JP2014027274A - エッチング液組成物、及び多重金属膜のエッチング方法｛ｅｔｃｈａｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ、ａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｔｃｈｉｎｇａｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒｅｄｍｅｔａｌｆｉｌｍ｝ - Google Patents

エッチング液組成物、及び多重金属膜のエッチング方法｛ｅｔｃｈａｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ、ａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｔｃｈｉｎｇａｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒｅｄｍｅｔａｌｆｉｌｍ｝ Download PDF

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Abstract

【課題】多重金属膜をエッチングするために使用されるエッチング液組成物を提供する。
【解決手段】多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約８０重量％、硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、酢酸約４重量％〜約３０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び残量の水を含むエッチング液組成物、及びこれを利用して多重金属膜をエッチングする方法に関する。
【選択図】図４

Description

本願は、エッチング液組成物、及びこれを利用して多重金属膜をエッチングする方法に関する。
低い抵抗値を有する金属電極としては、銅（Ｃｕ）を利用することが好ましく、銅膜の下部に拡散防止膜として、モリブデン（Ｍｏ）膜を形成してＣｕ／Ｍｏ二重膜形態の電極を製造し、使用することができる。
前記Ｃｕ／Ｍｏ二重膜をエッチングすることで、所望のパターンを形成して使用することができ、前記エッチングを行うためのエッチング液組成物として、過酸化水素系列のエッチング液組成物を使用することができる。例えば、大韓民国公開特許第１０−２００６−００９９０８９号『金属配線エッチング溶液及びこれを利用した金属配線エッチング方法と前記エッチング溶液を利用した液晶表示装置の製造方法』では、過酸化水素系列のエッチング液組成物を使用してＣｕ／Ｍｏ二重膜をエッチングする方法を提供する。
しかし、前記エッチングを行うためのエッチング液組成物として、前記過酸化水素系列のエッチング液組成物を使用する場合、その寿命が比較的短いという短所があり、エッチング液組成物の純水の使用量が過多に要求され、これによって廃液の量も多くなり、前記過酸化水素系列のエッチング液組成物に金属が含まれる場合、金属による過酸化水素の分解反応が進行されるため、エッチング液組成物を安定に維持し難く、これによる爆発の危険性が存在するという問題点がある。
一方、ガルバニック現象（Ｇａｌｖａｎｉｃ ｒｅａｃｔｉｏｎ）とは、溶液や大気中で互いに異なる種類の金属を接触させた時に発生する現象であって、異種金属間の電解質内の電気化学的起電力差によってエッチング速度が顕著に変化する現象を意味する。異種金属間の酸化／還元反応の速度は、前記異種金属の溶液内の相対的な電位差によって決まる。一般的に、溶液内の前記異種金属のうち電気化学的電位の高い金属が陰極（ｃａｔｈｏｄｅ）として作用して還元反応が優勢となり、エッチング速度が遅くなり、電位の低い金属は陽極（ａｎｏｄｅ）として作用して酸化反応の方が優勢となり、エッチング速度が速くなる。
前記ガルバニック現象のため、前記Ｃｕ／Ｍｏ二重膜のように異種金属を含む多重金属膜をエッチングするにあたっては、膜の一部がオーバエッチングされるという問題点が発生し得る。このような問題点を補完するために、異種金属のそれぞれに対して異なる種類のエッチング液組成物を処理することもできるが、この場合、全体エッチング工程が複雑になって製造単価及び時間が増大され、製品の生産性及び経済性が低下するという問題点がある。
これによって、過酸化水素系列のエッチング液組成物が誘発する問題点を解決する一方、前記Ｃｕ／Ｍｏ二重膜などの銅とモリブデンとを含む多重金属膜に対して、１回の湿式エッチング工程のみでも優れたエッチング特性が期待できる新しいエッチング液組成物の開発が要求されている。
本発明者は、リン酸、硝酸、酢酸、塩素含有化合物、及び水を含むエッチング液組成物を利用してエッチングを行う場合、従来の過酸化水素系列のエッチング液組成物が誘発する問題点を解決することができ、従来のリン酸系列のエッチング液組成物を利用する場合、速過ぎる銅のエッチング速度によって発生した銅のオーバエッチング現象、急激な傾斜角、下部膜との段差幅の形成などの問題点も解決することができることを見出した。また、本願のエッチング液組成物を利用する場合、Ｃｕ／Ｍｏ二重膜などの銅とモリブデンとを含む多重金属膜に対して、１回の湿式エッチング工程のみでも優れたエッチング特性が期待できることを見出し、本願を完成した。
そこで、本願は、多重金属膜をエッチングするために使用されるエッチング液組成物として、前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約８０重量％、硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、酢酸約４重量％〜約３０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び残量の水を含むエッチング液組成物、及びこれを利用して多重金属膜をエッチングする方法を提供する。
しかし、本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に限らず、言及されなかった別の課題は、下記の記載から当業者に明確に理解されることができるであろう。
本願の第１側面は、多重金属膜をエッチングするために使用されるエッチング液組成物として、前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約８０重量％、硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、酢酸約４重量％〜約３０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び残量の水を含む、エッチング液組成物を提供する。
既存のリン酸系列の銅エッチング液では、主な酸化剤であった硝酸によって銅部分のエッチング速度が非常に速く、これを制御し難かった。また、銅のエッチング速度を制御するために、リン酸に有機無機添加剤を入れた場合にも、大きい効果が得られなかった。そこで、本願では、従来の腐食抑制剤として使用された前記有機無機添加剤を添加する代わりに、別の酸化剤である塩素イオンが銅のエッチング速度を低下させる現象を利用することで、効果的に銅のエッチング速度を制御し、Ｃｕ／Ｍｏ二重膜などの多重金属膜を均一にエッチングすることができるようにした。
本願の第２側面は、下記ステップを含む、多重金属膜のエッチング方法を提供する。
基板上に蒸着された多重金属膜に所定のパターンを有するフォトレジスト膜を形成するステップ、
前記フォトレジスト膜をマスクとして使用し、エッチング液組成物を使用して前記多重金属膜をエッチングすることで金属配線パターンを形成するステップ、及び、
前記フォトレジスト膜を取り除くステップ。
ここで、前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約８０重量％、硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、酢酸約４重量％〜約３０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び残量の水を含む。
本願のエッチング液組成物を利用してエッチング工程を行う場合、従来の過酸化水素系列のエッチング液が誘発した問題点を効果的に解決することができる。具体的に、従来の過酸化水素系列のエッチング液は、エッチング液の寿命が比較的短いという短所があり、エッチング液の純水の使用量が過多に要求され、これによって廃液の量も多くなり、前記過酸化水素系列のエッチング液に金属が含まれる場合、金属による過酸化水素の分解反応が進行されるため、エッチング液を安定に維持し難く、これによる爆発の危険性が存在するという問題点を保有していたが、本願のエッチング液組成物は、このような問題点が現れない。
また、本願のエッチング液組成物を利用する場合、Ｃｕ／Ｍｏ二重膜などの銅とモリブデンとを含む多重膜に対して、１回の湿式エッチング工程のみでも優れたエッチング特性が期待できる。具体的に、本願によるエッチング液組成物を利用して前記多重膜のエッチング工程を行う場合、エッチング終了時間（ＥＰＤ、Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）、エッチング速度（Ｅｔｃｈ ｒａｔｅ）、エッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）、段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）、及び傾斜角（Ｔａｐｅｒ ａｎｇｌｅ）などのエッチング特性が同時に改善されることができる。従来のエッチング液組成物の問題点のうち一つは、エッチング速度が速過ぎて商用化及び大量生産に困難があるという点であったが、本願のエッチング液組成物を利用してエッチング工程を行う場合、塩素含有化合物がエッチング速度を適切に調節する役割を行うため、エッチング速度が約１００Å／ｓｅｃ内外に適切になり、商用化及び大量生産に有利であるという利点がある。また、本願によるエッチング液組成物は、その寿命（ｌｉｆｅ−ｔｉｍｅ）が比較的長く、経済性が高くて商業的に利用されるのに有利である。
本願のエッチング液組成物は、前記Ｃｕ／Ｍｏ二重膜のエッチングのためにのみ使用されることができるわけではなく、多様な多重金属膜のエッチングのために使用されることができる。前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含んでもよいが、これに限らず、この他にも、多様な多重金属膜に本願のエッチング液組成物が適用されることができる。例えば、本願のエッチング液組成物は、Ｃｕ／Ｍｏ／ＧＩＺＯ（Ｇａ＋ＩｎＺｎＯ）酸化物半導体三重膜、またはＣｕ／Ｍｏ／ＨＩＺＯ（Ｈｆ＋ＩｎＺｎＯ）酸化物半導体三重膜を一括エッチングするために使用されることができるが、これに限らない。前記Ｃｕ／Ｍｏ二重膜の場合、ＧＩＺＯベースでは使用が不可能なＣｕ／Ｔｉ二重膜とは異なって、ＧＩＺＯベースでも使用が可能であり、Ｃｕ／Ｍｏ／ＧＩＺＯ酸化物半導体三重膜の形態に変形されることができるが、これに限らない。本願のエッチング液組成物を使用することで、前記多重金属膜が約５,０００Å以上の厚さを有する厚膜の場合にも、一括的なエッチングを行うことができ、前記多重金属膜に含まれた異種金属を同時に均一にエッチングすることができ、前記多重金属膜に含まれた異種金属のうちいずれか一つに発生する残渣を減少させることができる。
