说明书光致抗蚀剂组合物及制造薄膜晶体管基板的方法
技术领域
实施方式涉及光致抗蚀剂组合物。更具体地，实施方式涉及光致抗蚀剂组合物以形成用于显示器件的绝缘层、以及使用光致抗蚀剂组合物制造薄膜晶体管基板的方法。
背景技术
通常，用于显示器件的显示基板包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管用作用于驱动像素单元、连接至薄膜晶体管的信号线、以及像素电极的开关元件。信号线包括提供栅极信号的栅极线、以及与栅极线交叉并且提供数据信号的数据线。
显示基板可以包括用于绝缘电极和线或用于整平基板的有机绝缘层。例如，显示基板可以包括覆盖薄膜晶体管的有机绝缘层。像素电极可以通过穿过有机绝缘层形成的接触孔连接至漏电极。
发明内容
实施方式涉及一种光致抗蚀剂组合物，包括：约100重量份的丙烯酰基共聚物(丙烯酸基共聚物，acryl-copolymer)、约0.1重量份至约30重量份的光引发剂、约1重量份至约50重量份的包括至少五个官能团的第一丙烯酸酯单体、以及约1重量份至约50重量份的包括至多四个官能团的第二丙烯酸酯单体，第二丙烯酸酯单体是选自由以下化学式1至5表示的化合物的组中的至少一种，
<化学式1>
其中，在化学式1中，R1独立地表示C2-C10亚烷基基团或C2-C10氧基亚烷基基团(氧化烯基，oxyalkylene group)，以及R2独立地表示氢原子或C1-C10烷基基团，
<化学式2>
其中，在化学式2中，R1独立地表示C1-C10亚烷基基团或C1-C10氧基亚烷基或聚氧基亚烷基基团(聚氧化烯基，polyoxyalkylene group)，R2表示羟甲基基团、C3-C10烷基基团或C3-C10烷氧基基团，以及R3独立地表示氢原子或C1-C10烷基基团，
<化学式3>
其中，在化学式3中，R1表示亚苯基基团、亚三环癸基基团、亚金刚烷基基团(adamantylene group)、亚降冰片烷基基团(norboranylene group)、双酚A基团或双酚F基团，以及在化学式3中，R2独立地表示氢原子或具有1至10个碳原子的烷基基团，
<化学式4>
其中，在化学式4中，R1表示C2-C20二烷基醚基团，
<化学式5>
其中，在化学式5中，R1独立地表示C1-C10亚烷基基团或C1-C10氧基亚烷基基团。
光致抗蚀剂组合物可以进一步包括溶剂，使得光致抗蚀剂组合物的固体含量为按重量计约10％至约50％。
可以通过经由自由基聚合反应使包括不饱和烯烃化合物以及不饱和羧酸的单体共聚而制备丙烯酰基共聚物。
丙烯酰基共聚物的重均分子量可以是约3,000至约30,000。
第一丙烯酸酯单体可以包括选自以下的组中的至少一种：二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇烷醇基五丙烯酸酯(dipentaerythritol alkyloylpentaacrylate)、以及己内酰胺取代的二季戊四醇六丙烯酸酯。
第二丙烯酸酯单体可以包括选自由以下化学式6至11表示的化合物的组中的至少一种。
<化学式6>
<化学式7>
<化学式8>
<化学式9>
其中，在化学式9中，n表示1至3的整数，
<化学式10>
<化学式11>
光引发剂可以包括肟-酯化合物。
光引发剂可以包括由以下化学式12表示的化合物。
<化学式12>
光致抗蚀剂组合物可以进一步包含相对于约100份的丙烯酰基共聚物为约1重量份至50重量份的多官能丙烯酸酯低聚物，所述多官能丙烯酸酯低聚物包括选自以下的组中的至少一种：脂肪族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物、芳香族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、环氧甲基丙烯酸酯低聚物、硅丙烯酸酯低聚物、三聚氰胺丙烯酸酯低聚物、以及树枝状丙烯酸酯低聚物。
实施方式还涉及一种形成薄膜晶体管基板的方法，包括：在基底基板(基础基板，base substrate)上形成薄膜晶体管，在薄膜晶体管上涂覆光 致抗蚀剂组合物以形成光致抗蚀剂层，将光致抗蚀剂层暴露于光，以及对光致抗蚀剂层进行显影。光致抗蚀剂组合物可以包含约100重量份的丙烯酰基共聚物、约0.1重量份至约30重量份的光引发剂、约1重量份至约50重量份的包括至少五个官能团的第一丙烯酸酯单体、以及约1重量份至约50重量份的包括至多四个官能团并且包括选自由以下化学式1至5表示的化合物的组中的至少一种的第二丙烯酸酯单体，
