KR102404226B1 - ETCHANT composition - Google Patents

ETCHANT composition Download PDF

Info

Publication number
KR102404226B1
KR102404226B1 KR1020170140072A KR20170140072A KR102404226B1 KR 102404226 B1 KR102404226 B1 KR 102404226B1 KR 1020170140072 A KR1020170140072 A KR 1020170140072A KR 20170140072 A KR20170140072 A KR 20170140072A KR 102404226 B1 KR102404226 B1 KR 102404226B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
etching
etching composition
present
composition
Prior art date
Application number
KR1020170140072A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20180048344A (en
Inventor
이보연
박종모
이희웅
안호원
김세훈
Original Assignee
주식회사 이엔에프테크놀로지
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 주식회사 이엔에프테크놀로지 filed Critical 주식회사 이엔에프테크놀로지
Priority to TW106137392A priority Critical patent/TWI731189B/en
Priority to CN201711049600.7A priority patent/CN108018556A/en
Publication of KR20180048344A publication Critical patent/KR20180048344A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102404226B1 publication Critical patent/KR102404226B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/26Acidic compositions for etching refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/12Oxygen-containing compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/149Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/16Sulfur-containing compounds
    • C23F11/165Heterocyclic compounds containing sulfur as hetero atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

본 발명은 TFT-LCD 디스플레이의 전극 등으로 사용되는 전이금속막의 식각에 사용되는 식각 조성물을 제공하는 것으로, 본 발명에 따른 식각 조성물은 전이금속막의 식각시 발생하는 금속 이온을 효과적으로 킬레이팅하여, 현저하게 향상된 처리매수를 장기간동안 안정적으로 유지할 수 있을 뿐 아니라 조성물 자체분해 반응을 효과적으로 억제하여 장기간의 사용 또는 보관 중에도 불구하고 식각 처리매수의 저하 없는 우수한 안정성을 보인다.The present invention provides an etching composition used for etching a transition metal film used as an electrode of a TFT-LCD display, etc., and the etching composition according to the present invention effectively chelates metal ions generated during etching of the transition metal film. In addition to being able to stably maintain the improved treatment medium for a long period of time, it also effectively suppresses the self-decomposition reaction of the composition, thus exhibiting excellent stability without deterioration of the etching treatment medium despite long-term use or storage.

Description

식각 조성물{ETCHANT composition}etching composition {ETCHANT composition}

본 발명은 식각 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게 TFT-LCD 디스플레이의 전극 등으로 사용되는 전이금속막의 식각에 사용되는 식각 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to an etching composition, and more particularly, to an etching composition used for etching a transition metal film used as an electrode of a TFT-LCD display.

일반적으로 박막 트랜지스터 표지판(Thin Film Transistor, TFT)은 액정 표시 장치나 유기 EL(Elec3tro Luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로 사용된다. TFT는 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등으로 이루어져 있다. 이러한 TFT 의 배선을 형성하는 과정은 일반적으로 금속막 형성을 위한 스퍼터링 공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 원하는 패턴의 포토레지스트 형성 공정 및 배선 형성을 위한 식각 공정, 배선 형성 후 필요 없는 포토레지스트를 제거하는 박리 공정으로 이루어 진다. In general, a thin film transistor (TFT) is used as a circuit board for independently driving each pixel in a liquid crystal display device or an organic EL (Elec3tro Luminescence) display device. The TFT has a scan signal line or gate line that transmits a scan signal and an image signal line or data line that transmits an image signal, and a thin film transistor connected to the gate line and data line, a pixel electrode connected to the thin film transistor, etc. consists of The process of forming the wiring of such a TFT is generally a sputtering process for forming a metal film, a photoresist application, a photoresist formation process of a desired pattern by exposure and development, an etching process for wiring formation, and a photoresist unnecessary after the wiring is formed. It consists of a peeling process to remove

종래 반도체 장치 및 TFT-LCD의 기판을 제조하기 위해 TFT의 게이트와 데이터 라인 전극용 배선 재료로 알루미늄 또는 알루미늄 합금층이 흔히 사용되었으나, 대형 디스플레이 구현을 위해서는 전극용 배선의 저항 감소가 필수적이며, 이를 위하여 저항이 낮은 금속인 구리 및/또는 몰리브덴을 배선 형성에 사용하고자 하는 시도가 진행되고 있다. 이에 따라 구리 및/또는 몰리브덴을 포함하는 배선의 식각에 사용되는 식각 조성물에 대한 연구도 활발하게 진행되고 있다. Conventionally, aluminum or aluminum alloy layers have been commonly used as wiring materials for TFT gate and data line electrodes to manufacture semiconductor devices and TFT-LCD substrates. To this end, attempts are being made to use copper and/or molybdenum, which are metals having low resistance, for wiring formation. Accordingly, research on an etching composition used for etching a wiring including copper and/or molybdenum is being actively conducted.

상기 구리 및 몰리브덴 함유 배선의 식각을 위해서는 강한 산화력을 가지는 식각액의 조성이 요구된다. 이에, 특허문헌 1은 구리막에 대한 식각액으로서 과산화수소(H2O2)와 무기산 또는 중성염의 혼합물을 개시하고 있고, 특허문헌 2 는 과산화수소, 구리 반응 억제제, 과수 안정화제 및 플루오르화 이온을 포함하는 식각액을 개시하고 있다. 또한, 특허문헌 3은 과산화수소에 불소 화합물, 유기 분자 등을 포함하는 5 가지 첨가제들을 부가한 식각액을 개시하고 있고, 특허문헌 4은 철(III) 6수화물과 불산(HF)의 혼합물을 개시하고 있다. 그러나 종래에 알려진 상기와 같은 식각액은 구리막 및 다른 금속막에 대한 식각 속도가 지나치게 빠르거나, 식각된 금속 패턴의 테이퍼 각이 약 90 °를 초과, 즉 역테이퍼 형상을 갖는 문제점을 가진다. 또한, 구리이온의 농도가 높아질 경우 구리 이온이 과산화수소와 반응하여 라디칼을 형성하고, 형성된 라디칼이 조성물 내에 포함된 유기물을 분해시켜 식각액의 특성을 변화시켜, 불량율을 높이는 등의 문제점을 야기한다.In order to etch the copper and molybdenum-containing wirings, a composition of an etchant having a strong oxidizing power is required. Accordingly, Patent Document 1 discloses a mixture of hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) and an inorganic acid or a neutral salt as an etchant for a copper film, and Patent Document 2 includes hydrogen peroxide, a copper reaction inhibitor, a perwater stabilizer, and a fluoride ion. An etchant is disclosed. In addition, Patent Document 3 discloses an etchant in which five additives including a fluorine compound and organic molecules are added to hydrogen peroxide, and Patent Document 4 discloses a mixture of iron (III) hexahydrate and hydrofluoric acid (HF). . However, the conventionally known etchant has a problem in that the etching rate for the copper film and other metal films is too fast, or the taper angle of the etched metal pattern exceeds about 90°, that is, has a reverse taper shape. In addition, when the concentration of copper ions is increased, copper ions react with hydrogen peroxide to form radicals, and the formed radicals decompose organic materials contained in the composition to change the characteristics of the etchant, thereby increasing the defect rate.

이에, 본 발명자는 상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 전이금속 배선 및/또는 전이금속막의 식각시 발생하는 금속 이온을 효과적으로 킬레이팅하고, 증가된 금속 이온에 의해 발생할 수 있는 유기물의 분해 반응을 최소화 할 수 있는 식각 조성물을 제공하고자 본 발명을 완성하였다.Accordingly, in order to solve the problems of the prior art, the present inventor effectively chelates metal ions generated during the etching of the transition metal wiring and/or the transition metal layer, and decomposes organic materials that may occur due to the increased metal ions. The present invention was completed to provide an etching composition that can be minimized.

1)KR2000-00793551)KR2000-0079355 2)KR2005-00006822)KR2005-0000682 3)KR2006-00648813)KR2006-0064881 4)KR2000-00329994)KR2000-0032999

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 TFT-LCD 디스플레이의 전극 등으로 사용되는 전이금속막의 식각에 효과적인 식각 조성물을 제공하는 것으로, 종래 기술에 비하여 높은 선택성으로 전이금속막, 특히 구리 및/또는 몰리브덴을 포함하는 금속막에 대한 우수한 식각 특성을 보이는 식각 조성물을 제공하는 것이다.An object to be solved by the present invention is to provide an etching composition effective for etching a transition metal film used as an electrode of a TFT-LCD display, etc. It is an object of the present invention to provide an etching composition exhibiting excellent etching properties for a metal film.

