KR102198129B1 - Silver & silver alloy etchant for metal electrode & reflection layer - Google Patents

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Abstract

본 발명은 박막트랜지스터의 금속배선이나 반사막으로 사용되는 은 또는 은합금을 포함하는 단일막 또는 다층막을 식각하기 위한 식각용액으로, 조성물의 총 중량에 대해, 55 내지 65 중량%의 인산; 2 내지 10 중량%의 질산; 3 내지 10 중량%의 초산; 0.1 내지 5 중량%의 칼륨염; 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속막 식각용액에 관한 것이다.The present invention is an etching solution for etching a single film or a multilayer film containing silver or a silver alloy used as a metal wiring or a reflective film of a thin film transistor, based on the total weight of the composition, 55 to 65% by weight of phosphoric acid; 2-10% by weight nitric acid; 3-10% by weight acetic acid; 0.1 to 5% by weight of potassium salt; And it relates to a metal film etching solution comprising the remaining amount of water.

Description

은 또는 은합금의 배선 및 반사막 형성을 위한 식각용액{SILVER ＆ SILVER ALLOY ETCHANT FOR METAL ELECTRODE ＆ REFLECTION LAYER}Etching solution for forming silver or silver alloy wiring and reflective film{SILVER ＆ SILVER ALLOY ETCHANT FOR METAL ELECTRODE ＆ REFLECTION LAYER}

본 발명은 은 또는 은합금의 배선 및 반사막 형성을 위한 식각용액에 관한 것이다.
The present invention relates to an etching solution for forming a silver or silver alloy wiring and a reflective film.

일반적인 투과형 액정표시장치는 어레이 기판과 컬러필터 기판, 그리고 두 기판 사이에 주입되어 있는 액정층으로 이루어진 액정패널을 포함한다.A general transmissive liquid crystal display device includes a liquid crystal panel including an array substrate, a color filter substrate, and a liquid crystal layer injected between the two substrates.

액정패널은 비발광소자이기 때문에 어레이 기판의 후면에는 백라이트 유닛이 위치하고 있다. 백라이트에서 조사된 빛은 액정분자의 배열상태에 따라 투과량이 조절된다.Since the liquid crystal panel is a non-light emitting device, a backlight unit is located on the rear surface of the array substrate. The amount of light irradiated from the backlight is adjusted according to the arrangement of liquid crystal molecules.

어레이 기판에는 액정층에 신호를 전달하기 위해 배선이 형성되어 있다. 어레이 기판의 배선은 게이트 배선과 데이터 배선을 포함한다. A wiring is formed on the array substrate to transmit signals to the liquid crystal layer. The wiring of the array substrate includes gate wiring and data wiring.

이러한 배선은 금속 단일층 또는 합금 단일층으로 이루어질 수도 있고, 각 금속 또는 합금의 단점을 보완하고 원하는 물성을 얻기 위하여 다중층으로 형성할 수도 있다. Such wiring may be made of a single metal layer or a single alloy layer, or may be formed in multiple layers to compensate for the disadvantages of each metal or alloy and obtain desired properties.

배선 형성을 위해 일반적으로 알루미늄을 많이 사용하는데, 순수한 알루미늄은 화학약품에 대한 내식성이 약하고 후속공정에서 배선 결함문제를 야기할 수도 있으므로, 이를 보완하기 위해 알루미늄합금을 사용하거나 알루미늄 또는 알루미늄합금 위에 또 다른 금속층 예를 들어 몰리브덴, 크롬, 텅스텐, 주석 등의 금속층을 적층시킨 다중층을 사용하기도 한다.In general, aluminum is used a lot for wiring, but pure aluminum is weak in corrosion resistance to chemicals and may cause wiring defects in subsequent processes.Therefore, use an aluminum alloy to compensate for this, or use another aluminum alloy on top of aluminum or aluminum alloy. A metal layer, for example, may be a multilayer laminated with metal layers such as molybdenum, chromium, tungsten, and tin.

그러나 근래에 들어 액정표시장치의 고해상도 및 대형화에 대한 요구가 증대되어 왔으며, 이를 실현하기 위해서 알루미늄 보다 낮은 저항을 가지는 금속막을 사용하고자 하는 연구가 계속되어 왔다. 이에 따라 알루미늄(비저항: 2.65 uΩcm) 보다 낮은 저항을 가지는 은(비저항 : 1.59 uΩcm) 을 사용하여 배선을 형성하는 기술이 진행되어 왔다. However, in recent years, the demand for high resolution and large size of the liquid crystal display device has increased, and in order to realize this, research to use a metal film having a lower resistance than aluminum has been continued. Accordingly, a technique of forming a wiring using silver (resistivity: 1.59 uΩcm) having a lower resistance than aluminum (resistivity: 2.65 uΩcm) has been progressed.

