KR20140119935A - Etching composition for copper-based metal layer and metal oxide layer and method of preparing metal line - Google Patents

Etching composition for copper-based metal layer and metal oxide layer and method of preparing metal line Download PDF

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KR20140119935A
KR20140119935A KR1020130034514A KR20130034514A KR20140119935A KR 20140119935 A KR20140119935 A KR 20140119935A KR 1020130034514 A KR1020130034514 A KR 1020130034514A KR 20130034514 A KR20130034514 A KR 20130034514A KR 20140119935 A KR20140119935 A KR 20140119935A
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김진성
양규형
조성배
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

The present invention relates to an etching solution composition for a cooper-based metal film and a metal oxide film, and a method to form wirings using the same. More specifically, the etching solution includes: 0.5-20 wt% of persulfate, 0.01-1.0 wt% of a compound containing fluoride, 0.1-5 wt% of an azole compound, 1.0-5.0 wt% of sulfonic acid or salt thereof, and the remainder consisting of water. The etching composition selectively etches only the copper-based metal film, and has a taper profile with excellent straightness of an etched pattern.

Description

구리계 금속막 및 금속산화물막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법{ETCHING COMPOSITION FOR COPPER-BASED METAL LAYER AND METAL OXIDE LAYER AND METHOD OF PREPARING METAL LINE}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a copper-based metal film and a metal oxide film etchant composition, and a wiring forming method using the same. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 우수한 테이퍼 프로파일을 형성할 수 있는 구리계 금속막 및 금속산화물막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법에 관한 것 이다.
The present invention relates to a copper-based metal film and a metal oxide film etchant composition capable of forming an excellent taper profile, and a method of forming a wiring using the same.

구리를 포함하는 저저항 배선이 적용되는 대표적인 반도체 관련 기기로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD)를 들 수 있다.A typical semiconductor-related device to which low resistance wiring including copper is applied is a liquid crystal display (LCD).

기존의 표시장치인 브라운관(Cathode Ray Tube; CRT)을 대체하는 경량 박막형 평판표시장치(Flat Panel Display; FPD)인 상기 액정표시장치는 액정의 광학적 이방성을 이용하여 이미지를 표현하는 장치로서, 해상도와 컬러표시 및 화질 등에서 우수하여 노트북이나 데스크탑 모니터 등에 활발하게 적용되고 있다.The liquid crystal display, which is a lightweight thin film flat panel display (FPD) replacing a conventional cathode ray tube (CRT) as a display device, is an apparatus for displaying an image using optical anisotropy of a liquid crystal, Color display and picture quality, and is being actively applied to a notebook or a desktop monitor.

상기 액정표시장치는 크게 컬러필터(color filter) 기판과 어레이(array) 기판 및 상기 컬러필터 기판과 어레이 기판 사이에 형성된 액정층(liquid crystal layer)으로 구성된다.The liquid crystal display comprises a color filter substrate, an array substrate, and a liquid crystal layer formed between the color filter substrate and the array substrate.

상기 액정표시장치에 주로 사용되는 구동 방식인 능동 매트릭스(Active Matrix; AM) 방식은 비정질 실리콘 박막 트랜지스터(Amorphous Silicon Thin Film Transistor; a-Si TFT)를 스위칭소자로 사용하여 화소부의 액정을 구동하는 방식이다.An active matrix (AM) method, which is a driving method mainly used in the liquid crystal display, is a method of driving a liquid crystal of a pixel portion by using an amorphous silicon thin film transistor (a-Si TFT) to be.

이러한 액정표시장치에서 신호 중개 역할을 하는 게이트라인이나 데이터라인과 같은 금속배선을 이루는 물질은 비저항 값이 낮고 내식성이 강한 금속에서 선택할수록 제품의 신뢰성 및 가격 경쟁력을 높일 수 있다. 이러한 금속배선 물질로는 알루미늄(Al) 또는 알루미늄 합금(Al alloy)이 주로 이용되고 있었다.In such a liquid crystal display device, a material forming a metal wiring such as a gate line or a data line serving as a signal mediator can increase the reliability and price competitiveness of a product as the selection is made from a metal having a low specific resistance and a high corrosion resistance. Aluminum (Al) or aluminum alloy (Al alloy) has been mainly used as the metal wiring material.

그러나, 점차 대면적화 및 SVGA, XGA, SXGA, VXGA 등으로 해상도가 높아지게 됨에 따라, 주사시간이 짧아지며 신호처리 속도가 빨라지게 되므로 이에 대응할 수 있도록 저저항 금속물질로 금속배선을 형성하는 것이 불가피해졌다.However, as the resolution becomes higher due to the large size and SVGA, XGA, SXGA, VXGA, etc., the scanning time is shortened and the signal processing speed is increased. Therefore, it is inevitable to form a metal wiring with a low resistance metal material .

이에 따라 최근에는 기존의 금속배선 물질보다 우수한 비저항 특성 및 전자이동(electromigration) 특성을 가지는 구리로의 대체가 적극적으로 제안되고 있다.Recently, copper has been actively proposed as a substitute for copper, which has better resistivity and electromigration characteristics than conventional metal wiring materials.

이와 같은 배경하에서, 새로운 저저항 금속막으로서 구리막 또는 구리계 금속막의 식각액 조성물에 대한 관심이 높다. 하지만, 구리계 금속막에 대한 식각액 조성물의 경우 현재 여러 종류가 사용되고 있으나, 사용자가 요구하는 성능을 충족시키지 못하고 있는 실정이다.Under such circumstances, there is a high interest in the etching solution composition of a copper film or a copper-based metal film as a new low-resistance metal film. However, in the case of the etching solution composition for the copper-based metal film, various kinds are currently used, but the performance required by users is not satisfied.

예를 들면, 대한민국공개특허 제2010-0040352호에서는 과산화수소, 인산, 인산염, 킬레이트제, 고리형 아민 화합물을 포함하는 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액이 개시되어 있다. 하지만, 상기 특허의 경우에는 구리 또는 구리합금층 외의 다른 층의 식각에 사용은 완전히 배제하고 있으므로, 그 적용 범위가 매우 좁다.
For example, Korean Patent Publication No. 2010-0040352 discloses an etching solution for selectively etching a copper or copper alloy layer containing hydrogen peroxide, phosphoric acid, a phosphate, a chelating agent, and a cyclic amine compound. However, in the case of the above patent, since the use of the copper or the copper alloy layer for etching other layers is completely excluded, its application range is very narrow.

특허문헌 1: 대한민국공개특허 제2010-0040352호Patent Document 1: Korean Patent Publication No. 2010-0040352

본 발명은 구리계 금속막과 금속산화물막을 일괄 식각할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an etchant composition capable of collectively etching a copper-based metal film and a metal oxide film.

또한, 본 발명은 직진성이 우수한 테이퍼 프로파일(taper profile)을 형성할 수 있는 식각액 조성물을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an etchant composition capable of forming a taper profile having excellent linearity.

또한, 본 발명은 잔사가 남지 않는 식각액 조성물을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.It is still another object of the present invention to provide an etchant composition which does not leave residues.

또한, 본 발명은 상기 식각액 조성물을 사용하는 배선의 형성 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
It is still another object of the present invention to provide a method of forming a wiring using the etchant composition.

1. 과황산염 5 내지 20중량%, 불소 함유 화합물 0.01 내지 1.0중량%, 아졸 화합물 0.1 내지 5중량%, 술폰산 또는 그의 염 1.0 내지 5.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.1. A copper-based metal film and a metal oxide film comprising 5 to 20 wt% of persulfate, 0.01 to 1.0 wt% of a fluorine-containing compound, 0.1 to 5 wt% of an azole compound, 1.0 to 5.0 wt% of a sulfonic acid or a salt thereof, Film batch etchant composition.

2. 위 1에 있어서, 상기 과황산염은 과황산칼륨(K2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 및 과황산암모늄((NH4)2S2O8) 으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물. 2. The method of claim 1, wherein the persulfate comprises potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) and ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ) Wherein at least one of the copper-based metal film and the metal oxide film is etched.

3. 위 1에 있어서, 상기 불소 함유 화합물은 불화암모늄(ammonium fluoride: NH4F), 불화나트륨(sodium fluoride: NaF), 불화칼륨(potassium fluoride: KF), 중불화암모늄(ammonium bifluoride: NH4F·HF), 중불화나트륨(sodium bifluoride: NaF·HF) 및 중불화칼륨(potassium bifluoride: KF·HF)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.3. The method of 1 above, wherein the fluorine-containing compound is ammonium fluoride (ammonium fluoride: NH 4 F) , sodium fluoride (sodium fluoride: NaF), potassium fluoride (potassium fluoride: KF), medium heat screen ammonium (ammonium bifluoride: NH 4 Wherein at least one selected from the group consisting of sodium fluoride, sodium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, potassium fluoride, fluoroboric acid fluoride, sodium bifluoride and potassium bifluoride is used.

