KR20080045403A - Etching solution composition and method of etching using the etching solution composition - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 식각액 조성물로 몰리브덴/알루미늄 이중막을 식각한 후, 전체적인 표면을 관찰한 전자주사현미경 사진이다.1 is an electron scanning microscope photograph of the entire surface after etching molybdenum / aluminum double membrane with the etchant composition according to Example 1 of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 식각액 조성물로 인듐 산화막을 식각한 후, 전체적인 표면을 관찰한 전자주사현미경 사진이다.2 is an electron scanning microscope photograph of the entire surface of the indium oxide film after etching with the etchant composition according to Example 1 of the present invention.
도 3는 본 발명의 비교예 1에 따른 식각액 조성물로 인듐 산화막을 식각한 후, 전체적인 표면을 관찰한 전자주사현미경 사진이다.3 is an electron scanning microscope photograph of the entire surface of the indium oxide film after etching with the etchant composition according to Comparative Example 1 of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예 1의 조성으로 몰리브덴/알루미늄 이중막을 1,000매 식각한 후, 전체적인 표면을 관찰한 전자주사현미경 사진이다.FIG. 4 is an electron scanning microscope photograph of the surface of the molybdenum / aluminum double layer etched in the composition of Example 1 of the present invention and then observed on its entire surface.
도 5는 본 발명의 비교예 2에 따른 식각액 조성물로 몰리브덴/알루미늄 이중막을 식각한 후, 전체적인 표면을 관찰한 전자주사현미경 사진이다.5 is an electron scanning microscope photograph of the entire surface of the molybdenum / aluminum double membrane after etching with the etchant composition according to Comparative Example 2 of the present invention.
도 6는 본 발명의 비교예 2에 따른 식각액 조성물로 몰리브덴/알루미늄 이중막을 400매 식각한 후, 전체적인 표면을 관찰한 전자주사현미경 사진이다.FIG. 6 is an electron scanning microscope photograph of the surface of the molybdenum / aluminum double membrane etched with an etchant composition according to Comparative Example 2 of the present invention and then observed on its entire surface.
도 7는 본 발명의 비교예 2에 따른 식각액 조성물로 인듐 산화막을 식각한 후, 전체적인 표면을 관찰한 전자주사현미경 사진이다.7 is an electron scanning microscope photograph of the entire surface of the indium oxide film after etching with the etchant composition according to Comparative Example 2 of the present invention.
본 발명은 박막트랜지스터 액정 표시 장치를 포함한 평판 디스플레이의 박막트랜지스터(TFT)를 구성하는 게이트 전극 및 픽셀 전극으로 사용되는 금속 단일막 또는 다층막을 일괄 식각하는 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법에 관한 것이다.The present invention relates to an etchant composition for collectively etching a metal single film or a multilayer film used as a gate electrode and a pixel electrode constituting a thin film transistor (TFT) of a flat panel display including a thin film transistor liquid crystal display device and an etching method using the same.
반도체 장치에서 기판 위에 금속 배선을 형성하는 과정은 통상적으로 스퍼터링에 의한 금속막 형성 공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 선택적인 영역에서의 포토레지스트 형성 공정, 및 식각 공정으로 구성되고, 개별적인 단위 공정 전후의 세정 공정 등을 포함한다. 상기 공정들 중 식각 공정은 포토레지스트 마스크를 사용하여 선택적인 영역에 금속막을 남기는 공정을 의미하며, 통상적으로 플라즈마 등을 이용한 건식 식각 또는 식각 용액을 사용하는 습식 식각이 사용된다.The process of forming a metal wiring on a substrate in a semiconductor device is generally composed of a metal film forming process by sputtering, a photoresist forming process in a selective region by photoresist coating, exposure and development, and an etching process, and are individual units And washing steps before and after the step. Among the processes, an etching process refers to a process of leaving a metal film in a selective region using a photoresist mask, and typically, dry etching using plasma or wet etching using an etching solution is used.
반도체 장치에서, TFT-LCD(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display)의 배선재료로서 일반적으로 사용되는 금속은 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로서, 순수한 알루미늄은 화학물질에 대한 내성이 약하고 후속 공정에서 배선 결합 문제를 야기할 수 있으므로 알루미늄 합금 형태로 사용되거나, 알루미늄 또는 알루미늄 합금층 위에 또 다른 금속층, 예컨대 몰리브덴, 크롬, 텅스텐, 주석 등의 금속층을 갖는 다층의 적층 구조가 적용될 수 있다.In semiconductor devices, metals commonly used as wiring materials for thin film transistor-liquid crystal displays (TFT-LCDs) are aluminum or aluminum alloys, and pure aluminum has poor chemical resistance and causes wiring bonding problems in subsequent processes. As such, it may be used in the form of an aluminum alloy, or a multilayered laminated structure having another metal layer such as molybdenum, chromium, tungsten, tin, or the like on the aluminum or aluminum alloy layer may be applied.
