KR20160029646A - 레지스트 박리액 조성물 - Google Patents

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KR20160029646A
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 레지스트 박리액 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 박리 공정에서 금속 배선의 부식을 최소화하고, 레지스트 제거능이 뛰어난 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트 박리 방법에 관한 것이다.

Description

레지스트 박리액 조성물{RESIST STRIPPER COMPOSITION}
본 발명은 레지스트 박리액 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 레지스트 박리 공정에서 금속 배선의 부식을 최소화하고, 뛰어난 박리 능력을 갖는 레지스트 박리액 조성물에 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 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.
일반적으로 레지스트를 제거하기 위하여 모노에탄올아민, 모노이소프로판올아민 등의 수용성 유기 아민, 감마 부틸락톤 및 DMSO 등의 유기 용매 등이 사용되고 있다. 또한, 아민에 의해 발생되는 금속의 부식을 억제하기 위하여 일반적으로 카테콜, 레소시놀, 벤조트리아졸 등 다양한 형태의 부식방지제를 사용하고 있으며, 이를 포함하는 포토레지스트 박리액 조성물이 제안되고 있다.
그러나, 종래의 포토레지스트 박리액 조성물은 부식성능, 처리매수, 공정 또는 장기 보관에 있어서의 낮은 안정성 등의 문제가 알려져 있다. 예를 들어, 대한민국 공개특허 제10-2006-0117666호는 본 발명의 화학식 1과 동일한 화합물과 유기 아민 화합물 등을 유효성분으로 함유하는 포토레지스트 박리액 조성물을 개시하고 있으나, 금속 배선의 부식 방지를 위해 2종 이상의 부식 방지제를 필수로 요구한다. 때문에, 박리공정 후 배선에 잔류할 가능성이 높을 뿐만 아니라, 장기 보관 시 박리액의 변색 발생 및 레지스트 박리액 조성물의 박리 시간이 길어지는 등 박리액의 성능을 감소시키는 문제점이 있다.
이에, 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고, 우수한 방식 효과뿐만 아니라, 신속하고 우수한 박리 특성을 갖는 레지스트 박리액 조성물의 개발이 필요하다.
대한민국 공개특허 제10-2006-0117666호
본 발명은, 상기 종래기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 박리 공정에서 알루미늄 및/또는 구리를 포함하는 금속 배선의 부식 방지력이 뛰어날 뿐만 아니라, 우수한 레지스트 제거능을 갖는 레지스트 박리액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
하기 화학식 1로 표시되는 화합물(A);
알칼리계 화합물(B);
1차 알코올류(C); 및
비양자성 극성용매(D)를 포함하는 레지스트 박리액 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00001
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8은 서로 같거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~C4의 알킬기이다.
본 발명에 따른 레지스트 박리액 조성물은 뛰어난 레지스트 제거 효과가 있어 레지스트 잔여물을 효과적으로 제거할 수 있으며, 박리 공정에서 알루미늄 및/또는 구리 등의 금속 배선에 손상을 주지 않으며, 부식을 최소화하는 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 실시예 1에서 제조한 레지스트 박리액 조성물의 Cu/Ti 방식력 평가를 나타낸 SEM 사진이다.
도 2는 비교예 1에서 제조한 레지스트 박리액 조성물의 Cu/Ti 방식력 평가를 나타낸 SEM 사진이다.
도 3은 비교예 3에서 제조한 레지스트 박리액 조성물의 Cu/Ti 방식력 평가를 나타낸 SEM 사진이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명은,
하기 화학식 1로 표시되는 화합물(A);
알칼리계 화합물(B);
1차 알코올류(C); 및
비양자성 극성용매(D)를 포함하는 레지스트 박리액 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure pat00002
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8은 서로 같거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~C4의 알킬기이다.
이하, 각 성분에 대하여 구체적으로 설명한다.
(A) 화학식 1로 표시되는 화합물
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 화합물(A)을 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00003
상기 화학식 1에서,
R1 내지 R8은 서로 같거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~C4의 알킬기이다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물(A)은 레지스트 박리액 조성물에 포함되어, 금속 배선의 방식력을 향상시키는 역할을 한다.
