KR101880308B1 - Ｔｆｔ 제조용 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 ｔｆｔ의 제조방법 - Google Patents

Ｔｆｔ 제조용 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 ｔｆｔ의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 (a) 실란올 화합물; (b) 알칸올 아민; (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매; 및 (d) 부식 방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물에 관한 것이다.
본 발명은 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물에 의하여 포토레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT의 제조방법에 관한 것이다.

Description

ＴＦＴ 제조용 레지스트 박리제 조성물 및 이를 이용한 ＴＦＴ의 제조방법{A PHOTORESIST STRIPPER COMPOSITION FOR MANUFACTURING OF THIN FILM TRANSISTOR AND METHOD FOR MANUFACTURING OF THIN FILM TRANSISTOR USING THE SAME}
본 발명은 플랫 패널 디스플레이 기판의 제조 공정 중 TFT(Thin film transistor) 제조 시 패턴 형성에 있어서 건식/습식 식각에 의한 포토레지스트의 잔사 제거 능력이 우수한 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 이를 이용한 TFT의 제조방법에 관한 것이다.
최근 플랫패널디스플레이의 고해상도 구현 요구가 증가함에 따라 단위면적당의 화소수를 증가시키기 위한 노력이 계속되고 있다. 이러한 추세에 따라 배선 폭의 감소가 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 식각공정 이후에 발생하는 식각 잔사에 대한 제거력 및 금속배선에 대한 부식 억제력 등에 대하여 상당한 수준의 박리특성이 요구되고 있다. 특히 알루미늄뿐만 아니라 구리에 대한 부식억제력도 요구되고 있으며, 가격 경쟁력 확보를 위해, 기판의 처리매수 증대와 같은 경제성도 요구되고 있다.
상기와 같은 업계의 요구에 응하여, 새로운 기술이 공개되고 있다. 예컨대, 대한민국 공개특허 10-2009-0045859은 물, 알칼리제, 유기용제, 실란계화합물을 포함하는 폴리이미드용 박리제를 제공하고 있고, 대한민국 공개특허 10-2009-0045860은 물, 알카놀아민, 실란계 화합물, 수용성유기용제를 포함하는 컬러 레지스트용 박리제를 제공하고 있으나, 상기의 종래 발명들은 Cu 및 TiW의 방식력이 없고, 다가알콜에 첨가에 의한 점도상승의 문제가 있을 뿐만 아니라, 린스 공정시 Al을 부식시키는 문제점이 있다.
KR 2009-0045859 A KR 2009-0045860 A
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 플랫 패널 디스플레이 기판의 제조 공정 중 TFT(Thin film transistor) 제조 시 패턴 형성에 있어서 건식/습식 식각에 의한 포토레지스트의 잔사 제거 능력이 우수하고, 탈이온수 및 극성용매에 용해력이 뛰어난 실란올 화합물의 사용으로 알루미늄, 구리, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄 및 이를 포함하는 금속배선에 부식을 발생시키지 않는 TFT 제조용 포토레지스트 박리액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 (a) 실란올 화합물; (b) 알칸올 아민; (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매; 및 (d) 부식 방지제를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물을 제공한다.
본 발명은 상기 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물을 이용한 TFT의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물은 TFT(Thin film transistor) 제조 시 패턴 형성에 있어서 건식/습식 식각에 의한 포토레지스트의 잔사 제거 능력이 우수하고, 탈이온수 및 극성용매에 용해력이 뛰어난 실란올 화합물의 사용으로 알루미늄, 구리, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄 및 이를 포함하는 금속배선에 부식을 발생시키지 않는 TFT 제조용 포토레지스트 박리액 조성물을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1의 포토레지스트 박리액 조성물에 침적시킨 Ti-W/Al 기판의 사진이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1의 포토레지스트 박리액 조성물에 침적시킨 Ti-W/Al 기판의 사진이다.
이하 본 발명에 따른 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물을 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물은 (a) 실란올 화합물; (b) 알칸올 아민; (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매; 및 (d) 부식 방지제를 포함한다.
