JP4611690B2 - Method for forming resist pattern, method for forming fine pattern using the same, and method for manufacturing liquid crystal display element - Google Patents
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Description
本発明は、レジストパターンの形成方法、これを用いた微細パターンの形成方法および液晶表示素子の製造方法に関する。
The present invention is a method for forming a resist pattern relates to the production method of forming method and a liquid crystal display device of a fine pattern using the same.
例えば、液晶表示素子のTFT(薄膜トランジスタ)アレイ基板の製造にはホトレジスト被膜を用いたホトリソグラフィ工程が用いられている。
図2〜15は、図16に示す構造のα−Si(アモルファスシリカ)形TFTアレイ基板を製造する工程の例を示したものである。この例では、まず図2に示すように、ガラス基板1上にゲート電極層2’を形成する。
次に、ゲート電極層2’上にホトレジスト被膜を形成し、該ホトレジスト被膜を、マスクを介して選択的露光する工程含むホトリソグラフィでパターニングして、図3に示すようにレジストパターンR1を形成する(第1のホトリソグラフィ工程)。
そして、得られたレジストパターンR1をマスクとしてゲート電極層2’をエッチングした後、レジストパターンR1を除去することにより、図4に示すようにゲート電極2を形成する。
For example, a photolithography process using a photoresist film is used to manufacture a TFT (Thin Film Transistor) array substrate of a liquid crystal display element.
2 to 15 show an example of a process for manufacturing an α-Si (amorphous silica) type TFT array substrate having the structure shown in FIG. In this example, first, as shown in FIG. 2, a
Next, a photoresist film is formed on the
Then, after etching the
続いて、図5に示すように、ゲート電極2が形成されたガラス基板1上に第1の絶縁膜3を形成し、さらにその上に第1のα−Si層4’およびエッチングストッパ膜5’を順に形成する。
エッチングストッパ膜5’上にホトレジスト被膜を形成し、該ホトレジスト被膜を、マスクを介して選択的露光する工程含むホトリソグラフィでパターニングして、図6に示すようにレジストパターンR2を形成する(第2のホトリソグラフィ工程)。
そして、得られたレジストパターンR2をマスクとしてエッチングストッパ膜5’および第1のα−Si層4’をエッチングした後、レジストパターンR2を除去することにより、図7に示すようなパターニングされた第1のα−Si層4とエッチングストッパ膜5の積層体を形成する。
その上に、図8に示すように、第2のα−Si層6’およびソースドレイン電極形成用金属膜7’を順に形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 5, the first
A photoresist film is formed on the
Then, after etching the
A second α-
そして、該金属膜7’上にホトレジスト被膜を形成し、該ホトレジスト被膜を、マスクを介して選択的露光する工程含むホトリソグラフィでパターニングして、図9に示すようなレジストパターンR3を形成する(第3のホトリソグラフィ工程)。
この後、得られたレジストパターンR3をマスクとして金属膜7’および第2のα−Si層6’をエッチングした後、レジストパターンR3を除去することにより、図10に示すように、エッチングストッパ膜5上に、パターニングされた第2のα−Si層6とソース電極およびドレイン電極7を形成する。
Then, a photoresist film is formed on the
Thereafter, using the obtained resist pattern R3 as a mask, the
続いて、図11に示すように、ガラス基板1上に第2の絶縁膜8’を形成する。
そして、該第2の絶縁膜8’上にホトレジスト被膜を形成し、該ホトレジスト被膜を、マスクを介して選択的露光する工程含むホトリソグラフィでパターニングして、図12に示すようなレジストパターンR4を形成する(第4のホトリソグラフィ工程)。
この後、得られたレジストパターンR4をマスクとして第2の絶縁膜8’をエッチングした後、レジストパターンR4を除去することにより、図13に示すように、コンタクトホールを有する形状にパターニングされた第2の絶縁膜8を形成する。
Subsequently, as shown in FIG. 11, a second
Then, a photoresist film is formed on the second
Thereafter, the second
続いて、図14に示すように、ガラス基板1上に透明導電膜9’を形成する。
そして、該透明導電膜9’上にホトレジスト被膜を形成し、該ホトレジスト被膜を、マスクを介して選択的露光する工程含むホトリソグラフィでパターニングして、図15に示すようなレジストパターンR5を形成する(第5のホトリソグラフィ工程)。
この後、得られたレジストパターンR5をマスクとして透明導電膜9’をエッチングした後、レジストパターンR5を除去することにより、図16に示すようにパターニングされた透明導電膜9が形成され、TFTアレイ基板が得られる。
Subsequently, as shown in FIG. 14, a transparent
Then, a photoresist film is formed on the transparent
Thereafter, the transparent
このような工程を経てTFTアレイ基板を作製する方法にあっては、ホトマスクを使用して選択露光を行うホトリソグラフィ工程が合計5回(第1〜第5のホトリソグラフィ工程)行われていた。
ところで、近年、液晶表示素子の低価格化が強く求められており、そのために製造工程の簡略化、レジスト消費量の抑制等が求められている。
そこで、このような要望に応えるべく、領域によって厚さを異ならせた段状のレジストパターンを用いることによって、従来は2回のホトリソグラフィ工程を用いていた工程を1回のホトリソグラフィ工程で行う方法が提案されている。この方法では、段状レジストパターンをマスクとしてエッチングを行った後、その厚さの差を利用することによって、ホトリソグラフィ工程によらずにこの段状レジストパターンの平面形状を変形させたものを、再度マスクとして使用してエッチングを行う。
In the method of manufacturing a TFT array substrate through such steps, a total of five photolithography steps (first to fifth photolithography steps) for performing selective exposure using a photomask have been performed.
Incidentally, in recent years, there has been a strong demand for cost reduction of liquid crystal display elements. For this reason, simplification of the manufacturing process, suppression of resist consumption, and the like are required.
Therefore, in order to meet such a demand, by using a step-shaped resist pattern having different thicknesses depending on regions, a process that conventionally used two photolithography processes is performed in one photolithography process. A method has been proposed. In this method, after performing etching using the stepped resist pattern as a mask, by utilizing the difference in thickness, the planar shape of the stepped resist pattern is deformed without depending on the photolithography process. Etching is performed again using the mask.
特許文献1〜4には、ホトリソグラフィ工程の回数を削減する技術について記載されており、特許文献5〜6には、レジストパターンに対して紫外線照射処理を行うことについて記載されている。
上記方法によれば、理論的には、ホトリソグラフィ工程の回数を減らすことができるので、これによりホトレジストの消費量を抑制することができ、工程も簡略化されるので、安価な液晶表示素子の製造に有効であることが期待される。
しかしながら、従来の液晶表示素子製造に好適とされてきたレジスト材料で、このような段状レジストパターンを形成しようとしても、耐エッチング性や耐熱性が不十分となり、かかる方法を実現するのは難しい。
According to the above method, since the number of photolithography processes can be reduced theoretically, the consumption of the photoresist can be suppressed and the process can be simplified. It is expected to be effective for manufacturing.
However, even if an attempt is made to form such a stepped resist pattern with a resist material that has been suitable for manufacturing conventional liquid crystal display elements, the etching resistance and heat resistance are insufficient, and it is difficult to realize such a method. .
具体的には、上述したように、段状レジストパターンはその変形前と変形後にエッチングのマスクとして使用されるので、高いエッチング耐性を有することが必要であるが、そのような高エッチング耐性を有する段状のレジストパターンを形成するのは困難である。
また、液晶表示素子製造に用いられるレジストパターンは、エッチングプロセスやインプランテーションプロセスに耐え得るよう、ポストベーク処理を施して耐熱性を高めることが行われる場合があるが、従来の液晶表示素子製造に好適とされてきたレジスト材料は、安価かつ高感度である反面、耐熱性に劣る傾向にあるので、ポストベーク処理によって段状のレジストパターンがフローしてしまい、厚さを異ならせた形状を維持するのが難しい。
Specifically, as described above, since the stepped resist pattern is used as an etching mask before and after the deformation, it needs to have high etching resistance, but has such high etching resistance. It is difficult to form a stepped resist pattern.
In addition, resist patterns used in liquid crystal display element manufacturing may be post-baked to increase heat resistance so that they can withstand etching processes and implantation processes. Resist materials that have been considered suitable are inexpensive and highly sensitive, but tend to be inferior in heat resistance. As a result, post-baking treatment causes the stepped resist pattern to flow, maintaining the shape with different thicknesses. Difficult to do.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、耐エッチング性および耐熱性に優れ、段状のレジストパターンを形成できるようにしたレジストパターンの形成方法を提供することを目的とする。
また本発明は、本発明のレジストパターンの形成方法を用いた微細パターンの形成方法、およびそれを用いた液晶表示素子の製造方法を提供することを目的とする。
また本発明は、本発明のレジストパターンの形成方法および微細パターンの形成方法に用いられるポジ型レジスト組成物を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for forming a resist pattern that is excellent in etching resistance and heat resistance and that can form a stepped resist pattern.
It is another object of the present invention to provide a fine pattern forming method using the resist pattern forming method of the present invention, and a liquid crystal display device manufacturing method using the same.
Another object of the present invention is to provide a positive resist composition used in the resist pattern forming method and fine pattern forming method of the present invention.
上記の目的を達成するために、本発明のレジストパターンの形成方法は(A)基体上にホトレジスト被膜を形成する工程、(B)ハーフトーンマスクを介した選択的露光を含むホトリソグラフィ工程を経て、前記ホトレジスト被膜を、肉厚部と肉薄部を有する段状レジストパターンの形状にパターニングする工程、および(D)ポストベーク処理を行う工程を有し、前記(B)工程と前記(D)工程との間に、(C)UVキュア処理を行う工程を有しないレジストパターンの形成方法であって、(a)ゲルパーミエーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算質量平均分子量(Mw)が8000を超えるアルカリ可溶性ノボラック樹脂、(b)ナフトキノンジアジド基含有化合物、および(d)有機溶剤を含有してなるポジ型ホトレジスト組成物を用いて前記ホトレジスト被膜を形成し、上記基体として、ガラス基板上にゲート電極、第1の絶縁膜、第1のアモルファスシリカ膜、エッチングストッパ膜、第2のアモルファスシリカ膜、およびソースドレイン電極形成用金属膜が、ガラス基板側から順に積層された多層構造を有するものを用いることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a resist pattern forming method of the present invention includes (A) a step of forming a photoresist film on a substrate, and (B) a photolithography step including selective exposure through a halftone mask. , The step of patterning the photoresist film into a stepped resist pattern having a thick portion and a thin portion, and (D) a step of performing a post-bake treatment, the steps (B) and (D) (C) a resist pattern forming method that does not include a step of performing UV curing, and (a) an alkali-soluble novolak resin having a polystyrene-reduced mass average molecular weight (Mw) of more than 8000 by gel permeation chromatography (B) a naphthoquinonediazide group-containing compound, and (d) a positive-type photoresist containing an organic solvent Using preparative composition to form the photoresist film, as the substrate, a gate electrode on a glass substrate, a first insulating film, a first amorphous silica film, an etching stopper film, the second amorphous silica film, and a source The metal film for forming a drain electrode is characterized in that a metal film having a multilayer structure laminated in order from the glass substrate side is used .
