KR101978389B1 - Etchant composition and manufacturing method of an array substrate for image display device - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 식각액 조성물은 과황산염; 불소 화합물; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고, 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고, 상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 식각액 조성물은 기존의 식각액보다 처리매수 특성이 향상되어, 원하는 구리막의 식각 형상을 더 오랜 공정시간 유지할 수 있는 이점이 있다.
The etchant composition according to the present invention comprises persulfate; Fluorine compounds; Inorganic acids; Cyclic amine compounds; Organic acids; Organic acid salts; Sulfamic acid; Glycine; And water, wherein the sulfamic acid is contained in an amount of 0.1 to 6% by weight, and the glycine is contained in an amount of 0.1 to 5% by weight based on 100% by weight of the entire etching composition.
The etchant composition according to the present invention has an advantage that the etching rate of the desired copper film can be maintained for a longer period of time because the etching rate of the etching solution composition is improved compared with that of the conventional etchant.

Description

식각액 조성물 및 이를 이용한 화상표시장치용 어레이 기판의 제조방법{ETCHANT COMPOSITION AND MANUFACTURING METHOD OF AN ARRAY SUBSTRATE FOR IMAGE DISPLAY DEVICE}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an etchant composition for an image display device,

본 발명은 구리막 및 티타늄막을 식각 가능한 식각액 조성물 및 이를 이용한 화상표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to an etchant composition capable of etching a copper film and a titanium film, and a method of manufacturing an array substrate for an image display device using the same.

IT(information technology) 분야의 발전과 함께 현대 사회에서 반도체 직접 회로(IC;integrated circuit), 반도체 소자, 반도체 장치 등의 역할은 갈수록 중요해지고 있으며, 다양한 산업 분야의 전자기기에서 광범위하게 사용되고 있다. 최근 전자기기들이 소형화, 박형화, 경량화, 고성능화가 진행됨에 따라서, 사용되는 반도체 소자도 우수한 저장 능력과 고속 저장 동작이 요구되고 있다. 이러한 반도체 소자의 고집적화에 따라 수십 나노미터(㎚) 이하의 미세한 패턴형성이 필요하게 되었다.With the development of the information technology (IT) field, the roles of semiconductor integrated circuits (ICs), semiconductor devices and semiconductor devices have become increasingly important in modern society, and they are widely used in various industrial electronic devices. [0002] As electronic devices have become more compact, thinner, lighter, and have higher performance, semiconductor devices to be used require excellent storage capacity and high-speed storage operation. With such high integration of semiconductor devices, it is necessary to form fine patterns of several tens nanometers (nm) or less.

대한민국 공개특허 제2012-0138290호는 식각액 조성물, 및 이를 이용한 금속 배선과 박막 트랜지스터 기판 형성 방법에 관한 것으로서, 식각액 조성물 총 중량에 대하여 0.5중량% 내지 20중량%의 과황산염, 0.01중량% 내지 2중량%의 불소화합물, 1중량% 내지 10중량%의 무기산, 0.5중량% 내지 5중량%의 고리형 아민화합물, 0.1중량% 내지 10.0 % 중량의 술폰산, 0.1중량% 내지 10중량%의 유기산과 그의 염 중 적어도 하나, 및 전체 조성물의 총 중량이 100중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 식각액 조성물에 관련된 내용을 개시하고 있다.Korean Patent Publication No. 2012-0138290 discloses an etching solution composition and a method for forming a metal wiring and a thin film transistor substrate using the same. The etching solution composition comprises 0.5 to 20 wt% persulfate, 0.01 to 2 wt% 1 to 10% by weight of an inorganic acid, 0.5 to 5% by weight of a cyclic amine compound, 0.1 to 10% by weight of a sulfonic acid, 0.1 to 10% by weight of an organic acid and a salt thereof , And water to make the total weight of the total composition 100 wt%. ≪ Desc / Clms Page number 2 >

그러나 종래의 비과수형 금속막 식각액 조성물의 경우 약액 내에 구리이온이 증가할수록 금속막의 테이퍼 각(taper angle)은 커지고, 측면 식각(side edge)량은 감소하여 목적하고자 한 식각 형상에서 많은 변형이 일어난다. 따라서, 식각액을 장시간 사용하지 못하고 자주 교체해야 하기 때문에 경제적인 손실이 크고 제품 단가 상승의 원인이 되는 문제가 있다. 또한, 삼중막 식각시 상부 티타늄막질의 팁(tip)이 통상적인 길이보다 길어 일괄식각이 어려운 문제가 있었다.However, in the case of the conventional non-conductive metal film etchant composition, as the copper ion is increased in the chemical solution, the taper angle of the metal film becomes larger and the side edge amount decreases, resulting in a lot of deformation in the desired etching shape. Therefore, since the etchant can not be used for a long time and needs to be frequently replaced, there is a problem in that an economic loss is large and a product cost increases. In addition, when the triple-layer etching is performed, the upper titanium film tip is longer than the conventional length, and batch etching is difficult.

대한민국 공개특허 제2012-0138290호 (2012.12.26.)Korea Open Patent No. 2012-0138290 (2012.26.)

본 발명의 목적은 경시 안정성이 우수하고, 식각 프로파일이 변형되지 않아 고처리매수 효과가 있는 식각액 조성물을 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide an etchant composition which is excellent in stability over time and has an effect on the high treatment count because the etch profile is not deformed.

또한, 본 발명의 목적은 티타늄막 및 구리막의 다중막의 식각이 가능한 식각액 조성물을 제공하는 데 있다.It is also an object of the present invention to provide an etchant composition capable of etching multiple films of a titanium film and a copper film.

또한, 본 발명의 목적은 균일한 배선의 형성이 가능한 금속 배선의 형성 방법 및 화상표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공하는 데 있다.It is also an object of the present invention to provide a metal wiring forming method capable of forming uniform wiring and a manufacturing method of an array substrate for an image display apparatus.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식각액 조성물은 과황산염; 불소 화합물; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고, 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고, 상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 한다.To achieve the above object, the etchant composition of the present invention comprises persulfate; Fluorine compounds; Inorganic acids; Cyclic amine compounds; Organic acids; Organic acid salts; Sulfamic acid; Glycine; And water, wherein the sulfamic acid is contained in an amount of 0.1 to 6% by weight, and the glycine is contained in an amount of 0.1 to 5% by weight based on 100% by weight of the entire etching composition.