<化学式1>
其中，在化学式1中，R1独立地表示具有2至10个碳原子的C2-C10亚烷基基团或C2-C10氧基亚烷基基团，以及R2独立地表示氢原子或C1-C10烷基基团，
<化学式2>
其中，在化学式2中，R1独立地表示C1-C10亚烷基基团或C1-C10氧基亚烷基或聚氧基亚烷基基团，R2表示羟甲基基团、C3-C10烷基基团或C3-C10烷氧基基团，以及R3独立地表示氢原子或C1-C10烷基基团，
<化学式3>
其中，在化学式3中，R1表示亚苯基基团、亚三环癸基基团、亚金刚烷基基团、亚降冰片烷基基团、双酚A基团或双酚F基团，以及在化学式3中，R2独立地表示氢原子或具有1至10个碳原子的烷基基团，
<化学式4>
其中，在化学式4中，R1表示C2-C20二烷基醚基团，
<化学式5>
其中，在化学式5中，R1独立地表示C1-C10亚烷基基团或C1-C10氧基亚烷基基团。
光致抗蚀剂组合物可以进一步包括溶剂，使得光致抗蚀剂组合物的固体含量为按重量计约10％至50％。
可以通过经由自由基聚合反应使包括不饱和烯烃化合物和不饱和羧酸的单体共聚而制备丙烯酰基共聚物。
丙烯酰基共聚物的重均分子量可以是约3,000至约30,000。
第一丙烯酸酯单体可以包括选自以下的组中的至少一种：二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇烷醇基五丙烯酸酯、以及己内酰胺取代的二季戊四醇六丙烯酸酯。
第二丙烯酸酯单体可以包括选自由以下化学式6至11表示的化合物的组中的至少一种，
<化学式6>
<化学式7>
<化学式8>
<化学式9>
其中，在化学式9中，n表示1至3的整数；
<化学式10>
<化学式11>
光引发剂可以包括肟-酯化合物。
光引发剂可以包括由以下化学式12表示的化合物。
<化学式12>
光致抗蚀剂组合物可以进一步包括相对于约100份的丙烯酰基共聚物为约1重量份至50重量份的多官能丙烯酸酯低聚物，所述多官能丙烯酸酯低聚物包括选自以下的组中的至少一种：脂肪族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物、芳香族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、环氧甲基丙烯酸酯低聚物、硅丙烯酸酯低聚物、三聚氰胺丙烯酸酯低聚物、以及树枝状丙烯酸酯低聚物。
可以在光致抗蚀剂层暴露于光之前将基底基板在约80℃至约120℃下预烘烤。
可以在对光致抗蚀剂层显影之后将基底基板在约150℃至约250℃下硬烘烤。
附图说明
通过参考附图详细描述示例性实施方式，特征对于本领域技术人员而言将变得显而易见，其中：
图1至图6示出了描述根据示例性实施方式制造薄膜晶体管基板的方法的步骤的截面图。
具体实施方式
现在，将参照附图在下文中更全面地描述示例性实施方式；然而，它们可以以不同的形式体现并且不应解释为限于本文中陈述的实施方式。相反地，提供这些实施方式从而使本公开内容将更全面和完整，并且将示例性实现方式充分地传达给本领域技术人员。
在附图中，为了清楚说明，可以放大层和区域的尺寸。还应当理解的是，当将层或元件(要素)称为在另一个层或基板之“上”时，其可以直接在其他层或基板之上，或者也可以存在中间层。全文中，相似的参考标号指代相似的元件。
光致抗蚀剂组合物
根据示例性实施方式的光致抗蚀剂组合物包括丙烯酰基共聚物、光引发剂、包括至少五个官能团的第一丙烯酸酯单体、以及具有至多四个官能团的第二丙烯酸酯单体。
例如，光致抗蚀剂组合物可以包括相对于约100重量份的丙烯酰基共聚物为约0.1重量份至约30重量份的光引发剂、约1重量份至50重量份的第一丙烯酸酯单体、约1重量份至50重量份的第二丙烯酸酯单体。光致抗蚀剂组合物可以进一步包括溶剂，使得光致抗蚀剂组合物的固体含量为按重量计约10％至50％。
可以在存在溶剂和聚合引发剂的情况下通过自由基聚合反应使包括不饱和烯烃化合物和不饱和羧酸的单体共聚而制备丙烯酰基共聚物。
