KR20160104454A - 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법 - Google Patents

레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법 Download PDF

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KR20160104454A
KR20160104454A KR1020150027521A KR20150027521A KR20160104454A KR 20160104454 A KR20160104454 A KR 20160104454A KR 1020150027521 A KR1020150027521 A KR 1020150027521A KR 20150027521 A KR20150027521 A KR 20150027521A KR 20160104454 A KR20160104454 A KR 20160104454A
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 (A)히드록실아민계 화합물, (B)특정 구조의 아미드 화합물 및 (C)특정 구조의 3차 알칸올아민 화합물을 포함함으로써 레지스트 패턴 및 식각 잔사의 제거능력(박리력)이 우수하고 레지스트의 용해력이 뛰어나며 방식성이 우수하고, 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착, 재부착을 최소화할 수 있는 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법에 관한 것이다.

Description

레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법 {RESIST STRIPPER COMPOSITION AND METHOD OF STRIPPING RESIST USING THE SAME}
본 발명은 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법에 관한 것이다.
최근 평판표시장치의 사용이 증가하고 있고, 그 사용이 보편화됨에 따라 평판표시장치의 대형화에 대한 수요가 더욱 커지고 있다.
평판표시장치가 대형화됨에 따라 배선에서의 신호 속도 증가가 요구되어 배선재료로 알루미늄에 비해 비저항이 낮은 구리가 실용화되고 있고, 평판표시장치의 고해상도가 요구됨에 따라 단위면적당 화소 수를 증가시키기 위하여 배선 폭의 감소가 요구되고 있다.
또한, 평판표시장치의 제조 시에 패턴 형성을 위해 일반적으로 사용되는 포토리소그라피 공정은 기판 상에 포토레지스트를 도포하고 노광한 후 건식 또는 습식 식각을 수행하여 패턴을 형성하고 금속 배선 위에 잔존하는 포토레지스트를 박리제를 이용해 제거하는 일련의 공정을 말하는데, 상기와 같은 요구와 더불어 박리공정 시 사용되는 박리액에 요구되는 성능 또한 높아지고 있다.
구체적으로 레지스트의 용해 속도 향상, 기판 처리매수 증가와 같은 경제성뿐만 아니라 건식 식각 공정 이후 식각 잔사에 대한 제거력 증가가 요구된다. 또한, 구리를 비롯한 금속 배선에 대한 부식 억제력의 증가도 요구된다.
한국공개특허 제2012-0023068호는 극성 유기 용매, 1종 이상의 4차 암모늄 하이드록시드, 1개 이상의 1차 아미노기를 포함하는 1종 이상의 방향족 아민을 포함하는 액체 조성물, 그 제조 방법 등에 대해 개시하고 있으나 레지스트의 용해력 향상 효과를 기대할 수 없고, 알루미늄을 포함하는 금속 배선에 대한 부식성이 크며 레지스트에 대한 박리력이 저조한 문제가 있었다.
한국공개특허 제2012-0023068호
본 발명은 레지스트 패턴 및 식각 잔사의 제거능력(박리력)이 우수하고 레지스트의 용해력이 향상된 레지스트 박리액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 금속 배선에 대한 부식방지력이 향상된 레지스트 박리액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 레지스트 박리 이후 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착, 재부착을 최소화하는 레지스트 박리액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 잔류 레지스트를 박리하는 레지스트의 박리 방법 및 상기 레지스트 박리 방법을 포함하는 화상 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
1. (A)히드록실아민계 화합물, (B)하기 화학식 1의 아미드 화합물 및 (C)하기 화학식 2의 3차 알칸올아민 화합물을 포함하는, 레지스트 박리액 조성물:
[화학식 1]
Figure pat00001
(식 중, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기임)
[화학식 2]
Figure pat00002
(식 중, R4 내지 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 히드록시알킬기이고, 상기 R4 내지 R6 중 적어도 하나는 탄소수 1 내지 5의 히드록시알킬기임).
2. 위 1에 있어서, 상기 (A)히드록실아민계 화합물은 조성물 총 100중량에 대하여 0.01 내지 35 중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
3. 위 1에 있어서, 상기 (B)아미드 화합물은 포름아미드, N-메틸포름아미드, N-에틸포름아미드, N-프로필포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N,N-디메틸에틸아미드 및 N,N-디메틸부틸아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 레지스트 박리액 조성물.
