KR101754419B1 - 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 - Google Patents
액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR101754419B1 KR101754419B1 KR1020100058186A KR20100058186A KR101754419B1 KR 101754419 B1 KR101754419 B1 KR 101754419B1 KR 1020100058186 A KR1020100058186 A KR 1020100058186A KR 20100058186 A KR20100058186 A KR 20100058186A KR 101754419 B1 KR101754419 B1 KR 101754419B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- film
- metal film
- molybdenum
- copper
- indium
- Prior art date
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 38
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 title claims description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 149
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 149
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 70
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 63
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 58
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 57
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 56
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 55
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 38
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- -1 cyclic amine compound Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 10
- VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N ammonium oxalate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)C([O-])=O VBIXEXWLHSRNKB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 270
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 61
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 claims description 17
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 13
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N Pyrrolidine Chemical compound C1CCNC1 RWRDLPDLKQPQOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 7H-purine Chemical compound N1=CNC2=NC=NC2=C1 KDCGOANMDULRCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims description 4
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical compound C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 4
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RSEBUVRVKCANEP-UHFFFAOYSA-N 2-pyrroline Chemical compound C1CC=CN1 RSEBUVRVKCANEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N Pyrimidine Chemical compound C1=CN=CN=C1 CZPWVGJYEJSRLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N pyridine Natural products COC1=CC=CN=C1 UMJSCPRVCHMLSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N pyrroline Natural products C1CC=NC1 ZVJHJDDKYZXRJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- GEHLLHAUIUKKFH-UHFFFAOYSA-L [F-].[F-].[Na+].[K+] Chemical compound [F-].[F-].[Na+].[K+] GEHLLHAUIUKKFH-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 claims 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 16
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 11
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 9
- ZPZCREMGFMRIRR-UHFFFAOYSA-N molybdenum titanium Chemical compound [Ti].[Mo] ZPZCREMGFMRIRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 8
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 5
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 5
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 4
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- IHCCLXNEEPMSIO-UHFFFAOYSA-N 2-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)ethanone Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)CC(=O)N1CC2=C(CC1)NN=N2 IHCCLXNEEPMSIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 6-[3-[4-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]piperidin-1-yl]-3-oxopropyl]-3H-1,3-benzoxazol-2-one Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1CCN(CC1)C(CCC1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)=O DEXFNLNNUZKHNO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical compound [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005751 Copper oxide Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- VBKNTGMWIPUCRF-UHFFFAOYSA-M potassium;fluoride;hydrofluoride Chemical compound F.[F-].[K+] VBKNTGMWIPUCRF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 239000003352 sequestering agent Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M sodium;hydron;difluoride Chemical compound F.[F-].[Na+] BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
- G02F1/13629—Multilayer wirings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/45—Ohmic electrodes
- H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
- H01L29/458—Ohmic electrodes on silicon for thin film silicon, e.g. source or drain electrode
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
- H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
- H01L29/49—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET
- H01L29/4908—Metal-insulator-semiconductor electrodes, e.g. gates of MOSFET for thin film semiconductor, e.g. gate of TFT
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Weting (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Abstract
본 발명은, (a)기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계; (b)상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; (c)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; (d)상기 반도체층 상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 및 (e)상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서; 상기 (a), (d) 및 (e)단계 중 하나 이상의 단계가 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 식각액 조성물로 식각하여 각각의 전극을 형성하는 단계를 포함하며; 상기 식각액 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 A)수산암모늄(Ammonium Oxalate) 2 내지 10중량%, B)과산화수소(H2O2) 0.1 내지 10 중량%, C)함불소 화합물 0.01 내지 5중량%, D)수용성 시클릭아민 화합물 0.01 내지 5중량%, E)유기산 0.1 내지 5중량% 및 F)잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법; 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물; 및 상기 식각액 조성물을 사용하는 금속막의 식각방법에 관한 것이다.