본 발명에의 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 일례로, 4-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸, 5-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸, 5,6-디메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸 및 4,6-디메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸 등으로 이루어진 군 가운데 선택되는 1종 이상을 단독으로 또는 혼합하여 사용할 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물(A)은 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여, 0.0001 내지 0.1중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 0.001 내지 0.1 중량%로 포함되는 것이 더 바람직하며, 0.003 내지 0.05 중량%로 포함되는 것이 가장 바람직하다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 함량이 0.0001 중량% 미만인 경우에는, 금속 배선이 장시간 박리액과 접촉할 때 금속 배선에서 부분적인 부식 현상이 일어날 수 있다. 또한, 0.1 중량%를 초과하는 경우 금속 배선에 잔류하여 2차 오염을 발생 시킬 수 있으며, 조성물 가격이 상승하여 가격 대비 성능 면에서 비효율적이다.
(B) 알칼리계 화합물
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 알칼리계 화합물(B)을 포함한다.
상기 알칼리계 화합물(B)은 레지스트 박리액 조성물에 포함되어 레지스트 박리력을 향상시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 알칼리계 화합물은 건식 또는 습식 식각, 애싱(ashing) 또는 이온 주입 공정(ion implant processing) 등의 여러 공정 조건하에서 변질되거나 가교된 레지스트의 고분자 매트릭스에 강력하게 침투하여 분자 내(intra molecular) 또는 분자간(inter molecular)에 존재하는 결합을 깨뜨리는 역할을 한다. 또한, 기판에 잔류하는 레지스트 내의 구조적으로 취약한 부분에 빈 공간을 형성시켜 레지스트를 무정형의 고분자 겔(gel) 덩어리 상태로 변형시킴으로써 기판 상부에 부착된 레지스트가 쉽게 제거될 수 있도록 한다.
상기 알칼리계 화합물은 TMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide), TEAH(Tetraethyl ammonium hydroxide), 암모니아 및 아민류 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
이중에서도 상기 아민류의 일례로는,
메틸아민, 에틸아민, 모노이소프로필아민, n-부틸아민, sec-부틸아민, 이소부틸아민, t-부틸아민 및 펜틸아민 등의 1차 아민;
디메틸아민, 디에틸아민, 디프로필아민, 디이소프로필아민, 디부틸아민, 디이소부틸아민, 메틸에틸아민, 메틸프로필아민, 메틸이소프로필아민, 메틸부틸아민 및 메틸이소부틸아민 등의 2차 아민;
디에틸 히드록시아민, 트리메틸아민, 트리에틸아민, 트리프로필아민, 트리부틸아민, 트리펜틸아민, 디메틸에틸아민, 메틸디에틸아민 및 메틸디프로필아민 등의 3차 아민;
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, 2-[(히드록시메틸)아미노]에탄올 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 및 2-(2-아미노에톡시)에탄올 등의 알콕시아민;
1-(2-히드록시에틸)피페라진, 1-(2-아미노에틸)피페라진, 1-(2-히드록시에틸)메틸피페라진, N-(3-아미노프로필)모폴린, 2-메틸피페라진, 1-메틸피페라진, 1-아미노-4-메틸피페라진, 1-벤질 피페라진, 1-페닐 피페라진, N-메틸모폴린, 4-에틸모폴린, N-포름일모폴린, N-(2-히드록시에틸)모폴린 및 N-(3-히드록시프로필)모폴린 등의 환을 형성한 고리형 아민 등을 들 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니다.
상기 알칼리계 화합물은 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여, 0.01 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 0.5 내지 8 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 알칼리계 화합물 함량이 0.01 중량% 미만인 경우에는 레지스트 박리액의 박리력 저하로 인해 기판에 레지스트 이물이 잔류하는 문제를 일으킬 수 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 금속 배선에 대한 급격한 부식 속도 향상을 야기한다는 문제점이 있을 수 있다.
