KR102218565B1 - 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 - Google Patents

금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102218565B1
KR102218565B1 KR1020140078716A KR20140078716A KR102218565B1 KR 102218565 B1 KR102218565 B1 KR 102218565B1 KR 1020140078716 A KR1020140078716 A KR 1020140078716A KR 20140078716 A KR20140078716 A KR 20140078716A KR 102218565 B1 KR102218565 B1 KR 102218565B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal film
etching
film
copper
composition
Prior art date
Application number
KR1020140078716A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160001043A (ko
Inventor
최한영
김현우
전현수
조성배
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020140078716A priority Critical patent/KR102218565B1/ko
Publication of KR20160001043A publication Critical patent/KR20160001043A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102218565B1 publication Critical patent/KR102218565B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Weting (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

본 발명은, 금속막 산화제; 아미노기를 1 내기 3개 포함할 수 있는 화학식 1로 표시되는 화합물; 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물 및 상기 조성물을 사용하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.

Description

금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법{Etching solution composition for metal layer and manufacturing method of an array substrate for Liquid crystal display using the same}
본 발명은 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.
LCD, PDP와 OLED와 같은 평판 디스플레이, 특히 TFT-LCD의 경우는 대화면화 되면서 배선 저항을 감소시키고 실리콘 절연막과의 부착성을 증가시키기 위하여 구리 또는 구리 합금으로 된 단일막, 나아가서는, 구리 또는 구리 합금/타 금속, 타금속간 합금 또는 금속산화물의 2층 이상 다중막의 채용이 널리 검토되고 있다. 예를 들면, 구리/몰리브데늄막, 구리/티타늄막 또는 구리/몰리브데늄-티타늄막은 TFT-LCD의 게이트 배선 및 데이터 라인을 구성하는 소스/드레인 배선을 형성할 수 있으며, 이를 통하여 디스플레이의 대화면화에 일조할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 구리계 막을 포함하는 금속막을 식각할 수 있는 식각 특성이 우수한 조성물의 개발이 요구되고 있다.
상기와 같은 식각 조성물은 대표적으로 과산화수소와 아미노산을 베이스로 하는 식각액, 과산화수소와 인산을 베이스로 하는 식각액, 과산화수소와 폴리에틸렌글리콜을 베이스로 하는 식각액 등이 알려져 있다.
예컨대, 대한민국 공개특허 제10-2011-0031796호는 A)과산화수소(H2O2) B)과황산염, C)아민기와 카르복실기를 갖는 수용성 화합물 및 물을 포함하는 식각액을 개시하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0044630호는 과산화수소, 인산, 고리형 아민 화합물, 황산염, 불화붕소산 및 물을 포함하는 구리 함유 금속막 식각액을 개시하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0081764호는 A)수산암모늄, B)과산화수소, C)함불소 화합물, D)다가 알코올 및 E)물을 포함하는 식각액을 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 식각액들은 구리계 막을 포함하는 금속막에 대한 CD로스, 경사도(Taper), 패턴 직진성, 금속잔사, 저장안정성, 처리매수 등의 면에서 이 분야에서 요구하는 조건을 충분히 충족시키지 못하고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0031796호 대한민국 공개특허 제10-2012-0044630호 대한민국 공개특허 제10-2012-0081764호
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 우수한 작업 안전성, 우수한 식각속도 및 다량의 기판 처리 능력을 가지며, 그 중에서도 식각 속도가 뛰어난 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 금속막 산화제; 하기 화학식 1로 표시되는 화합물; 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물을 제공한다.
