KR102368365B1 - 구리계 금속막용 식각액 조성물, 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법, 및 박막 트랜지스터 어레이 기판 - Google Patents

구리계 금속막용 식각액 조성물, 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법, 및 박막 트랜지스터 어레이 기판 Download PDF

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Abstract

본 발명은 과산화수소 15 내지 25중량%, 아졸화합물 0.1 내지 6중량%, 황산염 0.01 내지 5중량%, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 0.3 내지 3중량%, 다가알코올형 계면활성제 0.001 내지 5중량%, 및 물 잔량을 포함하는 구리계 금속막의 식각액 조성물 및 이를 사용하는 박막 트렌지스트 어레이 기판의 제조방법, 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법, 및 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.

Description

구리계 금속막용 식각액 조성물, 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법, 및 박막 트랜지스터 어레이 기판{ETCHANT FOR CUPPER-BASED METAT LAYER AND MANUFACTURING METHOD OF THIN FILM TRANSISTOR ARRAY SUBSTRATE USING THE SAME AND A THIN FILM TRANSISTOR ARRAY SUBSTRATE}
본 발명은 식각액 조성물, 이를 이용한 박막 트랜지스터 어레이 기판의 제조방법, 및 박막 트랜지스터 어레이 기판에 관한 것이다.
반도체 장치에서 기판 위에 금속 배선을 형성하는 과정은 통상적으로 스퍼터링 등에 의한 금속막 형성공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 선택적인 영역에서의 포토레지스트 형성공정 및 식각공정에 의한 단계로 구성되고, 개별적인 단위 공정 전후의 세정 공정 등을 포함한다. 이러한 식각공정은 포토레지스트를 마스크로하여 선택적인 영역에 금속막을 남기는 공정을 의미하며, 통상적으로 플라즈마 등을 이용한 건식식각 또는 식각액 조성물을 이용하는 습식식각이 사용된다.
이러한 반도체 장치에서, 최근 금속배선의 저항이 주요한 관심사로 떠오르고 있다. 왜냐하면 저항이 RC 신호지연을 유발하는 주요한 인자이므로, 특히 TFT-LCD(thin film transistor-liquid crystal display)의 경우 패널 크기 증가와 고해상도 실현이 기술개발에 관건이 되고 있기 때문이다. 따라서, TFT-LCD의 대형화에 필수적으로 요구되는 RC 신호지연의 감소를 실현하기 위해서는, 저저항의 물질개발이 필수적이다. 따라서, 저저항 금속막으로서 구리막 및 구리 몰리브덴막 등의 구리계 금속막과 그에 대한 식각액 조성물이 많이 사용되고 있다.
그런데, 현재까지 알려진 구리계 식각액 조성물들은 사용자가 요구하는 성능을 충족시키지 못하고 있다. 예컨대, 기존의 과산화수소를 사용한 구리막 식각액의 경우, 금속층 식각 시 용해되는 금속 이온 특히 구리이온에 의해 과산화수소의 분해속도가 빨라짐에 따른 과열현상으로 식각액의 안정성이 크게 저하되는 문제점이 있다. 또한, 다층 금속막의 경우 용해되는 금속이온 농도가 증가할수록 과산화수소에 의한 구리층의 식각 속도와 함불 소화합물에 의한 몰리브덴 합금층의 식각 속도 차이 및 전기효과의 영향으로 두 금속층이 접합되어 있는 계면에 대한 변형이 발생하여 식각특성이 양호하지 못하다는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0090538호는 A)과산화수소(H2O2), B)유기산, C)인산염 화합물, D)수용성 시클릭아민 화합물, E)한 분자 내에 질소원자와 카르복실기를 갖는 수용성 화합물, F)함불소 화합물, G)다가알콜형 계면활성제, 및 H)물 을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리계 금속막의 식각액 조성물을 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래의 식각액 조성물은 위에서 하부 테일발생 및 잔막발생, 식각 진행 중 발열 등 종래 기술의 문제점을 충분히 해소하고 있지 못하며, 특히, Mo-Ti/Cu/Mo-Ti 막의 식각 시 상부 팁(Tip)이 발생하며, 함불소 화합물을 포함으로써 구리계 금속막의 하부에 형성되는 산화물반도체층의 데미지를 야기하는 단점을 갖는다.
