KR102313239B1 - 액체조성물 및 이것을 이용한 에칭방법 - Google Patents
액체조성물 및 이것을 이용한 에칭방법 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102313239B1 KR102313239B1 KR1020150165752A KR20150165752A KR102313239B1 KR 102313239 B1 KR102313239 B1 KR 102313239B1 KR 1020150165752 A KR1020150165752 A KR 1020150165752A KR 20150165752 A KR20150165752 A KR 20150165752A KR 102313239 B1 KR102313239 B1 KR 102313239B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- acid
- metal compound
- copper
- liquid composition
- molybdenum
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 135
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 131
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 116
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 166
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims abstract description 154
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims abstract description 147
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 145
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 138
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 76
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 45
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims abstract description 44
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 42
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 42
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 41
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 39
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims abstract description 37
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 claims abstract description 29
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 15
- DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N dtpmp Chemical compound OP(=O)(O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(=O)O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O DUYCTCQXNHFCSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 79
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 78
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 77
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 77
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 76
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 76
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 42
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 32
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 32
- LUBJCRLGQSPQNN-UHFFFAOYSA-N 1-Phenylurea Chemical compound NC(=O)NC1=CC=CC=C1 LUBJCRLGQSPQNN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- -1 and Substances 0.000 claims description 21
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 20
- ZPZCREMGFMRIRR-UHFFFAOYSA-N molybdenum titanium Chemical compound [Ti].[Mo] ZPZCREMGFMRIRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 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 15
- NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N edtmp Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CCN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O NFDRPXJGHKJRLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 15
- QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 2-phenoxyethanol Chemical compound OCCOC1=CC=CC=C1 QCDWFXQBSFUVSP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 claims description 14
- PWMWNFMRSKOCEY-UHFFFAOYSA-N 1-Phenyl-1,2-ethanediol Chemical compound OCC(O)C1=CC=CC=C1 PWMWNFMRSKOCEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 claims description 11
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 claims description 11
- WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N (2E)-2-Tetradecenal Chemical compound CCCCCCCCCCC\C=C\C=O WHOZNOZYMBRCBL-OUKQBFOZSA-N 0.000 claims description 10
- HVBSAKJJOYLTQU-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzenesulfonic acid Chemical compound NC1=CC=C(S(O)(=O)=O)C=C1 HVBSAKJJOYLTQU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 4-aminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC=C(C(O)=O)C=C1 ALYNCZNDIQEVRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 4-aminophenol Chemical compound NC1=CC=C(O)C=C1 PLIKAWJENQZMHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N Aniline Chemical compound NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- AFBPFSWMIHJQDM-UHFFFAOYSA-N N-methylaniline Chemical compound CNC1=CC=CC=C1 AFBPFSWMIHJQDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- FZERHIULMFGESH-UHFFFAOYSA-N N-phenylacetamide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=CC=C1 FZERHIULMFGESH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 10
- RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N anisole Chemical compound COC1=CC=CC=C1 RDOXTESZEPMUJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N diphenylamine Chemical compound C=1C=CC=CC=1NC1=CC=CC=C1 DMBHHRLKUKUOEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- CPJSUEIXXCENMM-UHFFFAOYSA-N phenacetin Chemical compound CCOC1=CC=C(NC(C)=O)C=C1 CPJSUEIXXCENMM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229940044654 phenolsulfonic acid Drugs 0.000 claims description 10
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 8
- 150000001408 amides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 7
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 7
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 7
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 7
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 6
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 6
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 6
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 6
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 6
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- BPEXTIMJLDWDTL-UHFFFAOYSA-N 2`-Methylacetanilide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=CC=C1C BPEXTIMJLDWDTL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000005725 8-Hydroxyquinoline Substances 0.000 claims description 5
- OUCXYSRPMBQONT-UHFFFAOYSA-N acetamide;phenol Chemical compound CC(N)=O.OC1=CC=CC=C1 OUCXYSRPMBQONT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229960001413 acetanilide Drugs 0.000 claims description 5
- 229960004050 aminobenzoic acid Drugs 0.000 claims description 5
- UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N methoxybenzene Substances CCCCOC=C UZKWTJUDCOPSNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- ALMHSXDYCFOZQD-UHFFFAOYSA-N n-(3-methylphenyl)acetamide Chemical compound CC(=O)NC1=CC=CC(C)=C1 ALMHSXDYCFOZQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229960003540 oxyquinoline Drugs 0.000 claims description 5
- 229960003893 phenacetin Drugs 0.000 claims description 5
- MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N quinolin-8-ol Chemical compound C1=CN=C2C(O)=CC=CC2=C1 MCJGNVYPOGVAJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229950000244 sulfanilic acid Drugs 0.000 claims description 5
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical group [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 15
- KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N N,N,N',N'-tetramethylethylenediamine Chemical compound CN(C)CCN(C)C KWYHDKDOAIKMQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 5
- 239000010408 film Substances 0.000 description 21
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 15
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 15
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 11
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 9
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 9
- DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N Etidronic acid Chemical compound OP(=O)(O)C(O)(C)P(O)(O)=O DBVJJBKOTRCVKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 5
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 4
- KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N azane;dihydrofluoride Chemical compound [NH4+].F.[F-] KVBCYCWRDBDGBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 4
- LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N n'-[2-[2-[2-(2-aminoethylamino)ethylamino]ethylamino]ethyl]ethane-1,2-diamine Chemical compound NCCNCCNCCNCCNCCN LSHROXHEILXKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 150000003007 phosphonic acid derivatives Chemical class 0.000 description 4
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- MRNZSTMRDWRNNR-UHFFFAOYSA-N bis(hexamethylene)triamine Chemical compound NCCCCCCNCCCCCCN MRNZSTMRDWRNNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- VPZHQLPAKFVGKX-UHFFFAOYSA-N 1-([1,3]oxazolo[4,5-b]pyridin-2-yl)-6-phenylhexan-1-one Chemical compound N=1C2=NC=CC=C2OC=1C(=O)CCCCCC1=CC=CC=C1 VPZHQLPAKFVGKX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DIZBQMTZXOUFTD-UHFFFAOYSA-N 2-(furan-2-yl)-3h-benzimidazole-5-carboxylic acid Chemical compound N1C2=CC(C(=O)O)=CC=C2N=C1C1=CC=CO1 DIZBQMTZXOUFTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UENRXLSRMCSUSN-UHFFFAOYSA-N 3,5-diaminobenzoic acid Chemical compound NC1=CC(N)=CC(C(O)=O)=C1 UENRXLSRMCSUSN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 2
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 125000001570 methylene group Chemical group [H]C([H])([*:1])[*:2] 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 238000005502 peroxidation Methods 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011573 trace mineral Substances 0.000 description 2
- 235000013619 trace mineral Nutrition 0.000 description 2
- DBGSRZSKGVSXRK-UHFFFAOYSA-N 1-[2-[5-[2-(2,3-dihydro-1H-inden-2-ylamino)pyrimidin-5-yl]-1,3,4-oxadiazol-2-yl]acetyl]-3,6-dihydro-2H-pyridine-4-carboxylic acid Chemical compound C1C(CC2=CC=CC=C12)NC1=NC=C(C=N1)C1=NN=C(O1)CC(=O)N1CCC(=CC1)C(=O)O DBGSRZSKGVSXRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010000234 Abortion spontaneous Diseases 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 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
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N Phosphorous acid Chemical compound OP(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000862969 Stella Species 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000306 component Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229910000431 copper oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 231100000053 low toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 208000015994 miscarriage Diseases 0.000 description 1
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 1
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 208000000995 spontaneous abortion Diseases 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000006641 stabilisation Effects 0.000 description 1
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) tin(4+) Chemical compound [O-2].[Zn+2].[Sn+4].[In+3] TYHJXGDMRRJCRY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
-
- 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
-
- 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)
- Metallurgy (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Weting (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
Abstract
본 발명은, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하기 위한 액체조성물 및 이것을 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 갖는 기판과 접촉시키는 것을 특징으로 하는 에칭방법에 관한 것이다.