本発明の微細パターンの形成方法は、本発明のレジストパターンの形成方法で、肉厚部と肉薄部を有する段状レジストパターンを形成した後、(E)該段状レジストパターンをマスクとして前記基体にエッチング処理を施した後、(F)該段状レジストパターンに対してアッシング処理(灰化処理)を行って、前記肉薄部を除去し、(G)前記肉薄部を除去した後、肉厚部をマスクとして前記基体にエッチング処理を施し、しかる後に(H)前記段状レジストパターンの肉厚部を除去する工程を有することを特徴とする。
また、本発明の微細パターンの形成方法の別の態様は、肉厚部と肉薄部を有する段状レジストパターンを形成した後、(E)該段状レジストパターンをマスクとして前記基体にエッチング処理を施した後、(F)該段状レジストパターンに対してアッシング処理(灰化処理)を行って、前記肉薄部を除去し、(G)前記肉薄部を除去した後、肉厚部をマスクとして前記基体にエッチング処理を施し、しかる後に(H)前記段状レジストパターンの肉厚部を除去する工程を有する微細パターンの形成方法であって、前記段状レジストパターンの形成は、(A)基体上にホトレジスト被膜を形成する工程、(B)ハーフトーンマスクを介した選択的露光を含むホトリソグラフィ工程を経て、前記ホトレジスト被膜を、肉厚部と肉薄部を有する段状レジストパターンの形状にパターニングする工程、および(D)ポストベーク処理を行う工程を有し、前記(B)工程と前記(D)工程との間に、(C)UVキュア処理を行う工程を有しない段状レジストパターンの形成方法で行い、前記段状レジストパターンの形成方法は、(a)ゲルパーミエーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算質量平均分子量(Mw)が8000を超えるアルカリ可溶性ノボラック樹脂、(b)ナフトキノンジアジド基含有化合物、および(d)有機溶剤を含有してなるポジ型ホトレジスト組成物を用いて前記ホトレジスト被膜を形成することを特徴とする。
The fine pattern forming method of the present invention is the resist pattern forming method of the present invention. After forming a stepped resist pattern having a thick portion and a thin portion, (E) the substrate using the stepped resist pattern as a mask (F) An ashing process (ashing process) is performed on the stepped resist pattern to remove the thin part, and (G) the thick part is removed after the thin part is removed. Etching is performed on the substrate using a portion as a mask, and then (H) a step of removing the thick portion of the stepped resist pattern.
According to another aspect of the method for forming a fine pattern of the present invention, after forming a stepped resist pattern having a thick portion and a thin portion, (E) the substrate is etched using the stepped resist pattern as a mask. (F) An ashing process (ashing process) is performed on the stepped resist pattern to remove the thin part. (G) After removing the thin part, the thick part is used as a mask. A method for forming a fine pattern, which includes a step of etching the substrate, and then (H) removing a thick portion of the stepped resist pattern, wherein the stepped resist pattern is formed by (A) the substrate. A step of forming a photoresist film thereon, (B) a photolithographic process including selective exposure through a halftone mask, and then forming the photoresist film into a stepped shape having a thick part and a thin part. And (D) a step of performing post-baking treatment, and (C) a step of performing UV curing treatment between the step (B) and the step (D). The stepwise resist pattern is formed by the following steps: (a) an alkali-soluble novolak resin having a polystyrene-reduced mass average molecular weight (Mw) of more than 8000 by gel permeation chromatography, (b) naphtho The photoresist film is formed using a positive photoresist composition containing a quinonediazide group-containing compound and (d) an organic solvent.
または、本発明の微細パターンの形成方法は、前記多層構造を有する基体を用いる本発明のレジストパターンの形成方法で、肉厚部と肉薄部を有する段状レジストパターンを形成した後、(E’)該段状レジストパターンをマスクとして前記ソースドレイン電極形成用金属膜、前記第2のアモルファスシリカ膜、前記エッチングストッパ膜、および前記第1のアモルファスシリカ膜をエッチング処理した後、(F)前記段状レジストパターンに対してアッシング処理(灰化処理)を行って、前記肉薄部を除去し、(G’)前記肉薄部を除去した後、肉厚部をマスクとして前記ソースドレイン電極形成用金属膜および前記第2のアモルファスシリカ膜をエッチング処理して前記エッチングストッパ膜層を露出させ、しかる後に(H)前記段状レジストパターンの肉厚部を除去する工程を有すること特徴とする。 Alternatively, the fine pattern forming method of the present invention is a resist pattern forming method of the present invention using the substrate having the multilayer structure, and after forming a stepped resist pattern having a thick part and a thin part, (E ′ After etching the source / drain electrode forming metal film, the second amorphous silica film, the etching stopper film, and the first amorphous silica film using the stepped resist pattern as a mask, (F) the step Ashing (ashing treatment) is performed on the resist pattern to remove the thin portion, and (G ′) the thin portion is removed, and then the metal film for forming the source / drain electrodes is formed using the thick portion as a mask. And etching the second amorphous silica film to expose the etching stopper film layer, and then (H) the stepped resister. And wherein further comprising the step of removing the thick portion of the bets pattern.
本発明の液晶表示素子の製造方法は、ガラス基板上に画素パターンを形成する工程を有する液晶表示素子の製造方法であって、前記画素パターンの一部を、本発明の微細パターンの形成方法により形成することを特徴とする。
または、本発明の液晶表示素子の製造方法は、前記多層構造を有する基体を用いる本発明の微細パターンの形成方法で微細パターンを形成した後、(I)該微細パターン上に第2の絶縁膜を設ける工程、(J)第2の絶縁膜をホトリソグラフィによりパターニングする工程、(K)パターニングされた第2の絶縁膜上に透明導電膜を形成する工程、(L)透明導電膜をホトリソグラフィによりパターニングする工程を有することを特徴とする。
The method for producing a liquid crystal display element of the present invention is a method for producing a liquid crystal display element having a step of forming a pixel pattern on a glass substrate, and a part of the pixel pattern is formed by the method for forming a fine pattern of the present invention. It is characterized by forming.
Alternatively, in the method of manufacturing a liquid crystal display element of the present invention, after forming a fine pattern by the fine pattern forming method of the present invention using the substrate having the multilayer structure, (I) a second insulating film on the fine pattern (J) a step of patterning the second insulating film by photolithography, (K) a step of forming a transparent conductive film on the patterned second insulating film, and (L) photolithography of the transparent conductive film. And a patterning step.
本発明のレジストパターンの形成方法によれば、樹脂成分としてアルカリ可溶性ノボラック樹脂を用い、感光性成分としてナフトキノンジアジド基含有化合物を用いたポジ型レジスト組成物の中でも、特に、アルカリ可溶性ノボラック樹脂のMwが上記の特定範囲であるポジ型レジスト組成物を用いることにより、耐熱性および耐エッチング性が良好で、形状安定性に優れた段状レジストパターンを形成することができる。 According to the method for forming a resist pattern of the present invention, among the positive resist compositions using an alkali-soluble novolak resin as a resin component and a naphthoquinonediazide group-containing compound as a photosensitive component, in particular, the Mw of the alkali-soluble novolak resin. By using a positive resist composition having the above specific range, it is possible to form a stepped resist pattern having good heat resistance and etching resistance and excellent shape stability.
本発明の微細パターンの形成方法によれば、段状レジストパターンの耐エッチング性が優れているので、該段状レジストパターンをマスクとして基体をエッチングした後、該段状レジストパターンの肉薄部をアッシング処理で除去したものを再度マスクとして用いて基体をエッチングすることができる。したがって、ホトマスクを使ってホトレジスト被膜をパターニングするホトリソグラフィ工程の回数を減らすことができる。
その結果、ホトレジストの消費量を抑制することができ、比較的高価なホトマスクの費用も削減することができ、さらに工程も簡略化することができる。
According to the fine pattern forming method of the present invention, the etching resistance of the stepped resist pattern is excellent. Therefore, after etching the substrate using the stepped resist pattern as a mask, the thin portion of the stepped resist pattern is ashed. The substrate can be etched using again the mask removed by the treatment. Therefore, the number of photolithography processes for patterning a photoresist film using a photomask can be reduced.
As a result, the consumption of photoresist can be suppressed, the cost of a relatively expensive photomask can be reduced, and the process can be simplified.
本発明のポジ型レジスト組成物は、樹脂成分としてアルカリ可溶性ノボラック樹脂を用い、感光性成分としてナフトキノンジアジド基含有化合物を用いたポジ型レジスト組成物の中でも、特に、アルカリ可溶性ノボラック樹脂のMwが上記の特定範囲の高分子量を有するものであるので、この組成物からなるホトレジスト被膜をパターニングして形成されるレジストパターンは、耐熱性および耐エッチング性が良好で、形状安定性に優れる。したがって、かかるポジ型レジスト組成物は、本発明のレジストパターンの形成方法および微細パターンの形成方法における、段状レジストパターンを形成するためのホトレジスト被膜の材料として好適である。 The positive resist composition of the present invention uses an alkali-soluble novolak resin as a resin component, and among the positive resist compositions using a naphthoquinonediazide group-containing compound as a photosensitive component, in particular, the Mw of the alkali-soluble novolak resin is the above. Therefore, a resist pattern formed by patterning a photoresist film made of this composition has good heat resistance and etching resistance and is excellent in shape stability. Accordingly, such a positive resist composition is suitable as a photoresist film material for forming a stepped resist pattern in the resist pattern forming method and the fine pattern forming method of the present invention.
本発明の液晶表示素子の製造方法によれば、ガラス基板上に画素パターンを形成する工程におけるホトリソグラフィ工程の回数を減らすことができるので、これにより、ホトレジストの消費量の抑制、使用ホトマスクの削減を実現することができる。また製造工程も簡略化することができるので、安価な液晶表示素子の製造に有効である。 According to the method for manufacturing a liquid crystal display element of the present invention, the number of photolithography processes in the process of forming a pixel pattern on a glass substrate can be reduced, thereby reducing the consumption of photoresist and reducing the photomask used. Can be realized. Further, since the manufacturing process can be simplified, it is effective for manufacturing an inexpensive liquid crystal display element.
<ポジ型ホトレジスト組成物>
[(a)成分]
本発明に係るポジ型レジスト組成物のアルカリ可溶性ノボラック樹脂(a)は、ポジ型ホトレジスト組成物において被膜形成物質として通常用いられ得るものの中から任意に選択して利用することができ、(a)成分全体として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(本明細書においてGPCと略記することもある。)によるポリスチレン換算質量平均分子量(本明細書においてMwとのみ記載することもある。)が8000を超えるように調製されているものであればよい。
(a)成分のMwを8000超えとすることによって、ポストベーク処理時の加熱などおいてフロー現象が生じない程度の高耐熱性を有するとともに、耐エッチング性が良好であり、特に耐ドライエッチング性に優れた段状レジストパターンを実現することができる。Mwの値が大きいほど、より高い耐熱性および耐エッチング性を達成することができる。(a)成分のMwのより好ましい範囲は10000以上である。ただし、(a)成分のMwが大きすぎるとレジスト感度が劣る傾向にあるので、(a)成分のMwの上限値は80000以下とすることが好ましく、より好ましくは50000以下である。
<Positive photoresist composition>
[(A) component]
The alkali-soluble novolak resin (a) of the positive resist composition according to the present invention can be arbitrarily selected from those normally used as a film-forming substance in the positive photoresist composition, and (a) As a whole component, the polystyrene-reduced mass average molecular weight (sometimes only described as Mw in this specification) by gel permeation chromatography (sometimes abbreviated as GPC in this specification) exceeds 8,000. What is prepared should just be.
