(57)【要約】 【課題】耐熱性及び接着性を向上させたフォトレジスト組成物、これを用いた金属パターンの形成方法、及び表示基板の製造方法が開示される。【解決手段】フォトレジスト組成物は、アルカリ可溶性樹脂約５重量％から約５０重量％、キノンジアジド系化合物約０．５重量％から約３０重量％、硬化剤約０．１重量％から約１５重量％及び有機溶剤を含む。これによって、鮮明なフォトレジストパターンを形成して、下部膜のパターニングの信頼性を向上させることにより、製造工程の信頼性を向上させることができる。【選択図】図１２
2010020291.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルカリ可溶性樹脂５重量％から５０重量％と、
キノンジアジド系化合物０．５重量％から３０重量％と、
硬化剤０．１重量％から１５重量％と、
有機溶剤とを含むフォトレジスト組成物。
【請求項２】
前記キノンジアジド系化合物は、
ナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化合物とフェノール化合物とを反応させて製造した化合物である請求項１記載のフォトレジスト組成物。
【請求項３】
前記ナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化合物は、１，２−ナフトキノンジアジド４−スルホン酸エステル、１，２−ナフトキノンジアジド５−スルホン酸エステル及び１，２−ナフトキノンジアジド６−スルホン酸エステルからなる群から選択された少なくとも１つを含む請求項２記載のフォトレジスト組成物。
【請求項４】
前記フェノール化合物は、
２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，３’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４’―テトラヒドロキシベンゾフェノン、トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン、及び４，４’−[１−[４−[１−［４−ヒドロキシフェニル］−１−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ジフェノールからなる群から選択された少なくとも１つを含む請求項２記載のフォトレジスト組成物。
【請求項５】
前記キノンジアジド系化合物は、５０ｍＪから１５０ｍＪの光によって酸を発生する化合物である請求項１から４のいずれか１つに記載のフォトレジスト組成物。
【請求項６】
前記硬化剤は、熱によって前記アルカリ可溶性樹脂と結合する剤である請求項１から５のいずれか１つに記載のフォトレジスト組成物。
【請求項７】
前記硬化剤は、
エポキシ系樹脂、ジフェニルエーテル系樹脂、スチレン樹脂及びメラミン系樹脂からなる群から選択された少なくとも１つを含む請求項１から６のいずれか１つに記載のフォトレジスト組成物。
【請求項８】
前記アルカリ可溶性樹脂は、
アクリル共重合体及びノボラック系樹脂からなる群から選択された１つである請求項１から７のいずれか１つに記載のフォトレジスト組成物。
【請求項９】
光酸発生剤０．０１重量％から１０重量％を更に含む請求項１から８のいずれか１つに記載のフォトレジスト組成物。
【請求項１０】
金属層が形成されたベース基板上にアルカリ可溶性樹脂５重量％から５０重量％、キノンジアジド系化合物０．５重量％から３０重量％、硬化剤０．１重量％から１５重量％及び有機溶剤を含むフォトレジスト組成物を塗布してフォトレジスト膜を形成する工程と、
前記フォトレジスト膜をパターニングしてフォトパターンを形成する工程と、
前記フォトパターンを熱処理してベーキングパターンを形成する工程と、
前記ベーキングパターンを用いて前記金属層をパターニングして金属パターンを形成する工程とを含む金属パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトレジスト組成物、これを用いた金属パターンの形成方法、及び表示基板の製造方法に関し、より詳細には表示装置用表示基板の製造に用いられるフォトレジスト組成物、これを用いた金属パターンの形成方法、及び表示基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、液晶表示パネルは、各画素領域を駆動するためのスイッチング素子が形成された表示基板と、前記表示基板と対向する対向基板と、前記表示基板及び前記対向基板の間に介在され形成された液晶層を含む。
【０００３】
前記表示基板は、フォトレジスト組成物を用いたフォトリソグラフィ工程を通じて形成される。最近では、２枚のマスクを用いた工程を、１枚のマスクのみ用いて互いに異なる２つの薄膜をパターニングする工程を採用している。具体的に、順に積層された第１薄膜及び第２薄膜上に領域別に厚みが異なるフォトパターンを形成し、前記フォトパターンをマスクとして用いて前記第１及び第２薄膜を同時にパターニングして、前記フォトパターンをエッチバックして残留パターンを形成し、さらにこの残留パターンをマスクとして用いて、前記第２薄膜を２次的にパターニングしている。これにより、高価のマスクの利用を減少させることにより、製造コストを低減することができる。
【０００４】
一方、前記フォトリソグラフィ工程に用いられるフォトレジストのうち、露光された部分が現像液によって除去されるポジティブ型は、露光部分が硬化され、残留するネガティブ型に対して、相対的に露光部と非露光部の溶解度差が大きく、現像液による現像度が良好である。また、ポジティブ型は耐熱性が低く、ベーキングによってフォトパターンの形状が崩れることがある。さらに、下部の金属膜との接着性が低く、前記フォトパターンをエッチング防止膜として用いる場合には、金属膜をエッチングする工程で、強酸性を有するエッチング液によってアンダーカットを発生させることがある。
【０００５】
反面、前記ネガティブ型は、前記ポジティブ型フォトレジストに対して相対的に耐熱性及び接着性に優れるが、剥離性及び現像液による現像度が低く、ベーキング温度変化に影響されやすく、フォトパターン形成工程のマージンに劣る。
【０００６】
前記ポジティブ型又は前記ネガティブ型フォトレジストの選択はフォトレジストの特性のうちいずれか１つの長所を犠牲しなければならないので、これを解決することができるフォトレジストの開発に対する要求がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためのもので、本発明の目的は、部分露光によるパターンマージン、高耐熱性、及び高エッチング性を有するフォトレジスト組成物を提供することにある。
本発明の他の目的は、前記フォトレジスト組成物を用いた金属パターンの形成方法を提供することにある。
本発明の更に他の目的は、前記フォトレジスト組成物を用いた表示基板の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明のフォトレジスト組成物は、アルカリ可溶性樹脂約５重量％から約５０重量％、キノンジアジド系化合物約０．５重量％から約３０重量％、硬化剤約０．１重量％から約１５重量％及び有機溶剤を含む。
【０００９】
他の実施例において、前記フォトレジスト組成物は、光酸発生剤約０．０１重量％から約１０重量％を更に含むことができる。
【００１０】
本発明の金属パターンの形成方法において、フォトレジスト膜を形成する工程は、金属層が形成されたベース基板上にアルカリ可溶性樹脂５重量％から５０重量％、キノンジアジド系化合物０．５重量％から３０重量％、硬化剤０．１重量％から１５重量％及び有機溶剤を含むフォトレジスト組成物を塗布することにより、前記フォトレジスト膜を形成することができる。前記フォトレジスト膜をパターニングしてフォトパターンを形成し、前記フォトパターンを熱処理してベーキングパターンを形成する。前記ベーキングパターンを用いて前記金属層をパターニングすることにより金属パターンを形成する。