본 발명의 액체조성물은, (A)과산화수소, (B)산, (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 액체조성물을 이용함으로써, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물에 대한 데미지를 억제하여, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭할 수 있다.
본 발명의 액체조성물은, (A)과산화수소, (B)산, (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 한다. 본 발명의 액체조성물을 이용함으로써, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물에 대한 데미지를 억제하여, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭할 수 있다.
Description
본 발명은, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물(IGZO)상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물의 에칭에 이용되고, IGZO에 대한 데미지를 억제하여 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 액체조성물과, 이것을 이용한 에칭방법, 그리고 이 방법에 의해 제조된 기판에 관한 것이다.
최근, 전자기기의 소형화, 경량화 및 저소비전력화가 진행되는 중에, 특히 액정디스플레이나 엘렉트로루미네센스 디스플레이 등 표시디바이스의 분야에 있어서는, 반도체층의 재료로서, 각종의 산화물 반도체재료의 개발이 행해지고 있다.
산화물 반도체 재료는, 주로 인듐, 갈륨, 아연 및 주석 등으로 구성되고, 인듐·갈륨·아연산화물(IGZO), 인듐·갈륨산화물(IGO), 인듐·주석·아연산화물(ITZO), 인듐·갈륨·아연·주석산화물(IGZTO), 갈륨·아연산화물(GZO), 아연·주석산화물(ZTO) 등, 다양한 조성이 검토되고 있다. 이 중에서도 특히 IGZO에 대한 검토가 활발하게 행해지고 있다.
상기 IGZO를 예를 들어, 박막트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor) 등의 전자소자로서 이용하는 경우, IGZO는, 스퍼터법 등의 성막 프로세스를 이용하여 유리 등의 기판상에 형성된다. 이어서, 레지스트 등을 마스크로 하여 에칭함으로써 전극패턴이 형성된다. 나아가 그 위에, 구리(Cu)나 몰리브덴(Mo) 등이 스퍼터법 등의 성막 프로세스를 이용하여 형성되고, 이어서, 레지스트 등을 마스크로 하여 에칭함으로써 소스·드레인 배선이 형성된다. 이 에칭하는 방법은 습식(웨트)법과 건식(드라이)법이 있는데, 웨트법에서는 에칭액이 사용된다.
IGZO는 산이나 알칼리에 의해 용이하게 에칭되는 것이 일반적으로 알려져 있고, 이들 에칭액을 이용하여 소스·드레인 배선을 형성할 때 하지(下地)인 IGZO가 부식되기 쉬운 경향이 있다. 이 IGZO의 부식에 의해, TFT의 전기특성이 열화되는 경우가 있다. 따라서, 통상은 IGZO상에 보호층을 형성한 후, 소스·드레인 배선을 형성하는 에치스토퍼형 구조(도 1 참조)가 채용되고 있으나, 제조가 번잡해지고, 그 결과로서 비용의 증대로 이어지고 있다. 따라서, 보호층을 필요로 하지 않는 백채널에치형 구조(도 2 참조)를 채용하기 때문에, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, 각종 배선재료를 에칭가능한 에칭액이 요구되고 있다.
특허문헌 1(국제공개 제2011/021860호)에서는, (A)과산화수소를 5.0~25.0중량%, (B)불소 화합물을 0.01~1.0중량%, (C)아졸 화합물을 0.1~5.0중량%, (D)포스폰산 유도체 또는 그 염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 화합물을 0.1~10.0중량%, (E)물로 이루어진 에칭액을 이용하여, 구리를 주성분으로 하는 금속막을 에칭하는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 특허문헌 1에 개시된 에칭액은, 과산화수소, 불소 화합물, 아졸 화합물 및 포스폰산 유도체 또는 그 염으로 이루어지는데, 포스폰산 유도체 또는 그 염으로는 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산 또는 그 염이 개시되어 있을 뿐이며, 아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)를 배합한다고 하는 기재는 없다. 또한, 포스폰산 유도체 또는 그 염은 과산화수소의 안정화를 위하여 첨가되어 있고, IGZO에 대한 데미지에 대해서는 언급되어 있지 않다. 과산화수소, 불소 화합물, 아졸 화합물 및 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산을 배합한 액체조성물에 대해서는 IGZO에 대한 데미지가 확인되어(비교예 2를 참조), IGZO에 대한 데미지를 억제하여 금속 화합물을 에칭하는 액체조성물로서는 불충분하다.
특허문헌 2(국제공개 제2009/066750호)에서는, 알칼리를 함유하는 수용액으로 이루어진 알칼리성의 에칭액 조성물을 이용함으로써, 아몰퍼스산화물막과, 알루미늄(Al), Al합금, 구리(Cu), Cu합금, 구리(Ag) 및 Ag합금으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1개로 이루어진 금속막을 포함하는 적층막의 에칭에 있어서, 이 금속막을 선택적으로 에칭할 수 있다고 하고 있다.
그러나, 특허문헌 2에 개시된 에칭액 조성물은, 알칼리를 함유하는 수용액으로 이루어진 알칼리성의 에칭액 조성물로 하고 있는데, 과산화수소, 및 암모니아를 배합한 액체조성물에 대해서는 IGZO에 대한 데미지가 확인되어(비교예 3을 참조), IGZO에 대한 데미지를 억제하여 금속 화합물을 에칭하는 액체조성물로서는 불충분하다.
본 발명의 과제는, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 액체조성물과, 이것을 이용하여 IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 에칭방법, 그리고 이 에칭방법을 적용하여 제조되는 기판을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 검토를 행한 결과, (A)과산화수소, (B)산, (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 하는 액체조성물에 있어서, 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 발견하였다.
본 발명은, 이러한 지견에 기초하여 완성한 것이다. 즉, 본 발명은 하기와 같다.
[1] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물에 대한 데미지를 억제하여, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 액체조성물로서, (A)과산화수소, (B)산, (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 하는 액체조성물.
[2] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하는 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 액체조성물.
[3] (B)산이 질산, 황산, 인산, 염산, 불화수소산, 메탄설폰산, 아미드황산, 아세트산, 글리콜산, 유산, 말론산, 말레산, 숙신산, 사과산, 주석산 및 구연산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인 제1항에 기재된 액체조성물.
[4] (C)불소이온공급원이 불화수소산, 불화암모늄 및 산성 불화암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인 제1항에 기재된 액체조성물.
[5] (E)과산화수소 안정제가 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜, 페놀설폰산, 아세트아닐리드, 페나세틴, 아세트아미드페놀, 하이드록시안식향산, p-아미노안식향산, p-아미노페놀, 3,5-디아미노안식향산, 설파닐산, 아닐린, N-메틸아닐린, 8-하이드록시퀴놀린, o-아세토톨루이드, m-아세토톨루이드, 디페닐아민, 페놀, 아니솔로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제인 것을 특징으로 하는 제1항에 기재된 액체조성물.
[6] 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제가 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜 및 페놀설폰산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인 제5항에 기재된 액체조성물.