(A) By making Mw of component over 8000, it has high heat resistance that does not cause flow phenomenon during heating in post-baking treatment, etc., and has good etching resistance, especially dry etching resistance. It is possible to realize a stepped resist pattern excellent in the above. As the value of Mw is larger, higher heat resistance and etching resistance can be achieved. A more preferable range of Mw of the component (a) is 10,000 or more. However, since the resist sensitivity tends to be inferior when the Mw of the component (a) is too large, the upper limit value of the Mw of the component (a) is preferably 80000 or less, more preferably 50000 or less.
アルカリ可溶性ノボラック樹脂(a)の具体例としては、下記に例示するフェノール類と、下記に例示するアルデヒド類とを酸触媒下で反応させて得られるノボラック樹脂が挙げられる。
前記フェノール類としては、例えばフェノール;m−クレゾール、p−クレゾール、o−クレゾール等のクレゾール類;2,3−キシレノール、2,5−キシレノール、3,5−キシレノール、3,4−キシレノール等のキシレノール類;m−エチルフェノール、p−エチルフェノール、o−エチルフェノール、2,3,5−トリメチルフェノール、2,3,5−トリエチルフェノール、4−tert−ブチルフェノール、3−tert−ブチルフェノール、2−tert−ブチルフェノール、2−tert−ブチル−4−メチルフェノール、2−tert−ブチル−5−メチルフェノール等のアルキルフェノール類;p−メトキシフェノール、m−メトキシフェノール、p−エトキシフェノール、m−エトキシフェノール、p−プロポキシフェノール、m−プロポキシフェノール等のアルコキシフェノール類;o−イソプロペニルフェノール、p−イソプロペニルフェノール、2−メチル−4−イソプロペニルフェノール、2−エチル−4−イソプロペニルフェノール等のイソプロペニルフェノール類;フェニルフェノール等のアリールフェノール類;4,4’−ジヒドロキシビフェニル、ビスフェノールA、レゾルシノール、ヒドロキノン、ピロガロール等のポリヒドロキシフェノール類等を挙げることができる。これらは単独で用いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのフェノール類の中では、特にm−クレゾール、p−クレゾール、2,3,5−トリメチルフェノールが好ましい。
Specific examples of the alkali-soluble novolak resin (a) include novolak resins obtained by reacting phenols exemplified below with aldehydes exemplified below under an acid catalyst.
Examples of the phenols include phenol; cresols such as m-cresol, p-cresol, and o-cresol; 2,3-xylenol, 2,5-xylenol, 3,5-xylenol, 3,4-xylenol, and the like. Xylenols; m-ethylphenol, p-ethylphenol, o-ethylphenol, 2,3,5-trimethylphenol, 2,3,5-triethylphenol, 4-tert-butylphenol, 3-tert-butylphenol, 2- alkylphenols such as tert-butylphenol, 2-tert-butyl-4-methylphenol, 2-tert-butyl-5-methylphenol; p-methoxyphenol, m-methoxyphenol, p-ethoxyphenol, m-ethoxyphenol, p-propoxy Alkoxyphenols such as enol and m-propoxyphenol; isopropenylphenols such as o-isopropenylphenol, p-isopropenylphenol, 2-methyl-4-isopropenylphenol and 2-ethyl-4-isopropenylphenol; Examples include arylphenols such as phenylphenol; polyhydroxyphenols such as 4,4′-dihydroxybiphenyl, bisphenol A, resorcinol, hydroquinone, and pyrogallol. These may be used alone or in combination of two or more. Among these phenols, m-cresol, p-cresol, and 2,3,5-trimethylphenol are particularly preferable.
前記アルデヒド類としては、例えばホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒド、トリオキサン、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、トリメチルアセトアルデヒド、アクロレイン、クロトンアルデヒド、シクロヘキサンアルデヒド、フルフラール、フリルアクロレイン、ベンズアルデヒド、テレフタルアルデヒド、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−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、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、ケイ皮アルデヒド等が挙げられる。これらは単独で用いてもよいし、また2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらのアルデヒド類の中では、入手のしやすさからホルムアルデヒドが好ましいが、特に耐熱性を向上させるためにはヒドロキシベンズアルデヒド類とホルムアルデヒドを組み合わせて用いるのが好ましい。
前記酸性触媒としては、塩酸、硫酸、ギ酸、シュウ酸、パラトルエンスルホン酸等を使用することができる。
Examples of the aldehydes include formaldehyde, paraformaldehyde, trioxane, acetaldehyde, propionaldehyde, butyraldehyde, trimethylacetaldehyde, acrolein, crotonaldehyde, cyclohexanealdehyde, furfural, furylacrolein, benzaldehyde, terephthalaldehyde, phenylacetaldehyde, α-phenylpropyl. Aldehyde, β-phenylpropylaldehyde, o-hydroxybenzaldehyde, m-hydroxybenzaldehyde, p-hydroxybenzaldehyde, o-methylbenzaldehyde, m-methylbenzaldehyde, p-methylbenzaldehyde, o-chlorobenzaldehyde, m-chlorobenzaldehyde, p- Chlorobenzaldehyde, cinnamon Examples include aldehyde. These may be used alone or in combination of two or more. Among these aldehydes, formaldehyde is preferable because it is easily available. In particular, in order to improve heat resistance, it is preferable to use a combination of hydroxybenzaldehydes and formaldehyde.
As the acidic catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, oxalic acid, p-toluenesulfonic acid and the like can be used.
また(a)成分中の2核体含有量を低く抑えることによって、ポストベークなどの加熱処理が施されたときの、脱ガス量を低減させて、段状レジストパターンのシュリンク現象、マクロポーラス、クラック等の発生を防止することができるとともに、段状レジストパターンからの脱ガスによる処理室内の汚染を抑えることができるので好ましい。 Further, by suppressing the dinuclear content in the component (a) to a low level, the amount of degassing when heat treatment such as post-baking is performed is reduced, and the shrink phenomenon of the stepped resist pattern, macroporous It is preferable because generation of cracks and the like can be prevented and contamination in the processing chamber due to degassing from the stepped resist pattern can be suppressed.
ここで、本発明における2核体は2個のフェノール核を有する縮合体分子であり、2核体含有量は、GPCによる検出波長280nmにおけるクロマトグラム上での存在割合である。本明細書において、2核体の含有量は具体的には次のGPCシステムを用いて測定した値を用いる。
装置名:SYSTEM 11(製品名、昭和電工社製)
プレカラム:KF−G(製品名、Shodex社製)
カラム:KF−802(製品名、Shodex社製)
検出器:UV41(製品名、Shodex社製)、280nmで測定。
溶媒等:流量1.0ml/分でテトラヒドロフランを流し、35℃にて測定。
Here, the binuclear body in the present invention is a condensate molecule having two phenol nuclei, and the binuclear body content is the abundance ratio on the chromatogram at a detection wavelength of 280 nm by GPC. In this specification, the content measured using the following GPC system is specifically used for the content of the binuclear body.
Device name: SYSTEM 11 (product name, Showa Denko)
Precolumn: KF-G (product name, manufactured by Shodex)
Column: KF-802 (product name, manufactured by Shodex)
Detector: UV41 (product name, manufactured by Shodex), measured at 280 nm.
Solvent etc .: Tetrahydrofuran was allowed to flow at a flow rate of 1.0 ml / min and measured at 35 ° C.
(a)成分中の2核体含有量は4.0%以下であることが好ましい。(a)成分における2核体含有量は小さいほど加熱時の脱ガス量をより低減できるが、2核体含有量が小さいほど製造コストが増大するので、(a)成分中の2核体含有量の下限値は0.1%程度とすることが好ましい。(a)成分中の2核体含有量のより好ましい範囲は1.0〜3.0%程度である。
(a)成分のMwおよび2核体含有量は、通常のノボラック樹脂の合成反応によりフェノール類と、アルデヒド類の縮合物を合成し、しかる後に既知の分別等の操作により低分子領域をカットすることによって調整可能である。
分別等の処理は、例えば、縮合反応により得られたノボラック樹脂を良溶媒、例えばメタノール、エタノール等のアルコール、アセトン、メチルエチルケトン等のケトンや、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、テトラヒドロフラン等に溶解し、次いで水中に注ぎ沈殿させる等の方法により行うことができる。
または、ノボラック樹脂の合成反応(縮合反応)の途中で例えば水蒸気蒸留を行うことによっても2核体含有量を減少させることができる(特開2000−13185号公報)。
The binuclear content in the component (a) is preferably 4.0% or less. The amount of degassing during heating can be further reduced as the dinuclear content in component (a) is smaller, but the production cost increases as the content of dinuclear is smaller, so the content of dinuclear in component (a) The lower limit of the amount is preferably about 0.1%. A more preferable range of the binuclear content in the component (a) is about 1.0 to 3.0%.
(A) Mw and binuclear content of component are obtained by synthesizing a condensate of phenols and aldehydes by a synthesis reaction of a normal novolak resin, and then cutting a low molecular region by a known fractionation operation. Can be adjusted.
For the treatment such as fractionation, for example, the novolak resin obtained by the condensation reaction is dissolved in a good solvent, for example, alcohol such as methanol or ethanol, ketone such as acetone or methyl ethyl ketone, ethylene glycol monoethyl ether acetate, tetrahydrofuran or the like, It can be performed by a method such as pouring into water for precipitation.
Alternatively, the binuclear content can also be reduced by performing, for example, steam distillation during the synthesis reaction (condensation reaction) of the novolak resin (Japanese Patent Laid-Open No. 2000-13185).
(a)成分は、1種のノボラック樹脂からなっていてもよく、2種以上のノボラック樹脂からなっていてもよい。2種以上のノボラック樹脂からなる場合、Mw8000超えで、好ましくは2核体含有量4%以下の範囲に含まれないノボラック樹脂を含有してもよく、(a)成分全体としてMw8000超えで、好ましくは2核体含有量4%以下となっていればよい。したがって、Mwおよび2核体含有量が互いに異なる2種以上のノボラック樹脂を適宜混合して用いることによっても、(a)成分のMwおよび2核体含有量を調整することができる。
[(b)成分]
(b)ナフトキノンジアジド基含有化合物は、感光性成分である。該(b)成分としては、例えば、従来より液晶表示素子製造用ポジ型ホトレジスト組成物の感光性成分として用いられてきたものを用いることができる。
例えば、(b)成分として、下記式(I)で表わされるフェノール性水酸基含有化合物と1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応生成物(b1)および/または下記式(II)で表されるフェノール性水酸基含有化合物と1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応生成物(b2)を好ましく用いることができる。上記1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物は、好ましくは1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニル化合物である。
The component (a) may be composed of one type of novolac resin or may be composed of two or more types of novolac resins. When composed of two or more types of novolac resins, it may contain a Mn of more than 8000, preferably a novolak resin not included in the range of the binuclear content of 4% or less. The dinuclear content should be 4% or less. Therefore, the Mw and binuclear content of the component (a) can also be adjusted by appropriately mixing and using two or more novolak resins having different Mw and binuclear content.
[Component (b)]
(B) A naphthoquinonediazide group-containing compound is a photosensitive component. As this (b) component, what was conventionally used as a photosensitive component of the positive photoresist composition for liquid crystal display element manufacture can be used, for example.