그런데, 예컨대 Mo/Al-Nd 이중막의 경우에 있어서, 통상 인산을 주성분으로 한 종래의 알루미늄 식각액으로 습식 식각하는 경우에는, 상부 Mo층의 식각 속도가 알루미늄 합금층의 식각 속도보다 작기 때문에 상부 Mo층이 하부 Al-Nd층의 외부로 돌출되는 단면을 갖게 되는 불량한 프로파일을 나타낸다. 이러한 불량한 프로파일로 인해 후속 공정에서 단차 커버리지(coverage)가 불량하게 되고, 상부층이 경사면에서 단선되든가 또는 상하부 금속이 단락될 확률이 커지게 된다.By the way, in the case of the Mo / Al-Nd double layer, for example, when wet etching with a conventional aluminum etching solution mainly composed of phosphoric acid, the upper Mo layer because the etching rate of the upper Mo layer is smaller than the etching rate of the aluminum alloy layer. It shows a poor profile which has a cross section projecting outward of this lower Al-Nd layer. This poor profile results in poor step coverage in subsequent processes and increases the likelihood that the top layer is disconnected from the slope or the upper and lower metals are shorted.
최근 들어 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 한국 등록 특허 제10-0579511호에서는 Fe(NO3)3, HNO3, NH4F, 및 HClO4로 이루어진 식각액을 이용하여 몰리브덴/알루미늄 이중막을 일괄 식각할 수 있는 방법을 제시하였다. 그러나, 상기 식각액으로 몰리브덴/알루미늄 이중막 기판을 식각할 경우에는, 식각할 수 있는 기판 양이 약 350매 정도로 작은 단점이 있다. 일반적으로 식각액으로 기판을 식각하게 되면 식각된 금속이 식각액 안으로 계속 누적되어 식각액의 식각 능력이 감소되어 식각이 불가능하게 된다. 또한, 상기 식각액으로 인듐 산화막을 식각하게 되면 인듐 산화막 잔사가 남는 단점이 있다.Recently, in order to solve the above problems, Korean Patent No. 10-0579511 discloses that molybdenum / aluminum bilayers are collectively etched using an etchant consisting of Fe (NO 3 ) 3 , HNO 3 , NH 4 F, and HClO 4 . We have presented a way to do this. However, when etching the molybdenum / aluminum double layer substrate with the etchant, there is a disadvantage that the amount of the substrate that can be etched is about 350 sheets. In general, when the substrate is etched with the etchant, the etched metal continues to accumulate in the etchant, thereby reducing the etching ability of the etchant and making the etching impossible. In addition, when the indium oxide film is etched with the etchant, an indium oxide residue remains.
당 기술분야에서는 비용 절감을 위해 보다 많은 양의 기판을 식각할 수 있는 식각액을 요구하며, 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 공정 단순화를 위해 한가지 식각액으로 게이트 배선으로 사용되는 몰리브덴/알루미늄 이중배선 및 픽셀 전극으로 사용되는 인듐 산화막을 일괄 식각할 수 있는 식각액 개발을 요구하고 있다.The art requires an etchant capable of etching a larger amount of substrate for cost reduction, and in the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, molybdenum / aluminum used as a gate wiring as one etchant for process simplification. There is a demand for developing an etching solution capable of collectively etching an indium oxide film used as a double wiring and a pixel electrode.
이에 본 발명은 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 게이트 배선으로 사용되는 몰리브덴/알루미늄 이중배선 및 픽셀 전극으로 사용되는 인듐 산화막을 일괄 식각할 수 있는 식각액 조성물을 제공하고자 한다.Accordingly, the present invention is to provide an etchant composition capable of collectively etching molybdenum / aluminum double wiring used as a gate wiring and an indium oxide film used as a pixel electrode in a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device.
또한, 본 발명은 상기 식각액 조성물을 이용한 인듐 산화막의 식각방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide an etching method of the indium oxide film using the etchant composition.
또한, 본 발명은 상기 인듐 산화막의 식각방법을 포함하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공하고자 한다.In addition, the present invention is to provide a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device including the etching method of the indium oxide film.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 조성물의 총 중량에 대해In order to achieve the above object, the present invention relates to the total weight of the composition
1) Fe(NO3)3 1 내지 10 중량%;1) Fe (NO 3 ) 3 1-10 weight percent;
2) 함불소 화합물 0.1 내지 2 중량%;2) 0.1 to 2% by weight of a fluorine-containing compound;
3) HNO3 2 내지 15 중량%;3) 2-15 weight percent of HNO 3 ;
4) HCl 0.5 내지 5 중량%; 및4) 0.5-5% by weight of HCl; And
5) 물 68 내지 96 중량%5) 68-96% by weight of water
을 포함하는 몰리브덴/알루미늄 이중막 및 인듐 산화막의 식각액 조성물을 제공한다.It provides an etching solution composition of molybdenum / aluminum double film and indium oxide film comprising a.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
A) 기판 상에 인듐 산화막을 형성하는 단계;A) forming an indium oxide film on the substrate;
B) 상기 인듐 산화막 상에 선택적으로 광반응 물질을 남기는 단계; 및B) selectively leaving a photoreactive material on the indium oxide film; And
C) 본 발명의 식각액 조성물을 사용하여 상기 인듐 산화막을 식각하는 단계C) etching the indium oxide layer using the etchant composition of the present invention
를 포함하는 인듐 산화막의 식각방법을 제공한다.It provides an etching method of the indium oxide film comprising a.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
a) 기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;a) forming a gate electrode on the substrate;
b) 상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate electrode;
c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계;c) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및d) forming source and drain electrodes on the semiconductor layer; And
e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 형성하는 단계e) forming a pixel electrode connected to the drain electrode
를 포함하며, 상기 (e) 단계에서는 인듐 산화막을 형성하고, 본 발명의 식각액 조성물로 상기 인듐 산화막을 식각하여 상기 화소 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.In the step (e) comprises the step of forming an indium oxide film, and etching the indium oxide film with an etching liquid composition of the present invention to provide a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device. .