4. 위 1에 있어서, 상기 아졸 화합물은 트리아졸계 화합물, 아미노테트라졸계 화합물, 이미다졸계 화합물, 인돌계 화합물, 푸린계 화합물, 피라졸계 화합물, 피리딘계 화합물, 피리미딘계 화합물, 피롤계 화합물, 피롤리딘계 화합물 및 피롤린계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물. 4. The azole compound according to item 1, wherein the azole compound is at least one compound selected from the group consisting of a triazole-based compound, an aminotetrazole-based compound, an imidazole-based compound, an indole compound, a purine compound, a pyrazole compound, a pyridine compound, a pyrimidine compound, A pyrrolidine-based compound, and a pyrroline-based compound, and a metal oxide film.

5. 위 1에 있어서, 상기 술폰산은 아미도술폰산(amidosulfonic acid), 메탄술폰산(methanesulfonic acid), 에탄술폰산(ethanesulfonic acid), 파라-톨루엔술폰산(p-toluenesulfonic acid), 3-불화메탄술폰산(trifluoromethanesulfonic acid), 벤젠술폰산(benzenesulfonic acid), 술팜산(sulfamic acid) 및 폴리스티렌술폰산(polystyrene sulfonic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.5. The composition of claim 1 wherein said sulfonic acid is selected from the group consisting of amidosulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, wherein at least one member selected from the group consisting of an acid, an acid, a benzenesulfonic acid, a sulfamic acid, and a polystyrene sulfonic acid is used.

6. 위 1에 있어서, 상기 술폰산의 염은 술폰산의 칼륨염, 나트륨염 및 암모늄염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.6. The copper-based metal film and metal oxide film batch etching composition according to 1 above, wherein the salt of the sulfonic acid is at least one selected from the group consisting of potassium salt, sodium salt and ammonium salt of sulfonic acid.

7. 위 1에 있어서, 상기 구리계 금속막은 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종; 또는 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종과, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속과의 합금을 포함하여 형성된 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물. 7. The copper-based metal film according to 1 above, wherein said copper-based metal film is at least one selected from the group consisting of copper, a nitride of copper, and an oxide of copper; (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), titanium (Ti), silver (Ag), chromium (Cr), and at least one member selected from the group consisting of copper, Selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta) and tungsten And at least one kind of metal selected from the group consisting of copper, cobalt and nickel.

8. 위 7에 있어서, 상기 구리계 금속막은, 몰리브덴층 및 상기 몰리브덴층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴막 또는 몰리브덴 합금층 및 상기 몰리브덴 합금층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴 합금막을 포함하는 것인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.8. The copper-based metal film according to claim 7, wherein the copper-based metal film comprises a copper-molybdenum film or a molybdenum alloy layer including a molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum alloy layer Wherein the copper-molybdenum alloy film comprises a copper-molybdenum alloy film.

9. 위 1에 있어서, 상기 금속산화물막은 AxByCzO(A, B 및 C는 서로 독립적으로 아연(Zn), 티타늄(Ti), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 및 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이고; x, y 및 z는 각각의 금속의 비를 나타내는 것으로, 0 이상의 정수 또는 소수임)로 표시되는 삼성분계 또는 사성분계 산화물을 포함하여 형성된 막인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.9. The method of claim 1, wherein the metal oxide film is selected from the group consisting of A x B y C z O, where A, B and C are independently selected from the group consisting of zinc (Zn), titanium (Ti), cadmium (Cd), gallium Wherein x, y and z represent the ratios of the respective metals and are integers of not less than 0 or not less than 0. In the present invention, the metal is selected from the group consisting of tin (In), tin (Sn), hafnium (Hf), zirconium (Zr), and tantalum Wherein the metal oxide film and the metal oxide film are formed with a ternary or tetrahedral oxide represented by the following formula (1).

10. (S1) 기판 상에 금속산화물막을 형성하는 단계; (S2) 상기 금속산화물막 위에 구리계 금속막을 형성하는 단계; (S3) 상기 구리계 금속막 상에 선택적으로 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및 (S4) 위 1 내지 9 중 어느 한 항의 식각액 조성물을 사용하여 상기 금속산화물막과 상부의 구리계 금속막을 일괄식각하는 단계를 포함하는 배선 형성 방법. 10. (S1) forming a metal oxide film on a substrate; (S2) forming a copper-based metal film on the metal oxide film; (S3) selectively forming a photoresist pattern on the copper-based metal film; And (S4) a step of collectively etching the metal oxide film and the upper copper-based metal film using the etching liquid composition according to any one of 1 to 9 above.

11. 위 10에 있어서, 상기 금속산화물막은 AxByCzO(A, B 및 C는 서로 독립적으로 아연(Zn), 티타늄(Ti), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 및 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이고; x, y 및 z는 각각의 금속의 비를 나타내는 것으로, 0 이상의 정수 또는 소수임)로 표시되는 삼성분계 또는 사성분계 산화물을 포함하여 형성된 막인 배선 형성 방법.11. The metal oxide film of claim 10, wherein the metal oxide film is selected from the group consisting of AxByCzO wherein A, B and C are independently selected from the group consisting of zinc (Zn), titanium (Ti), cadmium (Cd), gallium (Ga), indium (In) ), Hafnium (Hf), zirconium (Zr) and tantalum (Ta), x, y and z represent the ratios of the respective metals, Ternary or tetra-component oxide.

12. 위 10에 있어서, 상기 구리계 금속막은 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종; 또는 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종과, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속과의 합금을 포함하여 형성된 것인 배선 형성 방법.12. The conductive film of claim 10, wherein the copper-based metal film is at least one selected from the group consisting of copper, a nitride of copper, and an oxide of copper; (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), titanium (Ti), silver (Ag), chromium (Cr), and at least one member selected from the group consisting of copper, Selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta) and tungsten And at least one kind of metal.

13. 위 12에 있어서, 상기 구리계 금속막은, 몰리브덴층 및 상기 몰리브덴층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴막 또는 몰리브덴 합금층 및 상기 몰리브덴 합금층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴 합금막을 포함하는 것인 배선 형성 방법.13. The copper-based metal film according to 12 above, wherein the copper-based metal film comprises a copper-molybdenum film or a molybdenum alloy layer including a molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum layer, and the copper-based metal film formed on the molybdenum alloy layer Wherein the copper-molybdenum alloy film comprises a copper-molybdenum alloy film.

14. a)기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계; b)상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; c)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; d)상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계; 및 e)상기 드레인 배선에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 d)단계는 금속산화물막으로 반도체층을 형성하고 상기 반도체층 상에 구리계 금속막을 형성한 후, 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 식각액 조성물로 상기 금속산화물막 및 구리계 금속막을 일괄 식각하여 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
14. A method comprising: a) forming a gate wiring on a substrate; b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate wiring; c) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer; d) forming a source and a drain wiring on the semiconductor layer; And e) forming a pixel electrode connected to the drain wiring. In the step d), a semiconductor layer is formed of a metal oxide film, and a copper layer is formed on the semiconductor layer. And forming source and drain wirings by collectively etching the metal oxide film and the copper-based metal film with the etching liquid composition of any one of claims 1 to 9 after forming the metal film.

본 발명의 식각액 조성물은 구리계 금속막과 그 하부의 금속 산화물막을 일괄적으로 식각할 수 있다.The etching solution composition of the present invention can collectively etch a copper-based metal film and a metal oxide film thereunder.

또한, 본 발명의 식각액 조성물은 식각된 패턴이 직진성이 우수한 테이퍼 프로파일을 나타내며, 구리계 금속막 및 금속산화물막의 잔사 형성 방지 효과가 뛰어나므로 전기적 쇼트, 배선 불량, 휘도 감소 등의 방지 효과가 우수하다.In addition, the etchant composition of the present invention exhibits a tapered profile having an excellent linearity in the etched pattern, and is excellent in preventing the formation of residues of the copper-based metal film and the metal oxide film, and thus has an excellent effect of preventing electrical shorts, poor wiring, .

본 발명의 배선 형성 방법은 건식 식각 방식이 아닌 습식 식각 방식이므로 고가의 장비 등이 필요 없으므로 경제적이다.
Since the wiring forming method of the present invention is a wet etching method, not a dry etching method, expensive equipment and the like are not required, which is economical.

