KR100456657B1

KR100456657B1 - 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용식각액 조성물

Info

Publication number: KR100456657B1
Application number: KR10-2004-0010404A
Authority: KR
Inventors: 정지완; 백귀종; 이태형
Original assignee: 테크노세미켐 주식회사
Priority date: 2003-03-11
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2004-11-10
Also published as: KR20040080963A

Abstract

본 발명은 박막트랜지스터 액정 표시장치를 포함한 평판디스플레이의 TFT(Thin Film Transistor)를 구성하는 게이트(Gate)전극 또는 데이터(Data) 전극인 소스(Source)전극과 드레인(Drain) 전극용 금속 배선재인 Mo(Mo-W)/Al(Al-Nd)의 이중막과 Mo(Mo-W)/Al(Al-Nd)/Mo(Mo-W)의 삼중막과 Mo(Mo-W)의 단일막에 대한 원하는 패턴 형성용 일괄 식각액의 조성물에 관한 것으로서, 본 출원인이 특허 받은 특허 제0315648호와 본 출원인이 출원한 특허(출원번호:10-2000-0013867, 10-2001-0018354, 10-2001-0072758, 10-2002-0017093) 들을 보완하거나 개량한 식각액 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 식각액의 조성비는 인산(30-75wt%)+질산(1-15wt%)+초산(5-30wt%)+산화 조정제(0.1~10wt%)+식각액 안정제(0.5-10wt%) 또는 인산(30-75wt%)+질산(1-15wt%)+초산(5-30wt%)+몰리브덴 식각억제제(1~7wt%)+식각액 안정제(0.5-10wt%)로 이루어지고 식각액 조성물의 잔여부분은 물(H₂O)로 구성되어 이루어지는 것으로, 상기의 식각액 조성물 중에서 산화 조정제는 HClO₄또는 HIO₄를 사용하며, 몰리브덴 식각 억제제로는 1가 알카리이온염인 암모늄을 포함한 알카리토금속(NH₄또는 Na 또는 K)염을 사용하고, 식각액 안정제로는 황산화물을 사용하는 것을 특징으로 하고 있으며, 본 발명은 식각액의 안정성이 개선되어 보다 일정한 식각 패턴과 식각 테이퍼를 형성하게 되므로 식각 형태의 불균일성 때문에 발생되는 얼룩발생 현상을제거 할 수 있는 것이다.

Description

평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물{Etchant for making metal electrodes of TFT in FPD}

본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치를 포함한 평판디스플레이의TFT(Thin Film Transistor)를 구성하는 금속전극인 게이트, 소스 및 드레인 전극을 형성하기 위하여 수행되는 식각 공정에 사용되는 일괄 식각액 조성물에 관한 것이다.

종래에는 혼합가스를 이용한 건식식각 방법을 적용하거나 또는 습식식각 후 다시 건식식각 하는 혼합식 식각방법을 적용하여 원하는 TFT를 구성하는 전극패턴을 형성하였다.

이러한 종래의 건식 식각방법과 혼합식 식각방법은 고가의 진공장비를 사용하여야 하는 단점과 식각공정이 복잡하여 제조원가가 상승하며 생산성도 저하되는 단점을 내재하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인이 개발하여 특허 받은 특허(특허번호 : 제0315648호)의 경우와 본 출원인에 의하여 출원된 특허(출원번호 : 10-2002-0017093)의 경우는 전극 패턴 형성용 조성물로 사용은 가능하지만 완벽한 패턴 테이퍼와 패턴의 균일성이 부족하여 가끔 약간의 얼룩현상이 발생하는 등의 문제점을 내포하고 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인에 의하여 특허되거나 출원된 기술과는 달리 인산과 질산 및 초산의 혼합액인 종래의 알루미늄 식각액에 제 1첨가제로서 산화 조정제 또는 몰리브덴 식각 억제제를 사용하거나 부가적으로 제 2첨가제로서 식각액 안정제를 추가로 첨가하여 사용함으로써 제 1첨가제만 사용할 때보다 식각 형태 또는 식각 테이퍼의 균일성을 제고 할 수 있도록 하여얼룩 현상이 발생하는 것을 방지하는 것이다.