한국 공개특허 제10-2010-0090538호
본 발명은 종래 기술의 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서,
하부에 형성되는 산화물반도체층의 데미지를 방지하며, 식각 중 발열을 효과적으로 억제하며, 하부 테일 및 잔막이 발생되지 않으며, 특히 Mo-Ti/Cu/Mo-Ti 막의 식각 시 상부 팁(Tip)의 발생을 방지할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 식각액 조성물을 사용하는 박막 트렌지스터 어레이 기판의 제조방법 및 박막 트렌지스터 어레이 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
과산화수소 15 내지 25중량%, 아졸화합물 0.1 내지 6중량%, 황산염 0.01 내지 5중량%, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 0.3 내지 3중량%, 다가알코올형 계면활성제 0.001 내지 5중량%, 및 물 잔량을 포함하는 구리계 금속막의 식각액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은,
a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계,
b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계,
c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계,
d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 및
e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 a)단계 또는 d)단계 중 적어도 하나는 상기 기판 상에 구리계 금속막을 적층하는 단계, 및 식각액 조성물을 사용하여 식각하는 단계를 포함하며,
상기 식각액 조성물은, 과산화수소 15 내지 25중량%, 아졸화합물 0.1 내지 5중량%, 황산염 0.01 내지 5중량%, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 0.3 내지 3중량%, 다가알코올형 계면활성제 0.001 내지 5중량%, 및 물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.
또한, 본 발명은,
본 발명의 식각액 조성물을 사용하여 식각된 게이트 배선, 소스 전극 및 드레인 전극 중에서 하나 이상을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.
본 발명의 식각액 조성물은 함불소 화합물를 포함하지 않음으로써 하부에 형성되는 산화물반도체층의 데미지의 발생을 야기하지 않으며, 식각 중 발열을 효과적으로 억제하며, 하부 테일 및 잔막의 발생을 방지하는 우수한 식각 특성을 제공한다. 특히, Mo-Ti/Cu/Mo-Ti 막의 식각 시 상부 팁(Tip)의 발생을 방지하는 효과를 제공한다.
그러므로 상기 식각액 조성물은 고해상도 구현을 위하여 사용될 수 있는 기판의 식각에 유용하게 사용될 수 있다.
이하에서 본 발명을 더 자세히 설명한다.
본 발명은 과산화수소 15 내지 25중량%, 아졸화합물 0.1 내지 6중량%, 황산염 0.01 내지 5중량%, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 0.3 내지 3중량%, 다가알코올형 계면활성제 0.001 내지 5중량%, 및 물 잔량을 포함하는 구리계 금속막의 식각액 조성물에 관한 것이다.
상기 구리계 금속막은 막의 구성 성분 중에 구리(Cu)를 포함하는 것으로, 단일막 및 이중막 이상의 다층막을 포함하는 개념이다. 보다 상세하게 상기 구리계 금속막은 구리 또는 구리 합금(Cu alloy)의 단일막; 또는 상기 구리막 및 구리 합금막으로부터 선택되는 하나 이상의 막과 몰리브덴막, 몰리브덴 합금막, 티타늄막 및 티타늄 합금막으로부터 선택되는 하나 이상의 막을 포함하는 다층막을 포함하는 개념이다.
상기 단일막으로서 구리계 금속막은 구리(Cu)막 또는 구리를 주성분으로 하며 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W) 등으로부터 선택되는 1종 이상의 금속을 포함하는 구리 합금막 등을 들 수 있다.
또한, 다층막의 예로는 구리/몰리브덴막, 구리/몰리브덴 합금막, 구리 합금/몰리브덴막, 구리 합금/몰리브덴 합금막 등의 2중막, 또는 몰리브덴/구리/몰리브덴 삼중막, 몰리브덴 합금/구리/몰리브덴 합금 삼중막, 몰리브덴 합금/구리 합금/몰리브덴 합금 삼중막 등을 들 수 있다. 특히, 본 발명의 식각액 조성물은 상기 예시된 다층막에 바람직하게 사용될 수 있으며, 구체적으로 몰리브덴 합금/구리/몰리브덴 합금 삼중막에 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 몰리브덴(Mo) 합금막은 예컨대, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 네오디늄(Nd), 및 인듐(In)으로부터 선택되는 1종 이상의 금속과 몰리브덴의 합금으로 이루어진 층을 의미한다.
