KR20110120420A - 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 - Google Patents
구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110120420A KR20110120420A KR1020100039822A KR20100039822A KR20110120420A KR 20110120420 A KR20110120420 A KR 20110120420A KR 1020100039822 A KR1020100039822 A KR 1020100039822A KR 20100039822 A KR20100039822 A KR 20100039822A KR 20110120420 A KR20110120420 A KR 20110120420A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- weight
- titanium
- etching
- copper
- composition
- Prior art date
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 62
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 61
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 36
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 33
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 33
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 30
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 24
- -1 inorganic acid salt Chemical class 0.000 claims abstract description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 claims abstract description 8
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 7
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 18
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims description 18
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 claims description 8
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 8
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 6-methoxy-8-nitroquinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC(OC)=CC([N+]([O-])=O)=C21 MIMUSZHMZBJBPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 3
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N benzotriazole Chemical compound C1=CC=C2N[N][N]C2=C1 QRUDEWIWKLJBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000012964 benzotriazole Substances 0.000 claims description 2
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 claims description 2
- VBKNTGMWIPUCRF-UHFFFAOYSA-M potassium;fluoride;hydrofluoride Chemical compound F.[F-].[K+] VBKNTGMWIPUCRF-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 2
- BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M sodium;hydron;difluoride Chemical compound F.[F-].[Na+] BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims 1
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 6
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 abstract 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 11
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N N-[[(5S)-2-oxo-3-(2-oxo-3H-1,3-benzoxazol-6-yl)-1,3-oxazolidin-5-yl]methyl]-2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidine-5-carboxamide Chemical compound O=C1O[C@H](CN1C1=CC2=C(NC(O2)=O)C=C1)CNC(=O)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F VCUFZILGIRCDQQ-KRWDZBQOSA-N 0.000 description 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 1-(2,4,6,7-tetrahydrotriazolo[4,5-c]pyridin-5-yl)-2-[4-[2-[[3-(trifluoromethoxy)phenyl]methylamino]pyrimidin-5-yl]piperazin-1-yl]ethanone Chemical compound N1N=NC=2CN(CCC=21)C(CN1CCN(CC1)C=1C=NC(=NC=1)NCC1=CC(=CC=C1)OC(F)(F)F)=O OHVLMTFVQDZYHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GVSNQMFKEPBIOY-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-triazole Chemical compound CC=1C=NNN=1 GVSNQMFKEPBIOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000007602 hot air drying Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000003352 sequestering agent Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000004148 unit process Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- C23F1/18—Acidic compositions for etching copper 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
-
- 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
-
- 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
- C23F1/30—Acidic compositions for etching other metallic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/28—Manufacture of electrodes on semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/268
- H01L21/283—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current
- H01L21/285—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation
- H01L21/28506—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers
- H01L21/28512—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table
- H01L21/2855—Deposition of conductive or insulating materials for electrodes conducting electric current from a gas or vapour, e.g. condensation of conductive layers on semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table by physical means, e.g. sputtering, evaporation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Weting (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
본 발명은 조성물 총 중량에 대하여, 과황산염 5~20중량%; 함불소화합물 0.01~2중량%; 무기산, 무기산염 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상 1~10중량%; 고리형 아민화합물 0.3~5중량%; 함염소화합물 0.1~5중량%; 및 물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 반도체 장치 및 평판표시장치, 특히 TFT의 게이트, 소스/드레인 배선 및 전극으로 사용되는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물에 관한 것이다.
반도체 장치 및 평판표시장치에서 기판 위에 금속 배선을 형성하는 과정은 통상적으로 스퍼터링에 의한 금속막 형성공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 선택적인 영역에서의 포토레지스트 형성공정, 및 식각공정에 의한 단계로 구성된다. 또한, 개별적인 단위 공정 전후의 세정공정 등을 포함한다. 이러한 식각공정은 포토레지스트를 마스크로 사용하여 선택적인 영역에 금속막을 남기는 공정을 의미하며, 통상적으로 플라즈마 등을 이용한 건식 식각 또는 식각액을 사용하는 습식 식각이 사용된다.
