KR20130025614A - An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium - Google Patents

An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium Download PDF

Info

Publication number
KR20130025614A
KR20130025614A KR1020110089029A KR20110089029A KR20130025614A KR 20130025614 A KR20130025614 A KR 20130025614A KR 1020110089029 A KR1020110089029 A KR 1020110089029A KR 20110089029 A KR20110089029 A KR 20110089029A KR 20130025614 A KR20130025614 A KR 20130025614A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
film
copper
gallium
weight
Prior art date
Application number
KR1020110089029A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
장상훈
유인호
이지연
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
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 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Priority to KR1020110089029A priority Critical patent/KR20130025614A/en
Priority to CN2012103226443A priority patent/CN102977889A/en
Publication of KR20130025614A publication Critical patent/KR20130025614A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/02Local etching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)

Abstract

PURPOSE: An etching composition is provided to uniformly etch a copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film and to prevent the formation of an under cut on the gallium-containing metal oxide film. CONSTITUTION: An etching composition comprises 5-20 weight% of a persulphate salt, 1-15 weight% of an inorganic acid, 0.3-5 weight% of a cyclic amine compound, and residual water. The persulfate salt is one or more selected from ammonium persulfate, sodium persulfate, and potassium persulfate. The inorganic acid is one or more selected from nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and perchloric acid. A manufacturing method of a thin film transistor comprises a step of forming patterns by simultaneously etching a copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film.

Description

구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물 {AN ETCHING SOLUTION COMPOSITION FOR METAL LAYER CONTAINING COPPER/METAL OXIDE LAYER CONTAINING GALLIUM}Etching liquid composition of copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film {AN ETCHING SOLUTION COMPOSITION FOR METAL LAYER CONTAINING COPPER / METAL OXIDE LAYER CONTAINING GALLIUM}

본 발명은 구리계 금속막과 갈륨 함유 금속 산화물막을 일괄 습식 식각할 수 있는 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to an etching liquid composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film capable of collectively wet etching a copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film.

반도체 장치 및 평판표시장치를 구동하는 전자 회로로서 대표적인 것은 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)이다. TFT의 제조 과정은 통상 기판 위에 게이트와 데이터 배선 재료로서 금속막을 형성하고, 이 금속막의 선택적인 영역에 포토레지스트를 형성한 후 이 포토레지스트를 마스크로 하여 위 금속막을 식각하는 공정으로 구성된다.Typical electronic circuits for driving semiconductor devices and flat panel displays are thin film transistors (TFTs). The manufacturing process of the TFT generally consists of forming a metal film as a gate and data wiring material on a substrate, forming a photoresist in an optional region of the metal film, and then etching the upper metal film using the photoresist as a mask.

통상, 게이트 및 데이터 배선 재료로는 전기 전도도가 좋고 저항이 낮은 구리를 함유하는 구리 단독막 또는 구리 합금막과, 이들 막과 계면 접착력이 우수한 금속 산화물막이 사용된다. 최근에는 TFT의 성능 향상을 위하여 금속 산화물막으로 갈륨 산화물과 함께 인듐 산화물, 아연 산화물 또는 이들의 혼합물을 함유하는 막이 사용되고 있다. 그러나, 이 금속 산화물막은 전하 이동도가 높아 TFT의 동작 속도를 증가시킬 수는 있으나, 가공, 특히 식각이 어렵다는 단점이 있다.Usually, as the gate and data wiring materials, a copper single film or a copper alloy film containing copper having good electrical conductivity and low resistance, and a metal oxide film excellent in interfacial adhesion with these films are used. In recent years, a film containing indium oxide, zinc oxide or a mixture thereof with gallium oxide has been used as a metal oxide film for improving the performance of TFTs. However, this metal oxide film can increase the operation speed of the TFT due to its high charge mobility, but has a disadvantage in that processing, in particular, etching is difficult.

또한, 하나의 금속막을 식각하기 위해서는 원하는 패턴을 포함하는 하나의 마스크를 사용하고 있으나, 최근에는 고가인 마스크의 사용을 최소화하고 공정을 단순화하기 위하여 하나의 마스크를 사용하여 적어도 2 이상의 금속막을 식각하기도 한다. 그러나, 하나의 마스크를 이용한다 하더라도 구리 단독막 또는 구리 합금막과 금속 산화물막과 같이 금속막의 성질이 서로 다른 경우에는 서로 다른 방식으로 식각 공정이 수행되므로, 실질적으로 공정 수를 줄이기 어렵다.
In addition, although one mask including a desired pattern is used to etch one metal film, recently, at least two or more metal films are etched using one mask to minimize the use of expensive masks and simplify the process. do. However, even if a single mask is used, since the etching process is performed in different ways when the properties of the metal film are different from each other, such as a copper single film or a copper alloy film and a metal oxide film, it is difficult to substantially reduce the number of processes.

본 발명은 구리계 금속막과, 갈륨 또는 갈륨 산화물과 함께 인듐 산화물, 아연 산화물 또는 이들의 혼합물을 함유하는 금속 산화물막을 빠르고 균일하게 일괄 습식 식각할 수 있는 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
The present invention relates to an etching liquid of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film capable of quick and uniform batch wet etching of a copper-based metal film and a metal oxide film containing indium oxide, zinc oxide or a mixture thereof together with gallium or gallium oxide. It is an object to provide a composition.

1. 과황산염 5 내지 20중량%, 무기산 1 내지 15중량%, 고리형 아민 화합물 0.3 내지 5중량% 및 잔량의 물을 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.1. An etching solution composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film, comprising 5 to 20% by weight of persulfate, 1 to 15% by weight of an inorganic acid, 0.3 to 5% by weight of a cyclic amine compound, and a residual amount of water.

2. 위 1에 있어서, 과황산염은 과황산암모늄, 과황산나트륨 및 과황산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.2. The above 1, wherein the persulfate is at least one selected from the group consisting of ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate, copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film etching liquid composition.

3. 위 1에 있어서, 무기산은 질산, 황산, 인산 및 과염소산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.3. In the above 1, the inorganic acid is at least one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid and perchloric acid, the etching liquid composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.

4. 위 1에 있어서, 고리형 아민 화합물은 5-아미노테트라졸, 톨리트리아졸, 벤조트리아졸, 메틸벤조트리아졸, 이미다졸계 화합물, 인돌계 화합물, 푸린계 화합물, 피라졸계 화합물, 피리딘계 화합물, 피리미딘계 화합물, 피롤계 화합물, 피롤리딘계 화합물 및 피롤린계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.4. In the above 1, the cyclic amine compound is 5-aminotetrazole, tolytriazole, benzotriazole, methylbenzotriazole, imidazole compound, indole compound, purine compound, pyrazole compound, pyridine An etching liquid composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film, which is at least one selected from the group consisting of a compound, a pyrimidine compound, a pyrrole compound, a pyrrolidine compound and a pyrroline compound.

