TWI403831B - 光阻組合物,使用其圖案化薄膜之方法,及使用其製造液晶顯示面板之方法 - Google Patents
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Description
本發明係關於光阻組合物及使用其圖案化薄膜之方法,且更特定言之係關於能夠形成高解析度圖案而無需額外加熱程序之光阻組合物,使用其圖案化薄膜之方法及使用其製造液晶顯示器面板之方法。
近來,可克服陰極射線管之缺點(即可降低其厚度與體積)之各種平板顯示器裝置已有研製。平板顯示器裝置包括液晶顯示器(LCD)、電漿顯示面板、場發射顯示器及電致發光顯示器。
平板顯示器裝置係經由複數個遮罩程序形成。一遮罩程序包括複數個程序,諸如薄膜沈積(或塗佈)程序、清洗程序、光微影程序、蝕刻程序、光阻材料剝離程序、檢測程序等。
用於光微影程序之光阻材料採用在遠紫外線內使用之化學放大光阻材料以改良敏感性與解析度,以便對應於具有大尺寸、高解析度及高孔徑比趨勢之LCD裝置。該化學放大光阻材料係如圖1中所說明藉由在基板上沈積化學放大光阻材料、軟烘焙化學放大光阻材料及移除化學放大光阻材料中所含之溶劑而形成。此後,若該化學放大光阻材料曝露於光線中,則酸組份由該化學放大光阻材料中所含之光酸產生劑產生。所產生之酸組份會經鏈反應將與該化學放大光阻材料中所含之聚合物樹脂的主鏈相組合之保護基團予以分解,從而改變光阻材料之溶解度。在設定溫度下將已曝露之光阻材料加熱以便使曝露處理期間產生之酸組份活化且擴散。加熱後使用顯影劑使光阻材料顯影。
如上所述,因為典型之化學放大光阻材料需要額外加熱程序以便將在曝露處理期間產生之酸組份活化且擴散,所以處理時間將增加且需要改變設備與設施。
因此,本發明之一目的係提供能夠形成高解析度圖案而無需額外加熱程序之光阻組合物,使用其圖案化薄膜之方法及使用其製造LCD面板之方法。
根據本發明之一態樣,提供顯示器裝置中使用之光阻組合物,其包含10至70重量份的鹼可溶酚聚合物,包括至少一種式1單元;0.5至10重量份的光酸產生劑;5至50重量份的溶解抑制劑,包括至少一種式2單元;及10至90重量份的溶劑,其中前述組份的數量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑,且其中式1及式2具有下列結構:
其中R為甲基,
其中R1
、R2
及R3
相同或不同且為氫或第三丁基乙烯醚保護基團。
鹼可溶酚聚合物係包括羥基之黏合劑樹脂,且係選自藉由縮合醛與經取代之酚形成之鹼可溶酚醛樹脂聚合物,該經取代之酚諸如為鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚或包含至少一種前述者之混合物;聚(乙烯基酚),包括聚(對-羥基-苯乙烯)、聚(對-羥基-α甲基苯乙烯)、包含對-羥基-苯乙烯、對-羥基-α甲基苯乙烯或乙醯氧基苯乙烯之至少一者的共聚物、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、羥基苯基烷基羰基聚合物、酚醛樹脂/聚(乙烯基酚)共聚物;或包含至少一種前述鹼可溶酚聚合物之組合。光酸產生劑係選自重氮鹽、包括錪鹽及鋶鹽之鎓鹽、重氮磺醯基化合物、磺醯基氧基醯亞胺、硝基苯甲基磺酸酯、三嗪、噁唑、噁二唑、噻唑、酚磺酸酯、雙磺醯基甲烷、雙磺醯基重氮甲烷、三苯基鋶參(三氟甲基磺醯基)甲基化物、二苯基錪雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺或包含至少一種前述光酸產生劑之混合物。
溶解抑制劑係藉由將三羥基二苯甲酮及第三丁基乙烯醚溶解於丙酮中且在鹼存在下在室溫下反應而獲得,其中第三丁基乙烯醚向第三丁基乙烯醚保護基團之轉化率如以每莫耳計算為60至95%。
光阻組合物另外包含量為以總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑計1至9.99重量份之鹼性添加劑(亦即,用作鹼之添加劑)以抑制底切現象。