[화학식 1]
Figure 112014059951806-pat00001
상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
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 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 a), d) 또는 e)단계가, 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 본 발명의 식각액 조성물로 식각하여 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 금속막 식각액 조성물은 본원의 화학식 1로 표시되는 화합물을 포함함으로써 뛰어난 식각 속도를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예인 구리계 막을 포함하는 금속막의 식각액 조성물은 금속 산화제로 예컨대 낮은 함량의 과산화수소수를 포함함으로써 우수한 작업 안전성, 가격 경쟁력 확보 및 식각액을 경제적으로 폐기할 수 있는 효과를 제공하는 특징을 갖는다.
또한, 저장 안정성이 우수하며, 다량의 기판 처리 능력을 제공한다.
또한, 본 발명의 식각액 조성물을 사용하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법은 우수한 식각 프로파일을 갖는 전극을 액정 표시 장치용 어레이 기판에 형성함으로써, 우수한 구동특성을 갖는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조를 가능하게 한다.
이하, 본 발명을 보다 자세히 설명한다.
본 발명은 금속막 산화제; 하기 화학식 1로 표시되는 화합물; 및 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물에 관한 것이다.
[화학식 1]
Figure 112014059951806-pat00002
상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
일반적으로 아미노산의 아미노기와 카르복시산기는 산화된 형태의 금속과 배위결합을 형성하기 용이하므로, 아미노산은 산화된 금속산화물을 용액 중으로 용해시키는 속도를 향상시키는 역할을 한다.
따라서, 아미노산을 포함하는 식각액은 금속막의 식각 속도를 향상시킬 수 있으며, 용해된 금속산화물을 용액 중에서 킬레이팅 결합으로 안정화시켜 금속산화물이 다시 금속표면에 흡착되는 것을 억제하여 식각 처리매수를 향상시키는 역할을 한다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 최대 3개까지의 아미노산 관능기를 가질 수 있으므로, 금속막의 식각 속도와 처리매수를 증가시킬 수 있다.
상기 금속막 산화제는, 금속막의 금속을 산화시키는 주성분으로 특별히 한정되지 않으며, 대표적으로 과산화수소, 과초산, 산화금속, 질산, 퍼설페이트, 할로겐산 및 할로겐산염 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상일 수 있다.
상기 산화금속은 산화된 금속을 의미하며, 예컨대, Fe3 +, Cu2 +등을 의미하며, 상기 산화금속은 용액 상태에서 상기 Fe3 +, Cu2 +등으로 해리되는 화합물도 포함하며, 퍼설페이트는 암모늄퍼설페이트, 퍼설페이트알카리금속염, 옥손 등을 포함하며, 할로겐산염은 클로레이트, 퍼클로레이트, 브로메이트, 퍼브로메이트 등을 포함한다.
상기 식각액 조성물은 조성물 총 중량에 대하여, 금속막 산화제 1 내지 40 중량%, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 1 내지 10 중량%; 및 잔량의 물을 포함하여 제조될 수 있는 것으로 상기 범위로 포함되면 금속막의 식각률을 적절히 조절할 수 있다.
상기 금속막 산화제의 함량은 산화제의 종류 및 특성에 따라 그 함량이 적절하게 조절될 수 있다.
상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 2 내지 5 중량%의 함량으로 포함되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 화학식 1로 표시되는 화합물이 1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 식각속도 증가를 기대하기 어려우며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 더 이상 효과의 상승을 기대하기 어렵고, 오히려, 식각액의 점도 상승에 의하여 식각속도 저하를 야기하므로 바람직하지 않다.
본 발명의 식각액 조성물의 식각 막질은 특별히 한정되지 않으나, 구리계 금속막, 몰리브데늄계 금속막, 티타늄계 금속막, 또는 이들로 이루어진 다층막의 식각에 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 구리계 금속막은 구리막 또는 구리 합금막을 의미하며, 상기 몰리브데늄계 금속막은 몰리브데늄막 또는 몰리브데늄 합금막을 의미하며, 상기 티타늄계 금속막은 티타늄막 또는 티타늄 합금막을 의미한다.
상기 다층막은, 예컨대, 구리계 금속막을 하부막으로 하고 몰리브데늄계 금속막을 상부막으로 하는 몰리브데늄계 금속막/구리계 금속막의 이중막; 몰리브덴계 금속막을 하부막으로 하고 구리계 금속막을 상부막으로 하는 구리계 금속막/몰리브데늄계 금속막; 구리계 금속막/몰리브데늄-티타늄 합금막의 금속막의 이중막 및 몰리브데늄계 금속막/구리계 금속막/몰리브데늄계 금속막, 또는 구리계 금속막/몰리브데늄계 금속막/구리계 금속막처럼 구리계 금속막과 몰리브데늄계 금속막이 교대로 적층된 삼중막 이상의 다중막을 포함한다.
