KR101381482B1 - Etchant composition and method for fabricating metal pattern - Google Patents
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Abstract
본 발명은 구리를 포함하는 제 1 금속막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 금속막을 각각 식각할 수 있고, 동시에 상기 제 1 금속막 및 상기 제 2 금속막을 포함하는 다중막을 일괄 습식 식각시키기 위한 식각액 조성물에 관한 것으로서, 조성물 총중량에 대하여, 질산, 황산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 0.1 내지 7 중량%, 옥손(oxone) 0.5 내지 20 중량%, 함불소 화합물 0.01 내지 1 중량%, 헤테로 사이클릭 아민 화합물 0.01 내지 1 중량% 및 잔량의 물이 총 100%가 되도록 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴 형성 방법을 제공한다.The present invention is capable of etching each of the first metal film including copper and the second metal film including molybdenum, and simultaneously etching liquid for batch wet etching the multiple films including the first metal film and the second metal film. Regarding the composition, with respect to the total weight of the composition, 0.1 to 7% by weight selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid and mixtures thereof, 0.5 to 20% by weight of oxone, 0.01 to 1% by weight of fluorine-containing compound, It provides an etchant composition and a method of forming a metal pattern using the same, characterized in that the heterocyclic amine compound 0.01 to 1% by weight and the remaining amount of water to 100% in total.
구리, 구리합금, 몰리브데늄, 식각액 Copper, copper alloy, molybdenum, etchant
Description
본 발명의 식각액 조성물은 구리 및 몰리브데늄과 관련된 습식 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴 형성방법에 관한 것으로, 평판표시장치에서 구리를 포함하는 제 1 단일막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막을 각각 식각할 수 있고, 동시에 상기 제 1 단일막 및 상기 제 2 단일막을 포함하는 다중막에 대하여 일괄 습식 식각도 할 수 있는 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴 형성 방법을 제공한다.The etchant composition of the present invention relates to a wet etchant composition related to copper and molybdenum and a method of forming a metal pattern using the same, and includes a first single layer including copper and a second single layer including molybdenum in a flat panel display device. Provided are an etchant composition capable of etching each and simultaneously performing wet wet etching on multiple films including the first single film and the second single film, and a method of forming a metal pattern using the same.
일반적으로 반도체 장치 및 평판표시장치에서 기판 상에 금속배선을 형성하는 과정은 통상적으로 스퍼터링에 의한 금속막 형성공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 선택적인 영역에서의 포토레지스트 형성공정 및 식각공정에 의한 단계로 구성되고, 개별적인 단위 공정전후의 세정공정 등을 포함한다.Generally, the process of forming a metal wiring on a substrate in a semiconductor device and a flat panel display device is usually performed by a metal film forming process by sputtering, a photoresist coating process, a photoresist forming process in an optional region by exposure and development, And includes a cleaning process before and after the individual unit process, and the like.
이러한 식각공정은 포토레지스트 마스크를 사용하여 선택적인 영역에 금속 막을 남기는 공정을 의미하며, 통상적으로 플라즈마 등을 이용한 건식식각 또는 식각액을 사용하는 습식 식각이 사용된다.The etching process refers to a process of leaving a metal film in a selective region using a photoresist mask, and typically, dry etching using plasma or wet etching using an etching solution is used.
이러한 반도체장치나 평판표시장치에서 구리 관련막 및 몰리브데늄 관련막은 배선으로 많은 연구가 있었으며 현재 상용화 되고 있다. In such a semiconductor device or a flat panel display device, a copper related film and a molybdenum related film have been studied as a wiring and are commercially available.
또한, 구리 관련막과 몰리브데늄 관력막을 습식식각법을 이용하여 배선으로 형성하기 위하여 여러가지 식각액 조성물이 제안되었다. In addition, various etchant compositions have been proposed in order to form a copper-related film and a molybdenum power film using a wet etching method.