該鹼性添加劑係胺、氫氧化銨、感光性鹼、氫氧化四丁基銨、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氫氧化三甲基鋶或氫氧化三苯基鋶。
根據本發明之另一態樣,提供一種圖案化薄膜之方法,其包含在一基板上形成該薄膜,在該薄膜上形成一包含光阻材料之光阻層,其中該光阻材料包括量為10至70重量份且包括至少一種式1單元的鹼可溶酚聚合物、量為0.5至10重量份的光酸產生劑、量為5至50重量份且包括至少一種式2單元的溶解抑制劑、及量為10至90重量份的溶劑,其中前述組份的量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑;藉由經曝露及顯影程序圖案化該光阻材料而形成一光阻圖案;以及藉由使用該光阻圖案作為遮罩而蝕刻該薄膜。
根據本發明之又一態樣,提供一種製造LCD面板之方法,其包括形成一薄膜電晶體基板,其包括一經形成以便連接至一下部基板上之一閘極線及一資料線之薄膜電晶體、一用於保護該薄膜電晶體之鈍化層、及一連接至該鈍化層上之該薄膜電晶體之像素電極;以及形成一彩色濾光片基板,其包括一用於分隔一上部基板上之一像素區域之黑色矩陣,該上部基板面向該下部基板且其間安置液晶;一形成於該像素區域內之彩色濾光片;及一用於形成一具有一像素電極之電場的共同電極;其中薄膜電晶體、鈍化層、像素電極、黑色矩陣、彩色濾光片及共同電極中之至少一者係藉由使用光阻材料之圖案化程序形成,該光阻材料包括量為10至70重量份之包括至少一種式1單元的鹼可溶酚聚合物、量為0.5至10重量份的光酸產生劑、量為5至50重量份之包括至少一種式2單元的溶解抑制劑、及量為10至90重量份的溶劑,其中前述組份的量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑。
現在將參考附圖描述本發明之例示性實施例。
應瞭解,在下列揭示內容中,除非上下文中另外明確指示,否則如本文所用之單數形式"一"及"該"意欲亦包括複數形式。另外應瞭解,術語"包含"在用於本說明書中時表示存在所述特徵、整數、步驟、操作、元件、組份及前述者之組合,然而並不排除存在及/或添加一或多種其他特徵、整數、步驟、操作、元件、組份、基團及前述者之組合。如本文所用,關於導電元件的術語"連接"意謂直接或經由中間元件而電連接及實體連接。關於其中至少一個元件係非導電者之任何兩個元件的組合使用"連接"時,該等元件係直接或經由中間元件而實體連接。如本文所用,術語"組合"包括摻合物、混合物、合金、反應產物及其類似者。
除非另外界定,否則本文使用之所有術語(包括技術及科學術語)具有與熟習本發明所屬之技術者所通常理解之相同含義。另外應瞭解,諸如常用辭典中所界定之彼等術語應解釋為具有與其在相關技術內容中之含義相一致之含義,且除非本文另外界定,否則不應以理想化或過於正式之意義加以解釋。
根據本發明之正型光阻組合物包括10至70重量份之量的鹼可溶酚聚合物、0.5至10重量份之量的光酸產生劑、5至50重量份之量的溶解抑制劑及10至90重量份之量的光阻溶劑,其中前述組份的量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑。
鹼可溶酚聚合物係包括羥基之鹼可溶酚聚合物黏合劑樹脂,以便其溶解於諸如含水鹼性顯影劑之鹼性溶液中且不溶解於中性或酸性pH之水中。鹼可溶酚聚合物係鹼可溶酚醛樹脂聚合物、鹼可溶乙烯基酚聚合物或包含至少一種前述鹼可溶酚聚合物之組合物。鹼可溶酚醛樹脂聚合物包括至少一種式1單元:
鹼可溶酚聚合物係經羥基取代之黏合劑樹脂。鹼可溶酚聚合物可為藉由縮合醛(諸如甲醛)與經取代之酚形成之鹼可溶酚醛樹脂,其中所得酚醛樹脂具有高耐熱性及在鹼性顯影劑中之高可顯影性。例示性經取代之酚可包括鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚或包含至少一種前述經取代之酚之混合物。或者,替代鹼可溶酚醛樹脂聚合物或除鹼可溶酚醛樹脂聚合物外,可使用具有鹼可顯影性之聚(乙烯基酚)聚合物,諸如聚(對-羥基-苯乙烯)、聚(對-羥基-α甲基苯乙烯)、包含對-羥基-苯乙烯、對-羥基-α甲基苯乙烯及乙醯氧基苯乙烯之至少一者之共聚物、丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物、羥基苯基烷基羰基聚合物或酚醛樹脂/聚(乙烯基酚)共聚物。亦可使用包含至少一種前述鹼可溶酚聚合物之組合。
