KR20110134185A - Ｔｆｔ-ｌｃｄ 또는 반도체 소자용 세정제 조성물 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부, 모노에탄올아민 10-15 중량부, 및 잔부의 물을 포함하여, 모든 막에 대한 세정효과가 우수하고, 금속막질에 대한 부식방지와 작업성이 향상되고, 안정성 및 환경친화성을 확보할 수 있는 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물에 관한 것이다.
Description
본 발명은 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 우수한 세정력을 가짐과 동시에, 금속막질의 부식을 방지하고, 인화성, 저장성 및 환경에 있어서도 문제가 없으며, 특히 기존 세정공정에서 쓰이는 알코올류, KOH, TMAH 희석액 화학물질을 대체할 수 있으며, 모든 막에서 탁월한 세정효과를 가지는 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물에 관한 것이다.
종래에 TFT-LCD 또는 반도체 소자의 제조공정에서 사용되고 있는 세정제의 종류는 많으나, 크게는 알코올류를 사용하는 케미칼 린스 조성물과 초기 글래스 세정이나 PI(Polyimide) Rework또는 금속 산화막 제거, 기타 입자(particle)성 이물의 제거를 위해 사용되는 단순물질인 KOH나 TMAH (Tetra methyl ammonium hydroxide) 희석액으로 나눌 수 있다.
또한 케미칼 린스 조성물에는 메탄올, 에탄올, 이소프로필알콜, 아세톤, 디메틸설폭사이드 (Dimethylsulfoxide) 등이 사용되고 있었으나, 상기 용매로서는 충분한 세정력을 기대할 수 없으며, 특히 미세 회로 부위의 세정이 곤란하다. 또한 상기 알코올류는 인화성 또는 저장성에 문제점을 갖고 있기 때문에 취급시 각별한 주의를 요하므로 작업능률이 떨어지는 문제점이 있으며, 공정단가의 상승 및 특정 배선재료에 대한 유기잔사 문제를 해결해 주지 못하는 단점이 있다.
또한, 상기 KOH나 TMAH 희석액은 특정 막에서만 사용이 가능하고 일반 Mo 또는 그 화합물, Cu 또는 그 화합물, ITO, IZO, SiNx 등의 모든 막에는 적용이 불가능하다. 왜냐하면, Mo 또는 그 화합물, Cu 또는 그 화합물 등의 금속배선에는 심각한 침식을 발생시키고, ITO, IZO, Mo등에는 표면변화를 발생시키므로 공정에 맞추어 세정제를 선택해서 사용되고 있다.
상기 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 TFT-LCD 또는 반도체 소자 제조공정에서 사용될 수 있는 린스 조성물, 특히 폴리이미드의 코팅전의 린스 조성물로서 사용될 수 있는 세정제 조성물을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 미세 회로 부위에 대한 충분한 세정효과는 물론, 모든 금속막질에 대하여 매우 우수한 세정효과를 가지며, 금속막질의 부식을 방지하고, 인화성, 저장성 및 환경에 있어서도 문제가 없는 세정제 조성물을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은
테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부,
모노에탄올아민 10-15 중량부, 및
잔부의 물을 포함하는 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물을 제공한다.
본 발명의 세정제 조성물은, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부, 모노에탄올아민 10-15 중량부, 및 물 70 내지 80 중량부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 세정제 조성물은 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부, 모노에탄올아민 10-15 중량부, 및 물 70 내지 80 중량부의 총합 100 중량부에 대하여 0.01-0.1 중량부의 머캅토계열의 화합물을 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명에서는 기존에 사용되고 있는KOH등을 대체할 수 있으며, 특히 Mo 또는 그 화합물이나 Cu 또는 그 화합물, ITO, IZO 등의 금속배선에 침식을 발생시키지 않는 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 폴리이미드 코팅 전에 사용하는 세정제 조성물을 제공하는 특징이 있다.
