KR20090059961A - 박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한식각액 조성물 - Google Patents

박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한식각액 조성물 Download PDF

Info

Publication number
KR20090059961A
KR20090059961A KR1020070127071A KR20070127071A KR20090059961A KR 20090059961 A KR20090059961 A KR 20090059961A KR 1020070127071 A KR1020070127071 A KR 1020070127071A KR 20070127071 A KR20070127071 A KR 20070127071A KR 20090059961 A KR20090059961 A KR 20090059961A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
weight
etching
etchant
acid
layer
Prior art date
Application number
KR1020070127071A
Other languages
English (en)
Inventor
김남서
강동호
이기범
조삼영
Original Assignee
주식회사 동진쎄미켐
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 동진쎄미켐 filed Critical 주식회사 동진쎄미켐
Priority to KR1020070127071A priority Critical patent/KR20090059961A/ko
Priority to JP2008311405A priority patent/JP4926162B2/ja
Priority to CN2008101869593A priority patent/CN101451241B/zh
Publication of KR20090059961A publication Critical patent/KR20090059961A/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/20—Acidic compositions for etching aluminium or alloys thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/26—Acidic compositions for etching refractory metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT-LCD)의 전극용 금속층의 식각(etching)에 사용되는 식각액 조성물에 관한 것으로, 전체 식각액 조성물 중량에 대하여 인산 45 ~ 70 중량 %, 질산 1.5 ~ 6 중량 %, 아세트산 10 ~ 30 중량 %, Mo 식각 조정제 0.01 ~ 3 중량 %, 술폰산 화합물 0.1 ~ 1.999 중량 % 및 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 양의 물을 포함하는 식각액 조성물을 개시한다. 본 발명의 TFT-LCD용 식각액 조성물을 이용하면 소스/드레인 (source/drain) 배선 재료인 Mo 단일막 및 게이트 (gate) 배선 재료인 Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막을 동시에 단일공정으로 습식 식각하여 언더컷 (undercut) 및 돌출 현상이 없이 우수한 테이퍼 형상의 식각 프로파일을 수득할 수 있고, 건식 식각 공정을 배제함으로써, 공정을 원활하게 하여 생산성을 향상시키고 생산 비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 과염소산 같은 환경유해물질, 식각액의 수명을 단축시키는 불안정한 성분, 또는 기판의 유리를 부식시키는 불소계 화합물 등을 포함하지 않고서도 Mo 단일막, Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막에 대해서 1회의 습식 식각 공정만으로 우수한 테이퍼 형상의 식각 프로파일을 얻을 수 있다.
TFT-LCD, 식각, Mo, Mo/AlNd, Mo/Al/Mo, 언더컷, 습식 식각, 술폰산 화합물