또한, 본 발명의 금속 배선의 형성 방법은 전술한 식각액 조성물로 구리막 및 티타늄막을 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.The method for forming a metal wiring of the present invention is characterized by comprising etching the copper film and the titanium film with the etching composition described above.

또한, 본 발명의 화상표시장치용 어레이 기판의 제조방법은 a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계; b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계; 및 e) 상기 드레인 배선에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 d) 단계를 반도체층 상에 구리막 및 티타늄막을 형성하고 상기 구리막 및 티타늄막을 전술한 식각액 조성물로 식각하여 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, a manufacturing method of an array substrate for an image display apparatus of the present invention includes the steps of: a) forming a gate wiring on a substrate; b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate wiring; c) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer; d) forming a source and a drain wiring on the semiconductor layer; Forming a copper film and a titanium film on the semiconductor layer and etching the copper film and the titanium film with the etchant composition described above to form source and drain regions, And forming a wiring.

본 발명에 따른 식각액 조성물은 기존의 식각액보다 처리매수 특성이 향상되어, 원하는 구리막의 식각 형상을 더 오랜 공정시간 유지할 수 있는 이점이 있다.The etchant composition according to the present invention has an advantage that the etching rate of the desired copper film can be maintained for a longer period of time because the etching rate of the etching solution composition is improved compared with that of the conventional etchant.

또한, 본 발명에 따른 금속 배선의 제조방법 및 표시장치용 어레이 기판의 제조방법은 균일한 금속 배선을 제조할 수 있는 이점이 있다.Further, the method of manufacturing a metal wiring and the method of manufacturing an array substrate for a display device according to the present invention have an advantage that a uniform metal wiring can be manufactured.

도 1은 처리매수에 따른 테이퍼 각의 변화를 나타낸 도이다.
도 2는 처리매수에 따른 측면 식각 변화를 나타낸 도이다.
도 3a 및 도 3b는 실시예 및 비교예에 따른 삼중막에서의 일괄식각 가능여부 테스트 결과를 나타낸 도이다.
1 is a diagram showing a change in a taper angle according to the number of processed sheets.
FIG. 2 is a diagram showing a side etching change according to the number of processes.
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the results of the batch etching test on the triple layer according to the embodiment and the comparative example.

이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.When a member is referred to as being " on " another member in the present invention, this includes not only when a member is in contact with another member but also when another member exists between the two members.

본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Whenever a part is referred to as " including " an element in the present invention, it is to be understood that it may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

<< 식각액Etchant 조성물> Composition>

본 발명의 한 양태는, 과황산염; 불소 화합물; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고, 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고, 상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 식각액 조성물에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a process for the preparation of a composition comprising: persulfate; Fluorine compounds; Inorganic acids; Cyclic amine compounds; Organic acids; Organic acid salts; Sulfamic acid; Glycine; And water, wherein the sulfamic acid is contained in an amount of 0.1 to 6% by weight based on 100% by weight of the total of the etching solution composition, and the glycine is contained in an amount of 0.1 to 5% by weight.

본 발명에 따른 식각액 조성물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기한 성분 외에 추가 식각 조절제, 계면활성제, pH 조절제와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.The etchant composition according to the present invention may further include additives such as an etch control agent, a surfactant, and a pH adjuster in addition to the above-mentioned components insofar as the effect of the present invention is not impaired.

본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 과황산염 0.5 내지 20 중량%; 상기 불소 화합물 0.01 내지 2.0 중량%; 상기 무기산 0.1 내지 10 중량%; 상기 고리형 아민 화합물 0.1 내지 5 중량%; 상기 유기산 0.1 내지 20 중량%; 상기 유기산염 0.1 내지 10 중량%; 및 물 잔부로 포함될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the persulfate is used in an amount of 0.5 to 20% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition; 0.01 to 2.0% by weight of the fluorine compound; 0.1 to 10% by weight of the inorganic acid; 0.1 to 5% by weight of the cyclic amine compound; 0.1 to 20% by weight of the organic acid; 0.1 to 10% by weight of the organic acid salt; And water balance.

과황산염Persulfate

본 발명의 식각액 조성물은 과황산염을 포함한다. 상기 과황산염은 주산화제로서 식각시에 구리막 및 티타늄막에 대하여 테이퍼를 형성하는 역할을 수행할 수 있다.The etchant composition of the present invention comprises persulfate. The persulfate may act as a peroxide forming agent to taper the copper film and the titanium film during etching.

상기 과황산염은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 18 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 식각률이 바람직한 이점이 있다. 상기 과황산염이 상기 범위 미만으로 포함될 경우 식각률이 다소 저하되어 충분한 식각이 이루어지지 않을 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 식각률이 다소 지나치게 빠를 수 있어 식각 정도를 제어하기가 어려워 상기 구리막 및 티타늄막이 과식각(overetching) 될 수 있는 문제점이 생길 수 있다.The persulfate may be contained in an amount of 0.5 to 20% by weight, preferably 1 to 18% by weight, more preferably 5 to 15% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition. In this case, have. If the amount of the persulfate is less than the above range, the etching rate may be somewhat lowered and sufficient etching may not be performed. If the persulfate exceeds the above range, the etching rate may be somewhat too high to control the etching degree. There is a problem that overetching may occur.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 과황산염은 과황산칼륨(K2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 및 과황산암모늄((NH4)2S2O8)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 이상을 포함할 수 있다.In another embodiment of the present invention, the persulfate is selected from potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) and ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ). &Lt; / RTI &gt;

불소화합물Fluorine compound

본 발명에 따른 식각액 조성물은 불소 화합물을 포함한다. 본 발명에 따른 식각액 조성물이 불소화합물을 포함할 경우 티타늄막의 식각이 용이한 이점이 있다. 구체적으로, 상기 불소화합물은 상기 식각액 조성물 내에서 불소 이온 또는 다원자 불소 이온으로 해리될 수 있는 화합물로서, 티타늄막의 식각을 가능하게 하며, 상기 식각에 의해 발생할 수 있는 잔사를 제거하는 역할을 수행할 수 있다.The etchant composition according to the present invention comprises a fluorine compound. When the etching solution composition according to the present invention contains a fluorine compound, etching of the titanium film is advantageous. Specifically, the fluorine compound is a compound capable of dissociating into fluorine ions or polyatomic fluorine ions in the etchant composition, and is capable of etching the titanium film and removing residues that may be generated by the etching .