[7] 제1항~제6항 중 어느 하나에 기재된 액체조성물을 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법.
[8] 제1항~제6항 중 어느 하나에 기재된 액체조성물을 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법.
[9] 제1항~제6항 중 어느 하나에 기재된 액체조성물을 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하는 방법.
[10] 제7항에 기재된 에칭방법을 적용하여, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭함으로써 제조되는 기판.
[11] 제8항에 기재된 에칭방법을 적용하여, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭함으로써 제조되는 기판.
[12] 제9항에 기재된 에칭방법을 적용하여, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭함으로써 제조되는 기판.
본 발명의 바람직한 태양은 하기와 같다.
[1] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하기 위한 액체조성물로서, (A)과산화수소, (B)불소원자를 함유하지 않는 산(D성분을 제외함), (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 하는 액체조성물.
[2] (B)불소원자를 함유하지 않는 산이, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, [1]에 기재된 액체조성물.
[3] (B)불소원자를 함유하지 않는 산이, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (B2)메탄설폰산, 아미드황산, 아세트산, 글리콜산, 유산, 말론산, 말레산, 숙신산, 사과산, 주석산 및 구연산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 조합인, [1]에 기재된 액체조성물.
[4] (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 함유량이, 0.001질량%~0.1질량%의 범위내인, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[5] (C)불소이온공급원이 불화수소산, 불화암모늄 및 산성 불화암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[6] (E)과산화수소 안정제가, 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜, 페놀설폰산, 아세트아닐리드, 페나세틴, 아세트아미드페놀, 하이드록시안식향산, p-아미노안식향산, p-아미노페놀, 3,5-디아미노안식향산, 설파닐산, 아닐린, N-메틸아닐린, 8-하이드록시퀴놀린, o-아세토톨루이드, m-아세토톨루이드, 디페닐아민, 페놀 및 아니솔로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제인, [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[7] 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제가, 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜 및 페놀설폰산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, [6]에 기재된 액체조성물.
[8] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하기 위한 것인, [1] 내지 [7] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[9] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법으로서,
(A)과산화수소, (B)불소원자를 함유하지 않는 산(D성분을 제외함), (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 액체조성물을, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법.
[10] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 보호층을 개재하지 않고 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법인, [9]에 기재된 방법.
[11] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법으로서,
(A)과산화수소, (B)불소원자를 함유하지 않는 산(D성분을 제외함), (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 액체조성물을, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법.
[12] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 보호층을 개재하지 않고 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 방법인, [11]에 기재된 방법.
[13] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하는 방법으로서,
(A)과산화수소, (B)불소원자를 함유하지 않는 산(D성분을 제외함), (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 액체조성물을, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하는 방법.
[14] 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 보호층을 개재하지 않고 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하는 방법인, [13]에 기재된 방법.
[15] (B)불소원자를 함유하지 않는 산이, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, [9] 내지 [14] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[16] (B)불소원자를 함유하지 않는 산이, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (B2)메탄설폰산, 아미드황산, 아세트산, 글리콜산, 유산, 말론산, 말레산, 숙신산, 사과산, 주석산 및 구연산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 조합인, [9] 내지 [14] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[17] (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 함유량이, 0.001질량%~0.1질량%의 범위내인, [9] 내지 [16] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[18] (C)불소이온공급원이 불화수소산, 불화암모늄 및 산성 불화암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, [9] 내지 [17] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[19] (E)과산화수소 안정제가, 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜, 페놀설폰산, 아세트아닐리드, 페나세틴, 아세트아미드페놀, 하이드록시안식향산, p-아미노안식향산, p-아미노페놀, 3,5-디아미노안식향산, 설파닐산, 아닐린, N-메틸아닐린, 8-하이드록시퀴놀린, o-아세토톨루이드, m-아세토톨루이드, 디페닐아민, 페놀 및 아니솔로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제인, [9] 내지 [18] 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물.
[20] 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제가, 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜 및 페놀설폰산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, [19]에 기재된 액체조성물.
본 발명에 따르면, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 액체조성물과, 이것을 IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물에 접촉시키는 것을 특징으로 하는 에칭방법, 그리고 본 에칭방법을 적용하여 제조되는 기판을 제공할 수 있다. 또한, 이 에칭방법은 IGZO에 대한 데미지를 억제하는 것이 가능하므로, IGZO상에 대한 보호층의 형성이 불필요해짐으로써, 제조비용을 대폭 저감할 수 있고, 높은 생산성을 실현할 수 있다.
도 1은 에치스토퍼형 TFT단면구조의 모식도이다. 도 1에서는, 유리기판(1)상에, 게이트전극(2) 및 게이트절연막(3)이 형성되고, 그 위에 IGZO반도체층(9), 에칭스토퍼층(10), 소스전극(6a) 및 드레인전극(6b)이 형성되고, 다시 그 위에 보호층(7) 및 투명전극(8)이 형성되어 있다.
도 2는 백채널에치형 TFT단면구조의 모식도이다. 도 2에서는, 유리기판(1)상에, 게이트전극(2) 및 게이트절연막(3)이 형성되고, 그 위에 IGZO반도체층(9), 소스전극(6a) 및 드레인전극(6b)이 형성되고, 다시 그 위에 보호층(7) 및 투명전극(8)이 형성되어 있다. 여기서는, IGZO반도체층(9)상에 에칭스토퍼층 등의 보호층을 개재하지 않고 배선재료가 형성되고, 에칭처리에 의해 소스전극(6a) 및 드레인전극(6b)이 형성되어 있다.
도 2는 백채널에치형 TFT단면구조의 모식도이다. 도 2에서는, 유리기판(1)상에, 게이트전극(2) 및 게이트절연막(3)이 형성되고, 그 위에 IGZO반도체층(9), 소스전극(6a) 및 드레인전극(6b)이 형성되고, 다시 그 위에 보호층(7) 및 투명전극(8)이 형성되어 있다. 여기서는, IGZO반도체층(9)상에 에칭스토퍼층 등의 보호층을 개재하지 않고 배선재료가 형성되고, 에칭처리에 의해 소스전극(6a) 및 드레인전극(6b)이 형성되어 있다.
<액체조성물>
본 발명의 액체조성물은, (A)과산화수소, (B)불소원자를 함유하지 않는 산(D성분을 제외함), (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 하고, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭하는 액체조성물이다.
(A) 과산화수소
본 발명의 액체조성물에 있어서, 과산화수소(이하, A성분이라고 하기도 함)는 산화제로서 구리를 산화하는 기능을 갖고, 또한 몰리브덴에 대해서는 산화용해하는 기능을 갖는다. 이 액체조성물중의 과산화수소의 함유량은, 바람직하게는 1질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 2질량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 3질량% 이상이며, 바람직하게는 30질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 20질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 10질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 8질량% 이하이다. 예를 들어, 이 액체조성물중의 A성분의 함유량은, 바람직하게는 1~30질량%이며, 보다 바람직하게는 2~20질량%, 더욱 바람직하게는 2~10질량%, 특히 바람직하게는 3~8질량%이다. 과산화수소의 함유량이 상기의 범위내이면, 구리 및 몰리브덴 등을 포함하는 금속 화합물에 대하여 양호한 에칭레이트를 확보할 수 있고, 금속 화합물의 에칭량의 제어가 용이해지므로 바람직하다.
(B) 불소원자를 함유하지 않는 산
본 발명의 액체조성물에 있어서, 불소원자를 함유하지 않는 산(이하, B성분이라고 하기도 함)은 (A)과산화수소에 의해 산화한 구리를 용해시키는 것이다.
