등의 2차 아민; 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 디메틸에틸아민, 메틸디에틸아민 및 메틸디프로필아민 등의 3차 아민; 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모노프로판올아민, ２-아미노에탄올, ２-(에틸아미노)에탄올, ２-(메틸아미노)에탄올, N-메틸 디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, N,N-디에틸아미노에탄올, 2-(2-아미노에틸아미노)-1-에탄올, １-아미노-２-프로판올, 2-아미노-1-프로판올, 3-아미노-1-프로판올, 4-아미노-1-부탄올, 디부탄올아민 등의 알칸올아민; (부톡시메틸)디에틸아민, (메톡시메틸)디에틸아민, (메톡시메틸)디메틸아민, (부톡시메틸)디메틸아민, (이소부톡시메틸)디메틸아민, (메톡시메틸)디에탄올아민, (히드록시에틸옥시메틸)디에틸아민, 메틸(메톡시메틸)아미노에탄, 메틸(메톡시메틸)아미노에탄올, 메틸(부톡시메틸)아미노에탄올, 2-(2-아미노에톡시)에탄올 등의 알콕시아민; 모르폴린, N-(3-아미노프로필)모르폴린, N-(메톡시메틸)모르폴린, N-(부톡시메틸)모르폴린, N-(2-하이드록시에틸)모르폴린 등의 모르포린 화합물; 피페라진, 1-메틸피페라진, 2-메틸피페라진, 1,4-디메틸피페라진, 1,4-디에틸피페라진, 1-(2-하이드록시에틸)피페라진, 1-(2-하이드록시에틸)-4-메틸피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 1-아미노-4-메틸피페라진, 1-벤질피페라진, 1-페닐피페라진, N,N'-디(메톡시메틸)피페라진, N,N'-디(부톡시메틸)피페라진, 디(부톡시메틸)피페라진 등의 피페라진 화합물을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
특히, 분자내에 히드록시기를 함유한 유기 아민 화합물들이 bp가 높아서 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 유기 아민 화합물은 조성물 총 중량에 대하여 2~25 중량%, 더욱 바람직하게는 5~20 중량%로 포함될 수 있다. 유기 아민 화합물이 2 중량% 미만으로 포함되는 경우, 레지스트에 대한 박리효과가 미흡해지며, 25 중량%를 초과하는 경우에는 금속배선에 대한 부식 속도가 증가할 수 있다.
상기 글리콜 에테르 화합물은 아미드 화합물을 보조하여 겔화된 레지스트 고분자를 용해시키는 역할을 하며, 또한 레지스트 박리 이후 DI 린스 과정에서 물에 의한 박리액의 제거를 수월하게 하여 박리액 내에 용해된 레지스트의 재석출을 최소화 한다. 그리고 상기 유기 아민 화합물의 성능을 향상시켜 주는 역할을 하여 변질되거나 가교된 레지스트에 침투하여 분자 내 또는 분자간에 존재하는 결합을 깨뜨리는 역할을 한다.
상기 글리콜 에테르 화합물로는 이 분야에서 공지된 물질이 사용될 수 있다.
구체적인 예를 들면, 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노이소프로필 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노이소프로필 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 및 고리형 에테르 결합을 갖는 알코올류 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
상기 글리콜 에테르 화합물은 조성물 총 중량이 100 중량%가 되게 하는 잔량으로 포함될 수 있다.
본 발명의 박리액 조성물은 조성물 총 중량에 대하여, 아미드 화합물 5~50 중량%, 유기 아민 화합물 2~25 중량%, 및 글리콜 에테르 화합물 잔량을 포함할 수 있다.
본 발명의 박리액 조성물은 상기 성분들 외에 계면활성제, 부식방지제, 비양자성 극성용매, 물 등 이 분야에서 일반적으로 사용되는 성분들을 더 포함할 수 있다.
상기 계면활성제로는 음이온 계면활성제, 양이온 계면활성제, 비이온 계면활성제를 들 수 있지만, 이 중에서도, 특히, 습윤성이 우수하고 기포 발생이 보다 적은 비이온 계면활성제를 이용하는 것이 바람직하다.
상기 비이온계 계면활성제로는 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르형, 폴리옥시에틸렌 알킬페닐 에테르형, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시프로필렌 알킬 에테르형, 폴리옥시에틸렌 폴리옥시부틸렌 알킬 에테르형, 폴리옥시에틸렌 알킬아미노 에테르형, 폴리옥시에틸렌 알킬아미도 에테르형, 폴리에틸렌 글리콜 지방산 에스테르형, 솔비탄 지방산 에스테르형, 글리세린 지방산 에스테르형, 알키롤아미드형 및 글리세린 에스테르형 계면활성제를 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
상기 계면활성제는 조성물 총 중량에 대하여 0.001~1.0 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 함량 범위로 포함되는 경우에 기판의 균일한 박리에 유리하며, 동시에 박리액의 발포성이 심하게 되어 취급이 곤란하게 되는 경향을 방지하는데 유리하다.