不饱和羧酸的实例可以包括丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸、富马酸、柠康酸、甲基富马酸、衣康酸、它们的二羧基脱水物等。这些可以单独或以其组合使用。
当基于单体的总重量不饱和羧酸的含量小于按重量计约5％时，丙烯酰基共聚物可能不会溶解在碱溶液中。当基于单体的总重量不饱和羧酸的含量大于按重量计约40％时，丙烯酰基共聚物在碱溶液中的溶解度可能过度增加。因此，基于单体的总重量，在形成丙烯酰基共聚物中不饱和羧酸的含量可以是例如按重量计约5％至约40％。
不饱和烯烃化合物的实例可以包括甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯、丙烯酸 甲酯、丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸2-甲基环己酯、丙烯酸二环戊烯基酯、丙烯酸二环戊烷基酯、甲基丙烯酸二环戊烯基酯、甲基丙烯酸二环戊烷基酯、甲基丙烯酸二环戊烷基氧基乙酯、甲基丙烯酸异冰片基酯、丙烯酸环己酯、丙烯酸2-甲基环己酯、丙烯酸二环戊烷基氧基乙酯、丙烯酸异冰片基酯、甲基丙烯酸苯酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苄酯、甲基丙烯酸2-羟基乙酯、苯乙烯、α-甲基苯乙烯、间甲基苯乙烯、对-甲氧基苯乙烯、乙烯基甲苯、对-甲基苯乙烯、1,3-丁二烯、异戊二烯、2,3-二甲基-1,3-丁二烯、丙烯酸缩水甘油酯(acrylic acid glycidyl)、甲基丙烯酸缩水甘油酯(methacrylic acid glycidyl)、α-乙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丙基丙烯酸缩水甘油酯、α-正丁基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酸-β-甲基缩水甘油酯、甲基丙烯酸-β-甲基缩水甘油酯、丙烯酸-β-乙基缩水甘油酯、甲基丙烯酸-β-乙基缩水甘油酯、丙烯酸-3,4-环氧丁基酯(acrylic acid-3,4-epoxybutyl)、甲基丙烯酸-3,4-环氧丁基酯、丙烯酸-6,7-环氧庚基酯、甲基丙烯酸-6,7-环氧庚基酯、α-乙基丙烯酸-6,7-环氧庚基酯、邻-乙烯基苄基缩水甘油醚、间-乙烯基苄基缩水甘油醚、对-乙烯基苄基缩水甘油醚、邻甲基丙烯酸-3,4-环氧环己基酯(ormethacrylic acid-3,4-epoxycyclohexyl)。这些可以单独或以它们的组合使用。
用于形成丙烯酰基共聚物的溶剂的实例可以包括甲醇、四氢呋喃、甲苯、二噁英等。
聚合引发剂可以包括自由基聚合引发剂。聚合引发剂的实例可以包括2,2′-偶氮双异丁腈、2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)，2,2′-偶氮双(4-甲氧基-2,4-二甲基戊腈)、1,1′-偶氮双(环己烷-1-甲腈)、二甲基-2,2′-偶氮双异丁酸酯等。
在存在溶剂和聚合引发剂的情况下进行自由基反应后，可以通过沉淀、过滤、以及真空干燥除去未反应的单体，由此得到丙烯酰基共聚物。丙烯酰基共聚物的聚苯乙烯换算的重均分子量可以是约3,000至约30,000。当丙烯酰基共聚物的重均分子量小于3,000时，可能降低显影能力、残留率、以及耐热性等。当丙烯酰基共聚物的重均分子量大于30,000时，可能难以形成精细图案。
第一丙烯酸酯单体包含至少五个官能团。第一丙烯酸酯单体的实例可以包括二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇羟基五丙烯酸酯、二季戊四醇烷醇基五丙烯酸酯、己内酰胺取代的二季戊四醇六丙烯酸酯等。这些可以单独或以它们的组合使用。
当相对于约100份的丙烯酰基共聚物，第一丙烯酸酯单体的含量小于1重量份时，可能降低敏感度，从而降低残留率。当相对于约100份的丙 烯酰基共聚物，第一丙烯酸酯单体的含量大于50重量份时，可能降低显影能力和分辨率。因此，相对于约100份的丙烯酰基共聚物，第一丙烯酸酯单体的含量可以是约1重量份至50重量份，或者，例如约10重量份至约30重量份。