도 1은 실시예4의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/ITO 이중막의 식각 프로파일을 나타낸 사진이다.
도 2는 실시예4의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/ITO 이중막의 직진성을 나타낸 사진이다.
도 3은 실시예4의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/Mo-Ti 이중막의 식각 프로파일을 나타낸 사진이다.
도 4는 실시예4의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/Mo-Ti 이중막의 직진성을 나타낸 사진이다.
도 5는 비교예2의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/ITO 이중막의 식각 프로파일을 나타낸 사진이다.
도 6은 비교예2의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/ITO 이중막의 직진성을 나타낸 사진이다.
도 7은 비교예2의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/Mo-Ti 이중막의 식각 프로파일을 나타낸 사진이다.
도 8은 비교예2의 식각액 조성물을 이용하여 식각한 Cu/Mo-Ti 이중막의 직진성을 나타낸 사진이다.
1 is a photograph showing an etched profile of a Cu / ITO double-layer film etched using the etchant composition of Example 4. FIG.
2 is a photograph showing the straightness of a Cu / ITO double layer etched using the etchant composition of Example 4. Fig.
3 is a photograph showing the etch profile of a Cu / Mo-Ti bilayer etched using the etchant composition of Example 4. FIG.
4 is a photograph showing the straightness of a Cu / Mo-Ti double layer etched using the etchant composition of Example 4. FIG.
5 is a photograph showing the etching profile of a Cu / ITO double layer etched using the etchant composition of Comparative Example 2. Fig.
6 is a photograph showing the straightness of a Cu / ITO double layer etched using the etchant composition of Comparative Example 2. Fig.
7 is a photograph showing the etching profile of a Cu / Mo-Ti double layer etched using the etchant composition of Comparative Example 2. Fig.
8 is a photograph showing the straightness of a Cu / Mo-Ti double layer etched using the etchant composition of Comparative Example 2. Fig.

본 발명은 과황산염 5 내지 20중량%, 불소 함유 화합물 0.01 내지 1.0중량%, 아졸 화합물 0.1 내지 5중량%, 술폰산 또는 그의 염 0.5 내지 5.0중량% 및 잔량의 물을 포함함으로써, 식각된 패턴이 직진성이 우수한 테이퍼 프로파일을 갖는 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법에 관한 것이다.
The present invention includes a water repellent composition comprising 5-20 wt% of persulfate, 0.01-1.0 wt% of a fluorine-containing compound, 0.1-5 wt% of an azole compound, 0.5-5 wt% of a sulfonic acid or a salt thereof, The present invention relates to a copper-based metal film and a metal oxide film batch etchant composition having excellent taper profiles, and a wiring forming method using the same.

이하, 본 발명을 상세하게 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명의 식각액 조성물은 과황산염, 불소 함유 화합물, 아졸 화합물, 술폰산 또는 그의 염, 및 잔량의 물을 포함하며, 구리계 금속막과 금속산화물막을 일괄적으로 식각하기 위한 조성물이다.The etching solution composition of the present invention is a composition for collectively etching a copper-based metal film and a metal oxide film, including a persulfate, a fluorine-containing compound, an azole compound, a sulfonic acid or a salt thereof, and a residual amount of water.

본 발명에 있어서 구리계 금속막은 전기적 신호를 전달하기 위한 금속 배선을 형성하는데 원재료로 사용되는 막으로서, 구리를 포함하는 금속막을 지칭한다. 본 발명의 식각액이 사용될 수 있는 구리계 금속막은 단일막 또는 다층막을 포함하는 개념으로서 상기 정의에 부합하는 이러한 구리계 금속막이라면 특별한 제한은 없으며, 예를 들면, 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종; 또는 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종과, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속과의 합금을 포함하여 형성된 금속막을 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.In the present invention, the copper-based metal film is a film used as a raw material for forming a metal wiring for transmitting an electric signal, and refers to a metal film including copper. The copper-based metal film to which the etchant of the present invention can be applied is not particularly limited as long as it is a concept including a single film or a multilayer film and is a copper-based metal film conforming to the above definition. Examples thereof include copper, a nitride of copper, At least one member selected from the group consisting of: (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), titanium (Ti), silver (Ag), chromium (Cr), and at least one member selected from the group consisting of copper, Selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta) and tungsten But not limited to, a metal film formed of an alloy of at least one kind of metal.

또한, 구리계 금속막은 단일막 및 이중막 등의 다층막을 포함하는 개념이다. 전술한 구리계 금속막의 단일막이거나, 다층막으로서 구리-몰리브덴막 또는 구리-몰리브덴 합금막을 포함할 수 있다. 상기 구리-몰리브덴막은 몰리브덴층 및 상기 몰리브덴층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 것을 의미하며, 상기 구리-몰리브덴 합금막은 몰리브덴 합금층 및 상기 몰리브덴 합금층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 것을 의미한다. 상기 몰리브덴 합금은 몰리브덴과 Ti, Ta, Cr, Ni, Nd 및 In으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속과의 합금일 수 있다.Further, the copper-based metal film is a concept including a multilayer film such as a single film and a double film. A single film of the above-mentioned copper-based metal film, or a copper-molybdenum film or a copper-molybdenum alloy film as a multilayer film. Wherein the copper-molybdenum film comprises a molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum layer, wherein the copper-molybdenum alloy film includes a molybdenum alloy layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum alloy layer it means. The molybdenum alloy may be an alloy of molybdenum and at least one metal selected from the group consisting of Ti, Ta, Cr, Ni, Nd and In.

본 발명에 있어서 금속산화물막은 산화물 반도체층을 형성할 수 있는 막으로서, 당분야에서 통상적으로 사용되는 금속산화물막이 사용될 수 있으며, 예를 들면 AxByCzO(A, B 및 C는 서로 독립적으로 아연(Zn), 티타늄(Ti), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 및 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이고; x, y 및 z는 각각의 금속의 비를 나타내는 것으로, 0 이상의 정수 또는 소수임)로 표시되는 삼성분계 또는 사성분계 산화물일 수 있다.For example, A x B y C z O (where A, B, and C are the same or different from each other) may be used as the metal oxide film in the present invention, (Zn), titanium (Ti), cadmium (Cd), gallium (Ga), indium (In), tin (Sn), hafnium (Hf), zirconium (Zr) and tantalum And x, y and z represent the ratio of the respective metals, and are integers or prime numbers of 0 or more).

본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 과황산염은 구리계 금속막을 식각하는 주성분이다. 과황산염은 조성물 총 중량에 대하여, 5 내지 20중량%로 포함되고, 바람직하게는 7 내지 17중량%로 포함된다. 함량이 5중량% 미만이면 식각률이 감소하여 충분한 식각이 이루어지지 않으며, 20중량% 초과이면 식각 속도가 전체적으로 빨라지기 때문에 식각 정도를 제어하기가 어렵고, 과-식각이 발생되어 공정 제어가 어려워진다.The persulfate contained in the etchant composition of the present invention is the main component for etching the copper-based metal film. The persulfate is included in an amount of 5 to 20 wt%, preferably 7 to 17 wt%, based on the total weight of the composition. If the content is less than 5% by weight, the etching rate is reduced and sufficient etching is not performed. If the content is more than 20% by weight, the etching rate is entirely accelerated, so that it is difficult to control the etching degree and over-etching occurs.

본 발명에서 사용가능한 과황산염은 특별히 제한되지는 않으나, 예를 들면 과황산칼륨(K2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8), 과황산암모늄((NH4)2S2O8) 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용될 수 있다.The persulfate usable in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ), ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ) may be used alone or in combination of two or more.

본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 불소 함유 화합물은 물에서 해리되어 플루오르 이온을 낼 수 있는 화합물을 의미한다. 불소 함유 화합물은 금속산화물막을 식각하는 주성분이며, 구리계 금속막과 금속산화물막을 동시에 식각하는 용액에서 필연적으로 발생하는 잔사를 제거해 주는 역할을 한다.The fluorine-containing compound contained in the etchant composition of the present invention means a compound capable of dissociating from water to emit fluoride ions. The fluorine-containing compound is a main component that etches the metal oxide film and serves to remove residues that are inevitably generated in a solution that simultaneously etches the copper-based metal film and the metal oxide film.

불소 함유 화합물은 조성물 총 충량에 대하여, 0.01 내지 1.0중량%, 바람직하게는 0.05 내지 0.2중량%로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.01중량% 미만이면 식각 잔사가 발생되며, 1.0중량% 초과이면 기판 등 다른 층들의 식각률이 커지게 된다.The fluorine-containing compound may be contained in an amount of 0.01 to 1.0% by weight, preferably 0.05 to 0.2% by weight, based on the total amount of the composition. When the content is less than 0.01% by weight, etch residues are generated. When the content is more than 1.0% by weight, the etching rate of other layers such as a substrate becomes large.

불소 함유 화합물의 구체적인 예시로는, 불화암모늄(ammonium fluoride: NH4F), 불화나트륨(sodium fluoride: NaF), 불화칼륨(potassium fluoride: KF), 중불화암모늄(ammonium bifluoride: NH4F·HF), 중불화나트륨(sodium bifluoride: NaF·HF) 및 중불화칼륨(potassium bifluoride: KF·HF)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종을 들 수 있다.Specific examples of the fluorine-containing compound include ammonium fluoride (NH 4 F), sodium fluoride (NaF), potassium fluoride (KF), ammonium bifluoride (NH 4 F.HF) At least one selected from the group consisting of sodium bifluoride (NaF.HF) and potassium bifluoride (KF.HF).

