KR20090095408A - Etching solution composition for formation of metal line - Google Patents

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김기섭
이승용
이준우
진영준
박영철
양승재
장상훈
임민기
이현규
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

An etchant composites to form metal wiring is provided to secure the stability of the solution in the process progress and prevent the damage of an under layer. An etchant composites to form metal wiring comprises H3PO4 of 40~70 weight%, HNO3 of 2~10 weight%, CH3COOH of 5~20 weight%, phosphate of 0.1~5 weight%, rest compound having the amino radical of 0.1~5 weight% and carboxylic acid group, and water. The phosphate is the sodium dihydrogen phosphate and one kind or greater selected from the potassium dihydrogen phosphate. The compound having the amino radical and carboxylic acid group within one molecule is one selected from alanine series, aminobutyric acid series, glutamic acid series, glycine series, iminodiacetic acid series, nitrilotriacetic acid series and sarcosine series. The etchant composites more includes one or greater among the etching control, surfactant, scavenger, anticorrosive agent and pH adjusting agent.

Description

금속 배선 형성을 위한 식각액 조성물{ETCHING SOLUTION COMPOSITION FOR FORMATION OF METAL LINE}Etching liquid composition for forming metal wiring {ETCHING SOLUTION COMPOSITION FOR FORMATION OF METAL LINE}

본 발명은 구리와 관련된 습식 식각액 조성물에 관한 것으로, 평판표시장치에서 구리 또는 구리 합금으로 구성된 단일막 및 상기 금속들로 이루어진 이중막 이상의 다중막을 식각할 수 있는 식각액 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a wet etchant composition related to copper, and more particularly, to an etchant composition capable of etching a single layer composed of copper or a copper alloy and multiple layers formed of the above metals in a flat panel display device.

일반적으로 반도체 장치 및 평판표시장치에서 기판 상에 금속배선을 형성하는 과정은 통상적으로 스퍼터링에 의한 금속막 형성공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 선택적인 영역에서의 포토레지스트 형성공정 및 식각 공정에 의한 단계로 구성되고, 개별적인 단위 공정 전후의 세정공정 등을 포함한다.In general, the process of forming metal wiring on a substrate in a semiconductor device and a flat panel display device is typically a metal film forming process by sputtering, a photoresist forming process and an etching process in a selective region by photoresist coating, exposure and development. It consists of the steps by, and includes a washing process before and after the individual unit process.

이러한 식각 공정은 포토레지스트 마스크를 사용하여 선택적인 영역에 금속막을 남기는 공정을 의미하며, 통상적으로 플라즈마 등을 이용한 건식 식각 또는 식각액을 사용하는 습식 식각이 사용된다.The 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.

최근 금속배선의 저항이 주요한 관심사로 떠오르고 있다. 저항은 RC 신호지연을 유발하는 주요한 인자이므로, 특히 TFT-LCD(thin film transistor - liquid crystal display)의 경우 패널크기 증가와 고해상도 실현에 관건이 되고 있기 때문 이다. In recent years, resistance of metal wiring has emerged as a major concern. Resistance is a major factor in inducing RC signal delay, especially in the case of TFT-LCD (thin film transistor-liquid crystal display), which is a key factor in increasing panel size and realizing high resolution.

따라서, TFT-LCD의 대형화에 필수적으로 요구되는 RC 신호지연의 감소를 실현하기 위해서는, 저저항의 물질개발이 필수적이며 종래에 주로 사용되었던 크롬(Cr 비저항: 12.7 ×10-8Ωm), 몰리브덴(Mo 비저항:5×10-8Ωm), 알루미늄(Al 비저항: 2.65 ×10-8Ωm) 및 이들의 합금은 대형 TFT-LCD 에 사용되는 게이트 및 데이터 배선 등으로 이용하기 어려운 실정이다.Therefore, in order to realize the reduction of RC signal delay, which is essential for the large-sized TFT-LCD, low-resistance material development is essential, and chromium (Cr resistivity: 12.7 × 10 -8 Ωm), molybdenum ( Mo resistivity: 5 × 10 −8 mm, aluminum (Al resistivity: 2.65 × 10 −8 mm) and alloys thereof are difficult to use for gate and data wiring used in large-sized TFT-LCDs.

