KR20160106544A - 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막의 식각액 조성물 - Google Patents

구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막의 식각액 조성물 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구리/몰리브덴 또는 구리/몰리브덴 합금막의 식각액 조성물에 관한 것으로, 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물을 식각안정제로 포함하는 구리/몰리브덴 또는 구리/몰리브덴 합금막 식각액 조성물을 제공한다. 본 발명에 따른 식각액 조성물은 식각 공정을 반복하여 식각액 내의 금속 이온 함량이 높은 경우에도 테이퍼 앵글, 시디 로스 및 식각 직진성 등의 식각 특성이 유지될 수 있으므로 TFT-LCD 디스플레이. OLED 전극 제조 등에 유용하게 사용될 수 있다.

Description

구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막의 식각액 조성물{ETCHING COMPOSITION FOR COPPER/MOLYBDENUM OR COPPER/MOLYBDENUM ALLOY MULTILAYERS}
본 발명은 구리와 몰리브덴막 또는 몰리브덴 합금막의 식각액 조성물, 특히 TFT-LCD, OLED 등 디스플레이의 전극으로 사용되는 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막의 식각액 조성물에 관한 것이다.
반도체 장치, TFT-LCD, OLED 등의 미세 회로는 기판상에 형성된 알루미늄, 알루미늄 합금, 구리 및 구리 합금 등의 도전성 금속막 또는 실리콘 산화막, 실리콘 질화막 등의 절연막에 포토레지스트를 균일하게 도포한 다음, 패턴이 새겨진 마스크를 통하여 빛을 조사한 후 현상을 통하여 원하는 패턴의 포토레지스트를 형성시키고 건식 또는 습식 식각으로 포토레지스트 하부에 있는 금속막 또는 절연막에 패턴을 전사한 후, 필요없는 포토레지스트를 박리 공정에 의해 제거하는 일련의 리소그래피 공정을 거쳐 완성된다.
대형 디스플레이의 게이트 및 데이터 금속 배선은 종래의 알루미늄 및 크롬 배선에 비해 저항이 낮고 환경적으로 문제가 없는 구리 금속이 사용되고 있다. 구리는 유리 기판 및 실리콘 절연막과 접착력이 낮고 실리콘 막으로 확산되는 문제점이 있어 티타늄, 몰리브덴 등을 하부 배리어 금속으로 사용하고 있다.
대한민국 특허공개공보 제2003-0082375호, 특허공개공보 제2004-0051502호, 특허공개공보 제2006-0064881호, 특허공개공보 제2006-0099089호 및 특허공개공보 제2010-0035250호 등에 과산화수소 기반의 구리/몰리브덴 합금 식각액이 개시되어 있다.
그러나 과산화수소를 기반으로 하는 상기 식각액들은 식각을 반복 진행할수록 식각액 중의 금속이온함량이 증가하게 되고, 이러한 금속이온은 과산화수소를 분해시키는 촉매역할을 하게 되어 테이퍼 앵글, 시디 로스 및 식각직진성 등의 식각 특성을 잃게 하고, 따라서 식각 특성이 유지되는 금속함량이 낮아 식각액 사용량이 많은 문제점이 있다.
특허공개공보 제2003-0082375호 특허공개공보 제2004-0051502호 특허공개공보 제2006-0064881호 특허공개공보 제2006-0099089호 특허공개공보 제2010-0035250호
따라서, 본 발명의 목적은 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막을 식각할 때, 식각 공정을 반복하여 식각액 내의 금속 이온 함량이 높은 경우에도 테이퍼 앵글, 시디 로스 및 식각직진성 등의 식각 특성이 유지되는 식각액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 30 중량%의 과산화수소, 0.1 내지 5 중량%의 식각억제제, 0.1 내지 5 중량%의 킬레이트제, 0.1 내지 5 중량%의 식각첨가제, 0.01 내지 2 중량%의 불소화합물, 0.01 내지 2 중량%의 식각안정제 및 전체 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 포함하며, 상기 킬레이트제는 아미노기와 카르복실산기를 동시에 갖고 있는 화합물이고, 상기 식각안정제는 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물이며, 구리막, 몰리브덴막 또는 구리-몰리브덴 합금막으로부터 유래되는 식각액 내 금속이온을 안정화시켜 과산화수소 분해반응을 제어하는 것인 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물을 제공한다.
본 발명은 구리-몰리브덴 합금막을 식각할 때 식각 공정을 반복하여 식각액의 금속 이온 함량이 높은 경우에도 금속 이온을 안정화시켜 과산화수소의 분해반응을 제어함으로써 식각공정의 반복 가능 회수를 증가시켜 식각 용량이 증가 될 뿐 아니라 테이퍼 앵글, 시디 로스 및 시각 직진성 등의 식각 특성이 유지된다. 따라서 식각 공정에 사용되는 식각액 사용량을 감소시킬 수 있으므로, TFT-LCD, OLED 등의 제조 비용을 현저하게 감소시킬 수 있다.