(C) 1차 알코올류
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 1차 알코올류(C)를 포함한다.
상기 1차 알코올류(C)는 레지스트 박리액 조성물에 포함되어 고형화된 레지스트 고분자를 용해시키는 역할을 하며, 레지스트 박리 이후 탈이온수(DIW)의 린스 공정에서 물에 의한 박리액의 제거를 용이하게 하여, 박리액 내에 용해된 레지스트의 재석출을 최소화하도록 하는 역할을 수행한다.
상기 1차 알코올류는, 에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글라이콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글라이콜 모노이소프로필 에테르, 에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노에틸 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노이소프로필 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 폴리에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글라이콜, 트리에틸렌글라이콜 및 아이소프로필글라이콜 등을 포함하는 알킬렌글리콜계 1차 알코올 중 1종 이상; 및
테트라하이드로퍼퓨릴알코올, 하이드록시메틸싸이클로펜텐, 4-하이드록시메틸-1,3-디옥솔란, 2-메틸-4-하이드록시메틸-1,3-디옥솔란, 2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-메탄올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 및 2-메톡시에탄올 등을 포함하는 알킬렌글리콜계 1차 알코올류를 제외한 1차 알코올 중 1종 이상을 포함하는 혼합물인 것을 특징으로 한다.
상기 1차 알코올류(C)는 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여, 20 내지 85 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 30 내지 80 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기와 같은 범위로 포함되는 경우 DIW 린스(rinse) 공정에서 물에 의한 박리액 제거가 용이하다.
상기 1차 알코올류는, 알킬렌글리콜계 1차 알코올 및 상기 알킬렌글리콜계 1차 알코올류를 제외한 1차 알코올의 혼합물인 것을 특징으로 하며, 알킬렌글리콜계 1차 알코올 및 상기 알킬렌글리콜계 1차 알코올류를 제외한 1차 알코올의 혼합비는 1: 0.1 내지 0.1: 1의 중량비인 것이 바람직하다. 혼합비가 상기 범위일 경우 고형화된 레지스트 고분자의 용해가 용이할 뿐만 아니라 박리 후 세정 공정에서 레지스트 고분자의 재흡착을 방지하여 2차 오염을 감소시키는 장점이 있다.
(D) 비양자성 극성용매
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 비양자성 극성용매(D)를 포함한다.
상기 비양자성 극성용매(D)는 레지스트 박리액 조성물에 포함되어 식각 등에 의해 변질되거나 가교된 고분자의 제거 성능의 발현을 유리하게 하며, 이와 동시에 레지스트 박리액의 처리 매수 증가 효과에 유리하게 작용한다.
상기 비양자성 극성용매는 상기 알칼리계 화합물에 의해 겔화된 레지스트 고분자를 용해시키는 역할을 하며, 포토레지스트의 분산을 원활하게 하여 용해(solvation)시키는 역할을 한다. 다시 말해, 포토레지스트의 용해에 매우 효과적인 유기 용매로서 고형화된 포토레지스트에 알칼리계 화합물의 침투를 빠르게 하여 박리 성능을 향상시키는 성분이다. 또한 레지스트 박리 이후 탈이온수의 린스 과정에서 물에 의한 박리액의 제거를 수월하게 하여 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착/재부착을 최소화한다.
상기 비양자성 극성용매는 적당한 박리력을 위해 비점이 너무 높거나 낮지 않은 것이 바람직하고, 혼합 사용할 수 있다.
상기 비양자성 극성용매의 바람직한 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;
디메틸설폭사이드(DMSO), 술폴란 등의 설폭사이드 화합물;
트리에틸포스페이트, 트리부틸포스페이트 등의 포스페이트 화합물;
디메틸카보네이트, 에틸렌카보네이토 등의 카보네이트 화합물;
포름아미드, N-메틸포름아미드, N-에틸포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, 아세트아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N-(2-히드록시에틸)아세트아미드, 3-메톡시-N,N-디메틸프로피온아미드, 3-(2-에틸헥실옥시)-N,N-디메틸프로피온아미드, 3-부톡시-N,N-디메틸프로피온아미드 등의 아미드 화합물;
등을 들 수 있으며, 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 비양자성 극성용매(D)는 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여, 5 내지 75 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 10 내지 60 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기와 같은 범위로 포함되는 경우, 식각 등에 의해 변질되거나 가교된 레지스트 고분자의 제거 성능의 발현에도 유리하다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은, 부식 방지제(E) 및 탈이온수(F)로 이루어진 군 가운데 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다.