반도체 장치 및 평판표시장치의 구성 중 TFT의 게이트, 소스/드레인 어레이 배선으로 금속막에서는 전도층으로 저항이 낮은 알루미늄을 사용하게 되는데 알루미늄 층은 후속 공정에서 힐락(Hillock)에 의한 다른 전도층과의 쇼트현상 및 산화물층과의 접촉에 의한 절연층을 형성시키는 문제가 있다. 이에 TFT의 게이트, 소스/드레인 어레이 배선 및 전극으로 구리와 티타늄을 포함하는 이중막이 제시되어 있다.
하지만, 구리와 티타늄을 포함하는 이중막을 식각하기 위해서는 각 층마다 다른 식각액 조성물을 이용해야 하는 문제점이 있다. 특히 구리를 포함하는 금속막을 식각하기 위해서는 식각액 조성물의 경우, 과수계 또는 옥손계 식각액 조성물이 주로 이용되는데, 과수계 식각액 조성물의 경우 식각액 조성물이 분해되거나 경시(aging)에 의해 불안정한 단점이 있고, 옥손계 식각액 조성물의 경우 식각 속도가 느리고 경시에 의해 불안정한 단점이 있다.
본 발명의 목적은 구리와 티타늄을 포함하는 금속막, 보다 상세하게는 Cu/Ti 구조의 이중막을 일괄 습식 식각할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 과산화수소 및/또는 옥손(oxone)을 포함하지 않고도 구리에 대하여 빠른 식각속도를 구현할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 식각 공정의 간소화 및 생산성 향상 효과를 제공할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 빠른 식각속도 및 균일한 에칭을 구현할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 장비를 손상시키지 않으며, 식각 시에도 고가의 장비구성이 필요하지 않는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 대면적화에 유리하여 경제적인 이점을 제공할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 식각액 조성물은 구리와 티타늄을 포함하는 금속막 이외에도, 화소전극으로 사용되는 IZO 또는 a-ITO를 식각할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 조성물 총 중량에 대하여, 과황산염 5~20중량%; 함불소화합물 0.01~2중량%; 무기산, 무기산염 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상 1~10중량%; 고리형 아민화합물 0.3~5중량%; 함염소화합물 0.1~5중량%; 및 물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물을 제공한다.
본 발명의 식각액 조성물은 구리와 티타늄을 포함하는 금속막, 보다 상세하게는 Cu/Ti 구조의 이중막을 일괄 습식 식각할 수 있어서, 식각 공정의 간소화 및 생산성 향상 효과를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명의 식각액 조성물을 이용하면 빠른 식각속도를 구현할 수 있고, 균일한 에칭이 가능하여 우수한 식각 특성을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 식각액 조성물은 장비를 손상시키지 않으며, 식각 시에도 고가의 장비구성이 필요하지 않고 대면적화에 유리하여 매우 경제적인 이점을 제공할 수 있다. 또한 본 발명의 식각액 조성물은 구리와 티타늄을 포함하는 금속막 이외에도, 화소전극으로 사용되는 IZO 또는 a-ITO를 식각할 수 있다. 또한 본 발명의 식각액 조성물은 구리와 티타늄을 포함하는 금속막이 소스/드레인 전극으로 사용되고, 화소전극으로 IZO 또는 a-ITO가 사용될 경우, 소스/드레인 전극과 화소전극을 일괄적으로 식각할 수 있다. 또한, 본 발명의 식각액 조성물은 과산화수소 및/또는 옥손(OXONE)을 포함하지 않고도 구리에 대하여 빠른 식각 속도를 구현할 수 있다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물은 과황산염, 함불소화합물, 무기산, 무기산염 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상, 고리형 아민화합물, 함염소화합물 및 물을 포함한다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 과황산염은 구리를 포함하는 막을 식각하는 주 산화제로서, 조성물 총 중량에 대하여, 5~20 중량%로 포함되고, 7~18 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위로 포함되면, 구리를 포함하는 막이 적정량으로 식각되고, 식각 프로파일도 우수해진다.