도 1은 실시예1에 따른 식각액을 사용하여 구리-몰리브덴 합금막을 식각한 경우 프로파일에 대한 주사전자현미경 사진(측면)이다.
도 2는 비교예 1에 따른 식각액을 사용하여 구리-몰리브덴 합금막을 식각한 경우 프로파일에 대한 주사전자현미경 사진(측면)이다.
본 발명의 식각액 조성물은 구리막, 몰리브덴막 또는 구리-몰리브덴 합금막을 동시에 식각할 수 있다. 여기서 “구리막, 몰리브덴막”이란 구리막과 몰리브덴 단일막을 지칭하고, "구리-몰리브덴 합금막"이란 구리막과 몰리브덴 합금막을 지칭하며, 몰리브덴 합금은 몰리브덴과 다양한 금속의 합금으로, 바람직하게는 티타늄, 탄탈륨, 크롬, 네오디늄, 니켈, 인듐 또는 주석과의 합금이고, 가장 바람직하게는 티타늄과의 합금이다.
본 발명의 식각액 조성물은 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물을 식각안정제로 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 식각액 조성물에서 식각안정제는 식각 공정을 반복하여 식각액 내의 금속이온 함량이 높은 경우 과산화수소 분해 반응을 제어하는 작용을 한다. 아민화합물은 식각공정 중에 증가하게 되는 금속이온 농도에 대한 과산화수소 분해반응을 억제하여 식각특성이 오래 유지되도록 하는 효과가 있는데, 본 발명에서 사용한 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물은 친수성이 커서 금속잔사 발생을 억제하는 효과가 크다. 식각액 조성물 중 식각안정제의 함량은 0.01 내지 2 중량%가 바람직하다.
본 발명에서 식각안정제로 사용되는 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물은 탄소수 1 내지 10의 알칸올아민인 것이 바람직하며, 구체적으로 메탄올아민, 에탄올아민, 프로판올아민, 부탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디메틸에탄올아민, N-메틸에탄올아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것이 바람직하다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 조성물 총 중량에 대하여 5 내지 40 중량%의 과산화수소, 0.1 내지 5 중량%의 식각억제제, 0.1 내지 5 중량%의 킬레이트제, 0.1 내지 5 중량%의 식각첨가제, 0.01 내지 2 중량%의 불소화합물, 0.01 내지 2 중량%의 식각안정제 및 전체 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 포함한다.
본 발명의 식각액 조성물에서 과산화수소는 구리와 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금의 주 산화제로 작용한다. 과산화수소는 조성물의 총 중량에 대하여 5 내지 40 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 10 내지 30 중량%이다. 5 중량% 미만으로 포함될 경우 구리와 몰리브덴 합금의 산화력이 충분하지 않아 식각이 이루어지지 않을 수 있으며, 40 중량% 초과하여 포함되는 경우 식각 속도가 너무 빨라 공정 제어가 어려워지는 문제가 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 함유된 식각억제제는 구리 및 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금의 식각 속도를 조절하여 적절한 테이퍼 앵글을 갖는 식각 프로파일이 되도록 한다. 식각억제제는 조성물의 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%이다. 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 테이퍼 앵글을 조절할 수 있는 능력이 떨어지고, 5 중량% 초과하여 포함되는 경우 식각 속도가 감소하여 비효율적인 문제가 있다.
본 발명의 식각액 조성물에서 식각억제제는 산소, 황 및 질소 중에서 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하되, 질소 원자와 황 원자를 동시에 포함하지는 않는 탄소수 1 내지 10의 헤테로고리 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로, 퓨란, 티오펜, 피롤, 옥사졸, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸, 테트라졸, 벤조퓨란, 벤조티오펜, 인돌, 벤즈이미다졸, 벤즈피라졸, 아미노테트라졸, 메틸테트라졸, 톨루트리아졸, 하이드로톨루트리아졸 및 하이드록시톨루트리아졸 등의 헤테로고리 방향족 화합물과 피페라진, 메틸피페라진, 하이드록실에틸피페라진, 피롤리딘 및 알록산 등의 헤테로고리지방족 화합물을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 식각액 조성물은 식각억제제 외에도, 글라스 식각억제제를 포함함으로써, 하부막인 유리기판의 식각속도를 최소화할 수 있다, 상기 글라스 식각억제제는 붕소 원자와 불소 원자를 동시에 포함하는 화합물인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 붕불산 또는 붕불산염일 수 있고, HBF4, NaBF4, KBF4, NH4BF4또는 이들의 혼합물로부터 선택되는 것이 가장 바람직하다.