이하에서 본 발명의 식각액 조성물의 구성성분에 대하여 자세히 설명한다.
A) 과산화수소(H2O2)
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 과산화수소(H2O2)는 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막의 식각속도에 영향을 주는 주산화제이다.
상기 과산화수소는 조성물 총 중량에 대하여, 15 내지 25.0 중량%, 바람직하게는 18.0 내지 23.0 중량%로 포함된다. 상술한 범위 미만으로 포함되면, 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막의 식각속도가 느려 충분한 식각이 이루어지기 어려우며, 25.0 중량%를 초과하여 포함될 경우, 과산화수소 농도가 너무 높아짐에 따라 식각액의 안정성이 감소된다.
B) 아졸화합물
상기 아졸화합물은 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막과 접촉하게 되는 구리 배선(Data 배선)의 식각속도를 조절한다.
상기 아졸화합물은 트리아졸(triazole)계 화합물을 포함하며;
아미노테트라졸(aminotetrazole)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 피라졸(pyrazol)계 화합물, 이미다졸(imidazole)계 화합물, 테트라졸(tetrazole)계 화합물, 펜타졸(pentazole)계 화합물, 옥사졸(oxazole)계 화합물, 이소옥사졸(isoxazole)계 화합물, 디아졸(thiazole)계 화합물 및 이소디아졸(isothiazole)계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 아졸계 화합물을 선택적으로 포함할 수 있다.
상기 아졸화합물은 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 6.0중량%로 포함되고, 바람직하게는 0.4 내지 4.0중량%로 포함된다. 상술한 범위 미만으로 포함되면, 구리배선 식각속도가 증가하여 어택방지 효과가 떨어지게 된다. 상술한 범위를 초과하여 포함되면, 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막의 식각속도가 감소하게 되므로 공정시간 손실이 있을 수 있다.
C) 황산염
상기 황산염의 산도(Acidity)는 아세트산 등의 카복실산에 비해서 훨씬 강하며 황산과는 거의 비슷하므로, 식각액의 pH를 조절하여 과산화수소의 활동도를 높여줌으로써 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막의 식각을 조절하는 역할을 하며, 처리매수 진행시 처리매수가 증가함에 따라 식각 초기와 비교하여 Side Etch 가 감소하는 것을 방지하여 Side Etch 변화율을 낮춰 처리매수를 증가시킨다.
상기 황산염으로는 황산 나트륨(Sodium Sulfate), 황산칼륨 (Potassium Sulfate), 황산암모늄(Ammonium Sulfate) 및 황산수소칼륨(Potassium Hydrogen Sulfate) 등으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 것이 바람직하게 사용될 수 있다.
상기 황산염은 조성물 총 중량에 대하여, 0.01 내지 5중량%로 포함되고, 바람직하게는 0.3 내지 2중량%로 포함된다. 상술한 범위 미만으로 포함되면, 식각 속도가 저하되고, 처리매수 변화율 효과에 영향을 주지 못하며, 상술한 범위를 초과하여 포함되면, 식각속도가 너무 빨라져 패턴 유실 현상이 발생한다
D) 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상
상기 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상은 pH를 조절하는 인자(OH-)를 포함하며 Mo- /Cu를 포함하는 막(대표적인 예 Mo-Ti/Cu/Mo-Ti)에서 상부 Mo-Ti 막의 Tip 제어 효과, 식각액의 발열억제 효과증가. 하부 산화물반도체층 손상 최소화의 효과를 제공한다.
상기 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상에 있어서, 상기 에리스톨계 화합물은 에리스리톨에 포함된 하나 이상의 수소가 치환기로 치환 또는 비치환된 화합물 및 그의 염을 포함한다. 상기 치환기로는 C1~C5의 알킬기, 포스페이트기 등을 들 수 있다. 상기 염으로는 나트륨, 칼륨, 리튬염 등을 들 수 있다.