즉, 본 발명은 KOH 성분을 사용하지 않으면서, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드(TMAH)와 함께 특정 성분의 조합으로 이루어진 세정제 조성물을 제공함으로써, TFT-LCD 또는 반도체 소자를 제조하는 과정의 모든 막 및 패턴의 미세회로에 대하여 우수한 세정력을 가지고, 금속막질의 부식을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 세정제 조성물은 인화성, 저장성 및 환경에 대한 문제도 없어서 안전하게 사용할 수 있다. 특히, 본 발명에서는 화소층의 표면 특성을 향상시키기 때문에 폴리이미드의 퍼짐성을 우수하게 한다. 따라서, 본 발명의 세정제 조성물은 폴리이미드의 코팅전의 패턴의 세정에 사용하는 것이 더 효과적일 수 있다. 또한, 본 발명의 세정제 조성물은 CuNx, MoTi, SiNx, a-ITO 등의 모든 금속막에 대한 세정력을 향상시킬 수 있다.
이러한 본 발명의 세정제 조성물은, 특정하게 테트라메틸암모늄하이드록사이드(TMAH) 10-15 중량부, 모노에탄올아민(MEA) 10-15 중량부, 및 잔부의 물을 포함하는 3성분계로 이루어진 특징이 있다.
상기 테트라메틸암모늄 하이드록사이드의 함량이 10 중량부 미만이면 린스력 저하로 인하여 세정 공정에 적합하지 않고, 그 함량이 15 중량부를 초과하면 하부 금속층 (Metal layer)에 대한 부식을 초래할 수 있으며, 과량 포함시 세정후 흡착될 수 있는 문제가 있다.
또한 상기 모노에탄올아민의 함량이 10 중량부 미만이면 적당한 세정공정을 진행할 수 없고, 그 함량이 15 중량부를 초과하면 하부 금속 배선에 부식을 초래할 문제가 있다.
더욱이, 상기 여기서 테트라메틸암모늄하이드록사이드의 함량과 모노에탄올아민 함량이 과량 첨가될 경우에는 첨가제로 부식방지를 하기 어렵게 된다. 따라서, 그만큼 구리 막질에 대한 손상(damage)을 최소화해야 하는 세정제(Rinser)로 사용해야 하므로, 상기 TMAH 함량과 MEA 함량의 범위가 중요하다.
또한, 상기 물은 밸런스 성분으로 잔부로 사용될 수 있으며, 바람직하게 70 내지 80 중량부로 사용한다. 또한, 물은 통상의 이온교환수지를 통한 초순수를 사용하는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 세정제 조성물은 전체 조성물 100 중량부에 대하여 0.01-0.1 중량부의 머캅토계열의 화합물을 첨가제로 더 포함하여 4성분계로 이루어질 수 있다. 상기 첨가제의 추가에 의해서 하부 금속에 대한 부식성을 떨어뜨리는 효과를 부여할 수 있다. 이때, 상기 머캅토계열의 화합물은 머캅토 메틸 이미다졸, 머캅토 에틸 이미다졸, 머캅토 프로필 이미다졸, 티오글리세롤 및 티오락틱산로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 세정제 조성물의 제1실시예에 따르면, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부, 모노에탄올아민 10-15 중량부, 및 물 70 내지 80 중량부를 포함한다. 또한, 본 발명의 제2실시예에 따른 세정제 조성물은 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부, 모노에탄올아민 10-15 중량부, 및 물 70 내지 80 중량부의 총합 100 중량부에 대하여 0.01-0.1 중량부의 머캅토계열의 화합물을 포함한다. 가장 바람직하게, 상기 세정제 조성물은 TMAH 10 중량부, MEA 중량부 및 물 80 중량부로 이루어질 수 있다. 또한 상기 조성에는 머캅토 메틸 이미다졸이 0.01-0.1 중량부로 추가로 포함될 수 있다.