글라스 식각억제제를 포함하는 경우 그 함량은 0.01 내지 2 중량%인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.05 내지 1 중량%이다. 0.01 중량% 미만 포함되는 경우에는 글라스 식각 억제효과가 미미하고, 2 중량%를 초과하는 경우에는 식각속도가 감소하여 비효율적이다.
본 발명의 식각액 조성물은 식각 속도를 조절하기 위해 0.1 내지 5 중량%의 식각첨가제를 함유한다. 조성물의 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3 중량% 이다. 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 식각 속도가 느려져서 공정 제어 가능한 시간에 식각이 이루어지지 않을 수 있으며, 5 중량% 초과하여 포함되는 경우 식각 속도가 너무 빨라 공정 제어가 어려워지는 문제가 있다.
식각첨가제는 유기산, 무기산 또는 이들의 염과, 질소와 황을 동시에 포함하는 화합물 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
유기산은 아세트산, 포름산, 부탄산, 시트르산, 글리콜산, 옥살산, 말론산, 펜탄산, 프로피온산, 타르타르산, 글루콘산, 글리코산, 숙신산 등 수용성 유기산을 들 수 있다. 이들은 1종 또는 2종 이상을 함께 사용할 수 있다.
무기산은 질산, 황산, 인산, 염산, 차염소산, 과망간산 또는 이들의 혼합물인 것이 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물에서 질소 원자와 황 원자를 동시에 포함하는 화합물은 질소 원자와 황 원자를 동시에 포함하는 탄소수 1 내지 10의 단일고리 또는 이중고리 화합물인 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5원 내지 10원의 단일고리 또는 이중고리 화합물이다. 구체적으로, 메르캅토이미다졸린, 2-메르캅토-1-메틸이미다졸, 2-메르캅토티아졸, 2-아미노티아졸, 메르캅토트리아졸, 아미노메르캅토트리아졸, 메르캅토테트라졸, 메르캅토메틸테트라졸, 티아졸, 벤조티아졸, 2-메틸벤조티아졸, 2-아미노벤조티아졸 및 2-메르캅토 벤조티아졸 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 사용할 수 있다.
상기 질소와 황을 동시에 포함하는 첨가제는 특히, 식각 공정이 반복되어 식각액 내의 금속 이온 함량이 증가하는 경우에도 식각억제제가 금속 표면에 과도하게 흡착하여 식각 속도를 감소시키는 것을 제어해 준다. 따라서 식각액 내의 금속 이온 함량이 높은 경우에도 식각 속도를 유지할 수 있도록 해준다.
본 발명의 식각액 조성물에서 킬레이트제는 식각이 진행되는 동안 발생하는 구리 및 몰리브덴 합금 이온들과 킬레이트를 형성하여 비활성화시킴으로써 식각액의 과산화수소와의 분해 반응을 억제해 주는 역할을 한다. 만약 본 발명에 따른 식각액 조성물에서 킬레이트가 첨가되지 않으면 식각이 진행되는 동안 산화된 금속 이온이 비활성화되지 못하여 식각액 조성물인 과산화수소의 분해 반응을 촉진시켜서 발열 및 폭발이 발생할 수 있다. 킬레이트제는 조성물의 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량% 포함되는 것이 바람직하여, 0.5 내지 3 중량%가 더욱 바람직하다. 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우 비활성화시킬 수 있는 금속 이온량이 너무 작아서 과산화수소 분해 반응을 제어하는 능력이 떨어지고, 5 중량% 초과하여 포함되는 경우 추가적인 킬레이트 형성으로 금속을 비활성화시키는 작용을 기대할 수 없어 비효율적인 문제가 있다.
본 발명의 킬레이트제는 아미노기와 카르복실산기를 동시에 가지고 있는 화합물이 바람직하며, 구체적으로 이미노다이아세트산, 니트릴로트리아세트산, 에틸렌디아민테트라아세트산, 디에틸렌트리니트릴펜타아세트산, 아미노트리(메틸렌포스폰산), 1-하이드록시에탄(1,1-디일비스프로폰산), 에틸렌디아민테트라(메틸렌프로폰산), 디에틸렌트리아민펜타(메틸렌포스폰산), 사르코산, 알라닌, 글루탐산, 아미노부티르산, 및 글리신 등을 들 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에서 불소화합물은 구리와 몰리브덴 합금을 동시에 식각할 때 몰리브덴 합금의 식각 속도를 향상시켜 테일랭스를 감소시켜 주고, 식각시 발생할 수 있는 몰리브덴 합금의 잔사를 제거하여 주는 작용을 한다. 몰리브덴 합금의 테일 증가는 휘도를 감소시킬 수 있으며, 잔사가 기판 및 하부막에 남게 되면 전기적인 쇼트, 배선 불량 및 휘도를 감소시키므로 반드시 제거해야 한다. 불소화합물은 조성물의 총 중량에 대하여 0.01 내지 2 중량% 포함되는 것이 바람직하여, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 1 중량% 이다. 0.01 중량% 미만으로 포함될 경우 몰리브덴 합금의 잔사를 효과적으로 제거할 수 없으며, 2 중량% 초과하여 포함되는 경우 하부막을 식각할 수 있다.