For example, as the component (b), an esterification reaction product (b1) of a phenolic hydroxyl group-containing compound represented by the following formula (I) and a 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid compound and / or the following formula (II) The esterification reaction product (b2) of the represented phenolic hydroxyl group-containing compound and 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid compound can be preferably used. The 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid compound is preferably a 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl compound.
〔式中、R1〜R8はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、または炭素原子数3〜6のシクロアルキル基を表し;R9〜R11はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し;Qは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、R9と結合し、炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基、または下記の化学式(III)で表される残基 [Wherein R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. R 9 to R 11 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; Q is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or R 9 to be bonded to a carbon atom. A cycloalkyl group having a chain of 3 to 6, or a residue represented by the following chemical formula (III)
(式中、R12およびR13はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、または炭素原子数3〜6のシクロアルキル基を表し;cは1〜3の整数を示す)を表し;a、bは1〜3の整数を表し;dは0〜3の整数を表し;nは0〜3の整数を表す〕 Wherein R 12 and R 13 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. C represents an integer of 1 to 3); a and b represent an integer of 1 to 3; d represents an integer of 0 to 3; and n represents an integer of 0 to 3]
(b1)成分の平均エステル化率は50〜70%、好ましくは55〜65%であり、50%未満では現像後の膜減りが発生し易く、残膜率が低くなる点で問題があり、70%を超えると、保存安定性が低下する傾向にあるため好ましくない。
(b2)成分の平均エステル化率は40〜60%、好ましくは45〜55%であり、40%未満では現像後の膜減りが発生し易く、残膜率が低くなり易い。60%を超えると、感度が著しく劣化する傾向がある。
(b2)成分としては、下記式(IV)で表わされるフェノール性水酸基含有化合物と1,2−ナフトキノンジアジドスルホン酸化合物とのエステル化反応生成物(b3)が特に高解像性のレジストパターンの形成能に優れていて好ましい。
The average esterification rate of the component (b1) is 50 to 70%, preferably 55 to 65%. If it is less than 50%, film loss after development tends to occur, and there is a problem that the remaining film rate is low. If it exceeds 70%, the storage stability tends to decrease, such being undesirable.
The average esterification rate of the component (b2) is 40 to 60%, preferably 45 to 55%. If it is less than 40%, film loss after development tends to occur and the remaining film rate tends to be low. If it exceeds 60%, the sensitivity tends to deteriorate significantly.
As the component (b2), an esterification reaction product (b3) of a phenolic hydroxyl group-containing compound represented by the following formula (IV) and a 1,2-naphthoquinonediazide sulfonic acid compound has a particularly high resolution resist pattern. It is preferable because of its excellent forming ability.
また(b)成分は、上記感光性成分の他に、他のキノンジアジドエステル化物を用いることができるが、それらの使用量は(b)成分中、30質量%以下、特には25質量%以下であることが好ましい。 As the component (b), other quinonediazide esterified products can be used in addition to the photosensitive component, but the amount used thereof is 30% by mass or less, particularly 25% by mass or less in the component (b) Preferably there is.
ホトレジスト組成物における(b)成分の配合量は、アルカリ可溶性ノボラック樹脂(a)とフェノール性水酸基含有化合物(c)の合計量100質量部に対して15〜40質量部、好ましくは20〜30質量部の範囲内とするのが好ましい。(b)成分の含有量が上記範囲より少ないと、転写性の低下が大きくなり、所望の形状のレジストパターンが形成されなくなる。一方、上記範囲よりも多いと感度や解像性が劣化し、また現像処理後に残渣物が発生し易くなる。 The compounding amount of the component (b) in the photoresist composition is 15 to 40 parts by mass, preferably 20 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the total amount of the alkali-soluble novolak resin (a) and the phenolic hydroxyl group-containing compound (c). It is preferable to be within the range of parts. When the content of the component (b) is less than the above range, the transferability is greatly lowered, and a resist pattern having a desired shape is not formed. On the other hand, when the amount is larger than the above range, sensitivity and resolution are deteriorated, and a residue is easily generated after development processing.
(b)成分として、特に(b1)は、非常に安価でありながら、高感度のホトレジスト組成物を調製でき、耐熱性も優れている点で好ましい。
また(b)成分は、現像工程で使用する露光波長に応じて好ましいものを選択することができる。例えば選択露光を行なう工程で、ghi線(g線、h線、およびi線)露光を行なう場合は(b1)を好適に用いることができ、i線露光を行なう場合は、(b2)成分を用いるか、または(b1)と(b2)を併用することが好ましい。
特にi線露光を行なう際に、(b1)と(b2)を併用する場合には、これらの配合割合を、(b2)に対して(b1)を50質量部以下とすることが好ましい。(b1)の配合量が多すぎると解像性や感度の低下が大きくなるおそれがある。
As the component (b), the component (b1) is particularly preferable because it is very inexpensive and can prepare a highly sensitive photoresist composition and has excellent heat resistance.
Further, as the component (b), a preferable component can be selected according to the exposure wavelength used in the development process. For example, in the step of performing selective exposure, when performing ghi line (g line, h line, and i line) exposure, (b1) can be preferably used, and when performing i line exposure, component (b2) is used. It is preferable to use or use (b1) and (b2) in combination.
In particular, when i-line exposure is performed, when (b1) and (b2) are used in combination, the blending ratio of (b1) to (b2) is preferably 50 parts by mass or less. If the blending amount of (b1) is too large, the resolution and sensitivity may be greatly lowered.
[(c)成分]
本発明に係るポジ型ホトレジスト組成物に、分子量が1000以下のフェノール性水酸基含有化合物(c)を含有させることが好ましく、これにより感度向上効果が得られる。特に、液晶表示素子製造の分野においては、スループットの向上が非常に大きい問題であり、またレジスト消費量が多いため、ホトレジスト組成物にあっては高感度でしかも安価であることが望ましく、該(c)成分を用いると、比較的安価で高感度化を達成できるので好ましい。また(c)成分を含有させると、レジストパターンにおいて表面難溶化層が強く形成されるため、現像時に未露光部分のレジスト膜の膜減り量が少なく、現像時間の差から生じる現像ムラの発生が抑えられて好ましい。
[Component (c)]
The positive photoresist composition according to the present invention preferably contains a phenolic hydroxyl group-containing compound (c) having a molecular weight of 1000 or less, thereby obtaining a sensitivity improvement effect. In particular, in the field of liquid crystal display device manufacturing, improvement of throughput is a very big problem, and since the resist consumption is large, it is desirable that a photoresist composition is highly sensitive and inexpensive. Use of the component c) is preferable because high sensitivity can be achieved at a relatively low cost. In addition, when the component (c) is contained, a surface hardly-solubilized layer is strongly formed in the resist pattern, so that the amount of unremoved resist film at the time of development is small and development unevenness caused by the difference in development time occurs. It is suppressed and preferable.
(c)成分の分子量が1000を超えると感度の向上効果があまり得られないので好ましくない。
該(c)成分としては、従来液晶表示素子製造用のポジ型ホトレジスト組成物に用いられている分子量1000以下のフェノール性水酸基含有化合物を適宜用いることができるが、下記一般式(II)で表わされるフェノール性水酸基含有化合物は、感度を効果的に向上でき、耐熱性も良好であるのでより好ましい。
When the molecular weight of the component (c) exceeds 1000, the effect of improving the sensitivity is not obtained so much.
As the component (c), a phenolic hydroxyl group-containing compound having a molecular weight of 1000 or less, which is conventionally used in positive photoresist compositions for producing liquid crystal display elements, can be used as appropriate, and is represented by the following general formula (II). The phenolic hydroxyl group-containing compound is more preferable because it can effectively improve sensitivity and has good heat resistance.
〔式中、R1〜R8はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、または炭素原子数3〜6のシクロアルキル基を表し;R9〜R11はそれぞれ独立に水素原子または炭素原子数1〜6のアルキル基を表し;Qは水素原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、R9と結合し、炭素原子鎖3〜6のシクロアルキル基、または下記の化学式(III)で表される残基 [Wherein R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. R 9 to R 11 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms; Q is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, or R 9 to be bonded to a carbon atom. A cycloalkyl group having a chain of 3 to 6, or a residue represented by the following chemical formula (III)
(式中、R12およびR13はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜6のアルキル基、炭素原子数1〜6のアルコキシ基、または炭素原子数3〜6のシクロアルキル基を表し;cは1〜3の整数を示す)を表し;a、bは1〜3の整数を表し;dは0〜3の整数を表し;nは0〜3の整数を表す〕
これらは、いずれか1種を用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
Wherein R 12 and R 13 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 6 carbon atoms, or a cycloalkyl group having 3 to 6 carbon atoms. C represents an integer of 1 to 3); a and b represent an integer of 1 to 3; d represents an integer of 0 to 3; and n represents an integer of 0 to 3]
These may use any 1 type and may use 2 or more types together.
当該フェノール化合物の中でも、下記式(V)で示される化合物(1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン)、およびビス(2,3,5−トリメチル−4−ヒドロキシフェニル)−2−ヒドロキシフェニルメタンは、高感度化、高残膜率化に優れるので特に好ましく、特に該式(V)で示される化合物が高感度化に優れる点で好ましい。 Among the phenol compounds, a compound represented by the following formula (V) (1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene), and Bis (2,3,5-trimethyl-4-hydroxyphenyl) -2-hydroxyphenylmethane is particularly preferred because of its high sensitivity and high residual film ratio, and the compound represented by the formula (V) is particularly high. It is preferable in terms of excellent sensitivity.
(c)成分の配合量は、(a)成分であるアルカリ可溶性ノボラック樹脂100質量部に対し1〜25質量部、好ましくは5〜20質量%の範囲が好ましい。ホトレジスト組成物における(c)成分の含有量が少なすぎると、高感度化、高残膜率化の向上効果が十分に得られず、多すぎると現像後の基板表面に残渣物が発生しやすく、また原料コストも高くなるので好ましくない。 (C) The compounding quantity of a component is 1-25 mass parts with respect to 100 mass parts of alkali-soluble novolak resin which is (a) component, Preferably the range of 5-20 mass% is preferable. If the content of the component (c) in the photoresist composition is too low, the effect of improving the sensitivity and the remaining film ratio cannot be sufficiently obtained, and if it is too much, a residue is easily generated on the substrate surface after development. Also, the raw material cost is increased, which is not preferable.
[(d)成分]
本発明に係るホトレジスト組成物は、(a)および(b)成分、好ましくは(a)〜(c)成分と、各種添加成分を、有機溶剤(d)に溶解して溶液の形で用いるのが好ましい。
有機溶剤(d)としては、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)が塗布性に優れ、大型ガラス基板上でのレジスト被膜の膜厚均一性に優れている点で好ましい。
PGMEAは単独溶媒で用いることが最も好ましいが、PGMEA以外の溶媒も用いることができ、例えば乳酸エチル、γ−ブチロラクトン、プロピレングリコールモノブチルエーテルなどが挙げられる。
乳酸エチルを用いる場合は、PGMEAに対して質量比で0.1〜10倍量、好ましくは1〜5倍量の範囲で配合することが望ましい。
また、γ−ブチロラクトンを用いる場合は、PGMEAに対して質量比で0.01〜1倍量、好ましくは0.05〜0.5倍量の範囲で配合することが望ましい。
[Component (d)]
In the photoresist composition according to the present invention, the components (a) and (b), preferably the components (a) to (c), and various additive components are dissolved in the organic solvent (d) and used in the form of a solution. Is preferred.