또한, 상기 다층막은 예컨대, 구리계 금속막을 하부막으로 하고 티타늄계 금속막을 상부막으로 하는 티타늄계 금속막/구리계 금속막의 이중막, 티타늄계 금속막을 하부막으로 하고 구리계 금속막을 상부막으로 하는 구리계 금속막/티타늄계 금속막의 이중막; 구리계 금속막/몰리브데늄-티타늄 합금막의 금속막의 이중막 및 티타늄계 금속막/구리계 금속막/티타늄계 금속막 또는 구리계 금속막/티타늄계 금속막/구리계 금속막처럼 구리계 금속막과 티타늄계 금속막이 교대로 적층된 삼중막 이상의 다중막을 포함한다.
상기 다층막은 다층막의 상부에 배치되는 막이나 하부에 배치되는 막을 구성하는 물질 또는 상기 막들과의 접합성(adhesion) 등을 복합적으로 고려하여 층간 결합 구조가 결정될 수 있다.
상기에서 구리, 몰리브데늄 또는 티타늄 합금막이란 막의 특성에 따라 구리, 몰리브데늄 또는 티타늄을 주성분으로 하고 다른 금속을 사용하여 합금으로 제조되는 금속막을 의미한다. 예컨대, 몰리브데늄 합금막은 몰리브데늄을 주성분으로 하고, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 네오디늄(Nd) 및 인듐(In) 중 선택되는 하나 이상을 포함하여 형성되는 합금으로 이루어지는 막을 의미한다.
본 발명의 식각액 조성물은 함불소 화합물, 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산 및 글리콜류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 함불소 화합물은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 2 중량%로 함유되는 것이 좋다. 상술한 범위를 만족하면, 식각 잔사를 방지하면서도 유리 기판이나 하부 실리콘 막의 식각을 야기하지 않기 때문에 바람직하다. 그러나, 상술한 범위를 벗어나면, 불균일한 식각특성으로 인해 기판 내 얼룩이 발생하며, 과도한 식각속도에 의해서 하부막의 손상이 있을 수 있고, 공정 시 식각속도 조절이 어려워질 수 있다.
상기 함불소 화합물은 불소 이온 또는 다원자 불소이온으로 해리될 수 있는 화합물인 것이 바람직하다. 상기 불소 이온 또는 다원자 불소이온으로 해리될 수 있는 화합물은 불화암모늄, 불화나트륨, 불화칼륨, 중불화나트륨, 및 중불화칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상일 수 있다.
상기 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산은 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 0.01 내지 1 중량%의 양으로 포함될 수 있다. 상기 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산이 상술한 범위를 만족하는 경우, 상기 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산에 의한 과도한 금속막의 식각 및 하부막의 부식 위험을 피할 수 있으며, 상기 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산의 함량이 너무 낮아서 구리 금속막의 식각 속도가 저하되는 문제도 발생하지 않으므로, 본래의 기능을 수행할 수 있다.
상기 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산으로는, 황산, 설폰산, 인산, 포스폰산 등 이 분야에서 공지된 성분이 제한 없이 사용될 수 있으며, 특히 인산이 바람직하게 사용될 수 있다. 상기 인산은 식각액에 수소 이온을 제공하여 과산화수소의 구리 식각을 촉진시켜준다. 또한, 산화된 구리이온과 결합하여 인산염을 형성함으로써 물에 대한 용해성을 증가시켜, 식각 후 금속막의 잔사를 없애 준다.
상기 글리콜류로는 이 분야에서 공지된 성분이 제한 없이 사용될 수 있으며, 특히 폴리에틸렌글리콜이 바람직하게 사용될 수 있다.
폴리에틸렌글리콜은 에틸렌옥사이드의 부가중합체로써, 말단이 히드록시기이거나, 에테르기인 것 모두 가능하나, 적어도 하나는 히드록시기인 것이 바람직하며, 용액의 점도가 지나치게 상승되는 것을 억제하기 위해서, 분자량은 1000 이하인 것이 더욱 바람직하다.
상기 글리콜류의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%이다. 글리콜류의 함량이 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우, 기판의 처리매수 향상 효과를 기대하기 어려우며, 식각 균일성이 저하되는 문제가 발생할 수 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우, 거품이 많이 발생되는 단점이 발생할 수 있다.
본 발명에서 사용되는 물은 탈이온수를 의미하며 반도체 공정용을 사용하며, 바람직하게는 18㏁/㎝ 이상의 물을 사용한다.
본 발명의 식각액 조성물은 상기에 언급된 성분들 외에 식각조절제, 계면활성제, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제 및 pH 조절제 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물은 구체적인 일 실시예로서,