4. 위 1에 있어서, 상기 (B)아미드 화합물은 조성물 총 100중량에 대하여 30 내지 99중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
5. 위 1에 있어서, 상기 (C)3차 알칸올아민 화합물은 N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민 및 3-디메틸아미노-1-프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 레지스트 박리액 조성물.
6. 위 1에 있어서, 상기 (C)3차 알칸올아민 화합물은 조성물 총 100중량에 대하여 0.01 내지 35 중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
7. 위 1에 있어서, 아졸계 화합물, 퀴논계 화합물, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 알킬 갈레이트계 화합물 및 유기산 아미드 에스터계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 (D)부식 방지제를 더 포함하는, 레지스트 박리액 조성물.
8. 위 7에 있어서, 상기 (D)부식 방지제는 4,6-디메틸-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, 4-메틸-1-수소-벤조트리아졸, 5-메틸-1-수소-벤조트리아졸, 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 및 6-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 레지스트 박리액 조성물.
9. 위 7에 있어서, 상기 (D)부식 방지제는 조성물 총 100중량에 대하여 0.001 내지 10중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
10. 위 1에 있어서, (E)극성 용매를 더 포함하는, 레지스트 박리액 조성물.
11. 위 10에 있어서, 상기 (E)극성 용매는 조성물 총 100중량에 대하여 0.1 내지 80 중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
12. 위 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 또는 구리를 포함하는 금속 배선이 형성된 기판의 레지스트 박리에 사용되는, 레지스트 박리액 조성물.
13. 금속막이 증착된 기판의 식각 공정 후 잔류하는 레지스트를 위 1 내지 11 중 어느 한 항의 박리액 조성물로 박리하는, 레지스트의 박리 방법.
14. 위 13의 레지스트 박리 방법을 포함하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 레지스트 패턴 및 식각 잔사의 제거능력(박리력)이 우수하고 레지스트의 용해력이 뛰어나다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 금속 배선에 대한 방식력이 우수하다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 레지스트 박리 이후 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착, 재부착을 최소화할 수 있다.
도 1은 실시예 1의 박리액 조성물에 레지스트가 패턴된 기판을 침적 시킨 후 탈이온수로 세정하였을 때 얼룩이 관찰되지 않는 모습에 관한 사진이다.
도 2는 비교예 2의 박리액 조성물에 레지스트가 패턴된 기판을 침적 시킨 후 탈이온수로 세정하였을 때 탈이온수와 접촉한 계면에 심한 얼룩이 발생한 모습에 관한 사진이다.
도 3은 비교예 3의 박리액 조성물에 레지스트가 패턴된 기판을 침적 시킨 후 탈이온수로 세정하였을 때 탈이온수에 의한 얼룩이 관찰되고, 박리액 자체가 잔류하는 모습에 관한 사진이다.
본 발명은 (A)히드록실아민계 화합물, (B)특정 구조의 아미드 화합물 및 (C)특정 구조의 3차 알칸올아민 화합물을 포함함으로써 레지스트 패턴 및 식각 잔사의 제거능력(박리력)이 우수하고 레지스트의 용해력이 뛰어나며 방식성이 우수하고, 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착, 재부착을 최소화할 수 있는 레지스트 박리액 조성물 및 이를 이용한 레지스트의 박리방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명 한다.
레지스트 박리액 조성물
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 (A)히드록실아민계 화합물을 포함한다.
상기 (A)히드록실아민계 화합물은 건식 또는 습식 식각, 애싱(ashing) 또는 이온주입 공정(ion implant processing) 등의 여러 공정 조건 하에서 변질되거나 가교된 레지스트(resist)의 고분자 매트릭스에 강력하게 침투하여 분자 내 또는 분자간에 존재하는 결합을 깨뜨리는 역할을 하며. 기판에 잔류하는 레지스트 내의 구조적으로 취약한 부분에 빈 공간을 형성시켜 레지스트를 무정형의 고분자 겔(gel)덩어리 상태로 변형시킴으로써 쉽게 제거될 수 있게 한다.