Description

박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한 식각액 조성물{ETCHANT COMPOSITION FOR PATTERNING CIRCUITS IN THIN FILM TRANSISTOR-LIQUID CRYSTAL DEVICES}
본 발명은 박막 트랜지스터 액정 표시 장치(TFT-LCD)의 전극용 금속층의 식각(etching)에 사용되는 식각액 조성물에 관한 것으로, 소스/드레인 (source/drain) 배선 재료인 Mo 단일막, 또는 게이트 (gate) 배선 재료인 Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막을 동시에 단일공정으로 습식 식각하여 언더컷 (undercut) 및 돌출 현상이 없이 우수한 테이퍼 형상의 식각 프로파일을 수득할 수 있도록 식각액 조성물에 관한 것이다.
액정 표시 소자(liquid crystal display device, LCD device)는 뛰어난 해상도에 따른 선명한 영상을 제공하며 전기를 적게 소모하고 디스플레이 화면을 얇게 만들 수 있게 하여 준다는 특성 때문에 평판 디스플레이 장치 중 가장 각광을 받고 있다. 오늘날 이러한 액정 표시 소자를 구동하는 전자 회로로서 대표적인 것은 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT) 회로로서 전형적인 박막 트랜지스터 액정표시(TFT-LCD) 소자는 디스플레이 화면의 화소(pixel)를 이루고 있다. TFT-LCD 소자에서 스위칭 소자로 작용하는 TFT는 매트릭스 형태로 배열한 TFT용 기판과 그 기판을 마주 보는 컬러 필터 기판 사이에 액정 물질을 채워 제조한 것이다. TFT-LCD의 전체 제조 공정은 크게 TFT 기판 제조 공정, 컬러 필터 공정, 셀 공정, 모듈 공정으로 나뉘는데 정확하고 선명한 영상을 나타내는 데 있어서 TFT 기판과 컬러 필터 제조 공정의 중요성은 매우 크다.
TFT 기판 제조 공정에서, TFT의 게이트와 소스/드레인(source/drain) 전극용 배선재료로는 알루미늄(aluminium, Al) 또는 알루미늄 합금층이 흔히 사용되는데, 구체적으로 몰리브덴(molybdenum, Mo)과 알루미늄 각각의 순수한 금속 또는 그 합금의 조합, 예를 들어 몰리브덴과 알루미늄-네오디뮴(neodymium, Nd)으로 이루어진 이중층 또는 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴의 3중층 등의 형태로 기판 위에 적층(積層)된다. 이들 금속층에 원하는 전기회로의 선로를 구현하려면 회로 패턴대로 금속층을 깎아내는 식각 (蝕刻, etching) 과정이 필요하다. TFT 기판 위로는 많은 박막층이 놓이게 되므로 이들 사이의 원하지 않는 전기적 단락이 일어나는 것을 방지하기 위해서는 식각한 금속층의 절단 측면 즉 식각 프로파일(profile)이, 고르게 비탈지면서 하방이 상방보다 더 넓은, 완만한 테이퍼(taper) 형상인 것이 바람직하다. 식각 프로파일이 완만한 테이퍼 형상이 되면 형성된 여러 박막층 사이의 단차가 줄어들기 때문이다. 실제로 게이트 금속층의 식각 패턴이 불균일하고 정밀하지 않을 경우에는 TFT-LCD 영상의 해상도가 떨어지고 색상이 정확하지 않은 문제가 발생한다.
식각방법으로서, 습식 식각법은 모든 방향으로 고루 식각이 일어나는 등방성 (isotropic) 식각이기 때문에 3μm 이하의 형상을 제조하는 데에는 사용되지 못하며 식각제(etchant)와 탈이온수(deionized water) 가격이 높다는 단점이 있으나 공정을 위한 설비 투자 비용이 낮고 식각 환경을 고진공 상태로 유지할 필요가 없으며 마스크와 기판 모두에 대하여 식각 선택성이 뛰어나다는 장점을 가진다. 알루미늄 합금 전극용 배선 재료의 경우 인산-질산-아세트산의 혼합산 식각액이 널리 사용되어 왔다. 혼합산 식각액에서 질산은 알루미늄을 알루미늄 옥사이드로 산화시키는 기능을 하고, 아세트산은 반응속도를 조절하는 완충용액 기능을 하며, 인산은 상기 알루미늄 옥사이드를 용해하는 기능을 한다. 그러나 인산은 고가이고 점성이 높다는 문제점이 있었다.
건식 식각법은 비등방성(anisotropic) 식각법이며, 3μm 이하 구조의 식각이 가능하다는 것이 최대 장점이지만, 고가의 진공 장비를 요하고 물리적 건식 식각법의 경우 선택성이 떨어진다는 단점이 있다.
종래의 1회의 습식식각만으로는 우수한 식각 프로파일, 즉 예를 들어 하부 금속층인 알루미늄이 몰리브덴층보다 더 많이 식각되는 이른바 언더컷(undercut) 현상 등이 없는 테이퍼 형상의 식각 프로파일을 얻기 어려웠다. 언더컷이 발생한 경우 돌출한 몰리브덴층을 식각하기 위하여 건식식각을 추가하는 방법이 사용되어 왔으나, 이는 공정 지연과 비용상승으로 인한 생산성 저하의 문제가 있었다.