光酸產生劑經由曝露處理形成酸,其中該光酸產生劑經受電離輻射(通常例如x光、電子束、極短UV輻射等)或非電離輻射(通常例如紫外輻射)以便促進溶解抑制劑之保護基團的脫保護反應。光酸產生劑係重氮鹽、包括錪鹽及鋶鹽之鎓鹽、重氮磺醯基化合物、磺醯基氧基醯亞胺、硝基苯甲基磺酸酯及其類似物。鎓鹽包括二苯基錪三氟甲烷磺酸酯、二苯基錪九氟丁烷磺酸酯、三苯基鋶三氟甲烷磺酸酯及其類似物。此外,三嗪、噁唑、噁二唑、噻唑及其類似物亦可作為光酸產生劑使用。
此外,酚磺酸酯、雙磺醯基甲烷、雙磺醯基重氮甲烷、三苯基鋶參(三氟甲基磺醯基)甲基化物、二苯基錪雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺及其同系物可作為光酸產生劑使用。該等化合物可單獨或以其混合物形式使用。
溶解抑制劑係具有由鹼-穩定、酸-可脫保護之保護基團保護之羥基的經羥基取代之芳族物。當在與曝露處理期間所使用之遮罩的非曝露部分重疊的區域定位時,非曝露區域在鹼溶液中之溶解受到溶解抑制劑之抑制。適當之溶解抑制劑係二苯甲酮化合物,其中存在第三丁基乙烯醚保護基團。該溶解抑制劑係包含至少一種式2單元之鹼不可溶化合物。式2中,R1
、R2
及R3
相同或不同且為氫或第三丁基乙烯醚保護基團。
溶解抑制劑之保護基團在曝露於光酸產生劑經由曝露處理產生之酸時發生反應。具體言之,在與作為層應用至基板上之光阻材料之曝露部分重疊的區域內定位且在曝露處理期間使用之溶解抑制劑藉由經曝露處理產生之酸作用脫保護以形成保護基團之副產物及二苯甲酮。脫保護化合物(例如2,3,4-三羥基二苯甲酮)在曝露之光阻材料中充當增加溶解率的小分子添加劑,其加快曝露之光阻材料之淨溶解速度。
溶解抑制劑可藉由第三丁基乙烯醚與2,3,4-三羥基二苯甲酮之反應形成。例如,2,3,4-三羥基二苯甲酮及第三丁基乙烯醚可溶解於丙酮中且在鹼存在下於室溫下反應以形成酸敏感性化合物,其中可得到第三丁基乙烯醚向第三丁基乙烯醚保護基團之轉化率為60至95%。具體言之,第三丁基乙烯醚向第三丁基乙烯醚保護基團之轉化率為75至85%。若轉化率低於75%,則隨後之顯影程序期間可出現殘餘薄膜,且若轉化率高於85%,則對基板之黏著力可減弱。第三丁基乙烯醚向第三丁基乙烯醚保護基團之所有轉化率係以每莫耳計算。
光阻溶劑可為諸如甲醇及乙醇之醇;諸如四氫呋喃之醚;諸如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚之二醇醚;諸如甲基賽路蘇乙酸酯及乙基賽路蘇乙酸酯之乙二醇烷醚乙酸酯;諸如二乙二醇單甲醚、二乙二醇單乙醚及二乙二醇二甲醚之二乙二醇醚;諸如丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚及丙二醇丁醚之丙二醇單烷醚;諸如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯及丙二醇丁醚乙酸酯之丙二醇烷醚乙酸酯;諸如丙二醇甲醚丙酸、丙二醇乙醚丙酸、丙二醇丙醚丙酸及丙二醇丁醚丙酸之丙二醇烷醚丙酸;諸如甲苯及二甲苯之芳族烴;諸如甲基乙基酮、環己酮及4-羥基-4-甲基-2-戊酮之酮;以及諸如以下各物之酯:乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸甲酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、羥基乙酸甲酯、羥基乙酸乙酯、羥基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丙酯、乳酸丁酯、3-羥基丙酸甲酯、3-羥基丙酸乙酯、3-羥基丙酸丙酯、3-羥基丙酸丁酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯及3-丁氧基丙酸丁酯。較佳為選自以下各物組成之群之一者:二醇醚、乙二醇烷醚乙酸酯及二乙二醇,其提供對各組份之良好溶解度且其提供對由此製備的薄膜之良好塗佈特徵。