本願のエッチング液組成物、及びこれを利用するエッチング方法は、例えば、平板ディスプレイのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、アクティブマトリックスＯＬＥＤ、またはタッチセンサーパネルに使用される導電膜をパターニングする過程で有用に使用されることができるが、これに限らず、エッチングが要求される多様な産業分野で幅広く利用されることができる。
本願の実施例１によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。 本願の実施例２によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。 本願の実施例４によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。 本願の実施例７によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。 本願の一実施例によってＣｕ／Ｍｏ二重膜に塩素含有化合物の含量が異なるエッチング液組成物をそれぞれ処理した場合、銅の電気化学的挙動を示す分極曲線である。 本願の一実施例によってＣｕ／Ｍｏ二重膜に塩素含有化合物の含量が異なるエッチング液組成物を処理した場合、銅のエッチング速度を示すグラフである。 本願の実施例１４によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。 本願の実施例１８によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。 本願の実施例２１によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。
以下では、添付した図面を参照して、本願が属する技術分野で通常の知識を持った者が容易に実施することができるように本願の実施例を詳しく説明する。しかし、本願は、様々な異なる形態で具現されることができ、ここで説明する実施例に限らない。そして、図面で本願を明確に説明するために、説明と関係ない部分は省略し、明細書全体を通じて類似した部分に対しては、類似した図面符号を付けた。
本願の明細書全体において、ある部分が他の部分と『連結』されているというと、これは、『直接的に連結』されている場合だけでなく、その中間に他の素子を間に挟んで『電気的に連結』されている場合も含む。
本願の明細書全体において、ある部材が他の部材『上に』位置しているというと、これは、ある部材が他の部材に隣接している場合だけでなく、二つの部材の間に別の部材が存在する場合も含む。
本願の明細書全体において、ある部分がある構成要素を『含む』というと、これは、特に反対する記載がない限り、他の構成要素を除外するのではなく、他の構成要素をさらに含むことができることを意味する。本願の明細書全体で使用される程度の用語『約』、『実質的に』などは、言及された意味に固有の製造及び物質許容誤差が提示される時、その数値でまたはその数値に近接した意味として使用され、本願の理解を助けるために、正確であるか絶対的な数値が言及された開示内容を非良心的な侵害者が不当に利用することを防止するために使用される。本願の明細書全体で使用される程度の用語『〜（する）ステップ』または『〜のステップ』は、『〜のためのステップ』を意味しない。
本願の明細書全体において、マーカッシュ形式の表現に含まれた『これらの組合』の用語は、マーカッシュ形式の表現に記載された構成要素からなる群より選択される一つ以上の混合または組合を意味するものであり、前記構成要素からなる群より選択される一つ以上を含むことを意味する。
以下、添付した図面を参照して、本願の具現例及び実施例を詳しく説明する。
本願の第１側面は、多重金属膜をエッチングするために使用されるエッチング液組成物であって、前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約８０重量％、硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、酢酸約４重量％〜約３０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び残量の水を含む、エッチング液組成物を提供する。
本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約６０重量％〜約７０重量％、硝酸約０.５重量％〜約４重量％、酢酸約４重量％〜約２０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約２重量％、及び残量の水を含んでもよいが、これに限らない。
前記エッチング液組成物の重量比を参照すると、本願の第１側面によるエッチング液組成物は、リン酸、硝酸及び酢酸などの無機酸をベース（ｂａｓｅ）とするエッチング液組成物とみることができ、これは、前記無機酸を少量含むことで単純な補助酸化剤の役割を担当するエッチング液組成物とは区別される。また、前記エッチング液組成物は、必要に応じて前記リン酸、硝酸、酢酸、塩素含有化合物、及び水以外の物質も含むことができる。
前記エッチング液組成物において、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）は、基本的な酸化剤の役割、及び前記多重金属膜に含まれた銅及びモリブデンの表面に不動態膜を形成する役割を担当し、組成物の総重量に対して、約５０重量％〜約８０重量％で含まれることが好ましいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約５５重量％、約５０重量％〜約６０重量％、約５０重量％〜約６５重量％、約５０重量％〜約７０重量％、約５０重量％〜約７５重量％、約５０重量％〜約８０重量％、約５５重量％〜約６０重量％、約５５重量％〜約６５重量％、約５５重量％〜約７０重量％、約５５重量％〜約７５重量％、約５５重量％〜約８０重量％、約６０重量％〜約６５重量％、約６０重量％〜約７０重量％、約６０重量％〜約７５重量％、約６０重量％〜約８０重量％、約６５重量％〜約７０重量％、約６５重量％〜約７５重量％、約６５重量％〜約８０重量％、約７０重量％〜約７５重量％、約７０重量％〜約８０重量％、または約７５重量％〜約８０重量％を含んでもよいが、これに限らない。例えば、リン酸が前記エッチング液組成物に約５０重量％未満で含まれている場合には、銅エッチングが起こらないか、または相対的に水の含量が増加し過ぎて銅のオーバエッチングの問題が発生し得るが、これに限らない。また、この場合、銅またはモリブデンのいずれか一方のエッチング速度のみが低下して不均一なエッチングが起こり得るが、これに限らない。一方、リン酸が前記エッチング液組成物に約８０重量％超過で含まれている場合には、銅のエッチング速度が増加し過ぎて銅のオーバエッチングの問題が発生し得、エッチング液の粘度（ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）の上昇によってスプレー噴射が難しくなるという問題点が発生し得、不均一なエッチングの問題も発生し得るが、これに限らない。一方、総リン酸のうち純（ｐｕｒｅ）リン酸の割合は高いほど好ましい。
これと関連して、図１Ａは、本願の実施例１によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。また、図１Ｂは、本願の実施例２によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。本願の実施例１及び２は、本願のエッチング液組成物でリン酸の含量を調節したものであり、これに関するものである本願の図１Ａ及び図１Ｂを通じて、本願のエッチング液組成物でリン酸の含量による影響を確認することができる。
前記エッチング液組成物において、硝酸（ＨＮＯ３）は、銅酸化剤またはモリブデン酸化剤の役割を担当し、組成物の総重量に対して、約０.５重量％〜約１０重量％で含まれることが好ましいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して硝酸約０.５重量％〜約２重量％、約０.５重量％〜約５重量％、約０.５重量％〜約８重量％、約０.５重量％〜約１０重量％、約２重量％〜約５重量％、約２重量％〜約８重量％、約２重量％〜約１０重量％、約５重量％〜約８重量％、約５重量％〜約１０重量％、または約８重量％〜約１０重量％を含んでもよいが、これに限らない。例えば、硝酸が前記エッチング液組成物に約０.５重量％未満で含まれている場合には、銅のエッチング速度を低下させて不均一なエッチングが行われ、その結果、ムラが発生するという問題が発生し得るが、これに限らない。一方、硝酸が前記エッチング液組成物に約１０重量％超過で含まれている場合には、銅のエッチング速度が増加し過ぎて銅のオーバエッチングの問題が発生し得、また、銅及びモリブデンのガルバニック現象が促進され、段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が急激に増加するという問題点があり得るが、これに限らない。
これと関連して、図２Ａは、本願の実施例４によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。また、図２Ｂは、本願の実施例７によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。本願の実施例３〜７は、本願のエッチング液組成物で硝酸の含量を調節したものであり、これに関するものである本願の図２Ａ及び図２Ｂを通じて、本願のエッチング液組成物で硝酸の含量による影響を確認することができる。
前記エッチング液組成物において、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）は、銅酸化膜を酸化させる役割、及び銅とモリブデンとのガルバニック現象の調節液の役割を担当し、組成物の総重量に対して、約４重量％〜約３０重量％で含まれることが好ましいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、酢酸約４重量〜約７重量％、約４重量％〜約１０重量％、約４重量％〜約１５重量％、約４重量％〜約２０重量％、約４重量％〜約２５重量％、約４重量％〜約３０重量％、約７重量％〜約１０重量％、約７重量％〜約１５重量％、約７重量％〜約２０重量％、約７重量％〜約２５重量％、約７重量％〜約３０重量％、約１０重量％〜約１５重量％、約１０重量％〜約２０重量％、約１０重量％〜約２５重量％、約１０重量％〜約３０重量％、約１５重量％〜約２０重量％、約１５重量％〜約２５重量％、約１５重量％〜約３０重量％、約２０重量％〜約２５重量％、約２０重量％〜約３０重量％、または約２５重量％〜約３０重量％を含んでもよいが、これに限らない。例えば、酢酸が前記エッチング液組成物に約４重量％未満で含まれる場合には、銅のエッチング速度が速過ぎて銅のオーバエッチングが発生し、銅とモリブデンとのガルバニック現象が激しくなり、段差幅の値が大きくなるという問題点があり得るが、これに限らない。一方、酢酸が前記エッチング液組成物に約３０重量％超過で含まれている場合には、銅部分のオーバエッチングが行われて均一なエッチング特性を得難く、パターンの直進性が落ちるという問題点があり得るが、これに限らない。これと関連して、前記エッチング液組成物に酢酸が含有される場合、リン酸処理によって銅の表面に形成された酸化銅の被膜（ＣｕＯ２）が溶けることで、銅のエッチング速度が増加することができる。一方、前記エッチング液組成物に酢酸が含有される場合、リン酸処理によってモリブデンの表面に形成されたモリブデン酸化膜が成長することで、モリブデン部分のエッチング速度は減少することができる。前記エッチング液組成物に含まれた酢酸の含有量が一定水準まで増加するほど、前記言及した作用によって全体のガルバニック現象が変化するようになり、段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）及びエッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）の値が減少する効果を得ることができる。