이하에서는 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명은 조성물의 총 중량에 대해The present invention relates to the total weight of the composition
1) Fe(NO3)3 1 내지 10 중량%;1) Fe (NO 3 ) 3 1-10 weight percent;
2) 함불소 화합물 0.1 내지 2 중량%;2) 0.1 to 2% by weight of a fluorine-containing compound;
3) HNO3 2 내지 15 중량%;3) 2-15 weight percent of HNO 3 ;
4) HCl 0.5 내지 5 중량%; 및4) 0.5-5% by weight of HCl; And
5) 물 68 내지 96 중량%5) 68-96% by weight of water
을 포함하는 몰리브덴/알루미늄 이중막 및 인듐 산화막의 식각액 조성물을 제공한다.It provides an etching solution composition of molybdenum / aluminum double film and indium oxide film comprising a.
본 발명에 따른 식각액 조성물에서, 상기 1) Fe(NO3)3은 게이트 배선으로 사용되는 몰리브덴/알루미늄 이중막을 식각하는 주 산화제로서 사용되며, 픽셀 전극으로 사용되는 인듐 산화막을 식각하는 산화제로서 사용된다.In the etching liquid composition according to the present invention, 1) Fe (NO 3 ) 3 is used as a main oxidant for etching molybdenum / aluminum double film used as a gate wiring, and is used as an oxidant for etching an indium oxide film used as a pixel electrode. .
Fe(NO3)3은 조성물의 총 중량에 대해 1 내지 10 중량% 포함되는 것이 바람직하다. Fe(NO3)3가 1 중량% 미만인 경우에는 식각력이 부족하여 충분한 식각이 이루어지지 않을 수 있으며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 몰리브덴에 대한 식각속도는 빠르게 되고, 알루미늄 식각속도는 느려지게 되어 몰리브덴/알루미늄 이중막을 식각할 때에 상부 몰리브덴이 과식각되어 식각 불균일성이 발생될 수 있다.Fe (NO 3 ) 3 is preferably included 1 to 10% by weight relative to the total weight of the composition. If Fe (NO 3 ) 3 is less than 1% by weight, the etching may not be sufficient due to the lack of etching power, and if it exceeds 10% by weight, the etching rate for molybdenum may be high and the aluminum etching rate may be slow. When the molybdenum / aluminum double film is etched, the upper molybdenum may be etched to cause etching irregularities.
Fe(NO3)3은 통상적으로 공지된 방법에 따라 제조가능하고, 특히 반도체 공정용 순도를 가지는 것이 바람직하다.Fe (NO 3 ) 3 can be manufactured according to a conventionally known method, and it is especially preferable to have the purity for semiconductor processing.
본 발명에 따른 식각액 조성물에서, 상기 2) 함불소 화합물은 몰리브덴/알루미늄 이중막을 식각할 시에 알루미늄 식각 속도를 빠르게 하고, 인듐 산화막을 식각할 시에는 인듐 산화막의 식각 속도를 빠르게 한다.In the etching solution composition according to the present invention, the 2) fluorine-containing compound speeds up the aluminum etching rate when etching the molybdenum / aluminum double layer, and increases the etching rate of the indium oxide layer when etching the indium oxide film.
함불소 화합물은 조성물의 총 중량에 대해 0.1 내지 2 중량% 포함되는 것이 바람직하다. 함불소 화합물이 0.1 중량% 미만인 경우에는 몰리브덴/알루미늄 이중막의 식각 속도가 느려지게 될 뿐 아니라 인듐 산화막 식각 속도도 느려지게 되며, 2 중량%를 초과하는 경우에는 알루미늄 식각 속도가 너무 빠르게 되어 몰리브덴/알루미늄 이중막을 식각할 시에 상부 몰리브덴 오버행이 발생 될 수 있으며, 인듐 산 화막을 식각할 시에 인듐 산화막의 하부 절연막에 어택을 가할 수 있다.The fluorine-containing compound is preferably included 0.1 to 2% by weight relative to the total weight of the composition. When the fluorine-containing compound is less than 0.1% by weight, the etching rate of the molybdenum / aluminum bilayer is not only slowed, but also the indium oxide etching rate is slowed. When it exceeds 2% by weight, the aluminum etching rate is too fast and the molybdenum / aluminum An upper molybdenum overhang may occur when the double layer is etched, and when the indium oxide layer is etched, an attack may be applied to the lower insulating layer of the indium oxide layer.
상기 함불소 화합물은 NH4FHF, KFHF, NaFHF, KF, NaF 등이 바람직하고, NH4FHF인 것이 더욱 바람직하나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The fluorine-containing compound is preferably NH 4 FHF, KFHF, NaFHF, KF, NaF, and more preferably NH 4 FHF, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 식각액 조성물에서, 상기 3) HNO3은 몰리브덴/알루미늄 이중막을 식각할 시에 몰리브덴/알루미늄 이중막 식각 속도를 빠르게한다.In the etchant composition according to the present invention, 3) HNO 3 accelerates the molybdenum / aluminum double membrane etching rate when etching the molybdenum / aluminum double membrane.