5. 위 1에 있어서, 불소 화합물을 0.01 내지 2중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.5. according to the above 1, wherein the fluorine compound further comprises 0.01 to 2% by weight, the etching liquid composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.

6. 위 5에 있어서, 불소 화합물은 불산, 불화암모늄, 중불화암모늄, 붕불화암모늄, 불화칼륨, 중불화칼륨, 붕불화칼륨, 불화나트륨, 중불화나트륨, 불화알루미늄, 불화붕소산, 불화리튬 및 불화칼슘 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.6. In the above 5, the fluorine compound is hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium bifluoride, ammonium fluoride, potassium fluoride, potassium bifluoride, potassium fluoride, sodium fluoride, sodium bifluoride, aluminum fluoride, boric fluoride, lithium fluoride And at least one selected from the group consisting of calcium fluoride, the etching liquid composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.

7. 위 1에 있어서, 유기산, 이의 염 또는 이들의 혼합물을 0.1 내지 15중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.7. according to the above 1, further comprising 0.1 to 15% by weight of an organic acid, a salt thereof or a mixture thereof, the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film etching liquid composition.

8. 위 7에 있어서, 유기산은 아세트산, 이미노디아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 부탄산, 시트르산, 이소시트르산, 포름산, 글루콘산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 펜탄산, 술포벤조산, 석신산, 술포석신산, 살리실산, 술포살리실산, 벤조산, 락트산, 글리세르산, 말산, 타르타르산 및 프로펜산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.8. In the above 7, the organic acid is acetic acid, imino diacetic acid, ethylenediamine tetraacetic acid, butanoic acid, citric acid, iso citric acid, formic acid, gluconic acid, glycolic acid, malonic acid, oxalic acid, pentanic acid, sulfobenzoic acid, succinic acid, An etching liquid composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film, which is at least one member selected from the group consisting of sulfosuccinic acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, benzoic acid, lactic acid, glyceric acid, malic acid, tartaric acid, and propene acid.

9. 위 7에 있어서, 염은 칼륨염, 나트륨염 또는 암모늄염인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.9. In the above 7, wherein the salt is potassium salt, sodium salt or ammonium salt, copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film etching liquid composition.

10. 위 1에 있어서, 질산염, 황산염 및 과염소산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 0.1 내지 10중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.10. In the above 1, further comprising 0.1 to 10% by weight of one or more selected from the group consisting of nitrates, sulfates and perchlorates, etching liquid composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.

11. 위 1에 있어서, 킬레이트제를 0.01 내지 3중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.11. The above 1, wherein the chelating agent further comprises 0.01 to 3% by weight, the etching liquid composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.

12. 위 1에 있어서, 구리계 금속막은 구리, 이의 질화물 및 이의산화물로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 함유하는 구리 단독막; 구리, 이의 질화물 및 이의 산화물로 이루어진 군으로부터 1종 이상과, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 티타늄, 은, 크롬, 망간, 철, 지르코늄, 나이오븀, 몰리브덴, 팔라듐, 하프늄, 탄탈륨 및 텅스텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 구리 합금막; 또는 이들의 적층막인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.12. In the above 1, the copper-based metal film is a copper single layer containing one or more from the group consisting of copper, nitrides thereof and oxides thereof; At least one from the group consisting of copper, nitrides thereof and oxides thereof, and from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium, titanium, silver, chromium, manganese, iron, zirconium, niobium, molybdenum, palladium, hafnium, tantalum and tungsten A copper alloy film containing at least one selected; Or etching liquid composition of a copper-type metal film / gallium containing metal oxide film which is these laminated films.

13. 위 1에 있어서, 갈륨 함유 금속 산화물막은 갈륨 산화물과, 인듐 산화물, 아연 산화물 또는 이들의 혼합물을 함유하는 막인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.13. In the above 1, the gallium-containing metal oxide film is a film containing gallium oxide, indium oxide, zinc oxide or a mixture thereof, the etching liquid composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.

14. 위 1 내지 13 중 어느 한 항의 식각액 조성물로 구리계 금속막과 갈륨 함유 금속 산화물막을 일괄 식각하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 박막트랜지스터의 제조방법.
14. Method of manufacturing a thin film transistor comprising the step of forming a pattern by etching the copper-based metal film and gallium-containing metal oxide film in a batch as the etching liquid composition of any one of 1 to 13.

본 발명의 식각액 조성물은 구리계 금속막과 갈륨 함유 금속 산화물막을 빠른 식각 속도로 균일하게 일괄 습식 식각할 수 있어 식각 공정을 단순화하고 생산성을 향상시킬 수 있다.The etchant composition of the present invention can uniformly wet-etch a copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film at a high etching rate, thereby simplifying an etching process and improving productivity.

또한, 본 발명의 식각액 조성물은 갈륨 함유 금속 산화물막에 언더컷이 형성되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the etching solution composition of the present invention can prevent the undercut formed on the gallium-containing metal oxide film.

또한, 본 발명의 식각액 조성물은 식각 시 고가의 장비를 필요로 하지 않고 장비도 손상시키지 않을 뿐만 아니라 대면적화에 유리하여 경제적인 이점이 있다.
In addition, the etchant composition of the present invention does not require expensive equipment during etching and does not damage equipment as well, which is advantageous in terms of large area and thus has an economical advantage.

본 발명은 구리계 금속막과 갈륨 함유 금속 산화물막을 일괄 습식 식각할 수 있는 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to an etching liquid composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film capable of collectively wet etching a copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에서 '구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막'은 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 순으로 적층된 이중막, 갈륨 함유 금속 산화물막/구리계 금속막의 순으로 적층된 이중막을 포함한다. 또한, 구리계 금속막과 갈륨 함유 금속 산화물막이 3층 이상으로 교대로 적층된 다중 금속막, 예컨대 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막/구리계 금속막의 삼중막, 갈륨 함유 금속 산화물막/구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 삼중막, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막/구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막/구리계 금속막의 다중막 등도 포함한다. 이때, 구리계 금속막과 갈륨 함유 금속 산화물막의 두께는 특별히 한정되지 않는다.In the present invention, the 'copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film' includes a double film laminated in the order of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film, and a double film laminated in the order of a gallium-containing metal oxide film / copper-based metal film. do. Further, a multi-metal film in which a copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film are alternately stacked in three or more layers, such as a triple film of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film / copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film / copper And a triple film of a metal-based metal film / gallium-containing metal oxide film, a multilayer film of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film / copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film / copper-based metal film, and the like. At this time, the thickness of a copper type metal film and a gallium containing metal oxide film is not specifically limited.