As the organic solvent (d), propylene glycol monomethyl ether acetate (PGMEA) is preferable because it is excellent in coatability and the film thickness uniformity of the resist film on a large glass substrate.
PGMEA is most preferably used as a single solvent, but solvents other than PGMEA can also be used, and examples thereof include ethyl lactate, γ-butyrolactone, propylene glycol monobutyl ether and the like.
In the case of using ethyl lactate, it is desirable to blend in an amount of 0.1 to 10 times, preferably 1 to 5 times the mass ratio of PGMEA.
Moreover, when using (gamma) -butyrolactone, it is desirable to mix | blend in 0.01-1 times amount by mass ratio with respect to PGMEA, Preferably it is 0.05-0.5 times amount.
本発明において、段状レジストパターンを形成するためのレジスト被膜を形成する際には、該ホトレジスト被膜の厚さを1.0〜3.0μm、特には1.5〜2.5μmの膜厚に形成する必要があるが、そのためには、これら有機溶剤を使用して、ホトレジスト組成物中における上記(a)〜(c)成分の合計量が、組成物の全質量に対して30質量%以下、好ましくは20〜28質量%になるように調整することが、良好な塗布性を得るうえで好ましい。 In the present invention, when forming a resist film for forming a stepped resist pattern, the thickness of the photoresist film is set to 1.0 to 3.0 μm, particularly 1.5 to 2.5 μm. For this purpose, the total amount of the components (a) to (c) in the photoresist composition is 30% by mass or less based on the total mass of the composition. In order to obtain good coating properties, it is preferable to adjust to 20 to 28% by mass.
[その他の成分]
本発明に係るホトレジスト組成物には、さらに本発明の目的を損なわない範囲において、界面活性剤、保存安定剤などの各種添加剤を用いることができる。例えばハレーション防止のための紫外線吸収剤、例えば2,2',4,4'−テトラヒドロキシベンゾフェノン、4−ジメチルアミノ−2',4'−ジヒドロキシベンゾフェノン、5−アミノ−3−メチル−1−フェニル−4−(4−ヒドロキシフェニルアゾ)ピラゾール、4−ジメチルアミノ−4'−ヒドロキシアゾベンゼン、4−ジエチルアミノ−4'−エトキシアゾベンゼン、4−ジエチルアミノアゾベンゼン、クルクミン等や、またストリエーション防止のための界面活性剤、例えばフロラードFC−430、FC431(商品名、住友3M(株)製)、エフトップEF122A、EF122B、EF122C、EF126(商品名、トーケムプロダクツ(株)製)等のフッ素系界面活性剤、メガファックR−60(商品名、大日本インキ化学工業社製)等のフッ素−ケイ素系界面活性、BYK−310(商品名、ビックケミー社製)などを適宜含有させることができる。
[Other ingredients]
Various additives such as a surfactant and a storage stabilizer can be used in the photoresist composition according to the present invention as long as the object of the present invention is not impaired. For example, UV absorbers for preventing halation, such as 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 4-dimethylamino-2 ′, 4′-dihydroxybenzophenone, 5-amino-3-methyl-1-phenyl -4- (4-hydroxyphenylazo) pyrazole, 4-dimethylamino-4'-hydroxyazobenzene, 4-diethylamino-4'-ethoxyazobenzene, 4-diethylaminoazobenzene, curcumin, etc., and an interface for preventing striations Activating agents, for example, fluorosurfactants such as Florard FC-430, FC431 (trade name, manufactured by Sumitomo 3M Co., Ltd.), Ftop EF122A, EF122B, EF122C, EF126 (trade name, manufactured by Tochem Products Co., Ltd.) , Mega Fuck R-60 (trade name, Dainippon Ink Fluorine Industry Co., Ltd.) - silicon-based surfactant, BYK-310 (trade name, may be appropriately contained by BYK Co., Ltd.) and the like.
以下、本発明のレジストパターンの形成方法およびこれを用いた微細パターンの形成方法の実施形態を、液晶表示素子の製造に適用した例を挙げ、図1を参照しながら説明する。
まず基体を用意する。本発明における基体は、特に限定されないが、基板上にエッチングされるべき層が2層以上積層されている基体を用いると、本発明による効果が有効に得られるので好ましい。
液晶表示素子を製造する場合は、基体10として、例えば図1(a)に示すように、ガラス基板1上に、ゲート電極2、第1の絶縁膜3、第1のアモルファスシリカ膜4’、エッチングストッパ膜5’、第2のアモルファスシリカ膜6’、およびソースドレイン電極形成用金属膜7’が、ガラス基板1側から順に積層された多層構造を有するものが用いられる。ゲート電極2のパターニングは、前述の図2〜図4に示した手順(第1のホトリソグラフィ工程を含む)で行うことができる。
ガラス基板の大きさは特に限定されないが、500×600mm2以上、特には、550×650mm2以上の大型基板とすることもできる。
Hereinafter, an embodiment in which a resist pattern forming method and a fine pattern forming method using the resist pattern forming method of the present invention are applied to the manufacture of a liquid crystal display element will be described with reference to FIG.
First, a substrate is prepared. The substrate in the present invention is not particularly limited, but it is preferable to use a substrate in which two or more layers to be etched are stacked on the substrate because the effects of the present invention can be obtained effectively.
When manufacturing a liquid crystal display element, as shown in FIG. 1A, for example, as a
The size of the glass substrate is not particularly limited, but can be a large substrate of 500 × 600 mm 2 or more, particularly 550 × 650 mm 2 or more.
ゲート電極2は、例えばアルミニウム(Al)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、またはモリブデン(Mo)等の金属などの導電性材料を用いて形成される。
第1の絶縁膜3は、例えばSiNXで形成される。
エッチングストッパ膜5’は、例えばSiNXで形成される。
ソースドレイン電極形成用金属膜7’は、例えばチタン(Ti)とアルミニウム(Al)とチタン(Ti)をこの順で積層した積層膜で構成される。
The
The first
The
The source / drain electrode forming
(A)まず、基体10上にホトレジスト被膜R’を形成する。具体的には、基体10上にホトレジスト組成物を塗布し、100〜140℃程度で加熱乾燥(プリべーク)することによりホトレジスト被膜R’を形成する。
ホトレジスト被膜R’の厚さは1.0〜3.0μm程度とすることが好ましい。ホトレジスト被膜R’の厚さをこの範囲内とすることはレジスト感度と製造安定性の両立の点で好ましい。
(B)次いで、ホトリソグラフィ工程を経て、図1(b)に示すように、ホトレジスト被膜R’を肉厚部r1と肉薄部r2を有するパターン形状にパターニングする。具体的には、例えばハーフトーンマスク等の透過率が設定されたマスク(レチクル)を介してホトレジスト被膜R’に対して選択的露光を行い、続いて現像、水洗を行うことにより、領域によって厚さが異なっており、肉厚部r1と肉薄部r2を有する段状レジストパターンRを形成する。(第2のホトリソグラフィ工程)
段状レジストパターンRにおける肉厚部r1と肉薄部r2との厚さの差は、後のアッシング処理により肉薄部r2のみを除去して肉厚部r1を好適な厚さで残すためには、0.5〜1.5μm程度とするのが好ましく、より好ましい範囲は0.7〜1.3μm程度である。
(A) First, a photoresist film R ′ is formed on the
The thickness of the photoresist film R ′ is preferably about 1.0 to 3.0 μm. Setting the thickness of the photoresist film R ′ within this range is preferable in terms of both resist sensitivity and manufacturing stability.
(B) Next, through a photolithography process, as shown in FIG. 1B, the photoresist film R ′ is patterned into a pattern having a thick part r1 and a thin part r2. Specifically, for example, the photoresist film R ′ is selectively exposed through a mask (reticle) having a set transmittance such as a halftone mask, followed by development and water washing, thereby increasing the thickness of the region. The stepped resist pattern R having the thick part r1 and the thin part r2 is formed. (Second photolithography process)
The difference in thickness between the thick part r1 and the thin part r2 in the stepped resist pattern R is to remove only the thin part r2 by a subsequent ashing process and leave the thick part r1 at a suitable thickness. The range is preferably about 0.5 to 1.5 μm, and more preferably about 0.7 to 1.3 μm.
(C)パターニング後、UV(紫外線)キュア処理を行うことが好ましい。
本発明において、UVキュア処理は必須ではないが、これを行うことにより段状レジストパターンRの耐エッチング性および耐熱性をさらに向上させることができる。
UVキュアは公知の方法を用いて行うことができる。例えばウシオ電機社製「製品名:UMA−802−HC552」などの紫外線照射装置を用いて、段状レジストパターンR全面に紫外線を照射する。
紫外線の照射条件は、UVキュアによってレジストパターンの形状を変形させることなく、耐エッチング性に優れ、耐熱性が良好な段状レジストパターンRを得るには、特にDeep UV領域から可視光領域にわたる波長(波長200〜500nm程度)の紫外線を約1000〜50000mJ/cm2程度の照射量で照射することが好ましい。より好ましい照射量は2000〜20000mJ/cm2程度である。照射量は、照射する紫外線の強度と照射時間によって制御することができる。
なお、UVキュア(照射)に際しては、照射部にしわの発生が起こらないように、急激な照射や照射による温度上昇をコントロールすることが望ましい。
(C) After patterning, UV (ultraviolet) curing treatment is preferably performed.
In the present invention, UV curing treatment is not essential, but by performing this, the etching resistance and heat resistance of the stepped resist pattern R can be further improved.
UV curing can be performed using a known method. For example, the entire surface of the stepped resist pattern R is irradiated with ultraviolet rays using an ultraviolet irradiation device such as “Product Name: UMA-802-HC552” manufactured by USHIO.
In order to obtain a stepped resist pattern R having excellent etching resistance and good heat resistance without changing the shape of the resist pattern by UV curing, in particular, the UV irradiation condition is a wavelength ranging from the Deep UV region to the visible light region. It is preferable to irradiate ultraviolet rays having a wavelength of about 200 to 500 nm at an irradiation amount of about 1000 to 50000 mJ / cm 2 . A more preferable irradiation amount is about 2000 to 20000 mJ / cm 2 . The amount of irradiation can be controlled by the intensity of the irradiated ultraviolet rays and the irradiation time.
In UV curing (irradiation), it is desirable to control the temperature increase due to rapid irradiation or irradiation so that wrinkles are not generated in the irradiated portion.
(D)また、段状レジストパターンRに対してポストベーク処理を行うことが好ましい。UVキュア処理を行う場合には、該UVキュア処理後にポストベークを行う。
UVキュア処理を行った場合には、ポストベーク処理は必須ではないが、ポストベークを行うことにより段状レジストパターンRの耐熱性および耐エッチング性、特にドライエッチング性がさらに向上する。また、ポストベーク処理により、段状レジストパターンRと基体10との密着性が向上するため、ウェットエッチング処理に対しても高い耐性を得るのに有効である。
本発明においてはホトレジスト被膜の形成に用いられるポジ型レジスト組成物自体の耐エッチング性が高いので、ポストベーク処理工程における温度条件を低めに設定しても、ポストベークによる耐エッチング性を効果的に向上させることができる。
例えばポストベーク処理における加熱条件は、温度条件が100〜150℃で、加熱時間が1〜5分間程度に好ましく設定することができる。より好ましい加熱条件は110〜130℃、1〜2分間程度である。なお、特に段状レジストパターンRの形状変化を確実に防止するためには、120℃以下の温度条件で行うことが好ましい。
なお、ホトレジスト被膜の形成に用いられるポジ型レジスト組成物自体の耐熱性が高いので、この点からもポストベーク処理工程における段状レジストパターンRの変形は抑えられる。また、UVキュア処理を行った後にポストベーク処理を行う場合には、UVキュア処理によって段状レジストパターンRの耐熱性がより向上しているので、ポストベーク処理によるパターン変形はより確実に抑えられる。
(D) Moreover, it is preferable to perform a post-bake treatment on the stepped resist pattern R. When performing the UV curing process, post-baking is performed after the UV curing process.