一方、前記エッチング液組成物において、塩素含有化合物は、エッチングの結果発生してガラス基板或いは下部膜に残存することで、ピクセル不良の誘発原因となり得る小さな粒子状の残渣（ｒｅｓｉｄｕｅ）を取り除くために使用されることができ、また、銅のエッチング速度を調節するために使用されることができるが、これに限らない。例えば、前記塩素含有化合物は、エッチング液組成物の総重量に対して、約０.５重量％〜約６重量％含まれてもよいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、塩素含有化合物約０.５重量％〜約１重量％、約０.５重量％〜約２重量％、約０.５重量％〜約４重量％、約０.５重量％〜約６重量％、約１重量％〜約２重量％、約１重量％〜約４重量％、約１重量％〜約６重量％、約２重量％〜約４重量％、約２重量％〜約６重量％、または約４重量％〜約６重量％を含んでもよいが、これに限らない。前記塩素含有化合物が前記エッチング液組成物に約０.５重量％未満で含まれている場合には、銅のエッチング速度の調節剤としての役割をきちんと行うことができず、前記塩素含有化合物が前記エッチング液組成物に約６重量％超過で含まれている場合には、銅とモリブデンとのエッチング速度が減少して残渣が発生するという問題があり得るが、これに限らない。
例えば、リン酸系列などの非過水（Ｎｏｎ-ｐｅｒｏｘｉｄｅ）系列のエッチング液組成物は、銅のエッチング速度の調節剤として塩素含有化合物の外に他の化合物を含有してもよいが、この場合、ガラス基板の損傷によって再作業（ｒｅｗｏｒｋ）が不可能になるおそれがあるという問題点がある。これに対し、本願のように、エッチング液組成物に銅のエッチング速度の調節剤として塩素含有化合物を含ませる場合にはガラス基板の損傷によって再作業が不可能になる問題を防止することができるという利点がある。
本願の一具現例によると、前記塩素含有化合物は、ＨＣｌ、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ、ＣｕＣｌ２、ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＣａＣｌ２、ＣｏＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＺｎＣｌ２、ＡｌＣｌ３、ＢａＣｌ２、ＢｅＣｌ２、ＢｉＣｌ３、ＣｄＣｌ２、ＣｅＣｌ２、ＣｓＣｌ２、ＣｒＣｌ３、及びＨ２ＰｔＣｌ３のうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物は、２以上の異なる種類の前記塩素含有化合物を含んでもよいが、これに限らない。
本願のエッチング液組成物が塩素含有化合物を含むことと関連して、本願の図３〜図６は、その効果を示している。
先ず、図３は、本願の一実施例によってＣｕ／Ｍｏ二重膜に塩素含有化合物の含量が異なるエッチング液組成物をそれぞれ処理した場合、銅の電気化学的挙動を示す分極曲線である。図３を参照すると、分極曲線上で塩素含有化合物が添加された場合、銅のエッチング速度が遅くなることを確認することができ、特に塩素含有化合物が約２重量％以上含有されたエッチング液組成物を使用してエッチングした場合には、不動態化（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）現象が発生することを確認することができる。
一方、エッチング液組成物中に塩素含有化合物が含まれているか否かによるモリブデンのエッチング挙動変化は、銅とモリブデンとを接合した時に発生するガルバニック現象にも大きな影響を及ぼす。塩素含有化合物を含まないエッチング液組成物を処理した場合には、モリブデンがカソードの役割を担当して、銅がアノードの役割を担当し、モリブデンが銅の腐食を促進するようになる。これによって、モリブデンは、溶けずに残渣として残っている一方、銅は過度にエッチングされることがある。これに対し、塩素含有化合物を含むエッチング液組成物を処理した場合には、塩素イオンがモリブデンの酸化被膜を破壊することによって、モリブデンがよく溶けることができるようになる。これによって、モリブデンは、より一層よく溶けることができるようになり、エッチングの後、適切な傾斜角を有するＣｕ／Ｍｏ膜を収得することができる。銅がカソードである場合、ガルバニック電流値が大きいほど銅がモリブデンとのガルバニック現象によって激しくオーバエッチングされていることを意味するが、エッチング液組成物に塩素含有化合物が添加されることによってガルバニック電流値が減少し、これは、銅のオーバエッチングが塩素含有化合物の添加によって効果的に抑制されることを意味する。即ち、塩素含有化合物を含ませれば、本願のエッチング液組成物のようなリン酸系列のエッチング液組成物を利用してＣｕ／Ｍｏ二重膜も効果的にエッチングすることができる。
次に、図４は、本願の一実施例によってＣｕ／Ｍｏ二重膜にエッチング液組成物を処理した場合、銅のエッチング速度を示すグラフであって、前記エッチング液に含まれる塩素含有化合物の含有量によって前記エッチング速度がどのように変化するかを示すグラフである。
塩素イオンは、一般的に金属の腐食速度を向上させるものと知られているが、本願で行った実験の結果、硝酸が含有されたリン酸系列のエッチング液組成物では、塩素イオンの濃度の増加がかえって銅のエッチング速度を減少させるものと確認された。銅のエッチング速度は、エッチング時に銅の表面に発生するエッチング副産物である水和フィルムによって影響を受けるものと知られている。一般的に、硝酸が含有されたリン酸系列のエッチング液組成物を処理する場合、銅は急速にエッチングされるが、これは、表面に生成されるＣｕ（ＯＨ）２形態のフィルムが多孔性構造を有し、エッチング液組成物に露出した銅を全て覆うことができないことから起因する。しかし、塩素イオンが添加される場合、多孔性構造である前記Ｃｕ（ＯＨ）２フィルムの代わりに、緻密な構造であるＣｕＣｌ２・ｎＨ２Ｏフィルムが生成され、前記ＣｕＣｌ２・ｎＨ２Ｏフィルムが物質移動現象を抑制することによって、銅のエッチング速度が低下する。
即ち、従来、リン酸系列のエッチング液組成物の大きな問題点であった銅のオーバエッチング現象は、本願によってエッチング液組成物に塩素含有化合物を添加することで、塩素イオンを供給することによって効果的に解決されることができる。より詳しくは、リン酸系列のエッチング液組成物に塩素イオンが含まれる場合、モリブデンのエッチング速度は向上し、銅のエッチング速度は低下するので、前記塩素イオンは、銅のオーバエッチングを抑制する腐食抑制剤の役割を担当するものとみることができる。
一方、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６は、本願の一実施例によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真であって、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６を通じて、本願のエッチング液組成物で塩素含有化合物の含量による影響を確認することができる。
即ち、上記図３〜図６を参照して、本願のエッチング液組成物が塩素含有化合物を含むことで、3が改善したことを確認することができる。
前記エッチング液組成物において、水は銅酸化剤として作用するので、水の含量も銅エッチングに重要な役割を担当し、エッチング液組成物にリン酸、硝酸、酢酸、塩素含有化合物などが含まれた後、残余量として含まれる。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して水を約２５重量％以下、約２２重量％以下、約２０重量％以下、約１８重量％以下、約１６重量％以下、約１４重量％以下、約１２重量％以下、約１０重量％以下、約８重量％以下、約６重量％以下、または約４重量％以下の含量で含んでもよいが、これに限らない。エッチング液組成物に過量の水が含まれる場合、銅のエッチング速度が増加し、銅膜及びモリブデン膜のガルバニック現象を促進させて段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が大きくなることがあるが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物は、エッチング特性を改善するために通常の添加剤を追加で含んでもよいが、これに限らない。前記通常の添加剤としては、例えば、酸化膜安定剤、界面活性剤、またはエッチング調節剤などがあり得るが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物は、酸化膜安定剤の役割を行う添加剤として、ＨＥＤＰ（１−ｈｙｄｒｏｘｙ ｅｔｈｙｌｉｄｉｅｎｅ−１、１−ｄｉｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ、１−ヒドロキシエチリデン−１、１−ジホスホニックアシッド、Ｃ２Ｈ８Ｏ７Ｐ２）またはアミノテトラゾール（ａｍｉｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｅ、ＡＴＺ、ＣＨ３Ｎ５）をさらに含んでもよいが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物は、その総重量に対して、ＨＥＤＰ（１−ｈｙｄｒｏｘｙ ｅｔｈｙｌｉｄｉｅｎｅ−１、１−ｄｉｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ、Ｃ２Ｈ８Ｏ７Ｐ２）を約０.０１重量％〜約３重量％さらに含んでもよいが、これに限らない。本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、ＨＥＤＰを約０.０２重量％〜約０.０５重量％さらに含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、ＨＥＤＰを約０.０２重量％〜約０.０３重量％、約０.０２重量％〜約０.０４重量％、約０.０２重量％〜約０.０５重量％、約０.０３重量％〜約０.０４重量％、約０.０３重量％〜約０.０５重量％、または約０.０４重量％〜約０.０５重量％さらに含んでもよいが、これに限らない。
例えば、前記ＨＥＤＰは、エッチング液組成物中に含まれて銅の酸化膜を安定化させる役割、または銅の腐食防止制として作用して銅膜のエッチング速度を調節することで円満な傾斜角を得ることができるように手伝う役割を行うものであってもよいが、これに限らない。例えば、前記ＨＥＤＰがエッチング液組成物に約０.０１重量％未満で含まれた場合には、銅の酸化膜安定化の効果を発揮することができないことがあり、約３重量％超過で含まれた場合には、銅とモリブデンとの残渣が増加するという問題点が発生し得るが、これに限らない。
