주쇄 절단형 고불소화 고분자 포토레지스트 및 그 제조방법
Main chain cleaved high fluorinated polymer photoresist and manufacturing method thereof
특허 요약
본 발명은 고불소계 용제에 대하여 용해도가 향상된 신규한 고불소화 포토레지스트 레진 및 그 제조방법에 관한 것으로, 상기 고불소화 포토레지스트 레진은 광분해성 기능기인 오르쏘니트로벤질에스터 기능기를 사슬 중심에 포함하여 자외선에 의해 주쇄 절단이 가능하여, 합성한 공중합체를 불소 용제와 혼합하여 제조한 용액을 스핀코팅하여 얻은 박막을 자외선에 노출하였을 때 상기 기능기가 광분해되면서 분자량이 줄어 용해도가 향상되어 노광된 부위가 더욱 빠르게 현상액에 용해됨으로써 단차가 큰 패턴이 형성함으로써 3 ㎛ 크기의 고해상도 패턴까지 형성이 가능하여 OLED 화소 형성시 리프트-오프 공정 및 건식각 공정 모두 이용이 가능할 수 있다.
청구항
번호청구항
1

하기 화학식 1로 표시되는 화합물:[화학식 1]상기 화학식 1에서,R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 수소, (C10〜C15)알킬 트리티오카보네이트((C10〜C15)alkyl trithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카보네이트((C2〜C5)alkyl dithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카바메이트((C2〜C5)alkyldithiocarbamate), 시아노-4-(C2〜C5)알킬 카복실산(cyano-4-(C2〜C5)alkyl carboxylic acid), 시아노 (C2〜C4)알킬 에스터(cyano-(C2〜C4)alkyl ester), (C2〜C5)알킬 다이티오에스터((C2〜C5)alkyl dithioester), α-브로모이소부티릴(α-bromoisobutyryl) 및 (C2〜C5)다이알킬 니트록실((C2〜C5)dialkyl nitroxyl)로 이루어진 군에서 선택되며,r은 (C1〜C10)의 알킬기이고, n은 3 내지 9의 정수이며 x, y 및 z는 각 단량체의 평균 몰(mole) 비를 나타낸 것으로서, x : y : z는 (0.5〜1.2) : (0.01〜1) : (0.1〜1)임.

2

제 1항에 있어서,상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 1-1로 표시되는 것을 특징으로 하는 화합물:[화학식 1-1]상기 화학식 1-1에서,r은 (C1〜C10)의 알킬기이고, n은 3 내지 9의 정수이며 x, y 및 z는 각 단량체의 평균 몰(mole) 비를 나타낸 것으로서, x : y : z는 (0.5〜 1.2) : (0.01〜1) : (0.1〜1)임.

3

제 2항에 있어서,화학식 1-1로 표시되는 화합물은 다분산지수(polydispersity index)가 1.1 내지 1.5인 것을 특징으로 하는 화합물.

4

제 1항에 있어서,상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 a로 표시되는 단량체와 하기 화학식 b로 표시되는 단량체 및 하기 화학식 c로 표시되는 단량체가 (0.5〜 1.2) : (0.01〜1) : (0.1〜1)의 평균 몰비로 랜덤 공중합된 것을 특징으로 하는 화합물.[화학식 a]상기 화학식 a에서, n은 3 내지 9의 정수임.[화학식 b][화학식 c]

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청구항 제 1항 또는 제 2항에 따른 화합물을 포함하는 주쇄 절단형 고불소화 고분자 포토레지스트.

6

청구항 제 1항 또는 제 2항에 따른 화합물을 포함하는 주쇄 절단형 고불소화 고분자 포지티브형 포토레지스트.

7

하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 포토레지스트를 고불소계 용제와 혼합한 후 기판에 도포하는 제 1공정;상기 기판을 열처리하여 포토레지스트 막을 형성하는 제 2공정;상기 포토레지스트 막에 마스크를 올리고, 노광하는 제 3공정; 및상기 포토레지스트 막을 현상액으로 현상하여 기판 상에 패턴을 형성하는 제 4공정;을 포함하는 포지티브형 패턴 형성 방법:[화학식 1]상기 화학식 1에서,R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 수소, (C10〜C15)알킬 트리티오카보네이트((C10〜C15)alkyl trithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카보네이트((C2〜C5)alkyl dithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카바메이트((C2〜C5)alkyldithiocarbamate), 시아노-4-(C2〜C5)알킬 카복실산(cyano-4-(C2〜C5)alkyl carboxylic acid), 시아노 (C2〜C4)알킬 에스터(cyano-(C2〜C4)alkyl ester), (C2〜C5)알킬 다이티오에스터((C2〜C5)alkyl dithioester), α-브로모이소부티릴(α-bromoisobutyryl) 및 (C2〜C5)다이알킬 니트록실((C2〜C5)dialkyl nitroxyl)로 이루어진 군에서 선택되며,r은 (C1〜C10)의 알킬기이고, n은 3 내지 9의 정수이며 x, y 및 z는 각 단량체의 평균 몰(mole) 비를 나타낸 것으로서, x : y : z는 (0.5〜1.2) : (0.01〜1) : (0.1〜1)임.