B성분으로는 무기산일 수도 유기산일 수도 있고, 예를 들어, 질산, 황산, 인산, 염산, 메탄설폰산, 아미드황산, 아세트산, 글리콜산, 유산, 말론산, 말레산, 숙신산, 사과산, 주석산, 구연산 등을 바람직하게 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 질산, 황산, 메탄설폰산, 아미드황산, 아세트산이며, 그 중에서도 질산, 황산이 특히 바람직하다.
이들을 단독으로, 혹은 복수를 혼합하여 이용할 수 있다.
이들 중에서도, 본 발명에 있어서, (B)불소를 함유하지 않는 산은, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, (B)불소를 함유하지 않는 산은, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (B2)메탄설폰산, 아미드황산, 아세트산, 글리콜산, 유산, 말론산, 말레산, 숙신산, 사과산, 주석산 및 구연산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 조합인 것이 바람직하다.
이 액체조성물중의 B성분의 함유량은, 바람직하게는 0.01질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.1질량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.5질량% 이상이며, 특히 바람직하게는 1질량% 이상이며, 바람직하게는 30질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 20질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 15질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 10질량% 이하이다. 예를 들어, 이 액체조성물중의 B성분의 함유량은, 바람직하게는 0.01~30질량%이며, 보다 바람직하게는 0.1~20질량%, 더욱 바람직하게는 0.5~15질량%이며, 특히 바람직하게는 1~10질량%이다. B성분의 함유량이 상기의 범위내이면, 금속 화합물에 대한 양호한 에칭레이트 그리고 양호한 구리의 용해성을 얻을 수 있다.
(C) 불소이온공급원
본 발명의 액체조성물에 있어서, 불소이온공급원(이하, C성분이라고 하기도 함)은, 티탄을 에칭하는 것이다.
C성분으로는, 액체조성물중에서 불소이온을 발생시키는 것이면 특별히 제한은 없으나, 불화수소산, 불화암모늄, 산성 불화암모늄 등을 바람직하게 들 수 있고, 이들을 단독으로, 혹은 복수를 혼합하여 이용할 수 있다. 이들 중에서도, 저독성인 관점에서, 불화암모늄, 산성 불화암모늄이 보다 바람직하다.
이 액체조성물중의 C성분의 함유량은, 바람직하게는 0.01질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.05질량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이상이며, 특히 바람직하게는 0.2질량% 이상이며, 바람직하게는 10질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 1질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.5질량% 이하이다. 예를 들어, 이 액체조성물중의 C성분의 함유량은, 바람직하게는 0.01~10질량%이며, 보다 바람직하게는 0.05~1질량%, 더욱 바람직하게는 0.1~0.5질량%, 특히 바람직하게는 0.2~0.5질량%이다. C성분의 함유량이 상기의 범위내이면, 금속에 대한 양호한 에칭레이트를 얻을 수 있다. 또한, C성분의 함유량이 10질량% 이상에서는 장치재질이나 유리 등의 기판의 부식이 현저해지므로 바람직하지 않다.
(D) 아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물
본 발명의 액체조성물에서 이용되는 아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물(이하, D성분이라고 하기도 함)은, IGZO의 에칭레이트를 억제하는 효과가 있다. 이에 따라, 이 액체조성물을 이용하여 IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭할 때, IGZO에 대한 데미지를 억제할 수 있다.
D성분은, 각각 단독으로, 혹은 복수를 혼합하여 이용할 수 있는데, 그 중에서도 아미노트리(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산)가 보다 바람직하고, 아미노트리(메틸렌포스폰산)가 특히 바람직하다.
이 액체조성물중의 D성분의 함유량은, 바람직하게는 0.001질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.01질량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.02질량% 이상이며, 특히 바람직하게는 0.05질량% 이상이다. D성분의 함유량이 상기의 경우에는, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물에 대한 데미지를 억제할 수 있다. 또한 한편, D성분의 함유량은 경제적인 관점에서, 바람직하게는 5질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 1질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.5질량% 이하이며, 특히 바람직하게는 0.1질량% 이하이다.
(E) 과산화수소 안정제
본 발명의 액체조성물에 있어서, 과산화수소 안정제(이하, E성분이라고 하기도 함)는, 과산화수소의 분해를 억제하는 효과가 있다. 이에 따라, 이 액체조성물중에 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물이 용해될 때에 과산화수소의 분해를 억제할 수 있다.
E성분으로는, 통상, 과산화수소의 안정제로서 이용되는 것이면 제한없이 사용 가능한데, 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제가 바람직하다.
페닐기를 갖는 과산화수소 안정제로는, 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜, 페놀설폰산, 아세트아닐리드, 페나세틴, 아세트아미드페놀, 하이드록시안식향산, p-아미노안식향산, p-아미노페놀, 3,5-디아미노안식향산, 설파닐산, 아닐린, N-메틸아닐린, 8-하이드록시퀴놀린, o-아세토톨루이드, m-아세토톨루이드, 디페닐아민, 페놀 및 아니솔을 바람직하게 들 수 있고, 더욱 바람직하게는 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜 및 페놀설폰산이며, 그 중에서도 페닐요소 및 페닐글리콜이 특히 바람직하다. 이들을 단독으로, 혹은 복수를 혼합하여 이용할 수 있다. 본 발명의 액체조성물에 있어서는, 과산화수소 안정제가 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제이면, 과산화수소의 안정성을 특히 높일 수 있다.
이 액체조성물중의 E성분의 함유량은, 그 첨가효과가 충분히 얻어지면 되고, 특별히 제한은 없으나, 바람직하게는 0.01질량% 이상이며, 보다 바람직하게는 0.02질량% 이상이며, 더욱 바람직하게는 0.03질량% 이상이며, 바람직하게는 0.5질량% 이하이며, 보다 바람직하게는 0.3질량% 이하이며, 더욱 바람직하게는 0.1질량% 이하이다. 예를 들어, 이 액체조성물중의 E성분의 함유량은, 바람직하게는 0.01~0.5질량%이며, 보다 바람직하게는 0.02~0.3질량%, 더욱 바람직하게는 0.03~0.1질량%이다.
(F) 물
본 발명의 액체조성물에서 이용되는 물로는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 증류, 이온교환처리, 필터처리, 각종 흡착처리 등에 의해, 금속이온이나 유기불순물, 파티클 입자 등이 제거된 물이 바람직하고, 특히 순수, 또는 초순수가 바람직하다.
본 발명의 액체조성물은, 원하는 pH값을 얻기 위하여, 필요에 따라 pH조정제를 함유할 수 있다. pH조정제로는, 암모니아수, 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화테트라메틸암모늄 등을 바람직하게 들 수 있고, 이들을 단독으로, 혹은 복수를 혼합하여 이용할 수 있다.
본 발명의 액체조성물의 pH값의 상한은 5 이하이다. pH값이 5를 상회하는 경우에는, 과산화수소의 안정성이 저하되고, 또한 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물의 에칭레이트가 저하되므로 바람직하지 않다. 또한 본 발명의 액체조성물의 pH값의 하한에는, 제한은 없으나, 장치재질이나 주변부재에 대한 데미지를 억제하는 관점에서, 바람직하게는 pH값이 0 이상, 보다 바람직하게는 1 이상이다. pH값이 상기의 경우이면, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물에 대하여 양호한 에칭레이트를 얻을 수 있다.
본 발명의 에칭액은, 상기한 성분 외에, 에칭액에 통상 이용되는 각종 첨가제를 에칭액의 효과를 저해하지 않는 범위에서 포함할 수 있다. 예를 들어, 아졸 화합물이나 pH완충제 등을 이용할 수 있다.