또한, 본 발명에서 '구리계 금속막'은 막의 구성 성분 중에 구리를 포함하는 막으로서, 순수 구리, 이의 질화물 및 이의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상으로 구성된 구리 단독막일 수 있다. 또한, 순수 구리, 이의 질화물 및 이의 산화물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상과, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 지르코늄(Zr), 나이오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 구리 합금으로 구성된 구리 합금막, 예컨대 구리와 망간으로 구성된 구리 합금막 또는 구리, 마그네슘과 알루미늄으로 구성된 구리 합금막일 수 있다. 또한, 구리계 금속막은 구리 단독막과 구리 합금막의 적층막일 수 있다. 이하에서는 구리계 금속막을 Cu-X로 표시한다.In addition, in the present invention, the copper-based metal film is a film containing copper in the constituents of the film, and may be a copper single film composed of one or more selected from the group consisting of pure copper, nitrides thereof, and oxides thereof. In addition, at least one selected from the group consisting of pure copper, nitrides thereof and oxides thereof, aluminum (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), titanium (Ti), silver (Ag), chromium (Cr), Selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta) and tungsten (W) It may be a copper alloy film composed of a copper alloy containing one or more, such as a copper alloy film composed of copper and manganese or a copper alloy film composed of copper, magnesium and aluminum. In addition, the copper-based metal film may be a laminated film of a copper single film and a copper alloy film. Hereinafter, a copper metal film is represented by Cu-X.

또한, 본 발명에서 '갈륨 함유 금속 산화물막'은 갈륨(Ga) 또는 갈륨 산화물(Ga2O3)과 함께 인듐 산화물(In2O3), 아연 산화물(ZnO) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 금속 산화물막이다. 통상 Ga-Y-O(Y는 In, Zn 또는 In-Zn)로 표시될 수 있으며, 이하에서는 이와 같이 표시한다.In the present invention, the 'gallium-containing metal oxide film' is a metal including gallium (Ga) or gallium oxide (Ga 2 O 3 ), including indium oxide (In 2 O 3 ), zinc oxide (ZnO) or a mixture thereof. It is an oxide film. In general, Ga-YO (Y may be represented by In, Zn, or In-Zn).

본 발명의 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물은 과황산염, 무기산, 고리형 아민 화합물 및 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.The etchant composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film of the present invention is characterized by containing persulfate, inorganic acid, cyclic amine compound, and water.

보다 상세하게, 과황산염 5 내지 20중량%, 무기산 1 내지 15중량%, 고리형 아민 화합물 0.3 내지 5중량% 및 잔량의 물을 포함한다.More specifically, 5 to 20% by weight of persulfate, 1 to 15% by weight of inorganic acid, 0.3 to 5% by weight of cyclic amine compound, and balance water.

과황산염은 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막을 식각하는 주산화제이다. 구체적인 예로는 과황산암모늄((NH4)2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8), 과황산칼륨(K2S2O8) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Persulfate is a main oxidizing agent for etching Cu-X and Ga-YO films. Specific examples thereof include ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ), sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ), potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), and the like. It can mix and use species.

과황산염은 식각액 조성물 총 100중량% 중에 5 내지 20중량%로 포함되는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 7 내지 12중량%인 것이 좋다. 이 함량 범위인 경우 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막이 적정량으로 식각되고 우수한 식각 프로파일도 얻을 수 있다. 함량이 5중량% 미만인 경우 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막이 식각되지 않거나 식각 속도가 느릴 수 있고, 20중량% 초과인 경우 식각 속도가 전체적으로 빨라져 공정을 제어하기 어려울 수 있다.Persulfate is preferably included in 5 to 20% by weight, more preferably 7 to 12% by weight in 100% by weight of the total etching solution composition. In this content range, the Cu-X film and the Ga-Y-O film are etched in an appropriate amount, and an excellent etching profile can be obtained. If the content is less than 5% by weight, the Cu-X film and the Ga-Y-O film may not be etched or the etching rate is slow, and if the content is more than 20% by weight, the etching rate is faster overall, it may be difficult to control the process.

무기산은 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막의 식각을 위한 보조 산화제 성분이다. 구체적인 예로는 질산, 황산, 인산, 과염소산 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The inorganic acid is an auxiliary oxidant component for etching the Cu-X film and the Ga-Y-O film. Specific examples include nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, perchloric acid, and the like, which may be used alone or in combination of two or more thereof.

무기산은 식각액 조성물 총 100중량% 중에 1 내지 15중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 2 내지 10중량%인 것이 좋다. 이 함량 범위인 경우 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막이 적정량으로 식각되고 식각 프로파일도 우수해진다. 함량이 1중량% 미만인 경우 식각 속도가 저하되어 식각 프로파일이 불량해질 수 있고 잔사가 발생할 수 있으며, 15중량% 초과인 경우 과식각이 발생할 수 있고 포토레지스트에 크랙(crack)이 발생하고 이 크랙으로 식각액 조성물이 침투하여 배선이 단락될 수 있다.The inorganic acid may be included in an amount of 1 to 15% by weight, and preferably 2 to 10% by weight in 100% by weight of the etching liquid composition. In this content range, the Cu-X film and the Ga-Y-O film are etched in an appropriate amount, and the etching profile is also excellent. If the content is less than 1% by weight, the etching rate may be lowered, resulting in poor etching profiles and residues. If the content is more than 15% by weight, overetching may occur and cracks may occur in the photoresist. The etchant composition may penetrate and short the wiring.