산화제로서 과염소산(HClO4) 또는 과요오드산(HIO4)을 포함하는 식각액이 개시된 바 있지만, 과염소산은 성층권의 오존층을 파괴하는 염소 라디칼(Cl·)의 방 출원이 될 수 있으므로 환경유해 물질로 분류되어 그 사용이 제한받고 있다. 또한 불소계 화합물을 포함하는 식각액이 개시된 바 있지만, 불소계 화합물의 사용으로 기판의 유리가 부식되고, 철(Fe)계열 화합물의 사용으로 갈변현상이 발생한다.
이에, 본 발명은 소스/드레인 (source/drain) 배선 재료인 Mo 단일막, 게이트 (gate) 배선 재료인 Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막 등 금속층에 대하여 1회의 습식식각 공정만으로 우수한 테이퍼 형상의 식각 프로파일을 얻을 수 있고, 환경유해 물질이나 식각액의 수명을 단축시키는 불안정한 성분, 또는 기판의 유리를 부식시키는 불소계 화합물 등을 포함하지 않는 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 전체 식각액 조성물 중량에 대하여 인산 45 ~ 70 중량 %, 질산 1.5 ~ 6 중량 %, 아세트산 10 ~ 30 중량 %, 술폰산 화합물 0.1 ~ 1.999 중량 %, Mo 식각 조정제 0.01 ~ 3 중량 % 및 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 양의 물을 포함하는 식각액 조성물을 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 TFT-LCD용 식각액 조성물을 이용하여 습식 식각 공정을 수행하는 경우 게이트 (gate) 또는 소스/드레인 (source/drain) 배선 재료인 Mo 단일막 또는 Mo/AlNd (몰리브덴/알루미늄·네오디늄) 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막을 단일공정으로 효과적으로 습식 식각하여 AlNd, Al 또는 Mo의 언더컷 (undercut) 및 돌출 현상이 없이 우수한 테이퍼 형상의 식각 프로파일을 수득할 수 있다. 또한 건식 식각 공정을 배제함으로써, 공정을 원활하게 하여 생산성을 향상 시키고 생산 비용을 절감시킬 수 있다. 또한, 과염소산 같은 환경유해물질, 식각액의 수명을 단축시키는 불안정한 성분, 또는 기판의 유리를 부식시키는 불소계 화합물 등을 포함하지 않고서도 Mo 단일막, Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막에 대해서 1회의 습식 식각 공정만으로 우수한 테이퍼 형상의 식각 프로파일을 얻을 수 있다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
본 발명의 식각액 조성물은 전체 식각액 조성물 중량에 대하여 인산 45 ~ 70 중량 %, 질산 1.5 ~ 6 중량 %, 아세트산 10 ~ 30 중량 %, 술폰산 화합물 0.1 ~ 1.999 중량 %, Mo 식각 조정제 0.01 ~ 3 중량 % 및 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 양의 물을 포함한다.
Mo 식각 조정제란 Mo 단일막, Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막의 일괄식각공정에서 선택적으로 몰리브덴의 식각속도를 조절하여 알루미늄과 몰리브덴층의 산화 경향 차이로부터 생길 수 있는 편차를 막아 적절한 식각 프로파일로 식각이 되게 하는 첨가제로서, 암모늄염 및 알칼리금속(나트륨 또는 칼륨 또는 리튬)염을 Mo 식각 조정제로 사용하는데, 그 메카니즘은 다음과 같다. 암모늄염 및 알칼리금속(나트륨 또는 칼륨 또는 리튬)염의 1가 알칼리 이온은 몰리브덴막 표면에서 몰리브덴(Mo)과 M2O·MoO3 또는 M2O·2MoO3 (M이 NH4 또는 Na 또는 K)등의 난용성 몰리브덴 복합산화물을 형성하려는 미세한 반응력을 가지고 있어서 몰리브덴이 MoPO4로 변화하는 몰리브덴 식각 반응속도를 감소시키게 된다. 또한 금속층에서 포토레지스트(photoresist)와 금속 사이의 응착(adhesion)을 감소시켜 습식 식각에서도 금속층의 식각 프로파일이 우수해지고 잔사가 많이 발생되지 않도록 한다.
이 때, Mo 식각 조정제가 0.1 중량%보다 적을 경우에는 포토레지스트와 금속 사이의 응착이 감소되지 않아 그 계면으로 침투하기 어려워지므로 테이퍼 형태의 우수한 식각 결과를 얻을 수 없다. Mo 식각 조정제가 3 중량%보다 많을 경우에는 몰리브덴 식각 반응속도가 너무 느려져, Mo 단일막의 식각속도가 저하되고, Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/Al/Mo 삼중막의 언더컷 현상 또는 하부 Mo가 돌출되는 현상이 발생한다.