본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 아졸 화합물은 식각 속도를 조절하며 패턴의 시디로스(CD Loss)를 줄여주어 공정상의 마진을 높이는 역할을 한다. 상기 아졸 화합물의 함량은 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5중량%, 바람직하게는 0.5 내지 1.5중량%로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.1중량% 미만인 경우, CD Loss가 너무 크게 발생될 수 있으며, 5중량% 초과인 경우, 구리계 금속막의 식각속도가 너무 느려지기 때문에 공정시간이 지나치게 길어진다.The azole compound included in the etchant composition of the present invention controls the etching rate and reduces the CD loss of the pattern, thereby enhancing the process margin. The content of the azole compound may be 0.1 to 5% by weight, preferably 0.5 to 1.5% by weight based on the total weight of the composition. If the content is less than 0.1% by weight, the CD loss may be excessively large. If the content is more than 5% by weight, the etching time of the copper-based metal film becomes too slow, and thus the process time becomes excessively long.

아졸 화합물은 당분야에서 사용되는 것이라면 특별한 제한없이 사용될 수 있다. 예를 들면, 아졸 화합물은 탄소수가 1 내지 30인 아졸 화합물인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 트리아졸계 화합물, 아미노테트라졸계 화합물, 이미다졸계 화합물, 인돌계 화합물, 푸린계 화합물, 피라졸계 화합물, 피리딘계 화합물, 피리미딘계 화합물, 피롤계 화합물, 피롤리딘계 화합물, 피롤린계 화합물 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다. The azole compound can be used without any particular limitation as long as it is used in the art. For example, the azole compound is preferably an azole compound having 1 to 30 carbon atoms. More preferably, it is a triazole-based compound, an aminotetrazole-based compound, an imidazole-based compound, an indole-based compound, a purine-based compound, a pyrazole-based compound, a pyridine-based compound, a pyrimidine- And the like may be used alone or in combination of two or more.

상기 트리아졸계 화합물로는, 예를 들면 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 1종 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다:As the triazole-based compound, for example, compounds represented by the following formula (1) may be used alone or in combination of two or more.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

(식 중, R1 및 R2는 서로 독립적으로 수소 원자; 카르복시기; 아미노기; 히드록시기; 시아노기; 포밀기; 술포기; 카르복시기, 아미노기, 히드록시기, 시아노기, 포밀기, 술포기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬기 또는 술포닐알킬기;이며, 에스테르기를 포함할 수 있고,(Wherein R 1 and R 2 are independently of each other a hydrogen atom, a carboxyl group, an amino group, a hydroxy group, a cyano group, a formyl group, a sulfo group, a carboxyl group, an amino group, a hydroxy group, a cyano group, An alkyl or sulfonylalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may contain an ester group,

Q는 수소 원자; 히드록시기; 하기 화학식 2로 표시되는 치환기; 탄소수 6 내지 20의 아릴기 또는 히드록시기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기 또는 알콕시기;이며, 아미드기 및 에스테르기 중 적어도 하나를 포함할 수 있음)Q is a hydrogen atom; A hydroxy group; A substituent represented by the following formula (2); An aryl group having 6 to 20 carbon atoms or an alkyl or alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with a hydroxy group and may include at least one of an amide group and an ester group)

[화학식 2](2)

Figure pat00002
Figure pat00002

(식 중, R3은 탄소수 1 내지 6의 알킬렌기이고;(Wherein R 3 is an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms;

R4 및 R5는 서로 독립적으로 수소 원자, 히드록시기, 또는 히드록시기로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 10의 알킬기, 히드록시알킬기 또는 알콕시알킬기임).R 4 and R 5 are independently of each other a hydrogen atom, a hydroxy group, or an alkyl, hydroxyalkyl or alkoxyalkyl group having 1 to 10 carbon atoms which is substituted or unsubstituted with a hydroxy group.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은, 예를 들면 1,2,3-벤조트리아졸, 5-메틸벤조트리아졸, 벤조트리아졸, 1-(2,2-디히드록시에틸)벤조트리아졸, 1-히드록시벤조트리아졸, 1-메톡시벤조트리아졸, 1-(1,2-디히드록시프로필)벤조트리아졸, 1-(2,3-디히드록시프로필)벤조트리아졸, N, N-비스-(2-에틸헥실)-아릴메틸-1H-벤조트리아졸-1-메탄아민{N,N-BIS-(2-ETHYLHEXYL)-ARYLMETHYL-1H-BENZOTRIAZOLE-1-METHANAMINE}, 2,2'-{[(4-메틸-1H-벤조트리아졸-1-일)메틸]이미노}비스에탄올, 2,2'-{[(5-메틸-1H-벤조트리아졸-1-일)메틸]이미노}비스에탄올, 5-카르복시벤조트리아졸부틸에스테르, 5-카르복시벤조트리아졸옥틸에스테르, 5-카르복시벤조트리아졸 도데실 에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the compound represented by Formula 1 include 1,2,3-benzotriazole, 5-methylbenzotriazole, benzotriazole, 1- (2,2-dihydroxyethyl) benzotriazole, 1 (1, 2-dihydroxypropyl) benzotriazole, 1- (2,3-dihydroxypropyl) benzotriazole, N, N (2-ethylhexyl) -arylmethyl-1H-benzotriazole-1-methanamine {N, N-BIS- (2-ETHYLHEXYL) -ARYLMETHYL-1H-BENZOTRIAZOLE-1-METHANAMINE} Benzo [b] thiazol-1-yl) methyl] imino} bisethanol and 2,2 '- {[(5-methyl- ] Imino} bisethanol, 5-carboxybenzotriazole butyl ester, 5-carboxybenzotriazole octyl ester, 5-carboxybenzotriazole dodecyl ester, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

본 발명은 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 외에도 당 분야에서 통상적으로 사용되는 트리아졸계 화합물을 더 포함할 수 있고, 예를 들면 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 톨릴트리아졸, 4-아미노-1,2,4-트리아졸 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.The present invention may further include a triazole-based compound commonly used in the art in addition to the compound represented by the formula (1), for example, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, Triazole, 4-amino-1,2,4-triazole, and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

상기 이미다졸계 화합물로는 이미다졸, 2-메틸이미다졸, 2-에틸이미다졸, 2-프로필이미다졸, 2-아미노이미다졸, 4-메틸이미다졸, 4-에틸이미다졸, 4-프로필이미다졸을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.Examples of the imidazole compound include imidazole, 2-methylimidazole, 2-ethylimidazole, 2-propimidazole, 2-aminoimidazole, , And 4-propylimidazole may be used alone or in combination of two or more.

상기 아미노테트라졸계 화합물로는, 예를 들면, 아미노테트라졸, 5-아미노테트라졸, 5-아미노-1-페닐테트라졸, 5-아미노-1(1-나프틸)테트라졸, 1-메틸-5-아미노테트라졸, 1,5-디아미노테트라졸 등을 들 수 있으며, 바람직하게는 아미노테트라졸을 사용할 수 있다.Examples of the aminotetrazole compound include aminotetrazole, 5-aminotetrazole, 5-amino-1-phenyltetrazole, 5-amino- Aminotetrazole, 5-aminotetrazole, 1,5-diaminotetrazole, and the like, preferably aminotetrazole.

상기 인돌계 화합물로는, 아미노알킬인돌, 벤조닐인돌, 메틸인돌, 페닐아세틸인돌, 인돌카바졸 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다. As the indole-based compound, aminoalkylindole, benzoylindole, methylindole, phenylacetylindole, indolecarbazole, etc. may be used alone or in combination of two or more.

상기 푸린계 화합물로는, 6-디메틸아미노푸린, 2,6-디클로로-7-메틸-7H-푸린, 6-(γ,γ-디메틸알릴아미노)푸린, 2-아미노-6-클로로-9H-푸린-9-아세트산 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다. Examples of the purine compound include 6-dimethylaminopurine, 2,6-dichloro-7-methyl-7H-purine, 6- (?,? -Dimethylallylamino) 9-acetic acid and the like can be used singly or in combination of two or more.

상기 피라졸계 화합물로는, 3-페닐-1H-피라졸, 3-(아미노메틸)피라졸, 5-(2-씨에닐)피라졸, 1-(2-하이드로에틸)-피라졸, 3-(2-씨에닐)피라졸, 5-메틸-1H-피라졸, 5-메틸-1H-피라졸, 4-니트로-1H-피라졸, 1H-피라졸-5-붕소산 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다. Examples of the pyrazole-based compound include 3-phenyl-1H-pyrazole, 3- (aminomethyl) pyrazole, 5- (2-cyanyl) pyrazole, 1- Pyrazole, 5-methyl-1H-pyrazole, 4-nitro-1H-pyrazole, 1H-pyrazole-5-boronic acid, They may be used alone or in combination of two or more.

상기 피리딘계 화합물로는, 4-(아미노에틸)피리딘, 2-(메틸아미노)피리딘, 피리딘 트리플루오로아세테이트, 피리딘-4-아세트아마이드, 2-[(피리딘-3-카보닐)-아미노]-벤조산을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다. Examples of the pyridine compound include 4- (aminoethyl) pyridine, 2- (methylamino) pyridine, pyridine trifluoroacetate, pyridine- -Benzoic acid may be used alone or in combination of two or more.