When UV curing is performed, post-baking is not essential, but post-baking further improves the heat resistance and etching resistance of the stepped resist pattern R, particularly dry etching. Further, since the adhesion between the stepped resist pattern R and the
In the present invention, the positive resist composition itself used for forming the photoresist film has high etching resistance. Therefore, even if the temperature condition in the post-baking process is set low, the etching resistance by post-baking is effectively reduced. Can be improved.
For example, the heating conditions in the post-bake treatment can be preferably set to a temperature condition of 100 to 150 ° C. and a heating time of about 1 to 5 minutes. More preferable heating conditions are 110 to 130 ° C. and about 1 to 2 minutes. In particular, in order to surely prevent a change in the shape of the stepped resist pattern R, it is preferable to perform under a temperature condition of 120 ° C. or less.
Since the positive resist composition itself used for forming the photoresist film has high heat resistance, deformation of the stepped resist pattern R in the post-baking process can be suppressed from this point. Further, when the post-baking process is performed after the UV curing process, the heat resistance of the stepped resist pattern R is further improved by the UV curing process, so that pattern deformation due to the post-baking process can be suppressed more reliably. .
(E)この後、段状レジストパターンRをマスクとして、図1(c)に示すように、基体10の金属膜7’をエッチングする。金属膜7’のエッチングは周知の手法で行うことができる。一般的にはウェットエッチング処理が用いられるが、ドライエッチングでもよい。
続いて、同じ段状レジストパターンRをマスクとして、図1(d)に示すように、前記金属膜7’のエッチングにより露出された第2のアモルファスシリカ膜6’とその下のエッチングストッパ膜5’、および第1のアモルファスシリカ膜4’をエッチングする。これらの層のエッチングは、周知の手法で行うことができる。一般的にはドライエッチング処理が用いられる。
ここで、ドライエッチング処理には、物理的方法と化学的方法があるが、本発明ではいずれも使用可能であり、エッチングされる対象の材質に応じて適宜選択できる。
(E) Thereafter, using the stepped resist pattern R as a mask, the
Subsequently, using the same stepped resist pattern R as a mask, as shown in FIG. 1D, the second
Here, although there are a physical method and a chemical method in the dry etching process, any of them can be used in the present invention, and can be appropriately selected according to the material to be etched.
(F)この後、段状レジストパターンRに対してアッシング処理を施して、図1(e)に示すように、肉薄部r2を除去する。アッシング処理は周知の手法で行うことができる。段状レジストパターンRがアッシング処理されると、肉厚部r1および肉薄部r2が同時に膜減りしていき、やがて肉薄部r2は完全に除去されて、その下の金属膜7’が露出し、肉厚部r1は残っている状態となる。この状態でアッシング処理を停止させることにより肉薄部r2のみを除去することができる。残った肉厚部r1が薄すぎるとエッチングマスクとしての機能が不十分となるので、残った肉厚部r1の厚さは0.5μm以上であることが好ましい。
(F) Thereafter, the stepped resist pattern R is subjected to ashing to remove the thin portion r2 as shown in FIG. The ashing process can be performed by a known method. When the stepped resist pattern R is subjected to the ashing process, the thick part r1 and the thin part r2 are simultaneously reduced in thickness, eventually the thin part r2 is completely removed, and the
(G)続いて、図1(f)に示すように、前記肉薄部r2の除去によって露出された金属膜7’を、残った肉厚部r1をマスクとしてエッチング処理することにより、ソース電極およびドレイン電極7が形成される。
続いて、図1(g)に示すように、前回の金属膜7’のエッチング処理によって露出された第2のアモルファスシリカ膜6’を、残った肉厚部r1をマスクとしてエッチング処理して、パターニングされた第2のアモルファスシリカ膜6を形成する。
(H)しかる後、肉厚部r1を除去する。肉厚部r1の除去方法は、アッシング処理など周知の手法で行うことができる。
ここまでの工程で、前述の図10に示す構造と同じ構造の微細パターンが得られる。
(G) Subsequently, as shown in FIG. 1 (f), the
Subsequently, as shown in FIG. 1G, the second
(H) After that, the thick part r1 is removed. The removal method of the thick part r1 can be performed by a known method such as an ashing process.
Through the steps so far, a fine pattern having the same structure as that shown in FIG. 10 is obtained.
この後は、前述の図11〜図15に示した工程と同様の工程でTFTアレイ基板を製造することができる。すなわち、
(I)図11に示すように、前回の工程で得られた微細パターン上に第2の絶縁膜8’を形成する。第2の絶縁膜8’は、例えばSiNXで形成される。
(J)第2の絶縁膜8’上にホトレジスト被膜を形成し、該ホトレジスト被膜を、マスクを介して選択的露光する工程含むホトリソグラフィでパターニングして、図12に示すようなレジストパターンR4を形成する(第3のホトリソグラフィ工程)。得られたレジストパターンR4をマスクとして第2の絶縁膜8’をエッチングした後、レジストパターンR4を除去することにより、図13に示すように、コンタクトホールを有する形状にパターンニングされた第2の絶縁膜8を得る。
(K)図14に示すように、パターンニングされた第2の絶縁膜8上に透明導電膜9’を形成する。透明導電膜9’は、例えばITO(酸化インジウムスズ)で形成される。
(L)透明導電膜9’上にホトレジスト被膜を形成し、該ホトレジスト被膜を、マスクを介して選択的露光する工程を含むホトリソグラフィでパターニングして、図15に示すようなレジストパターンR5を形成する(第4のホトリソグラフィ工程)。
この後、得られたレジストパターンR5をマスクとして透明導電膜9’をエッチングした後、レジストパターンR5を除去することにより、図16に示すようにパターニングされた透明導電膜9を形成し、TFTアレイ基板が得られる。
このようにして得られたTFTアレイ基板と対向基板との間に液晶を挟持させるように、周知の方法で組み立てることにより液晶表示素子が得られる。
Thereafter, the TFT array substrate can be manufactured by the same process as that shown in FIGS. That is,
(I) As shown in FIG. 11, a second
(J) A photoresist film is formed on the second
(K) As shown in FIG. 14, a transparent
(L) A photoresist film is formed on the transparent
Thereafter, the transparent
A liquid crystal display element is obtained by assembling by a known method so that the liquid crystal is sandwiched between the TFT array substrate thus obtained and the counter substrate.
本実施形態によれば、耐エッチング性が高い段状のレジストパターンRを形成することができるので、この段状レジストパターンRをマスクとして基体10の金属膜7’、第2のアモルファスシリカ膜6’、エッチングストッパ膜5’、および第1のアモルファスシリカ膜4’をエッチングした後、該段状レジストパターンRの肉厚部r1をマスクとして金属膜7’および第2のアモルファスシリカ膜6’をエッチングすることができる。
したがって、TFTアレイ基板の製造工程におけるホトリソグラフィ工程の回数を減らすことができる。例えば図2〜図15に示す従来の方法では、TFTアレイ基板を製造するのにホトリソグラフィ工程が5回必要であったのが(第1〜第5のホトリソグラフィ工程)、本実施形態では、同じ構造のTFTアレイ基板を4回のホトリソグラフィ工程(第1〜第4のホトリソグラフィ工程)で製造することができる。これによりホトレジストの消費量を抑制することができ、工程も簡略化するため、TFTアレイ基板の製造コスト削減を図ることができる。
また、本実施形態において形成される段状レジストパターンRは、耐熱性も良好であるのでポストベーク処理における変形が防止される。
さらにUVキュア処理および/またはポストベーク処理を施すことにより、段状レジストパターンRの耐熱性および耐エッチング性をより向上させることができる。UVキュア処理とポストベーク処理の両方を行えば、段状レジストパターンRの耐熱性および耐エッチング性をさらに向上させることができる。
According to the present embodiment, a stepped resist pattern R having high etching resistance can be formed. Therefore, using the stepped resist pattern R as a mask, the
Accordingly, the number of photolithography processes in the TFT array substrate manufacturing process can be reduced. For example, in the conventional method shown in FIGS. 2 to 15, five photolithography steps are required to manufacture the TFT array substrate (first to fifth photolithography steps). In this embodiment, A TFT array substrate having the same structure can be manufactured by four photolithography processes (first to fourth photolithography processes). As a result, consumption of the photoresist can be suppressed and the process can be simplified, so that the manufacturing cost of the TFT array substrate can be reduced.
Further, since the stepped resist pattern R formed in the present embodiment has good heat resistance, deformation in the post-baking process is prevented.
Furthermore, by performing UV curing treatment and / or post-baking treatment, the heat resistance and etching resistance of the stepped resist pattern R can be further improved. If both the UV curing process and the post-baking process are performed, the heat resistance and etching resistance of the stepped resist pattern R can be further improved.
なお、本実施形態では、段状レジストパターンを断面凹状としたが、段状レジストパターンは、領域によって厚さが異ならせてあって、肉厚部と肉薄部を有する形状であればよく、エッチングにより形成される微細パターンに形状に応じて適宜設計される。例えば、肉厚部の外側に肉薄部が設けられている断面凸状であってもよいし、断面山型状であってもよい。
また、本実施形態では、本発明を図16に示す構造のα−Si(アモルファスシリカ)形TFTアレイ基板を製造する工程に適用したが、この例に限られるものではない。本発明は各種の駆動素子を備えた画素パターンを有する液晶パネル基板の製造に適用可能であり、特に、各種構造のTFT素子を備えた画素パターンを有するTFTアレイ基板の製造に好適である。本発明の微細パターンの形成方法を用いて画素パターンの一部を形成することにより、本実施形態と同様の効果が得られる。
In this embodiment, the stepped resist pattern has a concave cross section. However, the stepped resist pattern may have a different thickness depending on the region, and may have a thick part and a thin part. The fine pattern formed by is designed as appropriate according to the shape. For example, the cross-sectional convex shape in which the thin part is provided in the outer side of the thick part may be sufficient, and the cross-sectional mountain shape may be sufficient.
In the present embodiment, the present invention is applied to a process for manufacturing an α-Si (amorphous silica) TFT array substrate having the structure shown in FIG. 16, but the present invention is not limited to this example. The present invention is applicable to the manufacture of a liquid crystal panel substrate having a pixel pattern provided with various drive elements, and is particularly suitable for the manufacture of a TFT array substrate having a pixel pattern provided with TFT elements having various structures. By forming a part of the pixel pattern by using the fine pattern forming method of the present invention, the same effect as in the present embodiment can be obtained.