상기 과제를 해결하기 위한 식각 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 제1 킬레이트제 및 2개 이상의 산기를 가지는 제2 킬레이트제를 포함하는 혼합 킬레이트제를 포함하는 것을 특징으로 한다.The etching composition for solving the above problems includes a mixed chelating agent including a first chelating agent represented by the following Chemical Formula 1 and a second chelating agent having two or more acid groups.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017105912774-pat00001
Figure 112017105912774-pat00001

[화학식 1에서, [In Formula 1,

R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 -C(=O)OM1 또는 -CH2C(=O)OM2이고, M1 및 M2는 각각 독립적으로 수소 또는 알칼리 금속이고;R 1 , R 2 and R 3 are each independently —C(=O)OM 1 or —CH 2 C(=O)OM 2 , and M 1 and M 2 are each independently hydrogen or an alkali metal;

R4는 수소, 히드록시(C1-C7)알킬, -C(=O)OM3 또는 -CH2C(=O)OM4이고, M3 및 M4는 각각 독립적으로 수소 또는 알칼리 금속이고;R 4 is hydrogen, hydroxy(C1-C7)alkyl, -C(=O)OM 3 or -CH 2 C(=O)OM 4 , M 3 and M 4 are each independently hydrogen or an alkali metal;

A는 직접결합, (C2-C7)알킬렌 또는 아미노(C1-C7)알킬렌이다.]A is a direct bond, (C2-C7)alkylene or amino (C1-C7)alkylene.]

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 식각 조성물은 과산화수소계 식각 조성물인 것일 수 있다. 이때, 상기 과산화수소계 식각 조성물은 전이금속막의 식각에 효과적이다. 구체적으로, 본 발명에 따르면 전이금속막 특히, 구리 및/또는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금막을 포함하는 금속막에 대한 높은 선택성을 부여하여 직진성이 우수한 테이프프로파일의 형성이 가능하고, 상술된 조합의 혼합 킬레이트제를 사용함에 따라 식각 처리매수를 현저하게 향상시키고, 처리매수에 대한 식각 속도를 오랫동안 유지할 수 있어 종래에 사용되는 전이금속막 식각액보다 우수한 특성을 보인다. 또한, 높은 구리 이온의 농도에서도 과산화수소와 반응하여 라디칼을 형성하고, 형성된 라디칼이 조성물 내에 포함된 유기물을 분해시키는 정도를 효과적으로 감소시켜 식각액의 특성을 오랫동안 유지할 수 있다. The etching composition according to an embodiment of the present invention may be a hydrogen peroxide-based etching composition. In this case, the hydrogen peroxide-based etching composition is effective for etching the transition metal layer. Specifically, according to the present invention, it is possible to form a tape profile excellent in straightness by imparting high selectivity to a transition metal film, particularly a metal film containing copper and/or molybdenum or molybdenum alloy film, and a mixed chelating agent of the above-mentioned combination By using the etchant, the number of etchants can be remarkably improved and the etching rate for the etchant can be maintained for a long time, showing superior properties than the conventionally used transition metal film etchant. In addition, even at a high concentration of copper ions, it reacts with hydrogen peroxide to form radicals, and effectively reduces the degree of decomposition of organic substances contained in the composition by the formed radicals, thereby maintaining the characteristics of the etchant for a long time.

바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 식각 조성물은 과수안정화제로 헥실아민을 더 포함하여 보다 안정적인 식각 특성을 발현 할 수 있다.Preferably, the etching composition according to an embodiment of the present invention may further include hexylamine as an fruit water stabilizer to express more stable etching characteristics.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 식각 조성물은 이미노디아세트산, 이미노디석신산, 이미노디석시닉 테트라소디움 솔트, 에틸렌디아민디석신산, 에틸렌디아민디석시닉 트리소디움 솔트 및 폴리이미노디석신산 등에서 선택되는 2종의 혼합 킬레이트제가 우선된다. More preferably, the etching composition according to an embodiment of the present invention includes iminodiacetic acid, iminodisuccinic acid, iminodisuccinic tetrasodium salt, ethylenediaminedisuccinic acid, ethylenediaminedisuccinic trisodium salt, and polyimi Two types of mixed chelating agents selected from nodisuccinic acid and the like are preferred.

상술된 조합의 혼합 킬레이트제는 단일 킬레이트제를 각각 사용할 경우 대비 현저하게 향상된 식각 처리매수로 우수한 식각 특성의 구현이 가능하다. 특히 구리 및/또는 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금막을 포함하는 금속막에 고선택적으로 작용하여 본 발명에서 우선된다. 이때, 상기 처리매수는 식각액 내 식각된 금속 이온의 농도가 급격히 높아짐에 따라 식각 특성이 유지되는 유효 구간을 의미하는 것으로 보통 금속 이온의 농도 또는 처리 할 수 있는 기판의 매수로 표기된다. 이는, 추가되는 신액의 보충 없이 한번 충진된 식각액 조성물 자체에 기판을 삽입하여 이칭하고 처리되는 기판의 매수 증가에도 식각 특성이 변하지 않는 구간을 의미하는 것일 수 있다.The mixed chelating agent of the above-mentioned combination can realize excellent etching properties with a significantly improved etching treatment medium compared to the case of using a single chelating agent, respectively. In particular, it acts highly selectively on a metal film comprising copper and/or molybdenum or a molybdenum alloy film and thus takes precedence in the present invention. In this case, the number of treatments refers to an effective section in which etching characteristics are maintained as the concentration of etched metal ions in the etchant rapidly increases, and is usually expressed as the concentration of metal ions or the number of substrates that can be processed. This may mean a section in which the etching characteristics do not change even when the number of substrates to be processed is increased by inserting a substrate into the etchant composition itself once filled without replenishment of additional new liquid.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 식각 조성물은 통상적으로 알려진 첨가제를 더 포함할 수 있음은 물론이며, 이의 비한정적인 일례로는 식각억제제, 식각첨가제, 불소화합물 및 언더컷 억제제 등을 들 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, the etching composition according to an embodiment of the present invention may further include commonly known additives, and non-limiting examples thereof include an etch inhibitor, an etch additive, a fluorine compound, and an undercut inhibitor. However, the present invention is not limited thereto.

본 발명에 따른 식각 조성물은 전이금속막의 식각시 발생하는 금속 이온을 효과적으로 킬레이팅하여, 현저하게 향상된 처리매수를 장기간동안 안정적으로 유지할 수 있다는 장점을 가진다. 이에, 전이금속막의 식각시, 직선성이 우수한 테이프프로파일을 구현할 수 있을 뿐 아니라 시디로스(CD loss)를 현저하게 줄여주어, 잔사 발생을 효과적으로 억제 할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 식각 조성물은 보관 안정성이 현저히 향상되어, 장기간의 사용 또는 보관 중에도 불구하고 식각 처리매수의 저하 없는 안정성을 보인다.The etching composition according to the present invention has the advantage of effectively chelating metal ions generated during the etching of the transition metal layer, thereby stably maintaining a remarkably improved number of treatments for a long period of time. Accordingly, when the transition metal film is etched, a tape profile with excellent linearity can be realized, and CD loss can be remarkably reduced, thereby effectively suppressing the generation of residues. In addition, the etching composition according to the present invention has significantly improved storage stability, and exhibits stability without deterioration in the number of etching treatment sheets despite long-term use or storage.

또한 본 발명에 따른 식각 조성물은 액정 표시 장치나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등의 기판 제조시, 게이트 배선 및 소스/드레인 배선 등을 일괄 식각할 수 있어 공정을 매우 단순화시킬 수 있을 뿐 아니라 특히, 저항이 낮은 구리 및/또는 몰리브덴 또는 이의 합금막을 포함하는 금속막의 식각에 우수한 효과를 구현할 수 있다.In addition, the etching composition according to the present invention can not only greatly simplify the process, but also greatly simplify the process because the etching composition according to the present invention can batch-etch the gate wiring and the source/drain wiring when manufacturing a substrate such as a liquid crystal display device or an organic EL (Electro Luminescence) display device. , an excellent effect can be realized in the etching of a metal film including a copper and/or molybdenum or alloy film thereof having a low resistance.

요컨데, 본 발명에 따르면 전기적인 쇼트나 배선의 불량, 휘도의 감소 등의 문제의 발생을 최소화하고, 상대적으로 사용하는 식각액의 양은 줄이면서 대면적, 고휘도의 액정 표시 장치나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등을 매우 경제적인 방법으로 제공할 수 있다.In short, according to the present invention, the occurrence of problems such as electrical short, wiring defects, and decrease in luminance is minimized, and the amount of etchant used is relatively reduced while a large-area, high-brightness liquid crystal display device or organic EL (Electro Luminescence) A display device or the like can be provided in a very economical way.

도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 식각 조성물을 사용한 시편의 SEM사진이다.1 is a SEM photograph of a specimen using the etching composition of Example 1 according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 이하 본 발명에 따른 식각 조성물에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be embodied in various different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the art to which the present invention pertains It is provided to fully inform those who have the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Hereinafter, the etching composition according to the present invention will be described in detail.

최근 디스플레이 기판에서 요구하는 고화질 및/또는 대형화는 배선에 사용되는 금속막의 두께 증가를 요구한다. 구체적으로, 고화질로 인해서 화소의 크기는 감소하고 배선 폭은 점점 줄어들며, 대형화로 인해서 배선 저항은 감소되어야 한다. 이를 위해, 배선으로 사용되는 금속막의 두께는 증가될 수 밖에 없다. 상술된 바와 같은 이유 등으로 목적하는 식각을 위한 공정 시간이 길어지고, 식객액 내 금속 이온의 농도가 급격히 높아지게 되어 식각 특성이 유지되는 유효 구간, 즉 처리매수를 향상시키기 위한 노력이 필요하다. Recently, high image quality and/or enlargement required for display substrates require an increase in the thickness of a metal film used for wiring. Specifically, the size of the pixel decreases due to the high image quality, the wiring width gradually decreases, and the wiring resistance must be decreased due to the large size. To this end, the thickness of the metal film used as the wiring has to be increased. For the reasons as described above, the process time for the desired etching is lengthened, and the concentration of metal ions in the etchant is rapidly increased, so it is necessary to make an effort to improve the effective period in which the etching characteristics are maintained, that is, the number of treatment sheets.