초기에는 박막의 구성 조건에 따라 인산, 질산, 초산의 혼합액, 염화화합물과 함불소 화합물의 혼합액 등을 사용하였다. 그러나 상기 혼합액들을 이용하여 구리-몰리브데늄막을 식각할 때, 갈바닉 현상, 즉, 상부에 위치한 구리의 식각 속도가 너무 빨라서 하부에 위치한 몰리브데늄막이 식각되는 시점에서는 구리가 과식각되어 구리가 얼마남지 않는 현상이 나타난다. 이로 인해 외부 구동 전압이 인가될 때 구리 고유의 저항 값을 나타내지 못하여 공정 상에 적용하기 힘든 문제점이 발생한다. 또한, 식각 특성상에서는 배선의 직진성이 우수하지 못하며, 테이퍼각이 90도 이상으로 후속공정에 문제를 야기시킬 수 있다. 이와 같은 문제점으로 인해 실질적인 공정에서는 불리한 측면이 많아서 상기 혼합액들을 구리-몰리브데늄막 식각에 적용하기 어려웠다. Initially, a mixed solution of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, a chlorinated compound and a fluorinated compound was used depending on the constitution conditions of the thin film. However, when the copper-molybdenum film is etched using the above mixed solutions, the galvanic phenomenon, that is, the etching speed of the upper copper is too fast, so that when the molybdenum film located at the bottom is etched, the copper is over- The phenomenon that does not remain appears. As a result, when the external driving voltage is applied, the resistance value inherent to copper can not be shown, which makes it difficult to apply to the process. In addition, the straightness of the wiring is not excellent in view of etching characteristics, and the taper angle is more than 90 degrees, which may cause problems in the subsequent process. Due to such a problem, there are many disadvantages in the practical process, and it is difficult to apply the mixed solutions to the copper-molybdenum film etching.
또한, 최근에 과수 혼합액의 경우가 평판 표시 장치에서 많은 주목을 받고 있다. 하지만, 상기 과수 혼합액의 경우 시간에 따라 농도변화가 발생하여 공정 상에서 처리매수, 즉 기판을 식각할 수 있는 양에 영향을 주는 문제점이 발생한다. 좀 더 구체적으로 설명하면, 과수 혼합액의 경우 구리를 습식 식각하게 되면 식각 된 구리가 과수 내에 존재하게 되는 데 그 양이 포화상태가 되어 정점에 이르게 되면 급격한 온도 상승이 일어난다. 이로 인해 실제 공정 상에 큰 사고를 일으킬 수 있으며, 처리매수의 양이 한정되는 문제점이 발생한다. 또한, 과수 혼합액의 경우에는 공정을 진행할 때 보조 설비가 필요하여, 제조비용이 상승되는 문제점이 발생한다.In addition, recently, the case of the mixed aqueous solution of the fruit has received much attention in the flat panel display. However, in the case of the above-mentioned hydrous mixed solution, the concentration changes with time, which causes a problem that affects the number of treatments, that is, the amount of the substrate to be etched. In more detail, in the case of the fruit juice mixture, the wet etching of copper causes the etched copper to be present in the fruit water, and when the amount becomes saturated and reaches its peak, a rapid temperature rise occurs. As a result, a large accident can be caused in the actual process, and the amount of the process is limited. In addition, in the case of an aqueous mixed solution, an auxiliary equipment is required to carry out the process, which raises a problem that the manufacturing cost is increased.
따라서 이 분야에서 이러한 문제점을 해결하기 위하여 습식식각에 의한 잔류물인 구리와의 반응이 없고, 식각에서도 우수한 특성을 갖는 새로운 식각액 조성물의 개발이 요구되고 있다.Accordingly, in order to solve such problems in this field, there is a need to develop a novel etching composition having no reaction with copper, which is a residue due to wet etching, and having excellent properties in etching.