HNO3는 조성물의 총 중량에 대해 2 내지 15 중량% 포함 되는 것이 바람직 하다. HNO3가 2중량% 미만인 경우에는 몰리브덴/알루미늄 이중막 식각 속도가 느려질 뿐 아니라, 몰리브덴/이중막 잔사가 발생할 수 있으며, 15 중량%를 초과하는 경우에는 몰리브덴/알루미늄 이중막 식각 속도가 너무 빠르게 되어 공정 시간을 조절하기가 어렵다.HNO 3 is preferably included 2 to 15% by weight based on the total weight of the composition. If HNO 3 is less than 2% by weight, not only will the molybdenum / aluminum double-layer etch rate slow down, but also molybdenum / double-layer residues may occur. Difficult to control process time
본 발명에 따른 식각액 조성물에서, 상기 4) HCl은 게이트 배선으로 사용되는 몰리브덴/알루미늄 이중막 기판을 식각함에 있어서 식각 양을 크게 늘리는 작용을 한다. 몰리브덴/이중막을 테이퍼 식각을 하게 되는 것은 갈바닉 효과(Galvanic effect)를 조절하여 두 금속이 하나의 금속과 같이 식각되게 하는 것인데, 식각 양이 늘어 나게 되면, 식각액에 의한 몰리브덴, 알루미늄이 식각액으로 누적되게 되는데 이는 갈바닉 효과(Galvanic effect)를 변화시키는 요인이 된다. 본 발명에 따른 식각액 조성물에서 HCl은 식각액으로 누적되는 금속에 의한 갈바닉 효과(Galvanic effect)의 변화를 최소화 함으로써, 초기 식각할 때의 성능을 유지시 켜준다. 또한, HCl은 인듐 산화막을 식각할 시에 인듐 산화막 잔사를 제거하는 역할을 하게 된다.In the etchant composition according to the present invention, 4) HCl serves to greatly increase the amount of etching in etching the molybdenum / aluminum double layer substrate used as the gate wiring. The taper etching of molybdenum / double layer is to control the galvanic effect so that the two metals are etched like one metal. When the amount of etching increases, the molybdenum and aluminum by the etchant accumulate into the etchant. This is a factor in changing the galvanic effect. In the etchant composition according to the present invention, HCl is used to reduce the galvanic effect due to the metal accumulated in the etchant. By minimizing the change, the initial etching performance is maintained. In addition, HCl serves to remove the indium oxide residue when etching the indium oxide.
HCl은 조성물의 총 중량에 대해 0.5 내지 5 중량% 포함되는 것이 바람직하다. HCl이 0.5 중량% 미만인 경우에는 몰리브덴/알루미늄 이중막 기판의 식각 양이 늘어나게 됨에 따라 갈바닉 효과(Galvanic effect)를 제어하지 못하여, 식각 속도가 느려지거나 식각이 불가능하게 되며, 5 중량% 초과인 경우에는 몰리브덴/알루미늄 식각 속도가 너무 빠르게 되어 제어하기 어렵고, 하부 절연막에 어텍을 가할 수 있는 단점이 있다.HCl is preferably included 0.5 to 5% by weight relative to the total weight of the composition. If the HCl is less than 0.5% by weight, the galvanic effect is not controlled as the amount of etching of the molybdenum / aluminum bilayer substrate is increased, so that the etching rate becomes slow or impossible to be etched. Molybdenum / aluminum etch rate is too fast to control, and there is a disadvantage that the attack can be applied to the lower insulating film.
본 발명에 따른 식각액 조성물에서, 상기 5) 물은 특별히 한정되는 것은 아니나, 탈이온수가 바람직하다. 더욱 바람직하게는 물 속에 이온이 제거된 정도를 보여주는 물의 비저항 값이 18 ㏁/㎝ 이상인 탈이온수를 사용할 수 있다.In the etching solution composition according to the present invention, 5) water is not particularly limited, but deionized water is preferable. More preferably, deionized water having a specific resistivity of 18 ㏁ / cm or more, which shows the degree of ions removed from the water, may be used.
본 발명에 따른 식각액 조성물은 식각 성능을 향상시키기 위하여 당 업계에 통상적으로 사용되는 임의의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제는 조성물의 총 중량에 대해 0.0001 내지 0.01 중량% 포함되는 것이 바람직하다.The etchant composition according to the present invention may further include any additive commonly used in the art to improve etching performance. The additive is preferably included from 0.0001 to 0.01% by weight relative to the total weight of the composition.
상기 첨가제로는 계면 활성제, 금속 이온 봉쇄제, 및 부식 방지제 등을 사용할 수 있다.As the additive, a surfactant, a metal ion blocking agent, a corrosion inhibitor, or the like can be used.
계면 활성제는 표면장력을 저하시켜 식각의 균일성을 증가시키는 역할을 한다. 이러한 계면 활성제로는 식각액에 견딜 수 있고 상용성이 있는 형태의 계면 활성제가 바람직하다. 그 예로는 임의의 음이온성, 양이온성, 양쪽 이온성 또는 비이온성 계면 활성제 등을 들 수 있다. 또한, 계면 활성제로서 불소계 계면 활성제를 사용할 수 있다.The surfactant serves to lower the surface tension to increase the uniformity of the etching. Such surfactants are preferably surfactants that can withstand etching solutions and are compatible. Examples thereof include any anionic, cationic, zwitterionic or nonionic surfactant. Moreover, a fluorine-type surfactant can be used as surfactant.
상기 첨가제는 이에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 효과를 더욱 양호하게 하기 위하여, 당 업계에 공지되어 있는 여러 다른 첨가제들을 선택하여 첨가할 수 있다.The additive is not limited to this, but in order to further improve the effects of the present invention, various other additives known in the art may be selected and added.
