KR20030041694A

KR20030041694A - 박막트랜지스터용 액정표시장치의 게이트 전극용 식각액조성물

Info

Publication number: KR20030041694A
Application number: KR1020010072758A
Authority: KR
Inventors: 백귀종; 신원조; 임승효
Original assignee: 테크노세미켐 주식회사
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2003-05-27

Abstract

본 발명은 박막트랜지스터 액정 표시장치의 TFT(Thin Film Transistor)를 구성 하는 게이트(Gate) 전극용 금속배선재인 이중막에 대한 식각 조성물에 관한 것으로서, 금속배선재로 Mo/Al의 이중막을 위한 식각액 조성물에 대한 본 출원인이 선 출원한 특허(출원번호:10-2000-0002886)를 보완하거나 개량한 식각액 조성물에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 게이트(Gate) 전극용 금속 배선재로 사용되는 Mo/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd의 이중막을 위한 식각 조성물에 관한 것으로, 본 발명의 식각액의 조성비는 인산(45-70wt%) + 질산(3-15wt%) + 초산(5-25wt%) + 산화조정제(0.1-10wt%)로 이루어지고 상기의 산화조정제는 HClO₄또는 HIO₄가 바람직하며 산화조정제 조성비는 실제로는 1~6wt%가 적합하고 식 각액 조성물의 잔여부분은 물(H₂O)로 구성된다.

이러한 본 발명은 본 출원인에 의해 선 출원된 특허(출원번호:10-2000-0002668의 식각액 조성물을 사용할 경우보다 식각 특성이 월등히 개선된다.

Description

박막트랜지스터용 액정표시장치의 게이트 전극용 식각액 조성물{Etchant for making gate electrode in TFT-LCD}

본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(Thin Film Transistor)를 구성하는 게이트(Gate) 전극용 금속 배선재인 이중막 (Double layer)을 위한 식각 조성물에 관한 것으로, 본 출원인에 의해 선출원된 특허(출원번호:10-2000-0002886)를 보완하거나 개량한 박막트랜지스터용 액정표시장치의 게이트 전극용 식각액 조성물에 관한 것이다.

종래에는 인산 + 질산 + 초산 + 물로 이루어진 정규의 Al 또는 Al-Nd 합금의 단일층 식각액을 사용하여 Mo/Al 또는 Mo/Al-Nd의 이중막을 습식식각한 다음에 플라즈마를 사용하는 건식 식각으로 잔류한 Mo을 식각하거나 대한민국 특허공개 1999-0066167호에 제시되어 있는 바와 같이 염소(Cl₂) + 아르곤(Ar) + 산소(O₂)로 이루어진 혼합가스를 진공 분위기에서 건식 식각을 하여 원하는 패턴을 제조하였다.

이러한 종래의 식각방법은 고가의 진공장비를 사용하여야하는 단점과 공정이 복잡하여 제조원가가 상승하며 생산성도 저하되는 단점을 내재하고 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인이 출원한 특허(출원번호:10-2000-0002886)의 경우는 도 1 과 도 2 에서 보는 바와 같이 사용은 가능하지만 깨끗한 패턴이 나오지 않고 약간의 계단이 형성되는 개선점을 가지고 있다.

본 발명은 Mo/Al의 이중막 뿐만 아니라 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd의 이중막에 대해서도 선 출원된 특허(출원번호:10-2000-0002886)의 식각액과 조성은 동일하지만 조성비를 보다 적절하게 조정하여 도 3 과 도 4 와 도 5 와 같이 양호한 패턴과 원하는 식각특성을 얻을 수 있는 것이다.

본 발명은 게이트(Gate) 전극용 금속 배선재로 사용되는 몰리브덴/알루미늄(Mo/Al) 또는 몰리브덴/알루미늄·네오디늄합금(Mo/Al-Nd) 또는 몰리브덴·텅스텐합금/알루미늄·네오디늄합금(Mo-W/Al-Nd)의 이중막을 위한 식각 조성물에 관한 것으로서 본 출원인에 의하여 선출원된 특허(출원번호:10-2000-0002886)의 식각액 조성물을 사용할 경우보다 식각후의 패턴 테이퍼나 패턴의 균일성 등의 식각특성이 월등히 개선되도록 한 것이다.