평판디스플레이의 화상 구현을 위해서는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이에 투명 화소전극, 게이트전극, 소스전극 및 드레인 전극이 사용된다. 통상, 화소전극으로는 인듐을 주성분으로 하는 투명전도막 및 몰리브덴-티타늄 합금막이 사용되고 있다. 또한, 게이트 전극, 소스전극 및 드레인 전극으로는 Cr, Cu, Mo, Ti, Al 등을 주성분으로 단일막 또는 다중막이 사용되고 있으나, TFT-LCD의 대형화에 필수적으로 요구되는 RC 신호지연의 감소를 실현하기 위해서, 저저항 금속막으로서 구리막, 구리/몰리브덴막, 구리/몰리브덴-티타늄 합금막, 구리-질화물/몰리브덴-티타늄 합금막 등의 구리계 금속막이 많이 사용되고 있다.
최근에는 생산공정을 단순화하여 생산량을 증가시키기 위하여 TFT-LCD에 사용되는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막을 일괄식각할 수 있는 식각액에 대한 관심이 증대되고 있다. 그러나, 현재 이러한 목적으로 사용되고 있는 식각액 조성물들은 TFT-LCD에 사용되는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막을 일괄식각하는 것은 가능하나, 각각의 막질에 대한 식각특성이 만족스럽지 못한 단점을 갖는다. 예컨대, 상기와 같은 막질의 일괄식각에서 구리/몰리브덴-티타늄 합금막 등의 식각 프로파일이 불량한 문제를 노출하고 있다.
특히, 과산화수소계 식각액 조성물은 구리계 금속막에 대한 식각특성은 우수하나, 식각액 내로 용출되는 구리이온의 농도가 높아짐에 따라, 과산화수소의 연쇄분해 반응에 의한 과열이 발생하므로 공정상 위험이 상존하는 단점을 갖는다.
본 발명은, 과산화수소의 함량을 최소화하고 식각시 식각액 내에 존재하는 구리이온의 농도를 조절하는 것에 의해, 과산화수소의 연쇄분해 반응에 의한 과열로 인한 위험을 예방하면서도 다량의 과산화수소를 사용할 때와 동등 이상의 식각특성을 유지하는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막, 즉 단일막 또는 다층막을 효과적으로 일괄식각 할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 식각시 직선성이 우수한 테이퍼프로파일을 제공하고, 금속막의 잔사를 발생시키지 않는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 효과적으로 일괄식각 할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 조성물 총 중량에 대하여 A)수산암모늄(Ammonium Oxalate) 2 내지 10중량%, B)과산화수소(H2O2) 0.1 내지 10 중량%, C)함불소 화합물 0.01 내지 5중량%, D)수용성 시클릭아민 화합물 0.01 내지 5중량%, E)유기산 0.1 내지 5중량% 및 F)잔량의 물을 포함하는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은,
(a)기판 상에 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 형성하는 단계;
(b)상기 (a)단계에서 형성된 금속막 상에 선택적으로 광반응 물질을 남기는 단계; 및
(c)본 발명의 식각액 조성물을 사용하여 상기 (b)단계에서 처리된 금속막을 식각하는 단계를 포함하는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막의 식각방법을 제공한다.
또한, 본 발명은
(a)기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;
(b)상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
(c)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; (d)상기 반도체층 상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 및
(e)상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 (a), (d) 및 (e)단계 중 하나 이상의 단계가 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 본 발명의 식각액 조성물로 식각하여 각각의 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 본 발명의 식각액 조성물을 사용하여 식각된 게이트 전극, 소스/드레인 전극, 및 화소전극 중 하나 이상을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.
본 발명의 식각액 조성물은 과산화수소의 함량을 최소화하고, 식각액 내에 존재하는 구리 이온의 농도를 제어함으로써, 과산화수소의 연쇄분해 반응에 의한 과열로 인한 위험을 예방하면서도, 다량의 과산화수소를 사용할 때와 동등 이상의 식각특성을 유지하므로, 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막의 식각 효율을 크게 향상시킨다.
또한, 본 발명의 식각액 조성물은 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 이중막을 식각할 때, 직선성이 우수한 테이퍼프로파일을 구현하며, 잔사를 발생시키지 않으므로 전기적인 쇼트나 배선의 불량, 휘도의 감소 등의 문제를 야기하지 않는다.