이에 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 구리를 포함하는 제 1 단일막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막을 각각 식각할 수 있고, 동시에 상기 제 1 단일막과 상기 제 2 단일막을 포함하는 다중막을 일괄 습식 식각 할 수 있는 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 식각 특성 및 안정성이 우수한 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, in order to solve the above problems of the prior art, the present invention can etch the first single film containing copper and the second single film containing molybdenum, respectively, and at the same time the first single film and the first film It is an object of the present invention to provide an etching liquid composition capable of performing a batch wet etching of a multilayer including a single layer and a metal pattern forming method using the same. In addition, an object of the present invention is to provide an etching liquid composition excellent in etching characteristics and stability, and a metal pattern forming method using the same.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 식각액 조성물은 질산, 황산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종 0.1 내지 7 중량%; 옥손 0.5 내지 20 중량%; 함불소 화합물 0.01 내지 1 중량%; 헤테로 사이클릭 아민 화합물 0.01 내지 1 중량%; 및 잔량의 물이 총 100%가 되도록 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the etchant composition of the present invention is 0.1 to 7% by weight selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid and mixtures thereof; Oxone 0.5-20 wt%; 0.01 to 1% by weight of a fluorine compound; 0.01-1 weight percent of heterocyclic amine compound; And it provides an etchant composition comprising the remaining amount of water to 100% total.
또한, 본 발명은 기판 상에 구리를 포함하는 제 1 금속막, 몰리브데늄을 포함하는 제 2 금속막 및 상기 제 1 금속막과 상기 제 2 금속막을 포함하는 다중막 중에서 어느 하나 또는 다수개를 형성하는 단계;상기 제 1 금속막, 제 2 금속막 및 다중막을 상기 식각액 조성물을 이용하여 식각하는 단계를 포함하는 배선 형성 방법을 제공한다.In addition, the present invention is any one or multiple of a first metal film containing copper, a second metal film containing molybdenum and a multiple film including the first metal film and the second metal film on the substrate. It provides a wiring forming method comprising the step of etching the first metal film, the second metal film and the multi-layer using the etchant composition.
본 발명의 식각액 조성물은 구리를 포함하는 제 1 단일막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막을 각각 식각할 수 있고, 동시에 상기 제 1 단일막과 상기 제 2 단일막을 포함하는 다중막을 일괄 식각할 수 있는 효과가 있다. 또한, 공정상에서 약액의 안정성이 확보되며 하부막 손상이 없고, 균일한 식각 특성, 대면적 기판 적용 및 장비에 대한 손상이 없는 식각 특성을 갖기 때문에 우수한 생산성을 제공할 수 있는 효과가 있다.The etchant composition of the present invention can etch a first single film comprising copper and a second single film comprising molybdenum, respectively, and at the same time collectively etching the multiple films comprising the first single film and the second single film There is an effect that can be. In addition, since the stability of the chemical solution is ensured in the process, there is no damage to the underlying film, uniform etching characteristics, application of a large area substrate, and etching property without damage to the equipment are provided.
본 발명의 식각액 조성물은 구리를 포함하는 제 1 단일막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막을 각각 식각 가능하고, 동시에 상기 제 1 단일막 및 상기 제 2 단일막을 포함하는 다중막을 일괄 식각 시키기 위한 식각액 조성물에 관한 것이다. The etchant composition of the present invention is capable of etching each of the first single film containing copper and the second single film containing molybdenum, and simultaneously etching the multiple films including the first single film and the second single film. It relates to an etchant composition.