상기 부식 방지제(E)는 레지스트 박리액 조성물에 추가로 포함되어, 알루미늄 및/또는 구리를 포함하는 금속 배선의 부식 방지 능력을 향상시킨다. 특히 물 및 극성용매에 대한 용해성이 뛰어나 기판 표면에 잔류하지 않는다.
상기 부식 방지제의 일례로는 포름산, 아세트산, 프로피온산과 같은 모노카르복실산, 수산, 말론산, 숙신산, 글루탄산, 아디프산, 피멜산, 말레산, 푸르마산, 글루타코닉산과 같은 디카르복실산, 트리멜리트산, 트리카르발릴산과 같은 트리카르복실산, 그리고 히드록시초산, 젖산, 살리실산, 말산, 주석산, 구연산, 글루콘산 및 옥시카르복실산 등의 유기산 류;
숙시닉 아미드 에스터, 말릭 아미드 에스터, 말레릭 아미드 에스터, 푸마릭 아미드 에스터, 옥살릭 아미드 에스터, 말로닉 아미드 에스터, 글루타릭 아미드 에스터, 아세틱 아미드 에스터, 락틱 아미드 에스터, 시트릭 아미드 에스터, 타르타릭 아미드 에스터, 글루콜릭 아미드 에스터, 포믹 아미드 에스터 및 우릭 아미드 에스터 등의 유기산 아미드 에스터류;
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 및 2,2’-[[[아민-1수소-벤조트리아졸-1-일]메틸]이미노]비스에탄올 4-메틸-1-수소-벤조트리아졸 및 5-메틸-1-수소-벤조트리아졸 등과 같은 아졸계화합물;
2,6-디메틸페놀, 2,4,6-트리메틸페놀, 2,6-디에틸페놀, 2,6-디에틸-4-메틸페놀, 2,6-디프로필페놀, 2,6-트리프로-4-메틸페놀, 2,6-디-t-부틸페놀, 2,4,6-트리-t-부틸페놀 및 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀 등과 같은 대칭형 페놀계 화합물; 등이 있으나 이에 제한되지 않는다. 이들은 단독으로 또는 2종 이상을 혼합하여 사용할 수 있다.
상기 부식 방지제는 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여, 3 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하며, 0.001 내지 2 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기와 같은 범위로 포함되는 경우, 박리 혹은 DIW 린스 공정에서 알루미늄 또는 알루미늄 합금 및 구리 또는 구리 합금으로 이루어진 금속배선에 발생하는 부식을 방지할 수 있다.
상기 탈 이온수(F)는 레지스트 박리액 조성물에 추가로 포함되어, 상기 알칼리계 화합물(B)의 활성화를 촉진시켜 박리 속도를 증가시키며, 탈이온수(DIW, deionized water)에 의한 린스 공정 시 기판상에 잔존하는 유기 오염물 및 레지스트 박리액을 빠르고 완전하게 제거시킬 수 있다. 또한 상기 1차 알코올류와 비양자성 극성용매의 혼합을 용이하게 하여, 박리 공정 후 탈이온수에 의한 린스 공정에서 잔류하지 않고 빠른 시간내에 완전하게 제거될 수 있도록 한다.
상기 탈 이온수는 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여, 70 중량% 이하로 포함되는 것이 바람직하며, 1 내지 45 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 70 중량%를 초과하여 포함되면, 레지스트 용해 용량을 감소시켜 처리 매수를 감소시킬 수 있고, 기판이 장시간 침적되는 경우 금속 배선의 부식을 유발시킬 수 있다.