또한, 본 발명의 식각액 조성물은 액정표시장치용 어레이 기판의 화소전극으로 사용되는 인듐계 산화막도 효과적으로 식각할 수 있으므로, 게이트 전극과 게이트 배선, 소스/드레인 전극과 데이터 배선, 및 화소전극을 일괄식각하는 것을 가능하게 하여, 식각공정을 단순화시키며 공정수율을 극대화시킨다.
또한, 본 발명의 식각액 조성물은 상기와 같은 효과를 제공하며, 기판의 크기가 커도 식각균일성을 유지하므로 대화면, 고휘도의 회로가 구현되는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조시에 매우 유용하게 사용될 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예1의 식각액 조성물로 식각한 구리/몰리브덴-티타늄 합금막의 표면에 대한 SEM 사진이다.
도2는 본 발명의 실시예1의 식각액 조성물로 식각한 인듐산화막(a-ITO)의 표면에 대한 SEM 사진이다.
도3은 본 발명의 비교예1의 식각액 조성물로 식각한 구리/몰리브덴-티타늄 합금막의 표면에 대한 SEM 사진이다.
도4는 본 발명의 비교예1의 식각액 조성물로 식각한 인듐산화막(a-ITO)의 표면에 대한 SEM 사진이다.
도2는 본 발명의 실시예1의 식각액 조성물로 식각한 인듐산화막(a-ITO)의 표면에 대한 SEM 사진이다.
도3은 본 발명의 비교예1의 식각액 조성물로 식각한 구리/몰리브덴-티타늄 합금막의 표면에 대한 SEM 사진이다.
도4는 본 발명의 비교예1의 식각액 조성물로 식각한 인듐산화막(a-ITO)의 표면에 대한 SEM 사진이다.
본 발명은, 조성물 총 중량에 대하여 A)수산암모늄(Ammonium Oxalate) 2 내지 10중량%, B)과산화수소(H2O2) 0.1 내지 10 중량%, C)함불소 화합물 0.01 내지 5중량%, D)수용성 시클릭아민 화합물 0.01 내지 5중량%, E)유기산 0.1 내지 5중량% 및 F)잔량의 물을 포함하는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물에 관한 것이다.
본 발명의 식각액 조성물은 과산화수소의 함량을 최소화하고, 식각액 내에 존재하는 구리 이온의 농도를 제어함으로써, 과산화수소의 연쇄분해 반응에 의한 과열로 인한 위험을 최소화시키며, 다량의 과산화수소를 사용할 때와 동등 이상의 식각특성을 제공하는 특징을 갖는다.
또한, 본 발명의 식각액 조성물은, 박막트랜지스터-액정표시소자(TFT-LCD)에 사용되는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막, 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막, 즉 단일막 또는 다층막을 효율적으로 일괄식각할 수 있는 특징을 갖는다. 예컨대, 본 발명의 식각액 조성물은 구리막/몰리브덴-티타늄 합금막의 이중막, 몰리브덴-티타늄 합금막, 인듐계 산화막 등을 효율적으로 일괄식각할 수 있다.
특히, 본 발명의 식각액 조성물은, 종래에 인듐계 산화막 식각액으로 사용되고 있는 옥살산 계열의 식각액에 비해 식각 속도가 빠르며 잔사도 발생시키지 않으며, 0℃ 이하에서의 옥살산의 결정화도 염려할 필요가 없다. 또한, 염산 계열의 식각액에서 나타나는 하부 금속막에 대한 영향도 없으므로, TFT-LCD의 제조공정에서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에서,
구리계 금속막은 구리를 주성분으로 하는 금속막으로서, 순수 구리막 및, 구리 산화막, 구리 질화막 등을 포함하는 구리 합금막을 포함한다.
몰리브덴계 금속막은 몰리브데늄을 주성분으로 하는 금속막으로서, 순수 몰리브데늄막 및 몰리브데늄 합금막을 포함하며, 상기 몰리브데늄 합금막은 예컨대, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 네오디늄(Nd), 및 인듐(In) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속과 몰리브데늄의 합금막을 의미한다.
인듐계 산화막은 인듐을 주성분으로 하는 금속막으로서, 인듐아연산화막(IZO), 인듐주석산화막(ITO) 등을 포함한다.