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 불소 화합물은 불화암모늄(ammonium fluoride), 불화나트륨(sodium fluoride), 불화칼륨 (potassium fluoride), 중불화암모늄(ammonium bifluoride), 중불화나트륨(sodium bifluoride) 및 중불화칼륨(potassium bifluoride)로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 이상을 포함할 수 있다. 요컨대, 상기 불소 화합물은 이들 중 두 종 이상의 혼합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.In another embodiment of the present invention, the fluorine compound is selected from the group consisting of ammonium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium bifluoride, sodium bifluoride, And potassium bifluoride. In addition, the present invention is not limited thereto. In short, the fluorine compound may include, but is not limited to, a mixture of two or more of the above.

상기 불소 화합물은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.01 내지 2.0 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 1.0 중량%로 포함될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 다만, 상기 불소 화합물이 상기 범위 내로 포함될 경우 티타늄막이 적정량으로 식각되고, 우수한 식각 프로파일을 얻을 수 있는 이점이 있다. 상기 불소 화합물이 상기 범위의 하한치 이상으로 포함될 경우 티타늄막의 식각 속도가 저하되어 잔사가 발생하는 현상을 방지할 수 있고, 원하는 정도의 식각을 달성할 수 있으며, 상기 범위의 상한치 이하로 포함되는 경우 상기 티타늄막 외의 상기 티타늄막이 적층된 유리 등의 기판과 실리콘막 등의 절연막의 손상을 방지하므로 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.The fluorine compound may be contained in an amount of 0.01 to 2.0% by weight, preferably 0.1 to 1.0% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition, but is not limited thereto. However, when the fluorine compound is included in the above range, the titanium film is etched in a proper amount, and an excellent etching profile can be obtained. When the fluorine compound is contained in a range of the lower limit of the above range, the etching rate of the titanium film is lowered to prevent the residue from being formed, and a desired degree of etching can be achieved. It is preferable that the titanium film is included within the above-mentioned range because it prevents damages to the insulating film such as the silicon film and the substrate such as glass on which the titanium film is laminated other than the titanium film.

무기산Inorganic acid

본 발명의 식각액 조성물은 무기산을 포함한다. 상기 무기산은 보조 산화제의 역할을 수행할 수 있는 것으로, 상기 무기산의 함량에 따라 식각 속도가 제어될 수 있다.The etchant composition of the present invention comprises an inorganic acid. The inorganic acid can act as a co-oxidant, and the etching rate can be controlled according to the content of the inorganic acid.

상기 무기산이 상기 식각액 조성물에 포함되는 경우 상기 무기산이 구리막 식각 과정에서 용출된 구리 이온과 반응할 수 있으며, 이에 따라 상기 구리 이온이 증가되는 현상을 방지하여 식각 속도 또는 식각률이 감소하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.When the inorganic acid is included in the etchant composition, the inorganic acid may react with the copper ions eluted in the copper film etching process, thereby preventing the copper ions from being increased, thereby preventing the etching rate or the etching rate from being reduced There is an advantage to be able to.

상기 무기산은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 4 중량%이며, 이 경우 적절한 식각 속도를 가지는 식각액 조성물의 제공이 가능한 이점이 있다.The inorganic acid is 0.1 to 10% by weight, preferably 1 to 5% by weight, more preferably 2 to 4% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition. In this case, There is a possible advantage.

상기 무기산이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 식각률이 다소 저하되어 충분한 식각 속도에 도달하지 못할 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 구리막 식각시 사용되는 감광막에 균열(crack)이 생기거나 상기 감광막이 벗겨지는 현상이 발생할 수 있다. 상기 감광막에 균열이 생기거나 상기 감광막이 벗겨지는 경우에는 상기 감광막의 하부에 위치한 티타늄막 또는 구리막이 과도하게 식각될 수 있으므로, 상기 무기산이 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.When the amount of the inorganic acid is less than the above range, the etching rate may be lowered to a sufficient extent, and a sufficient etching rate may not be attained. If the amount exceeds the above range, a crack may be formed in the photoresist film used in etching the copper film, Can occur. If the photoresist layer is cracked or the photoresist layer is peeled off, the titanium or copper layer located under the photoresist layer may be excessively etched. Therefore, the inorganic acid may be included in the range of 100 wt% desirable.

상기 무기산은 예컨대 질산, 황산, 인산 또는 과염소산을 단독 또는 두 종 이상 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The inorganic acid may include, for example, nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid or perchloric acid, alone or in combination of two or more, but is not limited thereto.

고리형 Ring 아민Amine 화합물 compound

본 발명에 따른 식각액 조성물은 고리형 아민 화합물을 포함한다. 상기 고리형 아민 화합물이 상기 식각액 조성물에 포함되는 경우 부식 방지 역할을 하며, 식각 속도를 조절할 수 있는 역할을 수행할 수 있다.The etchant composition according to the present invention comprises a cyclic amine compound. When the cyclic amine compound is included in the etchant composition, it plays a role of preventing corrosion and can control the etching rate.

상기 고리형 아민 화합물은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 고리형 아민 화합물이 상기 범위 미만으로 포함될 경우 구리막의 식각률이 다소 높아져 과식각이 될 위험이 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 구리막의 식각률이 다소 저하되어 원하는 정도의 식각을 얻지 못할 수 있다.The cyclic amine compound may be contained in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.3 to 3% by weight, more preferably 0.5 to 1% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition. When the amount of the cyclic amine compound is less than the above range, there is a risk that the etching rate of the copper film is increased to some degree, and there is a risk of over-etching. If the above range is exceeded, the etching rate of the copper film may be somewhat lowered and desired etching may not be obtained.

상기 고리형 아민 화합물은 예컨대, 아미노테트라졸(aminotetrazole)계, 이미다졸(imidazole)계, 인돌(indole)계, 푸린(purine)계, 피라졸(pyrazole)계, 피리딘(pyridine)계, 피리미딘(pyrimidine)계, 피롤(pyrrole)계, 피롤리딘(pyrrolidine)계 및 피롤린(pyrroline)계로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 고리형 아민 화합물은 아미노테트라졸계 화합물일 수 있으며, 더욱 구체적으로 5-아미노테트라졸일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.Examples of the cyclic amine compound include aminotetrazole compounds, imidazole compounds, indole compounds, purine compounds, pyrazole compounds, pyridine compounds, pyrimidine compounds, pyrrolidine, pyrrolidine, pyrrolidine, pyrrolidine, pyrrolidine, pyrrolidine, and pyrrolidine. Specifically, the cyclic amine compound may be an aminotetrazole compound, and more specifically, may be 5-aminotetrazole, but is not limited thereto.