【００１１】
前記フォトパターンを熱処理する前に、前記フォトパターンを全面露光させることができる。
【００１２】
他の実施例において、前記フォトレジスト組成物は、光酸発生剤約０．０１重量％から約１０重量％を更に含むことができる。
【００１３】
本発明の表示基板の製造方法において、ゲート金属層が形成されたベース基板上に第１フォトレジスト膜を形成する工程は、アルカリ可溶性樹脂約５重量％から約５０重量％、キノンジアジド系化合物約０．５重量％から約３０重量％、硬化剤約０．１重量％から約１５重量％、及び余分の有機溶剤を含むフォトレジスト組成物を塗布して前記第１フォトレジスト膜を形成する。前記第１フォトパターンを形成する工程において、前記第１フォトパターンは、前記第１フォトレジスト膜をパターニングして形成する。前記第１フォトパターンが形成されたベース基板を熱処理して第１ベーキングパターンを形成する。ゲート電極を形成する工程において、前記ゲート電極は前記第１ベーキングパターンを用いて前記ゲート金属層をパターニングして形成する。
【００１４】
前記第１フォトパターンが形成されたベース基板を熱処理する前に、前記第１フォトパターンの全面を露光させることができる。
【００１５】
前記ゲート電極が形成されたベース基板上にソース電極及びドレイン電極を形成することができる。前記ドレイン電極を形成する工程において、前記ゲート電極が形成されたベース基板上にデータ金属層を形成し、前記データ金属層上に前記フォトレジスト組成物を用いて第２フォトレジスト膜を形成することができる。前記第２フォトレジスト膜をパターニングして第２フォトパターンを形成し、前記第２フォトパターンが形成されたベース基板を熱処理して第２ベーキングパターンを形成することができる。前記第２ベーキングパターンを用いて前記データ金属層をパターニングして前記ソース電極及び前記ドレイン電極を形成することができる。
【００１６】
前記第２フォトパターンが形成されたベース基板を熱処理する前に、前記第２フォトパターンの全面を露光させることができる。
【００１７】
他の実施例において、前記フォトレジスト組成物は光酸発生剤約０．０１重量％から約１０重量％をさらに含むことができる。
【発明の効果】
【００１８】
このようにフォトレジスト組成物、これを用いた金属パターンの形成方法及び表示基板の製造方法によると、ポジティブ型フォトレジスト組成物の長所である鮮明なフォトレジストパターンを形成しながらも、ネガティブ型フォトレジスト組成物の長所である高耐熱性及び耐エッチング性を有することができる。これにより、フォトレジストパターンの下部膜の損傷を最小限にとどめ、前記下部膜のパターニング信頼性を向上させることができ、ひいては製造工程の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンのベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図２】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンのベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図３】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンのベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図４】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンのベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図５】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンを全面露光した後ベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図６】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンを全面露光した後ベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図７】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンを全面露光した後ベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図８】露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンを全面露光した後ベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【図９】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１０】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１１】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１２】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１４】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１５】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１７】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１８】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図１９】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【図２０】本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に添付図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本発明は多様に変更することができ、多様な形態を有することができること、特定の実施形態を図面に例示して本文に詳細に説明する。しかし、これは、本発明を特定の開示形態に限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、から代替物を含むことを理解すべきである。各図面を説明しながら類似の参照符号を類似の構成要素に対して付与した。図面において、構造物の寸法は本発明の明確性のために実際より拡大して示した。第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなしに、第１構成要素は第２構成要素と称されてもよく、同様に第２構成要素も第１構成要素に称されてもよい。単数の表現は、文脈上、明白に相違が示されない限り、複数の表現を含む。本出願において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、工程、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを意図するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、工程、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたもの等の存在または付加の可能性を予め排除しないことを理解しなければならない。
【００２１】