一方、例えば、ガルバニック現象を減少させるための目的の添加剤として、ヘテロサイクリックアミン化合物、例えば、イミダゾール（Ｉｍｉｄａｚｏｌｅ、Ｃ３Ｈ４Ｎ２）、アミノテトラゾール（Ａｍｉｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｅ、ＣＨ３Ｎ５）、アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ、Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、リン酸二水素ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ、ＮａＨ２ＰＯ４）、アミノ二酢酸（Ａｍｉｎｏｄｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、Ｃ４Ｈ７ＮＯ４）、リン酸水素二ナトリウム（Ｄｉｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ、Ｎａ２ＨＰＯ４）などを使用することができるが、これに限らない。例えば、前記イミダゾールを添加剤として使用する場合、エッチング速度にも影響を及ぼしながら、エッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）及び段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）などのエッチング特性を改善することができるが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物を適用するエッチング対象である多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記Ｍｏ合金は、モリブデンとＴａ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃ、Ｏ、及びＮのうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限らない。また、例えば、前記Ｃｕ合金は、銅とＭｇ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｂｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、及びＭｎのうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限らない。
例えば、前記多重金属膜は、基板上に蒸着されて形成されるものであり、前記多重金属膜上にフォトレジスト膜が形成されるものであってもよいが、これに限らない。例えば、前記基板、前記多重金属膜及び前記フォトレジスト膜は、前記基板上にＭｏまたはＭｏ合金層が形成され、前記ＭｏまたはＭｏ合金層にＣｕまたはＣｕ合金層が形成され、前記ＣｕまたはＣｕ合金層上にフォトレジスト膜が形成されることで形成されたものであってもよいが、これに限らない。この場合、前記基板は、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ＬＣＤ用のガラス基板、フレキシブルディスプレイ用の金属薄膜基板、またはプラスチック基板であってもよいが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及び前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層の厚さ比は、約５：１〜約６００：１であることを含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及び前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層の厚さ比は、約５：１〜約１０：１、約５：１〜約５０：１、約５：１〜約１００：１、約５：１〜約１５０：１、約５：１〜約２００：１、約５：１〜約２５０：１、約５：１〜約６００：１、約１０：１〜約５０：１、約１０：１〜約１００：１、約１０：１〜約１５０：１、約１０：１〜約２００：１、約１０：１〜約２５０：１、約１０：１〜約６００：１、約５０：１〜約１００：１、約５０：１〜約１５０：１、約５０：１〜約２００：１、約５０：１〜約２５０：１、約５０：１〜約６００：１、約１００：１〜約１５０：１、約１００：１〜約２００：１、約１００：１〜約２５０：１、約１００：１〜約６００：１、約１５０：１〜約２００：１、約１５０：１〜約２５０：１、約１５０：１〜約６００：１、約２００：１〜約２５０：１、約２００：１〜約６００：１、または約２５０：１〜約６００：１であることを含んでもよいが、これに限らない。前記厚さ比が約５：１未満である場合には、ガルバニック現象が促進されて段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が増加することがあるが、これに限らない。例えば、前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層は、約２,５００Å〜約３０,０００Åの厚さであってもよいが、これに限らない。また、例えば、前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層は、約５０Å〜約５００Åの厚さであってもよいが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物の温度は、約３５℃〜約７０℃であることを含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物の温度は、約３５℃〜約４０℃、約３５℃〜約５０℃、約３５℃〜約６０℃、約３５℃〜約７０℃、約４０℃〜約５０℃、約４０℃〜約６０℃、約４０℃〜約７０℃、約５０℃〜約６０℃、約５０℃〜約７０℃、または約６０℃〜約７０℃であることを含んでもよいが、これに限らない。前記エッチング液組成物が約３５℃未満である場合には、エッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）の値及び段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が不均一に現われることがあり、前記エッチング液組成物が約７０℃超過である場合には、オーバエッチング現象が発生し得るが、これに限らない。
例えば、本願の第１側面のエッチング液組成物は、平板ディスプレイのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、アクティブマトリックスＯＬＥＤ、またはタッチセンサーパネルに使用される導電膜をパターニングする過程で有用に使用されることができるが、これに限らない。
本願の第２側面は、下記ステップを含む、多重金属膜のエッチング方法を提供する。
基板上に蒸着された多重金属膜に所定のパターンを有するフォトレジスト膜を形成するステップ、
前記フォトレジスト膜をマスクとして使用し、エッチング液組成物を使用して前記多重金属膜をエッチングすることで金属配線パターンを形成するステップ、及び、
前記フォトレジスト膜を取り除くステップ。
ここで、前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約８０重量％、硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、酢酸約４重量％〜約３０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び残量の水を含む。
本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約６０重量％〜約７０重量％、硝酸約０.５重量％〜約４重量％、酢酸約４重量％〜約２０重量％、塩素含有化合物約０.５重量％〜約２重量％、及び残量の水を含んでもよいが、これに限らない。
前記エッチング液組成物の重量比を参照すると、本願の第２側面のエッチング方法で使用されるエッチング液組成物は、リン酸、硝酸及び酢酸などの無機酸をベース（ｂａｓｅ）とするエッチング液組成物とみることができ、これは、前記無機酸を少量含むことで単純な補助酸化剤の役割を担当するエッチング液組成物とは区別される。また、前記エッチング液組成物は、必要に応じて前記リン酸、硝酸、酢酸、塩素含有化合物及び水以外の物質も含むことができる。
前記エッチング液組成物において、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）は、基本的な酸化剤の役割、及び前記多重金属膜に含まれた銅及びモリブデンの表面に不動態膜を形成する役割を担当し、組成物の総重量に対して、約５０重量％〜約８０重量％で含まれることが好ましいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、リン酸約５０重量％〜約５５重量％、約５０重量％〜約６０重量％、約５０重量％〜約６５重量％、約５０重量％〜約７０重量％、約５０重量％〜約７５重量％、約５０重量％〜約８０重量％、約５５重量％〜約６０重量％、約５５重量％〜約６５重量％、約５５重量％〜約７０重量％、約５５重量％〜約７５重量％、約５５重量％〜約８０重量％、約６０重量％〜約６５重量％、約６０重量％〜約７０重量％、約６０重量％〜約７５重量％、約６０重量％〜約８０重量％、約６５重量％〜約７０重量％、約６５重量％〜約７５重量％、約６５重量％〜約８０重量％、約７０重量％〜約７５重量％、約７０重量％〜約８０重量％、または約７５重量％〜約８０重量％を含んでもよいが、これに限らない。例えば、リン酸が前記エッチング液組成物に約５０重量％未満で含まれている場合には、銅エッチングが起こらないか、または相対的に水の含量が増加し過ぎて銅のオーバエッチングの問題が発生し得るが、これに限らない。また、この場合、銅またはモリブデンのいずれか一方のエッチング速度のみが低下して不均一なエッチングが起こり得るが、これに限らない。一方、リン酸が前記エッチング液組成物に約８０重量％超過で含まれている場合には、銅のエッチング速度が増加し過ぎて銅のオーバエッチングの問題が発生し得、エッチング液の粘度（ｖｉｓｃｏｓｉｔｙ）の上昇によってスプレー噴射が難しくなるという問題点が発生し得、不均一なエッチングの問題も発生し得るが、これに限らない。一方、総リン酸のうち純（ｐｕｒｅ）リン酸の割合は高いほど好ましい。
これと関連して、図１Ａは、本願の実施例１によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。また、図１Ｂは、本願の実施例２によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。本願の実施例１及び２は、本願のエッチング液組成物でリン酸の含量を調節したものであり、これに関するものである本願の図１Ａ及び図１Ｂを通じて、本願のエッチング液組成物でリン酸の含量による影響を確認することができる。