상기 과황산염은 과황산암모늄(APS), 과황산소다(SPS) 및 과황산칼륨(PPS)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 함불소화합물은 티타늄을 포함하는 막, IZO 또는 a-ITO를 식각하는 주성분으로서, 조성물 총 중량에 대하여, 0.01~2중량%로 포함되고, 0.05~1 중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 티타늄을 포함하는 막이 적정량으로 식각되고, 식각 프로파일도 우수해진다. 상술한 범위 미만으로 포함되면, 티타늄을 포함하는 막의 식각속도가 저하되어 잔사가 발생할 수 있다. 상술한 범위를 초과하면 유리 등의 기판과 실리콘을 포함하는 절연막에 손상을 입힐 수 있다.
상기 함불소화합물은 불소 이온 또는 다원자 불소이온으로 해리될 수 있는 화합물을 의미하며, 불화암모늄, 불화나트륨, 불화칼륨, 중불화암모늄, 중불화나트륨 및 중불화칼륨으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 무기산, 무기산염 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상은 구리를 포함하는 막을 산화 및 식각하고, 티타늄을 포함하는 막을 산화시킨다. 상기 무기산, 무기산염 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상은 조성물 총 중량에 대하여, 1~10중량%로 포함되고, 2~7중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위를 만족하면, 구리를 포함하는 막과 티타늄을 포함하는 막이 적정량으로 식각되고, 식각 프로파일도 우수해진다. 상술한 범위 미만으로 포함되면, 식각속도가 저하되어 식각 프로파일에 불량이 발생할 수 있으며, 잔사가 발생할 수 있다. 상술한 범위를 초과하면, 과식각이 발생할 수 있고, 포토레지스트에 크랙이 발생하여, 크랙으로 식각액이 침투되어 배선이 단락될 수 있다.
상기 무기산은 질산, 황산, 인산 및 과염소산 또는 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
상기 무기산염은 질산의 염, 황산의 염 및 과염소산의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 고리형 아민 화합물은 구리를 포함하는 막을 식각시, 프로파일을 형성한다. 조성물 총 중량에 대하여, 상기 고리형 아민 화합물은 0.3~5중량%로 포함되고, 0.5~3중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위로 포함되면, 적당한 구리 식각율과 테이퍼 앵글을 형성하고, 사이드 에칭량을 조절하는 효과가 있다.
상기 고리형 아민 화합물은 5-아미노테트라졸, 톨리트리아졸, 벤조트리아졸 및 메틸트리아졸으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 함염소화합물은 구리를 포함하는 막을 식각하는 보조 산화제로서, 조성물 총 중량에 대하여, 0.1~5중량%로 포함되고, 0.5~3중량%로 포함되는 것이 바람직하다. 상술한 범위로 포함되면, 테이퍼 앵글을 보다 효과적으로 형성하는 효과가 있다.
상기 함염소화합물은 염소 이온으로 해리될 수 있는 화합물을 의미하며, 염산, 염화나트륨, 염화칼륨 및 염화암모늄(NH4Cl)으로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 물은 탈이온수를 의미하며 반도체 공정용을 사용하며, 바람직하게는 18㏁/㎝ 이상의 물을 사용한다. 조성물 총 중량에 대하여, 상기 물은 본 발명의 식각액 조성물의 총 중량이 100중량%가 되도록 잔량 포함된다.
본 발명의 식각액 조성물은 상기에 언급된 성분들 외에 식각조절제, 계면활성제, 금속 이온 봉쇄제 및 부식 방지제로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상을 함유할 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물은 구리와 티타늄을 포함하는 금속막, 특히 Cu/Ti 구조의 이중막에 특히 효과적이다. 또한 IZO 또는 a-ITO의 식각에도 효과적이다.
이하에서, 실시예 및 시험예를 통하여 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위가 하기의 실시예 및 시험예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예1 내지 실시예4, 비교예1 내지 비교예4: 식각액 조성물의 제조
하기 표 1에 기재된 성분 및 조성비에 따라 식각액 조성물이 180kg이 되도록 제조하였다.