(a) 실란올 화합물
본 발명에 사용되는 (a) 실란올 화합물은 하기 화학식 1로 나타내어 지며 여기서 R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 적어도 하나 이상의 히드록시기를 가지며, 두 개 이하의 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기를 포함할 수 있다. 또한 R4는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이며 R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이다.
[화학식 1]
Figure 112012041823803-pat00001
상기 화학식 1로 나타내어지는 (a) 실란올 화합물의 종류로 바람직하게는 (3-아미노프로필)(메틸)실란디올, (3-아미노프로필)실란트리올 등을 들을 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다
(a) 실란올 화합물은 포토레지스트 박리 중 발생할 수 있는 금속의 부식을 방지하는 능력이 우수하며 특히 알루미늄, 몰리브덴, 티타늄 및 텅스텐 및 이를 포함하는 금속막질에 대한 부식 방지력이 뛰어나다.
상기 화학식 1로 표현되는 (a) 실란올 화합물은 조성물 총 중량에 대해 0.01중량% 내지 5중량%로 포함하는 것이 바람직하고, 0.05중량% 내지 3중량%가 더욱 바람직하다. 본 발명에 사용되는 (a) 실란올 화합물의 함량이 0.01중량% 미만이면 박리 혹은 탈이온수에 의한 린스 공정에서 알루미늄, 몰리브덴, 텅스텐, 티타늄 및 이를 포함하는 금속배선에 부식이 발생 할 수 있으며 5중량%를 초과할 경우 부식 방지제 함량 증가에 따른 부식 방지 효과의 향상을 얻을 수 없으므로 경제적으로 옳지 않으며 조성물의 점도를 상승시켜 편리성을 저하시킬 수 있다.
(b) 알칸올 아민류
본 발명에 사용되는 (b) 알칸올 아민류는 적어도 하나 이상의 수산화기를 갖는 아민류로서 콜린, 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, (메톡시메틸)디에탄올아민, (히드록시에틸옥시메틸)디에틸아민, 메틸(메톡시메틸)아미노에탄, 메틸(메톡시메틸)아미노에탄올, 메틸(부톡시메틸)아미노에탄올, 2-(2-아미노에톡시)에탄올 등의 알콕시아민; 1-(2-히드록시에틸)피페라진, 1-(2-히드록시에틸)메틸피페라진, N-(2-히드록시에틸)모폴린, N-(3-히드록시프로필)모폴린 등을 들을 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다
상기 (b) 알칸올 아민류는 건식 또는 습식 식각, 애싱(ashing) 또는 이온주입 공정(ion implant processing) 등의 여러 공정 조건하에서 변질되거나 가교된 포토레지스트(resist)의 고분자 매트릭스에 강력하게 침투하여 분자 내 또는 분자간에 존재하는 결합을 깨뜨리는 역할을 하여 기판에 잔류하는 레지스트 내의 구조적으로 취약한 부분에 빈 공간을 형성시켜 포토레지스트를 무정형의 고분자 겔(gel)덩어리 상태로 변형시킴으로써 기판 상부에 부착된 포토레지스트가 쉽게 제거될 수 있게 한다.
상기 (b) 알칸올 아민류는 총 중량에 대해 1 내지 40 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. (b) 알칸올 아민류는 조성물 총 중량에 대해 보다 바람직하게는 1 내지 20중량%, 가장 바람직하게는 3 내지 15 중량% 포함된다. 상기와 같은 함량으로 포함되는 경우에 본 발명의 포토레지스트 박리액 조성물이 포토레지스트 박리효과의 미흡 문제나 알루미늄, 구리, 텅스텐, 몰리브덴, 티타늄 및 이를 포함하는 금속 배선에 대한 부식 속도의 급격한 증가의 문제 없이 바람직한 박리특성을 발휘한다.