8

청구항 제 7항에 있어서,상기 제 2 공정의 열처리는 60 내지 90 ℃에서 30초 내지 2분 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 포지티브형 패턴 형성 방법.

9

투명 전극 상에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 포토레지스트를 고불소계 용제와 혼합하여 포토레지스트 용액을 제조한 후, 전극에 도포하는 제 1공정;상기 포토레지스트 용액을 도포하여 형성한 박막을 노광한 후, 현상액으로 현상하여 포지티브형 패턴을 투명 전극 상에 형성하는 제 2공정; 및상기 형성된 패턴 상에 유기물층을 진공 증착하는 제 3공정;을 포함하는 유기전자소자 제조방법:[화학식 1]상기 화학식 1에서,R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 수소, (C10〜C15)알킬 트리티오카보네이트((C10〜C15)alkyl trithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카보네이트((C2〜C5)alkyl dithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카바메이트((C2〜C5)alkyldithiocarbamate), 시아노-4-(C2〜C5)알킬 카복실산(cyano-4-(C2〜C5)alkyl carboxylic acid), 시아노 (C2〜C4)알킬 에스터(cyano-(C2〜C4)alkyl ester), (C2〜C5)알킬 다이티오에스터((C2〜C5)alkyl dithioester), α-브로모이소부티릴(α-bromoisobutyryl) 및 (C2〜C5)다이알킬 니트록실((C2〜C5)dialkyl nitroxyl)로 이루어진 군에서 선택되며,r은 (C1〜C10)의 알킬기이고, n은 3 내지 9의 정수이며 x, y 및 z는 각 단량체의 평균 몰(mole) 비를 나타낸 것으로서, x : y : z는 (0.5〜1.2) : (0.01〜1) : (0.1〜1)임.

10

청구항 제 9항에 있어서,상기 유기물층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송 기능과 전자 주입기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군에서 선택되어 1층 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 제조방법.

11

청구항 제 9항에 있어서,상기 유기전자소자 제조방법은 제 1공정 내지 제 3공정을 2 내지 4회 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 제조방법.

12

청구항 제 9항에 따른 제조방법으로 제조된 것인 유기전자소자.

13

청구항 제 12항에 있어서,상기 유기전자소자는 유기발광다이오드, 유기포토다이오드, 유기박막트랜지스터, 유기발광트랜지스터 및 유기태양전지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전자소자.

14

유기전자소자를 이루는 다층 유기박막층 위에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함하는 포토레지스트를 고불소계 용제와 혼합하여 포토레지스트 용액을 제조한 후, 도포하는 제 1공정;상기 포토레지스트 용액을 도포하여 형성한 포토레지스트 박막을 노광한 후, 현상액으로 현상하여 포지티브형 패턴을 다층 유기박막층 위에 형성하는 제 2공정; 및상기 형성된 패턴으로 건식각 공정을 통해 하부 다층 유기박막층을 제거하는 제 3공정;을 포함하는 유기전자소자 제조방법:[화학식 1]상기 화학식 1에서,R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 수소, (C10〜C15)알킬 트리티오카보네이트((C10〜C15)alkyl trithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카보네이트((C2〜C5)alkyl dithiocarbonate), (C2〜C5)알킬 다이티오카바메이트((C2〜C5)alkyldithiocarbamate), 시아노-4-(C2〜C5)알킬 카복실산(cyano-4-(C2〜C5)alkyl carboxylic acid), 시아노 (C2〜C4)알킬 에스터(cyano-(C2〜C4)alkyl ester), (C2〜C5)알킬 다이티오에스터((C2〜C5)alkyl dithioester), α-브로모이소부티릴(α-bromoisobutyryl) 및 (C2〜C5)다이알킬 니트록실((C2〜C5)dialkyl nitroxyl)로 이루어진 군에서 선택되며,r은 (C1〜C10)의 알킬기이고, n은 3 내지 9의 정수이며 x, y 및 z는 각 단량체의 평균 몰(mole) 비를 나타낸 것으로서, x : y : z는 (0.5〜1.2) : (0.01〜1) : (0.1〜1)임.

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청구항 제 14항에 있어서,상기 유기박막층은 정공 주입층, 정공 수송층, 정공 주입 기능 및 정공 수송 기능을 동시에 갖는 기능층, 전자 저지층, 발광층, 정공 저지층, 전자 수송층, 전자 주입층 및 전자 수송 기능과 전자 주입기능을 동시에 갖는 기능층으로 이루어진 군에서 선택되어 1층 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 제조방법.

16

청구항 제 14항에 있어서,상기 유기전자소자 제조방법은 제 1공정 내지 제 3공정을 2 내지 4회 반복 수행하는 것을 특징으로 하는 유기전자소자 제조방법.

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청구항 제 14항에 따른 제조방법으로 제조된 것인 유기전자소자.

18

청구항 제 17항에 있어서,상기 유기전자소자는 유기발광다이오드, 유기포토다이오드, 유기박막트랜지스터, 유기발광트랜지스터 및 유기태양전지로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 유기전자소자.