| APS (중량%) |
ABF (중량%) |
HNO3 (중량%) |
ATZ (중량%) |
NaCl (중량%) |
물 (중량%) |
|
| 실시예1 | 10 | 0.7 | 3 | 1 | 1 | 잔량 |
| 실시예2 | 10 | 0.4 | 2 | 1.5 | 1 | 잔량 |
| 실시예3 | 15 | 0.3 | 3.5 | 2 | 1.5 | 잔량 |
| 실시예4 | 10 | 0.5 | 4 | 1 | 2 | 잔량 |
| 비교예1 | 10 | 0.05 | 0.5 | 0.5 | 1 | 잔량 |
| 비교예2 | 15 | 0.1 | 5 | 7 | 2 | 잔량 |
| 비교예3 | 3 | 0.5 | 11 | 2 | 0.5 | 잔량 |
| 비교예4 | 2 | 0.5 | 3 | 1.5 | 1.5 | 잔량 |
APS: 과황산암모늄 ABF: 중불화암모늄
ATZ: 5-아미노 테트라졸
시험예: 식각액 조성물의 특성 평가
글래스 위에 SiNx층이 증착되어 있고 SiNx층 위에 구리막이 적층되어 있으며, 구리막 상에 티타늄막이 적층되어 있다. 상기 티타늄막 상에는 일정한 형태의 모양으로 포토레지스트가 패터닝된 기판을 다이아몬드 칼을 이용하여 550×650㎜로 잘라 시편을 제조하였다.
<식각특성 평가방법>
분사식 식각 방식의 실험장비 (제조사: SEMES사, 모델명: ETCHER(TFT)) 내에 실시예1 내지 실시예4, 비교예1 내지 비교예4의 식각액 조성물을 넣고 온도를 25℃로 세팅하여 가온하였다. 그 후, 온도가 30±0.1℃에 도달한 후, 식각 공정을 수행하였다. 총 식각 시간을 EPD를 기준으로 하여 40%를 주어 실시하였다. 시편을 넣고 분사를 시작하여 식각이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍(熱風) 건조장치를 이용하여 건조하고, 포토레지스트(PR) 박리기(stripper)를 이용하여 포토 레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM; 제조사: HITACHI사, 모델명: S-4700)을 이용하여 식각 특성을 평가하여, 그 결과를 표 2에 나타내었다.
| 식각특성 | |
| 실시예1 | ◎ |
| 실시예2 | ◎ |
| 실시예3 | ◎ |
| 실시예4 | ◎ |
| 비교예1 | X |
| 비교예2 | △ |
| 비교예3 | △ |
| 비교예4 | X |
<식각특성>
◎: 매우 우수(CD Skew: ≤1㎛, 테이퍼각: 40°~ 60°),
○: 우수(CD Skew: ≤1.5㎛, 테이퍼각: 30°~ 60°)
△: 양호(CD Skew: ≤2㎛, 테이퍼각: 30°~ 60°)
×: 불량(금속막 소실 및 잔사 발생),
표 2를 참조하면, 본 발명을 따른 실시예1 내지 실시예4의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 경우, 식각특성이 우수한 것을 알 수 있다. 반면에 비교예1 내지 비교예4의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 경우, 실시예1 내지 실시예4를 이용하였을 경우보다 식각특성이 저하됨을 알 수 있다.
Claims (6)
- 조성물 총 중량에 대하여,
과황산염 5~20중량%;
함불소화합물 0.01~2중량%;
무기산, 무기산염 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 1종 이상 1~10중량%;
고리형 아민화합물 0.3~5중량%;
함염소화합물 0.1~5중량%; 및
물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 과황산염은 과황산암모늄, 과황산소다 및 과황산칼륨으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 함불소화합물은 불화암모늄, 불화나트륨, 불화칼륨, 중불화암모늄, 중불화나트륨 및 중불화칼륨으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 무기산은 질산, 황산, 인산, 과염소산 및 이들의 염으로 이루어진 군에서 선택되고,
상기 무기산염은 질산의 염, 황산의 염 및 과염소산의 염으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 고리형 아민화합물은 5-아미노 테트라졸, 톨리트리아졸, 벤조트리아졸, 메틸벤조트리아졸로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물. - 청구항 1에 있어서,
상기 함염소화합물 염산, 염화나트륨, 염화칼륨 및 염화암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100039822A KR20110120420A (ko) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 |
| PCT/KR2011/003178 WO2011136597A2 (ko) | 2010-04-29 | 2011-04-28 | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 |
| CN201710033540.3A CN106995922A (zh) | 2010-04-29 | 2011-04-28 | 用于含铜和钛的金属层的蚀刻液组合物 |
| CN2011800161296A CN102834548A (zh) | 2010-04-29 | 2011-04-28 | 用于含铜和钛的金属层的蚀刻液组合物 |
| TW100115193A TWI608126B (zh) | 2010-04-29 | 2011-04-29 | 含銅及鈦之金屬層用蝕刻液組成物 (1) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100039822A KR20110120420A (ko) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110120420A true KR20110120420A (ko) | 2011-11-04 |
Family
ID=45391531
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020100039822A KR20110120420A (ko) | 2010-04-29 | 2010-04-29 | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20110120420A (ko) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016056835A1 (ko) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | 삼영순화(주) | 에칭액 조성물, 다층막의 에칭 방법 및 표시장치 제조 방법 |