본 발명에 따른 식각액 조성물은 몰리브덴/알루미늄 이중막, 및 인듐아연산화막(IZO), 인듐주석산화막(ITO)과 같은 인듐 산화막을 식각할 수 있다.The etchant composition according to the present invention may etch molybdenum / aluminum double layers, and indium oxide films such as indium zinc oxide (IZO) and indium tin oxide (ITO).
본 발명에 의한 식각액 조성물은, 액정 표시 장치용 어레이 기판 제조에 있어서, 게이트 배선으로 사용되는 몰리브덴/알루미늄 이중막에 대한 식각 특성이 우수하고, 처리 기판양이 많아 공정 비용을 절감하고, 인듐 산화막에 대해서도 기존의 옥살산 계열의 식각액에 비해 식각 속도가 빠르며, 인듐 산화막의 잔사가 발생되지 않으므로, 인듐 산화막의 잔사 발생에 의한 불량을 최소화시키는 우수한 특성을 가지고 있다.The etching liquid composition according to the present invention has excellent etching characteristics for molybdenum / aluminum double films used as gate wirings in the production of array substrates for liquid crystal display devices, and has a large amount of substrates to reduce the process cost, thereby reducing the indium oxide film. Also, the etching rate is faster than that of the conventional oxalic acid-based etching solution, and since the residue of the indium oxide film does not occur, it has an excellent characteristic of minimizing defects caused by the residue of the indium oxide film.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
A) 기판 상에 인듐 산화막을 형성하는 단계;A) forming an indium oxide film on the substrate;
B) 상기 인듐 산화막 상에 선택적으로 광반응 물질을 남기는 단계; 및B) selectively leaving a photoreactive material on the indium oxide film; And
C) 본 발명의 식각액 조성물을 사용하여 상기 인듐 산화막을 식각하는 단계를 포함하는 인듐 산화막의 식각방법을 제공한다.C) provides an etching method of the indium oxide film comprising etching the indium oxide film using the etchant composition of the present invention.
또한, 본 발명은In addition, the present invention
a) 기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계;a) forming a gate electrode on the substrate;
b) 상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate electrode;
c) 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계;c) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
d) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및d) forming source and drain electrodes on the semiconductor layer; And
e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 형성하는 단계e) forming a pixel electrode connected to the drain electrode
를 포함하며, 상기 e) 단계에서는 인듐 산화막을 형성하고, 본 발명의 식각액 조성물로 상기 인듐 산화막을 식각하여 상기 화소 전극을 형성하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.In the step (e), the indium oxide film is formed, and the indium oxide film is etched with the etching liquid composition of the present invention provides a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, characterized in that for forming the pixel electrode.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 a) 단계는 a1) 기상증착법이나 스퍼터링(sputtering)법을 이용하여 기판 상에 금속막을 증착시키는 단계; 및 a2) 상기 금속막을 패터닝하여 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention, the step a) comprises the steps of: a1) depositing a metal film on the substrate using vapor deposition or sputtering; And a2) patterning the metal film to form a gate electrode.
여기서, 금속막은 알루미늄, 알루미늄 합금, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 마련되는 단일막 또는 다층막으로 마련될 수 있다. 금속막을 기판 상에 형성하는 방법과 금속막의 재료는 상기 예시된 것으로만 한정되는 것은 아니다.Here, the metal film may be provided as a single film or a multilayer film provided with at least one selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloy, molybdenum and molybdenum alloy. The method of forming a metal film on a board | substrate and the material of a metal film are not limited only to what was illustrated above.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 b) 단계에서는 기판 상에 형성된 게이트 전극 상부에 질화실리콘(SiNX)을 증착하여 게이트 절연층을 형성한다. 여기서, 게이트 절연층의 형성시 사용되는 물질은 질화실리콘(SiNx)에만 한정되는 것은 아니고, 산화실리콘(SiO2)을 포함하는 각종 무기 절연물질 중에서 선택된 물질을 사용하여 게이트 절연층을 형성할 수도 있다.In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention, in step b), silicon nitride (SiN X ) is deposited on the gate electrode formed on the substrate to form a gate insulating layer. Here, the material used for forming the gate insulating layer is not limited to silicon nitride (SiN x ), and the gate insulating layer may be formed using a material selected from various inorganic insulating materials including silicon oxide (SiO 2 ). have.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 c) 단계에서는 게이트 절연층 상에 화학기상증착법(CVD)을 이용하여 반도체층을 형성한다. 즉, 순차적으로 엑티브층(active layer)과 옴익콘텍층(ohmic contact layer)을 형성한 후, 건식 식각을 통해 패터닝한다.In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention, in the step c), a semiconductor layer is formed on the gate insulating layer by chemical vapor deposition (CVD). That is, the active layer and the ohmic contact layer are formed sequentially, and then patterned by dry etching.
여기서, 엑티브층은 일반적으로 순수한 비정질 실리콘(a-Si:H)으로 형성하고, 옴익콘텍층은 불순물이 포함된 비정질 실리콘(n+a-Si:H)으로 형성한다. 이러한 엑티브층과 옴익콘텍층을 형성할 때 화학기상증착법(CVD)을 이용할 수 있지만, 이에만 한정되는 것은 아니다.Here, the active layer is generally formed of pure amorphous silicon (a-Si: H), and the ohmic contact layer is formed of amorphous silicon (n + a-Si: H) containing impurities. Chemical vapor deposition (CVD) may be used to form the active layer and the ohmic contact layer, but is not limited thereto.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 d) 단계는 d1) 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및 d2) 상기 소스 및 드레인 전극 상에 절연층을 형성하는 단계를 포함한다.In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device according to the present invention, the step d) comprises: d1) forming source and drain electrodes on the semiconductor layer; And d2) forming an insulating layer on the source and drain electrodes.