본 발명에서 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막은 그러한 금속막을 포함하는 단일막 또는 다층막을 포함한다. 상기 단일막의 대표적인 예로는 인듐계 산화막, 몰리브덴-티타늄 합금막 등을 들 수 있으며, 다층막의 대표적인 예로는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 이중막을 들 수 있으며, 더 구체적으로 구리막/몰리브덴-티타늄 합금막의 2중막 등을 들 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 A)수산암모늄(Ammonium Oxalate)은 구리이온과 배위결합을 통하여 착물을 형성함으로써 식각액 내에 존재하는 구리이온의 농도를 조절하는 역할을 수행한다.
상기 수산화암모늄은 조성물 총 중량에 대하여 2 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 3 내지 8중량%로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 수산화암모늄이 2중량% 미만으로 포함되면 식각액 내에 존재하는 구리이온의 농도를 조절하기 어렵고, 식각 균일성도 저하되며, 10 중량%를 초과하면 수산암모늄이 석출되는 문제가 발생된다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 B)과산화수소(H2O2)는 구리계 금속막을 식각하는 주성분이다.
상기 과산화수소는 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 0.5 내지 5중량%로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 과산화수소가 0.1중량% 미만으로 포함되면, 구리계 금속막이 식각되지 않거나 식각속도가 아주 느려지며, 10중량%를 초과하면 식각속도가 전체적으로 빨라지기 때문에 공정 컨트롤이 어려우며, 과산화수소의 연쇄분해 반응에 의한 과열로 인한 위험이 발생될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 C)함불소 화합물은 구리막, 몰리브덴막 및 인듐산화막을 동시에 식각하는 용액에서 필연적으로 발생하는 잔사를 제거하여 주는 역할을 한다. 상기 C)함불소 화합물의 함량은 조성물 총중량에 대하여 0.01 내지 5 중량%가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 2.0중량%로 포함된다. 상기 C)함불소 화합물의 함량이 0.01중량% 미만인 경우, 식각 잔사가 발생될 수 있으며, 5중량%를 초과하는 경우에는 유리 기판 및 절연막 식각율이 크게 발생 되는 문제가 있다.
상기 C)함불소 화합물은, 이 분야에서 통상적으로 사용되는 물질로서 용액 내에서 플루오르 이온 혹은 다원자 플루오르 이온으로 해리될 수 있는 것이라면 특별히 제한되지 않는다. 예컨대, 불화암모늄(ammonium fluoride: NH4F), 불화나트륨(sodium fluoride: NaF), 불화칼륨(potassium fluoride: KF), 중불화암모늄(ammonium bifluoride: NH4FHF), 중불화나트륨(sodium bifluoride: NaFHF), 중불화칼륨(potassium bifluoride: KFHF) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 D)수용성 시클릭아민 화합물은 구리계 금속의 식각 속도를 조절하며 패턴의 시디로스(CD Loss)를 줄여주어 공정상의 마진을 높이는 역할을 한다. 상기 수용성 시클릭아민 화합물은 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 3중량%로 포함된다. 수용성 시클릭 아민 화합물이 0.01 중량% 미만으로 포함되는 경우, 시디로스가 너무 크게 발생될 수 있으며, 5중량%를 초과하는 경우, 구리의 식각속도는 빨라지고 몰리브덴 또는 몰리브덴합금의 식각 속도는 느려지기 때문에 씨디로스가 커지고 몰리브덴 또는 몰리브덴합금의 잔사가 남을 가능성이 증가한다.
상기 D)수용성 시클릭아민 화합물로는 아미노테트라졸(aminotetrazole), 이미다졸(imidazole), 인돌(indole), 푸린(purine), 피라졸(pyrazole), 피리딘(pyridine), 피리미딘(pyrimidine), 피롤(pyrrole), 피롤리딘(pyrrolidine), 피롤린(pyrroline) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 E)유기산은 pH를 적당히 맞추어 주어 식각액의 환경을 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐 계 산화막이 식각되기 쉽게 만든다. 상기 유기산은 조성물 총중량에 대하여 0.1 내지 5중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3중량%로 포함된다. 유기산이 0.1중량% 미만으로 포함되는 경우, pH를 조절 능력이 부족하여 pH를 0.5 내지 4.5정도로 유지하기 어렵다. 또한, 5중량%를 초과할 경우, 구리의 식각속도가 빨라지고 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 및 인듐계 산화막의 식각속도가 느려짐에 따라 씨디로스(CD Loss)가 커지게 되고 몰리브덴 또는 몰리브덴합금 및 인듐계 산화막의 잔사가 발생할 가능성이 커지게 된다.