본 발명에서 사용된 막은 구리를 포함하는 제 1 단일막과 구리를 포함하는 제 1 단일막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막을 포함하는 이중막으로 구성되어 있으며, 상기 이중막은 상기 제 2 단일막상에 상기 제 1 단일막 형성되어있다. 또한, 본 발명에서 상기 제 1 단일막과 상기 제 1 단일막 및 제 2 단일막을 포함하는 이중막을 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. The film used in the present invention is composed of a double film including a first single film including copper, a first single film including copper, and a second single film including molybdenum, wherein the double film is the second single film. The first single film is formed on the film. In addition, although the bilayer including the first single layer and the first single layer and the second single layer is used in the present invention, the present invention is not limited thereto.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 질산, 황산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종은 구리와 몰리브데늄을 산화시키는 역할을 한다. 또한, 식각공정 시에 발생하는 잔사를 감소시키고, 식각된 금속패턴의 프로파일과 테이퍼 각을 양호하게 하는 역할을 수행한다. 또한, 상기 질산(HNO3) 또는 황산(H2SO4)은 식각속도를 조절하는 역할도 수행할 수 있다.One selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid and mixtures thereof included in the etchant composition of the present invention serves to oxidize copper and molybdenum. In addition, it reduces the residue generated during the etching process, and serves to improve the profile and taper angle of the etched metal pattern. In addition, the nitric acid (HNO 3 ) or sulfuric acid (H 2 SO 4 ) may also play a role of controlling the etching rate.
상기 질산, 황산 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 1종은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 7 중량%로 함유되며, 0.1 중량% 미만으로 함유되는 경우에는 구리의 식각속도가 저하되거나 불균일한 식각이 되어 원하는 식각 특 성을 얻을 수 없으며 구리를 포함하는 제 1 단일막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막을 포함하는 이중막에서는 하부에 위치하는 상기 제 2 단일막이 식각 되지 않게 된다. 또한, 7 중량%를 초과하여 함유되는 경우에는 구리의 과도한 식각이 일어나서 구리막이 필링 오프(Peeling off) 현상이 일어나게 되어 공정상에서 사용하기에는 적합하지 않은 점이 있다. One kind selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid and mixtures thereof is contained in an amount of 0.1 to 7% by weight based on the total weight of the composition. As a result, desired etching characteristics cannot be obtained, and in the double layer including the first single layer including copper and the second single layer including molybdenum, the second single layer disposed below is not etched. In addition, when the content is more than 7% by weight, excessive etching of copper may occur, resulting in peeling off of the copper film, which is not suitable for use in the process.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 옥손(Oxone)은 구리를 산화시키는 성분으로서, 조성물 총 중량에 대하여 0.5 내지 20 중량%로 함유되어 진다. 상기 옥손이 0.5 중량% 미만으로 함유되는 경우에는 구리의 식각 속도가 저하되거나 불균일한 식각현상으로 인하여 얼룩이 발생하며 20 중량%를 초과하는 경우에는 구리의 과 식각 현상이 발생한다.Oxone included in the etchant composition of the present invention is a component that oxidizes copper, and is contained in an amount of 0.5 to 20 wt% based on the total weight of the composition. When the oxone is contained in less than 0.5% by weight, the etching rate of the copper is lowered or uneven etching occurs due to uneven etching, when the excess exceeds 20% by weight of copper occurs.
본 발명에서 함불소 화합물은 몰리브데늄을 산화시키고, 식각 속도를 빠르게 함과 동시에 식각 잔사를 제거하는 역할을 수행한다.In the present invention, the fluorine-containing compound serves to oxidize molybdenum, to speed up the etching rate and to remove the etching residue.
상기 함불소 화합물은 용액내에서 불소 이온 또는 다원자 불소이온으로 해리될 수 있는 화합물인 것이 바람직하고, 불화암모늄, 불화나트륨, 불화칼륨, 중불화나트륨 및 중불화칼륨로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The fluorine-containing compound is preferably a compound capable of dissociating into fluorine ions or polyatomic fluorine ions in solution, and is preferably selected from the group consisting of ammonium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, sodium bifluoride and potassium bifluoride. Do.