根據本發明之正型光阻組合物可另外包括以小部分用量,例如1至9.99重量份之量之以下各物之至少一者:表面活性劑、添加劑、用於轉移特定起始波長的能量至第二不同波長之光敏劑及用於抑制底切現象之鹼性添加劑,其中所形成圖案之下部寬度窄於其上部寬度。若存在時,則該等添加劑之每一者的量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑。鹼性添加劑包括胺、氫氧化銨或感光性鹼。作為實例,氫氧化四丁基銨、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氫氧化三甲基鋶、氫氧化三苯基鋶等作為鹼性添加劑使用。
如上所述,根據本發明之正型光阻材料,保護基團係與鹼性水溶液中具有強親水性之聚羥基二苯甲酮組合。若保護基團與聚羥基二苯甲酮組合,與習知正型光阻材料中使用之具有類似保護基團之樹脂比較其係小分子,則可脫保護之基團之間的光產生酸之擴散距離就變得比習知正型光阻材料中所發現者短。此外,當保護基團源自乙烯醚時,脫保護可為低能量程序,且因此較在某些應用酯基或碳酸酯基保護基團之習知正型色調光阻材料中使用之脫酯化程序更容易。因此,在產生酸之曝露處理後(即無曝露後烘焙),光阻材料可脫保護及顯影而需額外加熱程序。
在下文中,將經由下列實例更詳細地描述本發明。應瞭解下列實例僅用於瞭解本發明而並非限制本發明之範疇於此。
添加100 g具有重量平均分子量8,000(重量平均分子量Mw/數量平均分子量Mn=1.71)之間甲酚/甲醛酚醛樹脂、3.0 g作為鎓鹽光酸產生劑之二苯基錪三氟甲烷磺酸酯、35 g溶解抑制劑、1.0 g作為胺添加劑之三辛基胺(TOA)及400 g作為溶劑之丙二醇甲醚丙酸酯以製造正型光阻材料。
添加100 g具有重量平均分子量8,000(Mw/Mn=1.71)之間甲酚/甲醛酚醛樹脂、3.0 g作為鎓鹽光酸產生劑之二苯基錪三氟甲烷磺酸酯、25 g溶解抑制劑、1.0 g作為胺添加劑之三辛基胺(TOA)及400 g作為溶劑之丙二醇甲醚丙酸酯以製造正型光阻材料。
添加100 g具有重量平均分子量12,000(Mw/Mn=1.95)之間甲酚/甲醛酚醛樹脂、3.0 g作為鎓鹽光酸產生劑之二苯基錪三氟甲烷磺酸酯、30 g溶解抑制劑、1.0 g作為胺添加劑之三辛基胺(TOA)及400 g作為溶劑之丙二醇甲醚丙酸酯以製造正型光阻材料。
添加100 g具有重量平均分子量12,000(Mw/Mn=1.95)之間甲酚/甲醛酚醛樹脂、3.0 g作為鎓鹽之鎓鹽光酸產生劑之二苯基錪三氟甲烷磺酸酯、25 g溶解抑制劑、1.0 g作為胺添加劑之三辛基胺(TOA)及400 g作為溶劑之丙二醇甲醚丙酸酯以製造正型光阻材料。
添加100 g具有重量平均分子量8,000(Mw/Mn=1.71)之間甲酚/甲醛酚醛樹脂、25 g作為光敏劑之2,3,4-三羥基二苯甲酮-1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯及400 g作為溶劑之丙二醇甲醚丙酸酯以製造正型光阻材料。
添加100 g具有重量平均分子量12,000(Mw/Mn=1.95)之間甲酚/甲醛酚醛樹脂、25 g作為光敏劑之2,3,4-三羥基二苯甲酮-1,2-萘醌二疊氮基-5-磺酸酯及400 g作為溶劑之丙二醇甲醚丙酸酯以製造正型光阻材料。
將實例1、實例2、實例3、比較實例1及比較實例2提供之光阻材料經由旋塗法塗佈於矽晶圓上。此後,該光阻材料經受軟烘焙程序導致其溶劑之移除。軟烘焙程序係於溫度110℃下實施歷時60至90秒。將使用汞燈自a、g、h、i線寬頻對準器發射之具有強度15 mW/cm2