이때, 세정제 조성물이 상기의 특정의 3성분 또는 4성분의 조성으로 이루어지지 않으면, 세정후 PI(Polyimide) 코팅할 때, PI가 퍼지지 않아 액정 구동에 문제가 있다. 다시 말해, 상기 세정제 조성물의 조성과 함량 범위가 본 발명의 범위를 벗어날 경우, PI 접촉각 및 퍼짐섬을 향상시킬 수 없다.
또한, 본 발명에 따른 세정제 조성물은 TFT-LCD 또는 반도체 소자를 제조하는 과정에서 포토레지스트를 제거한 후, 폴리이미드의 코팅 전에 사용할 수 있다.
따라서, 상기 세정제 조성물을 이용하여, 기판을 세정 후, 폴리이미드를 코팅하여 막을 형성한 다음, 접촉각을 측정하면 15도 이하를 나타내어, 폴리이미드의 퍼짐성을 향상시켜 액정의 불균일한 배열을 바로잡는 효과를 부여할 수 있다. 또한, 본 발명은 모든 금속 배선에 대한 부식을 방지할 수 있고 배선재료의 유기잔사 문제를 해결할 수 있다.
이때, 본 발명에서 TFT-LCD 또는 반도체 소자의 제조공정은 이 분야의 당업자들에게 잘 알려진 것이므로, 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
본 발명에 따른 세정제 조성물은 TFT-LCD 또는 반도체 소자 제조공정에서 형성된 모든 단계의 막(layer)을 세정하는데 사용이 가능할 뿐 아니라, 특히 화소층(Pixel layer)의 표면 특성을 향상시켜 폴리이미드의 퍼짐성을 우수하게 하므로, 폴리이미드를 코팅하기 전의 패턴을 세정하기에 더욱 효과적으로 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 세정제 조성물은 기존에 주로 사용하는 0.05% KOH와 비교하여 탁월한 린스 성능을 발휘할 수 있다. 또한 본 발명의 세정제 조성물은 화소로 사용되는 ITO, a-ITO, IZO, Mo 화합물, Cu 화합물에 대한 부식이 없으며 세정효과도 뛰어나다.
이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.
실시예
1 내지 4 및
비교예
1 내지 2
다음 표 1과 같은 조성과 함량으로, 실시예 1-4 및 비교예 1-2의 세정제 조성물을 제조하였다. 이때, 첨가제는 머캅토 메틸 이미다졸을 사용하였다.
| TMAH (중량부) |
KOH (중량부) |
MEA (중량부) |
초순수 (중량부) |
첨가제 (중량부) |
|
| 실시예 1 | 10 | 10 | 80 | ||
| 실시예2 | 10 | 15 | 75 | 0.03 | |
| 실시예3 | 15 | 10 | 75 | ||
| 실시예4 | 15 | 15 | 70 | 0.03 | |
| 비교예1 | 0.05 | 99.95 | |||
| 비교예2 | 5 | 0.05 | 10 | 84.95 |
[실험예]
상기 실시예 1-4 및 비교예 1-2에서 제조한 세정제 조성물에 대한 성능평가를 위해, 하기 공정의 금속막(metal Layer) 및 유리기판(Glass)에 대하여 접촉각 측정 시험 및 부식 평가 시험을 실시하였다. 또한 그 결과는 다음 표 2에 나타내었다.
1. 시편 제조
글래스 전면에 현재 사용되고 있는 ITO, Mo합금 및 Cu합금 Layer를 통상의 방법으로 증착하였다. 이후, 금속막을 식각하여 패턴을 형성하였다. 상기 금속막 상부에 있는 PR(Photo Resist, 감광제)을 지운 후 시편을 준비하였다.
2. 접촉각 측정 시험
상기 제조된 시편에 상기 실시예 1-4 및 비교예 1-2의 세정제 조성물을 상온(25℃)에서 1분간 스프레이 평가 후, 초순수로 세정하고 질소로 건조하였다. 세정후의 기판에, 접촉각 측정 장비를 이용하여 PI(Polyimide) 0.5 uL를 떨어뜨려서 접촉각을 측정하였다. 이때, 평가 기준은 다음과 같다.