<에칭방법>
본 발명의 에칭방법에 있어서의 에칭대상물은, IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물이다. 본 발명의 에칭방법에 의하면, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 양호한 에칭레이트로 에칭할 수 있다.
또한, 본 발명의 에칭방법에 있어서의 에칭대상물은, IGZO상에 형성된 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물이다. 본 발명의 에칭방법에 의하면, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 양호한 에칭레이트로 에칭할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「구리를 주성분으로 하는 금속 화합물」이란, 구리를 금속 화합물중에 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상 함유하는 금속 화합물을 의미한다. 또한, 「티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물」이란, 티탄을 금속 화합물중에 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상 함유하는 금속 화합물을 의미한다. 「몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물」이란, 몰리브덴을 금속 화합물중에 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량% 이상, 보다 바람직하게는 70질량% 이상 함유하는 금속 화합물을 의미한다. 또한, 「몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물」이란, 몰리브덴과 티탄을 금속 화합물중에 합계 50질량% 이상, 바람직하게는 60질량, 보다 바람직하게는 70질량% 이상 함유하는 금속 화합물을 의미한다.
본 발명의 에칭방법은, 본 발명의 액체조성물, 즉 (A)과산화수소, (B)불소원자를 함유하지 않는 산(D성분을 제외함), (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 하는 액체조성물과 에칭대상물을 접촉시키는 공정을 갖는 것이다. 본 발명의 액체조성물에 대해서는, <액체조성물>에 있어서 서술한 바와 같다. 또한, 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물을 에칭대상물로 하는 경우, 본 발명의 액체조성물중의 (C)불소이온공급원의 함유량은, 0.2질량%~0.5질량%로 하는 것이 바람직하다.
구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물로는, 구리(금속)나 구리합금, 혹은 산화구리, 질화구리 등을 들 수 있다. 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물로는, 몰리브덴(금속)이나 몰리브덴합금, 혹은 산화몰리브덴, 질화몰리브덴 등을 들 수 있다. 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로는, 티탄(금속)이나 티탄합금, 혹은 산화티탄, 질화티탄 등을 들 수 있다.
본 발명의 에칭방법에 있어서, 에칭대상물로서 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 단독으로 에칭할 수도 있고, 티탄, 티탄을 주성분으로 하는 화합물, 몰리브덴, 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 단독으로 에칭할 수도 있다.
또한, (i) 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, (ii) 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 일괄적으로 동시에 에칭할 수도 있다.
본 발명의 에칭방법에 의하면, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, (i) 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물과, (ii) 티탄 또는 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 양호한 에칭레이트로 일괄 에칭할 수 있다.
본 발명의 에칭방법에 있어서 에칭대상물인 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물이나 티탄, 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴, 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물은, 그 형상에 제한은 없으나, 이 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 플랫패널디스플레이의 TFT어레이패널상의 배선재료로서 이용하는 경우에는, 박막형상인 것이 바람직하다. 예를 들어, 산화규소 등의 절연막상에 IGZO를 패터닝한 후, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물의 박막을 형성하고, 그 위에 레지스트를 도포하고, 원하는 패턴마스크를 노광전사하고, 현상하여 원하는 레지스트패턴을 형성한 것을 에칭대상물로 한다. 또한 에칭대상물은, (i) 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물의 박막과, (ii) 티탄, 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴, 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물의 박막으로 이루어진 적층구조일 수도 있다. 이 경우, (i) 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물의 박막과, (ii) 티탄, 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴, 몰리브덴을 주성분으로 하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 주성분으로 하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물의 박막으로 이루어진 적층구조를 일괄적으로 에칭할 수 있다.
본 발명에 있어서의 IGZO는, 본질적으로 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물로 이루어진 산화물이면 특별히 제한은 없다. 인듐, 갈륨, 아연의 원자비도 특별히 제한은 없으나, 통상, In/(In+Ga+Zn)=0.2~0.8, Ga/(In+Ga+Zn)=0.05~0.6, Zn/(In+Ga+Zn)=0.05~0.6의 범위이다. 또한, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소 이외의 미량원소(M으로서 표기)가 포함되어 있을 수도 있으나, 미량원소의 원자비가 M/(In+Ga+Zn+M)<0.05인 것이 바람직하다. 또한, 산화물이 아몰퍼스구조일 수도 결정성을 가질 수도 있다.
에칭대상물과 액체조성물의 접촉온도는, 10~70℃의 온도가 바람직하고, 20~60℃가 보다 바람직하고, 20~50℃가 특히 바람직하다. 10~70℃의 온도범위일 때, 양호한 에칭레이트가 얻어진다. 나아가 상기 온도범위에서의 에칭조작은 장치의 부식을 억제할 수 있다. 액체조성물의 온도를 높임으로써, 에칭레이트는 상승하지만, 물의 증발 등에 의한 액체조성물의 조성변화가 커지는 것 등도 고려한 다음, 적당히 최적의 처리온도를 결정하면 된다.
에칭대상물에 액체조성물을 접촉시키는 방법에는 특별히 제한은 없고, 예를 들어 액체조성물을 적하(매엽스핀처리)나 스프레이 등의 형식에 의해 대상물에 접촉시키는 방법이나, 대상물을 액체조성물에 침지시키는 방법 등 통상의 웨트에칭방법을 채용할 수 있다.
실시예
이하에 본 발명의 실시예와 비교예에 의해 그 실시형태와 효과에 대하여 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 이들 실시예로 한정되는 것은 아니다.
1. 각종 금속(배선재료)의 에칭레이트의 측정
유리기판상에 스퍼터법에 의해 성막한 구리(Cu)/몰리브덴(Mo)적층막, Mo단층베타막(ベタ膜) 및 티탄(Ti)단층고체막을 이용하여, 표 1 및 표 2에 나타낸 액체조성물에 의한 Cu, Mo 및 Ti의 에칭레이트를 측정하였다. 에칭은, 상기 기판을 35℃로 유지한 액체조성물에 정치침지하는 방법으로 행하였다. 에칭전후의 막두께는 형광X선 분석장치 SEA1200VX(Seiko Instruments Inc.제)를 이용하여 측정하고, 그 막두께차를 에칭시간으로 나눔으로써 에칭레이트를 산출하였다. 평가결과를 이하의 기준으로 표기하였다.
E: 에칭레이트 100~1000nm/min 미만
G: 에칭레이트 30~100nm/min 미만 또는 1000~5000nm/min 미만
F: 에칭레이트 5~30nm/min 미만 또는 5000~10000nm/min 미만
P: 에칭레이트 5nm/min 미만 또는 10000nm/min 이상
또한, 여기서의 합격은 E, G 및 F이다.
2. IGZO의 에칭레이트의 측정
유리기판상에 인듐(In), 갈륨(Ga), 아연(Zn) 및 산소(O)의 원소비가 1:1:1:4인 IGZO막을 막두께 500Å(50nm)으로 스퍼터법에 의해 형성하고, 그 후, 표 1 및 표 2에 나타낸 액체조성물을 이용하여 에칭레이트를 측정하였다. 에칭은, 상기 기판을 35℃로 유지한 액체조성물에 정치침지하는 방법으로 행하였다. 에칭전후의 막두께를 광학식 박막특성측정장치 n&k Analyzer 1280(n&k Technology Inc.제)에 의해 측정하고, 그 막두께차를 에칭시간으로 나눔으로써 에칭레이트를 산출하였다. 또한, D성분으로서, 아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물을 첨가했을 때의 에칭레이트와, D성분을 첨가하지 않았을 때의 에칭레이트의 비를 산출하였다. 평가결과를 이하의 기준으로 표기하였다.