Mo 식각 조정제로는 MH2PO4, M2HPO4, M3PO4, MHSO4 , M2SO4, CH3COOM, MHCO3, M2CO3, MNO3, M2C2O4 (M가 NH4, Na 또는 K ) 형태의 암모늄염, 나트륨염 및 칼륨염 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 염 화합물을 사용하고, 특히 KNO3, CH3COOK, NH4NO3, CH3COONH4, KH2PO4, (NH4)H2PO4 또는 KHSO4 등을 사용하며, 바람직하게는 KNO3 또는 CH3COONH4 를 사용할 수 있다.
질산은 알루미늄을 알루미늄 옥사이드로 산화시키고, 몰리브덴을 식각하는 작용을 한다. 이 때, 질산의 함량이 6 중량% 보다 많을 경우에는 Mo의 식각 속도가 빨라져서 불량한 식각 프로파일을 갖게 된다. Mo/AlNd 이중막 및 Mo/Al/Mo 삼중막의 경우, 상부 Mo이 심하게 들어간 계단형 프로파일을 형성하고 하부 Mo은 언더컷 (undercut) 현상이 발생한다. Mo 단일막의 경우 식각속도가 빨라져서 테이퍼 각도가 커진다. 질산의 함량이 1.5 중량%보다 적을 경우에는, Mo/AlNd 이중막의 경우 상부 Mo층에 비하여 하부 알루미늄층이 더 많이 깎이는 언더컷 현상이 일어난다.
인산은 상기 알루미늄 옥사이드를 용해하는 작용을 한다. 인산의 함량이 45 중량%보다 적을 경우에는, Mo 단일막의 식각 속도가 빨라져서 불량한 식각 프로파일을 형성한다. 또한 Mo/AlNd 이중막의 경우 알루미늄의 식각 속도는 느려지고 상부 Mo층의 식각 속도가 빨라져서 계단형 구조의 식각 프로파일을 형성하게 된다. 인산의 함량이 70 중량% 보다 많을 경우에는, 알루미늄의 식각 속도가 너무 빨라져서 상부 Mo이 돌출되는 현상이 발생하며, 인산의 높은 점도로 인하여 식각액의 점도가 상승하고 따라서 식각 균일성 (Uniformity)이 떨어지는 문제가 발생한다.
아세트산은 반응속도를 조절하는 완충용액 작용을 하고, 식각액의 점도를 낮추는 역할을 한다. 금속층의 산화반응속도는 반응 환경의 pH에 크게 좌우되는데, 아세트산이 pH 완충제로 작용하여 식각액의 pH를 일정하게 유지시켜주고 식각액의 수명을 늘려주는 것이다. 아세트산의 함량이 10 중량% 보다 적을 경우에는, 완충제의 부족으로 인하여 식각액의 수명이 짧아지고 식각액의 점도 증가로 인하여 식각 균일성 (uniformity)이 떨어진다. 또한 Mo 단일막의 테이퍼 각도가 커진다. 반면 30 중량% 보다 많을 경우에는, 몰리브덴의 식각 반응속도가 느려져서 Mo/AlNd 이중막의 경우 언더컷이 일어나게 되고 공정 수율에 문제가 생긴다.
술폰산 화합물은 소스/드레인 배선 재료인 Mo 단일막 또는 게이트 (Gate) 배선재료인 Mo/AlNd, Mo/Al/Mo의 식각 프로파일을 조정한다. 식각액 중 술폰산 화합 물의 함량이 0.1 중량%보다 적을 경우, 게이트 배선재료인 Mo/AlNd, No/Al/Mo의 테이퍼 각도가 커지고, 1.999 중량 % 보다 많을 경우에는 비용이 높아지고, 포토레지스트 (Photo Resist) 층의 손상이 커질 우려가 있기 때문에 바람직하지 않다. 또한 앞서 설명된 바와 같이, 금속층의 산화반응속도는 반응 환경의 pH에 크게 좌우되는데, 술폰산 화합물의 함량이 1.999 중량 % 보다 많을 경우, 소스/드레인 배선 재료인 Mo 단일막의 식각 속도가 빨라져서 테이퍼 각도가 커지고 단선의 우려가 있다. 본 발명의 일실시예에 따른 식각액에 함유되는 술폰산 화합물로는 황산 (H2SO4), 황산 암모늄 ((NH4)2SO4), 황산 나트륨 (Na2SO4), 황산 칼슘(CaSO4), 메탄 술폰산 (CH3SO3H), 황산 알루미늄 (Al2(SO4)3) 등을 들 수 있다. 바람직하게는 메탄 술폰산 (CH3SO3H) 또는 황산 (H2SO4)을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 식각액은 수용액으로서 상기 필수 성분의 중량비 합에 대한 잔부만큼 물을 필수적으로 포함하여 전체 중량비가 100%가 되도록 한다. 이때 사용하는 물은 초순수(超純水, ultrapure water)인 것이 바람직하다.
그 결과 본 발명의 식각액 조성물을 이용하여 테이퍼(taper) 형상의 우수한 식각 프로파일을 얻을 수 있다.
이하 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세히 설명한다. 아래 실시예에 나타낸 구성은 어디까지나 발명의 이해를 돕기 위함이며 어떠한 경우에도 본 발명의 기술적 범위를 실시예에서 제시한 실시 태양으로 제한하려는 것이 아님을 밝혀 둔다.
[실시예, 비교예 1-5]