(c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매
본 발명에 사용되는 (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매로는 양자성 극성용매와 비양자성 극성용매를 들 수 있으며, 이들은 각각 단독으로 또는 혼합하여 사용될 수 있다. 상기 양자성 극성용매의 구체적인 예로는, 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 테트라하이드로퍼푸릴 알코올 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
상기 비양자성 극성용매의 구체적인 예로는 Ｎ-메틸 피롤리돈(NMP), Ｎ-에틸 피롤리돈 등의 피롤리돈 화합물; １,3-디메틸-２-이미다졸리디논, 1,３-디프로필-２-이미다졸리디논 등의 이미다졸리디논 화합물; γ―부티로락톤 등의 락톤 화합물; 디메틸술폭사이드(DMSO), 술폴란 등의 설폭사이드 화합물; 트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트 등의 포스페이트 화합물; 디메틸카보네이트, 에틸렌카보네이토 등의 카보네이트 화합물, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-(2-히드록시에틸)아세트아미드, 3-메톡시-N,N-디메틸프로피온아미드, 3-(2-에틸헥실옥시)-N,N-디메틸프로피온아미드, 3-부톡시-N,N-디메틸프로피온아미드 등의 아미드화합물을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 상기 (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매는 상기 (b) 알칸올 아민류에 의해 겔화된 포토레지스트 고분자를 용해시키는 역할을 하며, 또한 포토레지스트 박리 이후 탈이온수의 린스 과정에서 물에 의한 박리액의 제거를 수월하게 하여 박리액 및 용해된 포토레지스트의 재흡착/재부착을 최소화 한다. 본 발명에 사용되는 수용성 극성용매로서 다가알콜을 사용하는 경우에는, 점도상승을 야기시켜 공정상에서 편의성이 저하될 뿐만 아니라, 상기 수용성 극성용매의 함량이 상대적으로 감소되어 포토레지스트의 용해량이 감소하여 처리매수 성능을 저하 시킨다.
상기 (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성 용매는 조성물 총 중량에 대해 50 내지 90 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기와 같은 함량 범위로 포함되는 경우에 식각 등에 의해 변질되거나 가교된 포토레지스트 고분자의 제거 성능의 발현에도 유리하며 동시에 처리매수 증가 효과에 유리하다. 상기 수용성 극성용매의 함량이 50 중량% 미만이면 포토레지스트 용해도가 저하되어 처리매수가 감소되며 탈이온수로 린스 공정 시에 완전한 이물제거 효과를 얻을 수 없다. 또한 수용성 극성용매의 함량이 90 중량 %를 초과하면 상대적으로 염기성 화합물 함량이 너무 감소되어 가교되거나 변질된 포토레지스트의 제거성을 떨어트리게 된다.
(d) 부식 방지제
본 발명에 사용되는 (d) 부식 방지제로는 벤조트리아졸, 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 아졸계화합물을 들을 수 있으며, 1종 단독 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 (d) 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 (d) 부식 방지제는 조성물 총 중량에 대해 0.01중량% 내지 5중량%로 포함하는 것이 바람직하고, 0.03중량% 내지 3중량%가 더욱 바람직하다. 본 발명에 사용되는 (d) 부식 방지제의 함량이 0.01중량% 미만이면 박리 혹은 탈이온수에 의한 린스 공정에서 구리 또는 이를 포함하는 금속배선에 부식이 발생 할 수 있으며 5중량%를 초과할 경우 부식 방지제 함량 증가에 따른 부식 방지 효과의 향상을 얻을 수 없으므로 경제적으로 옳지 않다.
(e) 탈이온수
본 발명의 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물은 (a) 화학식 1로 나타내는 실란올 화합물, (b) 알칸올 아민류, (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매 및 (d) 부식 방지제로 이루어진 조성물에 대하여 (d) 탈이온수를 추가로 포함할 수 있다. 상기 (d) 탈이온수는 상기 (b) 알칸올 아민류의 활성화를 향상시켜 포토레지스트 박리 속도를 증가시키며, 상기 (c)수용성 극성용매에 혼합되어 탈이온수에 의한 린스 공정 시 기판상에 잔존하는 유기 오염물 및 포토레지스트 박리액을 빠르고 완전하게 제거시킬 수 있다.
상기 (e) 탈이온수가 포함되는 경우에는 조성물 총 중량에 대해 5중량% 내지 40중량%를 포함하는 것이 바람직하다. 5중량% 미만이면 탈이온수를 포함하지 않는 조성물과 비교하여 건식/습식 식각 공정에 의해 가교되거나 변질된 포토레지스트의 제거력 향상 효과를 얻을 수 없고 40중량%를 초과하면 포토레지스트의 용해용량을 감소시켜 처리매수를 감소시키며, 박리액에 기판을 장시간 침적시키는 경우 금속 배선의 부식을 유발시킬 수 있다.