E: 에칭레이트비(D성분 있음/D성분 없음)=0.1 미만
G: 에칭레이트비(D성분 있음/D성분 없음)=0.1~0.2 미만
F: 에칭레이트비(D성분 있음/D성분 없음)=0.2~0.5 미만
P: 에칭레이트비(D성분 있음/D성분 없음)=0.5 이상
또한, 여기서의 합격은 E, G 및 F이다.
3. 구리(Cu) 용해시의 과산화수소 안정성 평가
표 3에 나타낸 액체조성물에 Cu분말을 1000ppm 용해한 후, 35℃에서 보존하고, 과산화수소의 분해속도를 산출하였다. 평가결과를 이하의 기준으로 표기하였다.
E: 과산화수소 분해속도 0.1%/day 미만
G: 과산화수소 분해속도 0.1%/day~0.2%/day 미만
F: 과산화수소 분해속도 0.2%/day~0.3%/day 미만
P: 과산화수소 분해속도 0.3%/day 이상
또한, 여기서의 합격은 E, G 및 F이다.
실시예 1
용량 100ml의 폴리프로필렌용기에 순수를 81.75g 및 70% 질산(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.제)을 2.86g 투입하였다. 나아가, 31% 산성 불화암모늄(Stella Chemifa Corporation제)을 0.81g 및 50%아미노트리(메틸렌포스폰산)수용액(Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.제)을 0.20g 첨가한 후, 페닐요소(Wako Pure Chemical Industries, Ltd.제)를 0.10g 용해하였다. 마지막으로 35% 과산화수소(Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.제)를 14.29g 첨가하고, 이것을 교반하여 각 성분을 잘 혼합하고, 액체조성물을 조제하였다. 얻어진 액체조성물의 과산화수소의 배합량은 5질량%이며, 질산의 배합량은 2질량%, 산성 불화암모늄의 배합량은 0.25질량%, 아미노트리(메틸렌포스폰산)의 배합량은 0.10질량%, 페닐요소의 배합량은 0.10질량%였다. 또한, pH값은 1.4였다.
얻어진 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하고, 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 2~4
실시예 1에 있어서, E성분을 표 1에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 5, 6
실시예 1에 있어서, C성분의 농도, E성분 및 pH값을 표 1에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 7~9
실시예 1에 있어서, D성분의 종류와 농도 및 E성분을 표 1에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 10, 11
실시예 1에 있어서, B성분으로서 추가로 유산을 첨가하고, E성분 및 pH값을 표 1에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 12
실시예 1에 있어서, B성분을 황산으로 하고, E성분을 표 1에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 1에 나타낸다.
실시예 13~17
실시예 1에 있어서, 액체조성물의 조성 및 pH값을 표 3에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 3을 실시하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
비교예 1
실시예 1에 있어서, D성분을 함유하지 않고, E성분을 표 2에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
비교예 2
실시예 1에 있어서, 과산화수소농도, C성분 및 pH값을 표 2에 나타낸 바와 같이 하고, B성분, D성분 및 E성분을 함유하지 않고, 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산 및 5-아미노-1H-테트라졸을 첨가한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
비교예 3
실시예 1에 있어서, 과산화수소농도 및 pH값을 표 2에 나타낸 바와 같이 하고, B성분, C성분, D성분 및 E성분을 함유하지 않고, 암모니아수를 첨가한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 1 및 2를 실시하였다. 얻어진 결과를 표 2에 나타낸다.
비교예 4~6
실시예 1에 있어서, 액체조성물의 조성 및 pH값을 표 3에 나타낸 바와 같이 한 것 이외는, 실시예 1과 동일한 방법으로 액체조성물을 조제하고, 이 액체조성물을 이용하여 상기의 평가 3을 실시하였다. 얻어진 결과를 표 3에 나타낸다.
상기 실시예 1~17로부터, 본 발명의 액체조성물은, IGZO에 대한 데미지를 억제하여, IGZO상에 형성된 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 양호한 에칭레이트로 에칭할 수 있고, 나아가, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물이 용해되어도 과산화수소의 분해를 억제할 수 있다.
한편, 상기 비교예 1로부터, 액체조성물이 D성분을 함유하지 않으면 IGZO에 대한 데미지를 충분히 억제할 수 없는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 비교예 2 및 5로부터, 액체조성물이 D성분을 함유하지 않고, 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산을 함유하고 있어도 IGZO에 대한 데미지를 충분히 억제할 수 없고, 또한, 액체조성물에 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물이 용해되었을 때 과산화수소의 분해속도가 빨라지는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 비교예 3 및 6으로부터, 액체조성물이 D성분을 함유하지 않고, 암모니아를 함유하고, pH값이 높으면 IGZO에 대한 데미지를 충분히 억제할 수 없고, 나아가, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물의 용해능이 낮고, 과수(過水)안정성도 낮아지는 것을 알 수 있다. 또한, 상기 비교예 4로부터, 액체조성물이 E성분을 함유하지 않으면, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물이 용해되었을 때에 과산화수소의 분해속도가 빨라지는 것을 알 수 있다.
| 실시예 | 과산화수소 | B성분 | C성분 | D성분 | E성분 | pH 조정제 |
pH | IGZO E.R. (nm/min) |
IGZO E.R.비(첨가제있음/첨가제없음） | Cu E.R.(nm/min) | Mo E.R. (nm/min) |
Ti E.R. (nm/min) |
판정 | |||
| IGZO E.R.비 |
Cu E.R. | Mo E.R. | Ti E.R. | |||||||||||||
| 1 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | MPU 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0021 | 770 | 170 | 19 | E | E | E | F |
| 2 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0027 | 820 | 160 | 29 | E | E | E | F |
| 3 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-EG 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0026 | 810 | 150 | 33 | E | E | E | G |
| 4 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | p-페놀설폰산 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0021 | 840 | 180 | 33 | E | E | E | G |
| 5 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.1% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0022 | 790 | 170 | < 1 | E | E | E | P |
| 6 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.5% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.9 | < 1 | < 0.0013 | 260 | 140 | 120 | E | E | E | E |
| 7 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.25% | ATP 1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0028 | 700 | 90 | 8 | E | E | G | F |
| 8 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.25% | BHTPP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0028 | 270 | 40 | 14 | E | E | G | F |
| 9 | 5% | 질산2% | 산성AF 0.25% | PHOP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0028 | 130 | 50 | 10 | E | E | G | F |
| 10 | 5% | 질산2% 유산2% |
산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.4 | < 1 | < 0.0014 | 680 | 140 | 24 | E | E | E | F |
| 11 | 5% | 질산2% 유산2% |
산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | KOH | 3.0 | < 1 | < 0.0024 | 270 | 80 | 58 | E | E | G | G |