なお、異なるものとして定義しない限り、技術的であるか科学的な用語を含めてここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に用いられる辞典に定義されているもののような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有することと解釈すべきであり、本出願で明白に定義されない限り、異常的であるか過度に形式的な意味に解釈されない。
【００２２】
本発明によるフォトレジスト組成物は、アルカリ可溶性樹脂、キノンジアジド系化合物、硬化剤及び有機溶剤を含む。具体的に、前記フォトレジスト組成物は、前記アルカリ可溶性樹脂約５重量％から約５０重量％、前記キノンジアジド系化合物約０．５重量％から約３０重量％、前記硬化剤約０．１重量％から約１５重量％及び余分の前記有機溶剤を含む。
【００２３】
前記フォトレジスト組成物は、光酸発生剤を更に含むことができる。前記光酸発生剤は、約０．０１重量％から約１０重量％を含むことができる。
【００２４】
前記フォトレジスト組成物は、添加剤を更に含むことができる。前記添加剤は、約０重量％から約１重量％を含むことができる。前記添加剤は、例えば、界面活性剤、接着増進剤などが挙げられる。
【００２５】
（Ａ）アルカリ可溶性樹脂
前記アルカリ可溶性樹脂の例としては、（Ａ−１）アクリル共重合体、（Ａ−２）ノボラック系樹脂等が挙げられる。
【００２６】
（Ａ−１）アクリル共重合体
前記アクリル共重合体はアルカリ可溶性であり、不飽和カルボン酸及びオレフィン系不飽和化合物を単量体として、溶媒及び重合開始剤の存在下でラジカル重合反応によって得られることができる。
【００２７】
前記不飽和カルボン酸の具体的な例としては、メタクリル酸、アクリル酸などが挙げられる。これらはそれぞれ単独に又は混合され使用されることができる。
【００２８】
前記不飽和カルボン酸の総単量体に対する含量が少なすぎる場合、アルカリ現像液に前記アクリル共重合体が溶解されにくい傾向がある。前記不飽和カルボン酸の総単量体に対する含量が多すぎる場合、前記アルカリ現像液に対する溶解性が過度に大きくなる傾向がある。従って、前記不飽和カルボン酸は、総単量体に対して約５重量％から約４０重量％を含むことが好ましい。
【００２９】
前記オレフィン系不飽和化合物の具体的な例としては、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、ｓｅｃ−ブチルメタクリレート、ｔｅｒｔ−ブチルメタクリレート、メチルアクリレート、イソプロピルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、２−メチルシクロヘキシルメタクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルメタクリレート、イソボニルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、２−メチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルメタクリレート、ジシクロペンタニルメタクリレート、ジシクロペンタニルオキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、フェニルメタクリレート、フェニルアクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、スチレン、ヒドロキシスチレン、α−メチルスチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、ビニルトルエン、１，３−ブタジエン、イソプレン、及び２，３−ジメチル１，３−ブタジエンなどが挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３０】
前記重合開始剤はラジカル重合開始剤とすることができる。前記重合開始剤の具体的な例としては、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４−ジメチルバレロニトリル）、２，２’−アゾビス（４−メトキシ−２，４−ジメチルバレロニトリル）、１，１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボニトリル）、ジメチル２，２’−アゾビスイソブチラートなどが挙げられる。
【００３１】
（Ａ−２）ノボラック系樹脂
前記ノボラック系樹脂はアルカリ可溶性であり、フェノール系化合物とアルデヒド系化合物又はケトン系化合物を酸性触媒の存在下で反応させて得ることができる。
【００３２】
前記フェノール系化合物の具体的な例としては、フェノール、オルトクレゾール、メタクレゾール、パラクレゾール、２，３−ジメチルフェノール、３，４−ジメチルフェノール、３，５−ジメチルフェノール、２，４−ジメチルフェノール、２，６−ジメチルフェノール、２，３，６−トリメチルフェノール、２−ｔ−ブチルフェノール、３−ｔ−ブチルフェノール、４−ｔ−ブチルフェノール、２−メチルレソルシノール、４−メチルレソルシノール、５−メチルレソルシノール、４−ｔ−ブチルカテコール、２−メトキシフェノール、３−メトキシフェノール、２−プロピルフェノール、３−プロピルフェノール、４−プロピルフェノール、２−イソプロピルフェノール、２−メトキシ−５−メチルフェノール、２−ｔ−ブチル−５−メチルフェノール、チモール、イソチモールなどが挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３３】
前記アルデヒド系化合物の具体的な例としては、ホルムアルデヒド、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピルアルデヒド、ベンズアルデヒド、フェニルアセトアルデヒド、α−フェニルプロピルアルデヒド、β−フェニルプロピルアルデヒド、ｏ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｍ−ヒドロキシベンズアルデヒド、ｐ−ヒドロキシベンズアルデヒド，ｏ−クロロベンズアルデヒド、ｍ−クロロベンズアルデヒド、ｐ−クロロベンズアルデヒド、ｏ−メチルベンズアルデヒド、ｍ−メチルベンズアルデヒド、ｐ−メチルベンズアルデヒド、ｐ−エチルベンズアルデヒド、ｐ−ｎ−ブチルベンズアルデヒド、テレフタル酸アルデヒドなどが挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３４】
前記ケトン系化合物の具体的な例としては、アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ジフェニルケトンが挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００３５】
前記アルカリ可溶性樹脂が前記フォトレジスト組成物の全体重量に対して少なすぎる場合、フォトレジスト組成物の耐熱性が示さず、ベーキング工程でフォトレジストパターンが崩れて鮮明なパターンを得るのが困難な場合がある。前記アルカリ可溶性樹脂が前記フォトレジスト組成物の全体重量に対して多すぎる場合、フォトレジストパターンの接着力、感度、残膜率などが低下することがある。これにより、前記アルカリ可溶性樹脂は、前記フォトレジスト組成物の全体重量の約５重量％から約５０重量％であることが好ましい。具体的に、前記アルカリ可溶性樹脂は、前記フォトレジスト組成物の全体重量の約８重量％から約３０重量％であることがより好ましい。
【００３６】
前記アルカリ可溶性樹脂の平均分子量は、ゲル浸透クロマトグラフィ（ＧＰＣ）によって測定した単分散ポリスチレン換算の重量平均分子量として、約４０００から約１５０００であることが好ましい。前記アルカリ可溶性樹脂の平均分子量が小さすぎる場合、前記アルカリ可溶性樹脂がアルカリ現像液に過度にに溶解する傾向がある。前記アルカリ可溶性樹脂の平均分子量が大きすぎる場合、前記露光部と非露光部でのアルカリ現像液に対する溶解度差が小さくなり、鮮明なフォトレジストパターンを得るのが困難な場合がある。