之紫外線照射至該溶劑經移除之光阻材料上。將該光阻材料浸漬入包括2.38%氫氧化四甲基銨(TMAH)水溶液之顯影劑中歷時1分鐘。接著移除光阻材料之非必需部分,進而形成光阻圖案。下一步,該光阻圖案藉由將其浸漬於去離子水中而清洗歷時1分鐘。
實例1至4及比較實例1及2所得之結果如下:
如表1所示,與由比較實例1及2產生之光阻材料相比,由實例1至4產生之光阻材料具有優良的感光性7-10 mJ/cm2
。與由比較實例1及2產生之光阻材料相比,由實例1至4產生之光阻材料亦具有優良的解析度0.8-1.4 μm。此外,由實例1至4產生之光阻材料在曝露及顯影程序後之滯留比率高,且因此很少有潛影。解析之影像中線與空間為1:1。
圖2說明藉由使用圖案化薄膜之方法經由使用光阻材料之光微影遮罩程序,繼以蝕刻程序形成之LCD面板。
參考圖2,該LCD面板包括一彩色濾光片基板10及一黏結於彩色濾光片基板10之薄膜電晶體(TFT)基板20,其間安置液晶24。
彩色濾光片基板10包括在一上部基板2上相繼形成之一黑色矩陣4、一彩色濾光片6及一共同電極8。黑色矩陣4係在上部基板2上以矩陣格式形成。黑色矩陣4將上部基板2之區域分隔為其中形成彩色濾光片6之複數個單元區域,且防止鄰近單元間之光線干擾及外部光線之反射。彩色濾光片6係在由黑色矩陣4分隔為分別透射紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)光之R、G及B的單元區域內形成。共同電極8係塗佈於彩色濾光片6之整個表面上之透明導電層且供應通用電壓,該通用電壓在驅動液晶24時變為基準電壓。
TFT基板20包括一TFT 18及一像素電極22,其係在藉由一閘極線14與一資料線16之交點界定的各單元區域內形成。TFT 18供應來自資料線16之資料信號至像素電極22,回應來自閘極線12之閘極信號。TFT 18包括一連接至閘極線14之閘電極、一連接至資料線16之源電極、一連接至像素電極22之汲電極及一半導體圖案,該半導體圖案形成該源電極與該汲電極間之一通道且包括一作用層及一與該閘電極重疊之歐姆接觸層,其間安置一閘極絕緣層。
由透明導電層形成之像素電極22供應來自TFT 18之資料信號以便可驅動液晶24。
具有介電各向異性之液晶24根據由像素電極22之資料信號及共同電極8之通用電壓形成的電場藉由旋轉來控制透光度,藉以引起灰階之呈現。LCD面板另外包括一用於保持彩色濾光片基板10與TFT基板20間恆定元件間隙之隔片。
LCD面板之彩色濾光片基板10與TFT基板20係經由圖3顯示之複數個遮罩程序形成。一遮罩程序包括複數個程序,諸如薄膜沈積(或塗佈)程序及包括光微影程序及蝕刻程序之圖案化程序。
具體言之,如圖4所示,由金屬層、絕緣層及半導體層之一者組成之薄膜係在基板上藉由沈積(或塗佈)程序形成(步驟S1)。以總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑計,包括量為10至70重量份之包括至少一種式1單元的鹼可溶酚聚合物、量為0.5至10重量份的光酸產生劑、量為5至50重量份之包括至少一種式2單元的溶解抑制劑、及量為10至90重量份的溶劑之光阻材料係藉由噴塗、滾塗、旋塗、縫塗或旋塗與縫塗組合之方法而塗佈在基板上(步驟S2)。基板上塗佈之光阻材料經受軟烘焙程序藉以移除溶劑(步驟S3)。軟烘焙程序在溫度70至120℃下進行歷時1至15分鐘。藉由使用紫外曝光器將365至435 nm之波長照射至溶劑經移除之光阻材料上(步驟S4)。此後,該光阻材料藉由使用包括2.38% TMAH溶液之顯影劑經由浸漬、旋塗、簇射或攪煉法顯影。顯影程序進行約50至150秒。光阻材料之非必需部分藉由顯影程序移除,藉以形成光阻圖案(步驟S5)。
藉由使用光阻圖案作為遮罩以蝕刻薄膜可提供薄膜圖案,例如閘電極、半導體圖案、源電極與汲電極、鈍化層、像素電極、黑色矩陣、彩色濾光片及共同電極之一者(步驟S6)。
雖然已描述用於圖案化LCD面板中所含之薄膜之光阻材料,但是該光阻材料之用途可應用於其他顯示器裝置之生產中,諸如電漿顯示面板、電致發光顯示器或場發射顯示器。