상기 함불소 화합물은 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 1 중량%로 함유되어 진다. 함불소 화합물이 0.01중량% 미만으로 함유되는 경우에는 구리를 포함하는 제 1 단일막 및 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막을 포함하는 이중막에서는 하부막인 상기 제 2 단일막이 식각 되지 않거나, 기판 내에 부분 적으로 몰리브데늄이 잔사가 생길 수 있다. 또한, 1 중량%를 초과하는 경우에는 하부막이 손상을 입게 된다. 여기서, 상기 하부막이 함은 유리기판 및 실리콘 산화막, 실리콘 질화막, 비정질 실리콘, 폴리 실리콘, 도핑된 비정질 실리콘, 도핑된 폴리 실리콘 등 반도체 막을 의미한다. The fluorine-containing compound is contained in 0.01 to 1% by weight based on the total weight of the composition. When the fluorine-containing compound contains less than 0.01% by weight, in the double layer including the first single layer including copper and the second single layer including molybdenum, the second single layer, which is a lower layer, is not etched or the substrate Partially molybdenum residues may form in the interior. In addition, if it exceeds 1% by weight, the underlayer is damaged. Here, the lower layer means a semiconductor substrate such as a glass substrate and a silicon oxide film, a silicon nitride film, amorphous silicon, polysilicon, doped amorphous silicon, doped polysilicon.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 헤테로 사이클릭 아민 화합물은 구리막의 식각 속도를 조절하는 성분이다. 또한, 상기 헤테로 사이클릭 아민 화합물의 헤테로 사이클릭 고리에 있는 질소 원자의 비공유 전자쌍이 구리와 결합하여, 구리에 방치된 유기 오염물질의 재흡착을 방지하므로 구리의 어택을 최소화할 수 있다. The heterocyclic amine compound contained in the etchant composition of the present invention is a component that controls the etching rate of the copper film. In addition, the non-covalent electron pair of the nitrogen atom in the heterocyclic ring of the heterocyclic amine compound binds to the copper to prevent re-adsorption of the organic contaminants left in the copper, so that the attack of copper can be minimized.
상기 헤테로 사이클릭 아민 화합물은 이미다졸, 아미노테트라졸, 피롤리딘, 피롤린, 피롤, 인돌, 피라졸, 이미다졸, 피리미딘, 푸린 및 피리딘으로 구성된 군에서 선택되는 것이 바람직하다.The heterocyclic amine compound is preferably selected from the group consisting of imidazole, aminotetrazole, pyrrolidine, pyrroline, pyrrole, indole, pyrazole, imidazole, pyrimidine, purine and pyridine.
상기 헤테로 사이클릭 아민 화합물은 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 1 중량%로 함유되어 진다. 상기 헤테로 사이클릭 아민 화합물이 0.01중량% 미만으로 함유되는 경우에는 구리의 식각 속도 조절을 할 수 없어 과식각이 일어날 수 있으며, 1 중량%를 초과하여 함유되는 경우에는 구리의 식각 속도가 저하되어 공정상에서 식각 시간이 길어질 수 있어 생산성에 문제가 될 수 있다. The heterocyclic amine compound is contained at 0.01 to 1% by weight based on the total weight of the composition. If the heterocyclic amine compound is contained in less than 0.01% by weight can not control the etching rate of the copper can be over-etched, if contained in more than 1% by weight the etching rate of copper is lowered process Etching time in the bed can be long, which can be a problem for productivity.
본 발명에서 사용되어지는 물은 탈이온수를 의미하며 반도체 공정용을 사 용할 수 있으며, 바람직하게는 18㏁/㎝ 이상의 물을 사용한다. Water used in the present invention means deionized water and can be used for semiconductor processing, preferably water of 18 kW / cm or more.
본 발명의 식각액 조성물은 식각조절제, 계면활성제, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제 및 pH 조절제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.The etchant composition of the present invention may further comprise at least one of an etch control agent, a surfactant, a sequestering agent, a corrosion inhibitor and a pH adjuster.
본 발명의 식각액 조성물을 이용하여 구리를 포함하는 제 1 단일막, 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막 및 이들의 다중막 중에서 어느 하나 또는 다수개를 식각하여 금속 패턴을 형성하는 방법은 구체적으로, 기판 상에 구리를 포함하는 제 1 단일막, 몰리브데늄을 포함하는 제 2 단일막 및 이들의 다중막 중에서 어느 하나 또는 다수개를 형성하는 단계; 상기 제 1 단일막, 상기 제 2 단일막 및 이들의 다중막 중에서 어느 하나를 본 발명의 식각액 조성물을 이용하여 식각하는 단계를 포함한다.A method of forming a metal pattern by etching any one or more of a first single film containing copper, a second single film containing molybdenum, and multiple films thereof using the etchant composition of the present invention is specifically Forming one or more of a first single film comprising copper, a second single film comprising molybdenum and multiple films thereof on the substrate; Etching any one of the first single film, the second single film and their multiple films using the etchant composition of the present invention.