前記エッチング液組成物において、硝酸（ＨＮＯ３）は、銅酸化剤またはモリブデン酸化剤の役割を担当し、組成物の総重量に対して、約０.５重量％〜約１０重量％で含まれることが好ましいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、硝酸約０.５重量％〜約２重量％、約０.５重量％〜約５重量％、約０.５重量％〜約８重量％、約０.５重量％〜約１０重量％、約２重量％〜約５重量％、約２重量％〜約８重量％、約２重量％〜約１０重量％、約５重量％〜約８重量％、約５重量％〜約１０重量％、または約８重量％〜約１０重量％を含んでもよいが、これに限らない。例えば、硝酸が前記エッチング液組成物に約０.５重量％未満で含まれている場合には、銅のエッチング速度を低下して不均一なエッチングが行われ、その結果、ムラが発生するという問題が発生し得るが、これに限らない。一方、硝酸が前記エッチング液組成物に約１０重量％超過で含まれている場合には、銅のエッチング速度が増加し過ぎて銅のオーバエッチングの問題が発生し得、また、銅及びモリブデンのガルバニック現象が促進されて段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が急激に増加するという問題点があり得るが、これに限らない。
これと関連して、図２Ａは、本願の実施例４によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。また、図２Ｂは、本願の実施例７によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。本願の実施例３〜７は、本願のエッチング液組成物で硝酸の含量を調節したものであり、これに関するものである本願の図２Ａ及び図２Ｂを通じて、本願のエッチング液組成物で硝酸の含量による影響を確認することができる。
前記エッチング液組成物において、酢酸（ＣＨ３ＣＯＯＨ）は、銅酸化膜を酸化させる役割、及び銅とモリブデンとのガルバニック現象の調節液の役割を担当し、組成物の総重量に対して、約４重量％〜約３０重量％で含まれることが好ましいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、酢酸約４重量〜約７重量％、約４重量％〜約１０重量％、約４重量％〜約１５重量％、約４重量％〜約２０重量％、約４重量％〜約２５重量％、約４重量％〜約３０重量％、約７重量％〜約１０重量％、約７重量％〜約１５重量％、約７重量％〜約２０重量％、約７重量％〜約２５重量％、約７重量％〜約３０重量％、約１０重量％〜約１５重量％、約１０重量％〜約２０重量％、約１０重量％〜約２５重量％、約１０重量％〜約３０重量％、約１５重量％〜約２０重量％、約１５重量％〜約２５重量％、約１５重量％〜約３０重量％、約２０重量％〜約２５重量％、約２０重量％〜約３０重量％、または約２５重量％〜約３０重量％を含んでもよいが、これに限らない。例えば、酢酸が前記エッチング液組成物に約４重量％未満で含まれる場合には、銅のエッチング速度が速過ぎて銅のオーバエッチングが発生し、銅とモリブデンとのガルバニック現象が激しくなり、段差幅の値が大きくなるという問題点があり得るが、これに限らない。一方、酢酸が前記エッチング液組成物に約３０重量％超過で含まれている場合には、銅部分のオーバエッチングが行われて均一なエッチング特性を得難く、パターンの直進性が落ちるという問題点があり得るが、これに限らない。これと関連して、前記エッチング液組成物に酢酸が含有される場合、リン酸処理によって銅の表面に形成された酸化銅の被膜（ＣｕＯ２）が溶けることで銅のエッチング速度が増加することができる。一方、前記エッチング液組成物に酢酸が含有される場合、リン酸処理によってモリブデンの表面に形成されたモリブデン酸化膜が成長することで、モリブデン部分のエッチング速度は減少することができる。前記エッチング液組成物に含まれた酢酸の含有量が一定の水準まで増加するほど、前記言及した作用によって全体ガルバニック現象が変化するようになり、段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）及びエッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）の値が減少する効果を得ることができる。
一方、前記エッチング液組成物において、塩素含有化合物は、エッチングの結果発生し、ガラス基板或いは下部膜に残存することでピクセル不良の誘発原因となり得る小さな粒子状の残渣（ｒｅｓｉｄｕｅ）を取り除くために使用されることができ、また、銅のエッチング速度を調節するために使用されることができるが、これに限らない。例えば、前記塩素含有化合物は、エッチング液組成物の総重量に対して、約０.５重量％〜約６重量％含まれてもよいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、塩素含有化合物約０.５重量％〜約１重量％、約０.５重量％〜約２重量％、約０.５重量％〜約４重量％、約０.５重量％〜約６重量％、約１重量％〜約２重量％、約１重量％〜約４重量％、約１重量％〜約６重量％、約２重量％〜約４重量％、約２重量％〜約６重量％、または約４重量％〜約６重量％を含んでもよいが、これに限らない。前記塩素含有化合物が前記エッチング液組成物に約０．５重量％未満で含まれている場合には、銅のエッチング速度の調節剤としての役割をきちんと行うことができなくなり、前記塩素含有化合物が前記エッチング液組成物に約６重量％超過で含まれている場合には、銅とモリブデンとのエッチング速度が減少して残渣が発生する問題があり得るが、これに限らない。
例えば、リン酸系列などの非過水（Ｎｏｎ-ｐｅｒｏｘｉｄｅ）系列のエッチング液組成物は、銅のエッチング速度の調節剤としてフッ素含有化合物も含有することができるが、この場合、ガラス基板の損傷によって再作業（ｒｅｗｏｒｋ）が不可能になるおそれがあるという問題点がある。これに対し、本願のように、エッチング液組成物に銅のエッチング速度の調節剤として塩素含有化合物を含ませる場合には、ガラス基板の損傷によって再作業が不可能になる問題を防止することができるという利点がある。
本願の一具現例によると、前記塩素含有化合物は、ＨＣｌ、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ、ＣｕＣｌ２、ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＣａＣｌ２、ＣｏＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＺｎＣｌ２、ＡｌＣｌ３、ＢａＣｌ２、ＢｅＣｌ２、ＢｉＣｌ３、ＣｄＣｌ２、ＣｅＣｌ２、ＣｓＣｌ２、ＣｒＣｌ３、及びＨ２ＰｔＣｌ３のうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物は、２以上の異なる種類の前記塩素含有化合物を含んでもよいが、これに限らない。
本願のエッチング液組成物が塩素含有化合物を含むことと関連して、本願の図３〜図６は、その効果を示している。
先ず、図３は、本願の一実施例によって、Ｃｕ／Ｍｏ二重膜に塩素含有化合物の含量が異なるエッチング液組成物をそれぞれ処理した場合、銅の電気化学的挙動を示す分極曲線である。図３を参照すると、分極曲線上で塩素含有化合物が添加された場合、銅のエッチング速度が遅くなったことを確認することができ、特に、塩素含有化合物が約２重量％以上含有されたエッチング液組成物を使用してエッチングした場合には、不動態化（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）現象が発生することを確認することができる。
一方、エッチング液組成物中に塩素含有化合物が含まれているか否かによるモリブデンのエッチング挙動変化は、銅とモリブデンとを接合した時に発生するガルバニック現象にも大きな影響を及ぼす。塩素含有化合物を含まないエッチング液組成物を処理した場合には、モリブデンがカソードの役割を担当して、銅がアノード役割を担当し、モリブデンが銅の腐食を促進するようになる。これによって、モリブデンは、溶けずに残渣として残っている一方、銅は過度にエッチングされることがある。一方、塩素含有化合物を含むエッチング液組成物を処理した場合には、塩素イオンがモリブデンの酸化被膜を破壊することによってモリブデンがよく溶けることができるようになる。これによって、モリブデンは、より一層よく溶けることができるようになり、エッチングの後、適切な傾斜角を有するＣｕ／Ｍｏ膜を収得することができる。銅がカソードである場合、ガルバニック電流値の大きいほど銅がモリブデンとのガルバニック現象によって激しくオーバエッチングされていることを意味するが、エッチング液組成物に塩素含有化合物が添加されることによってガルバニック電流値が減少し、これは、銅のオーバエッチングが塩素含有化合物の添加によって効果的に抑制されることを意味する。即ち、塩素含有化合物を含ませれば、本願のエッチング液組成物のようなリン酸系列のエッチング液組成物を利用してＣｕ／Ｍｏ二重膜も効果的にエッチングすることができる。
次に、図４は、本願の一実施例によってＣｕ／Ｍｏ二重膜にエッチング液組成物を処理した場合、銅のエッチング速度を示すグラフであって、前記エッチング液に含まれる塩素含有化合物の含有量によって前記エッチング速度がどのように変化するかを示すグラフである。
塩素イオンは、一般的に金属の腐食速度を向上させるものと知られているが、本願で行った実験の結果、硝酸が含有されたリン酸系列のエッチング液組成物では、塩素イオンの濃度の増加がかえって銅のエッチング速度を減少させるものと確認された。銅のエッチング速度は、エッチング時に銅の表面に発生するエッチング副産物である水和フィルムによって影響を受けるものと知られている。一般的に硝酸が含有されたリン酸系列のエッチング液組成物を処理する場合、銅は急速にエッチングされるが、これは、表面に生成されるＣｕ（ＯＨ）２形態のフィルムが多孔性構造を有し、エッチング液組成物に露出した銅を全て覆うことができないことから起因する。しかし、塩素イオンが添加される場合、多孔性構造である前記Ｃｕ（ＯＨ）２フィルムの代わりに、緻密な構造であるＣｕＣｌ２・ｎＨ２Ｏフィルムが生成され、前記ＣｕＣｌ２・ｎＨ２Ｏフィルムが物質移動現象を抑制することによって、銅のエッチング速度が低下する。
即ち、従来、リン酸系列のエッチング液組成物の大きな問題点であった銅のオーバエッチング現象は、本願によってエッチング液組成物に塩素含有化合物を添加することで、塩素イオンを供給することによって効果的に解決されることができる。より詳しくは、リン酸系列のエッチング液組成物に塩素イオンが含まれる場合、モリブデンのエッチング速度は向上し、銅のエッチング速度は低下するので、前記塩素イオンは、銅のオーバエッチングを抑制する腐食抑制剤の役割を担当するものとみることができる。
一方、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６は、本願の一実施例によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真であって、図５Ａ、図５Ｂ、及び図６を通じて、本願のエッチング液組成物で塩素含有化合物の含量による影響を確認することができる。
即ち、上記図３〜図６を参照して、本願のエッチング液組成物が塩素含有化合物を含むことで、エッチング特性が改善したことを確認することができる。