고리형 아민 화합물은 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막의 식각 시 식각 프로파일을 형성하는 성분이다. 구체적인 예로는 5-아미노테트라졸, 톨리트리아졸, 벤조트리아졸, 메틸벤조트리아졸, 이미다졸계 화합물, 인돌계 화합물, 푸린계 화합물, 피라졸계 화합물, 피리딘계 화합물, 피리미딘계 화합물, 피롤계 화합물, 피롤리딘계 화합물, 피롤린계 화합물 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The cyclic amine compound is a component that forms an etching profile during etching of the Cu-X film and the Ga-Y-O film. Specific examples thereof include 5-aminotetrazole, tolytriazole, benzotriazole, methylbenzotriazole, imidazole compound, indole compound, purine compound, pyrazole compound, pyridine compound, pyrimidine compound, A roll type compound, a pyrrolidine type compound, a pyrroline type compound, etc. are mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

고리형 아민 화합물은 식각액 조성물 총 100중량% 중에 0.3 내지 5중량%로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.5 내지 3중량%인 것이 좋다. 이 함량 범위인 경우 적정한 구리계 금속막의 식각율과 테이퍼 각도를 형성할 수 있고 측면 식각(side etching)량을 조절할 수 있다. 함량이 0.5중량% 미만인 경우 Cu-X 막의 식각 속도를 충분히 조절하기 어려워 과식각이 발생할 수 있고, 5중량% 초과인 경우 Cu-X 막의 식각 속도가 저하되어 공정 상 식각 시간이 길어져 생산성을 저하시킬 수 있다.The cyclic amine compound may be included in 0.3 to 5% by weight in the total 100% by weight of the etchant composition, preferably 0.5 to 3% by weight. In this content range, an appropriate etching rate and taper angle of the copper-based metal film may be formed, and the amount of side etching may be adjusted. If the content is less than 0.5% by weight, it is difficult to sufficiently control the etching rate of the Cu-X film, and overetching may occur. If the content is more than 5% by weight, the etching speed of the Cu-X film is lowered, resulting in a longer etching time and lowering productivity. Can be.

식각액 조성물은 불소 화합물을 더 포함할 수 있다.The etchant composition may further include a fluorine compound.

불소 화합물은 식각액 조성물 내에서 불소 이온 또는 다원자 불소 이온으로 해리될 수 있는 화합물로서, Ga-Y-O 막을 식각하며 식각 시 발생하는 잔사를 제거하고 식각 속도도 증가시키는 성분으로, 특히 In이 함유된 막에 효과적인 보조 산화제이다. 불소 화합물의 종류는 특별히 한정되지 않으며, 구체적인 예로는 불산(HF), 불화암모늄(NH4F), 중불화암모늄(ammonium bifluoride, NH4HF2), 붕불화암모늄(NH4BF4), 불화칼륨(KF), 중불화칼륨(potassium bifluoride, KHF2), 붕불화칼륨(KBF4), 불화나트륨(NaF), 중불화나트륨(sodium bifluoride, NaHF2), 불화알루미늄(AlF3), 불화붕소산(HBF4), 불화리튬(LiF), 불화칼슘(CaF2) 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The fluorine compound is a compound capable of dissociating into fluorine ions or polyatomic fluorine ions in the etching liquid composition.The fluorine compound is a component that etches Ga-YO membranes, removes residues generated during etching, and also increases the etching rate. It is an effective secondary oxidant. The type of the fluorine compound is not particularly limited, and specific examples thereof include hydrofluoric acid (HF), ammonium fluoride (NH 4 F), ammonium bifluoride (NH 4 HF 2 ), ammonium fluoride (NH 4 BF 4 ), and fluoride Potassium (KF), Potassium Bifluoride (KHF 2 ), Potassium Borofluoride (KBF 4 ), Sodium Fluoride (NaF), Sodium Bifluoride (NaHF 2 ), Aluminum Fluoride (AlF 3 ), Boron Fluoride Acids (HBF 4 ), lithium fluoride (LiF), calcium fluoride (CaF 2 ), and the like, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.

불소 화합물은 식각액 조성물 총 100중량% 중에 2중량% 이하로 포함될 수 있으며, 바람직하게 0.01 내지 2중량%, 보다 바람직하게 0.05 내지 1중량%인 것이 좋다. 이 함량 범위인 경우에는 Ga-Y-O 막이 적정량으로 식각되고 식각 프로파일도 우수해진다. 함량이 2중량% 초과인 경우 유리 등의 기판과 실리콘을 포함하는 절연막에 손상을 가할 수 있다.The fluorine compound may be included in an amount of 2% by weight or less in 100% by weight of the etching liquid composition, preferably 0.01 to 2% by weight, more preferably 0.05 to 1% by weight. In this content range, the Ga—Y—O film is etched in an appropriate amount and the etching profile is also excellent. When the content is more than 2% by weight, damage may be made to a substrate such as glass and an insulating film containing silicon.

또한, 식각액 조성물은 유기산, 이의 염 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다.In addition, the etchant composition may further include an organic acid, a salt thereof, or a mixture thereof.

유기산, 이의 염 또는 이들의 혼합물은 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막의 식각 속도를 조절하여 원하는 측면 식각을 얻기 위하여 처리매수의 경시 진행 시 일정한 식각 프로파일을 유지할 수 있게 하는 성분이다. 유기산의 구체적인 예로는 아세트산, 이미노디아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 부탄산, 시트르산, 이소시트르산, 포름산, 글루콘산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 펜탄산, 술포벤조산, 석신산, 술포석신산, 살리실산, 술포살리실산, 벤조산, 락트산, 글리세르산, 말산, 타르타르산, 프로펜산 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한, 유기산의 염으로는 위 유기산의 칼륨염, 나트륨염, 암모늄염 등을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.An organic acid, a salt thereof, or a mixture thereof is a component that maintains a constant etching profile over time of the treatment sheet to control the etching rate of the Cu-X film and the Ga-Y-O film to obtain a desired side etching. Specific examples of organic acids include acetic acid, iminodiacetic acid, ethylenediaminetetraacetic acid, butanoic acid, citric acid, isocitric acid, formic acid, gluconic acid, glycolic acid, malonic acid, oxalic acid, pentanic acid, sulfobenzoic acid, succinic acid, sulfosuccinic acid, Salicylic acid, sulfosalicylic acid, benzoic acid, lactic acid, glyceric acid, malic acid, tartaric acid, propenoic acid, and the like. These may be used alone or in combination of two or more thereof. The salts of the organic acids include potassium salts, sodium salts and ammonium salts of the above organic acids, and these may be used alone or in combination of two or more thereof.

유기산, 이의 염 또는 이들의 혼합물은 식각액 조성물 총 100중량% 중에 15중량% 이하로 포함될 수 있고, 바람직하게는 0.1 내지 15중량%, 보다 바람직하게는 4 내지 10중량%인 것이 좋다. 함량이 15중량% 초과인 경우 과식각 현상이 발생하여 측면 식각이 커지는 현상이 발생하고 처리매수의 경시 진행 시 일정한 식각 프로파일의 유지가 어렵다.The organic acid, a salt thereof, or a mixture thereof may be included in an amount of 15% by weight or less in 100% by weight of the etching liquid composition, preferably 0.1 to 15% by weight, more preferably 4 to 10% by weight. If the content is more than 15% by weight, the over-etching phenomenon occurs to increase the lateral etching phenomenon and it is difficult to maintain a constant etching profile during the progress of the treatment.