본 발명의 레지스트 박리액 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 발명의 플랫 패널 디스플레이용 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 레지스트를 제거하는 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 레지스트 박리액 조성물은 반도체 또는 전자제품, 특히 플랫 패널 디스플레이용 레지스트의 제거 공정에서 유용하게 사용될 수 있다.
즉, 본 발명은 본 발명의 레지스트 박리액 조성물을 이용하여 플랫 패널 디스플레이 기판을 세정하는 공정을 포함하는 플랫 패널 디스플레이 기판의 제조방법 및 상기 제조방법으로 제조된 플랫 패널 디스플레이 기판을 포함한다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 상기에서 언급한 화합물을 일정량으로 유리하게 혼합하여 제조될 수 있으며, 혼합 방법은 특별히 제한되지 않으며 여러 가지 공지 방법을 제한 없이 적용할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명의 범위가 하기 실시예 및 비교예에 의해 한정되지 않으며 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
실시예 1 ~16 및 비교예 1 ~ 5: 레지스트 박리액 조성물의 제조
하기 표 1에 기재된 성분과 함량을 혼합하여 레지스트 박리액 조성물을 제조하였다.
(단위: 중량%)
구분 (A) 화학식1의 화합물 (B) 알칼리계 화합물 (C) 1차 알코올류 (D) 비양자성 극성용매 (E) 부식
방지제		 (F) 탈이온수
실시예 1 MTBT 0.005 MDEA 10 EDG
THFA		 40
20		 NEF 29.995 - -
실시예 2 MTBT 0.01 AEE 5 EDG
THFA		 45
20		 DMPA 29.99 - -
실시예 3 MTBT 0.01 AEE 3 EDG
THFA		 45
20		 DMPA 31.99 - -
실시예 4 MTBT 0.05 AEE 10 EDG
THFA		 45
25		 NMP 19.95 - -
실시예 5 MTBT 0.01 MAE 5 EDG
THFA		 45
20		 NMP 29.99 - -
실시예 6 MTBT 0.01 HEP 5 EDG
THFA		 45
20		 NMP 29.99 - -
실시예 7 DMTBT 0.01 AEE 5 EDG
THFA		 45
20		 NMP 29.99 - -
실시예 8 MTBT 0.1 MDEA
TEAH		 9.5
0.5		 EDG
THFA		 45
20		 NMP 24.9 - -
실시예 9 MTBT 0.01 AEE 5 BDG
THFA		 45
20		 NMP 29.99 - -
실시예 10 MTBT 0.01 AEE 5 EDG
DMDO		 45
20		 NMP 29.99 - -
실시예 11 MTBT 0.01 AEE 5 EDG
DMDO		 45
20		 NMP 29.99 - -
실시예 12 MTBT 0.01 AEE 5 EDG
DMDO		 60
25		 NEF 9.99 - -
실시예 13 MTBT 0.01 AEE 10 EDG
THFA		 45
25		 NMP 19.89 E1 0.1
실시예 14 MTBT 0.1 AEE 5 EDG
DMDO		 30
15		 NMP 19.9 - - 30
실시예 15 MTBT 0.1 AEE 5 EDG
DMDO		 30
15		 NMP 19.8 E4 0.1 30
실시예 16 DMTBT 0.1 HMAE 3 EDG
THFA		 30
12		 DMPA 24.8 E3 0.1 30
비교예 1 - - AEE 5 EDG 65 DMPA 30 - -
비교예 2 - - MDEA 10 EDG
THFA		 40
20		 NEF 30 - -
비교예 3 - - AEE 10 EDG
THFA		 45
25		 NMP 19.9 E2 0.1
비교예 4 - - AEE 5 EDG
THFA		 45
30		 NMP 19.9 E3 0.1
비교예 5 - - AEE 5 EDG
THFA		 45
30		 NMP 19.9 E4 0.1
주)
(A) 화학식 1의 화합물
MTBT: 4-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸
DMTBT: 5,6-디메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸
(B) 알칼리계 화합물
MDEA: N-메틸 디에탄올아민
AEE: 2-(2-아미노에톡시)에탄올
MAE: ２-(메틸아미노)에탄올