상기 유기산으로는 아세트산(acetic acid), 부탄산(butanoic acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 펜탄산(pentanoic acid), 옥살산(oxalic acid) 등을 들 수 있으며, 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상이 함께 사용될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 F)물은 특별히 한정되는 것은 아니나, 탈이온수가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 물의 비저항 값(즉, 물속에 이온이 제거된 정도)이 18㏁/㎝ 이상인 탈이온수를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물은 전술한 성분 이외에 통상의 첨가제를 더 첨가할 수 있으며, 첨가제의 대표적인 예로는 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제 등을 들 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 사용되는 A)수산암모늄(Ammonium Oxalate), B)과산화수소(H2O2), C)함불소 화합물, D)수용성 시클릭아민 화합물, E)유기산 및 F)잔량의 물은 반도체 공정용의 순도를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물은 구리계 금속막으로 이루어진 액정표시장치의 게이트 전극과 게이트 배선, 소스/드레인 전극과 데이터 배선, 및 화소전극을 일괄 식각할 수 있다.
또한, 본 발명은,
(a)기판 상에 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 형성하는 단계;
(b)상기 (a)단계에서 형성된 금속막 상에 선택적으로 광반응 물질을 남기는 단계; 및
(c)본 발명의 식각액 조성물을 사용하여 상기 (b)단계에서 처리된 금속막을 식각하는 단계를 포함하는 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막의 식각방법에 관한 것이다.
상기 (a)단계는, (a1)기판을 제조하는 단계 및 (a2)상기 기판 상에 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 물론 기판 상에 통상적인 세정공정을 수행하고, 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 증착할 수도 있다.
상기 (a1)단계에서 기판은 유리기판 또는 석영기판일 수 있으며, 유리기판이 바람직하다.
상기 (a2)단계에서 기판 상에 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 형성하는 방법으로는 이 분야에서 공지된 다양한 방법을 사용할 수 있으며, 구체적인 예로는 스퍼터링법에 의해 금속막을 기판 상에 증착하는 방법을 들 수 있다. 막의 두께는 대략 200~500Å이 되도록 증착시킬 수 있다.
상기 (a)단계는 상기 기판과 상기 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막 사이에 액정표시장치용 구조물을 형성하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
상기에서 액정표시장치용 구조물은 화학기상증착 등의 방법에 의한 유기 절연막, 스퍼터링 등의 방법에 의한 도전성 물질, 및 비정질 또는 다결정성의 실리콘막과 같은 반도체막 등을 의미하며, 포토공정, 식각공정 등으로 제조한 구조물일 수도 있다.
상기 (b)단계는, (b1)(a)단계에서 형성된 금속막상에 광반응물질을 도포하여 광반응물질 코팅층을 형성하는 단계; (b2)포토마스크를 통해 상기 광반응물질 코팅층을 선택적으로 노광하는 단계; 및 (b3)상기 광반응물질 코팅층의 전체영역 중 일정 영역이 (a)단계에서 형성된 금속막 상에 남도록, 현상액을 이용하여 상기 광반응물질 코팅층을 현상하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 (b1)단계에서는, 스핀코터(spin coater)를 이용하여 (a)단계에서 형성된 금속막에 광반응물질을 도포할 수 있으며, 그 두께는 1㎛ 내외인 것이 바람직하다. 여기서, 스핀코터 이외에도 슬릿코터를 이용할 수도 있으며, 또한 스핀코터와 슬릿코터를 혼용하여 사용할 수도 있다. 상기 도포공정은 에싱(ashing), 열처리 등 통상적으로 진행되는 과정를 더 포함할 수 있다.