본 발명의 일 구현예로, 상기 (A)히드록실아민계 화합물은 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.
[화학식 3]
Figure pat00003
본 발명에 따른 (A)히드록실아민계 화합물의 함량은 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는 조성물 총 100중량에 대하여 0.01 내지 35중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있으며, 전술한 범위 내에서 레지스트에 대한 박리력 및 경제성 개선 정도가 현저하고 부식방지력, 용해력 및 린스력의 확보가 가능하다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 (B)하기 화학식 1의 아미드 화합물을 포함한다.
[화학식 1]
Figure pat00004
식 중, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기이다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 상기 (B)아미드 화합물을 포함함으로써 (A)히드록실아민계 화합물에 의해 겔화된 레지스트 고분자를 용해할 수 있다. 또한, 상기 (B)화학식 1의 아미드 화합물은 탄소수 1 내지 3의 알킬기를 포함하고 있어 알킬기의 사슬 길이가 비교적 짧은바 수용성을 가지므로 탈이온수에 의한 린스 과정에서 박리액의 제거를 수월하게 하여 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착 및 재부착을 최소화한다. 뿐만 아니라 과량의 레지스트에 대한 용해가 가능하여 처리매수를 향상시킬 수 있으므로 경제적이다.
본 발명의 일 구현예로, 상기 (B)화학식 1의 아미드 화합물은 포름아미드, N-메틸포름아미드, N-에틸포름아미드, N-프로필포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N,N-디메틸에틸아미드 및 N,N-디메틸부틸아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있고, 이 경우 레지스트 고분자의 용해력 및 처리매수 향상 효과가 현저하다.
본 발명에 따른 (B) 아미드 화합물의 함량은 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는 조성물 총 100중량에 대하여 30 내지 99중량부, 바람직하게는 35내지 99중량부로 포함될 수 있으며, 전술한 범위 내에서 박리력, 레지스트에 대한 용해력이 현저하여 처리 매수 향상 효과가 극대화될 수 있다.
본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 (C)하기 화학식 2의 3차 알칸올아민 화합물을 포함한다.
[화학식 2]
Figure pat00005
식 중, R4 내지 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 히드록시알킬기이고, 상기 R4 내지 R6 중 적어도 하나는 탄소수 1 내지 5의 히드록시알킬기, 바람직하게는 적어도 둘은 탄소수 1 내지 5의 히드록시알킬기이다.
상기 (C)알칸올아민 화합물은 린스공정 시 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착, 재부착을 방지하는 역할을 한다. 또한 알루미늄 또는 구리를 포함하는 금속 막질에 대한 산화 방지를 통하여 부식을 방지하는 역할을 한다.
본 발명의 일 구현예로, 상기 (C)3차 알칸올아민 화합물은 N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민 및 3-디메틸아미노-1-프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나일 수 있고, 이 경우 레지스트의 재흡착 방지 및 부식 방지 효과가 현저하다.
상기 (C)3차 알칸올아민 화합물의 함량은 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는 조성물 총 100중량에 대하여 0.01 내지 35 중량부, 바람직하게는 0.1 내지 5중량부로 포함될 수 있으며, 전술한 범위 내에서 레지스트의 재흡착 방지 및 부식 방지 효과가 극대화될 수 있다.
필요에 따라, 본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 (D)부식 방지제를 더 포함할 수 있다.
상기 (D)부식 방지제의 종류는 당 분야에 일반적으로 사용되는 것으로 본 발명의 목적에 벗어나지 않는 범위 내라면 특별한 제한은 없고, 구체적으로는 아졸계 화합물, 퀴논계 화합물, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 알킬 갈레이트계 화합물, 유기산 아미드 에스터계 화합물 등을 예로 들 수 있으며, 이 중 트리아졸계 화합물이 바람직하다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
아졸계 화합물의 예를 들면 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]비스에탄올, 4,6-디메틸-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, 4-메틸-1-수소-벤조트리아졸, 5-메틸-1-수소-벤조트리아졸, 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 및 6-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸 등이 있으며, 퀴논계 화합물의 예를 들면 1,2-벤조퀴논, 1,4-벤조퀴논, 1,4-나프토퀴논, 안트라퀴논 등이 있고, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 알킬 갈레이트계 화합물의 예를 들면 메틸갈레이트, 프로필갈레이트, 도데실갈레이트, 옥틸갈레이트 등이 있고, 유기산 아미드 에스터계 화합물의 예를 들면 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 등일 수 있다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될수 있다.
