KR20150050948A

KR20150050948A - 구리/몰리브데늄 합금막의 식각액 조성물

Info

Publication number: KR20150050948A
Application number: KR1020130132239A
Authority: KR
Inventors: 이창호; 윤영철; 박충우
Original assignee: 솔브레인 주식회사
Priority date: 2013-11-01
Filing date: 2013-11-01
Publication date: 2015-05-11

Abstract

본 발명은 불소 화합물을 포함하지 않고 몰리브데늄의 잔사 문제가 없으며 처리 매수 능력도 우수한 구리/몰리브데늄 박막용 식각액 조성물을 제공한다.

Description

구리/몰리브데늄 합금막의 식각액 조성물{Etchant composition for Cu/Mo alloy film}

본 발명은 불소 화합물을 포함하지 않는 구리/몰리브데늄 박막용 식각액 조성물에 관한 것이다.

최근에는 박막 트랜지스터 액정표시장치의 전기적 신호 지연을 감소시키기 위해 낮은 저항값을 지니며 환경적으로도 큰 문제가 없는 금속배선재로 구리(Cu)가 각광받고 있다. 하지만 구리는 유리막과의 접착력(adhesion)이 좋지 않고 실리콘 층과의 Cu의 확산 (diffusion) 을 예방하기 위하여 다양한 barrier metal을 사용하게 된다. 그 중 현재 각광 받고 있는 barrier metal은 몰리브데늄이다.

구리와 몰리브데늄을 효과적으로 식각하기 위해서는 일반적으로 과수계 식각액을 사용한다.

과산화수소 식각엑에서 구리는 pH가 낮을수록, 몰리브데늄은 pH가 높을수록 식각이 잘된다. 하지만 pH가 높은 영역에서는 과산화수소의 안정성이 나쁘기 때문에 일반적으로 과산화수소 식각액의 pH는 1 ~ 3 이다. 이 pH의 영역대에서 불소화합물을 사용하지 않으면 몰리브데늄의 잔사(Residue)가 발생하여 판넬 제조 공정에 불량을 야기시킨다. 이를 방지하기 위해서 불소 화합물을 사용한다. 하지만 불소 화합물을 함유함에 따라 유리기판의 식각을 야기하여 판넬 제조 공정 중 불량 발생시 유리기판의 재사용을 제한하는 문제점을 지니고 있다.

또한, 불소 화합물을 사용하지 않고 몰리브데늄을 원할히 식각하기 위해서 식각액의 pH 영역을 4~7로 조절하여야

한다. 하지만 pH가 높은 경우에는 과산화수소의 안정성이 매우 좋지 않다. 또한 구리 및 몰리브데늄을 식각하면서 전이금속인 구리와 몰리브데늄이 과산화수소 식각액에 녹으면 안정이 매우 좋지 못하여 구리 기준으로 1000ppm도 사용할 수 없을 정도로 공정 마진이 없다.

본 발명은 불소 화합물을 포함하지 않고 몰리브데늄의 잔사 문제가 없으며 처리 매수 능력도 우수한 구리/몰리브데늄 박막용 식각액 조성물을 제공하는 데 목적이 있다.

본 발명은 1)과산화수소, 2)유기산 또는 무기산, 3)아졸계 화합물, 4)아민 화합물 및 킬레이트제 및 과산화 수소 안정제를 포함하는 구리/몰리브데늄 박막용 식각액 조성물을 제공한다.

본 발명에 따른 구리/몰리브데늄 박막용 식각액 조성물은 불소 화합물을 포함하지 않고 몰리브데늄의 잔사 문제가 없으며 처리 매수 능력도 우수하다.

불소 화합물을 사용하지 않는 구리/몰리브데늄 박막용 에칭액은 아래와 같이 구성된다.

(1) 과산화수소 (2) 구리를 식각할 수 있는 유기산 혹은 무기산 (3) 식각 속도를 조절 할 수 잇는 아졸계 화합물 (4) pH 조절 할 수 있는 아민 화합물 (5) 구리 와 몰리브데늄을 킬레이트 할 수 있는 킬레이트제 (6) 과산화수소의 안정성을 높여주는 pH가 높은 과산화수소 안정제 (7) pH가 4 ~ 7 인 불소 화합물을 사용하지 않는 구리/몰리브데늄 박막용 에칭액은 아래와 같이 구성된다.

(1) 과산화수소 (2) 구리를 식각할 수 있는 유기산 혹은 무기산 (3) 식각 속도를 조절 할 수 잇는 아졸계 화합물 (4) pH 조절 할 수 있는 아민 화합물 (5) 구리 와 몰리브데늄을 킬레이트 할 수 있는 킬레이트제 (6) 과산화수소의 안정성을 높여주는 pH가 높은 과산화수소 안정제 (7) pH가 4 ~ 7 인 구리/몰리브데늄 합금막의 식각액 조성물을 제공한다.

본 발명은 불소 화합물을 사용하지 않고, pH 4 ~ 7인 식각액으로 몰리브데늄의 잔사 문제가 없고 처리매수 능력도 구리 기준으로 4,000ppm 이상으로 공정 손해가 없다. 또한 일반적인 불소를 포함하논 pH 1 ~3의 식각액과 동등 수준의 식각 속도 및 프로파일(Profile)을 가진다.

pH 4 ~ 7의 영역대에서 안정적이고 처리매수 능력을 갖추기 위하여, 피로인산 나트륨 등 몇 가지 과수안정성을 가진 첨가제를 사용할 수 있다.

pH 4~7의 영역대에서 아민 화합물을 사용하여서 pH 맞추었을 때 잔사가 없다.

	발명 1	불소 화합물	비교 1	비교 2	비교 3
산화제	H2O2 6	H2O2 6	H2O2 6	H2O2 6	H2O2 6
식각액	숙신산 5	황산 0.5	숙신산 5	숙신산 5	숙신산 5
아졸 화합물	ATZ 0.1	ATZ 0.1	ATZ 0.1	ATZ 0.1	ATZ 0.1
아민화합물	에탄올아민 2	-	-	에탄올 아민 2	에탄올 아민 1
킬레이트제	IDA 1	IDA 1	IDA 1	IDA 1	IDA 1
안정제	피로인산나트륨 3		피로인산나트륨 3	-	피로인산나트륨 3
불소화합물	-	HF 0.1	-	-	-
기타 첨가제	-		TMAH 3	TMAH 3
pH	5 ~ 5.5	1 ~ 1.5	5 ~ 5.5	5 ~ 5.5	3 ~ 3.5
Cu 식각	좋음	좋음	좋음	좋음	좋음
Mo 식각	좋음	좋음	잔 사	좋음	잔 사
처리매수	Cu 6,000ppm	Cu 6,000ppm	Cu 6,000ppm	Cu 1,000ppm	Cu 6,000ppm
Si damage	없 음	있 음	없 음	없 음	없 음
전체 평점	매우 좋음	나쁨	나 쁨	나쁨	나쁨

Claims

1)과산화수소, 2)유기산 또는 무기산, 3)아졸계 화합물, 4)아민 화합물 및 킬레이트제 및 과산화 수소 안정제를 포함하는 구리/몰리브데늄 박막용 식각액 조성물