여기서, 상기 (a) 단계는 기판을 제공하는 단계 및 상기 기판 상에 상기 제 1 단일막, 상기 제 2 단일막 및 상기 다중막 중에서 어느 하나 또는 다수개를 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 기판은 통상적인 세정공정을 수행할 수 있고, 상기 기판은 웨이퍼, 유리기판, 스테인레스 스틸 기판, 플라스틱 기판 또는 석영기판을 이용할 수 있다. 상기 기판 상에 상기 제 1 단일막, 상기 제 2 단일막 및 상기 다중막을 형성하는 방법으로는 당업자에게 알려진 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 진공증착법 또는 스퍼터링 법을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다.Here, the step (a) may include providing a substrate and forming one or a plurality of the first single layer, the second single layer, and the multiple layer on the substrate. The substrate may perform a conventional cleaning process, and the substrate may be a wafer, a glass substrate, a stainless steel substrate, a plastic substrate, or a quartz substrate. Forming the first single layer, the second single layer, and the multilayer on the substrate As a method, various methods known to those skilled in the art can be used, and it is preferable to form using a vacuum deposition method or a sputtering method.
상기 (b) 단계는, 상기 제 1 단일막, 상기 제 2 단일막 및 상기 다중막 상 에 포토레지스트를 형성하고, 마스크를 이용하여 상기 포토레지스트를 선택적으로 노광하고, 상기 노광된 포토레지스트를 후굽기하고, 상기 후굽기된 포토레지스트를 현상하여 포토레지스트 패턴을 형성한다. 상기 포토레지스트 패턴이 형성된 상기 제 1 단일막, 상기 제 2 단일막 및 상기 다중막을 본 발명의 식각액 조성물을 이용하여 식각하여, 금속패턴을 완성한다.In the step (b), a photoresist is formed on the first single layer, the second single layer, and the multi-layer, selectively exposing the photoresist using a mask, and exposing the exposed photoresist. After baking, the baked photoresist is developed to form a photoresist pattern. The first monolayer, the second monolayer, and the multilayer having the photoresist pattern formed thereon are etched using the etchant composition of the present invention to complete the metal pattern.
이러한, 식각 공정은 당 업계 주지의 방법에 따라 수행될 수 있으며, 침지시키는 방법, 분사(spray)하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 식각공정 시 식각용액의 온도는 30~50℃일 수 있으며, 적정 온도는 다른 공정과 기타 요인을 고려하여 필요에 따라 변경할 수 있다.Such an etching process can be performed according to a method well known in the art, and examples thereof include a method of dipping, a method of spraying, and the like. During the etching process, the temperature of the etching solution may be in the range of 30 to 50 ° C., and the optimum temperature may be changed as necessary in consideration of other processes and other factors.
여기서, 상기 제 1 단일막, 상기 제 2 단일막 및 이들의 다중막은 평판표시장치의 데이터 라인, 스캔라인, 게이트 전극 및 소오스/드레인 전극 중에서 어느 하나 또는 다수개일 수 있다. Here, the first monolayer, the second monolayer, and the multilayer thereof may be any one or more of a data line, a scan line, a gate electrode, and a source / drain electrode of a flat panel display device.
이하에서, 본 발명을 실시예 등을 통하여 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예 등은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것이며, 이들에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples. However, the following examples and the like are provided to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited thereto.
실시예Example 1 One 내지12To 12 및 And 비교예Comparative Example 1내지1 to 3 제조 : 3 Manufacture: 식각액Etchant 조성물의 제조 Preparation of composition
하기 표 1에 기재된 성분 및 조성비에 따라 식각액 조성물을 제조하였다. The etchant compositions were prepared according to the ingredients and composition ratios shown in Table 1 below.