상기 d1) 단계에서는 옴익콘텍층 위에 스퍼터링법을 통해 금속막을 증착하고 식각하여 소스 전극과 드레인 전극을 형성한다. 여기서, 금속막은 알루미늄, 알루미늄 합금, 몰리브덴 및 몰리브덴 합금으로 이루어진 그룹으로부터 선택된 하나 이상으로 마련되는 단일막 또는 다층막으로 마련되는 것이 바람직하다. 금속막을 기판 상에 형성하는 방법과 금속막의 재료는 상기 예시된 것으로만 한정되는 것은 아니다.In step d1), a metal film is deposited and etched on the ohmic contact layer by sputtering to form a source electrode and a drain electrode. Here, the metal film is preferably provided with a single film or a multilayer film provided with at least one selected from the group consisting of aluminum, aluminum alloy, molybdenum and molybdenum alloy. The method of forming a metal film on a board | substrate and the material of a metal film are not limited only to what was illustrated above.
상기 d2) 단계에서는 소스 전극과 드레인 전극 상에 질화 실리콘(SiNx)과 산화실리콘(SiO2)을 포함하는 무기절연그룹 또는 벤조사이클로부텐(BCB)과 아크 릴(acryl)계 수지(resin)를 포함한 유기절연물질 그룹 중 선택하여 단층 또는 이중층으로 절연층을 형성한다. 절연층의 재료는 상기 예시된 것으로만 한정되는 것은 아니다.In the step d2), an inorganic insulating group including silicon nitride (SiN x ) and silicon oxide (SiO 2 ) or benzocyclobutene (BCB) and an acryl-based resin are formed on the source electrode and the drain electrode. The insulating layer may be formed by a single layer or a double layer by selecting from a group of organic insulating materials. The material of the insulating layer is not limited to only those exemplified above.
본 발명에 따른 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 e) 단계에서는 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 형성한다.In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display according to the present invention, in step e), a pixel electrode connected to the drain electrode is formed.
예컨대, 스퍼터링법을 통해 인듐산화막[ITO(indium tin oxide) 또는IZO(indium zinc oxide)]과 같은 투명한 도전물질을 증착하고, 본 발명에 따른 식각액 조성물로 식각하여, 화소 전극을 형성한다. 상기 인듐 산화막을 증착하는 방법은 스퍼터링법으로만 한정되는 것은 아니다.For example, a transparent conductive material such as an indium tin oxide (ITO) or indium zinc oxide (IZO) is deposited through a sputtering method, and the pixel electrode is formed by etching the etching liquid composition according to the present invention. The method of depositing the indium oxide film is not limited only to the sputtering method.
이와 같은, 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 본 발명에 의한 식각액 조성물을 사용하여 상기 게이트 전극을 형성하는 a) 단계를 진행하게 되면, 다량의 게이트 기판을 식각할 수 있어 공정 비용이 크게 절감되며, 식각액 교체 회수를 줄여 공정을 단순화 할 수 있다.In such a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, when the a) step of forming the gate electrode using the etchant composition according to the present invention is performed, a large amount of the gate substrate can be etched, thereby increasing the process cost. Significant savings can be achieved and the process can be simplified by reducing the number of etchant changes.
또한, 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 본 발명에 의한 식각액 조성물을 사용한 e) 단계 식각공정시, 식각 속도가 빠르면서도 화소 전극 하측에 위치하는 드레인 전극을 포함한 데이터 라인에 대한 어택을 최소화 시킬 수 있음에 따라, TFT-LCD의 구동 특성을 향상시킬 수 있는 우수한 액정 표시 장치용 어레이 기판을 제조할 수 있고, 액정 표시 장치용 어레이 기판의 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.In addition, in the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, an attack on a data line including a drain electrode positioned under the pixel electrode while having a high etching rate at the time of etching in the step e) using the etchant composition according to the present invention is performed. As it can be minimized, it is possible to manufacture an excellent array substrate for a liquid crystal display device capable of improving the driving characteristics of the TFT-LCD, it is possible to improve the productivity of the array substrate for a liquid crystal display device.
이하에서는, 본 발명에 따른 실시예들을 상세히 설명한다. 이러한 실시예들 은 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해 제공되는 것이고, 이들로 인하여 본 발명이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail. These examples are provided to explain the present invention in more detail, and the present invention is not limited thereto.
<< 실시예Example >>
<< 실시예Example 1> 1>
반도체 공정용 등급인 Fe(NO3)3, NH4FHF, HNO3, 및 HCl을 하기 표 1에 기재된 바와 같이 혼합하고, 총 100 중량%가 되도록 탈이온수를 첨가하여 식각액을 제조하였다. 시험편은 스퍼터링법에 의해 유리 기판상에 약 몰리브덴/알루미늄 이중막을 순차적으로 증착하고, 인듐 산화막도 상기와 같은 방법으로 증착하였으며, 그 위에 약 1㎛ 내외의 포토레지스트를 코팅한 후, 선택적으로 패턴을 형성하여 제조하였다. 상기 시험편을 전술한 방법에 의해 제조된 식각액으로 스프레이 방식을 사용하여 식각하였다.Semiconductor process grades Fe (NO 3 ) 3 , NH 4 FHF, HNO 3 , and HCl were mixed as described in Table 1 below, and an etching solution was prepared by adding deionized water to a total of 100% by weight. The test piece was sequentially deposited about molybdenum / aluminum double film on the glass substrate by the sputtering method, and an indium oxide film was also deposited in the same manner as above, and after coating a photoresist of about 1 μm and thereafter, the pattern was selectively To form. The test piece was etched using the spray method with an etchant prepared by the method described above.