한편, 투과형 액정표시장치는 실외처럼 외부광이 강한 경우에는 화면이 잘 보이지 않는 단점이 있고, 백라이트를 쓰기 때문에 저전력 소비를 실현하기가 어려우며, 따라서 이동성에도 제한을 받고 있다. 이런 단점을 극복하기 위해서, 백라이트 없이 외부광을 이용한 반사형 액정표시장치와 외부광과 백라이트를 동시에 이용하여 실외에서도 잘 볼 수 있는 반투과형 액정표시장치에 대한 개발이 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 종래 기술에서는 알루미늄 금속막(반사율: 83.3 %)이 사용되어 왔으나 보다 높은 반사율을 얻기 위해 은 또는 은합금(반사율: 96.4 %)을 도입하고 있는 실정이다. On the other hand, the transmissive liquid crystal display device has a disadvantage that the screen is difficult to see when external light is strong, such as outdoors, and it is difficult to realize low power consumption because of the use of a backlight, and thus mobility is also limited. In order to overcome this shortcoming, development of a reflective liquid crystal display device using external light without a backlight and a transflective liquid crystal display device that can be well viewed outdoors by using external light and a backlight at the same time is being actively developed. In general, in the prior art, an aluminum metal film (reflectance: 83.3%) has been used, but silver or silver alloy (reflectance: 96.4%) is introduced in order to obtain a higher reflectance.

이러한 배선 및 반사막을 형성하기 위해서는 식각을 통하여 패터닝하여야 하는데, 식각에는 건식식각과 습식식각이 있고, 균일하게 식각되고 생산성이 높은 습식식각이 많이 사용된다. In order to form such a wiring and a reflective layer, patterning is required through etching, and there are dry etching and wet etching, and wet etching with uniform etching and high productivity is widely used.

종래 기술에서 습식식각에 사용되는 은 또는 은합금 식각용액의 한 예로서, Fe3+ 염화합물, 질산, 초산, 부식억제제 및 물을 포함하는 에칭용액을 사용하는 기술이 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허 제0440344호에 제시된 바 있다. 그러나, 대한민국 등록특허 제0440344호에 제시된 식각용액에서는 Fe3 + 염의 농도에 따라 사용 매수가 상당히 제한적이며, 반사막에만 사용이 국한되고, 투명전극 (Indium Tin Oxide 또는 Indium Zinc Oxide)이나 다른 금속막과의 다중층으로 이루어진 금속막에서는 일괄 식각이 되지 않는 문제점이 있다. As an example of a silver or silver alloy etching solution used in wet etching in the prior art, a technique using an etching solution containing Fe 3+ chloride, nitric acid, acetic acid, corrosion inhibitor and water was registered in Korea by the applicant. It has been presented in No. 0440344. However, in the etching solution presented in Korean Patent Registration No. 0440344, the number of sheets to be used is quite limited depending on the concentration of Fe 3 + salt, and the number of sheets used is limited to the reflective film, and it is used with transparent electrodes (Indium Tin Oxide or Indium Zinc Oxide) or other metal films. There is a problem in that batch etching is not performed in a metal film made of multiple layers of

또한, 은 또는 은합금의 다양한 단일막 또는 다중막에 적용가능한 식각용액으로 인산, 질산, 초산, 식각특성개선제를 포함하는 식각용액이 본 출원인에 의해 대한민국 공개공보 제10-2006-0069601호에 제시된 바 있으나, CD skew 값이 전혀 고려되지 않아 실제로 은 또는 은합금의 다양한 단일막 또는 다중막에 상기 식각용액을 적용할 경우 CD skew 0.5㎛ 이상으로 에칭 되어 미세패턴 사용이 불가능한 문제가 있다. In addition, as an etching solution applicable to various single layers or multiple layers of silver or silver alloy, an etching solution containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, and an etching property improving agent is proposed in Korean Laid-Open Publication No. 10-2006-0069601 by the applicant. However, since the CD skew value is not considered at all, when the etching solution is actually applied to various single or multi-layers of silver or silver alloy, the CD skew is etched to more than 0.5 μm, making it impossible to use a fine pattern.