【００３７】
（Ｂ）キノンジアジド系化合物
前記キノンジアジド系化合物は、ナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化合物とフェノール化合物を弱塩基下で反応させて得ることができる。
【００３８】
前記キノンジアジド系化合物は、前記アルカリ可溶性樹脂の溶解を抑制する役割を果たす。また、前記キノンジアジド系化合物は、光によって酸を発生し、前記酸によって前記硬化剤を活性化させることができる。
【００３９】
前記フェノール化合物の具体的な例としては、２，３，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，４，６−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，３’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，３，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）メタン、１，１，１−トリ（ｐ−ヒドロキシフェニル）エタン、４，４’−[１−[４−[１−[４−ヒドロキシフェニル]−１−メチルエチル]フェニル]エチリデン]ジフェノールなどが挙げられる。これらは、それぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００４０】
前記ナフトキノンジアジドスルホン酸ハロゲン化合物の具体的な例としては、１，２−ナフトキノンジアジド４−スルホン酸エステル、１，２−ナフトキノンジアジド５−スルホン酸エステル、１，２−ナフトキノンジアジド６−スルホン酸エステルなどが挙げられる。
【００４１】
前記キノンジアジド系化合物が前記フォトレジスト組成物全体に対して少なすぎる場合、非露光部の溶解度が増加してフォトレジストパターンを形成しにくい傾向がある。前記キノンジアジド系化合物が前記フォトレジスト組成物全体に対して多すぎる場合、露光部の溶解度が減少してアルカリ現像液による現像が困難となる場合がある。従って、前記キノンジアジド系化合物は、前記フォトレジスト組成物の全体重量の約０．５重量％から約３０重量％であることが好ましい。具体的に、前記キノンジアジド系化合物は、前記フォトレジスト組成物の全体重量の約３重量％から約１５重量％であることがより好ましい。
【００４２】
（Ｃ）硬化剤
前記硬化剤は、前記アルカリ可溶性樹脂と結合し、前記アルカリ可溶性樹脂を架橋化させることができる。前記硬化剤は、前記キノンジアジド系化合物が光によって発生した酸によって活性化させることができる。前記硬化剤は、熱によって前記アルカリ可溶性樹脂と結合することができる。
【００４３】
前記硬化剤の例としては、エポキシ系樹脂、ポリグリシジルエーテル系樹脂、ジフェニルエーテル系樹脂、スチレン樹脂、メラミン系樹脂等が挙げられる。
【００４４】
前記エポキシ系樹脂は、エポキシ基を少なくとも１つ以上含んでいる樹脂である。前記エポキシ系樹脂の例としては、一般的なビスフェノールＡ型エポキシ（ｄｉｇｌｙｃｉｄｙｌ  ｅｔｈｅｒ  ｏｆ  ｂｉｓｐｈｅｎｏｌ  Ａ、ＤＧＥＢＡ）樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ノボラック型エポキシ樹脂、シクロアリファティックエポキシ（ｃｙｃｌｏａｌｉｐｈａｔｉｃ  ｅｐｏｘｙ）樹脂などが挙げられる。前記ジフェニルエーテル系樹脂の具体的な例としては、ジフェニルエーテル、１，３−ジフェノキシベンゼン、１，２−ジフェノキシベンゼンなどが挙げられる。前記スチレン樹脂の具体的な例としては、ポリフェニルエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレンなどが挙げられる。前記メラミン系樹脂の具体的な例としては、アルコキシメチル化メラミン樹脂、エトキシメチル化メラミン樹脂、プロポキシメチル化メラミン樹脂、ブトキシメチル化メラミン樹脂、サイメル（Ｃｙｍｅｌ）などが挙げられる。
【００４５】
前記硬化剤が前記フォトレジスト組成物の全体重量に対して少なすぎる場合、前記アルカリ可溶性樹脂の架橋化に影響を与えにくいため、本発明による全面露光工程を行って加熱されても架橋反応が起こらない傾向がある。前記硬化剤が前記フォトレジスト組成物の全体重量に対して多すぎる場合、前記フォトレジスト組成物は、温度上昇によって容易に硬化されるため、安定性が低下し、保管するのが難しくなることがある。具体的に、前記硬化剤は、前記フォトレジスト組成物の全体重量の約０．５重量％から約３重量％であることがより好ましい。
【００４６】
（Ｄ）有機溶剤
前記有機溶剤の例としては、エーテル類、グリコールエーテル類、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコール類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールアルキルエーテルアセテート類、芳香族炭化水素類、ケトン類、エステル類などが挙げられる。
【００４７】
前記有機溶剤が前記フォトレジスト組成物の全体重量の約４５重量％未満である場合、前記フォトレジスト組成物を基板上に滴下させ、これをコーティングするのが難しい。前記有機溶剤が多すぎる場合、前記アルカリ可溶性樹脂、前記キノンジアジド系化合物及び前記硬化剤の含量が相対的に減少して所定厚みを有するフォトレジスト膜を形成するのが難しい傾向がある。
【００４８】
（Ｅ）光酸発生剤
前記光酸発生剤は、光によって酸を発生する。前記光酸発生剤によって生成された酸は前記硬化剤を活性させることができる。前記光酸発生剤を更に含む場合、前記光酸発生剤は、前記硬化剤の活性を促進させることにより、前記キノンジアジド系化合物によって生成された酸と共に前記硬化剤の活性をより促進させることができる。
【００４９】
前記光酸発生剤の例としては、ベンゾフェノン誘導体、トリアジン誘導体、スルホニウム誘導体などが挙げられる。
【００５０】
前記光酸発生剤が前記フォトレジスト組成物の全体重量に対して少なすぎる場合、前記光酸発生剤によって生成される酸の量が微量となるため、前記硬化剤を活性化させることが困難となる傾向がある。前記光酸発生剤が前記フォトレジスト組成物の全体重量に対して大きすぎる場合、前記フォトレジスト組成物を含む膜が形成された基板上にマスクを配置させて、光を照射しても前記光によって前記光酸発生剤が反応する確立が大きくなり、以後に現像速度が遅いか、アルカリ現像液によって除去されるべき部分が除去されなくて、現像されない場合が生じることがある。従って、前記光酸発生剤は、前記フォトレジスト組成物の全体重量の約０．０１重量％から約１０重量％であることが好ましい。具体的に、前記光酸発生剤は、前記フォトレジスト組成物の全体重量の約０．１重量％から約１重量％であることがより好ましい。
【００５１】
（Ｆ）添加剤
前記界面活性剤は、フォトレジスト組成物の塗布性や現像性を向上させるためのものである。前記界面活性剤の例としては、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、Ｆ１７１、Ｆ１７２、Ｆ１７３（商品名；大日本インク社）、ＦＣ４３０、ＦＣ４３１（商品名：住友３Ｍ社）、ＫＰ３４１（商品名：信越化学工業社）などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００５２】