이와 같은 배경하에서, 새로운 저저항 금속막 중 하나인 구리막 또는 구리합금막에 대한 관심이 높다. 왜냐하면, 구리막은 알루미늄막이나 크롬막 보다 저항이 현저하게 낮고 환경적으로도 큰 문제가 없는 장점이 있는 것으로 알려지고 있기 때문이다. Under this background, there is a great interest in copper films or copper alloy films, which are one of new low resistance metal films. This is because the copper film is known to have an advantage that the resistance is significantly lower than that of the aluminum film or the chromium film and that there is no big problem in the environment.

구리막 또는 구리합금막에 대한 식가액 조성물로는 박막의 구성 조건에 따라 염화 화합물과 함불소 화합물의 혼합액이 사용되었으나 실질적인 공정에서 불리한 측면이 많아서 현재는 많이 사용하지 않으며, 주산화제로서 과산화수소수가 사용되고 있으나, 과산화수소수는 일반적으로 메탈(metal)이 포함되면, 메탈에 의해 하기의 반응식과 같은 분해반응이 야기되어 불안정한 상태가 되는 문제가 있다.As a food solution composition for a copper film or a copper alloy film, a mixture of a chlorinated compound and a fluorine-containing compound was used depending on the constituent conditions of the thin film. However, due to its disadvantages in practical processes, it is not used much at present. However, hydrogen peroxide water generally has a problem that when the metal (metal) is included, the decomposition reaction is caused by the metal as shown in the following reaction formula to become an unstable state.

Cu + 2H2O2 → Cu2 + + 2H2O + O2Cu + 2H 2 O 2 → Cu 2 + + 2H 2 O + O 2

또한, 구리막 식각액으로 옥손(oxone)을 포함하는 식각액이 제안된 바 있으나, 옥손 자체가 가지는 불안정성과, 에칭 속도가 느리다는 문제가 있다. In addition, although an etchant including oxone has been proposed as a copper film etchant, there are problems such as instability of oxone itself and a slow etching rate.

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구리 또는 구리 합금으로 구성된 단일막 및 상기 금속들로 이루어진 이중막 이상의 다중막을 식각함에 있어서, 공정상에서 약액의 안정성이 확보되며, 하부막 손상이 없으며, 균일한 식각 특성을 나타내며, 대면적 기판에 적용이 가능하며, 장비에 대한 손상이 없는 우수한 식각 특성을 나타내는 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in etching a single film consisting of copper or a copper alloy and more than one double film made of the metal, the stability of the chemical solution is secured in the process, It is an object of the present invention to provide an etching liquid composition that exhibits excellent etching characteristics without damage to the film, exhibits uniform etching characteristics, can be applied to a large area substrate, and has no damage to equipment.

본 발명은 조성물 총중량에 대하여, 40 내지 70 중량%의 H3PO4, 2 내지 10 중량%의 HNO3, 5 내지 20 중량%의 CH3COOH, 0.1 내지 5 중량%의 인산염, 0.1 내지 5 중량%의 한 분자 내에 아미노기 및 카르복실산기를 갖는 화합물, 및 잔량의 물을 포함하는 식각액 조성물을 제공한다.The present invention is based on the total weight of the composition, 40 to 70% by weight of H 3 PO 4 , 2 to 10% by weight of HNO 3 , 5 to 20% by weight of CH 3 COOH, 0.1 to 5% by weight of phosphate, 0.1 to 5% by weight of a compound having amino and carboxylic acid groups in one molecule, and the balance of water It provides an etching solution composition comprising.

본 발명의 식각액 조성물은, 구리 또는 구리 합금으로 구성된 단일막 및 상기 금속들로 이루어진 이중막 이상의 다중막을 식각함에 있어서 공정상에서 약액의 안정성이 확보되며, 하부막 손상이 없으며, 균일한 식각 특성을 나타내며, 대면적 기판에 적용이 가능하며, 장비에 대한 손상이 없는 우수한 식각 특성을 나타내어 생산성 향상에 기여한다.The etching liquid composition of the present invention, in the etching of a single film consisting of copper or a copper alloy and a multi-layer or more of the double film consisting of the metals ensures the stability of the chemical solution in the process, there is no damage to the lower film, and exhibits uniform etching characteristics In addition, it can be applied to large area substrates and shows excellent etching characteristics without damage to equipment, contributing to productivity improvement.