下記実施例および比較例において、下記レジストパターン形成方法1〜4の各方法で段状レジストパターンを形成し、耐熱性、耐ドライエッチング性、および耐ウェットエッチング性について、下記の方法で評価した。
In the following Examples and Comparative Examples, stepped resist patterns were formed by the following resist
(レジストパターン形成方法1:UVキュア 無、ポストベーク 120℃)
調製したポジ型ホトレジスト組成物を、中央滴下&スピン塗布法によるレジスト塗布装置〔TR−36000(東京応化工業(株)製)〕を用いて、所定の膜厚(50μm)で液盛りし、次いで1000rpmにて10秒間回転することにより、Ti膜が形成されたガラス基板(360mm×460mm)上にレジスト層を形成した。
次いで、ホットプレートの温度を130℃とし、約1mmの間隔をあけたプロキシミティベークにより60秒間の第1回目の乾燥を行い、次いでホットプレートの温度を120℃とし、0.5mmの間隔をあけたプロキシミティベークにより60秒間の第2回目の乾燥を施し、膜厚2.0μmのホトレジスト被膜を形成した。
当該ホトレジスト被膜に対しマスクを介した選択的露光を行い、現像処理、洗浄を行なって、図1に示すような断面凹状で、肉厚部の厚さ2.0μm、肉薄部の厚さ1.0μm、全体の幅15μm、肉薄部の幅5μmの段状のレジストパターンの形状にパターニングした。
この後、120℃、180秒間のポストベーク処理を行って段状レジストパターンを得た。
(Resist pattern formation method 1: No UV cure, post-bake at 120 ° C)
The prepared positive photoresist composition is liquid-filled with a predetermined film thickness (50 μm) using a resist coating apparatus [TR-36000 (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.)] by a central dropping & spin coating method, By rotating at 1000 rpm for 10 seconds, a resist layer was formed on a glass substrate (360 mm × 460 mm) on which a Ti film was formed.
Next, the temperature of the hot plate is set to 130 ° C., the first drying is performed for 60 seconds by proximity baking with an interval of about 1 mm, and then the temperature of the hot plate is set to 120 ° C. with an interval of 0.5 mm. A second drying for 60 seconds was performed by proximity baking to form a photoresist film having a thickness of 2.0 μm.
The photoresist film is selectively exposed through a mask, developed, and washed to have a concave cross section as shown in FIG. 1, with a thickness of 2.0 μm and a thickness of 1. Patterning was performed in the form of a stepped resist pattern having a width of 0 μm, an overall width of 15 μm, and a thin portion having a width of 5 μm.
Thereafter, a post-baking process at 120 ° C. for 180 seconds was performed to obtain a stepped resist pattern.
(レジストパターン形成方法2:UVキュア 無、ポストベーク 130℃)
前記レジストパターン形成方法1において、ポストベーク処理温度を130℃に変更した他は同様にして、段状レジストパターンを形成した。
(レジストパターン形成方法3:UVキュア 有、ポストベーク 無)
前記レジストパターン形成方法1において、パターニング後にポストベーク処理を行わず、代わりに波長200〜500nm、照射量3000mJ/cm2のUVキュア(照射)処理を施した他は同様にして段状レジストパターンを形成した。
(レジストパターン形成方法4:UVキュア 有、ポストベーク 120℃)
前記レジストパターン形成方法1において、パターニング後に波長200〜500nm、照射量3000mJ/cm2のUVキュア(照射)処理を施し、さらに120℃、180秒間のポストベーク処理を行った他は同様にして段状レジストパターンを形成した。
(Resist pattern formation method 2: No UV cure, post-bake 130 ° C)
A stepped resist pattern was formed in the same manner as in the resist
(Resist pattern formation method 3: with UV cure, without post-bake)
In the resist
(Resist pattern formation method 4: with UV cure, post-baking at 120 ° C.)
In the resist
(1)耐熱性評価:
実施例および比較例で得られたレジストパターンに対して、130℃、300秒間の加熱処理を行い、レジストパターンの形状が変形しなかったものを○、変形したものを×として表した。
(2)耐ドライエッチング性評価:
実施例および比較例で得られたレジストパターンに対して、ドライエッチング装置「TCE−7612X」(装置名;東京応化工業社製)を用い、エッチングガスとしてCF4、CF3、Heを、各々40ミリリットル/min、40ミリリットル/min、160ミリリットル/minで用い、300mTorr−1の減圧雰囲気下、700W−400kHz、ステージ温度:20℃、ターゲット温度:25℃の処理条件によるドライエッチング処理を行い、処理前後でレジストパターンの形状が変形しなかったものを○、やや変形したものを△として表した。
(3)耐ウェットエッチング性評価:
実施例および比較例で得られたレジストパターンに対して、当該レジストパターンが形成された基板を20℃に設定されたウェットエッチング液[フッ化水素酸(HF)/フッ化アンモニウム(NH4F)=1/6(質量比)の混合液を含有する20質量%水溶液]中に10分間浸漬することでウェットエッチング処理を行い、処理後のレジストパターンが、下地基板から剥離しなかったものを○、わずかに剥離したものを△、剥離してしまったものを×として表した。
(1) Heat resistance evaluation:
The resist patterns obtained in the examples and comparative examples were subjected to a heat treatment at 130 ° C. for 300 seconds, and the resist pattern shape that was not deformed was indicated as “◯” and the deformed pattern as “X”.
(2) Dry etching resistance evaluation:
A dry etching apparatus “TCE-7612X” (apparatus name; manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was used for the resist patterns obtained in the examples and comparative examples, and CF 4 , CF 3 , and He were used as etching gases, respectively. Used at milliliters / min, 40 milliliters / min, 160 milliliters / min, under a reduced pressure atmosphere of 300 mTorr- 1 , 700 W-400 kHz, stage temperature: 20 ° C., target temperature: 25 ° C. The case where the resist pattern shape was not deformed before and after was indicated as ◯, and the case where the resist pattern was slightly deformed was indicated as Δ.
(3) Wet etching resistance evaluation:
Wet etching solution [hydrofluoric acid (HF) / ammonium fluoride (NH 4 F)] set to 20 ° C. with respect to the resist patterns obtained in Examples and Comparative Examples. = 20% by weight aqueous solution containing 1/6 (mass ratio) mixture] Wet etching treatment was performed by immersing in 10 minutes, and the resist pattern after the treatment was not peeled off from the base substrate. The slightly peeled product was indicated by Δ, and the peeled product was indicated by ×.
(実施例1)
ポジ型ホトレジスト組成物を調製した。
(a)成分:クレゾールノボラック樹脂[m−クレゾール/p−クレゾール=4/6(モル比)の混合フェノール類とホルムアルデヒドとを常法により縮合反応して得られた、質量平均分子量(Mw)=30000の樹脂] 100質量部
(b)成分:2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロライド2.34モルとのエステル化反応生成物 27.5質量部
(c)成分:1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン 10質量部
(d)成分:PGMEA 372.5質量部
上記(a)〜(d)成分を均一に溶解した後、これに界面活性剤としてBYK−310、(ビックケミー社製)を400ppm配合し、これを孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いてろ過して、ポジ型ホトレジスト組成物を調製した。
得られたポジ型ホトレジスト組成物を用い、前記レジストパターン形成方法1〜4のそれぞれの方法で段状レジストパターンを形成した。
得られた段状レジストパターンのそれぞれについて、耐熱性、耐ドライエッチング性、および耐ウェットエッチング性を評価した。その結果を下記表1に示す。
Example 1
A positive photoresist composition was prepared.
(A) Component: cresol novolak resin [m-cresol / p-cresol = 4/6 (molar ratio) mixed phenols and formaldehyde obtained by a condensation reaction by a conventional method, mass average molecular weight (Mw) = 30000 Resin] 100 parts by mass of component (b): esterification reaction product of 1 mol of 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone and 2.34 mol of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 27 .5 parts by mass (c) component: 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl]
Using the obtained positive photoresist composition, a stepped resist pattern was formed by each of the resist
Each of the obtained stepped resist patterns was evaluated for heat resistance, dry etching resistance, and wet etching resistance. The results are shown in Table 1 below.
(実施例2)
ポジ型ホトレジスト組成物の組成を下記に変更した他は実施例と同様に段状レジストパターンを形成し、その特性を評価した。
(a)成分:クレゾールノボラック樹脂[m−クレゾール/p−クレゾール=4/6(モル比)の混合フェノール類とホルムアルデヒドとを常法により縮合反応して得られた、質量平均分子量(Mw)=30000の樹脂] 100質量部
(b)成分:上記式(IV)で表されるフェノール化合物[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン]1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロライド2.34モルとのエステル化反応生成物 27.5質量部
(c)成分:1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン 10質量部
(d)成分:PGMEA 372.5質量部
上記(a)〜(d)成分を均一に溶解した後、これに界面活性剤としてBYK−310、(ビックケミー社製)を400ppm配合し、これを孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いてろ過して、ポジ型ホトレジスト組成物を調製した。
(Example 2)
A stepped resist pattern was formed in the same manner as in the Examples except that the composition of the positive photoresist composition was changed as follows, and the characteristics thereof were evaluated.
(A) Component: cresol novolak resin [m-cresol / p-cresol = 4/6 (molar ratio) mixed phenols and formaldehyde obtained by a condensation reaction by a conventional method, mass average molecular weight (Mw) = 30000 Resin] 100 parts by mass (b) Component: 1 mol of phenol compound represented by the above formula (IV) [bis (2-methyl-4-hydroxy-5-cyclohexylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane] And esterification reaction product of 2,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 27.5 parts by mass (c) Component: 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [ 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl]
(実施例3)
ポジ型ホトレジスト組成物の組成を下記に変更した他は実施例と同様に段状レジストパターンを形成し、その特性を評価した。
(a)成分:クレゾールノボラック樹脂[m−クレゾール/p−クレゾール=4/6(モル比)の混合フェノール類とホルムアルデヒドとを常法により縮合反応して得られた、質量平均分子量(Mw)=15000の樹脂] 100質量部
(b)成分:2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロライド2.34モルとのエステル化反応生成物 27.5質量部
(c)成分:1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン 10質量部
(d)成分:PGMEA 372.5質量部
上記(a)〜(d)成分を均一に溶解した後、これに界面活性剤としてBYK−310、(ビックケミー社製)を400ppm配合し、これを孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いてろ過して、ポジ型ホトレジスト組成物を調製した。
(Example 3)
A stepped resist pattern was formed in the same manner as in the Examples except that the composition of the positive photoresist composition was changed as follows, and the characteristics thereof were evaluated.
(A) Component: cresol novolak resin [m-cresol / p-cresol = 4/6 (molar ratio) mixed phenols and formaldehyde obtained by a condensation reaction by a conventional method, mass average molecular weight (Mw) = 15000 Resins] 100 parts by mass of component (b): esterification reaction product of 1 mol of 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone and 2.34 mol of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 27 .5 parts by mass (c) component: 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl]
(比較例1)
ポジ型ホトレジスト組成物の組成を下記に変更した他は実施例と同様に段状レジストパターンを形成し、その特性を評価した。
(a)成分:クレゾールノボラック樹脂[m−クレゾール/p−クレゾール=4/6(モル比)の混合フェノール類とホルムアルデヒドとを常法により縮合反応して得られた、質量平均分子量(Mw)=8000の樹脂] 100質量部
(b)成分:2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロライド2.34モルとのエステル化反応生成物 27.5質量部
(c)成分:1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン 10質量部
(d)成分:PGMEA 372.5質量部
上記(a)〜(d)成分を均一に溶解した後、これに界面活性剤としてBYK−310、(ビックケミー社製)を400ppm配合し、これを孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いてろ過して、ポジ型ホトレジスト組成物を調製した。
(Comparative Example 1)
A stepped resist pattern was formed in the same manner as in the Examples except that the composition of the positive photoresist composition was changed as follows, and the characteristics thereof were evaluated.