상기 피리미딘계 화합물로는, 피리미딘-5-카르복실산, 피리미딘-2-카르복실산 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다. As the pyrimidine-based compound, pyrimidine-5-carboxylic acid, pyrimidine-2-carboxylic acid, etc. may be used each alone or in combination of two or more.

상기 피롤계 화합물로는, 피롤-2-카르복실산, 피롤-3-카르복실산, 1-(2-아미노페닐)피롤, 1H-피롤-1-프로피온산 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다. Examples of the pyrrole compound include pyrrole-2-carboxylic acid, pyrrole-3-carboxylic acid, 1- (2-aminophenyl) pyrrole, Can be used.

상기 피롤리딘계 화합물로는, 1-(2-아미노에틸)피롤리딘, 피롤리딘-3-카르복실산, 피롤리딘-3-카르복실산 하이드로클로라인드, 피롤리딘-1,2-디카르복실산 1-페닐 에스테르 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다. Examples of the pyrrolidine-based compound include 1- (2-aminoethyl) pyrrolidine, pyrrolidine-3-carboxylic acid, pyrrolidine-3-carboxylic acid hydrochloride, pyrrolidine- 2-dicarboxylic acid 1-phenyl ester, and the like, or a mixture of two or more thereof.

상기 피롤린계 화합물로는, 3-피롤린, 2-메틸-1-피롤린, 1-벤질-3-피롤린 등을 각각 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할수 있다.As the pyrroline compound, 3-pyrroline, 2-methyl-1-pyrroline, 1-benzyl-3-pyrroline and the like may be used either singly or as a mixture of two or more thereof.

본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 술폰산 또는 그의 염은 수용액 속에서는 해리(RSO3H → -RSO3 - + H+)하여 산으로서의 성질을 보인다. 술폰산의 산도(acidity)는 아세트산 등의 카복실산에 비해서 훨씬 강하며 황산과는 거의 비슷하다. 본 발명의 식각액 조성물에서는 식각액의 pH를 조절하여 과황산염의 활동도를 높여 줌으로써 구리계 금속막 및 금속산화물막의 식각 속도를 조절하고 과황산염의 분해 반응을 억제하는 역할을 하며, 아울러 식각면의 테이퍼 각을 낮추는 역할을 한다. 본 발명에 있어서, 술폰산이란 -SO3H를 갖는 화합물을 총칭으로 하는 것으로서, 무기술폰산과 유기술폰산을 모두 포함한다The sulfonic acid or its salt contained in the etchant composition of the present invention dissociates (RSO 3 H? - ? RSO 3 - + H + ) in an aqueous solution and exhibits properties as an acid. The acidity of sulfonic acid is much stronger than that of carboxylic acids such as acetic acid, and is almost similar to that of sulfuric acid. In the etchant composition of the present invention, the pH of the etchant is controlled to increase the activity of the persulfate, thereby controlling the etching rate of the copper-based metal film and the metal oxide film and suppressing the decomposition reaction of the persulfate, It serves to lower the angle. In the present invention, the sulfonic acid generally refers to a compound having -SO 3 H, and includes both an inorganic sulfonic acid and an organic sulfonic acid

술폰산 또는 그의 염은 조성물 총 충량에 대하여, 0.5 내지 5.0중량%, 바람직하게는 1.0 내지 3.0중량%로 포함될 수 있다. 그 함량이 0.5중량% 미만이면 pH 조절효과가 크지 않음에 따라 구리가 식각속도가 저하되고, 5.0중량% 초과이면 식각 속도가 너무 빨라짐으로 인해 공정 제어가 어려워질 수 있다.The sulfonic acid or its salt may be contained in an amount of 0.5 to 5.0% by weight, preferably 1.0 to 3.0% by weight, based on the total amount of the composition. If the content is less than 0.5% by weight, the pH control effect is not so large, and the etching rate of copper is lowered. If the content is more than 5.0% by weight, the etching rate may become too high, which may make process control difficult.

술폰산 또는 그의 염의 구체적인 예시로서, 술폰산은 아미도술폰산(amidosulfonic acid), 메탄술폰산(methanesulfonic acid), 에탄술폰산(ethanesulfonic acid), 파라-톨루엔술폰산(p-toluenesulfonic acid), 3-불화메탄술폰산(trifluoromethanesulfonic acid), 벤젠술폰산(benzenesulfonic acid), 술팜산(sulfamic acid) 및 폴리스티렌술폰산(polystyrene sulfonic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다. 술폰산의 염은 칼륨염, 나트륨염 및 암모늄염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.Specific examples of the sulfonic acid or its salt include sulfonic acids such as amidosulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, at least one member selected from the group consisting of acid, benzenesulfonic acid, sulfamic acid, and polystyrene sulfonic acid. The salt of the sulfonic acid may be at least one selected from the group consisting of potassium salt, sodium salt and ammonium salt.

본 발명의 식각액 조성물에 있어서, 물은 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 상기 성분들의 함량 외의 잔량으로 포함된다. 상기 물은 특별히 한정하지 않으나, 탈이온수를 이용하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 물은 물속에 이온이 제거된 정도를 보여주는 물의 비저항값이 18㏁·㎝ 이상인 탈이온수를 이용하는 것이 보다 바람직하다. In the etchant composition of the present invention, water is included as the balance other than the content of the components so that the total weight of the composition is 100% by weight. The water is not particularly limited, but it is preferable to use deionized water. Further, it is more preferable to use deionized water having a specific resistance of water of 18 M OMEGA. Or more to show the degree of removal of ions in water.

선택적으로, 본 발명의 식각액 조성물은 계면활성제를 더 포함할 수 있다. 상기 계면활성제는 표면장력을 저하시켜 식각의 균일성을 증가시키는 역할을 한다. 상기 계면활성제는 본 발명의 식각액 조성물에 견딜 수 있고, 상용성이 있는 것이라면 특별히 한정되지 않으나, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽 이온성 계면활성제, 비이온성 계면활성제 및 다가알코올형 계면활성제로 이루어진 군에서 선택되는 1종 또는 2종 이상인 것이 바람직하다.Alternatively, the etchant composition of the present invention may further comprise a surfactant. The surfactant serves to lower the surface tension and increase the uniformity of the etching. The surfactant is not particularly limited as long as it can withstand the etching composition of the present invention and is compatible with the surfactant. However, the surfactant may be an anionic surfactant, a cationic surfactant, an amphoteric surfactant, a nonionic surfactant and a polyhydric alcohol surfactant , Or a combination thereof.

본 발명의 식각액 조성물은 전술한 성분 이외에 통상의 첨가제를 더 첨가할 수 있으며, 예를 들면 금속 이온 봉쇄제, 및 부식 방지제 등을 들 수 있다.In the etchant composition of the present invention, conventional additives may be further added in addition to the above-mentioned components, and examples thereof include a metal ion sequestering agent and a corrosion inhibitor.

전술한 본 발명의 식각액 조성물은 적층되어 있는 구리계 금속막과 금속산화물막을 일괄적으로 식각하고 직진성이 우수한 테이퍼 프로파일을 형성하므로 배선 형성에 매우 유용하게 사용될 수 있다.The etchant composition of the present invention can be advantageously used for wiring formation because the etchant composition of the present invention etches the copper-based metal film and the metal oxide film in a batch and forms a taper profile with excellent linearity.

본 발명의 배선 형성 방법의 일 구현예는, (S1) 기판 상에 금속산화물막을 형성하는 단계; (S2) 상기 금속산화물막 위에 구리계 금속막을 형성하는 단계; (S3) 상기 구리계 금속막 상에 선택적으로 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및 (S4) 전술한 본 발며의 식각액 조성물을 사용하여 상기 금속산화물막과 구리계 금속막을 일괄 식각하는 단계를 포함한다.One embodiment of the wiring formation method of the present invention comprises: (S1) forming a metal oxide film on a substrate; (S2) forming a copper-based metal film on the metal oxide film; (S3) selectively forming a photoresist pattern on the copper-based metal film; And (S4) collectively etching the metal oxide film and the copper-based metal film using the etching composition of the present invention.

본 발명의 배선 형성 방법에서, 상기 감광성 패턴은 통상적인 포토레지스트 로 형성될 수 있으며, 통상적인 노광 및 현상 공정에 의해 형성될 수 있다.In the wiring formation method of the present invention, the photosensitive pattern may be formed by a conventional photoresist, and may be formed by a conventional exposure and development process.

이러한 본 발명의 배선 형성 방법은 액정표시장치의 어레이 기판의 제조에 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 액정표시장치의 어레이 기판의 제조 방법을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.The wiring forming method of the present invention can be applied to the manufacture of an array substrate of a liquid crystal display device. The manufacturing method of the array substrate of the liquid crystal display device according to the present invention will now be described in more detail.