| 12 | 5% | 황산2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 1.5 | < 1 | < 0.0018 | 840 | 140 | 42 | E | E | E | G |
E: Excellent, G: Good, F: Fair, P: Poor
ATP: 아미노트리(메틸렌포스폰산), BHTPP: 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산), PHOP: 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산),
MPU: 페닐요소, Ph-G: 페닐글리콜, Ph-EG: 페닐에틸렌글리콜, 산성AF: 산성 불화암모늄
| 비교예 | 과산화 수소 |
B성분 | C성분 | D성분 | E성분 | 기타 성분 | pH 조정제 |
pH | IGZO E.R. (nm/min) |
Cu E.R. (nm/min) |
Mo E.R. (nm/min) |
Ti E.R. (nm/min) |
| 1 | 5% | 질산 2% | 산성AF 0.25% | 없음 | Ph-G 0.1% | 없음 | 없음 | 1.4 | 366 | 2620 | 200 | 130 |
| 2 | 15% | 없음 | AF 0.10% | 없음 | 없음 | HEDP 1.0% ATZ 0.6% |
없음 | 1.6 | 28 | 60 | 290 | 7 |
| 3 | 15% | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 암모니아수 14% | 없음 | 11.0 | 32 | 미측정 | 미측정 | 미측정 |
HEDP: 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, ATZ: 5-아미노-1H-테트라졸,
Ph-G: 페닐글리콜, 산성AF: 산성 불화암모늄, AF: 불화암모늄
| 과산화 수소 |
B성분 | C성분 | D성분 | E성분 | 기타 성분 | pH 조정제 |
pH | Cu 1000ppm용해시 과산화수소 분해속도 (%/day) |
판정 | |
| 실시예13 | 5% | 질산 2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | MPU 0.1% | 없음 | 없음 | 1.4 | < 0.05 | E |
| 실시예14 | 5% | 질산 2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | 없음 | 1.4 | < 0.05 | E |
| 실시예15 | 5% | 질산 2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-EG | 없음 | 없음 | 1.4 | 0.19 | G |
| 실시예16 | 5% | 질산 2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | p-페놀설폰산 0.1% | 없음 | 없음 | 1.4 | < 0.05 | E |
| 실시예17 | 5% | 질산 2% 유산 2% |
산성AF 0.25% | ATP 0.1% | Ph-G 0.1% | 없음 | KOH | 3.0 | 0.08 | E |
| 비교예4 | 5% | 질산 2% | 산성AF 0.25% | ATP 0.1% | 없음 | 없음 | 없음 | 1.4 | 0.48 | P |
| 비교예5 | 15% | 없음 | AF 0.1% | 없음 | 없음 | HEDP 1.0% ATZ 0.6% |
없음 | 1.6 | 1.16 | P |
| 비교예6 | 15% | 없음 | 없음 | 없음 | 없음 | 암모니아수 14% | 없음 | 11.0 | Cu 1000ppm불용 | P |
E: Excellent, G: Good, F: Fair, P: Poor
ATP: 아미노트리(메틸렌포스폰산), HEDP: 1-하이드록시에틸리덴-1,1-디포스폰산, ATZ: 5-아미노-1H-테트라졸,
MPU: 페닐요소, Ph-G: 페닐글리콜, Ph-EG: 페닐에틸렌글리콜,
산성AF: 산성 불화암모늄, AF: 불화암모늄
본 발명의 액체조성물은, IGZO에 대한 데미지를 억제하면서, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물을 양호한 에칭레이트로 에칭할 수 있는 점에서, TFT제조공정에 있어서, IGZO상에 보호막을 마련하는 종래의 에치스토퍼형 구조로부터 보호층을 필요로 하지 않는 백채널에치형 구조로 변경하는 것이 가능하므로, 제조공정의 간략화와 제조비용을 대폭 저감할 수 있다. 나아가, 본 발명의 액체조성물은, 구리 또는 구리를 주성분으로 하는 금속 화합물이 용해되어도 과산화수소의 안정성이 높은 점에서, 안전하고 또한 안정적으로 에칭조작을 실시할 수 있다.
1: 유리
2: 게이트전극
3: 게이트절연막
6a: 소스전극
6b: 드레인전극
7: 보호층
8: 투명전극
9: IGZO반도체층
10: 에칭스토퍼층
2: 게이트전극
3: 게이트절연막
6a: 소스전극
6b: 드레인전극
7: 보호층
8: 투명전극
9: IGZO반도체층
10: 에칭스토퍼층
Claims (14)
- 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물을 에칭하기 위한 액체조성물로서, (A)과산화수소, (B)불소원자를 함유하지 않는 산(D성분을 제외함), (C)불소이온공급원, (D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물, (E)과산화수소 안정제, 및 (F)물을 포함하고, 또한 pH값이 5 이하인 것을 특징으로 하는 액체조성물.
- 제1항에 있어서,
(B)불소원자를 함유하지 않는 산이, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, 액체조성물.
- 제1항에 있어서,
(B)불소원자를 함유하지 않는 산이, (B1)질산, 황산, 인산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물과, (B2)메탄설폰산, 아미드황산, 아세트산, 글리콜산, 유산, 말론산, 말레산, 숙신산, 사과산, 주석산 및 구연산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 조합인, 액체조성물.
- 제1항에 있어서,
(D)아미노트리(메틸렌포스폰산), N,N,N',N'-에틸렌디아민테트라키스(메틸렌포스폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 비스(헥사메틸렌)트리아민펜타(메틸렌포스폰산) 및 펜타에틸렌헥사민옥타(메틸렌포스폰산)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물의 함유량이, 0.001질량%~0.1질량%의 범위내인, 액체조성물.
- 제1항에 있어서,
(C)불소이온공급원이 불화수소산, 불화암모늄 및 산성 불화암모늄으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, 액체조성물.
- 제1항에 있어서,
(E)과산화수소 안정제가, 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜, 페놀설폰산, 아세트아닐리드, 페나세틴, 아세트아미드페놀, 하이드록시안식향산, p-아미노안식향산, p-아미노페놀, 3,5-디아미노안식향산, 설파닐산, 아닐린, N-메틸아닐린, 8-하이드록시퀴놀린, o-아세토톨루이드, m-아세토톨루이드, 디페닐아민, 페놀 및 아니솔로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 페닐기를 갖는 과산화수소 안정제인, 액체조성물.
- 제6항에 있어서,
페닐기를 갖는 과산화수소 안정제가, 페닐요소, 페닐글리콜, 페닐에틸렌글리콜 및 페놀설폰산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 화합물인, 액체조성물.
- 제1항에 있어서,
인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 포함하는 금속 화합물, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 포함하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금 및 몰리브덴과 티탄을 포함하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하기 위한 것인, 액체조성물.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물을 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물을 에칭하는 방법.
- 제9항에 있어서,
인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 보호층을 개재하지 않고 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물을 에칭하는 방법인 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물을, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 포함하는 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 포함하는 금속 화합물을 에칭하는 방법.
- 제11항에 있어서,
인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 보호층을 개재하지 않고 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물과, 티탄 또는 티탄을 포함하는 금속 화합물을 에칭하는 방법인 방법.
- 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 기재된 액체조성물을, 인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 포함하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금 및 몰리브덴과 티탄을 포함하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물에 접촉시켜, 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 포함하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 포함하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하는 방법.