상기 (D)부식 방지제의 함량은 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는 조성물 총 100중량에 대하여 0.001 내지 10중량부, 바람직하게는 0.005 내지 5중량부로 포함될 수 있다. 상기 함량 범위에서 금속 배선의 부식을 효과적으로 방지하면서 경제적인 조성물 제조가 가능할 뿐만 아니라 조성물의 점도 조절이 용이하다.
또한, 필요에 따라 본 발명의 레지스트 박리액 조성물은 (E)극성 용매를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 상기 극성 용매를 포함함으로써 (B)아미드 화합물과 함께 겔화된 레지스트 고분자를 용해 시키고, 레지스트 박리 이후 린스 과정에서 탈이온수에 의한 박리액의 제거를 수월하게 하여 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착, 재부착 방지 효과를 현저하게 할 수 있다.
상기 극성 용매는 양자성 극성 용매와 비양자성 극성 용매로 구분할 수 있고, 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 양자성 극성 용매의 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, 폴리프로필렌글리콜, 폴리에틸렌글리콜 모노메틸 에테르, 폴리에틸렌글리콜 모노부틸 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 디프로필렌글리콜 모노메틸 에테르, 트리프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 등의 알킬렌글리콜 모노알킬 에테르, 프로필렌글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트, 4-하이드록시메틸-1,3-디옥솔란, 2,2-디메틸-4-히드록시메틸-1,3-디옥솔란, 테트라하이드로퍼푸릴 알코올 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
상기 비양자성 극성 용매의 예로는 Ｎ-메틸 피롤리돈(NMP), Ｎ-에틸 피롤리돈 등의 피롤리돈 화합물, 디메틸설폭사이드 등을 들 수 있으나, 반드시 이에 제한되는 것은 아니다. 이들은 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.
또한, 필요에 따라, 본 발명은 상기 극성 용매의 일 예로 탈이온수를 더 포함할 수도 있다.
탈이온수는 (B)아미드 화합물 및 극성 용매에 혼합되어 탈이온수에 의한 린스 공정 시 기판 상에 잔존하는 유기 오염물 및 레지스트 박리액을 빠르고 완전하게 제거하도록 할 수 있다.
상기 (E)극성 용매의 함량은 특별히 제한되지 않고, 구체적으로는 조성물 총 100중량에 대하여 0.1 내지 80중량부, 바람직하게는 0.5 내지 80중량부로 포함될 수 있다.
(E)극성 용매가 전술한 함량 범위 내로 포함되는 경우 레지스트의 용해량을 조절하여 처리 매수 감소 방지 및 탈이온수에 의한 린스력을 극대화 할 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 의하면, 전술한 레지스트 박리용 조성물들은 방식성이 우수하므로 금속 배선이 형성된 기판에 사용되며, 바람직하게는 알루미늄 또는 구리를 포함하는 금속 배선이 형성된 기판의 레지스트 박리에 적용될 수 있다. 본 명세서에 있어 알루미늄 및 구리 등은 순수 알루미늄 및 구리뿐만 아니라 이들의 합금도 포함하는 개념이다.
레지스트의 박리방법 및 화상 표시 장치의 제조 방법
본 발명은 상기 레지스트 박리액 조성물을 사용하여 도전성 금속막이 증착된 기판의 식각 공정 후 잔류하는 레지스트를 박리하는 레지스트의 박리 방법을 제공한다.
본 발명의 레지스트의 박리 방법의 박리 대상인 레지스트는 도전성 금속막이 증착된 기판의 식각 공정 후에 잔류하는 레지스트로서, 노광 또는 비노광 부위의 레지스트막을 현상하여 레지스트 패턴을 형성하고 금속막을 원하는 패턴에 따라 식각 한 후에 비식각 부위 상에 존재하는 레지스트를 말한다.
상기 레지스트 박리액 조성물은 방식성이 현저히 우수하므로 상기 금속막이 알루미늄 및 구리 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 금속으로 제조된 것인 경우에 특히 바람직하다.