본 발명의 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물에 의하여 포토레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 TFT의 제조방법에 있어서, 포토레지스트를 박리하는 방법으로는 침지법이 일반적이지만 기타의 방법, 예를 들면 분무법에 의한 방법을 사용할 수도 있다. 본 발명에 의한 조성물로 처리한 후의 세정제로는 알코올과 같은 유기용제를 사용할 필요가 없고 물로 세정하는 것만으로도 충분하다.
본 발명의 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물은 반도체 또는 전자제품, 특히 플랫 패널 디스플레이 기판의 제조 공정 중 TFT(Thin film transistor) 제조 시 패턴 형성에 있어서 포토레지스트의 잔사 제거 공정에서 유용하게 사용될 수 있다.
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
실시예 1~9 및 비교예 1~8: TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물의 제조
하기 표 1에 기재된 성분을 해당 조성비로 혼합하여 실시예 1~9 및 비교예 1~8의 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물을 제조하였다.
구분 (a) 실란올
화합물		 (b) 알칸올
아민류		 (c) 수용성
극성용매		 (d) 부식
방지제		 (e) 탈이온수
[중량%] [중량%] [중량%] [중량%] [중량%]
실시예1 APSO 1 MEA 10 NMP 50 BTA 1
BDG 38
실시예2 APSO 1 AEE 10 NMP 40 BTA 1
BDG 48
실시예3 APSO 1 MDEA 10 NMF 50 BTA 1
BDG 38
실시예4 APSO 1 MEA 10 DMSO 50 BTA 1
BDG 38
실시예5 APSO 1 MEA 10 NMP 50 BTA 1
MDG 38
실시예6 APSO 1 MEA 10 NMP 40 BTA 1 20
BDG 28
실시예7 APSO 1 AEE 10 NMP 40 BTA 1 10
BDG 38
실시예8 APSO 0.5 AEE 10 NMP 40 BTA 1 10
BDG 38.5
실시예9 APSO 3 AEE 10 NMP 40 BTA 1 10
BDG 36
비교예1 - - MEA 10 NMP 50 BTA 1
BDG 39
비교예2 - - MEA 10 NMP 40 BTA 1 20
BDG 29
비교예3 APSO 1 MEA 10 NMP 50 - -
BDG 39
비교예4 - - MEA 10 NMP 50 - -
BDG 40
비교예5 APSO 1 - - NMP 60 BTA 1
BDG 38
비교예6 APSO 1 MEA 10 NMP 20 BTA 1 50
BDG 18
비교예7 APSO 1 AEE 10 NMP 40 glycerin 10 10
BDG 38
비교예8 AEAPTMS 1 MEA 10 NMP 40 - - 20
BDG 29
주)
APSO: (3-아미노프로필)실란트리올
MEA: 모노에탄올아민
AEE: 2-(2-아미노에틸아미노)-1-에탄올
MDEA: N-메틸디에탄올아민
NMP: N-메틸피롤리돈
BDG: 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르
MDG: 디에틸렌글리콜 모노메틸 에테르
NMF: N-메틸포름아미드
DMSO: 디메틸술폭사이드
BTA: 벤조트리아졸
AEAPTMS: r-(2-아미노에틸)아미노프로필 트리메톡시 실란
실험예 : TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물의 특성 평가
1) TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물의 박리력 평가
포토레지스트 박리용 조성물의 박리효과를 확인하기 위하여 통상적인 방법에 따라 유리 기판상에 포토레지스트(DWG-520:동우화인켐社)를 일정한 두께(2㎛)로 도포 후 170℃ 에서 10분 동안 경화를 실시하였다. 상기 실시예 및 비교예에서와 같은 포토레지스트 박리용 조성물을 제조하여 50℃로 온도를 일정하게 유지시킨 후 포토레지스트가 도포된 3cm X 3cm 크기의 유리 기판을 침적하여 박리력을 평가 하였으며 이후 기판상에 잔류하는 박리액의 제거를 위해서 순수로 1분간 세정을 실시하였으며, 세정 후 기판 상에 잔류하는 순수를 제거하기 위하여 질소를 이용하여 기판을 완전히 건조시켰다. 상기와 같은 방법으로 시간별 평가를 실시 하여 포토레지스트가 완벽히 제거되는 시간을 측정하였다.