상기 (b1)단계에서는 광반응물질로 포토레지스트를 사용할 수 있다. 포토레지스트는 특정 파장대의 빛을 받으면(노광:photo exposure) 반응하는 일종의 감광성 고분자 화합물(photosensitive polymer)로서, 이때 반응이라 함은 포토레지스트의 일정 부분이 노광 되었을 때 노광된 부분의 폴리머(polymer) 사슬이 끊어지거나 혹은 더 강하게 결합하는 것을 의미한다. 따라서, 노광된 부분의 폴리머(polymer) 결합사슬이 끊어지는 양극형(positive) 포토레지스트와 그 반대의 음극형(negative) 포토레지스트 중에서 선택하여 사용할 수 있다.
상기 (b2)단계에서는 포토마스크(photo mask)를 사용하여 광반응물질 코팅층에 선택적으로 자외선 영역의 빛을 조사한다.
상기 (b3)단계에서는 노광공정(b2)을 통해 상대적으로 결합이 약해져 있는 부분의 광반응물질 코팅층을 현상액을 사용하여 녹여낸다. 따라서 기판에 형성된 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막 상에 선택적으로 광반응 물질을 남길 수 있게 된다.
상기(c)단계에서의 식각공정은 이 분야에서 공지된 방법에 따라 수행될 수 있으며, 침지시키는 방법, 분사(spray)하는 방법 등을 예로 들 수 있다. 식각 공정시 식각용액의 온도는 30~50℃일 수 있으며, 적정 온도는 다른 공정과 기타 요인을 고려하여 필요에 따라 변경할 수 있다.
또한, 본 발명은
(a)기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;
(b)상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
(c)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계;
(d)상기 반도체층 상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 및
(e)상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 (a), (d) 및 (e)단계 중 하나 이상의 단계가 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막 및 인듐계 산화막 중에서 선택되는 1종 이상의 막을 포함하는 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 본 발명의 식각액 조성물로 식각하여 각각의 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.
상기 액정표시장치용 어레이 기판은 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판일 수 있다.
이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.
실시예1 및 비교예1 ~ 2: 식각액 조성물의 제조 및 식각특성의 평가
(1) 식각액 조성물의 제조
하기 표1에 나타낸 조성에 따라, 각 성분들을 혼합하여 실시예1 및 비교예1 및 2의 식각액 조성물을 각각 6 kg씩 제조하였다.
| 수산 암모늄 | H2O2 | NH4HF2 | CH3N5 | C2H4O3 | 탈이온수 | |
| 실시예 1 | 6 | 5 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 87.3 |
| 실시예 2 | 5 | 5 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 88.3 |
| 실시예 3 | 4 | 5 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 89.3 |
| 실시예 4 | 3 | 5 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 90.3 |
| 비교예1 | 1 | 5 | - | 0.5 | - | 93.5 |
| 비교예2 | 1 | 15 | 0.2 | 0.5 | 1.0 | 93.5 |
(단위:중량%)
(2) 식각특성평가
상기에서 제조된 실시예1, 비교예1 및 비교예2의 식각액 조성물을 사용하여 스퍼터링법으로 유리 기판 상에 증착한 Cu/Mo-Ti 금속막을 식각하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사) 내에 제조된 식각액을 넣고 온도를 32℃로 설정하여 가온한 후, 온도가 32±0.1℃에 도달하였을 때 식각 공정을 수행하였다. Cu/Mo-Ti 금속막의 총 식각 시간은 엔드포인트 검출(End Point Detection, EPD)을 기준으로 하여 오버 에치(Over Etch) 15%를 주어 실시하였다. 또한, 상기와 동일한 방법으로, 유리 기판 상에 인듐산화막(a-ITO)을 증착하고, 상기와 동일한 방법으로 인듐산화막을 식각하였다. 다만, 인듐산화막에 대해서는 150sec. Etch 시간을 주어 식각을 실시하였다. 기판을 넣고 분사를 시작하여 식각이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하고, 포토레지스트 박리기(PR stripper)를 이용하여 포토레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM; 모델명: S-4700, HITACHI사 제조)을 이용하여 식각 특성을 평가하여 하기 표2에 나타내었다.