유기산 및 Organic acids and 유기산염Organic acid salt

본 발명에 따른 식각액 조성물은 유기산 및 유기산염을 포함할 수 있다. The etchant composition according to the present invention may include organic acids and organic acid salts.

상기 유기산 및 유기산염은 본 발명에 따른 식각액 조성물의 식각 속도를 조절할 수 있는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 유기산은 상기 식각액 조성물 내에서 함량이 증가함에 따라 상기 식각액 조성물의 식각 속도를 높일 수 있으며, 상기 유기산염은 상기 식각액 조성물 내에서 함량이 증가함에 따라 식각 속도를 낮추는 역할을 한다.The organic acid and the organic acid salt serve to control the etching rate of the etching solution composition according to the present invention. Specifically, the organic acid may increase the etching rate of the etching composition as the content of the organic acid composition increases, and the organic acid salt may lower the etching rate as the content of the organic acid salt increases in the etching composition.

이론에 의해 구속되는 것을 바라지는 않으나, 상기 유기산염은 킬레이트로 작용하여 상기 식각액 조성물 중의 구리막 식각 과정에서 용출된 구리 이온과 착물을 형성함으로써 구리막의 식각 속도를 조절할 수 있다.Although not wishing to be bound by theory, the organic acid salt acts as a chelate to form a complex with the copper ion eluted during the etching of the copper film in the etchant composition, thereby controlling the etching rate of the copper film.

요컨대, 본 발명에 따른 식각액 조성물은 상기 유기산과 상기 유기산염의 함량을 적절한 수준으로 조절함으로써 식각 속도의 조절이 가능하다.In short, the etchant composition according to the present invention can control the etching rate by adjusting the content of the organic acid and the organic acid salt to an appropriate level.

상기 유기산은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 유기산이 상기 범위 내로 포함될 경우 적절한 식각속도를 나타내며 구리막의 테이퍼 각(taper angle)의 조절이 용이한 이점이 있다.The organic acid may be contained in an amount of 0.1 to 20% by weight, preferably 1 to 15% by weight, more preferably 1 to 5% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition. When the organic acid is included in the above range, it exhibits an appropriate etching rate and it is easy to control the taper angle of the copper film.

상기 유기산이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 식각속도가 다소 저하될 수 있으며, 구리막의 테이퍼 각이 낮아질 수 있다. 상기 유기산이 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우 식각속도가 다소 빨라질 수 있으며, 테이퍼 각이 의도했던 각보다 높아지는 문제가 발생할 수 있다.If the organic acid is contained in the range below the above range, the etching rate may be somewhat lowered and the taper angle of the copper film may be lowered. If the organic acid exceeds the above range, the etching rate may be somewhat accelerated, and the taper angle may become higher than intended.

상기 유기산염은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 4 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 처리매수가 증가하는 이점이 있다.The organic acid salt may be contained in an amount of 0.1 to 10% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight, more preferably 2 to 4% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition. In this case, .

상기 유기산염이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 구리막의 식각 속도 조절이 어려워 과식각이 일어날 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 구리막 식각 속도가 다소 느려짐에 따라 공정상 식각 시간이 길어지게 되며, 이에 따라 처리하고자 하는 기판의 매수가 감소할 수 있으므로, 상기 유기산 및 상기 유기산염을 상기 함량으로 포함하는 것이 바람직하다.If the amount of the organic acid salt is less than the above range, it is difficult to control the etching rate of the copper film, and an excessive angle may occur. If the organic acid salt is in the above range, the etching time of the copper film becomes longer as the etching rate of the copper film becomes slower. Since the number of substrates to be treated may decrease, it is preferable that the organic acid and the organic acid salt are contained in the above amounts.

상기 유기산은 예컨대 카르복시산, 디카르복시산, 또는 트리카르복시산 또는 테트라카르복시산일 수 있으며, 상세하게는 아세트산(acetic acid), 부탄산(butanoic acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 옥살산(oxalic acid), 펜탄산(pentanoic acid), 설포벤조산(sulfobenzoic acid), 설포석신산(sulfosuccinic acid), 설포프탈산(sulfophthalic acid), 살리실산(salicylic acid), 설포살리실산(sulfosalicylic acid), 벤조산(benzoic acid), 락트산(lactic acid), 글리세르산(glyceric acid), 석신산(succinic acid), 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 이소시트르산(isocitric acid), 프로펜산(propenoic acid), 이미노디아세트산(imminodiacetic acid), 및 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid; EDTA) 또는 이들 가운데 두 종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.The organic acid may be, for example, a carboxylic acid, a dicarboxylic acid, or a tricarboxylic acid or a tetracarboxylic acid, and more specifically, an acetic acid, a butanoic acid, a citric acid, a formic acid, gluconic acid, glycolic acid, malonic acid, oxalic acid, pentanoic acid, sulfobenzoic acid, sulfosuccinic acid, sulfophthalic acid, wherein the salt is selected from the group consisting of salicylic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, benzoic acid, lactic acid, glyceric acid, succinic acid, malic acid, or a mixture of two or more thereof, such as tartaric acid, isocitric acid, propenoic acid, imminodiacetic acid, and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA) .

상기 유기산염은 상기 유기산들의 칼륨염, 나트륨염 또는 암모늄염을 포함할 수 있다.The organic acid salt may include a potassium salt, a sodium salt or an ammonium salt of the organic acids.

술팜산Sulfamic acid

본 발명의 식각액 조성물은 경시 변화 방지용 첨가제로서, 술팜산을 포함할 수 있다. 상기 술팜산은 목적하는 테이퍼 각을 유지 시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 상기 술팜산이 상기 식각액 조성물에 포함되는 경우 구리 용해도가 향상되어 구리가 증착된 기판, 요컨대 구리막을 식각시에 약액에 용출되는 구리 이온들의 용해가 용이하며, 한번의 식각액 충전으로 더욱 많은 양의 기판들을 식각할 수 있는 이점이 있다.The etchant composition of the present invention may contain sulfamic acid as an additive for preventing deterioration over time. The sulfamic acid can serve to maintain the desired taper angle. When the sulfamic acid is included in the etchant composition, copper solubility is improved and the copper ions deposited on the copper deposited film, that is, the copper film, can be easily dissolved in the etching solution, and a larger amount of the substrates There is an advantage to be able to etch.