또한, 식각액 조성물은 과황산염과 무기산의 식각을 돕는 보조 산화제로서, 질산염, 황산염, 과염소산염 또는 이들의 혼합물을 더 포함할 수 있다. 이들은 식각액 조성물 총 100중량% 중에 0.1 내지 10중량%로 포함될 수 있다. 이 함량 범위에서는 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막의 우수한 식각 프로파일을 얻을 수 있다.In addition, the etchant composition may further include nitrate, sulfate, perchlorate, or a mixture thereof as an auxiliary oxidant to assist in etching the persulfate and the inorganic acid. They may be included in an amount of 0.1 to 10% by weight in a total of 100% by weight of the etchant composition. In this content range, excellent etching profiles of Cu-X and Ga-Y-O films can be obtained.

또한, 식각액 조성물은 킬레이트제를 더 포함할 수 있다.In addition, the etchant composition may further include a chelating agent.

킬레이트제는 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막의 식각 속도를 조절하여 원하는 테이퍼 각도를 얻기 위한 처리매수의 경시 진행 시 일정한 식각 프로파일을 유지할 수 있게 하는 성분이다. 구체적인 예로는 니트릴로트리아세트산(NTA), 에틸렌디아미테트라아세트산(EDTA), 이미노디아세트산(IDA), 디에틸렌트리아민펜타아세트산(DTPA), 아미노트리(메틸렌포스폰산)(ATMP), 1-히드록시에탄(1,1-디일비스프로폰산)(HEDP), 에틸렌디아민테트라(메틸렌프로폰산)(EDTMP), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산)(DTPMP); 알라닌계 화합물; 아미노부티르산계 화합물; 글루탐산계 화합물; 글리신계 화합물; 사르코신계 화합물; 시트르산계 화합물; 폴리인산계 화합물 등과 같은 수용성 화합물물을 들 수 있으며, 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Chelating agent is a component that can maintain a constant etching profile during the progress of the treatment sheet to obtain the desired taper angle by controlling the etching rate of the Cu-X film and Ga-Y-O film. Specific examples include nitrilotriacetic acid (NTA), ethylenedimitate acetic acid (EDTA), imino diacetic acid (IDA), diethylenetriaminepentaacetic acid (DTPA), aminotri (methylenephosphonic acid) (ATMP), 1-hydride Oxyethane (1,1-diylbisproponic acid) (HEDP), ethylenediaminetetra (methyleneproponic acid) (EDTMP), diethylenetriaminepenta (methylenephosphonic acid) (DTPMP); Alanine compounds; Aminobutyric acid compounds; Glutamic acid compounds; Glycine compounds; Sarcosine compounds; Citric acid compounds; Water-soluble compounds, such as a polyphosphoric acid compound, etc. are mentioned, These can be used individually or in mixture of 2 or more types.

킬레이트제는 식각액 조성물 총 100중량% 중에 3중량% 이하로 포함될 수 있고, 바람직하게 0.01 내지 3중량%, 보다 바람직하게 0.1 내지 2중량%인 것이 좋다. 함량이 3중량% 초과인 경우 처리매수의 경시 진행 시 일정한 프로파일의 유지가 힘들고, 과식각 현상이 발생하여 테이퍼 각도가 낮아지는 현상이 발생할 수 있다.The chelating agent may be included in 3% by weight or less of the total 100% by weight of the etchant composition, preferably 0.01 to 3% by weight, more preferably 0.1 to 2% by weight. If the content is more than 3% by weight, it is difficult to maintain a constant profile when the treated sheet progresses over time, and an overetching phenomenon may occur and a taper angle may be lowered.

물은 종류는 특별히 한정되지 않으며, 탈이온 증류수인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 반도체 공정용 탈이온 증류수로서 비저항값이 18㏁/㎝ 이상인 것이 좋다.The kind of water is not specifically limited, It is preferable that it is deionized distilled water, More preferably, it is good that the specific resistance value is 18 kPa / cm or more as deionized distilled water for a semiconductor process.

물은 식각액 조성물 총 100중량% 중에 잔량으로 포함될 수 있다.Water may be included in the balance in a total of 100% by weight of the etchant composition.

본 발명의 식각액 조성물은 상기 성분과 함께 식각 조절제, 계면활성제, 금속 이온 봉쇄제, 부식방지제, pH 조절제 등의 첨가제를 1종 이상 더 포함할 수 있다.The etchant composition of the present invention may further include one or more additives such as an etching regulator, a surfactant, a metal ion sequestrant, a corrosion inhibitor, a pH regulator, etc. together with the above components.

이와 같이 구성된 본 발명의 식각액 조성물은 구리 단독막, 구리 합금막 또는 이들의 적층막과 같은 구리계 금속막과, 갈륨 산화물(Ga2O3)과 함께 인듐 산화물(In2O3), 아연 산화물(ZnO) 또는 이들의 혼합물을 함유하는 Ga-Y-O 막을 빠른 식각 속도로 균일하게 일괄 습식 식각하는데 특히 유용하다. 이를 통하여, 식각 공정을 단순화하고 생산성을 향상시킬 수 있다.The etchant composition of the present invention configured as described above is composed of a copper-based metal film such as a copper single film, a copper alloy film, or a laminated film thereof, and indium oxide (In 2 O 3 ), zinc oxide together with gallium oxide (Ga 2 O 3 ). Ga-YO films containing (ZnO) or mixtures thereof are particularly useful for uniformly batch wet etching at high etching rates. Through this, it is possible to simplify the etching process and improve the productivity.

또한, 본 발명의 식각액 조성물은 액정표시장치와 같은 평판표시장치의 제조뿐만 아니라 메모리 반도체 표시판 등의 제조에도 이용될 수 있다.In addition, the etchant composition of the present invention can be used not only for the manufacture of flat panel displays such as liquid crystal displays but also for the manufacture of memory semiconductor displays and the like.

본 발명의 식각액 조성물을 이용하여 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막을 일괄 식각하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 방법으로 TFT를 제조할 수 있다.The TFT may be manufactured by a method including a step of forming a pattern by collectively etching a Cu-X film and a Ga-Y-O film using the etching solution composition of the present invention.