하기 표 1에 나타난 조성에 따라 식각액 조성물을 제조하였다. Mo 식각 조정제로는 질산암모늄(NH4NO3)를 사용하였고, 술폰산 화합물로는 메탄 술폰산 (CH3SO3H)을 사용하였다.
구분 실시예 비교예
1 2 3 4 5
조성 인산 60 40 60 60 60 60
질산 4　 4 7 4 4 4
초산 15　 15 15 35 15 15
Mo 식각 조정제 (NH4NO3) 1　 1 1 1 5 1
술폰산 화합물 (CH3SO3H) 1.5 1.5 1.5 1.5 1.5 6
물 100 중량 % 까지
평가 우수 불량 불량 불량 불량 불량
[시험예]
상기 제조한 실시예 및 본 발명자가 상정한 비교예 1-5의 식각액들에 대하여 그 식각 성능을 비교하였다. 구체적으로 Mo 단일막 및/또는 Mo/AlNd 이중막이 적층된, 10 cm X 10 cm 크기의 기판에 식각액 10L를 스프레이 순환 방식의 간이 장비(Mini-etcher)로 분사하여 2분 이내에 식각 공정을 수행하였다. 식각을 마친 기판을 전자현미경으로 관찰하여 식각 성능을 평가하였다. 도 1 내지 6은 실시예 및 본 발명자가 상정한 비교예 1-5의 식각액을 사용하여 식각을 마친 기판을 전자현미경으로 관찰한 사진이다.
도 1에 의하면, 본 발명의 상기 실시예의 식각액으로 식각된 경우에는 Mo 단일막 및 Mo/AlNd 이중막에 대하여 우수한 테이퍼 식각 프로파일을 나타내고 있음을 확인할 수 있다. 단일막에서는 경사가 적절하고, 이중막에서는 몰리브덴 상부층이 하부 알루미늄층보다 많이 깎였고 두 금속층의 경사도 적절하여 우수한 테이퍼 형상임을 볼 수 있다.
도 2에 의하면, 본 발명자가 상정한 비교예 1의 식각액으로 식각된 경우에는 인산의 함량이 본 발명의 범위보다 적기 때문에, 이중막의 경우 몰리브덴 식각속도가 빨라지고 알루미늄의 식각 속도가 느려져서, 이중막에서 몰리브덴층이 심하게 들어간 형상으로 식각된 것을 확인할 수 있다. 계단식 식각 결과는 전기적 단락 위험성을 높이므로 TFT-LCD의 화질 저하의 원인이 된다.
도 3에 의하면, 본 발명자가 상정한 비교예 2의 식각액으로 식각된 경우에는 질산의 함량이 본 발명의 범위보다 많기 때문에, 몰리브덴의 식각속도가 빨라져서, Mo 단일막의 경우 테이퍼의 경사가 크고, Mo/AlNd 이중막의 경우 상부 Mo이 심하게 들어간 계단형 프로파일을 형성한 것을 확인할 수 있다.
도 4에 의하면, 본 발명자가 상정한 비교예 3의 식각액으로 식각된 경우에는 완충용액인 아세트산의 함량이 본 발명의 범위보다 많기 때문에, 몰리브덴의 식각 반응속도가 느려진 것을 확인할 수 있다.그 결과 Mo/AlNd 이중막의 경우 상부 Mo 의 식각 속도가 느려져 Mo/AlNd 이중막의 Mo 층이 돌출되는 현상이 발생한 것을 확인할 수 있다.
도 5에 의하면, 본 발명자가 상정한 비교예 4의 식각액으로 식각된 경우에는 Mo 식각조정제의 함량이 본 발명의 범위보다 많기 때문에 몰리브덴 식각 반응속도가 너무 느려져, Mo/AlNd 이중막의 Mo층이 돌출되는 현상이 발생한 것을 확인할 수 있다.
도 6에 의하면, 본 발명자가 상정한 비교예 5의 식각액으로 식각된 경우에는 술폰산 화합물의 함량이 본 발명의 범위보다 많기 때문에, Mo 단일막의 식각 속도가 빨라져서 테이퍼 각도가 커졌고, 포토레지스트 층의 손상이 커졌음을 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 식각액으로 습식 식각한 후 포토레지스트를 제거하기 전의 Mo 단일막 및 Mo/AlNd 이중막의 프로파일을 전자현미경으로 측정한 사진이다.
도 2는 본 발명에 따른 식각액의 인산 함량보다 적은 양의 인산을 포함하는 식각액으로 습식 식각한 후 포토레지스트를 제거하기 전의 Mo/AlNd 이중막의 프로파일을 전자현미경으로 측정한 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 식각액의 질산 함량보다 많은 양의 질산을 포함하는 식각액으로 습식 식각한 후 포토레지스트를 제거하기 전의 Mo 단일막 및 Mo/AlNd 이중막의 프로파일을 전자현미경으로 측정한 사진이다.
도 4는 본 발명에 따른 식각액의 아세트산 함량보다 많은 양의 아세트산을 포함하는 식각액으로 습식 식각한 후 포토레지스트를 제거하기 전의 Mo/AlNd 이중막의 프로파일을 전자현미경으로 측정한 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 식각액의 Mo 식각조정제 함량보다 많은 양의 Mo 식각조정제를 포함하는 식각액으로 습식 식각한 후 포토레지스트를 제거하기 전의 Mo/AlNd 이중막의 프로파일을 전자현미경으로 측정한 사진이다.
도 6은 본 발명에 따른 식각액의 술폰산 화합물 함량보다 많은 양의 술폰산 화합물을 포함하는 식각액으로 습식 식각한 후 포토레지스트를 제거하기 전의 Mo 단일막 프로파일 및 포토레지스트 표면을 전자현미경으로 측정한 사진이다.