이러한 본 발명은 인산+질산+초산+산화조정제(HClO₄또는 HIO₄)+식각액 안정제(황산화물)+물의 조성물 또는 인산+질산+초산+몰리브덴 식각억제제(1가 알카리이온염인 암모늄을 포함한 알카리토금속염)+식각액 안정제(황산화물)+물의 조성물로 이루어진 식각액을 사용하므로서 이루어지는 것으로, 박막트랜지스터 액정표시장치를 포함한 평판디스플레이의 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트, 소스 및 드레인 전극을 형성하기 위하여 얼룩현상이 없는 균일한 패턴으로 일괄 습식식각 할 수 있도록 한 것이다.

도 1은 본 발명의 식각액 조성물에 의한 습식식각 공정후의 포토레지스트와 게이트 또는 소스와 드레인 전극재인 몰리브덴(Mo) 또는 몰리브덴·텅스텐합금(Mo-W)의 단일막의 단면을 전자현미경으로 관찰한 사진

도 2는 본 발명의 식각액 조성물에 의한 습식식각 공정후의 포토레지스트와 게이트 또는 소스와 드레인 전극재인 몰리브덴(또는 몰리브덴-텅스텐 합금)/알루미늄(또는 알루미늄-네오디늄 합금)/몰리브덴(또는 몰리브덴-텅스텐 합금)의 Mo(Mo-W)/Al(Al-Nd)/Mo(Mo-W) 삼중막의 단면을 전자현미경으로 관찰한 사진

도 3은 본 발명의 식각액 조성물에 의한 습식식각 공정후의 포토레지스트와 게이트 또는 소스와 드레인 전극재인 몰리브덴(또는 몰리브덴-텅스텐 합금)/알루미늄(또는 알루미늄-네오디늄 합금)의 Mo(Mo-W)/Al(Al-Nd) 이중막의 단면을 전자 현미경으로 관찰한 사진

본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치를 포함한 평판디스플레이의 게이트, 소스 및 드레인 전극의 단일막 또는 이중막 또는 삼중막의 금속전극의 형성공정에서 사용되는 일괄 습식 식각액의 조성물에 관한 것으로서, 본 출원인이 특허 받은 특허 제 0315648호 또는 특허출원(출원번호:10-2000-0013867, 10-2001-0018354, 10-2001-0072758, 10-2002-0017093)한 습식 식각액인 인산+질산+초산+산화 조정제+물 또는 인산+질산+초산+몰리브덴 식각억제제+물의 조성물에 추가의 식각액 안정제로 황산화물을 첨가함으로써 일괄 습식식각과 함께 원하는 균일 패턴을 가능하게 한 식각액 조성물인 것이다.

본 발명이 균일하고 우수한 테이퍼 식각이 가능한 것은 종래의 식각액 조성물에 식각액 안정제를 추가로 첨가함으로써 식각액의 경시변화를 줄여 식각액의 농도변호를 감소시킴으로써 균일한 일괄 식각이 가능하게되어 얼룩현상이 없는 원하는 테이퍼 패턴을 형성할 수 있는 것이다.

본 발명의 일괄 식각액 조성물의 조성비는 인산(30-75wt%)+질산(1-15wt%)+초산(5-30wt%)+산화 조정제(0.1-10wt%)+식각액 안정제(0.5-10wt%)+물 또는 인산(30-75wt%)+질산(1-15wt%)+초산(5-30wt%)+몰리브덴 식각억제제(1-7wt%)+ 식각 안정제(0.5-10wt%)+물로 이루어지고 상기의 일괄 식각액 조성물 중에서 산화 조정제는 HClO₄또는 HIO₄를 사용하며, 몰리브덴 식각 억제제로는 1가 알카리이온염인 암모늄을 포함한 알카리토금속(NH₄또는 Na 또는 K)염을 사용하고, 식각 안정제로는 황산화물을 사용하는 것을 특징으로 하고 있다. 이때 산화조정제는 금속에 대한 산화환원 전위를 조절하여 국부전지 현상의 발생을 방지하여주는 역할을 하며, 몰리브덴 식각억제제는 몰리브덴의 식각속도를 감소시키는 역할을 함으로써 몰리브덴 식각속도를 조절하여 원하는 패턴 식각을 할 수 있게 하며, 식각안정제는 식각액의 경시변화를 줄여 식각액의 농도변화를 감소시켜 원하는 균일한 테이퍼 식각을 할 수 있도록 한 것이다.