TFT의 제조방법은 특별히 한정되지 않는다. 예컨대, 기판 위에 소스/드레인 전극용 배선 재료인 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막을 형성하는 단계; 형성된 Ga-Y-O 막 상의 선택적인 영역에 포토레지스트를 형성하는 단계; 형성된 포토레지스트를 마스크로 하여 상기 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막을 본 발명의 식각액 조성물로 일괄 습식 식각하여 패턴을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.The manufacturing method of TFT is not specifically limited. For example, forming a Cu-X film and a Ga-Y-O film which are wiring materials for source / drain electrodes on a substrate; Forming a photoresist in an optional region on the formed Ga—Y—O film; Forming a pattern by wet etching the Cu-X film and the Ga-Y-O film with the etching solution composition of the present invention using the formed photoresist as a mask.

또한, 기판 위에 기판 위에 소스/드레인 전극용 배선 재료인 Ga-Y-O 막과 Cu-X 막의 순으로 형성하는 경우에는 형성된 Cu-X 막 상의 선택적인 영역에 포토레지스트를 형성할 수 있다.In addition, when the Ga-Y-O film and the Cu-X film, which are the wiring materials for the source / drain electrodes, are formed on the substrate in this order, the photoresist can be formed in an optional region on the formed Cu-X film.

이와 같은 방법에 의하면, 금속 배선, 즉 소스/드레인 배선을 용이하게 형성할 수 있어, TFT의 대형화를 달성할 수 있다.According to such a method, metal wiring, that is, source / drain wiring, can be easily formed, and the TFT can be enlarged.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
Hereinafter, preferred examples are provided to aid the understanding of the present invention, but these examples are merely illustrative of the present invention and are not intended to limit the scope of the appended claims. It is apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made to the present invention, and such modifications and changes belong to the appended claims.

실시예Example

실시예 1Example 1

과황산암모늄(ammonium persulfate, APS) 10중량%, 질산(HNO3) 5중량%와 황산(H2SO4) 5중량%, 5-아미노테트라졸(aminotetrazole, ATZ) 2중량% 및 총 100중량%가 되도록 잔량의 물이 혼합된 식각액 조성물을 180㎏이 되도록 제조하였다.
10% by weight of ammonium persulfate (APS), 5% by weight of nitric acid (HNO 3 ) and 5% by weight of sulfuric acid (H 2 SO 4 ), 2 % by weight of 5-aminotetrazole (ATZ) and 100% by weight The remaining amount of water The etchant composition was prepared to be 180 kg.

실시예 2-12, 비교예 1-7Example 2-12, Comparative Example 1-7

상기 실시예 1과 동일하게 실시하되, 하기 표 1에 나타낸 바와 같은 성분 및 함량을 사용하였다. 이때, 함량은 중량%이다.
The same procedure as in Example 1, except that the ingredients and contents as shown in Table 1 were used. At this time, the content is% by weight.

구분division APSAPS 무기산Inorganic acids ATZATZ ABFABF 유기산/염Organic acid / salt salt 킬레이트제Chelating agents 종류Kinds 함량content 종류Kinds 함량content 종류Kinds 함량content 종류Kinds 함량content 실시예
1
Example
One
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 -- -- -- -- -- -- --
실시예
2
Example
2
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 -- AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
-- -- -- --
실시예
3
Example
3
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 -- -- -- KNO3 KNO 3 1One -- --
실시예
4
Example
4
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 -- -- -- -- -- IDA
EDTA
IDA
EDTA
1
0.5
One
0.5
실시예
5
Example
5
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 -- AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
KNO3 KNO 3 1One -- --
실시예
6
Example
6
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 -- AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
KNO3 KNO 3 1One IDA
EDTA
IDA
EDTA
1
0.5
One
0.5
실시예
7
Example
7
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 0.50.5 -- -- -- -- -- --
실시예
8
Example
8
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 0.50.5 AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
-- -- -- --
실시예
9
Example
9
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 0.50.5 -- -- KNO3 KNO 3 1One -- --
실시예
10
Example
10
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 0.50.5 -- -- -- -- IDA
EDTA
IDA
EDTA
1
0.5
One
0.5
실시예
11
Example
11
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 0.50.5 AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
KNO3 KNO 3 1One -- --
실시예
12
Example
12
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
22 0.50.5 AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
KNO3 KNO 3 1One IDA
EDTA
IDA
EDTA
1
0.5
One
0.5
비교예
1
Comparative Example
One
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
-
0.5
-
0.5
22 -- -- -- -- -- -- --
비교예
2
Comparative Example
2
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
66 -- -- -- -- -- -- --
비교예
3
Comparative Example
3
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
0.10.1 -- -- -- -- -- -- --
비교예
4
Comparative Example
4
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
-- 0.50.5 -- -- -- -- -- --
비교예
5
Comparative Example
5
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
66 0.50.5 -- -- -- -- -- --
비교예
6
Comparative Example
6
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
-
0.5
-
0.5
22 0.50.5 AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
-- -- -- --
비교예
7
Comparative Example
7
1010 HNO3
H2SO4
HNO 3
H 2 SO 4
5
5
5
5
0.10.1 0.50.5 AA
AcOH
AA
AcOH
3
7
3
7
KNO3 KNO 3 1One IDA
EDTA
IDA
EDTA
1
0.5
One
0.5
APS: 과황산암모늄(ammonium persulfate)
ATZ: 5-아미노테트라졸(aminotetrazole)
ABF: 중불화암모늄(ammonium bifluoride)
AA: 암모늄아세테이트
AcOH: 아세트산
KNO3: 질산칼륨
IDA: 이미노디아세트산(iminodiacetic acid)
EDTA: 에틸렌디아미테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid)
APS: ammonium persulfate
ATZ: 5-aminotetrazole
ABF: ammonium bifluoride
AA: ammonium acetate
AcOH: acetic acid
KNO 3 : Potassium Nitrate
IDA: iminodiacetic acid
EDTA: ethylenediaminetetraacetic acid

시험예Test Example

<식각 특성 평가><Etch Characteristic Evaluation>

유리 위에 갈륨 함유 금속 산화물막(Ga-Zn-O 막 또는 Ga-In-Zn-O 막)을 스퍼터링하고, 이 갈륨 함유 금속 산화물막 상에 순수 구리로 구성된 구리계 금속막을 스퍼터링하였다. 그 후 이 구리계 금속막 상에 일정한 형태의 모양으로 포토레지스트가 패터닝된 기판을 다이아몬드 칼을 이용하여 550㎜×650㎜ 크기로 잘라 시편을 제작하였다.A gallium-containing metal oxide film (Ga-Zn-O film or Ga-In-Zn-O film) was sputtered on the glass, and a copper-based metal film made of pure copper was sputtered on this gallium-containing metal oxide film. After this copper-based metal film A specimen was patterned by cutting a substrate having a photoresist patterned into a shape on the substrate to a size of 550 mm × 650 mm using a diamond knife.