상기 부식 방지제는 벤조트리아졸, 메틸갈레이트, 톨리트리아졸, 메틸 톨리트리아졸, 2,2’-[[[벤조트리아졸]메틸]이미노]비스에탄올, 2,2’-[[[메틸-1수소-벤조트리아졸-1-일]메틸]이미노]비스메탄올, 2,2’-[[[에틸-1수소 벤조트리아졸-1-일]메틸]이미노]비스에탄올, 2,2’-[[[메틸-1수소-벤조트리아졸-1-일]메틸]이미노]비스에탄올, 2,2’-[[[메틸
-1수소-벤조트리아졸-1-일]메틸]이미노]비스카르복시산, 2,2’- [[[메틸-1수소-벤조트리아졸-1-일]메틸]이미노]비스메틸아민, 2,2’-[[[아민-1수소-벤조트리아졸-1-일]메틸]이미노]비스에탄올과 같은 아졸계 화합물을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 부식 방지제는 알루미늄을 포함하는 금속배선 및/또는 구리를 포함하는 금속배선의 부식 방지능력이 뛰어나며 특히 구리 및 이를 포함하는 금속에 대한 부식 방지력이 매우 뛰어나다.
상기 부식 방지제는 조성물 총 중량에 대해 0.01 중량% 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 부식 방지제의 함량이 0.01 중량% 미만이면 박리 혹은 탈이온수에 의한 린스 공정에서 구리 또는 이를 포함하는 금속배선에 부식이 발생 할 수 있으며, 5 중량%를 초과할 경우 부식 방지제 함량 증가에 따른 부식 방지 효과가 더 이상 향상되지 않으므로 바람직하지 않다.
본 발명의 레지스트 박리용 조성물은 상기에서 언급한 화합물을 일정량으로 유리하게 혼합하여 제조될 수 있으며, 혼합 방법은 특별히 제한되지 않으며 여러 가지 공지 방법을 제한 없이 적용할 수 있다.
본 발명은 또한, 본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 레지스트의 박리 방법을 제공한다. 상기의 레지스트의 박리 방법은,
(Ⅰ) 플랫 패널 디스플레이 기판 상에 도전성 금속막을 증착하는 단계,
(Ⅱ) 상기 도전성 금속막 상에 레지스트막을 형성하는 단계;
(Ⅲ) 상기 레지스트막을 선택적으로 노광하는 단계;
(Ⅳ) 상기 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
(Ⅴ) 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 도전성 금속막을 식각하는 단계; 및
(Ⅵ) 상기 식각 공정 후, 상기 레지스트 패턴 형성 및 식각에 의해 변성 및 경화된 레지스트를 본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 기판으로부터 박리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 박리 방법은, 마스크를 이용한 레지스트 패턴 형성 공정을 진행하지 않고, 에치백(etchback) 공정과 같은 건식 식각 공정 또는 CMP(Chemical Mechanical Polishing) 공정을 수행한 다음, 노출된 레지스트막을 본 발명의 박리액 조성물로 박리하는 방법을 포함한다.
상기 박리 방법 중의, 레지스트막의 형성, 노광, 현상, 식각 및 식각 공정은 당업계에 통상적으로 알려진 방법에 의하여 수행할 수 있다.
상기 레지스트의 종류로는, 포지티브형 및 네가티브형의 g-선, i-선 및 원자외선(DUV) 레지스트, 전자빔 레지스트, X-선 레지스트, 이온빔 레지스트 등이 있으며, 그 구성 성분에 제약을 받지 않지만, 본 발명의 레지스트 박리용 조성물이 특히, 효과적으로 적용되는 레지스트는 노볼락계 페놀 수지와 디아조나프토퀴논을 근간으로 하는 광활성 화합물로 구성된 포토레지스트막이며, 이들의 혼합물로 구성된 포토레지스트막에도 효과적이다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 이용해서 플랫 패널 디스플레이 기판 상의 레지스트, 변성 또는 경화된 레지스트 및 건식 식각 잔사를 제거하는 방법으로는, 박리액 내에 레지스트가 도포된 기판을 침적 시키는 방식 또는 박리액을 해당 기판에 스프레이 하는 방식 등을 들 수 있다. 또 이 경우, 초음파의 조사나 회전 또는 좌우로 요동하는 브러시를 접촉시키는 등의 물리적인 처리를 병용해도 좋다. 박리액 처리 후에, 기판에 잔류하는 박리액은 계속되는 세정 처리에 의해 제거될 수 있다. 세정 공정은, 박리액 대신 물이나 이소프로필 알코올을 채용하는 것 외에는 박리 공정과 동일하다.