본 발명은 조성물 총중량에 대하여, 40 내지 70 중량%의 H3PO4, 2 내지 10 중량%의 HNO3, 5 내지 20 중량%의 CH3COOH, 0.1 내지 5 중량%의 인산염, 0.1 내지 5 중량%의 한 분자 내에 아미노기 및 카르복실산기를 갖는 화합물, 및 잔량의 물을 포함하는 식각액 조성물에 관한 것이다.The present invention is based on the total weight of the composition, 40 to 70% by weight of H 3 PO 4 , 2 to 10% by weight of HNO 3 , 5 to 20% by weight of CH 3 COOH, 0.1 to 5% by weight of phosphate, 0.1 to 5% by weight of a compound having amino and carboxylic acid groups in one molecule, and the balance of water It relates to an etching liquid composition comprising.

본 발명의 식각액 조성물은 구리 또는 구리 합금으로 구성된 단일막 및 상기 금속들로 이루어진 이중막 이상의 다중막을 습식 식각하기 위한 것이다. 본 발명의 식각액 조성물은 구리 또는 구리 합금으로 구성된 단일막 및 상기 금속들로 이루어진 이중막 이상의 다중막을 동시에 일괄 식각하는 경우에도 바람직하게 사용될 수 있다. The etchant composition of the present invention is for wet etching a single film made of copper or a copper alloy and a multilayer of two or more films made of the above metals. The etchant composition of the present invention may be preferably used when simultaneously etching a single film composed of copper or a copper alloy and multiple films of at least two layers formed of the metals at the same time.

본 발명의 식각액 조성물에서 상기 H3PO4은 구리를 산화시키는 역할을 한다. 상기 H3PO4는 조성물 총중량에 대하여 40 내지 70 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 40 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 구리의 식각속도가 저하되거나 불균일한 식각이 되어 원하는 식각 특성을 얻을 수 없으며, 70 중량%를 초과하는 경우에는 구리의 과도한 식각 속도 때문에 공정을 조절하기가 힘들며, 과도한 식각에 의해서 구리막의 패턴 선폭이 좁아져서 원하는 저항 특성값을 얻을 수 없게 된다. In the etchant composition of the present invention, the H 3 PO 4 serves to oxidize copper. The H 3 PO 4 is preferably included in 40 to 70% by weight relative to the total weight of the composition, when included in less than 40% by weight of the copper etch rate is lowered or non-uniform etching can not obtain the desired etching characteristics In the case of more than 70% by weight, it is difficult to control the process due to the excessive etching speed of copper, and the pattern line width of the copper film is narrowed by the excessive etching, so that a desired resistance characteristic value cannot be obtained.

본 발명에서 상기 HNO3는 구리를 산화시키는 역할을 하며, 조성물 총중량에 대하여 2 내지 10 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 HNO3가 2 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 구리의 식각 속도가 저하되거나 불균일한 식각현상으로 인하여 얼룩이 발생하며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 구리의 과식각 현상이 발생한다.In the present invention, the HNO 3 serves to oxidize copper, it is preferably included in 2 to 10% by weight based on the total weight of the composition. When the HNO 3 is included in less than 2% by weight, staining occurs due to a decrease in the etching speed of copper or an uneven etching phenomenon, and overetching of copper occurs when it exceeds 10% by weight.

본 발명에서 초산은 구리를 산화시키는 성분으로서 조성물 총중량에 대하여 5~20 중량%로 포함된다. 초산이 5 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 구리의 원할한 식각이 이루어지지 않아서 기판내에 부분 적으로 구리 잔사가 생길 수 있으며, 20 중량%를 초과하는 경우에는 구리의 과식각이 이루어져 균일한 식각 특성을 얻기 어렵다. Acetic acid in the present invention is included in the amount of 5 to 20% by weight based on the total weight of the composition as a component for oxidizing copper. When acetic acid is included in less than 5% by weight, the copper may not be etched smoothly, and thus a partial copper residue may occur in the substrate. When the amount of acetic acid is more than 20% by weight, copper may be over-etched to provide uniform etching characteristics. Difficult to get.