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 레지스트 막을 본 발명의 박리액 조성물로 박리하는 방법을 포함한다.
상기 박리 방법에는 침적법, 분무법 또는 침적 및 분무법을 이용할 수 있다. 박리 조건으로서 온도는 15 내지 100℃, 바람직하게는 30 내지 70℃이고, 수행 시간은 30초 내지 40분, 바람직하게는 1분 내지 20분이지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
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 상기 레지스트의 박리 단계를 포함하는 화상 표시 장치의 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 전술한 레지스트의 박리 단계를 제외하고는 통상적인 화상 표시 장치의 제조 단계가 적용될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 및 비교예
하기 표 1에 기재된 조성 및 함량을 갖는 레지스트 박리액 조성물을 제조하였다.
구분 (A)히드록실
아민계		 (B)아미드 화합물 (C)3차 알칸올아민 (D)부식 방지제 (E)극성 용매
종류 중량부 종류 중량부 종류 중량부 종류 중량부 종류 중량부








실
시
예		 1 a-1 0.5 b-1 98 c-1 1 - - e-4 0.5
2 a-1 0.5 b-2 97.95 c-1 1 d-1 0.05 e-4 0.5
3 a-1 0.5 b-3 78 c-2 1 - - e-1
e-4		 20
0.5
4 a-1 0.5 b-4 58 c-1 1 - - e-2
e-4		 20
20.5
5 a-1 0.5 b-5 57.95 c-1 1 d-1 0.05 e-2
e-4		 20
20.5
6 a-1 0.5 b-1 b-2 30
28		 c-1 1 - - e-3
e-4		 20
20.5
7 a-1 0.5 b-3 b-4 20
37.95		 c-1 1 d-2 0.05 e-3
e-4		 20
20.5
8 a-1 0.5 b-1 58 c-1
c-2		 0.5
0.5		 - - e-3
e-4		 20
20.5
9 a-1 0.5 b-1 57.95 c-3
c-4		 0.5
0.5		 d-2 0.05 e-3
e-4		 20
20.5
10 a-1 10 b-5 78.95 c-1 1 d-1 0.05 e-4 10
11 a-1 41 b-5 16.95 c-1 1 d-1 0.05 e-4 41
12 a-1 0.2 b-5 99.5 c-1 0.1 - - e-4 0.2
13 a-1 0.5 b-5 88.95 c-1 10 d-1 0.05 e-4 0.5
14 a-1 0.5 b-5 57.95 c-1 41 d-1 0.05 e-4 0.5




비
교
예		 1 - - b-1 98 c-1 2 - - - -
2 a-1 0.5 - - c-1 1 - - e-2
e-4		 98
0.5
3 a-1 0.5 b-1 99 - - - - e-4 0.5
4 a-1 0.5 - - - - - - e-3
e-4		 99
0.5
5 a-1 0.5 b-6 57.95 c-1 1 d-1 0.05 e-2
e-4		 20
20.5
6 a-1 0.5 b-5 57.95 c-5 1 d-1 0.05 e-2
e-4		 20
20.5
7 a-1 0.5 b-5 57.95 c-6 1 d-1 0.05 e-2
e-4		 20
20.5
8 a-1 0.5 b-5 57.95 c-7 1 d-1 0.05 e-2
e-4		 20
20.5
a-1: 하이드록실아민
b-1: N-메틸포름아미드
b-2: N,N-디에틸포름아미드
b-3: N,N-디메틸아세트아미드
b-4: N,N-디메틸프로피온아미드
b-5: N,N-디메틸부틸아미드
b-6: N,N-디메틸옥틸아미드
c-1: N-메틸디에탄올아민
c-2: 트리에탄올아민
c-3: N,N-디메틸에탄올아민
c-4: N,N-디에틸에탄올아민
c-5: 트리메틸아민
c-6: 모노에탄올아민
c-7: 디에탄올아민
d-1: 4-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸
d-2: 5-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸
e-1: 2,2-디메틸-4-히드록시메틸-1,3-디옥솔란
e-2: 디에틸렌글리콜모노에틸에테르
e-3: 디메틸설폭사이드
e-4: 탈이온수
실험예 1: 박리력 평가
레지스트 박리액 조성물의 박리효과를 확인하기 위하여 유리 기판상에 스핀코터를 이용하여 레지스트를 도포하였다.