또한, 과산화수소수의 연쇄분해반응에 의한 과열정도를 측정하기 위하여, 상기 실시예1 내지 4, 비교예1 및 비교예2 각각의 식각액에 3000ppm에 해당하는 Cu 분말을 용출 시킨 후, 일정 시간 방치하여 온도를 측정하였다. 상기 실험결과를 하기 표 2에 나타내었다.
| Cu/Mo-Ti 식각 특성 | 인듐산화막의 식각특성 |
잔사 | Cu 3000 ppm 용출에 따른 온도 [℃] | ||
| 초기 | 최대 | ||||
| 실시예1 | 식각 가능 | 식각 가능 | 없음 | 28.2 | 39.2 |
| 실시예2 | 식각 가능 | 식각 가능 | 없음 | 29.0 | 42.3 |
| 실시예3 | 식각 가능 | 식각 가능 | 없음 | 31.2 | 43.2 |
| 실시예4 | 식각 가능 | 식각 가능 | 없음 | 34.6 | 45.6 |
| 비교예1 | 식각 불가 | 식각 불가 | 있음 | 28.7 | 39.5 |
| 비교예2 | 식각 가능 | 식각 가능 | 없음 | 28.4 | 99.5 |
상기 표2 및 도1 내지 4에서 확인할 수 있는 바와 같이, 실시예1 내지 4 및 비교예2의 식각액은 모두 양호한 식각특성을 나타냈다. 그러나, 비교예2의 식각액의 경우는 Cu 3000ppm의 용출 후, 온도가 각각 99.5℃까지 상승하여 안정성이 현저히 저하되는 특성을 보인 반면, 실시예1 내지 4의 식각액의 경우는 39.2~45.6℃까지만 상승하여 비교예2의 식각액과 비교하여 크게 향상된 안정성을 나타냈다.
비교예1의 경우는 Cu 3000ppm의 용출 후, 온도가 39.5℃까지만 상승하여 안정성 면에서 바람직한 특성을 보였지만, 식각성능이 현저히 부족한 것으로 확인되었다.
Claims (11)
- a)기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;
b)상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
c)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계;
d)상기 반도체층 상에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 및
e)상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 (a), (d) 및 (e)단계 중 하나 이상의 단계가 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막 식각액 조성물로 식각하여 각각의 전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막 식각액 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여 A)수산암모늄(Ammonium Oxalate) 2 내지 10중량%, B)과산화수소(H2O2) 0.1 내지 10 중량%, C)함불소 화합물 0.01 내지 5중량%, D)수용성 시클릭아민 화합물 0.01 내지 5중량%, E)유기산 0.1 내지 5중량% 및 F)잔량의 물을 포함하고,
상기 구리계 금속막은 구리를 주성분으로 하는 금속막으로서, 순수 구리막 및 구리 합금막을 포함하며,
상기 몰리브덴계 금속막은 몰리브데늄을 주성분으로 하는 금속막으로서, 순수 몰리브데늄막 및 몰리브데늄 합금막을 포함하며, 상기 몰리브데늄 합금막은 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 네오디늄(Nd), 및 인듐(In)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속과 몰리브데늄의 합금막이며,
상기 인듐계 산화막은 인듐을 주성분으로 하는 금속막으로서, 인듐아연산화막(IZO) 또는 인듐주석산화막(ITO)인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법. - 청구항 1에 있어서, 상기 액정표시장치용 어레이 기판이 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
- 조성물 총 중량에 대하여 A)수산암모늄(Ammonium Oxalate) 2 내지 10중량%, B)과산화수소(H2O2) 0.1 내지 10 중량%, C)함불소 화합물 0.01 내지 5중량%, D)수용성 시클릭아민 화합물 0.01 내지 5중량%, E)유기산 0.1 내지 5중량% 및 F)잔량의 물을 포함하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물로서,
상기 구리계 금속막은 구리를 주성분으로 하는 금속막으로서, 순수 구리막 및 구리 합금막을 포함하며,
상기 몰리브덴계 금속막은 몰리브데늄을 주성분으로 하는 금속막으로서, 순수 몰리브데늄막 및 몰리브데늄 합금막을 포함하며, 상기 몰리브데늄 합금막은 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 네오디늄(Nd), 및 인듐(In)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속과 몰리브데늄의 합금막이며,
상기 인듐계 산화막은 인듐을 주성분으로 하는 금속막으로서, 인듐아연산화막(IZO) 또는 인듐주석산화막(ITO)인 것을 특징으로 하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물. - 청구항 3에 있어서, 상기 C)함불소 화합물은 불화암모늄(NH4F), 불화나트륨(NaF), 불화칼륨(KF), 중불화암모늄(NH4FHF), 중불화나트륨(NaFHF) 및 중불화칼륨(KFHF)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물.