이에, 본 발명자는 CD skew를 0.3㎛ 이하의 수준으로 유지하면서도 은 잔사가 발생하지 않는 식각용액을 개발하여 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors completed the present invention by developing an etching solution that does not generate silver residue while maintaining the CD skew at a level of 0.3 μm or less.

대한민국 등록특허 제0440344호Korean Patent Registration No. 0440344 대한민국 공개공보 제10-2006-0069601호Republic of Korea Public Publication No. 10-2006-0069601

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, CD skew를 0.3㎛ 이하의 수준으로 유지하면서 은 잔사 없이, 박막트랜지스터의 금속배선이나 반사막으로 사용되는 은 또는 은합금을 포함하는 단일막 또는 다층막을 식각하기 위한 식각용액을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, while maintaining the CD skew at a level of 0.3 μm or less, without a silver residue, a single film or a multilayer film containing silver or silver alloy used as a metal wiring or a reflective film of a thin film transistor. It aims to provide an etching solution for etching.

본 발명은, 상기 식각용액을 사용하여 박막트랜지스터를 제조하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film transistor using the etching solution.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 박막트랜지스터의 금속배선이나 반사막으로 사용되는 은 또는 은합금을 포함하는 단일막 또는 다층막을 식각하기 위한 식각용액으로, 조성물의 총 중량에 대해, 55 내지 65 중량%의 인산; 2 내지 10 중량%의 질산; 3 내지 10 중량%의 초산; 0.1 내지 5 중량%의 칼륨염; 및 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 금속막 식각용액을 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention is an etching solution for etching a single film or a multilayer film containing silver or silver alloy used as a metal wiring or a reflective film of a thin film transistor, based on the total weight of the composition, 55 to 65 weight % Phosphoric acid; 2-10% by weight nitric acid; 3-10% by weight acetic acid; 0.1 to 5% by weight of potassium salt; And it provides a metal film etching solution comprising the remaining amount of water.

또한 본 발명은, (a)기판 상에 금속층을 형성하는 단계; (b)상기 금속층을 식각하여 게이트 전극을 형성하는 단계; (c)상기 게이트 전극 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; (d)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; (e)상기 반도체층 상에 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계; 및 (f)상기 소스 및 드레인전극 상에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 (b)단계 및 (e)단계 중 적어도 어느 한 단계에서는 상기 금속막 식각용액으로 식각하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 제조방법을 제공한다.
In addition, the present invention, (a) forming a metal layer on the substrate; (b) etching the metal layer to form a gate electrode; (c) forming a gate insulating layer on the gate electrode; (d) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer; (e) forming source and drain electrodes on the semiconductor layer; And (f) forming a pixel electrode on the source and drain electrodes, and in at least one of steps (b) and (e), etching is performed with the metal layer etching solution. Provides a method of manufacturing a transistor.

본 발명에 따른 금속막 식각용액은 CD skew 0.3㎛ 이하로 에칭되어 미세패턴 구조의 디스플레이 에칭이 가능하며, 은 잔사를 발생시키지 않는 우수한 식각특성을 나타낸다.
The metal film etching solution according to the present invention is etched to a CD skew of 0.3 µm or less, enabling display etching of a fine pattern structure, and exhibiting excellent etching characteristics that do not generate silver residue.

도 1은 실시예와 비교예의 식각용액을 사용하여 은 합금 기판을 식각한 후, 이미지를 주사 전자현미경(SEM, Hitach S-4700)을 이용하여 관찰한 결과이다.
1 is a result of observing the image using a scanning electron microscope (SEM, Hitach S-4700) after etching a silver alloy substrate using the etching solutions of Examples and Comparative Examples.

본 발명은 박막트랜지스터의 금속배선이나 반사막으로 사용되는 은 또는 은합금을 포함하는 단일막 또는 다층막을 식각하기 위한 식각용액에 대한 것으로, 특히, 은 또는 은합금을 포함하는 단일막 또는 다층막의 에칭 후의 사이드 에치를 0.3㎛ 이하로 하는데 사용되는 금속막 식각용액에 대한 것이다. 본 발명의 금속막 식각용액은, 인산, 질산, 초산, 칼륨염 및 물을 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to an etching solution for etching a single film or multilayer film containing silver or silver alloy used as a metal wiring or a reflective film of a thin film transistor. In particular, after etching a single film or multilayer film containing silver or a silver alloy It is about the metal film etching solution used to make the side etch less than 0.3㎛. The metal film etching solution of the present invention is characterized by containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, potassium salt, and water.