前記接着増進剤は、基板とフォトレジストパターンの接着性を向上させるためのものである。前記接着増進剤の例としては、カルボキシル基、メタクリル基、イソシアネート基、エポキシ基などの反応性置換基を有するシランカップリング剤が挙げられる。前記シランカップリング剤の具体的な例としては、γ−メタアクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、γ−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシルエチルトリメトキシシラン）などが挙げられる。これらはそれぞれ単独で又は２種以上を混合して使用することができる。
【００５３】
前記添加剤の含量は、前記アルカリ可溶性樹脂、前記キノンジアジド系化合物、前記硬化剤及び前記有機溶剤の全体含量を考慮して定められることができる。但し、前記添加剤によって前記キノンジアジド系化合物及び前記硬化剤の反応に影響を与えることを防止するために、前記添加剤の含量は前記フォトレジスト組成物の全体重量の約０重量％から約１重量％で考慮されることが好ましい。
【００５４】
以下では、具体的な実施例及び比較例を参照して本発明によるフォトレジスト組成物について説明する。
【００５５】
実施例１
（Ａ）メタクレゾール及びパラクレゾールを約４０：６０の重量比で混合したフェノール混合物をホルムアルデヒドと反応させて得られた重量平均分子量約１２０００のアルカリ可溶性樹脂約１６．２５重量％、（Ｂ）２，３，４，４−テトラヒドロキシベンゾフェノン、及び１，２−キノンジアジド４−スルホン酸エステルを反応させて得たキノンジアジド系化合物約７．５重量％、及び（Ｃ）硬化剤としてメラミン樹脂であるヘキサメトキシメチルメラミン約１．２５重量％を、（Ｄ）有機溶剤としてプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート約７５重量％に混合して、約０．２μｍの濾過フィルターを通じて濾過させて粘度が約１５ｃＰ（ｃｅｎｔｉ  ｐｏｉｓｅ）であるフォトレジスト組成物を製造した。
【００５６】
実施例２
（Ａ）メタクレゾール及びパラクレゾールを約４０：６０の重量比で混合したフェノール混合物をホルムアルデヒドと反応させて得られた重量平均分子量約１２０００のアルカリ可溶性樹脂約１６．０９重量％、（Ｂ）２，３，４，４−テトラヒドロキシベンゾフェノン、及び１，２−キノンジアジド５−スルホン酸エステルを反応させて得たキノンジアジド系化合物約７．４３重量％、（Ｃ）硬化剤としてメラミン樹脂であるヘキサメトキシメチルメラミン約１．２４重量％、及び（Ｅ）光酸発生剤としてトリアジン誘導体約０．２４重量％を、（Ｄ）有機溶剤であるプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート約７５重量％に混合して、約０．２μｍの濾過フィルターを通じて濾過させて粘度が約１５ｃＰであるフォトレジスト組成物を製造した。
【００５７】
比較例１
メタクレゾール及びパラクレゾールを約４０：６０の重量比で混合したフェノール混合物をホルムアルデヒドと反応させて得られた重量平均分子量約１２０００のアルカリ可溶性樹脂約１７．５重量％、及び２，３，４，４−テトラヒドロキシベンゾフェノンと１，２−キノンジアジド５−スルホン酸エステルを反応させて得たキノンジアジド系化合物約７．５重量％を、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート約７５重量％に混合して、約０．２μｍの濾過フィルターを通じて濾過させて粘度が約１５ｃＰであるフォトレジスト組成物を製造した。
【００５８】
フォトレジストパターンの特性評価
実施例１、２、及び比較例１のフォトレジスト組成物をそれぞれ順次に積層された第１モリブデン金属膜、アルミニウム金属膜、及び第２モリブデン金属膜を含む３層膜が形成された基板上に塗布してフォトレジスト膜を形成し、これを露光及びテトラメチルアンモニウムヒドロキシド（ＴＭＡＨ）を用いて現像して複数のフォトレジストパターンを形成した。その後、各フォトレジストパターンが形成された基板をＭＰＡ−２０００露光器（商品名、キャノン社、日本）に配置し、前記フォトレジストパターンが形成された基板を約２６ｍｍ／ｓの速度に移動しながら、約８０ｍＪを印加して全面露光し、約１３０℃でベーキング工程を行った。
【００５９】
（１）露光時間測定
前記露光工程で、ＦＸ−６０１露光器（商品名、ニコン社、日本）を用いてフォトレジストパターンがＣＤ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ）ターゲットに満足する露光時間（単位：ｍｓ(１／１０００秒))を測定して下記表１に示した。
【００６０】
（２）耐熱性評価
全面露光されたフォトレジストパターンの第１プロファイル角を測定し、ベーキング工程が行われたフォトレジストパターンの第２プロファイル角を測定した。下記表１には、前記第１及び第２プロファイル角の差異が約１°以下である場合に、「○」、約１°超過約５°以下である場合に「△」、約５°超過である場合に「Ｘ」で示した。
【００６１】
（３）残膜率評価
前記フォトレジスト膜の初期厚さ（ａ）を測定し、前記フォトレジストパターンの厚さ（ｂ）を測定した。残膜率（ｃ）を下記式１のように計算して下記表１に示した。
ｃ＝ｂ／ａ×１００
【００６２】
（４）耐エッチング性評価
前記ベーキング及び前記全面露光されたフォトレジストパターンをエッチング防止膜として前記３層膜をリン酸、硝酸及び酢酸を含む強酸性エッチング液を用いてエッチングした。約１００秒経過後に、前記フォトレジストパターンによって露出されない前記３層膜が前記強酸性エッチング液によって腐食された厚みを測定してその結果を下記表１に示した。
【００６３】
【表１】
2010020291.tif 000003
【００６４】
表１を参照すると、比較例１のフォトレジストパターンがＣＤターゲットを満足する露光時間は、実施例１及び実施例２のフォトレジストパターンの前記露光時間より相対的に遅いことがわかる。これによると、硬化剤を更に含むフォトレジスト組成物は、一般的なポジティブ型フォトレジスト組成物に対して相対的に光感応度が良いことがわかる。
【００６５】
比較例１のフォトレジストパターンの残膜率は、実施例１及び実施例２のフォトレジストパターンの残膜率と殆ど同じ水準であることがわかる。これによると、前記硬化剤がフォトレジストパターンの残膜率低下に及ぼす影響が殆どないことがわかる。
【００６６】
比較例１のフォトレジストパターンは、ベーキング工程が行われた後にリフローされ前記第２プロファイル角が前記第１プロファイル角より約５°超過した値を有することがわかる。反面、実施例１のフォトレジストパターンはベーキング工程が行われても前記第２プロファイル角が前記第１プロファイル角と比較して、約１°から約５°の範囲内で測定されるので、硬化剤によってフォトレジストパターンの耐熱性が向上することがわかる。また、実施例２のフォトレジストパターンはベーキング工程が行われても前記第２プロファイル角が前記第１プロファイル角と殆ど同じ水準なので、硬化剤及び光酸発生剤によってフォトレジストパターンの耐熱性が比較例１及び実施例１のフォトレジストパターンよりも向上したことがわかる。
【００６７】
特に、実施例２は、実施例１に対して光酸発生剤を更に含むことにより、前記硬化剤の活性を向上させることができ、これによって、前記アルカリ可溶性樹脂の架橋化も向上することによって、前記実施例１に対して耐熱性がより向上することがわかる。
【００６８】
実施例１及び実施例２による３層膜の腐食された厚さは、比較例１による３層膜の腐食された厚さより相対的に薄いことがわかる。これは、全面露光工程で活性化された硬化剤によって実施例１及び実施例２によるフォトレジストパターンと前記３層膜間の接着力が向上することにより耐エッチング性が向上することがわかる。
【００６９】
実験１