상기 술팜산은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 6 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 4 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 처리 매수가 증가하는 이점이 있다.The sulfamic acid may be contained in an amount of 0.1 to 6% by weight, preferably 1 to 5% by weight, more preferably 2 to 4% by weight based on 100% by weight of the entire etching composition. In this case, have.

상기 술팜산이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 식각 형상을 유지 시켜주는 역할을 충분히 수행하지 못하여 약액, 요컨대 상기 식각액의 교체 주기가 짧아질 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 식각 속도가 과도하게 빨라져 공정 상 제어가 어려워질 수 있는 문제점이 있다.If the sulfamic acid is contained in the range below the above range, the function of maintaining the etching shape can not be sufficiently performed, so that the replacement period of the chemical solution, that is, the etching solution may be shortened. If the range is exceeded, There is a problem that control can be difficult.

글라이신Glycine

글라이신은 상기 식각액 조성물에 포함되어 목적하는 측면 식각(side etch)량을 유지시켜 주는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 글라이신은 성분 자체의 경시 변화도 없기 때문에 상기 식각액 조성물에 포함될 경우 상기 식각액 조성물의 경시 변화를 억제할 수 있으며, 약액에 용출되는 구리이온들을 킬레이팅(chelating) 시켜 약액을 안정화 시키는 역할을 수행할 수 있다. Glycine may be included in the etchant composition to maintain a desired side etch amount. In addition, since glycine has no change with time of the component itself, it can suppress the change of the etchant composition over time when included in the etchant composition, and chelates copper ions eluted in the solution to stabilize the chemical solution Can be performed.

상기 글라이신은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2.5 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 측면 식각량이 일정하게 유지되고, 처리매수가 증가하는 이점이 있다. The glycine may be contained in an amount of 0.1 to 5% by weight, preferably 0.1 to 3% by weight, more preferably 0.5 to 2.5% by weight based on 100% by weight of the entire etchant composition. In this case, , There is an advantage that the number of processed wafers increases.

상기 글라이신이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 구리막에서 용출되는 구리 이온에 대한 킬레이팅 효과가 다소 감소되어 약액 안정성이 감소될 수 있으며, 상기 함량을 초과하여 포함되는 경우 구리막에 대한 식각 속도가 다소 저하되어 공정 상 식각 시간이 다소 길어질 수 있으므로, 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.When the glycine is contained in an amount less than the above range, the chelating effect on the copper ions eluted from the copper film may be somewhat reduced, and the stability of the chemical solution may be decreased. When the content exceeds the above range, And the etching time may be somewhat increased in the process. Therefore, it is preferable that the etching time is included within the above range.

water

본 발명의 식각액 조성물은 전체 100 중량%에 대하여, 상기 과황산염 0.5 내지 20 중량%; 상기 무기산 0.1 내지 10 중량%; 상기 고리형 아민 화합물 0.1 내지 5 중량%; 상기 유기산 0.1 내지 20 중량%; 상기 유기산염 0.1 내지 10 중량%; 상기 술팜산 0.1 내지 6 중량%; 상기 글라이신 0.1 내지 5 중량%; 및 잔부의 물을 포함한다.The etchant composition of the present invention comprises, per 100% by weight of the total, 0.5-20% by weight of the persulfate; 0.1 to 10% by weight of the inorganic acid; 0.1 to 5% by weight of the cyclic amine compound; 0.1 to 20% by weight of the organic acid; 0.1 to 10% by weight of the organic acid salt; 0.1 to 6% by weight of the sulfamic acid; 0.1 to 5% by weight of glycine; And water of the remainder.

상기 물은 상기 식각액 조성물의 함량을 고려하여 적절히 조절될 수 있는 것으로, 이에 한정되지는 않으나 순수, 초순수, 탈이온수, 증류수 등을 들 수 있으며, 탈이온수(Deionized water)인 것이 바람직하며, 물 속에서 이온이 제거된 정도를 보여주는 물의 비저항값이 18MΩ·㎝ 이상인 탈이온수를 사용하는 것이 보다 바람직하다.The water may be appropriately adjusted in consideration of the content of the etchant composition. Examples of the water include pure water, ultrapure water, deionized water, distilled water, and the like, and it is preferably deionized water. It is more preferable to use deionized water having a resistivity value of 18 M OMEGA.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 식각액 조성물은 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물인 것인 식각액 조성물을 제공하고자 한다.In yet another embodiment of the present invention, the etchant composition is an etchant composition of a copper film and a titanium film.

본 발명에 따른 식각액 조성물은 과황산염; 불소 화합물; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고, 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고, 상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함됨에 따라 경시 안정성이 우수하고, 높은 구리이온 농도의 약액에서도 식각 프로파일이 변형되지 않는, 고처리매수 효과가 있어 한번 충진된 약액으로 기존의 식각액 조성물보다 더 많은 구리피간의 식각이 가능한 이점이 있다. 또한, 티타늄/구리로 구성된 이중막 뿐만 아니라 티타늄/구리/티타늄 등으로 구성된 다중막까지 일괄 식각이 가능하다.The etchant composition according to the present invention comprises persulfate; Fluorine compounds; Inorganic acids; Cyclic amine compounds; Organic acids; Organic acid salts; Sulfamic acid; Glycine; And water. The sulfamic acid is contained in an amount of 0.1 to 6% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition and 0.1 to 5% by weight of the glycine is contained. There is an advantage that the etch profile can not be deformed in the chemical solution, and the etching solution can be etched more than the conventional etchant composition by using the filled chemical solution. In addition, it is possible to batch etch multiple films consisting of titanium / copper / titanium as well as double films consisting of titanium / copper.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 구리막은 구리 단독막 또는 구리와 알루미늄, 마그네슘, 망간, 베릴륨, 하프늄, 나이오븀, 텅스텐 및 바나듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것일 수 있다. 구체적으로, 본 발명에서 "구리막"은 구리만으로 구성된 구리 단독막일 수 있고, 구리 합금으로 구성된 구리 합금막일 수도 있다.In still another embodiment of the present invention, the copper film may be a copper single film or at least one selected from the group consisting of copper and aluminum, magnesium, manganese, beryllium, hafnium, niobium, tungsten and vanadium. Specifically, in the present invention, the " copper film " may be a copper single film composed only of copper, or may be a copper alloy film composed of a copper alloy.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 티타늄막은 티타늄 단독막일 수 있다.In still another embodiment of the present invention, the titanium film may be a titanium single film.