| KR20160075786A (ko) * | 2013-04-12 | 2016-06-29 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 구리 및 티탄을 포함하는 다층막의 에칭에 사용되는 액체조성물, 및 이 조성물을 이용한 에칭방법, 다층막 배선의 제조방법, 기판 |
| KR101715618B1 (ko) * | 2015-12-30 | 2017-03-13 | 한서대학교 산학협력단 | 탈청용 금속 표면처리제 |
| KR20190091234A (ko) * | 2019-07-17 | 2019-08-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 식각 조성물, 이를 이용한 투명 전극의 형성 방법 및 표시 기판의 제조 방법 |
| KR20190110171A (ko) * | 2018-03-19 | 2019-09-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴과 어레이 기판의 제조 방법 |
-
2010
- 2010-04-29 KR KR1020100039822A patent/KR20110120420A/ko active Search and Examination
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160075786A (ko) * | 2013-04-12 | 2016-06-29 | 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 | 구리 및 티탄을 포함하는 다층막의 에칭에 사용되는 액체조성물, 및 이 조성물을 이용한 에칭방법, 다층막 배선의 제조방법, 기판 |
| WO2016056835A1 (ko) * | 2014-10-10 | 2016-04-14 | 삼영순화(주) | 에칭액 조성물, 다층막의 에칭 방법 및 표시장치 제조 방법 |
| US10501853B2 (en) | 2014-10-10 | 2019-12-10 | Samyoung Pure Chemicals Co., Ltd. | Etchant composition, method for etching multilayered film, and method for preparing display device |
| KR101715618B1 (ko) * | 2015-12-30 | 2017-03-13 | 한서대학교 산학협력단 | 탈청용 금속 표면처리제 |
| KR20190110171A (ko) * | 2018-03-19 | 2019-09-30 | 삼성디스플레이 주식회사 | 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴과 어레이 기판의 제조 방법 |
| KR20190091234A (ko) * | 2019-07-17 | 2019-08-05 | 삼성디스플레이 주식회사 | 식각 조성물, 이를 이용한 투명 전극의 형성 방법 및 표시 기판의 제조 방법 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20110121121A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| TWI608126B (zh) | 含銅及鈦之金屬層用蝕刻液組成物 (1) | |
| KR101728441B1 (ko) | 구리막/티타늄막의 식각액 조성물 | |
| KR20110120422A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20110120420A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR101829054B1 (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR101693383B1 (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR101641740B1 (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20110120421A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20110046992A (ko) | 식각액 조성물 | |
| KR20170066299A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20090081545A (ko) | 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법 | |
| KR20160099525A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20110019604A (ko) | 금속 배선 형성을 위한 식각액 조성물 | |
| KR101728542B1 (ko) | 몰리브덴용 식각액 조성물 | |
| KR101777415B1 (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20110047130A (ko) | 식각액 조성물 | |
| KR20160099524A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20180078204A (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR101461180B1 (ko) | 비과산화수소형 구리 에칭제 | |
| KR101456930B1 (ko) | 식각액 조성물 | |
| WO2013032047A1 (ko) | 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물 | |
| KR20160108945A (ko) | 몰리브덴 함유 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102265973B1 (ko) | 몰리브덴 함유 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR101754417B1 (ko) | 금속 배선 형성을 위한 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 | ||
| J301 | Trial decision |
Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101005306; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160909 Effective date: 20170728 |