実施例２によるフォトレジスト組成物を用いて塗布、露光、及び現像してフォトレジストパターンを形成した。前記フォトレジストパターンを互いに異なる温度でベーキングした後、走査電子顕微鏡で撮影した。約１１５℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図１に示し、約１２０℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図２に示し、約１２５℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図３に示し、約１３０℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図４に示した。
【００７０】
図１から図４は、露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンのベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【００７１】
図１から図４を参照すると、本発明の実施例２によるフォトレジスト組成物を用いても、現像された直後にすぐ前記フォトレジストパターンをベーキングする場合には、ベーキング温度が高くなるほどフォトレジストパターンのリフローが漸次激しく起こることがわかる。約１２０℃以上ではフォトレジストパターンの側壁が崩れることが確認できる。
【００７２】
実験２
実施例２によるフォトレジスト組成物を用いて塗布、露光、及び現像してフォトレジストパターンを形成した。前記フォトレジストパターンを前記フォトレジストパターンをＭＰＡ−２０００露光器に配置し、前記フォトレジストパターンを約２６ｍｍ／ｓの速度で約８０ｍＪを印加して全面露光した。前記フォトレジストパターンを互いに異なる温度でベーキングした後、走査電子顕微鏡で撮影した。約１１５℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図５に示し、約１２０℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図６に示し、約１２５℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図７に示し、約１３０℃でベーキングしたフォトレジストパターンを図８に示した。
【００７３】
図５から図８は露光及び現像を通じて形成されたフォトレジストパターンを全面露光した後ベーキング温度によるプロファイルを示す走査電子顕微鏡写真である。
【００７４】
図５から図８を参照すると、ベーキング温度が約１１５℃から約１３０℃まで上昇しても、前記フォトレジストパターンのリフローを殆ど起こさないことがわかる。即ち、全面露光によってフォトレジスト組成物のキノンジアジド系化合物及び光酸発生剤が酸を生成し、前記酸によって硬化剤の活性が促進され、ベーキング工程で前記硬化剤が前記アルカリ可溶性樹脂の架橋化を促進させることにより、フォトレジストパターンの耐熱性を向上させることがわかる。
【００７５】
本発明のフォトレジスト組成物は、ポジティブ型フォトレジスト組成物の長所であるアルカリ現像液による優れた現像度を有しながらもネガティブ型フォトレジスト組成物の長所である高耐熱性及び高エッチング性を有することができる。これにより、本発明のフォトレジスト組成物を用いて形成したフォトレジストパターンをエッチングマスクとして、前記フォトレジストパターンの下部に形成された薄膜のエッチング信頼性を向上させることができる。
【００７６】
以下では、前記フォトレジスト組成物を用いた本発明の表示基板の製造方法について図面を参照して詳細に説明する。
図９から図１２、図１３から図１７、図１８から図２０は、本発明の実施例による表示基板の製造方法を説明するための断面図である。
図９から図１２は、ゲートパターンを形成する工程を説明するための断面図である。
【００７７】
図９を参照すると、ベース基板１１０上にゲート金属層１２０及び第１フォトレジスト膜１３０を形成する。
前記ベース基板１１０を形成する物質の例としては、ガラス、ソーダライムなどが挙げられる。
前記ゲート金属層１２０は、前記ベース基板１１０上に金属をスパッタリングして形成することができる。前記ゲート金属層１２０は、単一層又は物理的性質が相違した２以上の金属層が積層された構造に形成することができる。前記ゲート金属層１２０を形成する物質の例としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、又はこれらの合金等が挙げられる。例えば、前記ゲート金属層１２０は、低抵抗配線のためにモリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びモリブデン（Ｍｏ）を順次に積層した３層膜構造に形成することができる。
【００７８】
前記第１フォトレジスト膜１３０は、前記ゲート金属層１２０上にフォトレジスト組成物を滴下し、滴下された前記フォトレジスト組成物を塗布して形成することができる。例えば、前記フォトレジスト組成物は、スピンコーティング又はスリットコーティングで前記ゲート金属層１２０上に塗布させることができる。
【００７９】
前記フォトレジスト組成物は、アルカリ可溶性樹脂約５重量％から約５０重量％、キノンジアジド系化合物約０．５重量％から約３０重量％、硬化剤約０．１重量％から約１５重量％、及び余分の有機溶剤を含む。前記フォトレジスト組成物は、光酸発生剤約０．０１重量％から約１０重量％を更に含むことができる。前記フォトレジスト組成物は、前述した本発明によるフォトレジスト組成物と実質的に同じなので、具体的な説明は省略する。
【００８０】
前記第１フォトレジスト膜１３０が形成されたベース基板１１０上に第１マスク１０を配置し、前記第１マスク１０の上部で光を照射して前記第１フォトレジスト膜１３０を露光させる。前記光は、例えば、紫外線とすることができる。前記第１マスク１０は、前記光を遮断する第１遮光部１２及び前記光を透過させる第１透光部１４を含む。前記第１フォトレジスト膜１３０は、前記第１透光部１４を通過した光によって露光される。
【００８１】
図１０を参照すると、露光された前記第１フォトレジスト膜１３０を、現像液を用いて現像して第１フォトパターン１３２を形成する。
【００８２】
前記第１フォトレジスト膜１３０の露光された領域では、前記アルカリ可溶性樹脂は、前記現像液に溶解させることができる。前記第１フォトレジスト膜１３０の非露光領域では、前記キノンジアジド系化合物が前記アルカリ可溶性樹脂の溶解を抑制して前記アルカリ可溶性樹脂が前記現像液によって溶解されず残留することになる。これによって、前記ゲート金属層１２０のゲートライン部及びゲート電極部上に前記第１フォトパターン１３２が形成される。
【００８３】
前記ベース基板１１０の表面を基準として、前記ベース基板１１０の表面と前記第１フォトパターン１３２の側壁がなす角を第１角度（θ１）で定義する。前記第１角度（θ１）は約９０°であるか、約９０°より大きいことがある。
【００８４】
図１１を参照すると、前記第１フォトパターン１３２が形成されたベース基板１１０を全面露光器のステージに配置し、前記全面露光器が発生する光で前記第１フォトパターン１３２の全面を露光させる。前記全面露光器は、例えば、ＭＰＡ−２０００露光器（商品名、キャノン社、日本）を用いることができる。前記全面露光器の光源は、例えば、ハロゲンランプとすることができる。
【００８５】
前記第１フォトパターン１３２の全面が露光される時、前記第１フォトパターン１３２内で酸が発生され、前記酸によって前記硬化剤を活性化することができる。前記酸は、前記キノンジアジド系化合物を前記光によって反応して生成させることができる。これと異なり、前記フォトレジスト組成物が前記光酸発生剤を更に含む場合、前記キノンジアジド系化合物及び前記光酸発生剤によって前記酸を発生させることができる。前記キノンジアジド系化合物及び／又は前記光酸発生剤は、例えば、約５０ｍＪから約１５０ｍＪの光エネルギーによって、前記酸を発生させることができる。より具体的には、前記キノンジアジド系化合物及び／または前記光酸発生剤は、約７０ｍＪから約９０ｍＪの光によって前記酸を発生させることができる。