종래 식각 조성물은 식각 속도는 우수하나, 식각시 금속 이온의 농도가 높아질 경우, 시디로스가 증가되고 테이퍼 앵글이 높아지는 등의 문제점을 가졌다. 상기 시디로스의 증가는 금속막의 저항값 변화를 야기하며, 높은 테이퍼 앵글에 의해 PAS 절연막의 크랙이 발생하게 되어 쇼테이지 불량을 초래한다. Although the conventional etching composition has an excellent etching rate, when the concentration of metal ions during etching is increased, there are problems such as an increase in cydilos and an increase in taper angle. The increase in the CD loss causes a change in the resistance value of the metal film, and cracks in the PAS insulating film due to the high taper angle result in shortage defects.

이에, 본 발명자는 상술된 문제점을 해결하기 위해, 보다 향상된 처리매수를 가지는 식각 조성물에 대한 연구를 심화하였다. 그 결과, 특정 조합을 가지는 혼합 킬레이트제를 포함하는 식각 조성물의 경우, 식각 처리매수를 현저하게 향상시킴과 동시에 이의 안정성을 높여 장기간의 사용에도 불구하고 높은 식각 특성의 구현이 가능함을 확인하여 본 발명을 완성하였다.Accordingly, in order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensified research on an etching composition having a more improved number of treatment sheets. As a result, in the case of an etching composition containing a mixed chelating agent having a specific combination, it was confirmed that the number of etching treatment sheets was remarkably improved and at the same time its stability was increased to realize high etching properties despite long-term use. was completed.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물은 하기 화학식 1로 표시되는 제1 킬레이트제 및 2개 이상의 산기를 가지는 제2 킬레이트제를 포함하는 것을 특징으로 한다. The etching composition according to an embodiment of the present invention is characterized in that it includes a first chelating agent represented by the following Chemical Formula 1 and a second chelating agent having two or more acid groups.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112017105912774-pat00002
Figure 112017105912774-pat00002

[화학식 1에서, [In Formula 1,

R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 -C(=O)OM1 또는 -CH2C(=O)OM2이고, M1 및 M2는 각각 독립적으로 수소 또는 알칼리 금속이고;R 1 , R 2 and R 3 are each independently —C(=O)OM 1 or —CH 2 C(=O)OM 2 , and M 1 and M 2 are each independently hydrogen or an alkali metal;

R4는 수소, 히드록시(C1-C7)알킬, -C(=O)OM3 또는 -CH2C(=O)OM4이고, M3 및 M4는 각각 독립적으로 수소 또는 알칼리 금속이고;R 4 is hydrogen, hydroxy(C1-C7)alkyl, -C(=O)OM 3 or -CH 2 C(=O)OM 4 , M 3 and M 4 are each independently hydrogen or an alkali metal;

A는 직접결합, (C2-C7)알킬렌 또는 아미노(C1-C7)알킬렌이다.]A is a direct bond, (C2-C7)alkylene or amino (C1-C7)alkylene.]

구체적으로, 상기 조합의 혼합 킬레이트제를 사용할 경우, 식각시 생성되는 금속이온에 대한 킬레이트 효과에 있어서, 단일 물질을 사용하는 경우 대비 현저한 시너지 효과를 나타냄을 확인하였다. 더욱이, 본 발명에 따른 식각 조성물은 종래 식각 조성물의 킬레이트제로 사용되는 IDA류 화합물 단독 사용 대비 현저하게 향상된 식각 처리매수를 가지며, 특히 장기 보관 안정성에 있어 현저함을 보인다.Specifically, it was confirmed that when the mixed chelating agent of the above combination was used, a significant synergistic effect was exhibited compared to the case of using a single material in the chelating effect on metal ions generated during etching. Moreover, the etching composition according to the present invention has a significantly improved number of etching treatment sheets compared to the use of an IDA type compound used as a chelating agent in the conventional etching composition alone, and particularly shows remarkable long-term storage stability.

본 발명에서 용어, "알킬"은 직쇄 또는 분쇄 형태 모두를 포함한다. 또한, 본 발명에서 용어"알킬렌"은 상기 알킬로부터 수소 원자 하나가 제거된 탄화수소를 의미한다.As used herein, the term “alkyl” includes both straight-chain and pulverized forms. Also, in the present invention, the term “alkylene” refers to a hydrocarbon in which one hydrogen atom has been removed from the alkyl.

또한, 본 발명에서 용어, "아미노알킬렌"은 "*-N(Ra)-알킬렌-*"을 의미하는 것으며, 상기 Ra 는 수소, (C1-C7)알킬 또는 (C6-C12)아릴인 것일 수 있으며, 보다 우수한 처리매수의 구현이 가능한 측면에서 상기 Ra 는 수소 또는 (C1-C4)알킬인 것이 우선되나 이에 한정되는 것은 아니다.In addition, in the present invention, the term "aminoalkylene" means "*-N(R a )-alkylene-*", wherein R a is hydrogen, (C1-C7)alkyl or (C6-C12 ) may be aryl, and R a is preferably hydrogen or (C1-C4)alkyl, but is not limited thereto.

또한, 본 발명에서 용어, "알칼리 금속"은 Na, K 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Also, in the present invention, the term "alkali metal" may be Na, K, etc., but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물은 과산화수소(과수, H2O2)를 주성분으로하는 과산화수소계 식각 조성물일 수 있다. 이는 전이금속막, 특히 저항이 낮은 구리 및/또는 몰리브덴을 포함하는 금속막의 식각에 우수한 효과를 가진다. 일반적으로 과산화수소계 식각 조성물은 식각에 의해 형성된 금속 이온과 과산화수소가 반응하여 라디칼을 형성하고, 이렇게 형성된 라디칼이 조성물 내에 포함된 유기분을 분해하여 식각 특성의 저하, 과량의 분해산물의 석출에 의한 차압 등의 문제점을 유발한다. 허나, 본 발명에 따르면, 금속 이온을 효과적으로 킬레이팅하여, 이의 문제점을 획기적으로 개선할 수 있다. The etching composition according to an embodiment of the present invention may be a hydrogen peroxide-based etching composition containing hydrogen peroxide (fruit water, H 2 O 2 ) as a main component. This has an excellent effect in etching a transition metal film, particularly a metal film containing copper and/or molybdenum having low resistance. In general, in a hydrogen peroxide-based etching composition, a metal ion formed by etching reacts with hydrogen peroxide to form a radical, and the radical formed in this way decomposes an organic component contained in the composition, thereby lowering the etching characteristics, and the differential pressure due to the precipitation of excessive decomposition products cause problems such as However, according to the present invention, by effectively chelating metal ions, it is possible to remarkably improve the problem.

특히, 본 발명에 따르면 구리 및/또는 몰리브덴을 포함하는 금속막에 있어서, 처리매수를 기존 450매(구리 이온 농도 4,500ppm) 대비 700매(구리 이온 농도 7,000ppm) 이상으로 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 이와 더불어, 본 발명에 따르면 테이퍼 앵글, 시디로스(CD loss), 식각 직진성 등의 식각 특성을 획기적으로 개선할 수 있을 뿐 아니라 이중금속막 또는 다중금속막의 계면을 보호하여, 계면 과식각을 억제함으로써 고선택적인 식각을 가능하게 한다. In particular, according to the present invention, in the metal film containing copper and/or molybdenum, it was confirmed that the number of treatment sheets can be improved to 700 sheets (copper ion concentration 7,000 ppm) or more compared to the existing 450 sheets (copper ion concentration 4,500 ppm) did In addition, according to the present invention, it is possible to dramatically improve etching characteristics such as taper angle, CD loss, and etch straightness, as well as protect the interface of the double metal film or the multi-metal film, thereby suppressing interfacial overetching. It enables highly selective etching.

바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물은 과수안정화제인 헥실아민을 더 사용할 수 있다. 이에 따라 종래의 식각 조성물 대비 식각 공정시 과산화수소를 현저히 안정화시켜, 높은 안정성으로 식각 특성을 발휘할 수 있어 좋다. 구체적으로, 본 발명에 따른 상술된 혼합 킬레이트제와 과수안정화제인 헥실아민의 조합을 포함하는 식각 조성물은 특히 30일 이상 장기간 보관 후에도 식각 처리매수 측면에서 우수한 효과를 보여 보관 안정성이 획기적으로 개선됨을 확인할 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 상기 식각 조성물에 포함되는 과수안정화제는 특히, n-헥실아민, i-헥실아민, neo-헥실아민 및 시클로헥실아민에서 선택되는 하나 또는 둘 이상인 것일 수 있다. Preferably, the etching composition according to an embodiment of the present invention may further use hexylamine as an fruit water stabilizer. Accordingly, it is good that hydrogen peroxide can be significantly stabilized during the etching process compared to the conventional etching composition, and etching characteristics can be exhibited with high stability. Specifically, the etching composition comprising a combination of the above-described mixed chelating agent and hexylamine, which is an fruit water stabilizer, according to the present invention shows an excellent effect in terms of the number of etching treatment sheets even after long-term storage for 30 days or more, so that storage stability is remarkably improved. can In this case, the fruit water stabilizer included in the etching composition according to the present invention may be, in particular, one or two or more selected from n-hexylamine, i-hexylamine, neo-hexylamine and cyclohexylamine.