구체적인 화합물로는 2-C-메틸-D-에리스리톨, 에리스리톨 4-포스페이트 리튬염, meso-에리스리톨 등을 들 수 있다.
상기 펜타에리스톨계 화합물은 펜타에리스리톨 또는 폴리펜타에리스리톨에 포함된 하나 이상의 수소가 치환기로 치환 또는 비치환된 화합물 및 그의 염을 포함한다. 상기 치환기로는 C1~C5의 알킬기, 포스페이트기 등을 들수 있다. 상기 염으로는 리튬, 나트륨, 칼륨 등을 들 수 있다.
상기 폴리펜타에리스리톨은 2~5개의 펜타에리스리톨 단위를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 펜타에리스톨계 화합물의 구체적인 예로는 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 및 이들의 리튬, 나트륨 또는 칼륨염을 들 수 있다.
상기 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상은 조성물 총 중량에 대하여 0.3 내지 3.0중량%로 포함되고, 바람직하게는 0.3 내지 2.0중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1.0중량%, 로 포함된다. 상술한 범위 미만으로 포함되면, 상부층 Tip 제어, 발열억제 효과가 저하되며, 상술한 범위를 초과하여 포함되면, Cu E/R대비 상,하부 E/R의 변화율이 감소하여 일정한 Etch효과, Side Etch 제어가 힘든 현상이 발생한다.
E) 다가알코올형 계면활성제
상기 다가알코올형 계면활성제는 표면장력을 저하시켜 식각의 균일성을 증가시키는 역할을 한다. 또한, 상기 다가알코올형 계면활성제는 구리막을 식각한 후 식각액에 녹아져 나오는 구리 이온을 둘러 쌈으로서 구리이온의 활동도를 억제하여 과산화수소의 분해 반응을 억제하게 된다. 이렇게 구리 이온의 활동도를 낮추게 되면 식각액을 사용하는 동안 안정적으로 공정을 진행 할 수 있게 된다. 특히, 상기와 같은 메커니즘에 의해 식각액의 발열을 방지하는 기능을 수행한다.
상기 다가올코올형 계면활성제로는 글리세롤, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상이 사용될 수 있다. 특히, 이들 중에서도 트리에틸렌글리콜이 바람직하게 사용될 수 있는데, 그 이유는 트리에틸렌글리콜이 구리이온을 둘러싸기에 알맞은 길이를 갖고 있기 때문으로 생각된다.
상기 다가알코올형 계면활성제의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.001 내지 5중량%로 포함되고, 특히 바람직하게는 0.1 내지 3중량% 범위로 포함된다. 상기 다가알코올형 계면활성제의 함량이 0.001중량% 미만인 경우, 식각 균일성이 저하되고 과산화수소의 분해가 가속화 되는 문제점이 생길 수 있다. 상기 다가알코올형 계면활성제의 함량이 5중량% 초과하면 거품이 많이 발생될 수 있다.
F) 물
본 발명의 구리계 금속막 식각액 조성물에 포함되는 물은 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 잔량으로 포함된다. 상기 물은 특별히 한정하지 않으나, 탈이온수를 이용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 물은 물속에 이온이 제거된 정도를 보여주는 물의 비저항값이 18㏁·㎝ 이상인 탈이온수를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 전술한 성분 이외에 통상의 첨가제를 더 첨가할 수 있으며, 첨가제로는 금속 이온 봉쇄제, 및 부식 방지제 등을 들 수 있다.
본 발명에서 사용되는 각 구성성분은 통상적으로 공지된 방법에 의해서 제조가 가능하며, 본 발명의 식각액 조성물은 반도체 공정용의 순도를 가지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 식각액 조성물을 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다. 구체적으로, 본 발명의 식각액 조성물을 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은
a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계,
b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계,
c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계,
d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 및
e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 a)단계 또는 d)단계 중 적어도 하나는 상기 기판 상에 구리계 금속막을 적층하는 단계, 및 식각액 조성물을 사용하여 식각하는 단계를 포함하며,
상기 식각액 조성물은, 과산화수소 15 내지 25중량%, 아졸화합물 0.1 내지 6중량%, 황산염 0.01 내지 5중량%, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 0.3 내지 3중량%, 다가알코올형 계면활성제 0.001 내지 5중량%, 및 물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 액정표시장치용 어레이 기판은 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판일 수 있다.