【００８６】
一方、前記全面露光の光が到達する面積が前記ベース基板１１０の面積と同じであるか、前記ベース基板１１０の面積より大きい場合には前記第１フォトパターン１３２は１回の光照射で全面を露光させることができる。これと異なり、前記全面露光器の光が到達する面積が前記ベース基板１１０の面積に対して小さい場合には、前記第１フォトパターン１３２が形成されたベース基板１１０が置かれた前記ステージ及び前記全面露光器の光源のうち少なくともいずれか１つを移動させることにより、前記第１フォトパターン１３２の全面を露光させることができる。例えば、固定された前記光源の下部で、前記ステージを約２６ｍｍ／ｓで移動させることにより、前記第１フォトパターン１３２の全面を露光させることができる。
【００８７】
図１２を参照すると、全面が露光された前記第１フォトパターン１３２が形成されたベース基板１１０を熱処理して第１ベーキングパターン１３４を形成する。前記熱処理は、例えば、約１００℃から約１５０℃で行うことができる。前記第１フォトパターン１３２の活性化された前記硬化剤は、前記熱処理によって前記アルカリ可溶性樹脂と結合して前記アルカリ可溶性樹脂を架橋化させる。架橋化された前記アルカリ可溶性樹脂は堅固な網状構造を有することにより、前記第１ベーキングパターン１３４を形成することができる。
【００８８】
前記ベース基板１１０の表面を基準として、前記ベース基板１１０の表面と前記第１ベーキングパターン１３４の側壁がなす第２角度（θ２）は、前記第１角度（θ１）と実質的に同じであるか、前記第１角度（θ１）±約５°とすることができる。即ち、前記第１ベーキングパターン１３４は、前記熱処理によってリフローされず、前記第１フォトパターン１３２の前記第１角度（θ１）と殆ど同様の値とすることができる。このように、本発明のフォトレジスト組成物を用いる場合、前記第１ベーキングパターン１３４の耐熱性を向上させることができる。
【００８９】
その後、前記第１ベーキングパターン１３４をエッチングマスクとして用いて前記ゲート金属層１２０をパターニングして、前記第１ベーキングパターン１３４を、ストリップ溶液を用いて除去する。前記ゲート金属層１２０は、強酸性のエッチング液を用いてエッチングすることによりパターニングすることができる。前記エッチング液で前記ゲート金属層１２０をエッチングしても、前記第１ベーキングパターン１３４と前記ゲート金属層１２０との間の接着力が優れるので、前記第１ベーキングパターン１３４と接触する部分の前記ゲート金属層１２０の損傷を最小限に抑えることができる。
【００９０】
図１３から図１７及び図１８は、データパターンを形成する工程を説明するための断面図である。
【００９１】
図１３を参照すると、前記ゲート金属層１２０をパターニングして形成したゲート電極１２２を含むベース基板１１０上にゲート絶縁層１４０、半導体層１５０ａ、オーミックコンタクト層１５０ｂ、データ金属層１６０及び第２フォトレジスト膜１７０を順次形成する。
【００９２】
前記ゲート電極１２２は、前記ゲート金属層１２０の前記ゲート電極部を残存させることにより形成し、前記ベース基板１１０の一方向に延長されたゲートライン（図示せず）と連結される。前記ゲートラインは、前記ゲート金属層１２０の前記ゲートライン部を残存させることにより形成される。
【００９３】
前記ゲート絶縁層１４０は、前記ゲート電極１２２及び前記ゲートライン上に形成される。前記ゲート絶縁層１４０は、例えば、窒化シリコンで形成することができる。
【００９４】
前記半導体層１５０ａは前記ゲート絶縁層１４０上に形成され、前記半導体層１５０ａは、例えば、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ）を含むことができる。前記オーミックコンタクト層１５０ｂは前記半導体層１５０ａ上に形成され、前記オーミックコンタクト層１５０ｂは、ｎ型不純物が高濃度でドーピングされた非晶質シリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ）を含むことができる。
【００９５】
前記データ金属層１６０は、前記オーミックコンタクト層１５０ｂ上に形成される。前記データ金属層１６０は、単一層又は物理的性質が相違した２以上の金属層が積層された構造に形成することができる。前記データ金属層１６０を形成する物質の例としては、アルミニウム（Ａｌ）、モリブデン（Ｍｏ）、ネオジウム（Ｎｄ）、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタニウム（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、又はこれらの合金等が挙げられる。例えば、前記データ金属層１６０は、低抵抗配線のためにモリブデン（Ｍｏ）、アルミニウム（Ａｌ）、及びモリブデン（Ｍｏ）が順次に積層された３層膜構造又はアルミニウム（Ａｌ）及びモリブデン（Ｍｏ）が順次に積層された２層膜構造に形成することができる。
【００９６】
前記第２フォトレジスト膜１７０は、前記データ金属層１６０上に形成される。前記第２フォトレジスト膜１７０は、前記フォトレジスト組成物を用いて形成する。前記フォトレジスト組成物及び前記第２フォトレジスト膜１７０を形成する方法は、前記第１フォトレジスト膜１２０と同じなので、重複される具体的な説明は省略する。
【００９７】
前記第２フォトレジスト膜１７０が形成されたベース基板１１０上に第２マスク２０を配置し、前記第２マスク２０の上部で光を照射して前記第２フォトレジスト膜１７０を露光する。
【００９８】
前記第２マスク２０は、光を遮断する第２遮光部２２、前記光の一部のみを透過させる半透光部２４及び前記光を透過させる第２透光部２６を含む。前記第２透光部２６を透過した光は、前記第２フォトレジスト膜１７０に到達して前記第２透光部２６と対応する前記第２フォトレジスト膜１７０に含まれた前記キノンジアジド系化合物を全部アルカリ可溶性に変化させることにより、現像液によって除去することができる。前記第２遮光部２２と対応する前記第２フォトレジスト膜１７０に含まれた前記キノンジアジド系化合物は、前記アルカリ可溶性樹脂の前記現像液に対する溶解を抑制することにより、現像後にも前記データ金属層１６０上に残存させることができる。前記半透光部２４と対応する前記第２フォトレジスト膜１７９に含まれた前記キノンジアジド系化合物の一部はアルカリ可溶性に変化し、一部は残存して前記アルカリ可溶性樹脂の溶解を抑制することにより前記現像液によって一部は除去され、残りは残存させることができる。
【００９９】
図１４を参照すると、前記第２フォトレジスト膜１７０を現像して第２フォトパターン（図示せず）を形成し、前記第２フォトパターンを全面露光及び熱処理して第２ベーキングパターン１７２を形成する。前記第２フォトパターンの全面露光及び熱処理工程は、前記第１フォトパターンを全面露光及び熱処理して前記第１ベーキングパターンを形成する工程と同じなので、重複される具体的な説明は省略する。
【０１００】
前記ベース基板１１０の表面を基準として、前記ベース基板１１０の表面と前記第２ベーキングパターン１７２の側壁がなす第３角度（θ３）及び第４角度（θ４）は、それぞれ前記ベース基板１１０の表面と前記第２フォトパターンの側壁がなす第５角度（図示せず）と実質的に同じとすることができる。あるいは、前記第３角度（θ３）及び前記第４角度（θ４）はそれぞれ前記第５角度±約５°とすることができる。
【０１０１】
前記第２ベーキングパターン１７２は、第１厚さｄ１を有する第１厚さ部ＴＨ１及び第２厚さｄ２を有する第２厚さ部ＴＨ２を含む。前記第２厚さｄ２は、前記第１厚さｄ１に対して相対的に薄い。前記第１厚さ部ＴＨ１は、前記データ金属層１６０のソース電極部、ドレイン電極部及びデータライン部上に形成され、前記第２厚さ部ＴＨ２は前記データ金属層１６０の離隔部上に形成される。本発明の前記フォトレジスト組成物によると、前記第２ベーキングパターン１７２の耐熱性を向上させることができる。