상기 기판의 경화된 포토레지스트의 제서 성능은 육안으로 관찰하여 제거되는 시간을 하기 표 2에 나타냈다.
2) TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물의 금속 배선 방식력 평가
포토레지스트 박리액 조성물의 금속배선에 대한 부식 방지능력을 평가하기 위해서 통상적인 방법에 따라 유리 기판상에 박막 스퍼터링법을 사용하여 Mo/Al, Cu/Ti 및 Ti-W/Al층을 형성시킨 이후 포토레지스트를 이용하여 패턴을 형성시킨 이후, 습식 식각 및 건식 식각 방식에 의해 금속막을 에칭한 기판을 각각 준비하였다. Mo/Al, Cu/Ti 및 Ti-W/Al 배선이 노출된 기판을 사용하였으며 박리액 조성물을 50℃로 온도를 일정하게 유지시키고 상기 기판을 30분간 침적시킨 후, 세정 및 건조를 거쳐 주사 전자현미경(SEM, Hitach S-4700)을 이용하여 평가하였다. 그 결과를 하기의 표 2에 나타냈으며 매우 양호는 ◎, 양호는 ○, 보통은 △, 불량은 ×로 표시 하였다.
3) TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물의 처리매수 평가
포토레지스트 박리액의 성능을 표현하는 방법 중의 하나로 얼마나 많은 양의 포토레지스트가 도포된 기판을 박리할 수 있는지를 처리매수/처리용량 평가라 한다. 이를 위한 평가 방법으로 일정 매수의 포토레지스트가 도포된 기판이 처리 되었을 경우에 용해 되어있는 포토레지스트 함량을 산출 하여 임의로 포토레지스트 박리액 조성물에 용해 시킨 후 기판에 잔사 및 이물의 제거성을 확인한다. 포토레지스트 농도가 높은 영역일수록 잔사 및 이물의 관찰이 안될 경우 박리액의 처리매수가 높다 할 수 있다.
포토레지스트 박리액 조성물의 기판 처리매수를 평가하기 위해 고형화된 포토레지스트(130℃에서 1일간 열처리를 통해 용매를 모두 제거시켜 고형화 시킨 포토레지스트) 1~5 중량%를 순차적으로 용해시킨 박리액 조성물에 포토레지스트 패턴을 형성시킨 이후, 습식 식각 및 건식 식각 방식에 의해 금속막을 에칭한 Mo/Al, Cu/Ti 및 Ti-W/Al 배선 기판을 50℃에서 박리액 조성물에 10분간 침적시킨 후 세정 건조를 거쳐 주사 전자현미경(SEM, Hitach S-4700)을 이용하여 잔사 및 이물 제거 정도를 확인하였다. 그 결과를 하기의 표 2에 나타냈으며 매우 양호는 ◎, 양호는 ○, 보통은 △, 불량은 ×로 표시 하였다.
구분 박리
시간
(sec)		 방식력 처리매수 성능
(고형화 포토레지스트 농도)
Al Cu Ti-W 1% 2% 3% 4% 5%
실시예1 60 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ △
실시예2 60 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ △
실시예3 70 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ △ △
실시예4 60 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
실시예5 60 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
실시예6 50 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
실시예7 50 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
실시예8 50 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
실시예9 50 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ○ ○
비교예1 60 × ◎ × ◎ ◎ ◎ ○ △
비교예2 50 × ◎ × ◎ ◎ ◎ ○ ○
비교예3 60 ◎ × ◎ ◎ ◎ ◎ ○ △
비교예4 60 × × × ◎ ◎ ◎ ○ △
비교예5 제거안됨 ◎ ◎ ◎ × × × × ×
비교예6 600 △ ○ ◎ ○ △ × × ×
비교예7 80 ◎ × × ◎ △ △ × ×
비교예8 80 △ × × ◎ ◎ ◎ ○ ○
4) TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물의 이용 편의성 평가
포토레지스트 박리액 조성물을 적용하는데 있어서 통상적으로 스프레이 방식이 적용되므로 운용상 편의성을 위해서는 점성이 낮은 포토레지스트 박리액 조성물이 합당하다. 이에 대한 평가를 위해 회전식 점도계(제품명: TV-30)를 이용하여 25℃ 온도 하에서 실시예 7 및 비교예 7의 점도를 측정하였다. 그 결과는 실시예 7의 경우 5.12 mPas의 값을 얻었으며, 비교예 7의 경우 15.53 mPas의 값을 확인 하였다.