분사식 식각 방식의 실험장비(ETCHER(TFT), SEMES사) 내에 제조된 식각액 조성물을 넣고 온도를 30℃로 세팅하여 가온하였다. 그 후, 온도가 30±0.1℃에 도달한 후 식각 공정을 수행하였다. 총 식각 시간을 EPD(Ending Point detector, EPD) 시간을 기준으로 하여 60%를 주어 실시하였다. 시편을 넣고 분사를 시작하여 식각이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍 건조장치를 이용하여 건조하고, 포토레지스트 박리기(stripper)를 이용하여 포토레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM)(S-4700, HITACHI사)을 이용하여 측면 식각 손실(critical dimension(CD) skew) 변화, 테이퍼 각도, 금속 산화물막 손상 등과 같은 식각 특성을 평가하였다.The etchant composition prepared in a spray-type etching system (ETCHER (TFT), manufactured by SEMES) was placed, and the temperature was set at 30 캜 and then heated. Thereafter, the etching process was performed after the temperature reached 30 占 0.1 占 폚. The total etching time was 60% based on the Ending Point Detector (EPD) time. When the etching was completed, the specimen was injected. After the etching was completed, the substrate was washed with deionized water, dried using a hot air drier, and photoresist was removed using a photoresist stripper. After the cleaning and drying, the electron scanning microscope (SEM) (S-4700, HITACHI Co., Ltd.) was used to evaluate the etching characteristics such as the change of the critical dimension (CD) skew, the taper angle, and the damage of the metal oxide film.

<평가 기준><Evaluation Criteria>

◎: 매우 우수(CD Skew ≤ 1㎛, 테이퍼 각도: 40-60°)◎: very good (CD Skew ≤ 1 μm, taper angle: 40-60 °)

○: 우수(1㎛ < CD Skew ≤ 1.5㎛, 테이퍼각: 30-60°)Good: Excellent (1 탆 <CD Skew ≤ 1.5 탆, taper angle: 30-60 °)

△: 양호(1.5㎛ < CD Skew ≤ 2㎛, 테이퍼각: 30-60°)?: Good (1.5 탆 <CD Skew ≤ 2 탆, taper angle: 30-60 °)

×: 불량(산화물막 소실 또는 잔사 발생)
X: defective (oxide film loss or residue)

구분division 식각 특성Etch characteristics 막 종류Membrane type 평가 결과Evaluation results 실시예1Example 1 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu 실시예2Example 2 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu 실시예3Example 3 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu 실시예4Example 4 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu 실시예5Example 5 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu 실시예6Example 6 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu 실시예7Example 7 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu 실시예8Example 8 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu 실시예9Example 9 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu 실시예10Example 10 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu 실시예11Example 11 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu 실시예12Example 12 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu 비교예1Comparative Example 1 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu ×× 비교예2Comparative Example 2 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu 비교예3Comparative Example 3 Ga-Zn-O/CuGa-Zn-O / Cu ×× 비교예4Comparative Example 4 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu ×× 비교예5Comparative Example 5 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu 비교예6Comparative Example 6 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu ×× 비교예7Comparative Example 7 Ga-In-Zn-O/CuGa-In-Zn-O / Cu ××

위 표 2와 같이, 본 발명의 구성을 최적의 함량으로 포함하는 실시예 1 내지 12의 식각액 조성물은 비교예 1 내지 7의 식각액 조성물과 비교하여 Cu-X 막과 Ga-Y-O 막을 일괄 습식 식각 시 우수한 식각 프로파일을 얻을 수 있고, 유리 기판의 손상이 없고 금속막의 소실과 잔사가 없는 우수한 식각 특성을 나타내었다. 특히, 과황산염, 무기산, 고리형 아민 화합물과 함께 유기산 화합물, 무기염, 킬레이트제 또는 이들의 혼합물을 포함하는 경우 그 효과가 더 좋아 바람직하였다.As shown in Table 2, the etching liquid composition of Examples 1 to 12 containing the composition of the present invention in an optimal content at the time of the batch wet etching of the Cu-X film and Ga-YO film compared to the etching solution composition of Comparative Examples 1 to 7 An excellent etching profile can be obtained, and excellent etching characteristics without damage to the glass substrate and no loss and residue of the metal film are shown. In particular, in the case of including an organic acid compound, an inorganic salt, a chelating agent or a mixture thereof together with a persulfate, an inorganic acid and a cyclic amine compound, the effect is more preferable.

Claims (14)