【０１０２】
図１５を参照すると、前記第２ベーキングパターン１７２をエッチングマスクとして用いて前記データ金属層１６０をエッチングしてデータライン（図示せず）及びスイッチングパターン１６２を形成する。
【０１０３】
前記データラインは、前記データ金属層１７０の前記データライン部上の前記第１厚さ部ＴＨ１によって保護され、残存させることにより形成することができる。前記スイッチングパターン１６２は前記データラインと連結され、前記ソース電極部及び前記ドレイン電極部上の前記第１厚さ部ＴＨ１と前記離隔部上の前記第２厚さ部ＴＨ２によって保護され、残存させることにより形成することができる。前記第２ベーキングパターン１７２と前記データ金属層１６０とは、接着性が良いので、前記データライン及び前記スイッチングパターン１６２のエッチング液による損傷を最小限にとどめることができる。
【０１０４】
その後、前記第２ベーキングパターン１７２、前記データライン及び前記スイッチングパターン１６２をエッチングマスクとして用いて前記オーミックコンタクト層１５０ｂ及び前記半導体層１５０ａをパターニングする（１５２ａ、１５２ｂ）。
【０１０５】
図１６を参照すると、前記第２ベーキングパターン１７２をエッチバックして残留パターン１７４を形成する。前記第２ベーキングパターン１７２の前記第２厚さ部ＴＨ２を除去して、前記第１厚さ部ＴＨ１を前記第２厚さｄ２だけ除去することにより、前記残留パターン１７４を形成することができる。前記残留パターン１７４は前記スイッチングパターン１６２の前記離隔部を露出させる。
【０１０６】
図１７を参照すると、露出された前記スイッチングパターン１６２をエッチングして前記データラインと連結されたソース電極１６４及び前記ソース電極１６４と離隔したドレイン電極１６６を形成する。前記離隔部の前記スイッチングパターン１６２を除去する工程でも、前記残留パターン１７４及び前記スイッチングパターン１６２の間の接着力が優れるので、前記スイッチングパターン１６２の損傷を最小限にとどめることができる。
【０１０７】
その後、前記残留パターン１７４、前記ソース電極１６４、及び前記ドレイン電極１６６をエッチングマスクとして用いて、前記ソース電極１６４及び前記ドレイン電極１６６の間に露出されるパターニングされた前記オーミックコンタクト層１５２ｂを除去する。これにより、前記ゲート絶縁層１４０上にアクティブパターンＡＰが形成され、薄膜トランジスタＴＦＴのチャンネル部ＣＨが形成される。前記薄膜トランジスタＴＦＴは、前記ゲート電極１２２、前記ソース電極１６４、及び前記ドレイン電極１６６と、前記アクティブパターンＡＰを含む。
【０１０８】
本発明のフォトレジスト組成物を用いる場合、鮮明なフォトレジストパターンを形成することができるのみならず、耐熱性及び接着性も優れるので、前記ゲート電極１２２と前記ゲートラインの形成工程と、前記データライン、前記ソース電極１５４及び前記ドレイン電極１６６の形成工程の信頼性を向上させることができる。
【０１０９】
図１８を参照すると、前記残留パターン１７４をストリップ溶液を用いて除去する。その後、前記薄膜トランジスタＴＦＴが形成されたベース基板１１０上にパシベーション層１８０を形成する。前記パシベーション層１８０は、例えば、窒化シリコンで形成されることができる。
【０１１０】
図１９を参照すると、前記パシベーション層１８０上に第３フォトレジスト膜（図示せず）を形成し、前記第３フォトレジスト膜を第３マスク３０を用いて露光することにより第３フォトパターンを形成する。前記第３フォトパターンをエッチングマスクとして用いて前記ドレイン電極１６６の一端部上の前記パシベーション層１８０を除去してコンタクトホール１８２を形成する。前記第３フォトパターンはストリップ溶液を用いて除去することができる。
【０１１１】
前記第３フォトレジスト膜は、一般的に用いられるポジティブ型フォトレジスト組成物を用いて形成することができる。これと異なり、前記第３フォトレジスト膜は露光される領域が硬化され残留するネガティブ型フォトレジスト組成物、本発明の前記フォトレジスト組成物を用いて形成することができる。
【０１１２】
これと異なり、前記パシベーション層１８０上に有機層（図示せず）を形成し、前記有機層上に前記第３マスク３０を配置して前記有機層を露光することにより前記パシベーション層１８０及び前記有機層のコンタクトホール（図示せず）を形成することができる。前記有機層は、前記薄膜トランジスタＴＦＴが形成されたベース基板１１０に残留して、前記ベース基板１１０を平坦化させる平坦化膜であり得る。前記有機層は、例えば、光によって反応する感光性物質で形成されることができる。
【０１１３】
図２０を参照すると、前記コンタクトホール１８２を含む前記パシベーション層１８０が形成されたベース基板１１０上に画素電極１９０を形成する。
【０１１４】
具体的に、前記ベース基板１１０上に透明電極層（図示せず）及び第４フォトレジスト膜（図示せず）を形成し、前記第４フォトレジスト膜の上部に第４マスク４０を配置する。前記第４マスク４０の上部で光を照射して、前記第４フォトレジスト膜を露光させて現像して第４フォトパターンを形成する。前記第４フォトパターンをエッチングマスクとして用いて、前記透明電極層をパターニングすることにより、前記画素電極１９０を形成することができる。前記画素電極１９０は前記コンタクトホール１８２を通じて前記ドレイン電極１６６とコンタクトし、前記薄膜トランジスタＴＦＴと電気的に連結される。
【０１１５】
前記透明電極層は、例えば、インジウムティンオキサイド（ＩＴＯ）、インジウムジンクオキサイド（ＩＺＯ）等を含むことができる。前記第４フォトレジスト膜は、一般的なポジティブ型フォトレジスト組成物、本発明の前記フォトレジスト組成物で形成されることができる。
【０１１６】
本発明の実施例では、前記パシベーション層１８０及び前記透明電極層をそれぞれ相違したマスクを用いてパターニングする工程を例として説明したが、前記パシベーション層１８０及び前記透明電極層をネガティブ型フォトレジスト組成物で形成されたフォトレジストパターンを用いて１つのマスクを用いてパターニングして形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１７】
以上で詳細に説明したように、ポジティブ型フォトレジスト組成物の長所である鮮明なフォトレジストパターンを形成しながらも、ネガティブ型フォトレジスト組成物の長所である高耐熱性及び耐エッチング性を有することができる。これによって、フォトレジストパターンの下部膜の損傷を最小限にとどめ、前記下部膜のパターニング信頼性を向上させることにより、製造工程の信頼性を向上させることができる。
【０１１８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特徴請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【０１１９】
１１０    ベース基板
１２０    ゲート金属層
１３０    第１フォトレジスト膜
１３２    第１フォトパターン
１３４    第１ベーキングパターン
１２２    ゲート電極
１６０    データ金属層
１６２    スイッチングパターン
１７０    第２フォトレジスト膜
１７２    第２ベーキングパターン
１７４    残留パターン
ＡＰ    アクティブパターン
１６４    ソース電極
１６６    ドレイン電極
１８０    画素電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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