본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 구리막 및 티타늄막은 구리막과 티타늄막이 1회 이상 교대로 적층된 다중막일 수 있으나 이에 한정되지는 않는다.In still another embodiment of the present invention, the copper film and the titanium film may be a multiple film in which a copper film and a titanium film are alternately laminated one or more times, but the present invention is not limited thereto.

구체적으로, 본 발명에 있어서, 상기 구리막, 티타늄막은 구리막/티타뮴막의 순으로 적층된 이중 금속막, 티타늄막/구리막의 순으로 적층된 이중 금속막을 포함할 수 있다. 또한, 구리막과 티타늄막이 3층 이상으로 교대로 적층된 다중 금속막, 예컨대 구리막/티타늄막/구리막의 삼중 금속막, 티타늄막/구리막/티타늄막의 삼중 금속막, 구리막/티타늄막/구리막/티타늄막/구리막의 다중 금속막 등도 포함한다. 상기 티타늄막의 두께는 예컨대 100 내지 300Å일 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 상기 구리막의 두께는 통상 2000 내지 7000Å일 수 있으나 역시 이에 한정되지 않는다.Specifically, in the present invention, the copper film and the titanium film may include a double metal film in which a copper film / a titanium film is stacked in this order, a titanium film / a copper film, and the like. Also, a multi-metal film in which a copper film and a titanium film are alternately stacked in three or more layers such as a ternary metal film of a copper film / titanium film / copper film, a ternary metal film of a titanium film / copper film / titanium film, a copper film / A copper film / a titanium film / a copper film, and the like. The thickness of the titanium film may be, for example, 100 to 300 angstroms, but is not limited thereto. The thickness of the copper film may be generally 2000 to 7000 angstroms, but is not limited thereto.

<금속 배선의 패턴의 형성 방법 및 표시장치용 어레이 기판의 제조방법>&Lt; Method of forming pattern of metal wiring and method of manufacturing array substrate for display device >

본 발명의 다른 양태는, 전술한 식각액 조성물로 구리막 및 티타늄막을 식각하는 단계를 포함하는 금속 배선의 패턴의 형성 방법에 관한 것이다. 이러한 금속 배선 형성방법은 박막트랜지스터 어레이 기판의 형성에 유용하게 사용될 수 있다. 이러한 박막트랜지스터 어레이 기판은 각종 표시장치용 어레이 기판, 메모리 반도체 표시판 등의 제조에도 이용될 수 있다.Another aspect of the present invention relates to a method of forming a pattern of a metal wiring including etching the copper film and the titanium film with the etching composition described above. Such a metal wiring forming method can be usefully used for forming a thin film transistor array substrate. Such a thin film transistor array substrate can also be used for manufacturing array substrate for various display devices, memory semiconductor display plate, and the like.

본 발명의 또 다른 양태는, a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계; b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계; 및 e) 상기 드레인 배선에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 d) 단계는 반도체층 상에 구리막 및 티타늄막을 형성하고 상기 구리막 및 티타늄막을 전술한 식각액 조성물로 식각하여 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계인 화상표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.Another aspect of the present invention is a method of manufacturing a semiconductor device, comprising: a) forming a gate wiring on a substrate; b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate wiring; c) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer; d) forming a source and a drain wiring on the semiconductor layer; And d) forming a copper film and a titanium film on the semiconductor layer and etching the copper film and the titanium film with the etchant composition as described above to form source and drain regions, And a method of manufacturing an array substrate for an image display device.

본 발명에 따른 표시장치의 어레이 기판의 제조방법에 의하면 우수한 금속 배선, 즉 게이트 배선 및 소스/드레인 배선을 용이하게 형성할 수 있으며, 특히 식각 속도의 조절이 용이함에 따라 균일한 금속 배선을 제조할 수 있는 이점이 있다.According to the method for manufacturing an array substrate of a display device according to the present invention, it is possible to easily form an excellent metal interconnection, that is, a gate interconnection and a source / drain interconnection. Particularly, There is an advantage to be able to.

이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples to illustrate the present invention. However, the embodiments according to the present disclosure can be modified in various other forms, and the scope of the present specification is not construed as being limited to the above-described embodiments. Embodiments of the present disclosure are provided to more fully describe the present disclosure to those of ordinary skill in the art. In the following, "% " and " part " representing the content are by weight unless otherwise specified.

실시예Example 1 내지 3 및  1 to 3 and 비교예Comparative Example 1 내지 4 1 to 4

하기 표 1의 성분 및 조성(중량%)을 포함하는 식각액 조성물을 제조하였다.An etchant composition comprising the components and composition (wt%) of the following Table 1 was prepared.

과황산염1 ) Persulfate 1 ) 불소 화합물2 ) Fluorine compound 2 ) 무기산3 ) Inorganic acid 3 ) 고리형 아민화합물4) Cyclic amine compound 4) 유기산5 ) Organic acid 5 ) 유기산염6 ) Organic acid salt 6 ) 술팜산7 ) Sulfamic acid 7 ) 글라이신Glycine DI waterDI water 실시예 1Example 1 1212 0.70.7 3.33.3 0.70.7 2.02.0 3.03.0 4.04.0 0.50.5 잔량Balance 실시예 2Example 2 1212 0.70.7 3.33.3 0.70.7 2.02.0 3.03.0 2.02.0 0.50.5 잔량Balance 실시예 3Example 3 1212 0.70.7 3.33.3 0.70.7 2.02.0 3.03.0 4.04.0 2.52.5 잔량Balance 비교예 1Comparative Example 1 1212 0.70.7 3.33.3 0.70.7 2.02.0 3.03.0 00 0.50.5 잔량Balance 비교예 2Comparative Example 2 1212 0.70.7 3.33.3 0.70.7 2.02.0 3.03.0 7.07.0 0.50.5 잔량Balance 비교예 3Comparative Example 3 1212 0.70.7 3.33.3 0.70.7 2.02.0 3.03.0 4.04.0 00 잔량Balance 비교예 4Comparative Example 4 1212 0.70.7 3.33.3 0.70.7 2.02.0 3.03.0 4.04.0 5.55.5 잔량Balance 1) APS: 암모늄 퍼설페이트(과황산암모늄)
2) AF: 암모늄 플루오라이드
3) HNO3
4) ATZ: 5-아미노테트라졸
5) AcOH: 아세트산
6) A.A: 암모늄 아세테이트
7) S.A: 술팜산
1) APS: ammonium persulfate (ammonium persulfate)
2) AF: ammonium fluoride
3) HNO 3
4) ATZ: 5-Aminotetrazole
5) AcOH: acetic acid
6) AA: Ammonium acetate
7) SA: Sulfamic acid