보다 바람직하게, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 식각 조성물은 이미노디아세트산, 이미노디석신산, 이미노디석시닉 테트라소디움 솔트, 에틸렌디아민디석신산, 에틸렌디아민디석시닉 트리소디움 솔트 및 폴리이미노디석신산 등에서 선택되는 2종의 혼합 킬레이트제가 우선된다. More preferably, the etching composition according to an embodiment of the present invention includes iminodiacetic acid, iminodisuccinic acid, iminodisuccinic tetrasodium salt, ethylenediaminedisuccinic acid, ethylenediaminedisuccinic trisodium salt, and polyimi Two types of mixed chelating agents selected from nodisuccinic acid and the like are preferred.

상술된 식각 조성물은 종래의 문제점을 해결함과 더불어, 장기간의 식각 공정에도 불구하고 식각 속도, 식각 균일성 등의 식각 특성 변화 없이 우수한 식각 성능을 구현할 수 있어 좋다.The above-described etching composition is good because it solves the conventional problems and can realize excellent etching performance without changing etching characteristics such as etching rate and etching uniformity despite a long-term etching process.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 혼합 킬레이트제의 조성비(제2 킬레이트제:제1 킬레이트제, wt:wt)는 제한되지는 않으나, 1:1 내지 8:1의 범위를 가질 경우, 식각 특성의 성능에 있어 바람직하다.In addition, the composition ratio (second chelating agent: first chelating agent, wt: wt) of the mixed chelating agent according to an embodiment of the present invention is not limited, but when it has a range of 1:1 to 8:1, It is preferable in terms of the performance of the etching characteristic.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물은 목적하는 전이금속막의 종류 및 이의 두께 등에 의해 적절하게 조절될 수 있음은 물론이나 조성물 총 중량에 대하여 과산화수소 10 내지 30중량%; 혼합 킬레이트제 0.1 내지 8중량%; 헥실아민 0.1 내지 5중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것이 좋다. 상술된 범위를 만족하는 경우, 식각 조성물의 특성을 오래 유시시키며, 적절한 식각 속도 및 식각공정시 분해 반응을 억제할 수 있어 바람직하며, 보다 바람직하게는 조성물 총 중량에 대하여 과산화수소 15 내지 25중량%; 킬레이트제 1 내지 5중량%; 헥실아민 0.1 내지 3중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다.The etching composition according to an embodiment of the present invention may be suitably controlled by the type and thickness of the desired transition metal layer, but also contains 10 to 30% by weight of hydrogen peroxide based on the total weight of the composition; 0.1 to 8% by weight of a mixed chelating agent; It is preferable to include 0.1 to 5% by weight of hexylamine and the balance of water. When the above-described range is satisfied, the properties of the etching composition are maintained for a long time, and a suitable etching rate and decomposition reaction during the etching process can be suppressed, and more preferably, 15 to 25 wt% of hydrogen peroxide based on the total weight of the composition; 1 to 5% by weight of a chelating agent; It may contain 0.1 to 3% by weight of hexylamine and the balance of water.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물은 통상적으로 알려진 첨가제를 더 포함할 수 있음은 물론이며, 이의 비한정적인 일례로는 식각억제제, 식각첨가제, 불소화합물 및 언더컷 억제제 등을 들 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 또한, 각각의 첨가제의 사용량은 제한되지 않으며, 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%의 범위에서 사용될 수 있다. Of course, the etching composition according to an embodiment of the present invention may further include commonly known additives, and non-limiting examples thereof include, but are not limited to, an etch inhibitor, an etch additive, a fluorine compound, and an undercut inhibitor. doesn't happen In addition, the amount of each additive is not limited, and may be used in the range of 0.01 to 5% by weight based on the total weight of the composition.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에 대하여 보다 상세히 설명한다. Hereinafter, the etching composition according to an embodiment of the present invention will be described in more detail.

1)혼합 킬레이트제1) Mixed chelating agent

본 발명의 식각 조성물에서 킬레이트제는 식각이 진행되는 동안 발생하는 금속 이온들과 킬레이트를 형성하여 비활성화시킴으로써 이들 금속 이온에 의한 부반응 발생을 방지하고,그 결과 반복되는 식각 공정에도 식각 특성을 유지할 수 있도록 한다. 특히 구리층의 경우 식각 조성물 중에 구리 이온이 다량으로 잔존할 경우 패시베이션막을 형성하여 산화되어, 식각이 되지 않는 문제점이 있으나, 본 발명에 따른 혼합 킬레이트제의 사용시, 구리 이온의 패시베이션막 형성을 효과적으로 방지할 수 있다. 또한,본 발명에 따른 혼합 킬레이트제는 식각 조성물 자체의 분해반응을 방지하여 조성물의 안정성을 향상을 도모할 수 있다. 더욱이, 본 발명에 따르면 킬레이트제 단독으로 사용하는 경우 대비 현저하게 향상된 식각 특성의 구현이 가능할 뿐 아니라 식각이 진행되는 동안 산화된 금속 이온에 의한 분해 반응이 촉진되어 발생하는 발열 및/또는 폭발 현상을 현저하게 억제할 수 있다.In the etching composition of the present invention, the chelating agent forms a chelate with metal ions generated during etching to inactivate them, thereby preventing the occurrence of side reactions by these metal ions, and as a result, to maintain the etching characteristics even in repeated etching processes do. In particular, in the case of a copper layer, when a large amount of copper ions remain in the etching composition, a passivation film is formed and oxidized, and there is a problem in that etching is not performed. can do. In addition, the mixed chelating agent according to the present invention can improve the stability of the composition by preventing the decomposition reaction of the etching composition itself. Moreover, according to the present invention, it is possible to realize significantly improved etching properties compared to the case of using the chelating agent alone, as well as to promote the decomposition reaction by the oxidized metal ions during the etching process to prevent exothermic and/or explosion phenomena can be significantly suppressed.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에 있어, 상기 혼합 킬레이트제의 사용량은 제한되지는 않으나, 0.1 내지 8 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 1 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 3 내지 8 중량%일 수 있다.In the etching composition according to an embodiment of the present invention, the amount of the mixed chelating agent is not limited, but may be included in an amount of 0.1 to 8 wt%, preferably 1 to 8 wt%, more preferably 3 to 8 wt% 8% by weight.

2)과산화수소2) hydrogen peroxide

본 발명의 식각 조성물에서 과산화수소는 전이금속 또는 금속막의 전이금속 또는 금속의 주 산화제로 작용한다. In the etching composition of the present invention, hydrogen peroxide acts as a main oxidizing agent for a transition metal or a transition metal of a metal layer.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에 있어, 과산화수소의 사용량은 제한되지는 않으나 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 30중량%로 포함될 수 있다. 상술된 범위를 만족하는 경우, 우수한 전이금속에 대한 산화력으로 충분한 식각이 가능할 뿐 아니라 바람직한 식각속도를 구현할 수 있어 식각 잔사 및/또는 식각 불량을 방지할 수 있으며, 시디로스(CD loss)가 감소하고 공정 조절이 용이하다.In the etching composition according to an embodiment of the present invention, the amount of hydrogen peroxide used is not limited, but may be included in an amount of 10 to 30% by weight based on the total weight of the composition. When the above-mentioned range is satisfied, sufficient etching is possible with excellent oxidizing power for transition metals, and a desirable etching rate can be realized, so that etching residues and/or etching defects can be prevented, and CD loss is reduced and Easy process control.

3)식각억제제3) Etch inhibitor

본 발명의 식각 조성물에서 식각억제제는 전이금속의 식각 속도를 조절하여 패턴의 시디로스(CD loss)를 줄여주고,공정마진을 높이며,적절한 테이퍼앵글을 갖는 식각 프로파일이 되도록 하는 것으로, 분자내 산소,황 및 질소 등에서 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 헤테로고리 화합물일 수 있다. 이때, 본 발명에 따른 상기 헤테로고리 화합물은 단환식의 헤테로고리 화합물 및 단환식의 헤테로고리와 벤젠고리의 축합구조를 갖는 다환식 헤테로고리 화합물도 포함할 수 있다.In the etching composition of the present invention, the etch inhibitor controls the etching rate of the transition metal to reduce the CD loss of the pattern, increase the process margin, and to obtain an etch profile having an appropriate taper angle, intramolecular oxygen, It may be a heterocyclic compound including one or more heteroatoms selected from sulfur and nitrogen. In this case, the heterocyclic compound according to the present invention may include a monocyclic heterocyclic compound and a polycyclic heterocyclic compound having a condensed structure of a monocyclic heterocycle and a benzene ring.