특히, 본 발명의 금속막 식각용액은 식각용액의 총 중량에 대해, 55 내지 65 중량%의 인산; 2 내지 10 중량%의 질산; 3 내지 10 중량%의 초산; 0.1 내지 5 중량%의 칼륨염; 및 잔량의 물을 포함함으로, CD skew 0.3㎛ 이하로 에칭 가능하며 은 잔사를 남기지 않는 효과를 나타내게 된다.
In particular, the metal film etching solution of the present invention comprises 55 to 65% by weight of phosphoric acid based on the total weight of the etching solution; 2-10% by weight nitric acid; 3-10% by weight acetic acid; 0.1 to 5% by weight of potassium salt; And by including the remaining amount of water, CD skew can be etched to 0.3㎛ or less and exhibits the effect of not leaving silver residue.

본 발명의 금속막 식각용액에서 인산은 Ag 킬레이트 및 Ag 이온 안정제로서, 55 중량% 미만인 경우 킬레이트 반응이 부족하여 식각 반응이 일어나지 않거나 Ag 이온들이 기판 표면에 다시 재흡착되는 현상이 발생하여 잔사가 발생할 수 있으며, 65 중량% 초과하는 경우 빠른 속도로 Ag를 식각 하여 식각 속도를 제어할 수 없거나 식각되고 남아 있는 금속 막의 면적이 작아져 전극이나 반사막으로써 역할을 수행하지 못하게 될 수 있다.
Phosphoric acid is an Ag chelate and Ag ion stabilizer in the metal film etching solution of the present invention, and if it is less than 55% by weight, the chelate reaction is insufficient and the etch reaction does not occur or the Ag ions are re-adsorbed to the substrate surface, resulting in a residue If it exceeds 65% by weight, it may not be possible to control the etching rate by etching Ag at a high speed, or the area of the metal film remaining after being etched may be small, so that it may not play a role as an electrode or a reflective film.

본 발명의 금속막 식각용액에서 질산은 보조 산화제로서 작용하여, 식각 속도에 영향을 주며 식각 특성을 조절하는 역할을 한다. 식각속도를 조절하기 위해 조성비를 2 중량%에서 10 중량%까지 다양하게 적용시킬 수 있으며, 2 중량% 미만일 경우 표면을 산화시키는 식각력이 부족하여 식각이 되지 않거나 충분한 식각이 이루어지지 않고 매우 늦은 식각 속도를 가져 측면 식각량이 커져서 전극이나 반사막으로써 역할을 수행하지 못하게 될 수 있다. 10 중량% 를 초과하는 경우 과다 식각에 의해 공정 제어가 어렵고 측면 식각량이 커져서 전극이나 반사막으로써 역할을 수행하지 못하게 될 수 있다.
In the metal film etching solution of the present invention, nitric acid acts as an auxiliary oxidizing agent, affects the etching rate, and controls etching characteristics. In order to control the etching rate, the composition ratio can be variously applied from 2% to 10% by weight, and if it is less than 2% by weight, etching is not performed due to insufficient etching power to oxidize the surface, or sufficient etching is not performed and very late etching Due to the speed, the amount of etch on the side may be increased, so that it may not play a role as an electrode or a reflective layer. If it exceeds 10% by weight, it is difficult to control the process due to over-etching, and the amount of side etching increases, so that it may not play a role as an electrode or a reflective film.

본 발명의 금속막 식각용액에서 초산은 식각 특성 및 식각 속도 완화제로서, 주산화제에 의해 개시되는 식각 반응을 적절히 조절하여 공정에 필요한 식각 속도를 부여하고 식각 후 배선 및 반사 막의 식각 프로파일을 균일하게 만들어 주는 역할을 한다. 상기 초산의 함량이 3 중량% 미만일 경우 식각 특성 및 식각 속도 완화제로서의 역할 수행이 필요한 수량을 공급하지 못하여 특별한 효과를 기대하기 어렵고, 10 중량% 가 초과 될 경우, 식각 속도가 너무 느려 공정에 적용하기 어려울 뿐만 아니라, 측면 식각량 과다로 인해 불량의 원인이 될 수 있다.
In the metal film etch solution of the present invention, acetic acid is an etch property and etch rate modifier. It provides an etch rate required for the process by appropriately controlling the etch reaction initiated by the main oxidizing agent, and makes the etching profile of the wiring and the reflective film uniform after etching. Plays a role. If the amount of acetic acid is less than 3% by weight, it is difficult to expect a special effect because the quantity required to perform the role as an etching characteristic and etch rate reliever cannot be supplied.If it exceeds 10% by weight, the etching rate is too slow to be applied to the process. In addition to being difficult, it can be a cause of defects due to an excessive amount of side etching.