前記エッチング液組成物において、水は銅酸化剤として作用するので、水の含量も銅エッチングに重要な役割を担当し、エッチング液組成物にリン酸、硝酸、酢酸、塩素含有化合物などが含まれた後、残余量として含まれる。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して水を約２５重量％以下、約２２重量％以下、約２０重量％以下、約１８重量％以下、約１６重量％以下、約１４重量％以下、約１２重量％以下、約１０重量％以下、約８重量％以下、約６重量％以下、または約４重量％以下の含量で含んでもよいが、これに限らない。エッチング液組成物に過量の水が含まれる場合、銅のエッチング速度が増加し、銅膜及びモリブデン膜のガルバニック現象を促進させて段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が大きくなることがあるが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物は、エッチング特性を改善するために通常の添加剤を追加で含んでもよいが、これに限らない。前記通常の添加剤としては、例えば、酸化膜安定剤、界面活性剤、またはエッチング調節剤などがあり得るが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物は、酸化膜安定剤の役割を行う添加剤として、ＨＥＤＰ（１−ｈｙｄｒｏｘｙ ｅｔｈｙｌｉｄｉｅｎｅ−１、１−ｄｉｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ、Ｃ２Ｈ８Ｏ７Ｐ２）またはアミノテトラゾール（ａｍｉｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｅ、ＡＴＺ、ＣＨ３Ｎ５）をさらに含んでもよいが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物は、その総重量に対して、ＨＥＤＰ（１−ｈｙｄｒｏｘｙｅｔｈｙｌｉｄｉｅｎｅ−１、１−ｄｉｐｈｏｓｐｈｏｎｉｃ ａｃｉｄ、Ｃ２Ｈ８Ｏ７Ｐ２）を約０.０１重量％〜約３重量％さらに含んでもよいが、これに限らない。本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、ＨＥＤＰを約０.０２重量％〜約０.０５重量％さらに含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、ＨＥＤＰを約０.０２重量％〜約０.０３重量％、約０.０２重量％〜約０.０４重量％、約０.０２重量％〜約０.０５重量％、約０.０３重量％〜約０.０４重量％、約０.０３重量％〜約０.０５重量％、または約０.０４重量％〜約０.０５重量％さらに含んでもよいが、これに限らない。
例えば、前記ＨＥＤＰは、エッチング液組成物中に含まれて銅の酸化膜を安定化させる役割、または銅の腐食防止制として作用して銅膜のエッチング速度を調節することで円満な傾斜角を得ることができるように手伝う役割を行うものであってもよいが、これに限らない。例えば、前記ＨＥＤＰがエッチング液組成物に約０.０１重量％未満で含まれた場合には、銅の酸化膜安定化の効果を発揮することができないことがあり、約３重量％超過で含まれた場合には、銅とモリブデンとの残渣が増加するという問題点が発生し得るが、これに限らない。
一方、例えば、ガルバニック現象を減少させるための目的の添加剤として、ヘテロサイクリックアミン化合物、例えば、イミダゾール（Ｉｍｉｄａｚｏｌｅ、Ｃ３Ｈ４Ｎ２）、アミノテトラゾール（Ａｍｉｎｏｔｅｔｒａｚｏｌｅ、ＣＨ３Ｎ５）、アスコルビン酸（Ａｓｃｏｒｂｉｃ ａｃｉｄ、Ｃ６Ｈ８Ｏ６）、リン酸二水素ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ ｄｉｈｙｄｒｏｇｅｎ ｐｈｏｓｐｈａｔｅ、ＮａＨ２ＰＯ４）、アミノ二酢酸（Ａｍｉｎｏｄｉａｃｅｔｉｃ ａｃｉｄ、Ｃ４Ｈ７ＮＯ４）、リン酸水素二ナトリウム（Ｄｉｓｏｄｉｕｍ ｈｙｄｒｏｇｅｎｐｈｏｓｐｈａｔｅ、Ｎａ２ＨＰＯ４）などを使用することができるが、これに限らない。例えば、前記イミダゾールを添加剤として使用する場合、エッチング速度にも影響を及ぼしながら、エッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）及び段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）などのエッチング特性を改善することができるが、これに限らない。
例えば、本願のエッチング液組成物を適用するエッチング対象である多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記Ｍｏ合金は、モリブデンとＴａ、Ｖ、Ｎｂ、Ｍｇ、Ｆｅ、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｓｉ、Ａｌ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｃ、Ｏ、及びＮのうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限らない。また、例えば、前記Ｃｕ合金は、銅とＭｇ、Ｍｏ、Ｚｎ、Ｓｎ、Ｆｅ、Ａｌ、Ｂｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｔｉ、及びＭｎのうち少なくとも一つを含んでもよいが、これに限らない。
例えば、前記多重金属膜は、基板上に蒸着されて形成されるものであり、前記多重金属膜上にフォトレジスト膜が形成されるものであってもよいが、これに限らない。例えば、前記基板、前記多重金属膜及び前記フォトレジスト膜は、前記基板上にＭｏまたはＭｏ合金層が形成され、前記ＭｏまたはＭｏ合金層にＣｕまたはＣｕ合金層が形成され、前記ＣｕまたはＣｕ合金層上にフォトレジスト膜が形成されることで形成されたものであってもよいが、これに限らない。この場合、前記基板は、例えばＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）ＬＣＤ用のガラス基板、フレキシブルディスプレイ用の金属薄膜基板、またはプラスチック基板であってもよいが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及び前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層の厚さ比は、約５：１〜約６００：１であることを含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及び前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層の厚さ比は、約５：１〜約１０：１、約５：１〜約５０：１、約５：１〜約１００：１、約５：１〜約１５０：１、約５：１〜約２００：１、約５：１〜約２５０：１、約５：１〜約６００：１、約１０：１〜約５０：１、約１０：１〜約１００：１、約１０：１〜約１５０：１、約１０：１〜約２００：１、約１０：１〜約２５０：１、約１０：１〜約６００：１、約５０：１〜約１００：１、約５０：１〜約１５０：１、約５０：１〜約２００：１、約５０：１〜約２５０：１、約５０：１〜約６００：１、約１００：１〜約１５０：１、約１００：１〜約２００：１、約１００：１〜約２５０：１、約１００：１〜約６００：１、約１５０：１〜約２００：１、約１５０：１〜約２５０：１、約１５０：１〜約６００：１、約２００：１〜約２５０：１、約２００：１〜約６００：１、または約２５０：１〜約６００：１であることを含んでもよいが、これに限らない。前記厚さ比が約５：１未満である場合には、ガルバニック現象が促進されて段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が増加することがあるが、これに限らない。例えば、前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層は、約２,５００Å〜約３０,０００Åの厚さであってもよいが、これに限らない。また、例えば、前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層は、約５０Å〜約５００Åの厚さであってもよいが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層は、ゲート電極またはソース／ドレイン電極であることを含んでもよいが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記多重金属膜をエッチングすることは、約３５℃〜約７０℃の温度で行われることを含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物の温度は、約３５℃〜約４０℃、約３５℃〜約５０℃、約３５℃〜約６０℃、約３５℃〜約７０℃、約４０℃〜約５０℃、約４０℃〜約６０℃、約４０℃〜約７０℃、約５０℃〜約６０℃、約５０℃〜約７０℃、または約６０℃〜約７０℃であることを含んでもよいが、これに限らない。前記エッチング液組成物が約３５℃未満である場合には、エッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）の値及び段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が不均一に現われることがあり、前記エッチング液組成物が約７０℃超過である場合には、オーバエッチング現象が発生し得るが、これに限らない。
本願の一具現例によると、前記エッチング液組成物は、約３０秒〜約３００秒間スプレーされることを含んでもよいが、これに限らない。例えば、前記エッチング液組成物は、約３０秒〜約５０秒、約３０秒〜約７０秒、約３０秒〜約１００秒、約３０秒〜約１５０秒、約３０秒〜約２００秒、約３０秒〜約２５０秒、約３０秒〜約３００秒、約５０秒〜約７０秒、約５０秒〜約１００秒、約５０秒〜約１５０秒、約５０秒〜約２００秒、約５０秒〜約２５０秒、約５０秒〜約３００秒、約７０秒〜約１００秒、約７０秒〜約１５０秒、約７０秒〜約２００秒、約７０秒〜約２５０秒、約７０秒〜約３００秒、約１００秒〜約１５０秒、約１００秒〜約２００秒、約１００秒〜約２５０秒、約１００秒〜約３００秒、約１５０秒〜約２００秒、約１５０秒〜約２５０秒、約１５０秒〜約３００秒、約２００秒〜約２５０秒、約２００秒〜約３００秒、または約２５０秒〜約３００秒間スプレーされることを含んでもよいが、これに限らない。
例えば、本願の第２側面のエッチング方法は、平板ディスプレイのＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、アクティブマトリックスＯＬＥＤ、またはタッチセンサーパネルに使用される導電膜をパターニングする過程で有用に使用されることができるが、これに限らない。
本願の第１側面のエッチング液、及び本願の第２側面のエッチング方法と関連して、本願の図面は、以下で記述した本願の実施例と関連したより具体的なデータを提供する。
以下、本願のエッチング液組成物について、実施例を通じてより具体的に説明するが、本願がこれに限られるものではない。
本願の実施例では、実施例１〜２１のエッチング液組成物を利用してエッチングを行い、それぞれの場合によるエッチング特性を分析した。
本願の全ての実施例において、共通的に下記［実験例］によってエッチングを行い、それぞれの実施例によるエッチング液組成物に含まれた具体的な化合物及びその組成比については、［実験例］に引き続き、詳細に記載した。
［実験例］