第二丙烯酸酯单体包含至多四个官能团。在形成光致抗蚀剂图案的过程中，第二丙烯酸酯单体可以减少烟气。
第二丙烯酸酯单体可以包括由以下化学式1至5表示的化合物中的至少一种。
<化学式1>
在化学式1中，R1独立地表示具有2至10个碳原子的烷基基团(亚烷基基团)或烷氧基基团(氧基亚烷基基团)。R2独立地表示氢原子或具有1至10个原子的烷基基团。
<化学式2>
在化学式2中，R1独立地表示具有1至10个碳原子的亚烷基基团、氧基亚烷基基团或聚氧基亚烷基基团。R2表示羟甲基基团、具有3至10个碳原子的烷基基团或烷氧基基团。R3独立地表示氢原子或具有1至10个碳原子的烷基基团。
<化学式3>
在化学式3中，R1表示苄基基团(例如，亚苯基基团)、三环癸烷基基团(例如，亚三环癸基基团)、降冰片烷基基团(norbornanyl group)(例如，亚降冰片烷基基团)、金刚烷基基团(例如，亚金刚烷基基团)、双酚A基团或双酚F基团。R2独立地表示氢原子或具有1至10个碳原子的烷基基团。
<化学式4>
在化学式4中，R1表示具有2至20个碳原子的二烷基醚基团。
<化学式5>
在化学式5中，R1独立地表示具有1至10个碳原子的亚烷基基团或氧基亚烷基基团。
例如，第二丙烯酸酯单体可以包括由以下化学式6至11表示的化合物中的至少一种。
<化学式6>
<化学式7>
<化学式8>
<化学式9>
<化学式10>
<化学式11>
在化学式9中，n表示1至3的整数。
当相对于约100份的丙烯酰基共聚物，第二丙烯酸酯单体的含量小于1重量份时，可能降低敏感度，从而降低残留率。当相对于约100份的丙烯酰基共聚物，第二丙烯酸酯单体的含量大于50重量份时，可能降低显影能力和分辨率。相对于约100份的丙烯酰基共聚物，第二丙烯酸酯单体的含量可以是约1重量份至50重量份，或者，例如约5重量份至约20重量份。
光引发剂的实例可以包括肟化合物，诸如，例如肟-酯化合物。例如，光引发剂可以包括由以下化学式12表示的化合物。
<化学式12>
溶剂的实例可以包括：醇类，诸如，例如，甲醇和乙醇，醚类，诸如四氢呋喃，二醇醚类，如乙二醇单甲醚和乙二醇单乙醚，乙二醇烷基醚乙酸酯类，如甲基溶纤剂乙酸酯和乙基溶纤剂乙酸酯，二乙二醇类，如二乙二醇单甲醚、二乙二醇单乙醚和二乙二醇二甲醚，丙二醇单烷基醚类，诸如丙二醇甲醚、丙二醇乙醚、丙二醇丙醚和丙二醇丁醚，丙二醇烷基醚乙酸酯类，如丙二醇甲醚乙酸酯、丙二醇乙醚乙酸酯、丙二醇丙醚乙酸酯和丙二醇丁醚乙酸酯，丙二醇烷基醚丙酸酯类，如丙二醇甲醚丙酸酯、丙二醇乙醚丙酸酯、丙二醇丙醚丙酸酯和丙二醇丁醚丙酸酯，芳香族化合物诸如甲苯和二甲苯，酮类，如甲基乙基酮、环己酮和4-羟基-4-甲基-2-戊酮，以及酯化合物，如乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、2-羟基丙酸乙酯、甲基2-羟基-2-甲基丙酸酯、乙基2-羟基-2-甲基丙酸酯、羟基乙酸甲酯、羟基乙酸乙酯、羟基乙酸丁酯、乳酸甲酯、乳酸乙酯、硫酸乳酸丙酯(propyl lactate sulfate)、乳酸丁酯、3-羟基丙酸甲酯、3-羟基丙酸乙酯、3-羟基丙酸丙酯、3-羟基丙酸丁酯、2-羟基-3-甲基丁酸甲酯、甲氧基乙酸甲酯、甲氧基乙酸乙酯、甲氧基乙酸丙酯、甲氧基乙酸丁酯、乙氧基乙酸甲酯、乙氧基乙酸乙酯、乙氧基乙酸丙酯、乙氧基乙酸丁酯、丙氧基乙酸甲酯、丙氧基乙酸乙酯、丙氧基乙酸丙酯、丙氧基乙酸丁酯、丁氧基乙酸甲酯、丁氧基乙酸乙酯、丁氧基乙酸丙酯、丁氧基乙酸丁酯、2-甲氧基丙酸甲酯、2-甲氧基丙酸乙酯、2-甲氧基丙酸丙酯、2-甲氧基丙酸丁酯、2-乙氧基丙酸甲酯、2-乙氧基丙酸乙酯、2-乙氧基丙酸丙酯、2-乙氧基丙酸丁酯、2-丁氧基丙酸甲酯、2-丁氧基丙酸乙酯、2-丁氧基丙酸丙酯、2-丁氧基丙酸丁酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、3-甲氧基丙酸丙酯、3-甲氧基丙酸丁酯、3-乙氧基丙酸甲酯、3-乙氧基丙酸乙酯、3-乙氧基丙酸丙酯、3-乙氧基丙酸丁酯、3-丙氧基丙酸甲酯、3-丙氧基丙酸乙酯、3-丙氧基丙酸丙酯、3-丙氧基丙酸丁酯、3-丁氧基丙酸甲酯、3-丁氧基丙酸乙酯、3-丁氧基丙酸丙酯、3-丁氧基丙酸丁酯等。这些可以单独或以它们的组合使用。在以上实例中，考虑到组成光致抗蚀剂组合物的每种 组分的溶解度和反应性，可以使用二醇醚、乙二醇烷基醚乙酸酯和二乙二醇。