레지스트가 도포된 기판을 170℃에서 10분동안 하드베이킹을 실시하여 2cm * 2cm로 준비하였다. 박리액 조성물을 50℃로 온도를 일정하게 유지시킨 후 대상물을 침적하여 박리되는 시간을 육안관찰 하는 방법으로 박리력을 평가하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같다.
<평가기준>
◎: 레지스트 제거시간이 3분 미만
○: 레지스트 제거시간이 3분 이상 5분 미만
△: 레지스트 제거시간이 5분 이상 8분 미만
X: 레지스트 제거시간이 8분 이상
실험예 2: 부식방지력 평가
레지스트 박리액 조성물로 형성된 박리액의 온도를 50℃로 일정하게 유지시키고, Mo/Al/Mo 및 Cu/Ti 배선이 노출된 기판을 상기 박리액에 30분간 침적시켰다. 그 후, 세정 및 건조를 거쳐 주사 전자현미경(SEM, Hitach S-4700)을 이용하여 부식방지력을 평가하였으며, 그 결과는 하기 표 2와 같다.
<평가기준>
◎: 금속 배선 표면 및 계면에서 부식이 관찰되지 않는 경우
○: 금속 배선 표면 및 계면에서 미세하게 부식이 관찰되나 사용 가능한 정도인 경우
△: 금속 배선 표면 및 계면에 부식이 있어 사용하기 어려운 경우
X: 금속배선이 모두 부식되어 사라진 경우
실험예 3: 용해력 (처리매수) 평가
고형화된 포토레지스트 5중량%를 박리액 조성물에 투입하고 300rpm에서 30분동안 용해 시킨 후 남은 잔량의 포토레지스트를 거름종이에 거른 후 무게를 측정하여 용해도를 계산하였다. 포토레지스트 5중량%가 완전히 용해되어 잔량이 측정되지 않을 경우 100%이며 높은 값을 가질수록 많은 양의 포토레지스트를 녹일 수 있어 처리매수가 높다고 판단하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같다.
실험예 4: 린스력 평가
박리 공정을 진행 후 기판 위에 잔류하는 용해된 레지스트 박리액과 탈이온수의 접촉에 의한 얼룩 정도를 확인하여 린스력을 평가하기 위해 레지스트가 패턴된 기판을 준비하고 50℃ 박리액 조성물에 기판을 5분간 침적하였다. 후에, 이를 꺼내어 액절을 실시한 후 탈이온수를 접촉시켜 1분간 방치 시킨 후 탈이온수로 1분간 세정을 실시하였다. 세정 후 기판 상에 잔류하는 탈이온수를 제거하기 위해 질소를 이용하여 기판을 완전히 건조시킨 후 할로겐램프를 이용하여 얼룩 정도를 확인하였다. 그 결과는 하기 표 2와 같으며 실시예 1, 비교예 2 및 비교예 3의 린스력 평가 결과에 관한 사진을 각각 도 1 내지 3에 나타내었다.
<평가기준>
◎: 얼룩이 관찰되지 않는 경우
○: 탈이온수와 접촉한 계면에서 미세한 얼룩 관찰되나 사용 가능한 정도인 경우
△: 탈이온수와 접촉한 계면에 심한 얼룩이 발생한 경우
X: 탈이온수에 의한 얼룩이 관찰되고, 박리액 자체가 잔류하는 경우
구분 박리력 부식방지력 용해력
(%)		 린스력
Al Mo Cu Ti
실시예1 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ 95.3 ◎
실시예2 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 94.5 ◎
실시예3 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ 94.0 ◎
실시예4 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ 93.6 ◎
실시예5 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 94.9 ◎
실시예6 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ 94.6 ◎
실시예7 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 94.2 ◎
실시예8 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ 93.9 ◎
실시예9 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 93.7 ◎
실시예10 ◎ ○ ◎ ◎ ◎ 94.7 ◎
실시예11 ◎ ○ ◎ ○ ◎ 85.9 ○
실시예12 ○ ◎ ◎ ◎ ◎ 93.1 ○
실시예13 ◎ ○ ◎ ◎ ◎ 93.5 ◎
실시예14 ◎ ○ ◎ ○ ◎ 90.2 ○
비교예1 X ◎ ◎ ○ ◎ 94.1 ◎
비교예2 ◎ ◎ ◎ ○ ◎ 55.4 △
비교예3 ◎ ◎ ◎ △ ◎ 93.5 X
비교예4 ◎ ◎ ◎ △ ◎ 70.2 X
비교예5 ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 77.2 X
비교예6 ◎ ◎ ◎ △ ◎ 93.8 X
비교예7 ◎ X ◎ X ◎ 94.3 X
비교예8 ◎ X ◎ X ◎ 94.3 X
상기 표 2를 참조하면, 본 발명의 범위에 포함되는 실시예들이 비교예들에 비해 박리력 및 레지스트 용해력이 우수함을 확인할 수 있었다. 또한, 금속 배선에 대한 부식방지력이 개선되었으며, 레지스트 박리 이후 박리액 및 용해된 레지스트의 재흡착, 재부착을 최소화가 가능함을 알 수 있었다.