금속막 산화제로서 과산화수소가 사용되고, 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 및 물과 함께, 함불소 화합물, 질소원자 함유 화합물 및 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산 및 글리콜류로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 더 포함하는 것일 수 있다.
상기 식각액 조성물은 특히, 구리계 금속막 또는 구리계 금속막/몰리브데늄 금속막 또는 구리계 금속막/티타늄계 금속막의 식각에 바람직하게 사용될 수 있다. 그러나, 상기 조성물의 용도가 상기 막질로 한정되는 것은 아니다.
상기 과산화수소는 구리, 몰리브데늄, 및 티타늄을 산화시키는 주성분으로, 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 25 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 10 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 함유되는 것이 좋다. 상술한 범위를 만족하면, 구리, 몰리브데늄, 및 티타늄의 식각률 저하가 방지되며, 적정량의 식각을 구현할 수 있으며, 우수한 식각 프로파일을 얻을 수 있다. 그러나, 상술한 범위를 벗어나면, 식각 대상막이 식각되지 않거나, 과식각이 발생하여 패턴 소실 및 금속배선으로서의 기능이 상실될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물을 구성하는 성분들은 반도체 공정용의 순도를 가지는 것이 바람직하다.
본 발명은 또한,
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 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 a), d) 또는 e)단계가, 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 상기 본 발명의 식각액 조성물로 식각하여 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 관한 것이다.
상기 방법에 의하여 제조되는 액정 표시 장치용 어레이 기판은 우수한 식각프로파일을 갖는 전극을 포함하게 되므로, 우수한 구동특성을 갖는다.
상기 액정 표시 장치용 어레이 기판은 박막트렌지스터(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.
< 식각액 조성물 제조>
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4.
하기의 표 1에 기재된 성분을 해당 함량으로 혼합하여 식각액 조성물을 제조하였다.
(단위 : 중량%)
구분 금속막 산화제 화학식 1로 표시되는 화합물 불화암모늄 인산 트리에틸렌글리콜 탈이온수
실시예 1 질산 10 n=1 3 - - - 잔량
실시예 2 암모늄퍼설페이트 10 n=1 3 - - - 잔량
실시예 3 과산화수소 10 n=1 3 - - - 잔량
실시예 4 과산화수소 10 n=1 3 1 - - 잔량
실시예 5 과산화수소 10 n=1 3 1 0.1 - 잔량
실시예 6 과산화수소 5 n=1 3 1 0.1 5 잔량
실시예 7 과산화수소 5 n=2 3 1 0.1 5 잔량
실시예 8 과산화수소 5 n=3 3 1 0.1 5 잔량
비교예 1 과산화수소 10 글라이신 3 - - - 잔량
비교예 2 과산화수소 10 알라닌 3 1 - - 잔량
비교예 3 과산화수소 10 트립토판 3 1 0.1 - 잔량
비교예 4 과산화수소 5 프롤린 3 1 0.1 5 잔량
실험예 1. 식각액 조성물의 식각특성 평가
(1) Cu 단일막 식각
실시예 1 내지 3 및 비교예 1의 식각액 조성물을 이용하여 Cu 단일막의 식각을 수행하였다. 식각공정 시 식각액 조성물의 온도는 약 30℃로 하고 100초간 식각을 진행하였다. 육안으로 EPD(End Point Detection, 금속 식각 시점)를 측정하여 시간에 따른 식각 속도(etching rage)를 얻었다. 식각된 Cu 단일막의 프로파일 단면을 SEM (Hitachi사 제품, 모델명 S-4700)을 사용하여 검사하였고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
(2) Cu / Mo - Ti 이중막의 식각
실시예 4 내지 8 및 비교예 2 내지 4의 식각액 조성물을 이용하여 Cu/Mo-Ti 이중막의 식각을 수행하였다. 식각공정 시 식각액 조성물의 온도는 약 30℃로 하고 100초간 식각을 진행하였다. 육안으로 EPD(End Point Detection, 금속 식각 시점)를 측정하여 시간에 따른 식각 속도(etching rage)를 얻었다. 식각된 Cu/Mo-Ti 이중막의 프로파일 단면을 SEM (Hitachi사 제품, 모델명 S-4700)을 사용하여 검사하였고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
실험예 2. 처리매수 평가
실시예 1 내지 8 및 비교예 1 내지 4의 식각액 조성물로 레퍼런스 식각(reference etch) 테스트를 진행하고, 레퍼런스 테스트 식각액에 구리 분말을 4,000ppm 첨가하여 완전히 용해시켰다. 그 후, 다시 식각을 진행하여 레퍼런스 식각 테스트를 진행하고, 식각속도의 저하률로써, 평가하였다.
<평가 기준>
○: 우수 (식각속도 저하률 10% 미만)
△: 양호 (식각속도 저하률 10%~20%)
×: 불량 (식각속도 저하률 20% 초과)
구분 식각특성 처리매수
식각속도 (Å/sec)
실시예 1 182 △
실시예 2 206 △
실시예 3 165 △
실시예 4 168 △
실시예 5 189 △
실시예 6 192 ○
실시예 7 198 ○
실시예 8 188 ○
비교예 1 125 ×
비교예 2 118 ×
비교예 3 102 ×
비교예 4 129 △