例如，基于光致抗蚀剂组合物的总重量，可以加入溶剂使得光致抗蚀剂组合物的固体含量为按重量计约10％至50％，或，例如按重量计约15％至40％。
光致抗蚀剂组合物可以进一步包括多官能丙烯酸酯低聚物。例如，相对于约100份的丙烯酰基共聚物，多官能丙烯酸酯低聚物的含量可以是1重量份至50重量份。多官能丙烯酸酯低聚物可以具有2至20个官能团。
多官能丙烯酸酯低聚物的实例可以包括脂肪族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物、芳香族氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、环氧甲基丙烯酸酯低聚物、硅丙烯酸酯低聚物、三聚氰胺丙烯酸酯低聚物、树枝状丙烯酸酯低聚物等。这些可以单独使用或以它们的组合使用。
光致抗蚀剂组合物可以进一步包括粘附增强剂如三聚氰胺交联剂、硅烷偶联剂等。相对于约100份的丙烯酰基共聚物，粘附增强剂的含量可以是1重量份至10重量份。
硅烷偶联剂的实例可以包括KBM-303、KBM-403、KBE-402、KBE-40(商品名称，Shitetsu，日本)等。三聚氰胺交联剂的实例包括MW-30M、MX-706(商品名称，VISIONTECH，韩国)等。这些可以单独或以它们的组合使用。
可以涂覆、预烘烤、暴露于光、显影、以及硬烘烤根据示例性实施方式的光致抗蚀剂组合物以形成光致抗蚀剂图案。可以减少在加热过程如预烘烤过程或硬烘烤过程中产生的烟气或排气。因此，可以减少和/或防止由于烟气或排气产生的杂质引起的失效。
当将光致抗蚀剂组合物用于形成显示面板的有机绝缘层时，可以减少接触孔中的残留物，并且可以降低在固化密封剂过程中由紫外线或近紫外线引起的浅绿色效应。
光致抗蚀剂组合物可以提高光致抗蚀剂图案的粘附强度，并且可以形成具有高透射率的光致抗蚀剂层。
在下文中，将参照附图更充分地说明根据示例性实施方式的制造薄膜晶体管基板的方法。
图1至图6示出了描述根据示例性实施方式的制造显示基板的方法的步骤的截面图。
参照图1，包括栅电极GE的栅极金属图案可以形成在基底基板100上。栅极金属图案可以进一步包括连接到栅电极GE的栅极线。
例如，栅极金属层可以形成在基底基板100上，并且图案化以形成栅极线和栅电极GE。基底基板100的实例可以包括玻璃基板、石英基板、硅基板、塑料基板等。
可以用于栅极金属层的材料的实例可以包括铜、银、铬、钼、铝、钛、锰、或它们的合金。栅极金属层可以具有单层结构或可以具有包括不同材料的多层结构。例如，栅极金属层可以包括铜层和设置在铜层之上和/或之下的钛层。
可以形成栅极绝缘层110以覆盖栅极线和栅电极GE。栅极绝缘层110可以包括氮化硅、氧化硅等。栅极绝缘层110可以具有单层结构或多层结构。例如，栅极绝缘层110可以包括含有氮化硅的下部绝缘层以及含有氧化硅的上部绝缘层。
参照图2，半导体层120、欧姆接触层130、以及源极金属层140可以顺序地形成在栅极绝缘层110上。
半导体层120可以包括非晶态硅。欧姆接触层130可以包括非晶态硅，其中以高浓度注入n+杂质。在另一个实施方式中，半导体层120可以包括氧化物半导体。当半导体层120包括氧化物半导体时，可以省略欧姆接触层130。
可以用于源极金属层140的材料的实例可以包括铜、银、铬、钼、铝、钛、锰、或它们的合金。源极金属层可以具有单层结构或可以具有包括不同材料的多层结构。例如，源极金属层可以具有钼/铝/钼的三层结构。在另一个实施方式中，源极金属层140可以具有包括金属层和包括透明导电氧化物的阻挡层的多层结构。
参照图3，光致抗蚀剂图案可以形成在源极金属层140上。可以图案化源极金属层140、欧姆接触层130和半导体层120以形成活性图案AP、欧姆接触图案、源电极SE和漏电极DE。
活性图案(active pattern)AP可以与栅电极GE重叠。欧姆接触图案可以设置于活性图案AP上并且可以包括与源电极SE接触的第一欧姆接触图案132以及与漏电极DE接触的第二欧姆接触图案134。