約０.７ｍｍ厚さのガラス基板上にＣｕ／Ｍｏ二重膜が蒸着されたサンプルを用意し、スプレー方式のエッチング実験装置（ＦＮＳ Ｔｅｃｈ社製造）内にそれぞれの実施例によるエッチング液組成物を入れた後、温度を約４０℃に設定して加温し、温度が約４０±０.５℃に到逹した時に前記サンプルのエッチングを行った。エッチングを行う時、エッチング液組成物は、サンプルに向かって約０.１ＭＰａでスプレーされるようにした。
総エッチング時間は、エッチングの終了時間（ＥＰＤ、Ｅｎｄ Ｐｏｉｎｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）を基準としてオーバエッチ（Ｏｖｅｒ Ｅｔｃｈ）を１００％付加して実施し、最終的なデータをまとめる際には、前記エッチングの終了時間（ＥＰＤ；Ｓｅｃ単位）値をエッチング速度（Ｅｔｃｈ ｒａｔｅ；Å／ｓｅｃ単位）値で換算して記録した。
エッチング工程を行った後、前記サンプルを前記エッチング実験装置から取り出して脱イオン水を利用して洗浄し、熱風乾燥装置を利用して乾燥し、フォトレジスト剥離機（ＰＲ ｓｔｒｉｐｐｅｒ）を利用してフォトレジストを取り除いた。
以後、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ；ＴＥＳＣＡＮ社製造）を利用して片側のエッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ；Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ ｓｋｅｗ）の値、片側の段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ；エッチング後の銅膜とモリブデン膜との配線幅の差；銅膜幅−モリブデン膜幅）の値、及びエッチング後に残渣が発生したか否かなどを分析した。
前記エッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）の値及び段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値は、小さいほど好ましいが、一般的にエッチング損失（ＣＤ ｓｋｅｗ）の値が約０.５μｍ以下で、段差幅（Ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）の値が約０.２μｍ以下である場合には、理想的なエッチングが行われたとみることができる。また、残渣は発生しないことが好ましい。
以下、それぞれの実施例によるエッチング液組成物に含まれた具体的な化合物及びその組成比、及びエッチング特性の実験結果について記載した。ここで、実施例１及び２は、エッチング液組成物中のリン酸含量による影響を確認するためのものであり、実施例３〜７は、エッチング液組成物中の硝酸含量による影響を確認するためのものであり、実施例８〜１３は、酢酸含量による影響を確認するためのものであり、実施例１４〜２１は、塩素含有化合物含量による影響を確認するためのものであった。従って、以下では、実施例１〜２１を４つに小分類して説明した。
（１．エッチング液組成物中のリン酸含量による影響（実施例１及び２））
エッチング液組成物中のリン酸含量による影響を確認するために、リン酸の含量を総重量に対して、約６０重量％または約７０重量％と異ならせて実施例１及び２のエッチング液組成物を製造し、これを利用して前記［実験例］によってエッチングを行った。
その結果、エッチング液組成物でリン酸は、基本酸化剤の役割を行い、リン酸の含量が減少し、それによって水の含量が増加する場合、銅のエッチング速度が増加することによって銅のオーバエッチングが起こり、段差幅（ｓｔｅｐ ｌｅｎｇｔｈ）が増加する問題が発生することを確認した。
実施例１及び２のエッチング液組成物の具体的な組成比は、下記の通りであった。
［実施例１］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（６０ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（２３.５ｗｔ％）］
［実施例２］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７０ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
一方、実施例１及び２のエッチング液組成物を利用してエッチングを行った結果は、下記［表１］にまとめた通りであった。
一方、本願の図１Ａ及び図１Ｂは、それぞれ実施例１及び２によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。
（２．エッチング液組成物中の硝酸含量による影響（実施例３〜７））
エッチング液組成物中の硝酸含量による影響を確認するために、硝酸の含量を総重量に対して、約０重量％〜約４重量％と異ならせて実施例３〜７のエッチング液組成物を製造し、これを利用して前記［実験例］によってエッチングを行った。
その結果、エッチング液組成物で硝酸は、銅酸化剤の役割を行い、硝酸の含量が総重量に対して約０.２重量％未満と低い場合には、モリブデンのエッチングは起こらず、銅のエッチングは始まるもののエッチング速度が非常に遅く、約４重量％超過と高い場合には、銅とモリブデンとのオーバエッチングでパターンが遺失される問題が発生することを確認した。
実施例３〜７のエッチング液組成物の具体的な組成比は、下記の通りであった。
［実施例３］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７０ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４.５ｗｔ％）］
［実施例４］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７０ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（０.２ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４.３ｗｔ％）］
［実施例５］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７０ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（０．５ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４ｗｔ％）］
［実施例６］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７０ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
［実施例７］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（６７ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（４ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
一方、実施例３〜７のエッチング液組成物を利用してエッチングを行った結果は、下記［表２］にまとめた通りであった。
一方、本願の図２Ａ及び図２Ｂは、それぞれ実施例４及び７によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。
（３．エッチング液組成物中の酢酸含量による影響（実施例８〜１３））
エッチング液組成物中の酢酸含量による影響を確認するために、酢酸の含量を総重量に対して、約０重量％〜約３０重量％と異ならせて実施例８〜１３のエッチング液組成物を製造し、これを利用して前記［実験例］によってエッチングを行った。
その結果、エッチング液組成物で酢酸は、銅とモリブデンとの酸化膜の形成を手伝うことで、ガルバニック現象を調節する役割を行い、酢酸の含量が低過ぎるか高過ぎる場合には、段差幅が増加する問題が発生することを確認した。
実施例８〜１３のエッチング液組成物の具体的な組成比は、下記の通りであった。
［実施例８］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（８４ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４ｗｔ％）］
［実施例９］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（８０ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（４ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４ｗｔ％）］
［実施例１０］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７７ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（７ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４ｗｔ％）］
［実施例１１］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７４ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１０ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４ｗｔ％）］
［実施例１２］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（６９ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４ｗｔ％）］
［実施例１３］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（５４ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（３０ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１４ｗｔ％）］
一方、実施例８〜１３のエッチング液組成物を利用してエッチングを行った結果は、下記［表３］にまとめた通りであった。
（４．エッチング液組成物中の塩素含有化合物含量による影響（実施例１４〜２１））
エッチング液組成物中の塩素含有化合物含量による影響を確認するために、塩素含有化合物の含量を総重量に対して、約０重量％〜約６重量％と異ならせて実施例１４〜２１のエッチング液組成物を製造し、これを利用して前記［実験例］によってエッチングを行った。
その結果、エッチング液組成物の塩素含有化合物は、銅のエッチング速度を調節する役割を行い、塩素含有化合物の含量が総重量に対して約０.５重量％未満と低い場合には、銅のエッチング速度の調節剤としての役割をきちんと行うことができず、約６重量％超過と高い場合には、銅とモリブデンとのエッチング速度が減少して残渣が発生する問題点が発生することを確認した。
実施例１４〜２１のエッチング液組成物の具体的な組成比は、下記の通りであった。
［実施例１４］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７１ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