본 발명에서 상기 인산염은 구리의 식각 속도를 조절하는 성분으로서 조성물 총중량에 대하여 0.1~5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 인산염이 0.1중량% 미만으로 포함되는 경우에는 구리의 식각속도 조절제로서의 역할을 제대로 수행하지 못하며, 10 중량%를 초과하는 경우에는 구리의 식각 속도가 오히려 느려져서 구리 잔사가 발생하고 불균일한 식각 특성을 나타낸다.In the present invention, the phosphate is preferably contained in 0.1 to 5% by weight based on the total weight of the composition as a component for controlling the etching rate of copper. When the phosphate is contained in less than 0.1% by weight, it does not function properly as an etching rate control agent of copper, and when it exceeds 10% by weight, the etching rate of copper is rather slow, resulting in copper residue and non-uniform etching characteristics. Indicates.

상기의 인산염은 인산에서 수소가 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속으로 1개 내지 3개 치환된 염 중에서 선택되는 1종 이상인 것이 바람직하며, 예컨대, 인 산이수소나트륨(sodium dihydrogen phosphate) 및 인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate) 중에서 선택되는 1종 이상의 것을 사용할 수 있다.The phosphate is preferably at least one selected from salts in which one to three hydrogens are substituted with alkali metals or alkaline earth metals in phosphoric acid. For example, sodium dihydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate (potassium). dihydrogen phosphate) may be used one or more selected from.

본 발명에서 상기 한 분자 내에 아미노기 및 카르복실산기를 갖는 화합물은 구리의 식각 속도를 조절하는 성분으로서 조성물 총중량에 대하여 0.1~5 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상기 성분이 0.1 중량% 미만으로 포함되는 경우에는 구리의 식각 속도 조절이 불가능하여 과식각이 일어 날수 있으며, 5 중량%를 초과하는 경우에는 구리의 식각 속도가 저하되어 공정상에서 식각 시간이 길어져 생산성에 문제를 야기할 수 있다.In the present invention, the compound having an amino group and a carboxylic acid group in one molecule is preferably contained in an amount of 0.1 to 5% by weight relative to the total weight of the composition as a component for controlling the etching rate of copper. When the component is contained in less than 0.1% by weight it is impossible to control the etching rate of the copper may cause over-etching, if the content exceeds 5% by weight the copper etching rate is lowered and the etching time in the process is prolonged in productivity Can cause problems.

상기의 한 분자 내에 아미노기 및 카르복실산기를 갖는 화합물로는 알라닌(alanine)계열,아미노부티르산(aminobutyric acid)계열, 글루탐산(glutamic acid) 계열, 글리신(glycine) 계열, 이미노디아세트산(iminodiacetic acid) 계열,니트릴로트리아세트산(nitrilotriacetic acid) 계열, 및 사르코신(sarcosine) 계열 화합물들 중에서 선택되는 1 종 이상의 것이 바람직하게 사용될 수 있다. 특히, 이미노디아세트산 계열의 화합물이 바람직하게 사용될 수 있다.Examples of the compound having an amino group and a carboxylic acid group in one molecule include alanine series, aminobutyric acid series, glutamic acid series, glycine series, and iminodiacetic acid series. At least one selected from nitrilotriacetic acid series and sarcosine series compounds may be preferably used. In particular, imino-diacetic acid-based compounds can be preferably used.

본 발명에서 상기 물은 특별히 한정되는 것은 아니나, 탈이온수가 바람직하다. 특히, 물의 비저항 값(즉, 물속에 이온이 제거된 정도)이 18㏁/㎝이상인 탈이온수를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.In the present invention, the water is not particularly limited, but deionized water is preferable. In particular, it is more preferable to use deionized water having a specific resistance value of the water (that is, the degree of removal of ions in the water) of 18 kV / cm or more.

본 발명의 식각액 조성물은 전술한 성분 이외에 통상의 첨가제를 더 포함할 수 있으며, 첨가제로는 식각조절제, 계면활성제, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제 및 pH 조절제 등을 사용할 수 있다.The etchant composition of the present invention may further include conventional additives in addition to the above-described components, and may be used as an additive, such as an etching regulator, a surfactant, a metal ion sequestrant, a corrosion inhibitor and a pH regulator.

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.