栅电极GE、活性图案AP、源电极SE和漏电极DE可以构成薄膜晶体管。
可以通过使用相同的掩模以及使用通过半色调暴露以具有厚度梯度形成的光致抗蚀剂图案的相同的光刻工艺，图案化源极金属层140、欧姆接触层130和半导体层120。
参照图4，钝化层150可以形成在薄膜晶体管上。钝化层150可以包括无机绝缘材料，如氧化硅、氮化硅等。可以将光致抗蚀剂组合物涂覆在钝化层150上以形成光致抗蚀剂膜160。光致抗蚀剂组合物可以包括丙烯酰基共聚物、光引发剂、包括至少五个官能团的第一丙烯酸酯单体、以及具有至多四个官能团的第二丙烯酸酯单体。例如，光致抗蚀剂组合物可以包括相对于约100重量份的丙烯酰基共聚物为约0.1重量份至约30重量份的光引发剂、约1重量份至50重量份的第一丙烯酸酯单体、约1重量份至50重量份的第二丙烯酸酯单体。光致抗蚀剂组合物可以进一步包括溶剂，使得光致抗蚀剂组合物的固体含量为按重量计约10％至50％。
光致抗蚀剂组合物可以与之前说明的根据示例性实施方式的光致抗蚀剂组合物基本上相同。因此，将不再重复任何重复性的说明。
例如，可以通过旋涂等将光致抗蚀剂组合物涂覆在基底基板100上。
可以预烘烤光致抗蚀剂膜160以除去溶剂。例如，可以在约80℃至约120℃下加热光致抗蚀剂膜160。
此后，可以通过掩模200将光致抗蚀剂膜160暴露于光。可以使用光如紫外线、电子束、X射线等。
可以将掩模200设置于光致抗蚀剂膜160上。掩膜200可以包括透光部分210以及挡光部分220。将与透光部分210重叠的光致抗蚀剂膜160的部分暴露于光并且硬化。不能将与挡光部分220重叠的光致抗蚀剂膜160的部分暴露于光。挡光部分220可以与漏极电极DE重叠。
参照图5，将显影溶液提供给光致抗蚀剂膜160。显影溶液可以是碱溶液。可以保留与透光部分210重叠的光致抗蚀剂膜160的部分以形成有机绝缘层，并且可以除去与挡光部分220重叠的光致抗蚀剂膜160的部分以形成穿过有机绝缘层的接触孔CH。因此，可以通过接触孔CH部分地暴露钝化层150。
显影溶液可以包括无机碱如氢氧化钠、氢氧化钾或碳酸钠，一级胺(first degree amine)如正丙胺，二级胺(second degree amine)如二乙胺、三级胺(third degree amine)如三甲胺、甲基二乙胺、二甲基乙胺或三乙 胺，醇胺如二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺或三乙醇胺，或四级铵盐如氢氧化四甲铵或氢氧化四乙铵，作为实例。
在对光致抗蚀剂膜160显影之后，可以在加热装置如烘箱中进行硬烘烤过程以提高光致抗蚀剂膜160的粘附强度。例如，可以在约150℃至约250℃下加热光致抗蚀剂膜160。在进行硬烘烤过程之前，可以将光致抗蚀剂膜160进一步暴露于光使得可以进一步固化光致抗蚀剂膜160。在下文中，将如以上描述处理的光致抗蚀剂膜160称作“有机绝缘层160”。
可以除去钝化层150的暴露部分以暴露漏电极DE的部分。
参照图6，导电层可以形成在有机绝缘层160′上并且图案化以形成像素电极PE。像素电极PE可以包括导电金属氧化物、氧化铟锡、氧化铟锌等。
可以通过穿过有机绝缘层160′和钝化层150的接触孔CH将像素电极PE电连接至漏电极DE。
可以通过密封剂将薄膜晶体管基板耦接至相对基板。薄膜晶体管基板可以用于液晶显示面板或有机电致发光显示面板的显示基板。
在一个实施方式中，光致抗蚀剂组合物可以用于形成薄膜晶体管基板的整平层(flattening layer)。在另一个实施方式中，光致抗蚀剂组合物可以用于形成各种薄膜晶体管基板的绝缘层、相对基板的整平层、柱间隔层、外覆层(保护层)、彩色抗蚀剂、分隔层等。此外，光致抗蚀剂组合物可以用于制造液晶显示器件、有机电致发光显示器件、电润湿显示器件、电泳显示器件等。
提供以下实施例和比较例以便突出一个或多个实施方式的特征，但应理解的是，实施例和比较例不应被解释为限制实施方式的范围，比较例也不应被解释为在实施方式的范围之外。进一步地，应理解的是，实施方式不限于实施例和比较例中描述的特定细节。
合成例