如上所述,根據本發明之光阻組合物包括用於加快在與遮罩之曝露部分重疊之區域的溶解速度且抑制在與遮罩之非曝露部分重疊之區域溶解之溶解抑制劑。根據本發明之光阻組合物繼而增加敏感性與解析度。
雖然已參考本發明之某些較佳實施例展示並描述本發明,但是熟習此項技術者應瞭解,在不背離如隨附申請專利範圍所定義之本發明之精神及範疇的情況下,可在本發明中進行各種形式及細節之變化。
2...上部基板
4...黑色矩陣
6...彩色濾光片
8...共同電極
10...彩色濾光片基板
12...閘極線
14...閘極線
16...資料線
18...TFT
20...TFT基板
22...像素電極
24...液晶
圖1係描述習知光微影程序之視圖;圖2係使用根據本發明之例示性實施例之光阻材料藉由薄膜圖案化程序形成的LCD面板之透視圖;圖3係說明製造圖2中之LCD面板之方法的流程圖;及圖4係詳細描述圖3中顯示之圖案化程序之視圖。
2...上部基板
4...黑色矩陣
6...彩色濾光片
8...共同電極
10...彩色濾光片基板
12...閘極線
14...閘極線
16...資料線
18...TFT
20...TFT基板
22...像素電極
24...液晶
Claims (13)
- 一種用於顯示器裝置之光阻組合物,其包含:10至70重量份之量的鹼可溶酚聚合物,其中包括藉由縮合醛與經取代之酚形成之鹼可溶酚醛樹脂,該經取代之酚係選自鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚或包含至少一種前述者之混合物;聚(乙烯基酚),包括聚(對-羥基-苯乙烯)、聚(對-羥基-α甲基苯乙烯)、包含對-羥基-苯乙烯、對-羥基-α甲基苯乙烯或乙醯氧基苯乙烯之至少一者的共聚物,丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物,羥基苯基烷基羰基聚合物或酚醛樹脂/聚(乙烯基酚)共聚物;或包含至少一種前述鹼可溶酚聚合物之組合;0.5至10重量份之量的光酸產生劑;5至50重量份之量的溶解抑制劑,其中包括至少一種式2單元;及10至90重量份之量的溶劑,其中前述組份的量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑;
- 如請求項1之光阻組合物,其中該光酸產生劑係選自重氮鹽、錪鹽、鋶鹽、重氮磺醯基化合物、磺醯基氧基醯亞胺、硝基苯甲基磺酸酯、三嗪、噁唑、噁二唑、噻唑、酚磺酸酯、雙磺醯基甲烷、雙磺醯基重氮甲烷、三苯基鋶參(三氟甲基磺醯基)甲基化物、二苯基錪雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺或包含至少一種前述光酸產生劑之混合物。
- 如請求項1之光阻組合物,其中該溶解抑制劑係藉由將三羥基二苯甲酮及第三丁基乙烯醚溶解於丙酮中且在鹼存在下在室溫下反應使第三丁基乙烯醚轉化為第三丁基乙烯醚保護基團而獲得,其中第三丁基乙烯醚向第三丁基乙烯醚保護基團之轉化率如以每莫耳計算為60至95%。
- 如請求項1之光阻組合物,其另外包含量為以總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑計1至9.99重量份之用以抑制底切現象的鹼性添加劑。
- 如請求項4之光阻組合物,其中該鹼性添加劑為胺、氫氧化銨、感光性鹼、氫氧化四丁基銨、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氫氧化三甲基鋶或氫氧化三苯基鋶。