또한, 상기 첨가제는 이에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 효과를 더욱 양호하게 하기 위하여, 당 업계에 공지되어 있는 여러 다른 첨가제들을 선택하여 첨가할 수도 있다.In addition, the additive is not limited thereto, and in order to further improve the effects of the present invention, various other additives known in the art may be selected and added.

이하에서, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니며, 당업자에 의하여 본 발명의 범위 내에서 적절히 수정 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are intended to illustrate the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples, and those skilled in the art can be appropriately modified and changed within the scope of the present invention.

실시예Example 1~10:  1-10: 식각액Etchant 조성물의 제조 및  Preparation of the composition and 식각Etching 특성 시험 Characteristic test

H3PO4, HNO3, CH3COOH, 인산이수소나트륨, 이미노디아세트산, 및 물을 하기 표 1 에 기재된 조성비로 혼합하여 식각액 180 kg을 제조하였다. H 3 PO 4 , HNO 3 , CH 3 COOH, sodium dihydrogen phosphate, imino diacetic acid,   And water was mixed in the composition ratio shown in Table 1 below to prepare a 180 kg etching solution.

글래스 위에 Cu층이 증착 되어있고 일정한 형태의 모양으로 포토레지스트가 패터닝된 기판을 준비하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비(K,C Tech사 제조, 모델명: ETCHER(TFT)) 내에 상기에서 제조된 식각액을 넣고 온도를 35℃ 로 설정하여 가온한 후, 온도가 35±0.1℃에 도달한 때 식각 공정을 수행하였다. 총 에치 시간은 EPD를 기준으로 50%로 주어 실시하였다. 상기 준비된 기판을 넣고 분사를 시작하여 식각이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍(熱風)건조장치를 이용하여 건조하고, 포토 레지스트(PR) 박리기(stripper)를 이용하여 포토 레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM ; HITACHI사 제조, 모델명: S-4700)을 이용하여 EDP, CD(critical dimension) Skew, 테이퍼각, 식각 잔사의 항목에 대하여 평가하고 결과를 표 1 에 나타내었다.A Cu layer was deposited on the glass, and a substrate on which the photoresist was patterned into a predetermined shape was prepared. When the etching solution prepared above is put into a spraying etching experiment apparatus (manufactured by K, C Tech, model name: ETCHER (TFT)) and warmed by setting the temperature to 35 ° C, and the temperature reaches 35 ± 0.1 ° C. An etching process was performed. Total etch time was given at 50% based on EPD. Insert the prepared substrate, start spraying, and when the etching is complete, take out and wash with deionized water, dry using a hot air dryer, and remove the photoresist using a photoresist stripper. It was. After washing and drying, the items of EDP, CD (critical dimension) skew, taper angle, and etching residue were evaluated using an electron scanning microscope (SEM; manufactured by Hitachi, model name: S-4700), and the results are shown in Table 1. .

<< 식각Etching 특성 평가 기준> Characteristic evaluation criteria>

◎: EPD ≤ 70sec, CD Skew ≤2㎛, 테이퍼 각 70~90도◎: EPD ≤ 70sec, CD Skew ≤ 2㎛, taper angle 70-90 degrees

○: EPD ≤ 75sec, CD Skew ≤3㎛, 테이퍼 각 60~70도○: EPD ≤ 75 sec, CD Skew ≤ 3 μm, taper angle 60 to 70 degrees

△: EPD ≤ 80sec, CD Skew ≤4㎛, 테이퍼 각 50~60도 △: EPD ≤ 80sec, CD Skew ≤ 4㎛, taper angle 50 to 60 degrees

×: EPD > 80sec, CD Skew >4㎛, 테이퍼 각 < 50도×: EPD> 80 sec, CD Skew> 4 µm, taper angle <50 degrees

Figure 112008016354382-PAT00001
Figure 112008016354382-PAT00001

표 1에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예 1~10의 식각액 조성물을 사용하여 Cu막을 식각한 경우, EDP, CD(critical dimension) Skew, 테이퍼각, 및 식각 잔사의 모든 평가 항목에서 양호한 식각특성을 나타냄을 확인할 수 있다. As shown in Table 1, when the Cu film was etched using the etchant compositions of Examples 1 to 10 according to the present invention, good etching was achieved in all evaluation items of EDP, CD (critical dimension) skew, taper angle, and etch residue. It can be seen that the characteristics are shown.