将约400重量份的四氢呋喃、约30重量份的甲基丙烯酸、约30重量份的苯乙烯和约40重量份的甲基丙烯酸缩水甘油酯放入具有冷却器和搅拌器的烧瓶中，并且以约600rpm混合。其后，将约15重量份的2,2′-偶氮双(2,4-二甲基戊腈)加入到其中。将混合物逐渐加热至约55℃，并保持约24小时。其后，将混合物快速冷却到室温。将约500ppm的羟基二苯 甲酮作为聚合抑制剂加入到混合物中以获得具有按重量计约30％的固体含量的共聚物组合物。
为了除去未反应的单体，相对于约100重量份的共聚物组合物，加入约1,000重量份的正己烷用于沉淀。使用筛子通过过滤过程从共聚物组合物中除去包含未反应的单体的不良溶剂。其后，将共聚物组合物在约55℃或更低下真空干燥，以完全除去残留溶剂以及未反应的单体，使得获得丙烯酰基共聚物。
如通过GPC测定的，丙烯酰基共聚物的聚苯乙烯换算的重均分子量为约6,000。
实施例1
将约100重量份的合成例的丙烯酰基共聚物、约20重量份的由以下化学式13表示的光引发剂、约20重量份的作为包括至少五个官能团的第一丙烯酸酯单体的二季戊四醇五丙烯酸酯、约10重量份的由以下化学式14表示的第二丙烯酸酯单体混合。将丙二醇单乙酸乙酯(propylene glycol monoethyl acetate)加入混合物使得固体含量为按重量计约20％，并且通过0.2μm的微孔过滤器过滤混合物，以制备负性光致抗蚀剂组合物。
<化学式13>
<化学式14>
实施例2
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式15表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式15>
实施例3
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式16表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式16>
实施例4
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式17(n＝2)表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式17>
实施例5
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式18表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式18>
比较例1
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式19表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式19>
比较例2
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式20表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式20>
比较例3
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式21表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式21>
比较例4
通过与实施例1相同的方法制备负性光致抗蚀剂组合物，不同之处在于，使用由以下化学式22表示的化合物作为第二丙烯酸酯单体。
<化学式22>
实验结果
如下评价实施例1至5以及比较例1至4的负性光致抗蚀剂组合物的特性，并且获得的结果由以下表1表示。
A)敏感度：通过旋涂机将负性光致抗蚀剂组合物涂覆在具有氮化硅层的玻璃基板上，并且在约100℃的热板上预烘烤约2分钟以形成具有约3.4μm的厚度的光致抗蚀剂膜。
通过具有来自宽带曝光的预定图案的图案掩模，在约365nm下将具有约10mW/cm2强度的紫外线光照射光致抗蚀剂膜约1至5秒，间隙为约0.2秒。其后，在约23℃下，通过包括按重量计约2.50％的氢氧化四甲铵的水溶液对光致抗蚀剂膜进行显影约50秒。用纯水清洗光致抗蚀剂膜约60秒以形成光致抗蚀剂图案。