본 발명의 금속막 식각용액에서 칼륨염은 식각 용액의 산화 특성을 제어하여 은 또는 은 합금을 식각 하기에 적절한 산화 포텐셜을 제공하는 역할을 한다. 기존의 인산, 질산, 초산만으로 이루어진 식각 용액에서는 용액의 특성상 3가지 성분의 함량조절 만으로는 은 계열에 금속에서는 식각 속도를 제어하는데 있어서 범위의 한계가 있고, 식각 균일도 면에서도 부족하여, 기판의 크기에 따라 공정 마진이 민감하게 적용되는 단점이 있다. 따라서 본 발명에서는 칼륨염의 첨가를 통해 식각 용액의 산화 포텐셜을 조절하는 한편 식각 균일도를 높여 주었다.In the metal film etching solution of the present invention, the potassium salt serves to provide an oxidation potential suitable for etching silver or silver alloy by controlling the oxidation characteristics of the etching solution. In the conventional etching solution consisting only of phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid, due to the nature of the solution, only controlling the content of three components is a silver-based, and in metals, there is a limit to the range in controlling the etching rate, and in terms of etching uniformity, the substrate size is limited. Therefore, there is a disadvantage that the process margin is sensitively applied. Therefore, in the present invention, the oxidation potential of the etching solution was adjusted through the addition of potassium salt, while the etching uniformity was increased.

상기 칼륨염은, 조성물의 총 중량에 대해 0.1 중량%에서 5 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우, 그 효과를 볼 수 없으며, 5 중량% 초과일 경우에는 산화 포텐셜이 너무 낮아져 식각 반응이 개시되지 않거나 개시되어도 식각 속도가 너무 느리거나, 측면 식각량이 과도하게 발생하는 문제점이 발생할 수 있다.
The potassium salt is preferably contained in an amount of 0.1% to 5% by weight based on the total weight of the composition, and when the content of is less than 0.1% by weight, the effect cannot be seen, and when it is more than 5% by weight, the oxidation potential is It may be too low to initiate an etching reaction, or even if the etching reaction is initiated, the etching rate may be too slow or the side etching amount may be excessive.

본 발명에 따른 금속막 식각용액은, 박막트랜지스터의 금속배선이나 반사막으로 사용되는 은 또는 은합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 마련되는 단일막 또는 다층막을 식각하기 위한 용액이다. The metal film etching solution according to the present invention is a solution for etching a single film or a multilayer film provided with at least one selected from the group consisting of silver or silver alloy used as a metal wiring or a reflective film of a thin film transistor.

여기서, 은 또는 은합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 마련되는 단일막 또는 다층막으로는 그 형태가 다양하며, Ag 등의 단일막과; Ag/Al, ITO/Ag 등의 이중막과; Ag/Al/Mo, ITO/Ag/Ag합금 등의 삼중막 등을 예로 들 수 있다.Here, a single film or a multilayer film formed of at least one selected from the group consisting of silver or a silver alloy has various shapes, and includes a single film such as Ag; A double film such as Ag/Al and ITO/Ag; Triple films, such as Ag/Al/Mo and ITO/Ag/Ag alloy, etc. are mentioned.

그리고 은합금은 은을 주성분으로 하여 Nd, Cu, Pd, Nb, Ni, Mo, Ni, Cr, Mg, W 및 Ti 등의 다른 금속을 포함하는 합금 형태와; 은의 질화물, 규화물, 탄화물 산화물 형태 등 다양할 수 있다.
And the silver alloy is an alloy form containing other metals such as Nd, Cu, Pd, Nb, Ni, Mo, Ni, Cr, Mg, W and Ti with silver as a main component; Silver may be in various forms such as nitride, silicide, and carbide oxide.

또한 본 발명은, (a)기판 상에 금속층을 형성하는 단계; (b)상기 금속층을 식각하여 게이트 전극을 형성하는 단계; (c)상기 게이트 전극 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; (d)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; (e)상기 반도체층 상에 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계; 및 (f)상기 소스 및 드레인전극 상에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하며, 상기 (b)단계 및 (e)단계 중 적어도 어느 한 단계에서는 상기 금속막 식각용액으로 식각하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 제조방법을 제공한다.In addition, the present invention, (a) forming a metal layer on the substrate; (b) forming a gate electrode by etching the metal layer; (c) forming a gate insulating layer on the gate electrode; (d) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer; (e) forming source and drain electrodes on the semiconductor layer; And (f) forming a pixel electrode on the source and drain electrodes, and in at least one of steps (b) and (e), etching with the metal layer etching solution is performed. Provides a method of manufacturing a transistor.