상기 표 2의 시험 결과로부터, 본 발명의 포토레지스트 박리액 조성물인 실시예 1~9의 조성물은 비교예 1~8의 조성물과 비교하여, 박리력이 우수하고, Al, Cu 및 Ti-W의 방식력이 더 우수할 뿐만 아니라, 처리매수/처리용량 평가도 더 뛰어나다는 것을 확인할 수 있었다.
또한, 도 1 및 도 2의 비교를 통하여 실시예 1의 잔사 및 이물 제거 정도가 비교예 1에 비하여 우수하다는 것을 알 수 있었다.

Claims (13)

  1. (a) 실란올 화합물;
    (b) 알칸올 아민;
    (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매; 및
    (d) 부식 방지제를 포함하고,
    상기 (a) 실란올 화합물은 하기 화학식 1로 나타내는 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112018010138422-pat00005

    (상기 화학식 1 중, R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 적어도 하나 이상의 히드록시기를 가지며, 두 개 이하의 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기를 포함할 수 있다. 또, R4는 탄소수 1 내지 5의 알킬렌기이며 R5 및 R6는 각각 독립적으로 수소원자 또는 탄소수 1 내지 5의 알킬기이다.)
  2. 제1항에 있어서,
    (e) 탈이온수를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    (a) 실란올 화합물 0.01~5 중량%;
    (b) 알칸올 아민 1~40 중량%;
    (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매 50~90 중량%; 및
    (d) 부식 방지제 0.01~5 중량%를 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 (e) 탈이온수는 5~40 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 (a) 실란올 화합물은 (3-아미노프로필)(메틸)실란디올 및 (3-아미노프로필)실란트리올 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  7. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (b) 알칸올 아민은 콜린, 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, (메톡시메틸)디에탄올아민, (히드록시에틸옥시메틸)디에틸아민, 메틸(메톡시메틸)아미노에탄, 메틸(메톡시메틸)아미노에탄올, 메틸(부톡시메틸)아미노에탄올, 2-(2-아미노에톡시)에탄올, 1-(2-히드록시에틸)피페라진, 1-(2-히드록시에틸)메틸피페라진, N-(2-히드록시에틸)모폴린 및 N-(3-히드록시프로필)모폴린으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  8. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (c) 다가알콜을 배제한 수용성 극성용매는 양자성 극성용매 및 비양자성 극성용매 중 어느 하나 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 양자성 극성용매는 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 테트라하이드로퍼푸릴 알코올로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 비양자성 극성용매는 N-메틸 피롤리돈(NMP), N-에틸 피롤리돈, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논, 1,3-디프로필-２-이미다졸리디논, γ―부티로락톤, 디메틸술폭사이드(DMSO), 술폴란, 트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트, 디메틸카보네이트, 에틸렌카보네이토, 포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N-(2-히드록시에틸)아세트아미드, 3-메톡시-N,N-디메틸프로피온아미드, 3-(2-에틸헥실옥시)-N,N-디메틸프로피온아미드 및 3-부톡시-N,N-디메틸프로피온아미드로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  11. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (d) 부식 방지제는 벤조트리아졸, 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]로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 2종 이상의 혼합물인 것을 특징으로 하는 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물.
  12. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항의 TFT 제조용 포토레지스트 박리제 조성물에 의하여 포토레지스트를 박리하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 TFT의 제조방법.
  13. 제12항의 제조방법에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 TFT.
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