(A) Component: cresol novolak resin [m-cresol / p-cresol = 4/6 (molar ratio) mixed phenols and formaldehyde obtained by a condensation reaction by a conventional method, mass average molecular weight (Mw) = 8000 Resin] 100 parts by mass of component (b): esterification reaction product of 1 mol of 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone and 2.34 mol of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 27 .5 parts by mass (c) component: 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl]
(比較例2)
ポジ型ホトレジスト組成物の組成を下記に変更した他は実施例と同様に段状レジストパターンを形成し、その特性を評価した。
(a)成分:クレゾールノボラック樹脂[m−クレゾール/p−クレゾール=4/6(モル比)の混合フェノール類とホルムアルデヒドとを常法により縮合反応して得られた、質量平均分子量(Mw)=8000の樹脂] 100質量部
(b)成分:上記式(IV)で表されるフェノール化合物[ビス(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−シクロヘキシルフェニル)−3,4−ジヒドロキシフェニルメタン]1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロライド2.34モルとのエステル化反応生成物 27.5質量部
(c)成分:1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン 10質量部
(d)成分:PGMEA 372.5質量部
上記(a)〜(d)成分を均一に溶解した後、これに界面活性剤としてBYK−310、(ビックケミー社製)を400ppm配合し、これを孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いてろ過して、ポジ型ホトレジスト組成物を調製した。
(Comparative Example 2)
A stepped resist pattern was formed in the same manner as in the Examples except that the composition of the positive photoresist composition was changed as follows, and the characteristics thereof were evaluated.
(A) Component: cresol novolak resin [m-cresol / p-cresol = 4/6 (molar ratio) mixed phenols and formaldehyde obtained by a condensation reaction by a conventional method, mass average molecular weight (Mw) = 8000 resin] 100 parts by mass (b) component: 1 mol of phenol compound represented by the above formula (IV) [bis (2-methyl-4-hydroxy-5-cyclohexylphenyl) -3,4-dihydroxyphenylmethane] And esterification reaction product of 2,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 27.5 parts by mass (c) Component: 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [ 1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl]
(比較例3)
ポジ型ホトレジスト組成物の組成を下記に変更した他は実施例と同様に段状レジストパターンを形成し、その特性を評価した。
(a)成分:クレゾールノボラック樹脂[m−クレゾール/p−クレゾール=4/6(モル比)の混合フェノール類とホルムアルデヒドとを常法により縮合反応して得られた、質量平均分子量(Mw)=5000の樹脂] 100質量部
(b)成分:2,3,4,4’−テトラヒドロキシベンゾフェノン1モルと1,2−ナフトキノンジアジド−5−スルホニルクロライド2.34モルとのエステル化反応生成物 27.5質量部
(c)成分:1−[1−(4−ヒドロキシフェニル)イソプロピル]−4−[1,1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エチル]ベンゼン 10質量部
(d)成分:PGMEA 372.5質量部
上記(a)〜(d)成分を均一に溶解した後、これに界面活性剤としてBYK−310、(ビックケミー社製)を400ppm配合し、これを孔径0.2μmのメンブランフィルターを用いてろ過して、ポジ型ホトレジスト組成物を調製した。
(Comparative Example 3)
A stepped resist pattern was formed in the same manner as in the Examples except that the composition of the positive photoresist composition was changed as follows, and the characteristics thereof were evaluated.
(A) Component: cresol novolak resin [m-cresol / p-cresol = 4/6 (molar ratio) mixed phenols and formaldehyde obtained by a condensation reaction by a conventional method, mass average molecular weight (Mw) = Resin of 5000] 100 parts by mass (b) Component: Esterification reaction product of 1 mol of 2,3,4,4′-tetrahydroxybenzophenone and 2.34 mol of 1,2-naphthoquinonediazide-5-sulfonyl chloride 27 .5 parts by mass (c) component: 1- [1- (4-hydroxyphenyl) isopropyl] -4- [1,1-bis (4-hydroxyphenyl) ethyl]
1…ガラス基板
2…ゲート電極
3…第1の絶縁膜
4’…第1のアモルファスシリカ膜
5’…エッチングストッパ膜
6’…第2のアモルファスシリカ膜
7’…ソースドレイン電極形成用金属膜
10…基体
R…段状レジストパターン
r1…肉厚部
r2…肉薄部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
(a)ゲルパーミエーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算質量平均分子量(Mw)が8000を超えるアルカリ可溶性ノボラック樹脂、(b)ナフトキノンジアジド基含有化合物、および(d)有機溶剤を含有してなるポジ型ホトレジスト組成物を用いて前記ホトレジスト被膜を形成し、
上記基体として、ガラス基板上にゲート電極、第1の絶縁膜、第1のアモルファスシリカ膜、エッチングストッパ膜、第2のアモルファスシリカ膜、およびソースドレイン電極形成用金属膜が、ガラス基板側から順に積層された多層構造を有するものを用いることを特徴とするレジストパターンの形成方法。 (A) Step of forming a photoresist film on a substrate, (B) Stepwise resist pattern having a thick part and a thin part through a photolithography process including selective exposure through a halftone mask. And (D) a step of performing a post-bake treatment, and (C) a resist that does not have a step of performing a UV cure treatment between the step (B) and the step (D). A pattern forming method comprising:
A positive photoresist composition comprising (a) an alkali-soluble novolak resin having a polystyrene-reduced mass average molecular weight (Mw) of more than 8000 by gel permeation chromatography, (b) a naphthoquinonediazide group-containing compound, and (d) an organic solvent. To form the photoresist film using ,
As the base, a gate electrode, a first insulating film, a first amorphous silica film, an etching stopper film, a second amorphous silica film, and a metal film for forming a source / drain electrode are sequentially formed on a glass substrate from the glass substrate side. What is claimed is: 1. A method for forming a resist pattern, comprising using a multilayered structure .
前記段状レジストパターンの形成は、(A)基体上にホトレジスト被膜を形成する工程、(B)ハーフトーンマスクを介した選択的露光を含むホトリソグラフィ工程を経て、前記ホトレジスト被膜を、肉厚部と肉薄部を有する段状レジストパターンの形状にパターニングする工程、および(D)ポストベーク処理を行う工程を有し、前記(B)工程と前記(D)工程との間に、(C)UVキュア処理を行う工程を有しない段状レジストパターンの形成方法で行い、The stepwise resist pattern is formed by (A) forming a photoresist film on a substrate and (B) performing a photolithography process including selective exposure through a halftone mask. And (D) a step of performing post-baking treatment, and (C) UV between the step (B) and the step (D). Performed by the method of forming a stepped resist pattern that does not have a step of performing a curing process,
前記段状レジストパターンの形成方法は、(a)ゲルパーミエーションクロマトグラフィによるポリスチレン換算質量平均分子量(Mw)が8000を超えるアルカリ可溶性ノボラック樹脂、(b)ナフトキノンジアジド基含有化合物、および(d)有機溶剤を含有してなるポジ型ホトレジスト組成物を用いて前記ホトレジスト被膜を形成することを特徴とする微細パターンの形成方法。The stepwise resist pattern is formed by: (a) an alkali-soluble novolak resin having a polystyrene-reduced mass average molecular weight (Mw) exceeding 8000 by gel permeation chromatography, (b) a naphthoquinonediazide group-containing compound, and (d) an organic solvent. A method for forming a fine pattern, wherein the photoresist film is formed using a positive photoresist composition comprising
前記画素パターンの一部を、請求項4または5に記載の微細パターンの形成方法により形成することを特徴とする液晶表示素子の製造方法。 A method for producing a liquid crystal display element comprising a step of forming a pixel pattern on a glass substrate,
A method for manufacturing a liquid crystal display element, wherein a part of the pixel pattern is formed by the fine pattern forming method according to claim 4 .
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Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6057339A (en) * | 1983-09-08 | 1985-04-03 | Sumitomo Chem Co Ltd | Positive type photoresist composition |
JPS61275748A (en) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | Positive type photoresist composition |
JPS6214148A (en) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Positive type photoresist composition |
JPH0540336A (en) * | 1991-08-07 | 1993-02-19 | Hitachi Chem Co Ltd | Photosensitive resin composition |
JPH07191346A (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Casio Comput Co Ltd | Production of thin film transistor array |
JP2001296654A (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Koyo Kagaku Kogyo Kk | Positive-type photoresist composition |
JP2002098996A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Sharp Corp | Method of manufacturing matrix substrate for liquid crystal |
JP2004006788A (en) * | 2002-04-04 | 2004-01-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Method for manufacturing semiconductor device and development apparatus |
JP2004177683A (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Clariant (Japan) Kk | Method for forming pattern by using ultrahigh heat-resistant positive photosensitive composition |
JP2004333963A (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Jsr Corp | Radiation-sensitive resin composition for forming projection and/or spacer for vertically aligned liquid crystal display device |
JP2004333964A (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Jsr Corp | Radiation-sensitive resin composition for forming projection and/or spacer for vertically aligned liquid crystal display device |
JP2005173341A (en) * | 2003-12-12 | 2005-06-30 | Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd | Method for forming resist pattern, and method for forming fine pattern and method for manufacturing liquid crystal display element by using the resist pattern |
JP2006003422A (en) * | 2004-06-15 | 2006-01-05 | Fuji Photo Film Co Ltd | Method for forming pattern, and tft array substrate, and liquid crystal display element |
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---|---|---|---|---|
JPS6411259A (en) * | 1987-07-03 | 1989-01-13 | Fuji Photo Film Co Ltd | Positive type photoresist composition |
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Patent Citations (13)
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---|---|---|---|---|
JPS6057339A (en) * | 1983-09-08 | 1985-04-03 | Sumitomo Chem Co Ltd | Positive type photoresist composition |
JPS61275748A (en) * | 1985-05-29 | 1986-12-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | Positive type photoresist composition |
JPS6214148A (en) * | 1985-07-11 | 1987-01-22 | Sumitomo Chem Co Ltd | Positive type photoresist composition |
JPH0540336A (en) * | 1991-08-07 | 1993-02-19 | Hitachi Chem Co Ltd | Photosensitive resin composition |
JPH07191346A (en) * | 1993-12-27 | 1995-07-28 | Casio Comput Co Ltd | Production of thin film transistor array |
JP2001296654A (en) * | 2000-04-14 | 2001-10-26 | Koyo Kagaku Kogyo Kk | Positive-type photoresist composition |
JP2002098996A (en) * | 2000-09-25 | 2002-04-05 | Sharp Corp | Method of manufacturing matrix substrate for liquid crystal |
JP2004006788A (en) * | 2002-04-04 | 2004-01-08 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | Method for manufacturing semiconductor device and development apparatus |
JP2004177683A (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Clariant (Japan) Kk | Method for forming pattern by using ultrahigh heat-resistant positive photosensitive composition |
JP2004333963A (en) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Jsr Corp | Radiation-sensitive resin composition for forming projection and/or spacer for vertically aligned liquid crystal display device |
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