- 一種圖案化一薄膜之方法,其包含:在一基板上形成一薄膜;在該薄膜上形成一光阻層,其包括10至70重量份之包 括藉由縮合醛與經取代之酚形成之鹼可溶酚醛樹脂,該經取代之酚係選自鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚或包含至少一種前述者之混合物;聚(乙烯基酚),包括聚(對-羥基-苯乙烯)、聚(對-羥基-α甲基苯乙烯)、包含對-羥基-苯乙烯、對-羥基-α甲基苯乙烯或乙醯氧基苯乙烯之至少一者的共聚物,丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物,羥基苯基烷基羰基聚合物或酚醛樹脂/聚(乙烯基酚)共聚物;或包含至少一種前述鹼可溶酚聚合物之組合的鹼可溶酚聚合物、0.5至10重量份的光酸產生劑、5至50重量份之包括至少一種式2單元的溶解抑制劑、及10至90重量份的溶劑,其中前述組份的數量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑;藉由經曝露及顯影程序圖案化該光阻層而形成一光阻圖案;及使用該光阻圖案作為一遮罩蝕刻該薄膜;
- 如請求項6之方法,其中該光酸產生劑係選自重氮鹽、 錪鹽、鋶鹽、重氮磺醯基化合物、磺醯基氧基醯亞胺、硝基苯甲基磺酸酯、三嗪、噁唑、噁二唑、噻唑、酚磺酸酯、雙磺醯基甲烷、雙磺醯基重氮甲烷、三苯基鋶參(三氟甲基磺醯基)甲基化物、二苯基錪雙(三氟甲基磺醯基)醯亞胺、或包含至少一種前述光酸產生劑之混合物。
- 如請求項6之方法,其中該溶解抑制劑係藉由將三羥基二苯甲酮及第三丁基乙烯醚溶解於丙酮中且在鹼存在下在室溫下反應使第三丁基乙烯醚轉化為第三丁基乙烯醚保護基團而獲得,其中第三丁基乙烯醚向第三丁基乙烯醚保護基團之轉化率如以每莫耳計算為60至95%。
- 如請求項6至8中任一項之方法,其中該光阻材料另外包含量為以總共100重量份之鹼可溶酚共聚物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑計1至9.99重量份之用以抑制底切現象之鹼性添加劑。
- 如請求項9之方法,其中該鹼性添加劑為胺、氫氧化銨、感光性鹼、氫氧化四丁基銨、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氫氧化三甲基鋶或氫氧化三苯基鋶。
- 一種製造一液晶顯示器面板之方法,其包含:形成一薄膜電晶體基板,此基板包括一薄膜電晶體(其經形成為連接至一下部基板上之一閘極線與一資料線)、一用於保護該薄膜電晶體之鈍化層、及一連接至該鈍化層上之該薄膜電晶體的像素電極;及形成一彩色濾光片基板,其中該彩色濾光片基板包括 一用於分隔一上部基板上之像素區域的黑色矩陣,該上部基板面向該下部基板且其間安置液晶;一形成於該像素區域中的彩色濾光片;及一用於形成一具有該像素電極之電場的共同電極;其中該薄膜電晶體、該鈍化層、該像素電極、該黑色矩陣、該彩色濾光片及該共同電極之至少一者係藉由使用光阻材料之圖案化程序形成,該光阻材料包括10至70重量份之包括藉由縮合醛與經取代之酚形成之鹼可溶酚醛樹脂,該經取代之酚係選自鄰甲酚、間甲酚、對甲酚、2,4-二甲苯酚、2,5-二甲苯酚、3,4-二甲苯酚、3,5-二甲苯酚或包含至少一種前述者之混合物;聚(乙烯基酚),包括聚(對-羥基-苯乙烯)、聚(對-羥基-α甲基苯乙烯)、包含對-羥基-苯乙烯、對-羥基-α甲基苯乙烯或乙醯氧基苯乙烯之至少一者的共聚物,丙烯酸/甲基丙烯酸共聚物,羥基苯基烷基羰基聚合物或酚醛樹脂/聚(乙烯基酚)共聚物;或包含至少一種前述鹼可溶酚聚合物之組合的鹼可溶酚聚合物、0.5至10重量份的光酸產生劑、5至50重量份且包括至少一種式2單元的溶解抑制劑、及10至90重量份的溶劑,其中前述組份的數量係基於總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑,其中式1及式2具有下列結構:
- 如請求項11之方法,其中該光阻材料另外包含量為以總共100重量份之鹼可溶酚聚合物、光酸產生劑、溶解抑制劑及溶劑計1至9.99重量份之用以抑制底切現象之鹼性添加劑。
- 如請求項12之方法,其中該鹼性添加劑為胺、氫氧化銨、感光性鹼、氫氧化四丁基銨、三乙醇胺、二乙醇胺、三辛基胺、正辛基胺、氫氧化三甲基鋶或氫氧化三苯基鋶。
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