- 청구항 3에 있어서, 상기 D)수용성 시클릭아민 화합물이 아미노테트라졸(aminotetrazole), 이미다졸(imidazole), 인돌(indole), 푸린(purine), 피라졸(pyrazole), 피리딘(pyridine), 피리미딘(pyrimidine), 피롤(pyrrole), 피롤리딘(pyrrolidine) 및 피롤린(pyrroline)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물.
- 청구항 3에 있어서, 상기 E)유기산이 아세트산(acetic acid), 부탄산(butanoic acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 펜탄산(pentanoic acid) 및 옥살산(oxalic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것임을 특징으로 하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물.
- 청구항 3에 있어서, 상기 F)물이 탈이온수인 것을 특징으로 하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물.
- 삭제
- 청구항 3에 있어서, 상기 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막이 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 이중막 또는 인듐계 산화막인 것을 특징으로 하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물.
- (a)기판 상에 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막을 형성하는 단계;
(b)상기 (a)단계에서 형성된 금속막 상에 선택적으로 광반응 물질을 남기는 단계; 및
(c)청구항3의 식각액 조성물을 사용하여 상기 (b)단계에서 처리된 금속막을 식각하는 단계를 포함하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 다층막 또는 인듐계 산화막을 포함하는 금속막의 식각방법.
- 삭제
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100058186A KR101754419B1 (ko) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100058186A KR101754419B1 (ko) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110138070A KR20110138070A (ko) | 2011-12-26 |
| KR101754419B1 true KR101754419B1 (ko) | 2017-07-06 |
Family
ID=45504131
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100058186A KR101754419B1 (ko) | 2010-06-18 | 2010-06-18 | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101754419B1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005105410A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-04-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | 銅エッチング液及びエッチング方法 |
-
2010
- 2010-06-18 KR KR1020100058186A patent/KR101754419B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005105410A (ja) * | 2003-09-08 | 2005-04-21 | Mitsubishi Chemicals Corp | 銅エッチング液及びエッチング方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20110138070A (ko) | 2011-12-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101873583B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR101391074B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법 | |
| KR101348474B1 (ko) | 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴형성방법 | |
| KR101702129B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR20140063283A (ko) | 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법 | |
| KR20080045853A (ko) | 액정표시장치용 ｔｆｔ 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR101391023B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법 | |
| KR101647838B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법 | |
| KR20080045854A (ko) | 액정표시장치용 ｔｆｔ 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR101796784B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR101754419B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102269325B1 (ko) | 몰리브덴 함유 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR101754418B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR20080107502A (ko) | 몰리브덴늄-티타늄 합금막 및 인듐 산화막 식각액 조성물,이를 이용한 식각방법 및 이를 이용한 평판표시장치의제조방법 | |
| KR101151952B1 (ko) | 인듐산화막의 식각용액 및 그 식각방법 | |
| KR20190002381A (ko) | 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법 | |
| KR20120076237A (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102700443B1 (ko) | 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법 | |
| KR101636572B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102700392B1 (ko) | 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법 | |
| KR102700440B1 (ko) | 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법 | |
| KR20180086622A (ko) | 식각액 조성물 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102680504B1 (ko) | 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR101406671B1 (ko) | 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법 | |
| KR102412260B1 (ko) | 몰리브덴 함유 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| AMND | Amendment | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| X091 | Application refused [patent] | ||
| AMND | Amendment | ||
| X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20200309 Year of fee payment: 4 |