[发明专利]光致抗蚀剂组合物、其涂布方法及抗蚀剂图形的形成方法

说明书

技术领域

本发明涉及用排出喷嘴式涂布法涂布的光致抗蚀剂组合物，特别涉及在制造以液晶显示器(LCD)为代表的平板显示器(FPD)时优先使用的排出喷嘴式涂布法光致抗蚀剂组合物、该光致抗蚀剂组合物的涂布方法、及使用该光致抗蚀剂组合物的抗蚀剂图形形成方法。

背景技术

液晶显示器(LCD)用薄膜三极管(TFT)基板的制造，从随着电视用途发展的大画面化和从提高来自1枚母玻璃(mother glass)基板的倒角数引起的生产率提高的观点考虑，母玻璃基板的大型化在进展。以往，在TFT基板的制造中，光致抗蚀剂利用旋转涂布或者狭缝式旋转涂布进行涂布。旋转涂布或者狭缝式旋转涂布这样的伴有旋转加工的涂布技术，对于在玻璃基板上以亚微米至数微米厚水平的薄膜来均匀地涂布光致抗蚀剂是有效的，工业上被广泛使用。可是称为第7代(1870mm×2200mm左右)或第8代(2160mm×2460mm左右)的一边的长度超过2m的玻璃基板，使用伴有旋转加工的涂布方法在物理上已变得困难。作为其原因，首先，第一可举出由涂布过程引起的基板的挠曲问题以及抵消在涂布杯内发生的气流变得困难。另外可举出，伴有旋转加工的涂布方法中的涂布性能大大依存于旋转加工时的旋转速度，但难以确保能够得到使大型玻璃基板高速旋转所必要的加速度的通用电动机，因此装置费用增大这样的问题，或与之相伴的电力消耗、装置面积的扩大等，来自实用一面的制约也变大。

此外，对TFT阵列制造过程中的光致抗蚀剂涂布过程的要求，可举出适应LCD的高精细化，即提高用于实现精密加工性的涂布均匀性，除此以外可举出缩短LCD制造的相关工序的时间。然而，以往的伴随有旋转加工的涂布方法，在工序时间缩短的观点上变得难以适应要求。

同时，在各面板制造厂，正在推进彻底的低成本化，削减光致抗蚀剂消耗量成为前所未有的重大课题。在基板的中央滴下光致抗蚀剂后使基板旋转的以往的旋转涂布中，滴在基板上的光致抗蚀剂的约90％以上从玻璃基板上被甩开，因此光致抗蚀剂没有被有效地使用。进而，若扩大基板尺寸，在旋转时被甩开而废弃的光致抗蚀剂绝对量也有变得更多的倾向。为了有效利用光致抗蚀剂，也提出回收在旋转加工时被甩开的光致抗蚀剂，对其实施粘度调整等，作为再生光致抗蚀剂再使用，但是，现状是TFT阵列制造的设计可能少的过程还未实现。从这样的背景出发，开发了不伴有旋转加工的排出喷嘴式涂布机的涂布过程，正在开展积极的采用。

以往的伴随旋转加工的涂布机，溶液利用离心力被涂散，在旋转后溶剂蒸发，涂膜几乎处于干燥的状态。即，通过设计各种光致抗蚀剂溶液，并调整旋转加工条件，能够以规定的膜厚得到均质涂膜。若使其反映在光致抗蚀剂溶液的设计上，为了在伴有旋转加工的涂布机中得到均质涂膜，光致抗蚀剂溶液追随旋转加工进行润湿扩散是重要的，在光致抗蚀剂中若缺乏该特性，则主要发生放射线状的条斑。另外，在旋转加工时，重要的是确保预烘烤时的溶剂蒸发状态的均匀性，在光致抗蚀剂溶液中若缺乏该特性，就发生雾斑。

另一方面，在使用排出喷嘴式涂布机涂布光致抗蚀剂时，利用与使用伴有旋转加工的涂布机时不同的机制得到均匀的涂膜。该涂布法的最大的特征是，由于其为不伴有旋转加工的涂布方法，例如通过使狭缝喷嘴和基板相对地移动，将从具有狭缝状排出口的喷嘴(以下称为“狭缝喷嘴”)排出的带状的光致抗蚀剂液涂布在基板上的方法。与此相对，狭缝式旋转涂布法为，例如使用狭缝喷嘴涂布光致抗蚀剂后，实施用于得到膜厚均匀性的旋转加工。使用排出喷嘴式涂布机涂布光致抗蚀剂的方法中，由于完全没有由旋转被甩开的光致抗蚀剂量，因此从有效利用光致抗蚀剂的观点考虑，比旋转涂布、狭缝式旋转涂布更有利。此后，已涂布在基板上的光致抗蚀剂液通过进行真空干燥、预烘烤和干燥工序，形成规定的光致抗蚀膜厚。排出喷嘴式涂布法的一个特征是，由于不具有旋转加工这样的用于确保膜厚均匀性的阶段，因此排出喷嘴扫描时产生的斑，基本上直接作为预烘烤后的斑而被观察到。换句话说，在排出喷嘴扫描时如何在基板上作成均质的涂膜当然成为要点。