상기 박리 방법에는 침적법, 분무법 또는 침적 및 분무법를 이용할 수 있다. 침적, 분무 또는 침적 및 분무에 의하여 박리하는 경우, 박리 조건으로서 온도는 대개 15~100℃, 바람직하게는 30~70℃이고, 침적, 분무, 또는 침적 및 분무 시간은 대개 30초 내지 40분, 바람직하게는 1분 내지 20분이지만, 본 발명에 있어서 엄밀하게 적용되지는 않으며, 당업자에 의해 용이한 그리고 적합한 조건으로 수정될 수 있다. 상기 레지스트가 도포된 기판 상에 적용되는 박리액 조성물의 온도가 15℃ 미만이면, 변성 또는 경화된 레지스트막을 제거하는데 필요한 시간이 지나치게 길어질 수 있다. 또한, 조성물의 온도가 100℃를 초과하면, 레지스트막의 하부 막층의 손상이 우려되며, 박리액의 취급에 어려움이 뒤따른다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물 및 이를 사용하는 박리 방법은 일반적인 레지스트의 제거에 이용될 뿐만 아니라 식각 가스 및 고온에 의해 변성 또는 경화된 레지스트 및 식각 잔사의 제거에 이용될 수 있다.
또한, 본 발명은
본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 플랫 패널용 기판의 레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 플랫 패널의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 플랫 패널용 기판의 레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 장치의 제조방법을 제공한다.
상기의 제조방법에 의하여 제조된 디스플레이 장치용 플랫 패널 및 플랫 패널 디스플레이 장치는 제조과정에서 레지스트의 제거가 완벽하게 이루어지고, 알루미늄 및/또는 구리를 포함하는 금속배선의 부식도 거의 발생하지 않으므로 뛰어난 품질을 갖는다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
실시예 1~8 및 비교예 1~2: 레지스트 박리액 조성물의 제조
하기의 표 1에 기재된 성분과 함량을 혼합하여 레지스트 박리액 조성물을 제조하였다.
구분 아미드 화합물
[중량%]		 유기 아민 화합물
[중량%]		 글리콜 에테르 화합물
[중량%]
실시예1 N-에탄올포름아미드 10 MEA 5 EDG 85
실시예2 N-에탄올아세트아미드 10 MEA 5 EDG 85
실시예3 N-알데히드모르폴린 10 모르폴린 5 MTG 85
실시예4 N-아세토모르폴린 10 모르폴린 5 MTG 85
실시예5 디에탄올아민아세트아마이드 10 DEA 5 EDG 85
실시예6 디글리콜아민아세트아마이드 10 DGA 5 EDG 85
실시예7 N-에탄올포름아미드 20 MEA 10 EDG 70
실시예8 N-에탄올포름아미드 40 MEA 20 EDG 40
비교예1 N,N-디메틸포름아미드 10 MEA 5 EDG 85
비교예2 N,N-디에틸포름아미드 20 DEA 10 MTG 70
MEA: 모노에탄올아민
DEA: 디에탄올아민
DGA: 2-(2-아미노에톡시)에탄올
EDG: 디에틸렌 글리콜 모노에틸 에테르
MTG: 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르
시험예 1: 레지스트 제거 성능 평가
상기의 실시예 1~8 및 비교예 1~2에서 제조한 레지스트 박리용 조성물의 박리효과를 확인하기 위하여 4인치 베어(bare) 유리기판에 포토레지스트를 2 ㎛ 정도의 두께로 도포한 후 170℃에서 10분간 하드 베이크(Hard-bake)를 실시하여 가혹한 조건의 레지스트가 도포된 기판을 제조하였다. 또한, 상기 기판을 1.5cm(가로) x 1.5cm(세로)로 자른 후, 50 ℃ 에서 상기 레지스트 박리액 조성물 원액에 침적시킨 후, 세정 및 건조를 실시하여 레지스트가 완전히 박리되어 육안으로 잔류 레지스트가 관찰되지 않는 시간을 측정하였다. 레지스트 박리시간의 측정은 제조된 박리액 조성물 별로 5회 실시하였으며 완전 박리되는 시간의 범위를 하기 표 2에 나타내었다.