상기 헤테로고리 화합물의 구체적인 예로는 옥사졸(oxazole),이미다졸(imidazole), 피라졸(pyrazole), 트리아졸(triazole), 테트라졸(tetrazole)5-아미노테트라졸(5-aminotetrazole), 5-메틸테트라졸(methyltetrazole)피페라진(piperazine), 메틸피페라진(methylpiperazine), 히드록실에틸피페라진 (hydroxyethylpiperazine), 벤즈이미다졸(benzimidazole), 벤즈피 라졸(benzpyrazole)톨루트리아졸(tolutriazole), 히드로톨루트리아졸(hydrotolutriazole), 히 드록시톨루트리아졸(hydroxytolutriazole), 인돌(indole), 푸린(purine), 피리딘(pyridine), 피리미딘(pyrimidine), 피롤(pyrrole) 및 피롤린(pyrroline) 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 테트라졸, 5-아미노테트라졸 및 5-메틸테트라졸에서 선택되는 하나 또는 둘 이상일 수 있다. Specific examples of the heterocyclic compound include oxazole, imidazole, pyrazole, triazole, tetrazole , 5-aminotetrazole, 5 -Methyltetrazole , piperazine, methylpiperazine, hydroxylethylpiperazine, benzimidazole, benzpyrazole , tolutriazole ), hydrotolutriazole, hydroxytolutriazole, indole, purine, pyridine, pyrimidine, pyrrole and pyrroline (pyrroline) and the like, and preferably one or two or more selected from tetrazole, 5-aminotetrazole and 5-methyltetrazole.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에 있어, 상기 식각억제제의 사용량은 제한되지는 않으나, 식각 속도 조절이 용이하고, 경제적인 양산성을 위하여 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%일 수 있다.In the etching composition according to an embodiment of the present invention, the amount of the etch inhibitor used is not limited, but it may be included in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the total weight of the composition for easy control of the etching rate and economical mass productivity. and preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight.

4)식각첨가제4) Etching additives

본 발명의 식각 조성물에서 상기 식각첨가제는 전이금속 또는 금속에 대한 보조 산화제의 역할을 하며 테이퍼 프로파일을 개선시키는 것으로 상기 식각첨가제로는 무기산,유기산, 무기산염, 유기산염 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있다.In the etching composition of the present invention, the etching additive serves as an auxiliary oxidizing agent for transition metals or metals and improves the taper profile. The etching additive may be one or more selected from inorganic acids, organic acids, inorganic acid salts, organic acid salts, and the like.

구체적인 일례로 무기산은 황산,질산, 인산 등일 수 있으며, 유기산은 아세트산,포름산,부탄산,시트르산, 글리콜산, 옥살산,말론산, 펜탄산,프로피온산,타르타르산,글루콘산,글리코산,숙신산 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 무기산염은 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산수소나트륨, 탄산수소칼륨 등의 탄산염; 수산화나트륨, 수산화칼륨 등의 수산화염; 인산수소칼륨, 인산수소나트륨, 인산수소암모늄, 인산칼륨, 과인산칼륨, 인산암모늄, 과인산암모늄 등의 인산염; 및 붕산나트륨, 분산칼륨 등의 붕산염; 일 수 있으며, 상기 유기산염은 숙신산 나트륨, 숙신산 칼륨, 시트르산 나트륨, 시트르산 칼륨, 말산 나트륨, 말산 칼륨, 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨, 락트산 나트륨, 락트산 칼륨, 락트산 칼슘 등일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In a specific example, the inorganic acid may be sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, etc., and the organic acid may be acetic acid, formic acid, butanoic acid, citric acid, glycolic acid, oxalic acid, malonic acid, pentanoic acid, propionic acid, tartaric acid, gluconic acid, glycolic acid, succinic acid, etc. The present invention is not limited thereto. In addition, the inorganic acid salts include carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, potassium hydrogen carbonate; Hydroxide salts, such as sodium hydroxide and potassium hydroxide; phosphates such as potassium hydrogen phosphate, sodium hydrogen phosphate, ammonium hydrogen phosphate, potassium phosphate, potassium superphosphate, ammonium phosphate, and ammonium superphosphate; and borates such as sodium borate and potassium dispersed; The organic acid salt may be sodium succinate, potassium succinate, sodium citrate, potassium citrate, sodium malate, potassium malate, sodium acetate, potassium acetate, sodium lactate, potassium lactate, calcium lactate, etc., but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에 있어, 식각 특성 개선 효과측면에서 식각첨가제는 바람직하게는 인산염의 무기산에서 선택되는 하나 이상일 수 있으며, 보다 구체적으로 인산수소칼륨, 인산수소나트륨, 인산수소암모늄, 인산칼륨 등에서 선택되는 하나 이상일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.In the etching composition according to an embodiment of the present invention, in terms of the effect of improving the etching properties, the etching additive may be one or more preferably selected from inorganic acids of phosphate, and more specifically, potassium hydrogen phosphate, sodium hydrogen phosphate, ammonium hydrogen phosphate. , but may be one or more selected from potassium phosphate, and the like, but is not limited thereto.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에 있어, 상기 식각첨가제의 사용량은 제한되지는 않으나, 테이퍼 프로파일 개선 효과 및 식각특성의 저하를 억제하기 위한 측면에서 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 0.1 내지 5중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3중량%로 포함될 수 있다. In the etching composition according to an embodiment of the present invention, the amount of the etching additive is not limited, but 0.01 to 5% by weight based on the total weight of the composition in terms of improving the taper profile and suppressing the deterioration of the etching properties. It may be included, preferably 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight may be included.

5)불소화합물5) Fluorine compounds

본 발명의 식각 조성물에서 상기 불소화합물은 이중금속막, 일례로 구리/몰리브덴 막을 동시에 식각할 때 몰리브덴 막의 식각 속도를 향상시켜 테일랭스를 감소시켜 주고,식각시 필연적으로 발생하게 되는 몰리브덴의 잔사를 제거하는 작용을 한다. 몰리브덴의 테일 증가는 휘도를 감소시킬 수 있으며, 잔사가 기판 및 하부막에 남게 되면 전기적인 쇼트,배선 불량 및 휘도를 감소시키므로 반드시 제거해야 한다.In the etching composition of the present invention, the fluorine compound reduces the tail length by improving the etching rate of the molybdenum film when the double metal film, for example, the copper / molybdenum film is simultaneously etched, and removes the molybdenum residue that is inevitably generated during etching works to The increase in the tail of molybdenum may reduce the luminance, and if residues remain on the substrate and the lower layer, electrical short, wiring defects and luminance are reduced, so it must be removed.

본 발명의 일 실시예에 따른 불소화합물은 해리되어 F- 또는 HF2 -를 발생시킬 수 있는 화합물이면 모두 가능하나, 구체적인 예로는 HF,NaF, KF, A 1F3, HBF4, NH4F , NH4HF2, NaHF2, KHF2 및 NH4BF4에서 선택되는 하나 이상일 수 있다. 이때, 본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에 있어, 상기 불소화합물의 사용량은 제한되지는 않으나, 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%로 포함될 수 있으며, 금속 잔사 일례로 구리/몰리브덴 막에서 몰리브덴의 잔사를 효과적인 제거 및 유리기판 등의 하부막의 식각을 억제하기 위한 측면에서 바람직하게는 0.01 내지 1중량%, 보다 바람직하게는 0.05 내지 0.5 중량%로 포함될 수 있다. The fluorine compound according to an embodiment of the present invention is a compound capable of dissociating to generate F - or HF 2 - , but specific examples include HF, NaF, KF, A 1F 3 , HBF 4 , NH 4 F , It may be at least one selected from NH 4 HF 2 , NaHF 2 , KHF 2 and NH 4 BF 4 . At this time, in the etching composition according to an embodiment of the present invention, the amount of the fluorine compound used is not limited, but may be included in an amount of 0.01 to 5% by weight based on the total weight of the composition, and as an example of a metal residue in a copper/molybdenum film In terms of effective removal of molybdenum residues and suppression of etching of the lower film such as a glass substrate, preferably 0.01 to 1% by weight, more preferably 0.05 to 0.5% by weight may be included.

6)과수안정화제6) Fruit water stabilizer

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물에서 상기 과수안정제는 식각 공정을 반복하여 식각 조성물 내의 금속이온 함량이 높은 경우 과산화수소 분해 반응을 제어하는 작용을 한다. 구체적으로, 본 발명에 따른 과수안정제로는 헥실아민일 수 있으며, 이에 추가 과수안정제인 인산염,글리콜류,아민류 또는 이들의 혼합물 등이 더 포함될 수 있다. 본 발명에 따른 과수안정제인 헥실아민의 사용량은 제한되지 않으나, 조성물의 총 중량에 대하여 0.1 내지 3중량%로 포함될 수 있으며, 과산화수소 분해 반응에 대한 제어 효과가 우수한 측면에서 바람직하게는 0.1 내지 2중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2중량%로 포함될 수 있다. In the etching composition according to an embodiment of the present invention, the peroxide stabilizer functions to control the hydrogen peroxide decomposition reaction when the metal ion content in the etching composition is high by repeating the etching process. Specifically, the fruit water stabilizer according to the present invention may be hexylamine, and additional fruit water stabilizers such as phosphates, glycols, amines, or mixtures thereof may be further included. The amount of hexylamine used as the peroxide stabilizer according to the present invention is not limited, but may be included in an amount of 0.1 to 3% by weight based on the total weight of the composition, and preferably 0.1 to 2% by weight in terms of excellent control effect on the hydrogen peroxide decomposition reaction %, more preferably 0.5 to 2% by weight.