Claims (6)

  1. 전체 식각액 조성물 중량에 대하여 인산 45 ~ 70 중량 %, 질산 1.5 ~ 6 중량 %, 아세트산 10 ~ 30 중량 %, Mo 식각 조정제 0.01 ~ 3 중량 %, 술폰산 화합물 0.1 ~ 1.999 중량 % 및 조성물 총중량이 100 중량%가 되도록 하는 양의 물을 포함하는 식각액 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 Mo 식각 조정제는 MH2PO4, M2HPO4, M3PO4, MHSO4, M2SO4, CH3COOM, MHCO3, M2CO3, MNO3 및 M2C2O4 (M가 NH4, Na 또는 K) 형태의 염화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 염화합물인 식각액 조성물.
  3. 제2항에 있어서, 상기 Mo 식각 조정제는 KNO3, CH3COOK, NH4NO3, CH3COONH4, KH2PO4, (NH4)H2PO4 및 KHSO4 로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 식각액 조성물.
  4. 제3항에 있어서, 상기 Mo 식각 조정제는 KNO3 또는 CH3COONH4 인 식각액 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 술폰산 화합물은 황산 (H2SO4), 황산 암모늄 ((NH4)2SO4), 황산 나트륨 (Na2SO4), 황산 칼슘(CaSO4), 메탄 술폰산 (CH3SO3H) 및 황산 알루미늄 (Al2(SO4)3)으로 구성된 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질인 식각액 조성물.
  6. 제5항에 있어서, 상기 술폰산 화합물은 메탄 술폰산 (CH3SO3H) 또는 황산 (H2SO4)인 식각액 조성물.
KR1020070127071A 2007-12-07 2007-12-07 박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한식각액 조성물 KR20090059961A (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070127071A KR20090059961A (ko) 2007-12-07 2007-12-07 박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한식각액 조성물
JP2008311405A JP4926162B2 (ja) 2007-12-07 2008-12-05 薄膜トランジスタ液晶表示装置用金属配線形成のためのエッチング液組成物
CN2008101869593A CN101451241B (zh) 2007-12-07 2008-12-08 用于图案化薄膜晶体管—液晶装置中的电路的蚀刻剂组合物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070127071A KR20090059961A (ko) 2007-12-07 2007-12-07 박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한식각액 조성물