(HNO3)
(중량%)nitric acid
(HNO 3 )
(weight%)
(H2SO4)
(중량%)Sulfuric acid
(H 2 SO 4)
(weight%)
(중량%)Oxone
(weight%)
(중량%)Fluorine compound
(weight%)
(중량%)Heterocyclic amine compounds
(weight%)
(중량%)water
(weight%)
시험예1Test Example 1 : : 식각특성평가Evaluation of etching characteristics
기판 위에 증착 된 Cu와 Cu/Mo 기판 각각을 분사식 식각 방식의 실험장비 (SEMES사 제조) 내에 실시예 1 내지 12 및 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 넣고 온도를 30℃로 설정하여 가온한 후, 온도가 30±0.1℃에 도달하였을 때 식각 공정을 수행하였다. 총 식각 시간을 EPD(End Point Detection)를 기준으로 하여 오버 에치(Over Etch) 40%를 주어 실시하였다. 기판을 넣고 분사를 시작하여 식각이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍(熱風)건조장치를 이용하여 건조하였고, 포토레지스트(PR) 박리기(stripper)를 이용하여 포토레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경 (SEM; HITACHI사 제조, 모델명: S-4700)을 이용하여 사이드 에칭(Side Etch; 편측)손실, 하부막 손상 및 식각 잔류물 등으로 평가하였다.After the Cu and Cu / Mo substrates deposited on the substrate were put into the etching apparatus of experimental equipment (manufactured by SEMES, Inc.), the etching solution compositions of Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 3 were heated to 30 ° C. When the temperature reached 30 ± 0.1 ℃, the etching process was performed. The total etching time was performed by giving 40% of over etch based on EPD (End Point Detection). After the substrate was injected and the etching was completed, the substrate was taken out, washed with deionized water, dried using a hot air dryer, and photoresist was removed using a photoresist stripper. After the cleaning and drying, an electron scanning microscope (SEM; manufactured by HITACHI, model name: S-4700) was used to evaluate side loss (side etching) loss, lower layer damage, and etching residue.
종류Thin film
Kinds
(sec)EPD
(sec)
(㎛)S / E
(탆)
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1 내지 12의 식각액 조성물을 사용하여 식각하면, 양호한 식각특성이 나타나는 것을 확인할 수 있다. 반면에, 비교예1과 같이 질산과 옥손이 본 발명에서 정한 함량 범위 미만인 경우 구리가 식각이 되지 않으며, 비교예 2와 같이 함불소 화합물인 NH4HF2이 본 발명에서 정한 함량 범위를 초과하게 되면 하부막에 손실이 있게 된다. 그리고, 비교예3과 같이 질산과 옥손이 본 발명에서 정한 함량 범위를 초과된 경우 식각 속도가 매우 증가하게 되어 과 식각에 의해서 배선이 소실되는 특성을 보이게 된다.As can be seen in Table 2, when etching using the etchant composition of Examples 1 to 12 according to the present invention, it can be confirmed that good etching characteristics appear. On the other hand, when nitric acid and oxone are less than the content range defined in the present invention, as in Comparative Example 1, copper is not etched, and NH 4 HF 2 , which is a fluorine-containing compound, exceeds the content range defined in the present invention, as in Comparative Example 2 If so, there is a loss in the underlying film. In addition, as in Comparative Example 3, when the nitric acid and oxone exceed the content range defined in the present invention, the etching rate is greatly increased, and thus the wiring is lost due to over etching.
도 1a는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이고, 도1b는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.FIG. 1A is a SEM photograph of a substrate on which Cu is deposited using the etching composition of Example 2, FIG. 1B is a schematic view of etching the substrate on which Cu is deposited using the etching composition of Example 2, SEM photographs after peeling.