이러한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 인산 + 질산 + 초산 + 산화조정제(HClO₄또는 HIO₄) + 물의 조성물로 이루어진 선 출원된 특허 (출원번호:10-2000-0002886)의 식각액 조성물에서 조성비를 조정하여 사용함으로써 선 출원된 특허에 제시된 조성비를 사용할 경우보다 Mo/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd의 이중막에 대하여 우수한 패턴과 균일한 패턴으로 습식식각 할 수 있는 방법을 제공하기 위한 것이다.

도 1 은 기존 특허(출원번호:10-2000-0002886)의 식각액에 의한 습식식 각 공정후의 포토레지스트와 게이트 전극재인 Mo/Al의 이중막 단면을 전자 현미 경으로 관찰한 사진도

도 2 는 기존 특허(출원번호:10-2000-0002886)의 식각액에 의한 습식식각 공정후의 포토레지스트와 게이트 전극재인 Mo/Al의 이중막 단면을 전자 현미 경으로 관찰한 사진도

도 3 은 본 발명의 식각액 조성물에 의한 습식식각 공정후의 포토레지스트와 게이트 전극재인 Mo/Al의 이중막 전자 현미경으로 관찰한 사진도

도 4 는 본 발명의 식각액 조성물에 의한 습식식각 공정후의 포토레지스트와 게이트 전극재인 Mo-W/Al-Nd의 이중막 단면을 전자 현미경으로 관찰한 사진도

도 5 는 본 발명의 식각액 조성물에 의한 습식식각 공정후의 포토레지스트와 게이트 전극재인 Mo/Al-Nd의 이중막 단면을 전자 현미경으로 관찰한 사진도

본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치의 게이트 전극의 이중막 형성 공정에서 사용되는 식각액 조성물에 대한 것으로서, 본 발명의 출원인이 선 출원한 특허(출원번호:10-2000-0002886)와 식각액 조성이 동일하지만 상기 식각액을 구성하는 산 중에서 인산 이온의 모빌리티(mobility)와 식각액의 표면장력을 증가시킬수 있도록 조성비를 조정함으로써, Mo/Al 이외에도 Mo/Al-Nd와 Mo-W/Al-Nd의 모든 이중막에 대하여 TFT 공정에서 가장 원하는 경사각 (40-60°)을 가지고 있는 균일한 패턴을 만들 수 있게 테이퍼 식각(Taper Etching)이 가능하도록 한 식각액 조성물인 것이다.

이와같이 우수한 테이퍼 식각이 가능한 것은 본 출원인이 선출원한 특허(출원번호:10-2000-0002886)에 제시된 식각액의 조성비를 적절히 조정하여 산화 환원 반응과 계면 반응을 조절함으로써 불균일한 계면반응과 산화반응이 일어나는 것을 억제하여 주므로써 이루어진다.

이러한 본 발명의 식각액 조성물의 조성비는 인산(45-70wt%) + 질산(3-15wt%) + 초산(5-25wt%) + 산화조정제(0.1-10wt%)로 이루어지고, 상기의 산화조정제는 HClO₄또는 HIO₄가 바람직하며, 산화조정제 조성비는 1-6wt%가 적합하고 식각액 조성비의 잔여 부분은 물(H₂O)로 구성된다.

본 발명에 따른 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT를 구성하는 게이트 전극인 Mo/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd의 이중막을 적당한 경사각(40-60°)을 가지는 균일한 패턴으로 일괄 식각할 수 있는 인산(45-70wt%) + 질산(3-15wt%) + 초산(5-25wt%) + 산화조정제(0.1-10wt%) + 물의 조성비를 갖는 식각액을 사용하여 수율 향상과 TFT-LCD의 화질 향상을 이룩할 수 있다.

Claims

박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT를 구성하는 게이트 전극으로 사용되는 Mo/Al 또는 Mo/Al-Nd 또는 Mo-W/Al-Nd의 이중막을 습식식각하는 식각액에 있어서,

인산(45-70wt%) + 질산(3-15wt%) + 초산(5-25wt%) + 산화조정제(0.1-10wt%) + 물로 이루어진 박막트랜지스터 액정표시장치의 게이트 전극용 식각액 조성물.
제1항에 있어서, 산화조정제(0.1-10wt%)는 HClO₄또는 HIO₄인 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 게이트 전극용 식각액 조성물.