본 발명의 박막트랜지스터 제조방법을 이하 상세히 설명한다. 먼저, 기판상에 스퍼터링법으로 금속층을 증착한 후, 본 발명에 따른 금속막 식각용액으로 식각하여, 게이트전극을 형성한다. 여기서, 기판상에 증착되는 금속층은 은 또는 은합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 마련되는 단일막 또는 다층막으로 마련되는 것이 바람직하며, 본 실시예에서 금속층을 기판 상에 형성하는 방법으로 스퍼터링법을 사용하였으나 이에 한정되는 것은 아니다.The method of manufacturing the thin film transistor of the present invention will be described in detail below. First, a metal layer is deposited on a substrate by a sputtering method and then etched with a metal film etching solution according to the present invention to form a gate electrode. Here, the metal layer deposited on the substrate is preferably formed of a single film or a multilayer film formed of at least one selected from the group consisting of silver or a silver alloy, and in this embodiment, a sputtering method is used as a method of forming a metal layer on the substrate. Although used, it is not limited thereto.

기판 상에 형성된 게이트전극 상부에 질화실리콘(SiNx)을 증착하여 게이트 절연층을 형성한다. 여기서, 게이트 절연층을 질화실리콘(SiNx)으로 형성한다고 설명하였으나 이에 한정되는 것이 아니라 산화실리콘(SiO2)을 포함하는 각종 무기절연물질중에서 선택된 물질을 사용하여 게이트 절연층을 형성할 수 있다. A gate insulating layer is formed by depositing silicon nitride (SiNx) on the gate electrode formed on the substrate. Here, it has been described that the gate insulating layer is formed of silicon nitride (SiNx), but is not limited thereto, and the gate insulating layer may be formed using a material selected from various inorganic insulating materials including silicon oxide (SiO 2 ).

게이트 절연층 상에 화학증기증착(CVD)방법을 이용하여 반도체층을 형성한다. 즉, 순차적으로 엑티브층 (active layer)과 옴익콘텍층 (ohmic contact layer)을 형성한 후, 건식식각을 통해 패턴을 형성한다. A semiconductor layer is formed on the gate insulating layer by using a chemical vapor deposition (CVD) method. That is, after sequentially forming an active layer and an ohmic contact layer, a pattern is formed through dry etching.

여기서, 엑티브층은 일반적으로 순수한 비정질 실리콘 (a-Si:H)으로 형성하고, 옴익콘텍층은 불순물이 포함된 비정질 실리콘 (n+a-Si:H)으로 형성한다. 이러한 엑티브층과 옴익콘텍층을 형성할 때 화학증기증착(CVD)방법을 이용한다고 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. Here, the active layer is generally formed of pure amorphous silicon (a-Si:H), and the OMIC contact layer is formed of amorphous silicon (n+a-Si:H) containing impurities. It has been described that a chemical vapor deposition (CVD) method is used to form the active layer and the ohmic contact layer, but the present invention is not limited thereto.

그리고, 옴익콘텍층 위에 스퍼터링법을 통해 금속층을 증착하고 본 발명에 따른 금속막 식각용액으로 식각하여, 소스전극과 드레인전극을 형성한다. 여기서, 금속층은 은 또는 은합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 마련되는 단일막 또는 다층막으로 마련되는 것이 바람직하다.Then, a metal layer is deposited on the ohmic contact layer through a sputtering method and etched with the metal film etching solution according to the present invention to form a source electrode and a drain electrode. Here, the metal layer is preferably formed of a single layer or a multilayer layer formed of at least one selected from the group consisting of silver or silver alloy.

소스 전극과 드레인 전극이 형성된 기판 전면에 질화 실리콘(SiNx)과 산화실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연그룹 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 유기절연물질 그룹 중 선택하여 단층 또는 이중층으로 절연막을 형성한 후, 절연막이 형성된 기판의 전면에 스퍼터링법을 통해 인듐산화막[ITO(indium tin oxide), IZO(indium zinc oxide)]과 같은 투명한 도전물질을 증착하고 식각하여, 화소전극을 형성한다.An inorganic insulating group containing silicon nitride (SiNx) and silicon oxide (SiO 2 ) on the entire surface of the substrate on which the source and drain electrodes are formed, or an organic insulating material including benzocyclobutene (BCB) and acryl-based resin After selecting one of the groups to form an insulating film with a single layer or a double layer, a transparent conductive material such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO) is deposited on the entire surface of the substrate on which the insulating film is formed through sputtering. By etching, a pixel electrode is formed.