실험예Experimental Example 1: 처리매수에 따른  1: Depends on the number of treatments 테이퍼Taper 각(T/A) 변화량 측정 Measuring variation of each (T / A)

실시예 및 비교예에 따른 식각액 조성물을 각각 25℃로 유지한 후, 시간당 구리파우더 1000ppm을 투입한 뒤에 게이트 기판(Ti/Cu=200/6000Å)의 식각 테스트를 진행하였다. 총 식각시간은 Cu가 식각되는 시점에서 2배를 하여 오버 식각(Over etch)을 진행하였고, Etchersms 0.5세대, Glass Size를 처리할 수 있는 장비를 사용하였다. 이때, 약액 분사는 스프레이 타입을 사용하였으며, 분사 압력은 0.1MPa, Ether zone에서의 배기압력은 20Pa를 유지하였으며, 처리매수에 따른 테이퍼 각(T/A)를 표 2 및 도 1에 나타내었다.The etchant compositions according to Examples and Comparative Examples were kept at 25 ° C, and 1000 ppm of copper powder was added per hour, followed by etching test of the gate substrate (Ti / Cu = 200/6000 Å). The total etch time was over etched by doubling at the time of Cu etch, and Etchersms 0.5 generation, glass size processing equipment was used. In this case, spraying was used for the chemical liquid injection, the injection pressure was 0.1 MPa, the exhaust pressure in the ether zone was maintained at 20 Pa, and the taper angle (T / A) according to the number of treatments was shown in Table 2 and FIG.

처리매수
Cu ion(ppm)
Number of processing
Cu ion (ppm)
실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예1Comparative Example 1 비교예2Comparative Example 2
00 34.534.5 36.136.1 33.233.2 35.335.3 37.637.6 10001000 35.035.0 36.536.5 33.533.5 38.638.6 36.536.5 20002000 35.235.2 36.936.9 33.333.3 41.041.0 39.239.2 30003000 35.135.1 37.237.2 34.534.5 43.643.6 40.640.6 40004000 35.835.8 37.537.5 34.734.7 46.146.1 42.842.8 50005000 36.036.0 37.337.3 35.035.0 49.449.4 45.045.0 60006000 36.436.4 38.538.5 35.635.6 -- 47.247.2 70007000 37.037.0 39.639.6 35.435.4 -- 49.349.3 80008000 37.637.6 40.340.3 36.836.8 -- 51.051.0 90009000 38.538.5 40.940.9 37.637.6 -- -- 1000010000 38.738.7 39.739.7 37.137.1 -- -- 1100011000 38.238.2 38.638.6 36.436.4 -- -- 1200012000 37.037.0 37.437.4 34.734.7 -- --

도 1은 구리 농도에 따른 술팜산 함량별 T/A의 변화 정도를 SEM(S-4700, Hitachi社) 측정으로 나타낸 결과값이다. 초기 T/A값 기준으로 일정수준 이상 벗어나는 지점부터는 실제 라인 공정에서 사용할 수 없으므로 신액으로 교체를 진행한다. 도 1 및 표 2를 참고하면, 실시예 1 내지 3의 경우에는 술팜산이 적정 함량 범위에 있을 경우 비교예 1, 2보다 더 높은 구리 농도에서 T/A 변화가 적고, 같은 양의 식각액으로 더 오랜 공정시간에서 사용할 수 있음을 알 수 있다.FIG. 1 shows the results of SEM (S-4700, Hitachi) measurement of the degree of change in T / A with respect to the copper concentration. Since it can not be used in the actual line process from the point where it deviates more than a certain level based on the initial T / A value, it is replaced with a new liquid. Referring to FIG. 1 and Table 2, in Examples 1 to 3, when the sulfamic acid was in the proper amount range, the T / A change was smaller at higher copper concentration than that of Comparative Examples 1 and 2. Further, It can be seen that it can be used in process time.

실험예Experimental Example 2: 처리매수에 따른 측면  2: Side according to the number of processing 식각Etching (S/E) 변화량 측정(S / E) Measurement of change

실험예 1과 동일한 방법을 통하여 처리매수에 따른 측면 식각(S/E)를 측정하여 표 3 및 도 2에 나타내었다.The side etching (S / E) according to the number of treatments was measured in the same manner as in Experimental Example 1, and is shown in Table 3 and FIG.

처리매수
Cu ion(ppm)
Number of processing
Cu ion (ppm)
실시예1Example 1 실시예2Example 2 실시예3Example 3 비교예3Comparative Example 3 비교예4Comparative Example 4
00 1.121.12 1.101.10 1.151.15 1.021.02 1.111.11 10001000 1.141.14 1.101.10 1.151.15 1.011.01 0.630.63 20002000 1.141.14 1.091.09 1.161.16 1.031.03 0.200.20 30003000 1.131.13 1.091.09 1.161.16 1.021.02 - - 40004000 1.131.13 1.121.12 1.181.18 1.011.01 - - 50005000 1.121.12 1.131.13 1.181.18 0.980.98 - - 60006000 1.131.13 1.101.10 1.191.19 0.950.95 - - 70007000 1.111.11 1.101.10 1.191.19 0.880.88 - - 80008000 1.141.14 1.081.08 1.161.16 - - - - 90009000 1.161.16 1.091.09 1.151.15 - - - - 1000010000 1.121.12 1.061.06 1.141.14 - - - - 1100011000 1.111.11 1.021.02 1.121.12 - - - - 1200012000 1.041.04 0.950.95 1.071.07 - - - -

도 2는 구리 농도에 따른 글라이신 함량별 S/E의 변화 정도를 SEM(S-4700, Hitachi社) 측정으로 나타낸 결과값이다. T/A와 마찬가지로 초기 S/E값 기준으로 일정수준 이상 벗어나는 지점부터는 실제 라인공정에서 사용할 수 없으모 신액으로 교체를 진행한다. 도 2 및 표 3을 참고하면, 실시예 1 내지 3의 경우에는 글라이신이 적정 함량이었을 경우 비교예 3, 4보다 더 높은 구리 농도에서 S/E 변화가 적고, 원하던 식각 형상을 더 오랜 공정시간에서 유지할 수 있음을 알 수 있다.FIG. 2 shows the results of SEM (S-4700, Hitachi) measurement of the degree of change in S / E with respect to the copper concentration according to the glycine content. As with T / A, it can not be used in the actual line process from the point where it deviates more than a certain level from the initial S / E value. Referring to FIG. 2 and Table 3, in the cases of Examples 1 to 3, when the content of glycine was an appropriate amount, the S / E change was smaller at higher copper concentration than Comparative Examples 3 and 4, Can be maintained.