먼저, 기판 상에 게이트 배선을 형성한다. 게이트 배선은 게이트 라인을 통하여 전달된 전기적 신호에 따라 소스/드레인 사이의 전류를 제어하는 기능을 한다. 게이트 배선의 재료로는 몰리브덴막, 또는 전술한 구리계 금속막이 사용될 수 있다. 상기 몰리브덴막 또는 구리계 금속막을 포토리소그라피 등의 방법으로 패터닝하여 게이트 배선을 형성할 수 있다.First, a gate wiring is formed on a substrate. The gate wiring functions to control the current between the source and the drain in accordance with an electrical signal transmitted through the gate line. As the material of the gate wiring, a molybdenum film or the above-described copper-based metal film can be used. The molybdenum film or the copper-based metal film may be patterned by photolithography or the like to form a gate wiring.

다음으로, 게이트 배선 위에 게이트 절연층을 형성한다. 게이트 절연층은 상부의 활성층과 게이트 배선을 분리하여 활성층으로 흐르는 전류가 게이트 배선으로 흘러들어가지 않도록 하는 기능을 한다.Next, a gate insulating layer is formed on the gate wiring. The gate insulating layer separates the active layer and the gate wiring from each other and functions to prevent a current flowing into the active layer from flowing into the gate wiring.

게이트 절연층은 다음과 같이 형성된다. 즉, 플라즈마 화학기상증착(CVD) 방법 등에 의해서, 상기 게이트 배선을 포함하는 기판 위에 균일하게 형성된다. 상기 게이트 절연층은 실리콘 산화물(SiO2), 실리콘 질화물(SiNx), 실리콘 산화질화물(SiONx) 등 중에서 적어도 하나의 물질로 형성되는 절연 재료로 형성될 수 있다.The gate insulating layer is formed as follows. That is, it is uniformly formed on a substrate including the gate wiring by a plasma chemical vapor deposition (CVD) method or the like. The gate insulating layer may be formed of an insulating material formed of at least one material from among silicon oxide (SiO 2), silicon nitride (SiNx), silicon oxynitride (SiONx).

다음으로, 상기 게이트 절연층 위에 반도체층을 형성한다. 반도체층은 게이트 배선의 전기적 진호에 따라 전류의 통로가 된다. 활성층은 통상적으로 비정질 실리콘 또는 전술한 금속산화물(AxByCzO)을 사용하여 플라즈마 CVD 방법 등에 의해 상기 게이트 절연층 위에 균일하게 형성될 수 있다.Next, a semiconductor layer is formed on the gate insulating layer. The semiconductor layer becomes a current path in accordance with the electrical conduction of the gate wiring. The active layer can be uniformly formed on the gate insulating layer by a plasma CVD method or the like using amorphous silicon or the above-mentioned metal oxide (A x B y C z O).

다음으로, 상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 배선을 형성한다. 소스 배선과 드레인 배선은 화소(픽셀)로 가는 전기적 신호를 전달하는 역할을 한다. 소스 및 드레인 배선의 재료로는 전술한 구리계 금속막이 사용될 수 있다. Next, source and drain wirings are formed on the semiconductor layer. The source wiring and the drain wiring serve to transmit an electrical signal to the pixel (pixel). As the material of the source and drain wirings, the above-described copper-based metal film may be used.

따라서, 본 발명에 따른 식각액 조성물로 상기 금속산화물막 및 구리계 금속막을 요구되는 패턴으로 일괄 식각하여 소스 및 드레인 배선을 형성할 수 있다.Therefore, source and drain wiring can be formed by collectively etching the metal oxide film and the copper-based metal film in a desired pattern with the etchant composition according to the present invention.

다음으로, 상기 드레인 배선에 연결된 화소전극을 형성한다. Next, a pixel electrode connected to the drain wiring is formed.

이와 같은 과정으로 액정표시장치용 어레이 기판을 제조할 수 있다.
With this process, an array substrate for a liquid crystal display device can be manufactured.

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. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to be illustrative of the invention and are not intended to limit the scope of the claims. It will be apparent to those skilled in the art that such variations and modifications are within the scope of the appended claims.

실시예Example  And 비교예Comparative Example

하기 표 1에 나타낸 조성에 따라 실시예1 내지 실시예9, 비교예1 내지 비교예7의 식각액 조성물을 제조하였다(단위: 중량%(전체 100중량%)).The etching solution compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 7 were prepared according to the composition shown in Table 1 below (unit: wt% (100 wt% in total)).

과황산염Persulfate 불소 화합물Fluorine compound 아졸 화합물Azole compound 술폰산(염)Sulfonic acid (salt) 탈이온수Deionized water 종류Kinds 함량content 종류Kinds 함량content 종류Kinds 함량content 실시예 1Example 1 10.010.0 F-1F-1 0.30.3 A-1A-1 0.50.5 B-1B-1 1.01.0 잔량Balance 실시예 2Example 2 10.010.0 F-1F-1 0.250.25 A-1A-1 0.50.5 B-1B-1 1.51.5 잔량Balance 실시예 3Example 3 10.010.0 F-1F-1 0.200.20 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 1.71.7 잔량Balance 실시예 4Example 4 10.010.0 F-1F-1 0.150.15 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 2.02.0 잔량Balance 실시예 5Example 5 10.010.0 F-1F-1 0.100.10 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 2.52.5 잔량Balance 실시예 6Example 6 17.017.0 F-1F-1 0.050.05 A-1A-1 1.21.2 B-1B-1 3.03.0 잔량Balance 실시예 7Example 7 10.010.0 F-2F-2 0.500.50 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 2.02.0 잔량Balance 실시예 8Example 8 10.010.0 F-1F-1 0.100.10 A-2A-2 4.04.0 B-1B-1 2.02.0 잔량Balance 실시예 9Example 9 10.010.0 F-1F-1 0.100.10 A-1A-1 1.01.0 B-2B-2 2.02.0 잔량Balance 비교예 1Comparative Example 1 0.50.5 F-1F-1 0.150.15 A-1A-1 0.80.8 B-1B-1 2.02.0 잔량Balance 비교예 2Comparative Example 2 30.030.0 F-1F-1 0.150.15 A-1A-1 0.80.8 B-1B-1 1.01.0 잔량Balance 비교예 3Comparative Example 3 11.011.0 F-2F-2 1.31.3 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 2.02.0 잔량Balance 비교예 4Comparative Example 4 11.011.0 F-1F-1 0.200.20 A-1A-1 0.050.05 B-1B-1 2.02.0 잔량Balance 비교예 5Comparative Example 5 11.011.0 F-1F-1 0.200.20 A-1A-1 88 B-1B-1 2.02.0 잔량Balance 비교예 6Comparative Example 6 11.011.0 F-1F-1 0.200.20 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 0.20.2 잔량Balance 비교예 7Comparative Example 7 11.011.0 F-1F-1 0.200.20 A-1A-1 1.01.0 B-1B-1 5.55.5 잔량Balance
F-1: NH4F
F-2: KF
A-1: 아미노테트라졸
A-2: 1,2,4-트리아졸
B-1: 파라-톨루엔술폰산(PTSA)
B-2: 메탄술폰산

F-1: NH 4 F
F-2: KF
A-1: Aminotetrazole
A-2: 1,2,4-triazole
B-1: Para-toluenesulfonic acid (PTSA)
B-2: Methanesulfonic acid

시험예Test Example 1:  One: CuCu // ITOITO membrane 일괄식각Batch etching

유리기판(100mmⅩ100mm)상에 금속산화물(ITO)막을 증착시키고 상기 막상에 구리막을 증착시킨 뒤 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통하여 기판 상에 소정의 패턴을 가진 포토레지스트가 형성되도록 한 후, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 7의 조성물을 각각 사용하여 Cu/ITO 이중막에 대하여 식각공정을 실시하였다. A metal oxide (ITO) film was deposited on a glass substrate (100 mm × 100 mm), a copper film was deposited on the film, and a photoresist having a predetermined pattern was formed on the substrate through a photolithography process. And the compositions of Comparative Examples 1 to 7 were used to etch Cu / ITO bilayers, respectively.

분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사)를 이용하였고, 식각 공정시 식각액 조성물의 온도는 약 30℃ 내외로 하였다. 식각 시간은 100초 정도로 진행하였다. 상기 식각 공정에서 식각된 Cu/ITO 이중막의 프로파일을 단면 SEM(Hitachi사 제품, 모델명 S-4700)을 사용하여 검사하였고, 결과를 하기 표 2에 기재하였다.(ETCHER (TFT), manufactured by SEMES) was used as the etchant, and the temperature of the etchant composition was set to about 30 캜 in the etching process. The etching time was about 100 seconds. The profile of the Cu / ITO double layer etched in the etching process was examined using a cross-sectional SEM (product of Hitachi, model name S-4700), and the results are shown in Table 2 below.