［実施例１５］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７１ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（０.１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.４ｗｔ％）］
［実施例１６］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７１ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（０.２ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.３ｗｔ％）］
［実施例１７］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７１ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（０.５ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３ｗｔ％）］
［実施例１８］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（７０ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（１ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
［実施例１９］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（６９ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（２ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
［実施例２０］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（６７ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（４ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
［実施例２１］のエッチング液組成比
［Ｈ３ＰＯ４（６５ｗｔ％）＋ＨＮＯ３（１ｗｔ％）＋ＣＨ３ＣＯＯＨ（１４.５ｗｔ％）＋ＦｅＣｌ３（６ｗｔ％）＋Ｈ２Ｏ（１３.５ｗｔ％）］
一方、実施例１４〜２１のエッチング液組成物を利用してエッチングを行った結果は、下記［表４］にまとめた通りであった。
一方、本願の図３は、本実施例によってＣｕ／Ｍｏ二重膜に塩素含有化合物の含量が異なるエッチング液組成物を処理した場合、銅の電気化学的挙動を示す分極曲線であって、塩素含有化合物の含量が高くなることにつれ、銅のエッチング速度が遅くなることを確認することができる。また、塩素含有化合物がエッチング液組成物の総重量に対して約２重量％以上含まれたエッチング液組成物を処理した場合には、不動態化（ｐａｓｓｉｖａｔｉｏｎ）現象が発生した。
また、本願の図４は、本実施例によってＣｕ／Ｍｏ二重膜に塩素含有化合物の含量が異なるエッチング液組成物を処理した場合、銅のエッチング速度を示すグラフであって、前記エッチング液に含まれる塩素含有化合物の含有量によって前記エッチング速度がどのように変化するかを示すグラフである。図４を参照すると、エッチング液組成物に塩素含有化合物が約１.５重量％以上含有される場合、銅のエッチング速度が約１００Å／ｓｅｃ以下に落ちるが、ここで硝酸による銅のオーバエッチング現象が塩素含有化合物によって表面に形成される銅塩化物によって、ある程度制御可能であることを確認することができる。
また、本願の図５Ａ及び図５Ｂは、それぞれ実施例１４及び１８にあたるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真であり、本願の図６は、実施例２１によるエッチング液組成物を使用してエッチングしたＣｕ／Ｍｏ二重膜のＳＥＭ写真である。図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、オーバエッチ（ＯｖｅｒＥｔｃｈ）を５０％付加してＣｕ／Ｍｏ二重膜をエッチングするが、塩素含有化合物を含まないエッチング液組成物を使用した図５Ａと、塩素含有化合物を含むエッチング液組成物を使用した図５Ｂとを対照することで、塩素含有化合物を含むエッチング液組成物を使用する場合、銅のオーバエッチングが抑制されて段差幅が減少する利点があることを確認することができた。
前述した本願の説明は例示のためのものであり、本願が属する技術分野の通常の知識を持った者は、本願の技術的思想や必須の特徴を変更せずに他の具体的な形態に容易に変形が可能であるということが理解できるであろう。従って、以上で記述した実施例は全ての面で例示的なものであり、限定的ではないと理解するべきである。例えば、単一型で説明されている各構成要素は、分散して実施されることもでき、同様に分散したもので説明されている構成要素も、結合した形態で実施されることができる。
本願の範囲は、前記詳細な説明よりは後述する特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲の意味及び範囲、そしてその均等概念から導出される全ての変更または変形された形態が本願の範囲に含まれることと解釈されなければならない。

Claims (14)

  1. 多重金属膜をエッチングするために使用されるエッチング液組成物であって、
    前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、
    前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、
    リン酸約５０重量％〜約８０重量％、
    硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、
    酢酸約４重量％〜約３０重量％、
    塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び、
    残量の水を含む、
    エッチング液組成物。
  2. 前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、
    リン酸約６０重量％〜約７０重量％、
    硝酸約０.５重量％〜約４重量％、
    酢酸約４重量％〜約２０重量％、
    塩素含有化合物約０.５重量％〜約２重量％、及び、
    残量の水を含む、
    請求項１記載のエッチング液組成物。
  3. 前記塩素含有化合物は、ＨＣｌ、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ、ＣｕＣｌ２、ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＣａＣｌ２、ＣｏＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＺｎＣｌ２、ＡｌＣｌ３、ＢａＣｌ２、ＢｅＣｌ２、ＢｉＣｌ３、ＣｄＣｌ２、ＣｅＣｌ２、ＣｓＣｌ２、ＣｒＣｌ３、及びＨ２ＰｔＣｌ３のうち少なくとも一つを含む、
    請求項１または２記載のエッチング液組成物。
  4. 前記エッチング液組成物は、２以上の異なる種類の前記塩素含有化合物を含む、
    請求項１〜３の何れか１項記載のエッチング液組成物。
  5. 前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及び前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層の厚さ比は、約５：１〜約６００：１であることを含む、
    請求項１〜４の何れか１項に記載のエッチング液組成物。
  6. 前記エッチング液組成物の温度は、約３５℃〜約７０℃であることを含む、
    請求項１〜５の何れか１項に記載のエッチング液組成物。
  7. 基板上に蒸着された多重金属膜に所定のパターンを有するフォトレジスト膜を形成するステップ、
    前記フォトレジスト膜をマスクとして使用し、エッチング液組成物を使用して前記多重金属膜をエッチングすることで金属配線パターンを形成するステップ、及び、
    前記フォトレジスト膜を取り除くステップ
    を含み、
    前記多重金属膜は、ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及びＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層を含み、
    前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、
    リン酸約５０重量％〜約８０重量％、
    硝酸約０.５重量％〜約１０重量％、
    酢酸約４重量％〜約３０重量％、
    塩素含有化合物約０.５重量％〜約６重量％、及び、
    残量の水を含む、
    多重金属膜のエッチング方法。
  8. 前記エッチング液組成物は、その総重量に対して、
    リン酸約６０重量％〜約７０重量％、
    硝酸約０.５重量％〜約４重量％、
    酢酸約４重量％〜約２０重量％、
    塩素含有化合物約０.５重量％〜約２重量％、及び、
    残量の水を含む、
    請求項７に記載の多重金属膜のエッチング方法。
  9. 前記塩素含有化合物は、ＨＣｌ、ＬｉＣｌ、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＮＨ４Ｃｌ、ＣｕＣｌ２、ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３、ＣａＣｌ２、ＣｏＣｌ２、ＮｉＣｌ２、ＺｎＣｌ２、ＡｌＣｌ３、ＢａＣｌ２、ＢｅＣｌ２、ＢｉＣｌ３、ＣｄＣｌ２、ＣｅＣｌ２、ＣｓＣｌ２、ＣｒＣｌ３、及びＨ２ＰｔＣｌ３のうち少なくとも一つを含む、
    請求項７または８に記載の多重金属膜のエッチング方法。
  10. 前記エッチング液組成物は、２以上の異なる種類の前記塩素含有化合物を含む、
    請求項７〜９の何れか１項に記載の多重金属膜のエッチング方法。
  11. 前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層、及び前記ＭｏまたはＭｏ合金の１以上の層の厚さ比は、約５：１〜約６００：１であることを含む、
    請求項７〜１０の何れか１項に記載の多重金属膜のエッチング方法。
  12. 前記ＣｕまたはＣｕ合金の１以上の層は、ゲート電極またはソース／ドレイン電極であることを含む、
    請求項７〜１１の何れか１項に記載の多重金属膜のエッチング方法。
  13. 前記多重金属膜をエッチングすることは、約３５℃〜約７０℃の温度で行われることを含む、
    請求項７〜１２の何れか１項に記載の多重金属膜のエッチング方法。
  14. 前記エッチング液組成物は、約３０秒〜約３００秒間スプレーされることを含む、
    請求項７〜１３の何れか１項に記載の多重金属膜のエッチング方法。
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