7)물7) water

본 발명의 식각 조성물에서 물은 특별히 한정되는 것은 아니나,탈이온수가 바람직할 수 있으며,물 속에 이온이 제거된 정도인 비저항값이 18MQ/cm이상인 탈이온수가 보다 바람직할 수 있다. 이때, 상기 물은 식각 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 양으로 포함될 수 있다.In the etching composition of the present invention, water is not particularly limited, but deionized water may be preferable, and deionized water having a resistivity value of 18MQ/cm or more, which is the degree to which ions are removed in water, may be more preferable. In this case, the water may be included in an amount such that the total weight of the etching composition is 100% by weight.

앞서 언급된 조성을 갖는 본 발명의 식각 조성물은 전이금속 또는 금속막의 식각시,식각 속도조절이 용이하며, 또한 식각 프로파일(etch profile)이 우수하고, 배선의 직진성이 우수하다. 또한 잔사의 완전제거가 가능하여 TFT-LCD 게이트 및 소스/드레인 전극용으로 사용하는 전이금속막, 특히 구리/몰리브덴을 포함하는 금속막의 식각 조성물로 매우 유용하게 사용될 수 있다.The etching composition of the present invention having the above-mentioned composition can easily control the etching rate when the transition metal or metal film is etched, and has an excellent etch profile and excellent straightness of wiring. In addition, since residues can be completely removed, it can be very usefully used as an etching composition for a transition metal film used for TFT-LCD gates and source/drain electrodes, particularly a metal film containing copper/molybdenum.

나아가, 종래 식각 조성물 대비 현저하게 향상된 저장 안정성을 가질 뿐 아니라 식각 공정에서 발생되는 금속이온의 농도가 무려 7000ppm에서도 과산화수소의 분해가 일어나지 않고, 안정적으로 식각이 가능하다.Furthermore, it not only has significantly improved storage stability compared to the conventional etching composition, but also does not decompose hydrogen peroxide even at a concentration of 7000 ppm of metal ions generated in the etching process, and can be etched stably.

본 발명의 일 실시예에 따른 식각 조성물은 금속막의 식각에 사용될 수 있으며, 본 발명에 기재된 금속막은 금속, 비금속 또는 전이금속을 모두 포함하는 것을 의미한다. 바람직하게, 상기 금속막은 금속단독막, 금속합금막 또는 금속산화막일 수 있으며, 이의 구체적인 일례로, 구리 및/또는 몰리브덴을 주성분으로 하여, 티타늄, 인듐, 아연, 주석, 텅스텐, 은, 금, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈 및 나이오븀에서 선택되는 하나 또는 둘 이상의 금속 또는 전이금속을 더 포함하는 금속막일 수 있으며, 바람직하게 구리막, 구리/몰리브덴막, 구리/티타늄막, 구리/몰리브덴합금막, 구리/인듐합금막일 수 있으며, 보다 바람직하게 구리/몰리브덴막, 구리/몰리브덴합금막일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.The etching composition according to an embodiment of the present invention may be used to etch a metal film, and the metal film described in the present invention includes all of a metal, a non-metal, or a transition metal. Preferably, the metal film may be a single metal film, a metal alloy film, or a metal oxide film, and as a specific example thereof, copper and/or molybdenum as a main component, titanium, indium, zinc, tin, tungsten, silver, gold, chromium , manganese, iron, cobalt, nickel, and may be a metal film further comprising one or more metals or transition metals selected from niobium, preferably a copper film, a copper / molybdenum film, a copper / titanium film, a copper / molybdenum alloy The film may be a copper/indium alloy film, and more preferably a copper/molybdenum film or a copper/molybdenum alloy film, but is not limited thereto.

상기 구리/몰리브덴막 또는 구리/몰리브덴합금막은 하나 이상의 구리(Cu)막과 1이상의 몰리브덴(Mo)막 및/또는 몰리브덴합금막(Mo-alloy)이 상호 적층된 다중막일 수 있으며, 상기 다중막은 Cu/Mo(Mo-alloy)이중막, Cu/Mo(Mo-alloy)/Cu 또는 Mo(Mo-alloy)/Cu/Mo(alloy)의 삼중막을 포함할 수 있다. 상기 막의 순서는 기판의 물질, 접합성에 따라 적절히 조절할 수 있다.The copper/molybdenum film or copper/molybdenum alloy film may be a multi-layer in which one or more copper (Cu) films and one or more molybdenum (Mo) films and/or molybdenum alloy films (Mo-alloy) are stacked on each other, and the multi-layer is Cu It may include a /Mo(Mo-alloy) double layer, Cu/Mo(Mo-alloy)/Cu, or a triple layer of Mo(Mo-alloy)/Cu/Mo(alloy). The order of the layers may be appropriately adjusted according to the material and bonding properties of the substrate.

본 발명의 일 실시에 따른 몰리브덴합금막은 몰리브덴-텡스텐(Mo-W), 몰리브덴-티타늄(Mo-Ti), 몰리브덴-니오비늄(Mo-Nb), 몰리브덴-크롬(Mo-Cr) 또는 몰리브덴-탄탈륨(Mo-Ta)으로 구성될 수 있으며, 상기 몰리브덴막 또는 몰리브덴합금막은 잔사없이 효율적인 식각을 하기 위한 측면에서 100 ~ 500Å, 상기 구리막은 1000 ~ 10,000Å의 두께를 갖도록 증착할 수 있다.Molybdenum alloy film according to an embodiment of the present invention is molybdenum-tungsten (Mo-W), molybdenum-titanium (Mo-Ti), molybdenum-niobinium (Mo-Nb), molybdenum-chromium (Mo-Cr) or molybdenum -It may be made of tantalum (Mo-Ta), and the molybdenum film or molybdenum alloy film may be deposited to have a thickness of 100 to 500 Å and the copper film to have a thickness of 1000 to 10,000 Å in terms of efficient etching without residue.

본 발명의 식각 조성물을 이용한 금속막의 식각방법은 통상의 방법에 따라 실시될 수 있다.The etching method of the metal film using the etching composition of the present invention may be carried out according to a conventional method.

구체적으로는 기판 상에 금속막을 증착하는 단계; 상기 금속막 상에 포토레지스트 막을 형성한 후 패턴화하는 단계; 및 본 발명의 식각 조성물을 사용하여 상기 패턴화된 포토레지스트막이 형성된 금속막을 식각하는 단계;를 포함하여 상기 금속막을 식각할 수 있다. 이때,상기 기판 상에 형성되는 금속막은 단일막, 이중금속막 또는 다중금속막(다층금속막)일 수 있으며, 이중금속막 또는 다중금속막일 경우 그 적층 순서가 특별히 한정되지 않는다.Specifically, depositing a metal film on the substrate; patterning after forming a photoresist film on the metal film; and etching the metal layer on which the patterned photoresist layer is formed using the etching composition of the present invention. In this case, the metal film formed on the substrate may be a single film, a double metal film, or a multi-metal film (multi-layer metal film), and in the case of a double metal film or a multi-metal film, the stacking order is not particularly limited.

또한,상기 금속막의 식각방법은 기판과 금속막 사이 즉,일례로 구리/몰리브덴 막일 경우 기판과 구리막 사이 또는 기판과 몰리브덴 막 사이에 반도체 구조물을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 반도체 구조물은 액정표시장치,플라즈마 디스플레이 패널 등 표시장치용 반도체 구조물일 수 있다. 구체적으로는 상기 반도체 구조물은 유전체막, 도전막,및 비정질 또는 다결정 등의 실리콘막 중에서 선택되는 막을 1층 이상 포함하는 것일 수 있으며, 이들 반도체 구조물은 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다.In addition, the etching method of the metal film may include; forming a semiconductor structure between the substrate and the metal film, that is, between the substrate and the copper film or between the substrate and the molybdenum film in the case of, for example, a copper/molybdenum film. The semiconductor structure may be a semiconductor structure for a display device, such as a liquid crystal display device or a plasma display panel. Specifically, the semiconductor structure may include one or more layers selected from a dielectric film, a conductive film, and a silicon film such as an amorphous or polycrystalline film, and these semiconductor structures may be manufactured according to a conventional method.

이하, 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 있음은 물론이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail through examples. However, the following examples are provided to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples. Of course, the following examples can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

또한, 본 발명에서 달리 언급하지 않는 한 온도는 모두 ℃ 단위이고, 사용된 조성물의 사용량은 중량%의 단위이다.In the present invention, unless otherwise stated, all temperatures are in °C, and the amount of the composition used is in units of weight %.