상기 (e)단계에서 상기 소스 및 상기 드레인전극은 은 또는 은합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 마련되는 단일막 또는 다층막일 수 있다.
In the step (e), the source and drain electrodes may be a single layer or a multilayer layer formed of at least one selected from the group consisting of silver or a silver alloy.

본 발명의 금속막 식각용액을 사용하여 박막트랜지스터의 금속배선이나 반사막을 제조할 경우, CD skew를 0.3㎛ 이하의 수준으로 유지하면서 은 잔사 없이, 박막트랜지스터의 금속배선이나 반사막으로 사용되는 은 또는 은합금을 포함하는 단일막 또는 다층막을 식각할 수 있다.
When using the metal film etching solution of the present invention to prepare a metal wiring or a reflective film of a thin film transistor, the CD skew is maintained at a level of 0.3 μm or less, without any silver residue, and silver or silver used as a reflective film or metal wiring of a thin film transistor. A single layer or a multilayer layer containing gold may be etched.

이하에서, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예 및 비교예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기에 의해 한정되지 않고 다양하게 수정 및 변경될 수 있다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail using Examples and Comparative Examples. However, the following examples and comparative examples are intended to illustrate the present invention, and the present invention is not limited to the following and may be variously modified and changed.

실시예Example 및 And 비교예Comparative example : : 금속막Metal film 식각용액의Etching solution 제조 Produce

하기 표 1에 나타낸 조성에 따라 실시예 및 비교예의 금속막 식각용액 180㎏을 제조하였다. According to the composition shown in Table 1 below, 180 kg of metal film etching solutions of Examples and Comparative Examples were prepared.

인산Phosphoric acid 질산nitric acid 초산 Acetic acid 제일인산칼륨 Monobasic potassium phosphate 실시예 1Example 1 6060 44 55 1One 실시예 2Example 2 5656 44 55 1One 실시예 3Example 3 6565 44 55 1One 실시예 4Example 4 6060 33 55 1One 실시예 5Example 5 6060 99 55 1One 실시예 6Example 6 6060 44 44 1One 실시예 7Example 7 6060 44 99 1One 실시예 8Example 8 6060 44 55 0.20.2 실시예 9Example 9 6060 44 55 22 비교예 1Comparative Example 1 3939 44 55 1One 비교예 2Comparative Example 2 6666 44 55 1One 비교예 3Comparative Example 3 6060 1One 55 1One 비교예 4Comparative Example 4 6060 1111 55 1One 비교예 5Comparative Example 5 6060 44 22 1One 비교예 6Comparative Example 6 6060 44 1111 1One 비교예 7Comparative Example 7 6060 44 55 00 비교예 8Comparative Example 8 6060 44 55 66

실험예Experimental example : : 금속막Metal film 식각용액의Etching solution 식각Etching 특성평가 Characteristic evaluation

ITO/APC/ITO 기판을 준비하여, 상기 실시예 및 비교예에서 제조한 금속막 식각용액의 식각특성을 평가하였다. 상기 APC는 Ag-Pd-Cu 합금을 의미한다.ITO/APC/ITO substrates were prepared, and etching characteristics of the metal film etching solutions prepared in Examples and Comparative Examples were evaluated. The APC means an Ag-Pd-Cu alloy.

분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사)를 이용하였고, 식각 공정시 식각액 조성물의 온도는 약 40℃±0.5℃ 내외로 하였다. 식각 시간은 식각 온도에 따라서 다를 수 있으나, OLED Etching 공정에서 통상 80 내지 120초 정도로 진행한다. 상기 식각 공정에서 은합금 기판의 프로파일을 단면 SEM(Hitachi사 제품, 모델명 S-4700)을 사용하여 검사하였고, 그 결과를 표 2 및 도 1에 나타내었다.
Experimental equipment (model name: ETCHER(TFT), SEMES) of the spray etching method was used, and the temperature of the etchant composition during the etching process was about 40°C±0.5°C. The etching time may vary depending on the etching temperature, but the OLED etching process usually proceeds in about 80 to 120 seconds. In the etching process, the profile of the silver alloy substrate was inspected using a cross-sectional SEM (manufactured by Hitachi, model name S-4700), and the results are shown in Table 2 and FIG. 1.

