알칼리 용해성 아크릴레이트의 합성 및 Negative photoresist로의 응용

Abstract

국 문 요 지

알칼리 용해성 아크릴레이트의 합성 및 Negative photoresist로의 응용

TFT-LCD제조 공정은 각각의 층을 patterning하게 되는데 이때 사용되어 지는 물질이 감광제(photoresist)이다. 감광제로는 positive type과 negative type이 있는데, 현재 TFT-Array는 포지티브 타입의 재료가 주로 사용 중이지만, 실제 공정에서는 고감도 재료를 요구하는바, 포지티브에서 네가티브형 재료로 전환되고 있는 실정이다. 본 논문에서는 네가티브형의 감광재료로서, main monomer인 methacrylic acid와 base polymer의 내열성 및 용해성을 저하시키기 위한 olefin계 불포화 화합물인 styrene monomer, 그리고 미세 패턴간 용해성을 용이하게 하기 위한 2-hydroxyethyl acrylate를 합성하였다. 합성된 polymer의 분자량을 측정하고, 구조를 분석하여 3중 random polymer가 합성되었음을 확인하였다. 또한, 합성된 binder polymer를 이용하여 다관능기 광가교제, 광개시제, 기능성 첨가제의 비율을 조절하여 네가티브형 포토레지스트를 제조하였다. 제조된 포토레지스트를 photolithography 공정을 통해 각각 materials의 함량에 따라 pattern구현에 미치는 특성을 탐구하였다. 본 연구를 통해 네가티브형 포토레지스트에 응용 가능한 acryl계 base polymer를 합성하였다. 또한 base polymer, 다관능기 광가교제, 광 개시제, 기타 첨가제의 최적의 배합 비율을 정하여 낮은 노광량에서 반응성이 우수하고, 가교밀도가 높은 네트워크구조가 되는 고감도, 고투과율 및 밀착성이 우수한 재료를 찾을 수 있었고, 이를 TFT-array에 보호층으로 적용 가능할 것으로 판단된다. 주제어 : TFT-LCD, Negative photoresist, Acrylate, 다관능기 Cross-linker, Photo initiator, Photo lithography