(실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 11)(Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 11)

하기 표 1에 기재된 성분함량으로 각 성분을 혼합하여 본 발명에 따른 실시예 1 내지 7 및 비교예 1 내지 11의 식각 조성물을 제조하였다.Etching compositions of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 11 according to the present invention were prepared by mixing each component at the component content shown in Table 1 below.

Figure 112017105912774-pat00003
Figure 112017105912774-pat00003

Figure 112017105912774-pat00004
Figure 112017105912774-pat00004

상기 방법으로 제조된 식각 조성물의 효과를 평가하기 위하여, TFT-LCD GLS위에 barrier metal로 몰리브덴막을 300Å으로 증착하고 그 위에 구리막을 6,500Å 두께로 증착한 다음 포토리소그래피 공정을 진행하여 패턴을 형성시켜 시편을 제조하였다. 각각의 식각 조성물의 식각 특성(CD skew, taper)을 확인할 수 있게 mini-etcher 장비를 사용하여 각 시편을 EPD 기준 50% OE하여 진행하였고, 식각 처리매수 특성을 관찰하기 위하여 구리 파우더를 300pm, 5000ppm, 6000ppm, 7000ppm까지 누적 용해하여 평가가 된 시편은 전자 주사 현미경 (Hitachi사 제조, SU8010)을 이용하여 관찰하였다.In order to evaluate the effect of the etching composition prepared by the above method, a molybdenum film was deposited to a thickness of 300 Å as a barrier metal on the TFT-LCD GLS, and a copper film to a thickness of 6,500 Å was deposited thereon, and then a photolithography process was performed to form a pattern to form a specimen. was prepared. To check the etching characteristics (CD skew, taper) of each etching composition, each specimen was subjected to 50% OE based on EPD using a mini-etcher equipment, and copper powder was added at 300pm and 5000ppm to observe the characteristics of the number of etchings. , 6000ppm, 7000ppm cumulative dissolution was evaluated specimens were observed using a scanning electron microscope (manufactured by Hitachi, SU8010).

또한, 상기 방법으로 제조된 식각 조성물의 식각 특성을 확인하는 방법인 석출물 발생 여부는 각각의 실시예와 비교예의 식각 조성물을 32 ℃ 항온 조건에서 구리 파우더를 7,000ppm 첨가하에서 석출물 발생 여부를 확인하였다.In addition, whether or not precipitates are generated, which is a method of confirming the etching characteristics of the etching composition prepared by the above method, was confirmed whether precipitates were generated by adding 7,000 ppm of copper powder to the etching compositions of Examples and Comparative Examples under a constant temperature condition of 32 ° C.

또한, 상기 방법으로 제조된 식각 조성물의 보관 안정성을 확인하기 위해, mini-etcher 평가를 통해 경시일별로 확인하였다(경시변화 확인: 0~30일).In addition, in order to confirm the storage stability of the etching composition prepared by the above method, the mini-etcher was evaluated for each time period (confirmation of change over time: 0 to 30 days).

상술된 평가에 따른 실시예 및 비교예의 결과를 하기 표 2에 나타내었다.The results of Examples and Comparative Examples according to the above evaluation are shown in Table 2 below.

Figure 112017105912774-pat00005
Figure 112017105912774-pat00005

Figure 112017105912774-pat00006
Figure 112017105912774-pat00006

Figure 112017105912774-pat00007
Figure 112017105912774-pat00007

표 2에 도시한 바와 같이, 비교예로 보이고 있는 식각액 조성물의 경우, 이의 처리매수가 450매(약 4,500ppm~5,000ppm)이었다면 본 발명에 따른 식각액 조성물의 처리매수는 700매(약 7,000ppm~7,500ppm)로 비교예 대비 56% 이상 증가된 수준으로 확인되었다. 이와 같은, 처리매수의 현저한 향상효과는 종래 식각액 조성물의 고질적인 문제였던 구리이온의 농도가 높아질 경우(매수가 증가될 경우), 구리 이온이 과산화수소와 반응하여 라디칼을 형성하고, 형성된 라디칼이 조성물 내에 포함된 유기물을 분해시켜 식각액의 특성을 저하시키고, 이에 따른 높은 불량율을 보이는 등의 문제를 해결할 수 있었다. As shown in Table 2, in the case of the etchant composition shown as a comparative example, if the number of its treatment sheets was 450 (about 4,500 ppm to 5,000 ppm), the number of treatment sheets of the etchant composition according to the present invention was 700 (about 7,000 ppm to about 7,000 ppm). 7,500 ppm), which was confirmed to be an increase of 56% or more compared to the comparative example. As such, the remarkable improvement effect of the number of treatments is that when the concentration of copper ions, which is a chronic problem of the conventional etchant composition, increases (when the number of sheets is increased), the copper ions react with hydrogen peroxide to form radicals, and the formed radicals are in the composition. By decomposing the contained organic matter, it was possible to solve problems such as lowering the characteristics of the etchant and showing a high defect rate.

또한, 본 발명에 따른 식각 조성물은 30일 보관 후 보관경시 특성이 탁월하여, 식각 조성물 자체 분해 경시가 없음을 알 수 있었다. 반면, 비교예의 경우, 7일 보관 후 변화가 발생되거나 30일 보관 후 변화가 발생하는 등 자체분해에 따른 식각 조성물의 처리매수가 현저히 떨어지는 등의 문제가 발생함을 알 수 있었다. In addition, it can be seen that the etching composition according to the present invention has excellent storage properties after storage for 30 days, and there is no degradation of the etching composition itself over time. On the other hand, in the case of the comparative example, it was found that there were problems such as a significant decrease in the number of treated etching compositions due to self-decomposition, such as changes occurring after storage for 7 days or changes occurring after storage for 30 days.

이와 더불어, 본 발명에 따른 식각 조성물에 있어 헥실아민을 과수안정화제로 사용할 경우, 구리 이온과 과산화수소와의 반응을 효과적으로 억제하여 본 발명에서 목적하는 식각 특성에 있어 우선된다.In addition, when hexylamine is used as the perwater stabilizer in the etching composition according to the present invention, the reaction between copper ions and hydrogen peroxide is effectively suppressed, thereby giving priority to the desired etching characteristics in the present invention.

요컨데, 본 발명에 따른 식각 조성물은 2종 이상의 2차 아민을 포함하는 조합 킬레이트제를 포함하여 현저하게 향상된 식각 처리매수의 구현이 가능할 뿐 아니라 금속이온의 농도가 증가하여도 식각 조성물의 분해가 억제되어 식각 특성이 장시간 유지되며, 안정성이 높아 처리시간이 증가하여도 식각 속도 및/또는 식각 처리매수의 저하 없이 우수한 식각 특성을 나타낼 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 식각 조성물은 단일의 킬레이트제를 사용하거나 본 발명에 따른 조합이 아닌 혼합 킬레이트제를 사용한 경우 대비시에도, 상술된 식각 특성에 있어 현저성을 보인다.In summary, the etching composition according to the present invention includes a combination chelating agent including two or more secondary amines, so that not only can the number of remarkably improved etching treatment agents be implemented, but also the decomposition of the etching composition is suppressed even when the concentration of metal ions is increased As a result, the etching characteristics are maintained for a long time, and excellent etching characteristics can be exhibited without lowering the etching rate and/or the number of etching treatment sheets even when the treatment time is increased due to high stability. In particular, the etching composition according to the present invention shows remarkable in the above-described etching properties even when a single chelating agent is used or a mixed chelating agent is used instead of a combination according to the present invention.

Claims (11)

조성물 총 중량에 대하여,
주산화제인 과산화수소 10 내지 30 중량%;
하기 화학식 1로 표시되는 제1 킬레이트제 및 제2 킬레이트제인 이미노디아세트산을 포함하는 킬레이트제 0.1 내지 8 중량%; 및
잔량의 물;
을 포함하는 식각 조성물.
[화학식 1]
Figure 112021149374948-pat00008

[화학식 1에서,
R1, R2 및 R3는 각각 독립적으로 -C(=O)OM1 또는 -CH2C(=O)OM2이고, M1 및 M2는 각각 독립적으로 수소 또는 알칼리 금속이고;
R4는 수소, 히드록시(C1-C7)알킬, -C(=O)OM3 또는 -CH2C(=O)OM4이고, M3 및 M4는 각각 독립적으로 수소 또는 알칼리 금속이고;
A는 직접결합, (C2-C7)알킬렌 또는 아미노(C1-C7)알킬렌이다.]
with respect to the total weight of the composition,
10 to 30% by weight of hydrogen peroxide as a main oxidizing agent;
0.1 to 8 wt% of a chelating agent comprising iminodiacetic acid, which is a first chelating agent and a second chelating agent represented by the following Chemical Formula 1; and
remaining amount of water;
An etching composition comprising a.
[Formula 1]
Figure 112021149374948-pat00008