본 발명은 또한,
상기 식각액 조성물을 사용하여 식각된 게이트 배선, 소스 전극 및 드레인 전극 중에서 하나 이상을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판을 제공한다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다양하게 수정 및 변경될 수 있다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해질 것이다.
실시예 1~7 및 비교예 1~3: 식각액 조성물 제조
하기 표 1에 나타낸 조성 및 함량에 따라 실시예 1 내지 실시예 7 및 비교예 1 내지 비교예 3 각각의 식각액 조성물 6㎏을 제조하였다.
구 분 H2O2 MTZ IMZ 황산염 Pentaerythritol
 Erythritol phosphate lithium salt TEG 탈이온수
실시예1 15 0.2 0.2 0.3 0.3 _ 2.0 잔량
실시예2 18 0.5 0.5 0.5 0.5 - 2.0 잔량
실시예3 21 1.0 1.0 0.8 1.0 - 2.0 잔량
실시예4 23 2.0 2.0 2.0 2.0 - 2.0 잔량
실시예 5 21 1.0 1.0 0.8 3.0 - 0.3 잔량
실시예 6 18 0.5 0.5 0.5 - 0.5 3.0 잔량
실시예 7 18 0.5 0.5 0.5 - 1.0 2.0 잔량
비교예1 21 0.2 0.2 0.5 0 - 2.0 잔량
비교예2 21 0.2 0.2 0.5 0.5 - 0 잔량
비교예3 21 0.2 0.2 0.5 0 - 0 잔량
MTZ: 5-메틸테트라아졸
IMZ: 이미다졸
황산염: Ammonium Sulfate
시험예 1.
실시예 1 내지 7, 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 각각 사용하여 식각 공정을 실시하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사)를 이용하였고, 식각 공정시 식각액 조성물의 온도는 약 32℃ 내외로 하였다. 식각 시간은 식각 온도에 따라서 다를 수 있으나, 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막 은 LCD Etching 공정에서 통상 80 내지 100초 정도로 진행하였고, 발열 안정성 평가는 35°C 8hr을 방치 후 측정하였고, IGZOx Damage는 200sec로 진행하였다. 상기 식각 공정에서 식각된 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막의 처리매수별 Side Etch의 단면은 SEM(Hitachi사 제품, 모델명 S-4700)을 사용하여 검사하였고, 결과를 하기 표2에 기재하였다. 식각공정에 사용된 몰리브덴계 금속막 및 금속산화물막의 경우 Mo-Ti/Cu/Mo-ti 100/2500/300Å 박막 기판을 사용하였다. 처리매수의 경우 막질에 포함된 Mo-Ti 및 Cu 파우더를 투입하여 진행하였고 1,000ppm의 경우 Mo-Ti powder 200ppm, Cu Power 800ppm을 투입하고 실험을 진행하였다.
구 분 식각
Profile		 식각 직진성 Mo-Ti Tip (μm) IGZOx Damage
(Å/sec)		 발열 안정성
(35°C, 8hr)
실시예1 O O 0.08 0 35.6
실시예2 O O 0.00 0 35.1
실시예3 O O 0.00 0 35.0
실시예4 O O 0.00 0 35.0
실시예 5 O O 0.00 O 35.0
실시예 6 O O 0.00 0 35.2
실시예 7 O O 0.00 0 35.0
비교예1 O O 0.21 1.2 38.1
비교예2 O O 0.00 0 39.6
비교예3 O O 0.22 1.2 47.6
<평가기준>
○: 좋음, △: 보통, Х: 나쁨, Unetch: 식각불가, ND: 검출불가(Not detect)
상기 표 2의 결과로부터 확인되는 바와 같이, 본 발명의 실시예 1 내지 7의 식각액 조성물은 모두 양호한 식각 특성을 나타내었다. 특히, 상부 Mo-Ti Tip에서는 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리트리톨계 화합물의 유무에 따른 차이가 확연히 드러났으며, 구체적으로, 실시예 2 내지 7에서는 상부 Mo-Ti Tip이 전혀 발생하지 않음을 확인하였다.