또한, 하기에 첨부된 실시예 6에 따른 식각액 조성물을 사용하여 Cu막을 식각한 후에 촬영한 기판 표면의 주사전자현미경 사진(도 1)과 상기 식각된 기판으로부터 포토레지스트를 스트립한 후에 촬영한 기판 표면의 주사전자현미경 사진(도 2)으로부터 본 발명의 조성물이 양호한 식각특성을 갖는 것을 확인할 수 있다. In addition, a scanning electron micrograph (FIG. 1) of the substrate surface photographed after etching the Cu film using the etchant composition according to Example 6 attached below, and the substrate surface photographed after stripping the photoresist from the etched substrate From the scanning electron micrograph (FIG. 2), it can be confirmed that the composition of the present invention has good etching characteristics.

비교예Comparative example 1~5:  1-5: 식각액Etchant 조성물의 제조 및  Preparation of the composition and 식각Etching 특성 시험 Characteristic test

하기 표 2 에 기재된 성분을 해당 조성비에 따라 혼합하여 식각액을 180 kg을 제조하였다. The components shown in Table 2 were mixed according to the corresponding composition ratios to prepare 180 kg of an etching solution.

글래스 위에 Cu층이 증착 되어있고 일정한 형태의 모양으로 포토레지스트가 패터닝된 기판을 준비하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비(K,C Tech사 제조, 모델명: ETCHER(TFT)) 내에 상기에서 제조된 식각액을 넣고 온도를 35℃ 로 설정하여 가온한 후, 온도가 35±0.1℃에 도달한 때 식각 공정을 수행하였다. 총 에치 시간은 EPD를 기준으로 50%로 주어 실시하였다. 상기 준비된 기판을 넣고 분사를 시작하여 식각이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍(熱風)건조장치를 이용하여 건조하고, 포토 레지스트(PR) 박리기(stripper)를 이용하여 포토 레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM ; HITACHI사 제조, 모델명: S-4700)을 이용하여 EDP, CD(critical dimension) Skew, 테이퍼각, 식각 잔사의 항목에 대하여 평가하고 결과를 표 2에 나타내었다.A Cu layer was deposited on the glass, and a substrate on which the photoresist was patterned into a predetermined shape was prepared. When the etching solution prepared above is put into a spraying etching experiment apparatus (manufactured by K, C Tech, model name: ETCHER (TFT)) and warmed by setting the temperature to 35 ° C, and the temperature reaches 35 ± 0.1 ° C. An etching process was performed. Total etch time was given at 50% based on EPD. Insert the prepared substrate, start spraying, and when the etching is complete, take out and wash with deionized water, dry using a hot air dryer, and remove the photoresist using a photoresist stripper. It was. After washing and drying, the items of EDP, CD (critical dimension) skew, taper angle, and etching residue were evaluated using an electron scanning microscope (SEM; manufactured by HITACHI, model name: S-4700), and the results are shown in Table 2. .

<< 식각Etching 특성 평가 기준> Characteristic evaluation criteria>

◎: EPD ≤ 70sec, CD Skew ≤2㎛, 테이퍼 각 70~90도◎: EPD ≤ 70sec, CD Skew ≤ 2㎛, taper angle 70-90 degrees

○: EPD ≤ 75sec, CD Skew ≤3㎛, 테이퍼 각 60~70도○: EPD ≤ 75 sec, CD Skew ≤ 3 μm, taper angle 60 to 70 degrees

△: EPD ≤ 80sec, CD Skew ≤4㎛, 테이퍼 각 50~60도 △: EPD ≤ 80sec, CD Skew ≤ 4㎛, taper angle 50 to 60 degrees

×: EPD > 80sec, CD Skew >4㎛, 테이퍼 각 < 50도×: EPD> 80 sec, CD Skew> 4 µm, taper angle <50 degrees

Figure 112008016354382-PAT00002
Figure 112008016354382-PAT00002

표 2 에 나타난 바와 같이, 비교예 1~5의 식각액 조성물을 사용하여 식각한 경우, EDP, CD(critical dimension) Skew, 테이퍼각, 및 식각 잔사의 대부분의 평가 항목에서 식각특성이 불량하여 이러한 식각액 조성물을 실제 공정에서 적용하기는 어려운 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 2, in the case of etching using the etchant composition of Comparative Examples 1 to 5, most of the evaluation items of EDP, CD (critical dimension) skew, taper angle, and etching residue were poor in etching characteristics, and thus the etchant was used. It can be seen that the composition is difficult to apply in the actual process.