과황산염 5 내지 20중량%, 무기산 1 내지 15중량%, 고리형 아민 화합물 0.3 내지 5중량% 및 잔량의 물을 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
An etching solution composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film comprising 5 to 20% by weight of persulfate, 1 to 15% by weight of an inorganic acid, 0.3 to 5% by weight of a cyclic amine compound, and a residual amount of water.
청구항 1에 있어서, 과황산염은 과황산암모늄, 과황산나트륨 및 과황산칼륨으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etching solution composition according to claim 1, wherein the persulfate is at least one selected from the group consisting of ammonium persulfate, sodium persulfate and potassium persulfate.
청구항 1에 있어서, 무기산은 질산, 황산, 인산 및 과염소산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etchant composition according to claim 1, wherein the inorganic acid is at least one selected from the group consisting of nitric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and perchloric acid.
청구항 1에 있어서, 고리형 아민 화합물은 5-아미노테트라졸, 톨리트리아졸, 벤조트리아졸, 메틸벤조트리아졸, 이미다졸계 화합물, 인돌계 화합물, 푸린계 화합물, 피라졸계 화합물, 피리딘계 화합물, 피리미딘계 화합물, 피롤계 화합물, 피롤리딘계 화합물 및 피롤린계 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The compound according to claim 1, wherein the cyclic amine compound is 5-aminotetrazole, tolytriazole, benzotriazole, methylbenzotriazole, imidazole compound, indole compound, purine compound, pyrazole compound, pyridine compound And at least one selected from the group consisting of pyrimidine compounds, pyrrole compounds, pyrrolidine compounds and pyrroline compounds, an etching liquid composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.
청구항 1에 있어서, 불소 화합물을 0.01 내지 2중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etching liquid composition of Claim 1 which further contains 0.01 to 2 weight% of fluorine compounds .
청구항 5에 있어서, 불소 화합물은 불산, 불화암모늄, 중불화암모늄, 붕불화암모늄, 불화칼륨, 중불화칼륨, 붕불화칼륨, 불화나트륨, 중불화나트륨, 불화알루미늄, 불화붕소산, 불화리튬 및 불화칼슘 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The fluorine compound of claim 5, wherein the fluorine compound is hydrofluoric acid, ammonium fluoride, ammonium bifluoride, ammonium fluoride, potassium fluoride, potassium bifluoride, potassium borofluoride, sodium fluoride, sodium bifluoride, aluminum fluoride, boric fluoride, lithium fluoride and fluoride. At least one selected from the group consisting of calcium, etching liquid composition of the copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film.
청구항 1에 있어서, 유기산, 이의 염 또는 이들의 혼합물을 0.1 내지 15중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etching liquid composition according to claim 1, further comprising 0.1 to 15% by weight of an organic acid, a salt thereof, or a mixture thereof.
청구항 7에 있어서, 유기산은 아세트산, 이미노디아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 부탄산, 시트르산, 이소시트르산, 포름산, 글루콘산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 펜탄산, 술포벤조산, 석신산, 술포석신산, 살리실산, 술포살리실산, 벤조산, 락트산, 글리세르산, 말산, 타르타르산 및 프로펜산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The organic acid according to claim 7, wherein the organic acid is acetic acid, imino diacetic acid, ethylenediamine tetraacetic acid, butanoic acid, citric acid, isocitric acid, formic acid, gluconic acid, glycolic acid, malonic acid, oxalic acid, pentanic acid, sulfobenzoic acid, succinic acid, sulfostone An etching liquid composition of a copper-based metal film / gallium-containing metal oxide film, which is at least one member selected from the group consisting of nitric acid, salicylic acid, sulfosalicylic acid, benzoic acid, lactic acid, glyceric acid, malic acid, tartaric acid, and propene acid.
청구항 7에 있어서, 염은 칼륨염, 나트륨염 또는 암모늄염인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etching liquid composition of Claim 7 whose salt is a potassium salt, a sodium salt, or an ammonium salt.
청구항 1에 있어서, 질산염, 황산염 및 과염소산염으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 0.1 내지 10중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etchant composition of claim 1, further comprising 0.1 to 10% by weight of at least one selected from the group consisting of nitrates, sulfates and perchlorates.
청구항 1에 있어서, 킬레이트제를 0.01 내지 3중량%로 더 포함하는, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etching liquid composition of Claim 1 which further contains 0.01 to 3 weight% of a chelating agent.
청구항 1에 있어서, 구리계 금속막은 구리, 이의 질화물 및 이의산화물로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 함유하는 구리 단독막; 구리, 이의 질화물 및 이의 산화물로 이루어진 군으로부터 1종 이상과, 알루미늄, 마그네슘, 칼슘, 티타늄, 은, 크롬, 망간, 철, 지르코늄, 나이오븀, 몰리브덴, 팔라듐, 하프늄, 탄탈륨 및 텅스텐으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 함유하는 구리 합금막; 또는 이들의 적층막인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The method of claim 1, wherein the copper-based metal film is a copper single layer containing at least one member from the group consisting of copper, nitrides thereof and oxides thereof; At least one from the group consisting of copper, nitrides thereof and oxides thereof, and from the group consisting of aluminum, magnesium, calcium, titanium, silver, chromium, manganese, iron, zirconium, niobium, molybdenum, palladium, hafnium, tantalum and tungsten A copper alloy film containing at least one selected; Or etching liquid composition of a copper-type metal film / gallium containing metal oxide film which is these laminated films.
청구항 1에 있어서, 갈륨 함유 금속 산화물막은 갈륨 산화물과, 인듐 산화물, 아연 산화물 또는 이들의 혼합물을 함유하는 막인, 구리계 금속막/갈륨 함유 금속 산화물막의 식각액 조성물.
The etchant composition according to claim 1, wherein the gallium-containing metal oxide film is a film containing gallium oxide, indium oxide, zinc oxide or a mixture thereof.
청구항 1 내지 13 중 어느 한 항의 식각액 조성물로 구리계 금속막과 갈륨 함유 금속 산화물막을 일괄 식각하여 패턴을 형성하는 공정을 포함하는 박막트랜지스터의 제조방법.A method of manufacturing a thin film transistor comprising a step of forming a pattern by collectively etching a copper-based metal film and a gallium-containing metal oxide film with the etching liquid composition of any one of claims 1 to 13.
KR1020110089029A 2011-09-02 2011-09-02 An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium KR20130025614A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110089029A KR20130025614A (en) 2011-09-02 2011-09-02 An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium
CN2012103226443A CN102977889A (en) 2011-09-02 2012-09-03 Etching solution composition for metal oxide layer containing gallium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110089029A KR20130025614A (en) 2011-09-02 2011-09-02 An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20130025614A true KR20130025614A (en) 2013-03-12

Family

ID=48177211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110089029A KR20130025614A (en) 2011-09-02 2011-09-02 An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20130025614A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170128819A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 동우 화인켐 주식회사 Etchant composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170128819A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 동우 화인켐 주식회사 Etchant composition

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102009250B1 (en) Method for manufacturing display device and an etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer
KR101728441B1 (en) An etching solution composition for copper layer/titanium layer
KR101299131B1 (en) Etching composition for tft lcd
KR102160286B1 (en) Manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
TWI503451B (en) Composition for etching metal layer
KR102279498B1 (en) Etchant composition for metal wire and method for preparing metal wire using the same
KR101243847B1 (en) Method for etching cu/mo alloy film with etching capacity of etching solution improved
KR20120111636A (en) Echtant and method for manufacturing display device using the same
CN104419930A (en) Ethicng liquid composition, and method for preparing array substrate for use in liquid crystal display device
KR102137013B1 (en) Manufacturing method of an array substrate for display device
KR20030079740A (en) Etchant composition for aluminum (or aluminum alloy) single layer and multi layers
KR20110121121A (en) An etching solution composition for metal layer comprising copper and titanium
CN102977889A (en) Etching solution composition for metal oxide layer containing gallium
KR20130046065A (en) Etchant composition, and method for etching a multi-layered metal film
KR20110120422A (en) An etching solution composition for metal layer comprising copper and titanium
KR101766775B1 (en) An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium
KR20130025612A (en) An etching solution composition for oxide layer containing gallium
KR102091847B1 (en) Manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
KR20110120420A (en) An etching solution composition for metal layer comprising copper and titanium
KR20130025614A (en) An etching solution composition for metal layer containing copper/metal oxide layer containing gallium
KR20110019604A (en) Etching solution composition for formation of metal line
KR101728542B1 (en) An etching solution composition for molybdenum
KR102362460B1 (en) Etchant composition
KR101247246B1 (en) Etching composition for tft lcd
KR20110120421A (en) An etching solution composition for metal layer comprising copper and titanium

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application