HEP: 1-(2-히드록시에틸)피페라진
TEAH: 테트라에틸 암모늄 하이드록사이드 (20%수용액)
HMAE: 2-[(히드록시메틸)아미노]에탄올
(C) 1차 알코올류
EDG: 디에틸렌글리콜 모노에틸 에테르
BDG: 디에틸렌글리콜 모노부틸 에테르
THFA: 테트라하이드로퍼푸릴 알코올
DMDO: 2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-메탄올
(D) 비양자성 극성용매
NEF: N-에틸포름아미드
DMPA: N,N-디메틸프로피온아미드
NMP: Ｎ-메틸 피롤리돈
(E) 부식방지제
E1: 4-메틸-1수소-벤조트리아졸
E2: 벤조트리아졸
E3: 톨리트리아졸
E4: 메틸갈레이트
실험예 : 레지스트 박리액 조성물의 특성 평가
실험예 1. 레지스트 박리액 조성물의 박리력 평가
상기 실시예 1~16 및 비교예 1~5의 레지스트 박리액 조성물의 박리력을 평가하기 위해 하기의 실험을 진행하였다.
레지스트 박리용 조성물의 박리효과를 확인하기 위하여 통상적인 방법에 따라 유리 기판상에 박막 스퍼터링법을 사용하여 Mo/Al/Mo, Cu/Ti층을 형성한 후, 포토 레지스트 패턴을 형성시킨 이후, 습식 식각 및 건식 식각 방식에 의해 금속막을 에칭한 기판을 각각 준비하였다. 레지스트 박리용 조성물의 온도를 50?로 일정하게 유지시킨 후, 1분간 대상물을 침적하여 박리력을 평가하였다.
이후 기판상에 잔류하는 박리액의 제거를 위해서 순수로 1분간 세정을 실시하였으며, 세정 후 기판 상에 잔류하는 순수를 제거하기 위하여 질소를 이용하여 기판을 완전히 건조시켰다. 상기 기판의 변성, 또는 경화 레지스트 및 건식 식각 잔사의 제거 성능은 주사 전자현미경(SEM, Hitach S-4700)을 이용하여 확인하고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[박리력 평가 기준]
◎: 매우 양호
○: 양호
△: 일부 잔류물 존재, 보통
×: 잔류물 제거 불가, 불량
실험예 2. 레지스트 박리액 조성물의 금속 배선 방식력 평가
상기 실시예 1~16 및 비교예 1~5의 레지스트 박리액 조성물의 금속배선에 대한 부식 방지능력을 평가하기 위해 하기의 실험을 진행하였다.
상기 실시예 1~16 및 비교예 1~5의 레지스트 박리액 조성물의 온도를 50℃로 온도를 일정하게 유지시킨 뒤, Cu 배선이 노출된 기판을 10분간 침적시켰다. 이후, 세정 및 건조를 거쳐 주사 전자현미경(SEM, Hitach S-4700)을 이용하여 방식력을 확인하였고, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[방식력 평가 기준]
◎: 부식 없음, 매우 양호
○: 부식 거의 없음, 양호
△: 일부 부식, 표면 거칠기 변화, 보통
×: 부식 및 에칭 발생, 불량
구분 박리력 방식력
Mo 기판 Cu 기판 Al Cu
실시예 1 ○ ○ ◎ ◎
실시예 2 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 3 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 4 ◎ ◎ ○ ○
실시예 5 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 6 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 7 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 8 ◎ ◎ ○ ◎
실시예 9 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 10 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 11 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 12 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 13 ◎ ◎ ◎ ◎
실시예 14 ◎ ◎ ○ ◎
실시예 15 ◎ ○ ◎ ◎
실시예 16 ◎ ◎ ○ ○
비교예 1 ◎ ◎ ◎ X
비교예 2 ○ ○ ◎ X
비교예 3 ◎ ◎ ○ X
비교예 4 ◎ ◎ ◎ X
비교예 5 ◎ ◎ ◎ X
상기 표 2의 실험 결과에 나타난 바와 같이, 본 발명의 박리액 조성물인 실시예 1~16의 경우, Mo기판 및 Cu 기판 모두에서 양호한 정도로 박리되어, 매우 우수한 박리 효과를 가짐을 확인하였다. 또한, Cu 및 Al 금속배선에 대한 방식 효과 역시 매우 우수하였다.