[In Formula 1,
R 1 , R 2 and R 3 are each independently —C(=O)OM 1 or —CH 2 C(=O)OM 2 , and M 1 and M 2 are each independently hydrogen or an alkali metal;
R 4 is hydrogen, hydroxy(C1-C7)alkyl, -C(=O)OM 3 or -CH 2 C(=O)OM 4 , M 3 and M 4 are each independently hydrogen or an alkali metal;
A is a direct bond, (C2-C7)alkylene or amino (C1-C7)alkylene.]
삭제delete 제 1항에 있어서,
과수안정화제로 헥실아민을 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 더 포함하는 식각 조성물.
The method of claim 1,
An etching composition further comprising 0.1 to 5% by weight of hexylamine as an fruit water stabilizer based on the total weight of the composition.
제 1항에 있어서,
상기 제1 킬레이트제는 이미노디석신산, 이미노디석시닉 테트라소디움 솔트, 에틸렌디아민디석신산, 에틸렌디아민디석시닉 트리소디움 솔트 및 폴리이미노디석신산에서 선택되는 하나 이상인, 식각 조성물.
The method of claim 1,
The first chelating agent is at least one selected from iminodisuccinic acid, iminodisuccinic tetrasodium salt, ethylenediaminedisuccinic acid, ethylenediaminedisuccinic trisodium salt, and polyiminodisuccinic acid.
제 1항에 있어서,
식각억제제, 식각첨가제, 불소화합물 및 언더컷 억제제에서 선택되는 하나 이상을 더 포함하는 식각 조성물.
The method of claim 1,
An etching composition further comprising at least one selected from an etch inhibitor, an etch additive, a fluorine compound, and an undercut inhibitor.
제 5항에 있어서,
상기 식각억제제는 분자내 산소, 황 및 질소에서 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 헤테로고리 화합물인 식각 조성물.
6. The method of claim 5,
The etching inhibitor is an etching composition comprising a heterocyclic compound containing one or more hetero atoms selected from oxygen, sulfur and nitrogen in the molecule.
제 6항에 있어서,
상기 헤테로고리 화합물은 옥사졸, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 5-아미노테트라졸, 5-메틸테트라졸, 피페라진, 메틸피페라진, 히도록실에틸피페라진, 벤즈이미다졸, 벤즈피라졸, 톨루트리아졸, 히드로톨루트리아졸, 히드록시톨루트리아졸, 인돌, 푸린, 피리딘, 피리미딘, 피롤 및 피롤린에서 선택되는 하나 이상인 식각 조성물.
7. The method of claim 6,
The heterocyclic compound is oxazole, imidazole, pyrazole, triazole, tetrazole, 5-aminotetrazole, 5-methyltetrazole, piperazine, methylpiperazine, hydroxylethylpiperazine, benzimidazole, At least one etching composition selected from benzpyrazole, tolutriazole, hydrotolutriazole, hydroxytolutriazole, indole, purine, pyridine, pyrimidine, pyrrole, and pyrroline.
제 5항에 있어서,
상기 식각첨가제는 무기산, 유기산, 무기산염 및 유기산염에서 선택되는 하나 이상인 식각 조성물.
6. The method of claim 5,
The etching additive is at least one etching composition selected from inorganic acids, organic acids, inorganic acid salts and organic acid salts.
제 8항에 있어서,
상기 무기산은 황산, 질산 및 인산에서 선택되는 하나 이상이며, 상기 유기산은 아세트산, 포름산, 부탄산, 스트르산, 글리콜산, 옥살산, 말론산, 펜탄산, 프로피온산, 타르타르산, 글루콘산, 글리코산 및 숙신산에서 선택되는 하나 이상이며, 상기 무기산염은 탄산염, 수산화염, 인산염 및 붕산염에서 선택되는 하나이상이고, 상기 유기산염은 숙신산 나트륨, 숙신산 칼륨, 시트르산 나트륨, 시트르산 칼륨, 말산 나트륨, 말산 칼륨, 아세트산 나트륨, 아세트산 칼륨, 락트산 나트륨, 락트산 칼륨 및 락트산 칼슘에서 선택되는 하나 이상인 식각 조성물.
9. The method of claim 8,
The inorganic acid is at least one selected from sulfuric acid, nitric acid, and phosphoric acid, and the organic acid is acetic acid, formic acid, butanoic acid, stric acid, glycolic acid, oxalic acid, malonic acid, pentanoic acid, propionic acid, tartaric acid, gluconic acid, glycolic acid and succinic acid. at least one selected from, the inorganic acid salt is at least one selected from carbonate, hydroxide, phosphate and borate, and the organic acid salt is sodium succinate, potassium succinate, sodium citrate, potassium citrate, sodium malate, potassium malate, sodium acetate , potassium acetate, sodium lactate, potassium lactate, and at least one etching composition selected from calcium lactate.
제 5항에 있어서,
상기 불소화합물은 HF, NaF, KF, AlF3, HBF4, NH4F, NH4HF2, NaHF2, KHF2 및 NH4BF4에서 선택되는 하나 이상인 식각 조성물.
6. The method of claim 5,
The fluorine compound is at least one selected from HF, NaF, KF, AlF 3 , HBF 4 , NH 4 F, NH 4 HF 2 , NaHF 2 , KHF 2 and NH 4 BF 4 Etching composition.
제 1항에 있어서,
상기 식각 조성물은 구리, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금막이 포함된 금속막용 식각 조성물.
The method of claim 1,
The etching composition is an etching composition for a metal film including a copper, molybdenum or molybdenum alloy film.
KR1020170140072A 2016-10-31 2017-10-26 ETCHANT composition KR102404226B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW106137392A TWI731189B (en) 2016-10-31 2017-10-30 Etching composition
CN201711049600.7A CN108018556A (en) 2016-10-31 2017-10-31 Etch combination

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160142725 2016-10-31
KR1020160142725 2016-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180048344A KR20180048344A (en) 2018-05-10
KR102404226B1 true KR102404226B1 (en) 2022-06-02

Family

ID=62184050

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170140072A KR102404226B1 (en) 2016-10-31 2017-10-26 ETCHANT composition

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102404226B1 (en)
TW (1) TWI731189B (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102494016B1 (en) * 2019-02-28 2023-02-01 주식회사 이엔에프테크놀로지 Metal layer etchant composition
CN111719157B (en) * 2019-03-20 2024-06-07 易安爱富科技有限公司 Etching composition and etching method using same
JP7129711B2 (en) * 2020-01-24 2022-09-02 メック株式会社 Etching liquid, replenishing liquid and method for forming copper wiring
KR20220090174A (en) * 2020-12-22 2022-06-29 주식회사 이엔에프테크놀로지 Etchant composition
KR102395072B1 (en) * 2021-12-27 2022-05-09 주식회사 그래핀랩 Etching solution composition for producing graphene with low sheet resistance

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100295805B1 (en) 1998-11-16 2001-10-26 윤문수 Cobalt-based and copper-based multi-layer metal film etching solution and its manufacturing method and etching method using the same
KR100960687B1 (en) 2003-06-24 2010-06-01 엘지디스플레이 주식회사 An etchant to etching a double layer with Cuor Cu-alloy
KR100708970B1 (en) 2004-12-09 2007-04-18 주식회사 엘지화학 Etchant composition for copper molybdenum tft
EP2342738A4 (en) * 2008-10-02 2013-04-17 Advanced Tech Materials Use of surfactant/defoamer mixtures for enhanced metals loading and surface passivation of silicon substrates
KR101517013B1 (en) * 2013-10-02 2015-05-04 주식회사 이엔에프테크놀로지 Etching composition for copper and molibdenum containing film
WO2015075765A1 (en) * 2013-11-25 2015-05-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 Multilayer-film etchant, concentrated etchant, and etching method

Also Published As

Publication number Publication date
TW201829744A (en) 2018-08-16
KR20180048344A (en) 2018-05-10
TWI731189B (en) 2021-06-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102404226B1 (en) ETCHANT composition
KR102090243B1 (en) Hydrogen peroxide stabilizer and etching composition containing them
JP5041870B2 (en) Etching composition for thin film transistor liquid crystal display device and method for producing thin film transistor liquid crystal display device.
KR102537704B1 (en) Etchant composition
KR101922625B1 (en) Etchant for metal wire and method for manufacturing metal wire using the same
KR102137013B1 (en) Manufacturing method of an array substrate for display device
KR20130008331A (en) An etching solution composition for copper layer/titanium layer
KR102269327B1 (en) Etchant composition and manufacturing method of an array for liquid crystal display
KR102091847B1 (en) Manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
KR102619627B1 (en) Etching composition and etching method using the same
CN111719157A (en) Etching composition and etching method using same
KR102505196B1 (en) Etchant composition for copper-containing metal layer and preparing method of an array substrate for liquid crystal display using same
KR101934863B1 (en) Etchant composition for etching double layer of metal layer and indium oxide layer and method for etching using the same
CN112342547A (en) Etching liquid composition
KR100595910B1 (en) Etchant composition for pixel layer of FPD
TWI840532B (en) Etching composition and etching method using the same
KR102577158B1 (en) Etching composition and etching method using the same
KR20190111420A (en) Composition for Etching Copper-Containing Metal Layer
KR102639573B1 (en) A manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
KR102368356B1 (en) Etchant composition and manufacturing method of an array for liquid crystal display
KR102169571B1 (en) Manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
KR102310095B1 (en) Manufacturing method of an array for liquid crystal display
KR102169690B1 (en) Etching solution composition for copper layer and titanium layer and method of preparing array substrate for liquid crystal display using the same
CN111719156A (en) Etching composition and etching method using same

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