시험예Test Example 2:  2: CuCu // MoMo -- TiTi membrane 식각Etching

유리기판(100mmⅩ100mm)상에 Mo-Ti막을 증착시키고 상기 막상에 구리막을 증착시킨 뒤 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통하여 기판 상에 소정의 패턴을 가진 포토레지스트가 형성되도록 한 후, 실시예 1 내지 9 및 비교예 1 내지 7의 조성물을 각각 사용하여 Cu/Mo-Ti 이중막에 대하여 식각공정을 실시하였다.A Mo-Ti film was deposited on a glass substrate (100 mm x 100 mm), a copper film was deposited on the film, and a photoresist having a predetermined pattern was formed on the substrate through a photolithography process. And the compositions of Comparative Examples 1 to 7 were used, respectively, to etch the Cu / Mo-Ti bilayers.

분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사)를 이용하였고, 식각 공정시 식각액 조성물의 온도는 약 30℃ 내외로 하였다. 식각 시간은 100초 정도로 진행하였다. 상기 식각 공정에서 식각된 Cu/Mo-Ti 이중막의 프로파일을 단면 SEM(Hitachi사 제품, 모델명 S-4700)을 사용하여 검사하였고, 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
(ETCHER (TFT), manufactured by SEMES) was used as the etchant, and the temperature of the etchant composition was set to about 30 캜 in the etching process. The etching time was about 100 seconds. The profile of the Cu / Mo-Ti bilayer etched in the etching process was inspected using a cross-sectional SEM (product of Hitachi, Model S-4700) and the results are shown in Table 2 below.

<< 식각Etching 프로파일 평가 기준> Profile evaluation criteria>

○: 테이퍼 각이 35° 이상 내지 60° 미만&Amp; cir &amp;: Taper angle was 35 DEG or more to less than 60 DEG

△: 테이퍼 각이 30°이상 내지 35°미만 또는 60°이상 내지 65°이하DELTA: Taper angle is 30 DEG or more to less than 35 DEG or 60 DEG or more to 65 DEG or less

Х: 테이퍼 각이 30°이하 또는 65°초과Х: taper angle less than 30 ° or more than 65 °

Unetch : 식각 안 됨Unetch: not etched

<< 식각Etching 직진성 평가 기준> Straightness evaluation standard>

○: 패턴이 직선으로 형성됨○: The pattern is formed as a straight line

△: 패턴에 곡선 형태가 20% 이하임△: Pattern has less than 20% curved shape

Х: 패턴에 곡선형태가 20% 초과 및 Undercut(Cu막과 Cu막의 하부막 사이의 침식)Х: Over 20% curved pattern and undercut (erosion between Cu film and Cu film)

Unetch : 식각 안 됨Unetch: not etched

  식각 프로파일Etching profile 식각 직진성Etching straightness 구리 3000ppm 첨가시 온도(℃)Temperature at addition of 3000 ppm of copper (캜) Cu/Mo-TiCu / Mo-Ti Cu/ITOCu / ITO Cu/Mo-TiCu / Mo-Ti Cu/ITOCu / ITO 초기Early 최대maximum 실시예 1Example 1 31.231.2 35.035.0 실시예 2Example 2 31.031.0 34.834.8 실시예 3Example 3 30.730.7 34.534.5 실시예 4Example 4 30.430.4 34.034.0 실시예 5Example 5 30.030.0 34.034.0 실시예 6Example 6 29.529.5 32.432.4 실시예 7Example 7 30.030.0 34.134.1 실시예 8Example 8 30.130.1 33.433.4 실시예 9Example 9 30.030.0 34.234.2 비교예 1Comparative Example 1 Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch 31.231.2 34.534.5 비교예 2Comparative Example 2 X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
28.528.5 32.332.3
비교예 3Comparative Example 3 XX XX XX XX 30.530.5 34.234.2 비교예 4Comparative Example 4 X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
29.829.8 34.334.3
비교예 5Comparative Example 5 Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch 29.529.5 34.234.2 비교예 6Comparative Example 6 Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch Cu UnetchCu Unetch 29.8 29.8 35.135.1 비교예 7Comparative Example 7 X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
X
(pattern out)
29.6 29.6 32.532.5

표 2에 나타난 바와 같이, 실시예1 내지 9의 식각액 조성물은 모두 양호한 식각 특성을 나타내었다. As shown in Table 2, the etching solution compositions of Examples 1 to 9 all exhibited good etching properties.

하지만, 과황산염의 함량이 본 발명의 범위보다 적은 비교예 1은 구리막의 식각이 가능하지 않았으며, 과황산염이 과량으로 포함된 비교예 2는 빠른 식각 속도로 인해 패턴아웃(pattern out)현상(과-에칭)이 발생하여 식각액 조성물로 적합하지 않음을 확인하였다. 불소 함유 화합물이 과량으로 첨가된 비교예 3의 식각액의 경우 undercut 현상이 발생하였다. 또한, 아졸 화합물이 소량으로 포함된 비교예 4는 빠른 식각 속도로 인해 패턴아웃(pattern out) 현상이 발생하였으며, 과량으로 첨가된 비교예 5는 식각 속도가 너무 느려 unetching 현상이 발생하였다 이었다. 그리고 술폰산이 소량으로 포함된 비교예 6은 식각 속도가 너무 느려 unetching 현상이 발생하였으며, 과량으로 포함된 비교예 7은 패턴아웃(pattern out) 현상이 발생하였다.However, in Comparative Example 1 in which the content of persulfate was less than the range of the present invention, etching of the copper film was not possible. In Comparative Example 2 in which persulfate was excessively contained, a pattern out phenomenon And - etching) were found to be incompatible with the etchant composition. The undercut phenomenon occurred in the case of the etching solution of Comparative Example 3 in which the fluorine-containing compound was added in excess. In Comparative Example 4 in which a small amount of an azole compound was contained, pattern out occurred due to a rapid etching rate. In Comparative Example 5, which was added in an excess amount, unetching occurred because the etching rate was too slow. In Comparative Example 6 in which a small amount of sulfonic acid was contained, unetching phenomenon occurred because the etching rate was too slow, and pattern out phenomenon occurred in Comparative Example 7 in which excess was included.

또한, Cu 3000ppm이 용출시 술폰산 함량이 1.0%일 때(실시예 1) 35.0℃, 3.0%일 때(실시예 6) 32.4℃로 술폰산 함량이 증가할수록 식각액의 과열안정성 특성이 향상됨을 확인하였다. In addition, it was confirmed that when 3000 ppm of Cu eluted, the superheat stability characteristics of the etchant were improved as the sulfonic acid content was increased to 35.0 ° C and 3.0% (Example 6) at 1.0% sulfonic acid content (Example 6) and 32.4 ° C, respectively.

또한, 도 1 및 도 3을 참조하면, 실시예 4에 따른 식각액 조성물로 식각한 Cu/ITO 이중막과 Cu/Mo-Ti 이중막은 양호한 테이퍼 프로파일을 나타내었음을 확인하였다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 실시예 4에 따른 식각액 조성물로 식각한 Cu/ITO 이중막과 Cu/Mo-Ti 이중막의 직진성이 우수하고, 식각 잔사가 남지 않음을 알 수 있다.1 and 3, it was confirmed that the Cu / ITO double layer and the Cu / Mo-Ti double layer etched with the etchant composition according to Example 4 exhibited a good taper profile. Referring to FIGS. 2 and 4, it can be seen that the straightness of the Cu / ITO double layer and the Cu / Mo-Ti double layer etched by the etchant composition according to Example 4 is excellent and the etching residue is not left.

반면, 도 5 내지 8에서 확인할수 있는 바와 같이, 비교예 1에 따른 식각액 조성물로 식각한 구리계 금속막은 구리가 식각되지 않는 현상을 나타내었다.On the other hand, as can be seen from FIGS. 5 to 8, the copper-based metal film etched with the etchant composition according to Comparative Example 1 exhibited a phenomenon in which copper was not etched.