구분 레지스트 박리 시간(분)
실시예1 75
실시예2 90
실시예3 80
실시예4 75
실시예5 65
실시예6 80
실시예7 40
실시예8 25
비교예1 70
비교예2 95
상기 표 2에서 확인되는 바와 같이, 실시예 1 내지 8의 레지스트 박리액 조성물은 비교예 1 및 2의 박리액 조성물과 비교하여 동등 이상의 박리속도를 제공하는 것으로 확인되었다.
시험예 2: 저장안정성(보관 특성) 평가
실시예 1~8 및 비교예 1~2의 박리액 조성물을 70℃에서 96시간 동안 보관하면서, 가스크로마토그래피(GC)를 사용하여 유기 아민 화합물의 함량 변화를 측정하고 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 아민 화합물의 함량변화
실시예1 2%
실시예2 1%
실시예3 4%
실시예4 3%
실시예5 0%
실시예6 0%
실시예7 0%
실시예8 0%
비교예1 38%
비교예2 7%
상기 표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예 1~8의 박리액 조성물은 아민 화합물의 함량 변화가 거의 관찰되지 않았다. 상기 실시예 1~4의 의 아민의 함량변화(5% 이내)는 아민의 아미드화에 의한 손실이 아니고, 아민의 증발에 의한 손실로 보인다.
반면, 비교예 1~2의 박리액 조성물은 아민 화합물의 함량 변화가 큰 것으로 확인되었다.

Claims (11)

  1. 아미드 화합물, 아민 화합물, 및 글리콜 에테르 화합물을 포함하는 레지스트 박리액 조성물로서,
    상기 박리액 조성물은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물을 포함하며,
    상기 짝아미드 화합물은 상기 짝아민 화합물의 아미드화에 의하여 생성될수 있는 화합물이며, 상기 짝아민 화합물은 상기 짝아미드 화합물의 탈아미드화에 의하여 생성될 수 있는 화합물인 것을 특징으로 하는 하는 레지스트 박리액 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    조성물 총 중량에 대하여, 아미드 화합물을 5~50 중량%로, 유기 아민 화합물을 2~25 중량%로, 및 글리콜 에테르 화합물을 잔량으로 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 아미드 화합물 및 아민 화합물은 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물로만 구성되는 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 아미드 화합물 및 아민 화합물은 한 쌍의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물로만 구성되는 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 한 쌍 이상의 짝아미드 화합물과 짝아민 화합물이 N-에탄올포름아미드와 에탄올아민; N-에탄올아세트아미드와 에탄올아민; 디에탄올아민포름아미드와 디에탄올아민; 디에탄올아민아세트아미드와 디에탄올아민; N-알데히드모르폴린과 모르폴린; N-아세토모르폴린과 모르폴린; N-메틸피페라진포름아미드와 N-메틸피페라진; N-메틸피레라진아세트아미드와 N-메틸피레라진; 피페리딘포름알데히드와 피레리딘; 피페리딘아세트알데히드와 피레리딘; 피페리딘프로피온아세트아마이드와 피레리딘; 피롤리딘포름알데히드와 피롤리딘; 피롤리딘아세트알데히드와 피롤리딘; 및 피롤리딘프로피온아세트아마이드와 피롤리딘로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 아민 화합물은 1차 아민, 2차 아민, 3차 아민, 알칸올아민, 알콕시아민, 모르폴린 화합물, 및 피페라진 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 글리콜 에테르 화합물은 에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글리콜 모노이소프로필 에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌글리콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노에틸 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노이소프로필 에테르, 트리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 및 고리형 에테르 결합을 갖는 알코올류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것임을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 레지스트 박리액 조성물은 계면활성제, 부식방지제, 비양자성 극성용매, 및 물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  9. (Ⅰ) 플랫 패널 디스플레이 기판 상에 도전성 금속막을 증착하는 단계,
    (Ⅱ) 상기 도전성 금속막 상에 레지스트막을 형성하는 단계;
    (Ⅲ) 상기 레지스트막을 선택적으로 노광하는 단계;
    (Ⅳ) 상기 노광 후의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하는 단계;
    (Ⅴ) 상기 레지스트 패턴을 마스크로 하여 상기 도전성 금속막을 식각하는 단계; 및
    (Ⅵ) 상기 식각 공정 후, 상기 레지스트 패턴 형성 및 식각에 의해 변성 및 경화된 레지스트를 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 한 항의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 박리하는 단계를 포함하는 레지스트의 박리방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 한 항의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 플랫 패널용 기판의 레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치용 플랫 패널의 제조방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 8 중의 어느 한 항의 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 플랫 패널용 기판의 레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 플랫 패널 디스플레이 장치의 제조방법.
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