도 1a 및 1b를 참조하면, 구리의 패턴형상이 우수하고, 하부막의 손상도 발생하지 않음을 알 수 있다.1A and 1B, it can be seen that the pattern shape of copper is excellent and the damage of the lower film does not occur.
도 2a는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이고, 도2b는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.FIG. 2A is an SEM photograph of a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 2, FIG. 2B is a SEM image of the substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 2 , And SEM photographs after peeling off the photoresist.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, Cu/Mo이 갈바닉 현상이 발생하지 않아 패턴의 프로파일이 우수하고, 하부막 손상도 발생하지 않음을 알 수 있다.Referring to FIGS. 2A and 2B, it can be seen that the Cu / Mo does not cause a galvanic phenomenon, so that the profile of the pattern is excellent and the underlying film is not damaged.
도 3a는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이고, 도3b는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.3A is a SEM photograph after etching the substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 6, and FIG. 3B is a photoresist after etching the substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 6. SEM photograph after peeling.
도 3a 및 3b를 참조하면, 구리의 패턴형상이 우수하고, 하부막의 손상도 발생하지 않음을 알 수 있다.3A and 3B, it can be seen that the pattern shape of copper is excellent and the damage of the lower film does not occur.
도 4a는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이고, 도4b는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.4A is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 6, and FIG. 4B is after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 6. SEM photograph after peeling a photoresist.
도 4a 및 도 4b를 참조하면, Cu/Mo이 갈바닉 현상이 발생하지 않아 패턴의 프로파일이 우수하고, 하부막 손상도 발생하지 않음을 알 수 있다.Referring to FIGS. 4A and 4B, it can be seen that the Cu / Mo does not cause a galvanic phenomenon, so that the profile of the pattern is excellent and the lower film damage does not occur.
도 5a는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이고, 도5b는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.5A is a SEM photograph after etching the substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 10, and FIG. 5B is a photoresist after etching the substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 10. SEM photograph after peeling.
도 5a 및 5b를 참조하면, 구리의 패턴형상이 우수하고, 하부막의 손상도 발생하지 않음을 알 수 있다.Referring to FIGS. 5A and 5B, it can be seen that the pattern shape of copper is excellent and the damage of the lower layer does not occur.
도 6a는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이고, 도6b는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.6A is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 10, and FIG. 6B is after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 10. SEM photograph after peeling a photoresist.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, Cu/Mo이 갈바닉 현상이 발생하지 않아 패턴의 프로파일이 우수하고, 하부막 손상도 발생하지 않음을 알 수 있다.6A and 6B, it can be seen that Cu / Mo does not generate a galvanic phenomenon, so the pattern profile is excellent and lower layer damage does not occur.
도 1a는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이다.FIG. 1A is a SEM photograph of a substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 2. FIG.
도1b는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.FIG. 1B is an SEM photograph of the substrate after the etching of the substrate on which Cu is deposited using the etching composition of Example 2 and then peeling off the photoresist. FIG.
도 2a는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이다.FIG. 2A is a SEM photograph of a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 2. FIG.
도2b는 실시예2의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.FIG. 2B is an SEM photograph of a substrate on which Cu / Mo is deposited by using the etching composition of Example 2, and then the photoresist is peeled off.
도 3a는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이다.Figure 3a is a SEM image after etching the substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 6.
도3b는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.3B is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 6 and then peeling the photoresist.
도 4a는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이다.4A is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 6. FIG.
도4b는 실시예6의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.4B is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 6, and then peeling the photoresist.
도 5a는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이다. Figure 5a is a SEM image after etching the substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 10.
도5b는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu가 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.FIG. 5B is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu is deposited using the etchant composition of Example 10 and then peeling the photoresist.
도 6a는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후 SEM 사진이다. 6A is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 10.
도 6b는 실시예10의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo이 증착된 기판을 식각한 후, 포토레지스트를 박리한 후의 SEM 사진이다.6B is a SEM photograph after etching a substrate on which Cu / Mo is deposited using the etchant composition of Example 10, and then peeling the photoresist.
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