Claims (14)

과황산염 5 내지 20중량%, 불소 함유 화합물 0.01 내지 1.0중량%, 아졸 화합물 0.1 내지 5중량%, 술폰산 또는 그의 염 0.5 내지 5.0중량% 및 잔량의 물을 포함하는 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
A copper-based metal film and a metal oxide film containing 5 to 20 wt% of persulfate, 0.01 to 1.0 wt% of a fluorine-containing compound, 0.1 to 5 wt% of an azole compound, 0.5 to 5.0 wt% of a sulfonic acid or a salt thereof, Etchant composition.
청구항 1에 있어서, 상기 과황산염은 과황산칼륨(K2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 및 과황산암모늄((NH4)2S2O8으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
The method of claim 1, wherein the persulfate is selected from the group consisting of potassium persulfate (K 2 S 2 O 8 ), sodium persulfate (Na 2 S 2 O 8 ) Wherein at least one selected from the group consisting of ammonium persulfate ((NH 4 ) 2 S 2 O 8 ) and a metal oxide film are provided.
청구항 1에 있어서, 상기 불소 함유 화합물은 불화암모늄(ammonium fluoride: NH4F), 불화나트륨(sodium fluoride: NaF), 불화칼륨(potassium fluoride: KF), 중불화암모늄(ammonium bifluoride: NH4F·HF), 중불화나트륨(sodium bifluoride: NaF·HF) 및 중불화칼륨(potassium bifluoride: KF·HF)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
The method of claim 1, wherein the fluorine-containing compound is selected from the group consisting of ammonium fluoride (NH4F), sodium fluoride (NaF), potassium fluoride (KF), ammonium bifluoride (NH4F.HF) Wherein at least one selected from the group consisting of sodium bifluoride (NaF 占 HF) and potassium bifluoride (KF 占 HF) is used.
청구항 1에 있어서, 상기 아졸 화합물은 트리아졸계 화합물, 아미노테트라졸계 화합물, 이미다졸계 화합물, 인돌계 화합물, 푸린계 화합물, 피라졸계 화합물, 피리딘계 화합물, 피리미딘계 화합물, 피롤계 화합물, 피롤리딘계 화합물 및 피롤린계 화합물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
The azole compound according to claim 1, wherein the azole compound is selected from the group consisting of a triazole-based compound, an aminotetrazole-based compound, an imidazole-based compound, an indole-based compound, a purine-based compound, a pyrazole-based compound, a pyridine-based compound, a pyrimidine- Based compound and at least one selected from the group consisting of a pyrrole-based compound and a metal oxide film.
청구항 1에 있어서, 상기 술폰산은 아미도술폰산(amidosulfonic acid), 메탄술폰산(methanesulfonic acid), 에탄술폰산(ethanesulfonic acid), 파라-톨루엔술폰산(p-toluenesulfonic acid), 3-불화메탄술폰산(trifluoromethanesulfonic acid), 벤젠술폰산(benzenesulfonic acid), 술팜산(sulfamic acid) 및 폴리스티렌술폰산(polystyrene sulfonic acid)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종 인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
The method of claim 1, wherein the sulfonic acid is selected from the group consisting of amidosulfonic acid, methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, Wherein at least one member selected from the group consisting of benzenesulfonic acid, sulfamic acid, and polystyrene sulfonic acid is used as the etching solution.
청구항 1에 있어서, 상기 술폰산의 염은 술폰산의 칼륨염, 나트륨염 및 암모늄염으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
The copper-based metal film and metal oxide film batch etching solution composition according to claim 1, wherein the salt of the sulfonic acid is at least one selected from the group consisting of a potassium salt, a sodium salt and an ammonium salt of a sulfonic acid.
청구항 1에 있어서, 상기 구리계 금속막은 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종; 또는 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종과, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속과의 합금을 포함하여 형성된 것인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
[2] The method of claim 1, wherein the copper-based metal film comprises at least one selected from the group consisting of copper, a nitride of copper, and an oxide of copper; (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), titanium (Ti), silver (Ag), chromium (Cr), and at least one member selected from the group consisting of copper, Selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta) and tungsten And at least one kind of metal selected from the group consisting of copper and tin.
청구항 7에 있어서, 상기 구리계 금속막은, 몰리브덴층 및 상기 몰리브덴층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴막 또는 몰리브덴 합금층 및 상기 몰리브덴 합금층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴 합금막을 포함하는 것인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
The copper-based metal film according to claim 7, wherein the copper-based metal film comprises a copper-molybdenum film or a molybdenum alloy layer including a molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum alloy layer Wherein the copper-molybdenum alloy film comprises a copper-molybdenum alloy film.
청구항 1에 있어서, 상기 금속산화물막은 AxByCzO(A, B 및 C는 서로 독립적으로 아연(Zn), 티타늄(Ti), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 및 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이고; x, y 및 z는 각각의 금속의 비를 나타내는 것으로, 0 이상의 정수 또는 소수임)로 표시되는 삼성분계 또는 사성분계 산화물을 포함하여 형성된 막인 구리계 금속막 및 금속산화물막 일괄 식각액 조성물.
The metal oxide film according to claim 1, wherein the metal oxide film comprises A x B y C z O, where A, B, and C are independently selected from the group consisting of zinc (Zn), titanium (Ti), cadmium (Cd), gallium (Ga) , Tin (Sn), hafnium (Hf), zirconium (Zr) and tantalum (Ta), x, y and z represent the ratios of the respective metals, ) And a ternary or tetravalent oxide represented by the following formula (1).
(S1) 기판 상에 금속산화물막을 형성하는 단계;
(S2) 상기 금속산화물막 위에 구리계 금속막을 형성하는 단계;
(S3) 상기 구리계 금속막 상에 선택적으로 감광막 패턴을 형성하는 단계; 및
(S4) 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 식각액 조성물을 사용하여 상기 금속산화물막과 구리계 금속막을 일괄 식각하는 단계를 포함하는 배선 형성 방법.
(S1) forming a metal oxide film on a substrate;
(S2) forming a copper-based metal film on the metal oxide film;
(S3) selectively forming a photoresist pattern on the copper-based metal film; And
(S4) A method for forming a wiring comprising a step of collectively etching the metal oxide film and the copper-based metal film using the etching liquid composition according to any one of claims 1 to 9.
청구항 10에 있어서, 상기 금속산화물막은 AxByCzO(A, B 및 C는 서로 독립적으로 아연(Zn), 티타늄(Ti), 카드뮴(Cd), 갈륨(Ga), 인듐(In), 주석(Sn), 하프늄(Hf), 지르코늄(Zr) 및 탄탈륨(Ta)으로 이루어진 군에서 선택되는 금속이고; x, y 및 z는 각각의 금속의 비를 나타내는 것으로, 0 이상의 정수 또는 소수임)로 표시되는 삼성분계 또는 사성분계 산화물을 포함하여 형성된 막인 배선 형성 방법.
11. The method of claim 10, wherein the metal oxide layer is formed of a material selected from the group consisting of A x B y C z O (where A, B, and C are independently selected from the group consisting of zinc (Zn), titanium (Ti), cadmium (Cd), gallium (Ga) , Tin (Sn), hafnium (Hf), zirconium (Zr) and tantalum (Ta), x, y and z represent the ratios of the respective metals, ) &Lt; / RTI &gt; oxide.
청구항 10에 있어서, 상기 구리계 금속막은 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종; 또는 구리, 구리의 질화물, 구리의 산화물로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종과, 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 티타늄(Ti), 은(Ag), 크롬(Cr), 망간(Mn), 철(Fe), 지르코늄(Zr), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 팔라듐(Pd), 하프늄(Hf), 탄탈륨(Ta) 및 텅스텐(W)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1종의 금속과의 합금을 포함하여 형성된 것인 배선 형성 방법.
11. The method of claim 10, wherein the copper-based metal film comprises at least one selected from the group consisting of copper, a nitride of copper, and an oxide of copper; (Al), magnesium (Mg), calcium (Ca), titanium (Ti), silver (Ag), chromium (Cr), and at least one member selected from the group consisting of copper, Selected from the group consisting of manganese (Mn), iron (Fe), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), hafnium (Hf), tantalum (Ta) and tungsten And at least one kind of metal.
청구항 12에 있어서, 상기 구리계 금속막은, 몰리브덴층 및 상기 몰리브덴층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴막 또는 몰리브덴 합금층 및 상기 몰리브덴 합금층 상에 형성된 상기 구리계 금속막을 포함하는 구리-몰리브덴 합금막을 포함하는 것인 배선 형성 방법.
The copper-based metal film according to claim 12, wherein the copper-based metal film comprises a copper-molybdenum film or a molybdenum alloy layer including a molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum layer and the copper-based metal film formed on the molybdenum alloy layer Copper-molybdenum alloy film.
a)기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계;
b)상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
c)상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계;
d)상기 반도체층 상에 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계; 및
e)상기 드레인 배선에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 d)단계는 금속산화물막으로 반도체층을 형성하고 상기 반도체층 상에 구리계 금속막을 형성한 후, 청구항 1 내지 9 중 어느 한 항의 식각액 조성물로 상기 금속산화물막 및 구리계 금속막을 일괄 식각하여 소스 및 드레인 배선을 형성하는 단계인 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
a) forming a gate wiring on the substrate;
b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate wiring;
c) forming a semiconductor layer on the gate insulating layer;
d) forming a source and a drain wiring on the semiconductor layer; And
and e) forming a pixel electrode connected to the drain wiring, the method comprising the steps of:
In the step d), a semiconductor layer is formed of a metal oxide film, a copper-based metal film is formed on the semiconductor layer, and the metal oxide film and the copper-based metal film are etched by batch etching using the etching solution composition of any one of claims 1 to 9 And forming a source and a drain wiring.
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KR20180127053A (en) * 2017-05-19 2018-11-28 동우 화인켐 주식회사 Etchant composition
KR20190000458A (en) * 2017-06-23 2019-01-03 동우 화인켐 주식회사 Etchant composition and manufacturing method of an array substrate for image display device

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