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090059961A true KR20090059961A (ko) 2009-06-11

Family

ID=40733723

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070127071A KR20090059961A (ko) 2007-12-07 2007-12-07 박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한식각액 조성물

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4926162B2 (ko)
KR (1) KR20090059961A (ko)
CN (1) CN101451241B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9045833B2 (en) 2012-07-23 2015-06-02 Samsung Display Co., Ltd. Etchant composition and method of forming metal wire and thin film transistor array panel using the same
KR20150100295A (ko) * 2014-02-25 2015-09-02 동우 화인켐 주식회사 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
KR20190065227A (ko) * 2019-06-03 2019-06-11 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101608985A (zh) * 2009-07-27 2009-12-23 上海市机械制造工艺研究所有限公司 镀层显示浸蚀剂及多层镀镀层组织结构的一次显示方法
CN102373473A (zh) * 2010-08-06 2012-03-14 东友Fine-Chem股份有限公司 一种用于坡面型刻蚀装置的刻蚀组合物及其使用方法
KR101766488B1 (ko) * 2011-12-15 2017-08-09 동우 화인켐 주식회사 금속 배선 형성을 위한 식각액 조성물
CN102787316A (zh) * 2012-08-30 2012-11-21 长沙牧泰莱电路技术有限公司 一种pcb电镀微蚀药液及其配制方法
KR101953215B1 (ko) * 2012-10-05 2019-03-04 삼성디스플레이 주식회사 식각 조성물, 금속 배선 및 표시 기판의 제조방법
KR102190370B1 (ko) 2014-01-10 2020-12-11 삼성전자주식회사 도전 패턴의 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
KR102400311B1 (ko) * 2015-08-31 2022-05-20 동우 화인켐 주식회사 은 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판
KR102368376B1 (ko) * 2015-09-22 2022-02-28 동우 화인켐 주식회사 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
JP2017139295A (ja) 2016-02-02 2017-08-10 東芝メモリ株式会社 基板処理装置、基板処理方法、および基板処理液
KR101842083B1 (ko) * 2016-08-08 2018-03-29 (주)에스이피 돌기 형성 방법
CN109594079B (zh) * 2017-09-30 2021-02-12 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种钼铝共用蚀刻液及蚀刻方法
KR102503788B1 (ko) * 2017-11-21 2023-02-27 삼성디스플레이 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 디스플레이 장치의 제조방법
KR102384596B1 (ko) * 2018-01-08 2022-04-08 동우 화인켐 주식회사 Mo-Nb 합금 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치의 제조방법
CN113529084A (zh) * 2021-06-09 2021-10-22 昆山晶科微电子材料有限公司 一种用于TFT-array基片的蚀刻液