Claims (8)

  1. 조성물 총 중량에 대하여,
    금속막 산화제 1 내지 40중량%;
    하기 화학식 1로 표시되는 화합물 1 내지 10 중량%; 및
    잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
    [화학식 1]
    Figure 112020107329402-pat00003

    상기 n은 1 내지 3의 정수이다.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 금속막 산화제는 과산화수소, 과초산, 산화금속, 질산, 퍼설페이트, 할로겐산 및 할로겐산염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서, 함불소 화합물 0.1 내지 5 중량%, 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산 0.01 내지 10 중량% 및 글리콜류 1 내지 10 중량%로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 더 포함되는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 금속막 산화제로서 과산화수소가 조성물 총 중량에 대하여 1 내지 25중량%로 포함되며; 황(S)원자나 인(P)원자를 함유하는 산이 인산이며, 글리콜류는 폴리에틸렌글리콜인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 식각액 조성물은 구리계 금속막, 몰리브데늄계 금속막, 티타늄계 금속막 또는 이들로 이루어진 다층막의 식각에 사용되는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 다층막은 구리계 금속막/몰리브데늄 금속막, 구리계 금속막/티타늄계 금속막 또는 구리계 금속막/몰리브데늄-티타늄계 합금막인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
  8. 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 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
    상기 a), d) 또는 e)단계가, 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 청구항 1, 2 및 4 내지 7 중의 어느 한 항의 식각액 조성물로 식각하여 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법.
KR1020140078716A 2014-06-26 2014-06-26 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 KR102218565B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140078716A KR102218565B1 (ko) 2014-06-26 2014-06-26 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140078716A KR102218565B1 (ko) 2014-06-26 2014-06-26 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160001043A KR20160001043A (ko) 2016-01-06
KR102218565B1 true KR102218565B1 (ko) 2021-02-22

Family

ID=55164987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140078716A KR102218565B1 (ko) 2014-06-26 2014-06-26 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102218565B1 (ko)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070055259A (ko) * 2005-11-25 2007-05-30 동우 화인켐 주식회사 구리 몰리브덴합금막의 식각용액 및 그 식각방법
KR101674680B1 (ko) 2009-09-21 2016-11-10 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20120044630A (ko) 2010-10-28 2012-05-08 주식회사 동진쎄미켐 구리 함유 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법
KR101873583B1 (ko) 2011-01-12 2018-07-03 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101966442B1 (ko) * 2011-12-20 2019-08-14 동우 화인켐 주식회사 액정 표시장치용 어레이 기판 제조방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20160001043A (ko) 2016-01-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102209423B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102218669B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102209680B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204210B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204219B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102218353B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102209690B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102218565B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204042B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102218556B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204228B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204209B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102209685B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102209687B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102209686B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204205B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102282957B1 (ko) 식각액 조성물 및 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204224B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102209788B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204361B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20160001985A (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102281191B1 (ko) 식각액 조성물 및 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20160001292A (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20160001296A (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant