[发明专利]图案形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于元件的图案形成方法，特别涉及一种可以实现工序简单化的图案形成方法。所述方法在形成感光速度不同的多层光刻胶之后，利用感光速度差来形成凹割形状轮廓，然后再通过剥离(lift-off)工序来去除多层光刻胶，从而即使厚度大的情况下仍然可以形成精细图案，并且不需要进行蚀刻工序而仅通过湿式显影工序就可以进行金属蒸镀过程。

背景技术

利用多层聚合物层的现有方法中已经公开了以下方案：将第一层作为特殊高分子层来使用，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)层，并将第二层作为一般光刻胶层来使用。然而，由于所述方法中第一层的高分子层没有曝光特性，因此若使用该方法，则存在需要通过显影液种类、浓度、以及显影时间来调节轮廓的困难。

而且，由于所述第一层对光没有反应，而仅通过显影液来形成图案，因此这一点会成为不稳定的因素。

而且，通常光刻胶组合物中包含约15-30重量％的酚醛清漆树脂(novolak resin)，现有第一光刻胶层中所包含的高分子在形成第二光刻胶层时会溶解到其中所包含的有机溶剂中，从而导致第一光刻胶层和第二光刻胶层的内部混合。由于这种原因，第一光刻胶层的感光速度和第二光刻胶层的感光速度会互相混合，因此各光刻胶层不能具有各自的感光速度和物理性质。因此，第一光刻胶层会消失或者其厚度会明显变薄，从而不能获得所希望的感光速度，由此不能稳定地获得所希望的图案轮廓。

因而，为了解决这种问题，现有方法在形成多层聚合物层时，通常在第一层和第二层的光刻胶层之间形成绝缘膜或者金属膜等。光刻胶层之间形成所述绝缘膜或者金属膜等，这是因为在涂敷第二光刻胶层时，第一光刻胶层会溶解到第二光刻胶中所含有的有机溶剂等内，因此第一光刻胶层会消失或者变薄，不能充分发挥其作用。然而，就这种方法而言，由于需要增加绝缘膜或者金属膜的形成过程，从而工序会变得比较复杂。

而且，现有技术中还公开了形成倒锥形状的轮廓之后将其剥离开，以此来形成图案的图案形成方法。

例如，用正型光刻胶通过图形反转工艺来形成倒锥形的光刻胶图案的方法。然而，所述图形反转工艺操作复杂，温度允许范围小，从而很难得到良好的光刻胶图案。

另外，现有技术中还公开了一种使用负型光刻胶组合物来形成倒锥形图案的方法。虽然使用负型光刻胶组合物可以形成适合于剥离工序的倒锥形图案，但其存在耐热性、耐蚀刻性差的缺点。

韩国专利公开第2005-0083314号公开了用于形成正型倒锥形图案的光刻胶组合物。虽然所述方法可以形成合适的倒锥形图案，并适用于剥离工序，但该方法存在曝光量必须达到Eop(在一次曝光下形成图案所需的最佳曝光量)的1.5倍的缺点。

技术内容

鉴于上述现有技术中存在的问题，本发明提供一种利用可调节感光速度的正型光刻胶组合物，可稳定地形成适于剥离工序等特殊工序的凹割形状轮廓的图案形成方法。

为实现上述目的，本发明提供的图案形成方法包括以下步骤：

(a)在基板上形成第一光刻胶层；

(b)在所述第一光刻胶层上形成第二光刻胶层；以及

(c)对所述第一光刻胶层和第二光刻胶层进行曝光、显影，从而形成凹割形状的光刻胶图案，

所述第一光刻胶层通过由以下化学式1所表示的化合物来形成，所述第二光刻胶层的感光速度比第一光刻胶层的感光速度慢，

[化学式1]

所述化学式1中，R₁至R₃分别独立地表示氢或碳原子数为1至10的烷基，n表示10至1000的整数。

并且，当步骤(c)结束后，所述图案形成方法还可以包括以下步骤：(d)在所述光刻胶图案上蒸镀金属；以及(f)通过剥离工序从蒸镀所述金属的光刻胶图案中剥离第一光刻胶层和第二光刻胶层。

下面详细说明本发明。

本发明在利用多层光刻胶层来形成图案时，使第一光刻胶层的感光速度和第二光刻胶层的感光速度有一定差异，从而可以形成凹割(undercut)形状的图案。即，本发明为了使第一光刻胶层的感光速度不同于第二光刻胶层的感光速度，将形成各层时所使用的光刻胶组合物的组分配合得有所不同。因此，第二光刻胶层的感光速度比第一光刻胶层的感光速度慢，从而通过对所述两个层进行曝光、显影，使光刻胶图案成为凹割形状的轮廓。而且，本发明从凹割形状的图案上通过剥离工序来去除两层光刻胶层，从而可以容易形成显示器元件用图案。

为此，本发明的特征在于，在形成多层聚合物时所使用的光刻胶组合物中，首先形成于基板上的第一光刻胶层使用以下特定化学式1的化合物。