도 1은 본 발명의 실시예 6에 따른 식각액 조성물을 사용하여 Cu막을 식각한 후에 촬영한 기판 표면의 주사전자현미경 사진이다.1 is a scanning electron micrograph of a substrate surface photographed after etching a Cu film using the etchant composition according to Example 6 of the present invention.

도 2는 본 발명의 실시예 6에 따른 식각액 조성물을 사용하여 Cu막을 식각하고, 포토레지스트를 스트립한 후에 촬영한 기판 표면의 주사전자현미경 사진이다. FIG. 2 is a scanning electron micrograph of a substrate surface photographed after etching a Cu film and stripping a photoresist using the etchant composition according to Example 6 of the present invention.

Claims (6)

조성물 총중량에 대하여, 40 내지 70 중량%의 H3PO4, 2 내지 10 중량%의 HNO3, 5 내지 20 중량%의 CH3COOH, 0.1 내지 5 중량%의 인산염, 0.1 내지 5 중량%의 한 분자 내에 아미노기 및 카르복실산기를 갖는 화합물, 및 잔량의 물을 포함하는 식각액 조성물.40 to 70 weight percent of H 3 PO 4 , based on the total weight of the composition, 2 to 10% by weight of HNO 3 , 5 to 20% by weight of CH 3 COOH, 0.1 to 5% by weight of phosphate, 0.1 to 5% by weight of a compound having amino and carboxylic acid groups in one molecule, and the balance of water Etching liquid composition comprising. 청구항 1에 있어서, 상기 인산염(phosphate salt) 화합물은 인산에서 수소가 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속으로 1개 내지 3개 치환된 염 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.The etchant composition of claim 1, wherein the phosphate salt compound is at least one selected from salts in which one to three hydrogens are substituted with an alkali metal or an alkaline earth metal in phosphoric acid. 청구항 2에 있어서, 상기 인산염(phosphate salt)은 인산이수소나트륨(sodium dihydrogen phosphate) 및 인산이수소칼륨(potassium dihydrogen phosphate) 중에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.The etchant composition according to claim 2, wherein the phosphate salt is at least one selected from sodium dihydrogen phosphate and potassium dihydrogen phosphate. 청구항 1에 있어서, 상기 한 분자 내에 아미노기 및 카르복실산기를 갖는 화합물은 알라닌(alanine) 계열, 아미노부티르산(aminobutyric acid)계열, 글루탐산(glutamic acid) 계열, 글리신(glycine) 계열, 이미노디아세트산(iminodiacetic acid) 계열, 니트릴로트리아세트산(nitrilotriacetic acid) 계열 및 사르코신 (sarcosine) 계열 화합물들 중에서 선택되는 1 종 이상인 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.The method of claim 1, wherein the compound having an amino group and a carboxylic acid group in the molecule is alanine (alanine series, aminobutyric acid series, glutamic acid (glutamic acid), glycine (glycine) series, iminodiacetic acid), nitrilotriacetic acid series and sarcosine-based compounds, characterized in that the etchant composition characterized in that at least one selected from the group. 청구항 1에 있어서, 상기 식각액 조성물은 식각조절제, 계면활성제, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제 및 pH 조절제 중 하나 이상을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 식각액 조성물.The etchant composition of claim 1, wherein the etchant composition further comprises one or more of an etchant, a surfactant, a metal ion sequestrant, a corrosion inhibitor, and a pH regulator. 청구항 1 내지 청구항 5 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 식각액 조성물은 구리 또는 구리 합금으로 구성된 단일막 및 상기 금속들로 이루어진 이중막 이상의 다중막을 일괄 식각할 수 있는 것임을 특징으로 하는 식각액 조성물.The etchant composition according to any one of claims 1 to 5, wherein the etchant composition is capable of collectively etching a single film made of copper or a copper alloy and multiple films of at least two layers made of the metals.
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