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101171175B1 (ko) * 2004-11-03 2012-08-06 삼성전자주식회사 도전체용 식각액 및 이를 이용한 박막 트랜지스터표시판의 제조 방법
KR101216651B1 (ko) * 2005-05-30 2012-12-28 주식회사 동진쎄미켐 에칭 조성물
KR20070017762A (ko) * 2005-08-08 2007-02-13 엘지.필립스 엘시디 주식회사 식각액 조성물, 이를 이용한 도전막의 패터닝 방법 및평판표시장치의 제조 방법
KR101299131B1 (ko) * 2006-05-10 2013-08-22 주식회사 동진쎄미켐 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9045833B2 (en) 2012-07-23 2015-06-02 Samsung Display Co., Ltd. Etchant composition and method of forming metal wire and thin film transistor array panel using the same
US9347125B2 (en) 2012-07-23 2016-05-24 Samsung Display Co., Ltd. Etchant composition and method of forming metal wire and thin film transistor array panel using the same
KR20150100295A (ko) * 2014-02-25 2015-09-02 동우 화인켐 주식회사 유기 발광 표시 장치의 제조 방법
KR20190065227A (ko) * 2019-06-03 2019-06-11 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2009206488A (ja) 2009-09-10
JP4926162B2 (ja) 2012-05-09
CN101451241B (zh) 2011-09-14
CN101451241A (zh) 2009-06-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20090059961A (ko) 박막트랜지스터-액정표시장치용 금속 배선 형성을 위한식각액 조성물
KR101393599B1 (ko) Ｔｆｔ-ｌｃｄ용 금속 배선 형성을 위한 식각액 조성물
JP5559956B2 (ja) 薄膜トランジスタ液晶表示装置のエッチング液組成物
KR101299131B1 (ko) 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물
KR100579421B1 (ko) 은 식각액 조성물
KR101216651B1 (ko) 에칭 조성물
KR101527117B1 (ko) 식각액 조성물, 이를 이용한 금속 배선 제조 방법 및 박막 트랜지스터 기판 제조방법
KR102048022B1 (ko) 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법
KR20120138290A (ko) 식각액 조성물, 및 이를 이용한 금속 배선과 박막 트랜지스터 기판 형성 방법
JP4949416B2 (ja) Ｉｔｏ膜用のエッチング液組成物、および、それを利用したｉｔｏ膜のエッチング方法
KR20080069444A (ko) Ｔｆｔ-ｌｃｄ용 금속 배선 형성을 위한 식각액 조성물
KR101371606B1 (ko) 박막 트랜지스터 액정 표시 장치용 식각 조성물
KR20080024818A (ko) 구리와 몰리브덴으로 이루어진 다층막용 식각용액 조성물
KR20140028446A (ko) 금속 배선 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법
KR20010075932A (ko) 액정표시장치의 게이트 전극용 식각액
KR20110025378A (ko) 금속막 식각용 조성물
KR20070062259A (ko) 액정표시장치의 전극 식각용 식각액 조성물
KR102260189B1 (ko) 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20130018531A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101064626B1 (ko) 박막트랜지스터 액정표시장치의 에칭 조성물
KR102459686B1 (ko) 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR100553642B1 (ko) 금속박막 식각액 조성물
KR102245661B1 (ko) 몰리브덴-티타늄막 또는 인듐산화막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102254562B1 (ko) 몰리브덴계 금속막 또는 알루미늄계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20110135841A (ko) 금속 식각액 조성물

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
J201 Request for trial against refusal decision
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2015101000801; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20150217

Effective date: 20160923