IGZOx Damage 평가에서는 본 발명의 실시예 1 내지 7의 식각액 조성물에서는 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리트리톨계 화합물의 영향으로 하부 산화막의 Damage가 발생하지 않았다. 반면, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리트리톨계 화합물을 포함하지 않은 비교예 1 및 3의 식각액 조성물에서는 하부 산화막의 Damage가 발생함을 확인하였다.
발열 안정성 평가에서 본 발명의 실시예 1 내지 7의 식각액 조성물에서는 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리트리톨계 화합물의 함량에 비례하여 발열 안정성이 더 잘 확보됨이 확인되었다. 반면, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리트리톨계 화합물의 포함하지 않은 비교예 1 및 3의 식각액 조성물은 발열 안정성이 확보되지 않은 것으로 확인되었고, 비교예 2의 경우는 펜타에리트리톨계 화합물을 포함하였지만, TEG를 포함하지 않음으로써 발열 안정성이 확보되지 않은 것으로 확인되었다.

Claims (9)

  1. 과산화수소 15 내지 25중량%, 아졸화합물 0.1 내지 6중량%, 황산염 0.01 내지 5중량%, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 0.3 내지 3중량%, 다가알코올형 계면활성제 0.001 내지 5중량%, 및 물 잔량을 포함하며,
    상기 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상은 2-C-메틸-D-에리스리톨, 에리스리톨 4-포스페이트 리튬염, meso-에리스리톨, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 및 이들의 리튬, 나트륨, 또는 칼륨염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 구리계 금속막의 식각액 조성물.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 아졸화합물은 트리아졸(triazole)계 화합물을 포함하며;
    아미노테트라졸(aminotetrazole)계 화합물, 피롤(pyrrole)계 화합물, 피라졸(pyrazol)계 화합물, 이미다졸(imidazole)계 화합물, 테트라졸(tetrazole)계 화합물, 펜타졸(pentazole)계 화합물, 옥사졸(oxazole)계 화합물, 이소옥사졸(isoxazole)계 화합물, 디아졸(thiazole)계 화합물 및 이소디아졸(isothiazole)계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상의 아졸계 화합물을 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 구리계 금속막의 식각액 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다가알코올형 계면활성제는 글리세롤, 트리에틸렌글리콜 및 폴리에틸렌 글리콜로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 구리계 금속막의 식각액 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 황산염은 황산 나트륨(Sodium Sulfate), 황산칼륨 (Potassium Sulfate), 황산암모늄(Ammonium Sulfate) 및 황산수소칼륨(Potassium Hydrogen Sulfate)로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것인 구리계 금속막의 식각액 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 구리계 금속막은 몰리브덴 합금/구리/몰리브덴 합금 삼중막인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.
  7. a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계,
    b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계,
    c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계,
    d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계, 및
    e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
    상기 a)단계 또는 d)단계 중 적어도 하나는 상기 기판 상에 구리계 금속막을 적층하는 단계, 및 식각액 조성물을 사용하여 식각하는 단계를 포함하며,
    상기 식각액 조성물은, 과산화수소 15 내지 25중량%, 아졸화합물 0.1 내지 5중량%, 황산염 0.01 내지 5중량%, 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상 0.3 내지 3중량%, 다가알코올형 계면활성제 0.001 내지 5중량%, 및 물 잔량을 포함하며,
    상기 에리스리톨계 화합물 및 펜타에리스리톨계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상은 2-C-메틸-D-에리스리톨, 에리스리톨 4-포스페이트 리튬염, meso-에리스리톨, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 트리펜타에리스리톨, 및 이들의 리튬, 나트륨, 또는 칼륨염으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 액정표시장치용 어레이 기판이 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
  9. 제1항의 식각액 조성물을 사용하여 식각된 게이트 배선, 소스 전극 및 드레인 전극 중에서 하나 이상을 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판.
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