금속배선 부식정도: X(배선 제거), △(Metal의 심각한 손상), ○(미세 손상-사용 가능), ◎(손상 없음)
3. 부식 평가 시험
상기 제조된 시편에 상기 실시예 1-4 및 비교예 1-2의 세정제 조성물을 상온(25℃)에서 3회 Rework Spray진행한 후, 초순수로 세정하고 질소로 건조하였다. SEM(주사전자현미경)을 이용하여 표면 및 다중막의 부식을 평가하였다. 이때, 평가 기준은 다음과 같다.
* 접촉각 측정 결과 : X(15도 이상), ◎(15도 이하)
| 접촉각 측정 결과 | 금속배선 부식정도 | |
| 실시예 1 | ◎ | ◎ |
| 실시예2 | ◎ | ◎ |
| 실시예3 | ◎ | ◎ |
| 실시예4 | ◎ | ○ |
| 비교예1 | X | △ |
| 비교예2 | X | X |
상기 표 2의 결과를 통해, 본 발명의 실시예 1-4는 비교예 1-2에 비해, 접촉각이 15도 이하여서 PI의 퍼짐성이 좋고, 금속 배선의 부식이 일어나지 않아, TFT-LCF 또는 반도체 소자 제조의 린스액으로 사용하기 적합하였다.
Claims (6)
- 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부,
모노에탄올아민 10-15 중량부, 및
잔부의 물을 포함하는 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물. - 제1항에 있어서, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부, 모노에탄올아민 10-15 중량부, 및 물 70 내지 80 중량부를 포함하는 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물.
- 제2항에 있어서, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10 중량부, 모노에탄올아민 10 중량부, 및 물 80 중량부를 포함하는 TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물.
- 제1항에 있어서, 테트라메틸암모늄하이드록사이드 10-15 중량부, 모노에탄올아민 10-15 중량부, 및 물 70 내지 80 중량부의 총합 100 중량부에 대하여 0.01-0.1 중량부의 머캅토계열의 화합물을 더 포함하는, TFT-LCD 또는 반도체 소자용 세정제 조성물.
- 제4항에 있어서, 상기 머캅토계열의 화합물은 머캅토 메틸 이미다졸, 머캅토 에틸 이미다졸, 머캅토 프로필 이미다졸 및 티오글리세롤, 및 티오락틱산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인, 세정제 조성물.
- 제1항에 있어서, 상기 조성물은 TFT-LCD 또는 반도체 소자를 제조하는 과정에서 포토레지스트를 제거한 후 폴리이미드의 코팅 전에 사용하는 것인, 세정제 조성물.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020100054033A KR101696390B1 (ko) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | Ｔｆｔ-ｌｃｄ 또는 반도체 소자용 세정제 조성물 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020100054033A KR101696390B1 (ko) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | Ｔｆｔ-ｌｃｄ 또는 반도체 소자용 세정제 조성물 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20110134185A true KR20110134185A (ko) | 2011-12-14 |
| KR101696390B1 KR101696390B1 (ko) | 2017-01-13 |
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ID=45501633
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1020100054033A KR101696390B1 (ko) | 2010-06-08 | 2010-06-08 | Ｔｆｔ-ｌｃｄ 또는 반도체 소자용 세정제 조성물 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101696390B1 (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140136743A (ko) * | 2013-05-21 | 2014-12-01 | 삼성전기주식회사 | 고주파 모듈 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009013417A (ja) * | 2001-02-12 | 2009-01-22 | Advanced Technology Materials Inc | 化学機械平坦化（ｃｍｐ）後の洗浄組成物 |
| KR20100059744A (ko) * | 2007-05-17 | 2010-06-04 | 어드밴스드 테크놀러지 머티리얼즈, 인코포레이티드 | Ｃｍｐ후 세정 제제용 신규한 항산화제 |
-
2010
- 2010-06-08 KR KR1020100054033A patent/KR101696390B1/ko active IP Right Grant
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