- 제13항에 있어서,
인듐과 갈륨과 아연 및 산소로 이루어진 산화물상에 보호층을 개재하지 않고 형성된 구리 또는 구리를 포함하는 금속 화합물과, 몰리브덴 또는 몰리브덴을 포함하는 금속 화합물, 몰리브덴티탄합금, 및 몰리브덴과 티탄을 포함하는 금속 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 금속 화합물을 에칭하는 방법인 방법.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014239525 | 2014-11-27 | ||
| JPJP-P-2014-239525 | 2014-11-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20160064015A KR20160064015A (ko) | 2016-06-07 |
| KR102313239B1 true KR102313239B1 (ko) | 2021-10-15 |
Family
ID=56124833
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150165752A KR102313239B1 (ko) | 2014-11-27 | 2015-11-25 | 액체조성물 및 이것을 이용한 에칭방법 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6531612B2 (ko) |
| KR (1) | KR102313239B1 (ko) |
| CN (1) | CN105648440B (ko) |
| TW (1) | TWI734676B (ko) |
Families Citing this family (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6657770B2 (ja) * | 2014-11-27 | 2020-03-04 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 液体組成物およびこれを用いたエッチング方法 |
| WO2018074279A1 (ja) | 2016-10-21 | 2018-04-26 | 株式会社Adeka | エッチング液組成物及びエッチング方法 |
| KR101929021B1 (ko) | 2017-01-19 | 2018-12-13 | 이정길 | 티타늄 및 티타늄합금 제품용 광택 화학연마제 조성물 |
| JP6746518B2 (ja) * | 2017-03-10 | 2020-08-26 | 株式会社Adeka | エッチング液組成物及びエッチング方法 |
| TWI808965B (zh) | 2017-03-31 | 2023-07-21 | 日商關東化學股份有限公司 | 鈦層或含鈦層的蝕刻液組成物以及蝕刻方法 |
| JP6793312B2 (ja) * | 2017-09-29 | 2020-12-02 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | 多層膜用エッチング液とエッチング濃縮液およびエッチング方法 |
| CN111902569B (zh) * | 2018-03-26 | 2022-03-29 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 蚀刻液 |
| TWI759450B (zh) * | 2018-03-27 | 2022-04-01 | 日商三菱瓦斯化學股份有限公司 | 蝕刻液、蝕刻方法、及顯示裝置之製造方法 |
| JP7367700B2 (ja) * | 2018-11-20 | 2023-10-24 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 銅および銅合金を選択的にエッチングするためのエッチング液およびそれを用いた半導体基板の製造方法 |
| JP6485587B1 (ja) * | 2018-12-25 | 2019-03-20 | 三菱瓦斯化学株式会社 | エッチング液 |
| JP7233217B2 (ja) * | 2018-12-28 | 2023-03-06 | 関東化学株式会社 | 酸化亜鉛および銀を有する積層膜の一括エッチング液組成物 |
| KR102493061B1 (ko) * | 2019-02-28 | 2023-01-31 | 주식회사 이엔에프테크놀로지 | 금속막 식각 조성물 |
| CN111719157B (zh) * | 2019-03-20 | 2024-06-07 | 易安爱富科技有限公司 | 蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法 |
| KR20210088290A (ko) * | 2020-01-06 | 2021-07-14 | 주식회사 이엔에프테크놀로지 | 식각액 조성물 |
| JP7345401B2 (ja) * | 2020-01-21 | 2023-09-15 | 東京エレクトロン株式会社 | 基板処理方法および基板処理装置 |
| CN111537318A (zh) * | 2020-03-31 | 2020-08-14 | 先导薄膜材料（广东）有限公司 | 一种铜镓合金的金相显示方法 |
| CN112663064A (zh) * | 2020-12-16 | 2021-04-16 | 江苏艾森半导体材料股份有限公司 | 一种铜钼金属蚀刻液及其制备方法和应用 |
| JP2023112749A (ja) * | 2022-02-02 | 2023-08-15 | 関東化学株式会社 | エッチング液組成物およびエッチング方法 |
| CN115141629B (zh) * | 2022-06-15 | 2023-06-02 | 湖北兴福电子材料股份有限公司 | TiN去除液 |
| CN115449796B (zh) * | 2022-09-23 | 2023-11-28 | 易安爱富(武汉)科技有限公司 | 一种钛铝钛复合膜层的碱性蚀刻液及制备方法 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3481379B2 (ja) * | 1995-08-23 | 2003-12-22 | メック株式会社 | 電気めっき法 |
| WO2009066750A1 (ja) * | 2007-11-22 | 2009-05-28 | Idemitsu Kosan Co., Ltd. | エッチング液組成物 |
| KR20100040010A (ko) * | 2008-10-09 | 2010-04-19 | (주)이그잭스 | 저과산화수소형 구리 또는 구리 합금 막의 에칭제 |
| CN102227761A (zh) * | 2008-12-26 | 2011-10-26 | 夏普株式会社 | 显示面板用的基板和具有它的显示面板 |
| CN102576170B (zh) | 2009-08-20 | 2014-12-17 | 东友精细化工有限公司 | 制造用于液晶显示器的阵列基板的方法 |
| JP5794148B2 (ja) * | 2009-12-25 | 2015-10-14 | 三菱瓦斯化学株式会社 | エッチング液及びこれを用いた半導体装置の製造方法 |
| US8980121B2 (en) * | 2010-01-28 | 2015-03-17 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Etching liquid for a copper/titanium multilayer thin film |
| KR101270560B1 (ko) * | 2010-11-12 | 2013-06-03 | 오씨아이 주식회사 | 금속막 식각용 조성물 |
| US9365770B2 (en) * | 2011-07-26 | 2016-06-14 | Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. | Etching solution for copper/molybdenum-based multilayer thin film |
| KR20140118492A (ko) * | 2013-03-29 | 2014-10-08 | 동우 화인켐 주식회사 | 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법 |
-
2015
- 2015-10-23 JP JP2015208990A patent/JP6531612B2/ja active Active
- 2015-11-20 TW TW104138368A patent/TWI734676B/zh active
- 2015-11-25 KR KR1020150165752A patent/KR102313239B1/ko active IP Right Grant
- 2015-11-26 CN CN201510845559.9A patent/CN105648440B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TWI734676B (zh) | 2021-08-01 |
| JP2016111342A (ja) | 2016-06-20 |
| CN105648440A (zh) | 2016-06-08 |
| JP6531612B2 (ja) | 2019-06-19 |
| KR20160064015A (ko) | 2016-06-07 |
| CN105648440B (zh) | 2019-10-25 |
| TW201625815A (zh) | 2016-07-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102313239B1 (ko) | 액체조성물 및 이것을 이용한 에칭방법 | |
| KR102328443B1 (ko) | 액체조성물 및 이것을 이용한 에칭방법 | |
| CN103911159B (zh) | 至少包含铟和镓的氧化物的蚀刻液以及蚀刻方法 | |
| KR101749634B1 (ko) | 구리층 및 몰리브덴층을 포함하는 다층 구조막용 에칭액 | |
| KR20140108795A (ko) | 구리계 금속막 및 구리계 금속막과 금속산화물막의 적층막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법 | |
| KR102128276B1 (ko) | 인듐과 아연과 주석 및 산소로 이루어진 산화물의 에칭용 액체 조성물 및 에칭방법 | |
| KR20150045220A (ko) | 금속 배선 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법 | |
| KR20170074451A (ko) | 구리 식각액 조성물 | |
| KR20150050948A (ko) | 구리/몰리브데늄 합금막의 식각액 조성물 | |
| KR101934863B1 (ko) | 금속막 및 인듐산화막의 이중막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 | |
| TWI759450B (zh) | 蝕刻液、蝕刻方法、及顯示裝置之製造方法 | |
| KR102333896B1 (ko) | 에칭액 | |
| US8637399B2 (en) | Etching composition, method of forming a metal pattern and method of manufacturing a display substrate | |
| WO2015064468A1 (ja) | 亜鉛、スズおよび酸素から実質的になる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 | |
| KR102142419B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102169571B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102092927B1 (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR20150114248A (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| JP2014011209A (ja) | アルミナのエッチング液 | |
| JP2016006839A (ja) | 少なくともインジウム、ガリウム、亜鉛およびシリコンを含む酸化物のエッチング液およびエッチング方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right |