<< 실시예Example 2 ~ 20> 2 to 20>
몰리브덴 알루미늄 이중막을 갖는 기판 및 인듐 산화막을 이용하고, 하기 표 1에 기재된 조성비로 배합하여 제조된 식각액을 사용하는 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.It carried out by the same method as Example 1 except using the etching liquid manufactured by mix | blending in the composition ratio shown in Table 1 using the board | substrate which has a molybdenum aluminum double film, and an indium oxide film.
<< 비교예Comparative example 1> 1>
옥살산 5 중량% 및 탈이온수 95 중량%를 포함하는 식각액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.The same procedure as in Example 1 was carried out except that an etchant including 5 wt% of oxalic acid and 95 wt% of deionized water was used.
<< 비교예Comparative example 2> 2>
Fe(NO3)3 3 중량%, NH4F 0.4 중량%, HNO3 10 중량%, HClO4 3 중량% 및 총 100 중량%가 되도록 탈이온수를 첨가한 식각액을 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하였다.Except for using an etchant added with deionized water such that Fe (NO 3 ) 3 3 wt%, NH 4 F 0.4 wt%, HNO 3 10 wt%, HClO 4 3 wt% and a total of 100 wt% It carried out by the same method as 1.
<몰리브덴/알루미늄 <Molybdenum / aluminum 이중막Double membrane 및 인듐 And indium 산화막의Oxide 식각Etching 특성 평가> Property Evaluation>
전자주사현미경(SEM ; Hitach, S-4700)을 이용하여 각각의 시험편을 검사한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.Table 2 shows the results of testing each test piece using an electron scanning microscope (SEM; Hitach, S-4700).
몰리브덴/알루미늄 이중막 및 인듐 산화막의 식각 특성 평가의 기준은 아래와 같다.Criteria for evaluating the etching characteristics of the molybdenum / aluminum double film and the indium oxide film are as follows.
- 몰리브덴/알루미늄 이중막의 식각 특성-Etching Characteristics of Molybdenum / Aluminum Double Layer
○ : 식각 특성 우수, ○: excellent etching characteristics,
× : 식각 특성 불량. X: Etching characteristic defect.
상기 식각 특성 불량은 상부 몰리브덴 돌출 현상이 발생함을 의미한다. The poor etching characteristic means that the upper molybdenum protrusion phenomenon occurs.
- 인듐 산화막의 식각 특성-Etch Characteristics of Indium Oxide
○ : 잔사 발생하지 않음, ○: no residue occurs,
× : 잔사 발생. ×: residue is generated.
실시예 1에 따른 식각액에 의해 식각된 몰리브덴/알루미늄 표면을 나타낸 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 식각액 조성물은 식각 특성이 우수함을 알 수 있으며, 동일한 식각액에 의해 식각된 인듐 산화막 표면을 나타낸 도 2와 같이 식각 잔사가 발생되지 않는 우수한 특성을 나타내는 것을 알 수 있다.As shown in FIG. 1 showing the molybdenum / aluminum surface etched by the etchant according to Example 1, it can be seen that the etchant composition according to the present invention has excellent etching characteristics, the surface of the indium oxide film etched by the same etchant As shown in Figure 2 it can be seen that exhibits excellent characteristics that the etching residue does not occur.
또한, 상기 표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 식각액 조성물은 각 성분의 함량이 본 발명에서 정의된 조성비를 갖는 식각액 조성물들(실시예 1 ~ 20)은 식각 특성이 우수함을 알 수 있다.In addition, as can be seen in Table 2, the etching liquid composition according to the present invention can be seen that the etching liquid compositions (Examples 1 to 20) having a content ratio of each component in the present invention has excellent etching characteristics. have.
반면에, 비교예 1의 식각액 조성물은 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 인듐 산화막의 잔사가 발생됨을 알 수 있다.On the other hand, the etching solution composition of Comparative Example 1 can be seen that the residue of the indium oxide film is generated as shown in FIG.
<< 조성별By composition 처리매수에 대한 비교실험> Comparative Experiment on Treated Quantity>
실시예 1의 식각액 조성물과 비교예 2의 식각액 조성물을 이용하여 처리매수에 대한 실험을 진행하였다. 몰리브덴/알루미늄 이중막을 갖는 기판 및 인듐산화막을 갖는 기판을 이용하고, 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 식각 및 평가하였다. 평가는 1매 처리시, 100매 처리시, 200매 처리시 등, 100매 별로 그 결과를 평가하여 처리매수에 대한 평가를 실시하였다. 상기 실험결과는 하기 표 3에 나타내었다.Experiments were conducted on the number of treatments using the etchant composition of Example 1 and the etchant composition of Comparative Example 2. The substrate having the molybdenum / aluminum double film and the substrate having the indium oxide film were etched and evaluated in the same manner as in Example 1 above. The evaluation was conducted on 100 sheets, such as one sheet, 100 sheets, 200 sheets, and the number of sheets. The experimental results are shown in Table 3 below.