S/ES/E Ag 잔사Ag residue 실시예 1Example 1 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 2Example 2 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 3Example 3 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 4Example 4 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 5Example 5 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 6Example 6 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 7Example 7 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 8Example 8 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 실시예 9Example 9 0.1 ㎛0.1 μm 無Nothing 비교예 1Comparative Example 1 1.23㎛1.23㎛ 有有 비교예 2Comparative Example 2 Pattern OutPattern Out 비교예 3Comparative Example 3 UnetchUnetch 비교예 4Comparative Example 4 Patter OutPatter Out 비교예 5Comparative Example 5 1.17㎛1.17㎛ 有有 비교예 6Comparative Example 6 Pattern OutPattern Out 비교예 7Comparative Example 7 1.45㎛1.45㎛ 비교예 8Comparative Example 8 UnetchUnetch

상기 표 2와 도 1을 참조하면, 본원 발명의 금속막 식각용액은 0.1 ㎛의 S/E를 나타내어 매우 우수한 값을 나타내었으며, Ag 잔사도 전혀 나타나지 않아 매우 우수한 식각특성을 보였다. Referring to Table 2 and FIG. 1, the metal film etching solution of the present invention exhibited an S/E of 0.1 µm, exhibiting a very good value, and exhibited very excellent etching characteristics because no Ag residue was observed.

이에 반해, 본원 발명의 범위를 벗어난 비교예의 금속막 식각용액은 0.3 ㎛을 훨씬 넘어서는 S/E를 나타내거나, Ag 잔사를 발생시켰으며, 과에칭이 되거나(pattern out) 에칭이 이루어 지지 않는(unehch) 것을 확인하였다. On the other hand, the metal film etching solution of the comparative example outside the scope of the present invention exhibited S/E far exceeding 0.3 µm, generated Ag residue, and was overetched (patterned out) or not etched (unehch). ) Was confirmed.

즉, 본원 발명의 금속막 식각용액이, 은합금 기판의 우수한 식각을 위한 최적의 조성임을 실험적으로 확인하였다.
That is, it was experimentally confirmed that the metal film etching solution of the present invention is an optimal composition for excellent etching of a silver alloy substrate.

Claims (5)

ITO/Ag-Pd-Cu 합금/ITO 막의 에칭 후의 사이드 에치를 0.3㎛ 이하로 하는데 사용되는 ITO/Ag-Pd-Cu 합금/ITO 막 식각용액으로서, 조성물의 총 중량에 대해,
55 내지 65 중량%의 인산;
2 내지 10 중량%의 질산;
3 내지 10 중량%의 초산;
0.1 내지 5 중량%의 칼륨염; 및
잔량의 물을 포함하며,
상기 칼륨염은 제일인산칼륨인 것을 특징으로 하는 금속막 식각용액.An ITO/Ag-Pd-Cu alloy/ITO film etching solution used to make the side etch of an ITO/Ag-Pd-Cu alloy/ITO film after etching 0.3 μm or less, based on the total weight of the composition,
55 to 65% phosphoric acid;
2-10% by weight nitric acid;
3-10% by weight acetic acid;
0.1 to 5% by weight of potassium salt; And
Contains the remaining amount of water,
The potassium salt is a metal film etching solution, characterized in that the potassium monophosphate. 삭제delete 삭제delete (a)기판 상에 금속층을 형성하는 단계;
(b)상기 금속층을 식각하여 게이트 전극을 형성하는 단계;
(c)상기 게이트 전극 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
(d)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계;
(e)상기 반도체층 상에 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계; 및
(f)상기 소스 및 드레인전극 상에 화소전극을 형성하는 단계를 포함하며,
상기 (b)단계 및 (e)단계 중 적어도 어느 한 단계에서는 청구항 1 항에 따른 ITO/Ag-Pd-Cu 합금/ITO 막 식각용액으로 식각하며,
상기 (e)단계에서 상기 소스 및 상기 드레인전극은 ITO/Ag-Pd-Cu 합금/ITO 막인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터의 제조방법. (a) forming a metal layer on the substrate;
(b) forming a gate electrode by etching the metal layer;
(c) forming a gate insulating layer on the gate electrode;
(d) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
(e) forming source and drain electrodes on the semiconductor layer; And
(f) forming a pixel electrode on the source and drain electrodes,
In at least one of steps (b) and (e), etching is performed with the ITO/Ag-Pd-Cu alloy/ITO film etching solution according to claim 1,
In the step (e), the source and drain electrodes are ITO/Ag-Pd-Cu alloy/ITO films. 삭제delete
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