실험예Experimental Example 3:  3: 삼중막에서의In the triple layer 일괄식각Batch etching 가능여부Availability 테스트 Test

실시예 및 비교예에 따른 식각액 조성물(약액)을 25℃로 유지한 뒤에 삼중막 기판(Ti/Cu/Ti=200/6000/200Å)으로 식각 테스트를 진행하였다. 식각 테스트를 위한 실험 조건과 장비 조건은 실험예 1과 동일하며, 그 결과를 도 3a 및 도 3b에 나타내었다.After the etchant composition (chemical solution) according to Examples and Comparative Examples was maintained at 25 占 폚, an etching test was performed with a triple layer substrate (Ti / Cu / Ti = 200/6000/200 占. The experimental conditions and equipment conditions for the etching test are the same as those of Experimental Example 1, and the results are shown in FIGS. 3A and 3B.

도 3a 및 도 3b를 살펴보면, 실시예 1 내지 3의 경우 Cu 막질위의 Ti 막질의 식각이 안정적으로 되어 Ti 잔사(Ti Tip)의 길이가 0.1㎛ 이하이고, 비교예 1 내지 4의 경우 평균 0.15㎛ 수준이다. 실제 라인 공정에서 통상 0.1㎛보다 길어지는 경우 후공정에서 증착되는 화소전극(pixel)의 단선이나 단락이 야기되므로, 비교예 1 내지 4의 경우는 삼중막 일괄식각액으로 적용이 불가능하다. 3A and 3B, in the case of Examples 1 to 3, the etching of the Ti film on the Cu film was stabilized so that the length of the Ti residue was 0.1 탆 or less, and in Comparative Examples 1 to 4, the average was 0.15 Mu m. In the case of the actual line process, if it is longer than 0.1 탆, the breakage or short circuit of the pixel electrode deposited in the subsequent process is caused. In the case of the comparative examples 1 to 4, it is impossible to apply it to the triple film batch etchant.

Claims (12)

과황산염; 불소 화합물; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고,
식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여,
상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고,
상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 구리막 및 티타늄막 식각액 조성물.
Persulfate; Fluorine compounds; Inorganic acids; Cyclic amine compounds; Organic acids; Organic acid salts; Sulfamic acid; Glycine; And water,
Based on 100% by weight of the total of the etching liquid composition,
The sulfamic acid is contained in an amount of 0.1 to 6% by weight,
Wherein the glycine is contained in an amount of 0.1 to 5 wt%.
제1항에 있어서,
상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여,
상기 과황산염 0.5 내지 20 중량%;
상기 불소 화합물 0.01 내지 2.0 중량%;
상기 무기산 0.1 내지 10 중량%;
상기 고리형 아민 화합물 0.1 내지 5 중량%;
상기 유기산 0.1 내지 20 중량%;
상기 유기산염 0.1 내지 10 중량%; 및
물 잔부로 포함되는 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Based on 100% by weight of the total of the etchant composition,
0.5-20 wt% of the persulfate;
0.01 to 2.0% by weight of the fluorine compound;
0.1 to 10% by weight of the inorganic acid;
0.1 to 5% by weight of the cyclic amine compound;
0.1 to 20% by weight of the organic acid;
0.1 to 10% by weight of the organic acid salt; And
Wherein the composition is included as a remainder of water.
제1항에 있어서,
상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산은 1 내지 5 중량%로 포함되는 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the sulfamic acid is contained in an amount of 1 to 5% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition.
제1항에 있어서,
상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 글라이신은 0.1 내지 3 중량%로 포함되는 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the glycine is contained in an amount of 0.1 to 3% by weight based on 100% by weight of the total of the etchant composition.
제1항에 있어서,
상기 과황산염은 과황산칼륨, 과황산나트륨 및 과황산암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 이상을 포함하는 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the persulfate comprises at least one or more selected from the group consisting of potassium persulfate, sodium persulfate, and ammonium persulfate.
제1항에 있어서,
상기 불소화합물은 불화암모늄, 불화나트륨, 불화칼륨, 중불화암모늄, 중불화나트륨 및 중불화칼륨으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 이상을 포함하는 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the fluorine compound includes at least one or more selected from the group consisting of ammonium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, ammonium fluoride, sodium fluoride, and potassium fluoride.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 구리막은 구리 단독막 또는 구리와 알루미늄, 마그네슘, 망간, 베릴륨, 하프늄, 나이오븀, 텅스텐 및 바나듐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the copper film comprises at least one selected from the group consisting of copper alone or copper and at least one selected from the group consisting of aluminum, magnesium, manganese, beryllium, hafnium, niobium, tungsten and vanadium.
제1항에 있어서,
상기 티타늄막은 티타늄 단독막인 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the titanium film is a titanium sole film.
제1항에 있어서,
상기 구리막 및 티타늄막은 구리막과 티타늄막이 1회 이상 교대로 적층된 다중막인 것인 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the copper film and the titanium film are multilayers in which a copper film and a titanium film are alternately laminated one or more times.
제1항 내지 제6항, 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 식각액 조성물로 구리막 및 티타늄막을 식각하는 단계를 포함하는 금속 배선의 패턴의 형성 방법.A method for forming a pattern of a metal wiring, comprising etching a copper film and a titanium film with an etchant composition according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 10. a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계;
b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계;
d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계; 및
e) 상기 드레인 배선에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 d) 단계는 반도체층 상에 구리막 및 티타늄막을 형성하고 상기 구리막 및 티타늄막을 제1항 내지 제6항, 및 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 식각액 조성물로 식각하여 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계인 화상표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
a) forming a gate wiring on the substrate;
b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate wiring;
c) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
d) forming a source and a drain wiring on the semiconductor layer; And
e) forming a pixel electrode connected to the drain wiring,
The step d) includes forming a copper film and a titanium film on the semiconductor layer and etching the copper film and the titanium film with the etchant composition according to any one of claims 1 to 6 and 8 to 10 to form a source And a step of forming a drain wiring.
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