평가 기준은 몰리브덴/알루미늄 이중막 및 인듐 산화막의 식각 특성 평가의 기준과 동일하다.Evaluation criteria are the same as those of the etching characteristic evaluation of the molybdenum / aluminum double film and the indium oxide film.
실시예 1의 식각액에 의해 식각된 몰리브덴/알루미늄 표면을 보면, 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이 1,000매를 처리해도 식각 특성이 변하지 않고 우수하게 나타났고, 인듐 산화막에 대해서도 1매 처리시 대비 1,000매 처리시에도 인듐 산화막에 대해 잔사가 발생하지 않았다.In the molybdenum / aluminum surface etched by the etchant of Example 1, as shown in FIG. 4, the etching characteristics of the molybdenum / aluminum film did not change even after 1,000 sheets were treated. Even in the treatment, no residue occurred on the indium oxide film.
반면에, 비교예 2의 식각액 조성물은 도 5에서 볼 수 있듯이 최초 식각 특성은 우수하게 나타났으나, 400매 처리시부터 도 6에서 볼 수 있는 바와 같이 상부 몰리브덴의 오버행이 발생하였고, 처리 매수가 증가할수록 그 정도가 심하게 나타났다. 또한, 인듐 산화막의 경우에도 도 7에서 볼 수 있는 바와 같이 최초 식각 시부터 잔사가 발생됨을 알 수 있다.On the other hand, the etching liquid composition of Comparative Example 2 was excellent in the initial etching characteristics as shown in Figure 5, but as shown in Figure 6 from the 400 sheet treatment, the overhang of the upper molybdenum occurred, the number of treatment The increase was severe. In addition, in the case of the indium oxide film, as can be seen in Figure 7, it can be seen that the residue is generated from the initial etching.
몰리브덴/알루미늄 이중막의 경우 상부 몰리브덴 돌출 현상이 발생하면 스텝커버리지 불량을 발생시키며, 인듐 산화막의 잔사가 남을 경우 TFT 구동시 숏티지 및 균일성(uniformity) 저하로 인해 TFT-LCD의 화면이 불균일하게 보일 수 있다.In the case of the molybdenum / aluminum double layer, if the upper molybdenum protrusion occurs, the step coverage is poor. If the residue of the indium oxide film remains, the TFT-LCD screen appears uneven due to the shortage and uniformity when the TFT is driven. Can be.
액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 게이트 배선으로 사용되는 몰리브덴/알루미늄 이중배선 및 픽셀 전극으로 사용되는 인듐 산화막의 식각 공정시 본 발명에 따른 식각액 조성물을 이용하는 경우에는 몰리브덴 이중막 기판의 경우 많은 양의 기판 양을 식각하여도 최소화된 갈바닉 효과(galvanic effect)로 인해 초기 식각 특성을 유지하며, 동일한 식각액으로 인듐 산화막을 식각하여도 식각 잔사가 남지 않는 우수한 식각 특성을 나타내어, 액정 표시 소자의 구동 특성을 향상시킬 수 있는 우수한 액정 표시 장치용 어레이 기판을 제조할 수 있을 뿐 아니라 공정 효율성을 극대화 시킬 수 있다.In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device, in the case of using the etching liquid composition according to the present invention during the etching process of the molybdenum / aluminum double wiring used as the gate wiring and the indium oxide film used as the pixel electrode in the case of the molybdenum double film substrate The initial etching characteristics are maintained due to the minimized galvanic effect even when etching a large amount of substrate, and excellent etching characteristics do not remain after etching the indium oxide layer with the same etching solution. Not only can an excellent array substrate for a liquid crystal display device be improved to improve driving characteristics but also process efficiency can be maximized.
또한, 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조시, 기판의 크기가 커도 본 발명에 따른 식각액 조성물을 사용하는 경우 식각 균일성을 유지할 수 있다.In addition, when manufacturing the array substrate for a liquid crystal display device, even when the size of the substrate is large, when using the etching liquid composition according to the present invention can maintain the etching uniformity.
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Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011055915A2 (en) * | 2009-11-03 | 2011-05-12 | 동우 화인켐 주식회사 | Etchant composition |
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| CN102597163A (en) * | 2009-11-03 | 2012-07-18 | 东友Fine-Chem股份有限公司 | Etchant composition |
| KR101507159B1 (en) * | 2008-09-02 | 2015-03-31 | 동우 화인켐 주식회사 | Manufacturing method of array substrate for liquid crystal display |
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Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101507159B1 (en) * | 2008-09-02 | 2015-03-31 | 동우 화인켐 주식회사 | Manufacturing method of array substrate for liquid crystal display |
| WO2011019222A3 (en) * | 2009-08-13 | 2011-07-07 | 동우 화인켐 주식회사 | Etchant composition for forming copper interconnects |
| CN102471688A (en) * | 2009-08-13 | 2012-05-23 | 东友Fine-Chem股份有限公司 | Etchant composition for forming copper interconnects |
| WO2011055915A2 (en) * | 2009-11-03 | 2011-05-12 | 동우 화인켐 주식회사 | Etchant composition |
| WO2011055915A3 (en) * | 2009-11-03 | 2011-09-01 | 동우 화인켐 주식회사 | Etchant composition |
| CN102597163A (en) * | 2009-11-03 | 2012-07-18 | 东友Fine-Chem股份有限公司 | Etchant composition |
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