본 발명에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치를 포함한 평판디스플레이의 티에프티(TFT)를 구성하는 게이트, 소스 및 드레인 전극인 Mo(Mo-W)의 단일막 또는 Mo(Mo-W)/Al(Al-Nd)의 이중막 또는 Mo(Mo-W)/Al(Al-Nd)/Mo(Mo-W)의 삼중막을 적당한 경사각을 가지는 균일한 패턴으로 일괄 식각 할 수 있는 인산+질산+초산+산화조정제+식각 안정제+물 또는 인산+질산+초산+몰리브덴 억제제+식각액 안정제+물의 조성 및 조성비를 갖는 일괄 식각액을 사용하여 식각공정을 수행 할 경우 종래의 식각액 사용시보다 수율향상, 생산성향상 및 평판디스플레이의 화질개선 등을 이룩할 수 있는 것이다.

Claims

삭제
삭제
박막트랜지스터 액정표시장치를 포함한 평판디스플레이의 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트전극, 소스전극 및 드레인 전극으로 사용되는 Mo 또는 Mo-W 또는 Mo/Al 또는 Mo-W/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd 또는 Mo/Al/Mo 또는 Mo-W/Al/Mo-W 또는 Mo/Al-Nd/Mo 또는 Mo-W/Al-Nd/Mo-W 의 단일막 또는 이중막 또는 삼중막을 일괄습식 식각하는 식각액에 있어서,

인산 30 ~ 75 wt%, 질산 1 ~ 15 wt%, 초산 5 ~ 30 wt%, 식각액안정제 0.5 ~ 10 wt% 및 물로 이루어진 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물.
박막트랜지스터 액정표시장치를 포함한 평판디스플레이의 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트전극, 소스전극 및 드레인 전극으로 사용되는 Mo 또는 Mo-W 또는 Mo/Al 또는 Mo-W/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd 또는 Mo/Al/Mo 또는 Mo-W/Al/Mo-W 또는 Mo/Al-Nd/Mo 또는 Mo-W/Al-Nd/Mo-W 의 단일막 또는 이중막 또는 삼중막을 일괄습식 식각하는 식각액에 있어서,

인산 30 ~ 75 wt%, 질산 1 ~ 15 wt%, 초산 5 ~ 30 wt%, 산화조정제 0.1 ~ 10 wt%, 식각액안정제 0.5 ~ 10 wt% 및 물로 이루어진 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물.
박막트랜지스터 액정표시 장치를 포함한 평판디스플레이의 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트전극, 소스전극 및 드레인 전극으로 사용되는 Mo 또는 Mo-W 또는 Mo/Al 또는 Mo-W/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd 또는 Mo/Al/Mo 또는 Mo-W/Al/Mo-W 또는 Mo/Al-Nd/Mo 또는 Mo-W/Al-Nd/Mo-W 의 단일막 또는 이중막 또는 삼중막을 일괄습식 식각하는 식각액에 있어서,

인산 30 ~ 75 wt%, 질산 1 ~ 15 wt%, 초산 5 ~ 30 wt%, 몰리브덴식각억제제 1 ~ 7 wt%, 식각액안정제 0.5 ~ 10 wt% 및 물로 이루어진 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물.
제 4항에 있어서, 산화조정제는 HClO₄또는 HIO₄인 것을 특징으로 하는 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물.
제 5항에 있어서, 몰리브덴식각억제제는 1가 알카리이온염인 암모늄을 포함한 알카리토금속(NH₄또는 Na 또는 K)염인 것을 특징으로 하는 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물.
청구항 제 3항, 제 4항, 제 5항 중 어느 한 항에 있어서, 식각액안정제는 황산화물인 것을 특징으로 하는 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물.
박막트랜지스터 액정표시장치를 포함한 평판디스플레이의 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트전극, 소스전극 및 드레인 전극으로 사용되는 Mo 또는 Mo-W 또는 Mo/Al 또는 Mo-W/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd 또는 Mo/Al/Mo 또는 Mo-W/Al/Mo-W 또는 Mo/Al-Nd/Mo 또는 Mo-W/Al-Nd/Mo-W 의 단일막 또는 이중막 또는 삼중막을 일괄습식 식각하는 식각액에 있어서,

인산 30 ~ 75 wt%, 질산 1 ~ 15 wt%, 초산 5 ~ 30 wt%, 알칼리토금속(Na 또는 K)염에서 선택되는 몰리브덴식각억제제 1 ~ 7 wt% 및 물로 이루어진 평판디스플레이의 박막트랜지스터 형성을 위한 금속전극용 식각액 조성물.