Claims (14)

  1. (A)히드록실아민계 화합물, (B)하기 화학식 1의 아미드 화합물 및 (C)하기 화학식 2의 3차 알칸올아민 화합물을 포함하는, 레지스트 박리액 조성물:
    [화학식 1]
    Figure pat00006

    (식 중, R1 내지 R3은 각각 독립적으로 수소 또는 탄소수 1 내지 3의 알킬기임)
    [화학식 2]
    Figure pat00007

    (식 중, R4 내지 R6은 각각 독립적으로 탄소수 1 내지 5의 알킬기 또는 탄소수 1 내지 5의 히드록시알킬기이고, 상기 R4 내지 R6 중 적어도 하나는 탄소수 1 내지 5의 히드록시알킬기임).
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 (A)히드록실아민계 화합물은 조성물 총 100중량에 대하여 0.01 내지 35 중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 (B)아미드 화합물은 포름아미드, N-메틸포름아미드, N-에틸포름아미드, N-프로필포름아미드, N,N-디메틸포름아미드, N,N-디에틸포름아미드, N-메틸아세트아미드, N,N-디메틸아세트아미드, 아세트아미드, N,N-디메틸프로피온아미드, N,N-디메틸에틸아미드 및 N,N-디메틸부틸아미드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 레지스트 박리액 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 (B)아미드 화합물은 조성물 총 100중량에 대하여 30 내지 99중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 (C)3차 알칸올아민 화합물은 N-메틸디에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 트리에탄올아민, N,N-디에틸에탄올아민 및 3-디메틸아미노-1-프로판올로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 레지스트 박리액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 (C)3차 알칸올아민 화합물은 조성물 총 100중량에 대하여 0.01 내지 35 중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서, 아졸계 화합물, 퀴논계 화합물, 탄소수 1 내지 20의 알킬기를 갖는 알킬 갈레이트계 화합물 및 유기산 아미드 에스터계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나의 (D)부식 방지제를 더 포함하는, 레지스트 박리액 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 (D)부식 방지제는 4,6-디메틸-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, 4-메틸-1-수소-벤조트리아졸, 5-메틸-1-수소-벤조트리아졸, 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 및 6-메틸-4,5,6,7-테트라히드로-1H-벤조[1,2,3]트리아졸로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나인, 레지스트 박리액 조성물.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 (D)부식 방지제는 조성물 총 100중량에 대하여 0.001 내지 10중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
  10. 청구항 1에 있어서, (E)극성 용매를 더 포함하는, 레지스트 박리액 조성물.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 (E)극성 용매는 조성물 총 100중량에 대하여 0.1 내지 80 중량부로 포함되는, 레지스트 박리액 조성물.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항에 있어서, 알루미늄 또는 구리를 포함하는 금속 배선이 형성된 기판의 레지스트 박리에 사용되는, 레지스트 박리액 조성물.
  13. 도전성 금속막이 증착된 기판의 식각 공정 후 잔류하는 레지스트를 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 박리액 조성물로 박리하는, 레지스트의 박리 방법.
  14. 청구항 13의 레지스트 박리 방법을 포함하는 화상 표시 장치의 제조 방법.
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