在约220℃下的烘箱中加热光致抗蚀剂图案约60分钟用于固化。当相对于20μm线和空间临界尺寸(CD)饱和残留定量(residual ration)时，测定敏感度。
B)最大分辨率：针对用于评价敏感度形成的光致抗蚀剂图案，测量可以维持相同的CD偏置(偏压，bias)处的接触孔的最小尺寸。
C)接触孔中的浮渣(scum)：测定用于评价敏感度形成的光致抗蚀剂图案的接触孔中的浮渣。“○”表示无浮渣，以及“X”表示观察到的浮渣。
D)粘附强度：测定用于评价敏感度形成的光致抗蚀剂图案的最小残留。“○”表示小于约1.0μm的厚度，“Δ”表示约1.0μm至约1.5μm的厚度，以及“X”表示大于约1.5μm的厚度。
E)透射率：通过与以上相同的方法，将光致抗蚀剂图案形成在玻璃基板上。通过分光光度计测定光致抗蚀剂图案的透射率。“○”表示大于约93％的透射率，“Δ”表示约90％至约93％的透射率，以及“X”表示小于约90％的透射率。
F)浅绿色效应(greenish effect)：将用于评价透射率形成的光致抗蚀剂图案进一步暴露于来自产生相对于约365nm的光具有约10J/cm2强度的约200nm至约450nm的光的铁卤化物金属灯(iron halide metal lamp)的光。其后，在暴露于光之前和之后，测定光致抗蚀剂图案的色坐标。“○”表示小于约10％的色坐标差，“Δ”表示约10％至约30％的色坐标差，以及“X”表示大于约30％的色坐标差。
G)对比率：将用于评价透射率的基板插入在常规白色模式的偏振片之间，并且通过对比试验机(型号名：CT-1)测定对比率，其是白色模式的亮度比黑色模式的亮度。“○”表示大于约22,000的对比率，“Δ”表示约20,000至约22,000的对比率，以及“X”表示小于约20,000的对比率。
H)烟气量：将实施例1至5和比较例1至4中的负性光致抗蚀剂组合物分别涂覆在玻璃基板上。通过收集管收集从约100℃下在吹扫和捕集装置中预烘烤5分钟的光致抗蚀剂组合物中产生的烟气。分离收集的烟气用于定量分析和定性分析。“○”表示相对于比较例1的烟气量，小于按重量计约50％的烟气量比率，以及“X”表示相对于比较例1的烟气量，不小于按重量计约50％的烟气量比率。
表1
参照表1，实施例1至5的光致抗蚀剂组合物可以减少在形成光致抗蚀剂图案过程中产生的烟气，并且可以提高光致抗蚀剂图案的粘附强度。 而且，光致抗蚀剂组合物可以具有关于最大分辨率、透射率、浅绿色效应、以及对比率的期望的特性。此外，光致抗蚀剂组合物可以减少或防止光致抗蚀剂图案的接触孔中的浮渣。
因此，可以注意到，根据实施例的光致抗蚀剂组合物可以增加光刻过程的可靠性，并且可以适当地用于制造具有高分辨率和窄边框(bezel)的显示器件。
通过总结和评述，为了形成有机绝缘层，如覆盖薄膜晶体管的有机绝缘层，可以使用光致抗蚀剂组合物。例如，可以涂覆、预烘烤、暴露于光、显影以及硬烘烤该光致抗蚀剂组合物以形成具有接触孔的有机绝缘层。
利用通常的光致抗蚀剂组合物，可能在加热过程诸如预烘烤过程、硬烘烤过程等中产生烟气。烟气可以在基板上形成杂质，从而污染室或引起缺陷。此外，残留物可以保留在形成于有机绝缘层中的接触孔中，并且在固化用于结合基板的密封剂的过程中，有机绝缘层可能由于紫外线或近紫外线而变色。
示例性实施方式提供了在高温过程中能够减少烟气的光致抗蚀剂组合物。
根据实施方式，可以减少在加热过程诸如预烘烤过程或硬烘烤过程中产生的烟气或排气。因此，可以减少和/或防止由于烟气或排气产生的杂质引起的失效。
根据实施方式，当使用光致抗蚀剂组合物用于形成显示面板的有机绝缘层时，可以减少接触孔中的残留物，并且可以降低在固化密封剂过程中由紫外线或近紫外线引起的浅绿色效应。
根据实施方式，光致抗蚀剂组合物可以提高光致抗蚀剂图案的粘附强度，并且可以形成具有高透射率的光致抗蚀剂层。
示例性实施方式进一步提供了使用光致抗蚀剂组合物制造薄膜晶体管基板的方法。
本文中公开了示例性实施方式，虽然采用了具体术语，但它们仅在一般性和描述性的意义上使用和解释，而不是出于限制的目的。因此，本领域技术人员应当理解，在不背离所附权利要求中陈述的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上进行各种变化。