반면 비교예 1~5의 조성물은, Mo기판 및 Cu 기판에서의 박리 효과는 본원 발명과 유사하였으나, 방식력 평가에서는 특히 Cu 배선에 대한 방식효과가 매우 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (11)

  1. 하기 화학식 1로 표시되는 화합물(A);
    알칼리계 화합물(B);
    1차 알코올류(C); 및
    비양자성 극성용매(D)를 포함하는 레지스트 박리액 조성물.

    [화학식 1]
    Figure pat00004

    상기 화학식 1에서,
    R1 내지 R8은 서로 같거나 다를 수 있으며, 각각 독립적으로 수소 또는 C1 ~C4의 알킬기이다.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 화합물(A)은 4-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸, 5-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸, 5,6-디메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸 및 4,6-디메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    조성물 총 중량에 대하여
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물(A) 0.0001 내지 0.1 중량%; 알칼리계 화합물(B) 0.01 내지 10 중량%; 1차 알코올류(C) 20 내지 85 중량%; 및 비양자성 극성용매(D) 5 내지 75 중량%를 포함하는 레지스트 박리액 조성물.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 1차 알코올류는 알킬렌글리콜계 1차 알코올 및 상기 알킬렌글리콜계 1차 알코올류를 제외한 1차 알코올의 혼합물이며,
    상기 알킬렌글리콜계 1차 알코올과 알킬렌글리콜계 1차 알코올류를 제외한 1차 알코올의 혼합비는 1: 0.1 내지 0.1: 1의 중량비인 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 알칼리계 화합물(B)은 TMAH(Tetramethyl ammonium hydroxide), TEAH(Tetraethyl ammonium hydroxide), 암모니아 및 아민류로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 1차 알코올류(C)는 에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 에틸렌글라이콜 모노에틸 에테르, 에틸렌글라이콜 모노이소프로필 에테르, 에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노에틸 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노이소프로필 에테르, 디에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노에틸 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노이소프로필 에테르, 트리에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 폴리에틸렌글라이콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌글라이콜 모노부틸 에테르, 디에틸렌글라이콜, 트리에틸렌글라이콜, 아이소프로필글라이콜, 테트라하이드로퍼퓨릴알코올, 하이드록시메틸싸이클로펜텐, 4-하이드록시메틸-1,3-디옥솔란, 2-메틸-4-하이드록시메틸-1,3-디옥솔란, 2,2-디메틸-1,3-디옥솔란-4-메탄올, 1,3-프로판디올, 1,3-부탄디올, 1,4-부탄디올 및 2-메톡시에탄올로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 비양자성 극성용매(D)는 피롤리돈 화합물, 이미다졸리디논 화합물, 락톤 화합물, 설폭사이드 화합물, 포스페이트 화합물, 카보네이트 화합물 및 아미드 화합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  8. 청구항 1에 있어서,
    부식 방지제 및 탈이온수로 이루어진 군 가운데 선택되는 1종 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 부식 방지제는 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여 3 중량% 이하로 포함되며;
    상기 탈이온수는 레지스트 박리액 조성물 총 중량에 대하여 70 중량% 이하로 포함되는 것을 특징으로 하는 레지스트 박리액 조성물.
  10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 기재된 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 플랫 패널 디스플레이 기판을 세정하는 공정을 포함하는 플랫 패널 디스플레이 기판의 제조방법.
  11. 청구항 10의 제조방법으로 제조된 플랫 패널 디스플레이 기판.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060117666A (ko) 2005-05-13 2006-11-17 주식회사 엘지화학 포토레지스트용 스트리퍼 조성물

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