본 발명의 불소화합물은 해리되어 F- 나 HF2 -를 낼 수 있는 화합물로 HF, NaF, KF, AlF3, HBF4, NH4F, NH4HF2, NaHF2, KHF2 및 NH4BF4 등을 들 수 있으며, 1종 또는 2종 이상을 함께 사용할 수 있다.
본 발명의 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물은 식각 성능을 향상시키기 위해 당업계에서 공지되어 있는 임의의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 첨가제로는 식각성능 향상을 위해 사용되는 계면활성제를 들 수 있다. 계면활성제의 종류는 당업계에서 사용되는 것이라면 무방하고 제한 없이 사용될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 사용되는 물은 특별히 한정하는 것은 아니나, 탈이온수를 사용하는 것이 바람직하며, 물속에 이온이 제거된 정도인 비저항 값이 18㏁/㎝ 이상인 탈이온수를 사용하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명의 식각액 조성물을 이용하여 TFT-LCD 디스플레이 또는 OLED 등의 전극으로 사용되는 구리막, 몰리브덴막 또는 구리-몰리브덴합금막을 식각하면, 식각 공정을 반복하여 식각액 내의 금속 이온 함량이 높은 경우에도 테이퍼 앵글, 시디 로스 및 식각 직진성 등의 식각 특성이 유지되어 TFT-LCD 어레이 기판의 생산성이 향상되고 제조 비용을 현저하게 감소시킬 수 있다.
이하, 본 발명을 실시예를 들어 보다 상세하게 설명하고자 하지만, 이들 실시예는 본 발명의 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1 내지 10 및 비교예 1>
하기 표 1에 기재된 성분 함량으로 각 성분을 혼합하여 본 발명에 따른 실시예 및 비교예의 조성물을 제조하였다.
실시예
및
비교예		 과산화
수소
[중량%]		 식각억제제
[중량%]		 킬레이트제
[중량%]		 식각첨가제
[중량%]`		 불화물
[중량%]		 붕소 함유 화합물
[중량%]		 식각안정제
[중량%]		 물
[중량 %]
실시예1 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0.1 MEA 0.1 76.3
실시예2 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0 MEA 0.2 76.3
실시예3 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0.1 NMEA 0.1 76.3
실시예4 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0 NMEA 0.2 76.3
실시예5 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0.1 EA 0.1 76.3
실시예6 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0 EA 0.2 76.3
실시예7 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0.1 DEA 0.1 76.3
실시예8 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0 DEA 0.2 76.3
실시예9 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0.1 TEA 0.1 76.3
실시예10 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0 TEA 0.2 76.3
비교예1 20 ATZ 1.0 IDA 1.0 PHS 1.0 NH4HF2 0.5 HBF4 0.1 - - 76.4
ATZ: 5-아미노테트라졸(5-aminotetrazole)
IDA: 이미노다이아세트산(iminodiacetic acid)
PHS: 황화수소칼륨(potassium hydrogen sulfate)
MEA: 모노메탄올아민 (monomethanolamine)
NMEA: N-메틸에탄올아민(N-methylethanolamine)
EA: 에탄올아민(Ethanolamine)
DEA: 디에탄올아민(Diethanolamine)
TEA: 트리에탄올아민(Triethanolamine)
<식각 성능 테스트>
본 발명에 따른 식각액의 효과를 평가하기 위하여, 유리기판상에 두께 3100Å의 구리와 몰리브덴 합금막을 증착한 다음, 포토리소그래피 공정을 진행하여 패턴을 형성시켜 시편을 제조하였다.
실시예의 식각액 조성물 및 비교예의 식각액 조성물을 이용하여 스프레이가 가능한 장비(Mini-etcher ME-001)에서 진행하였다. 식각후 구리와 몰리브덴 합금막의 식각 특성 및 유리기판 식각을 주사전자현미경(히다치사제조, S-4800)을 이용하여 관찰하였다. 식각 특성, 테이퍼 앵글, 시디로스 및 식각 직진성은 주사전자 현미경(Hitachi, S-4800)을 이용하여 관찰하였다.
식각액에 구리-몰리브덴 합금을 첨가하면서 식각 평가를 진행하여, 식각 특성이 유지되는 구리-몰리브덴 합금 함량을 평가하였다. 실험결과를 표 2에 나타내었다.
구분 구리 몰리브덴
합금 분말(ppm)		 식각
종말점 (초)		 CD loss
(㎛)		 Taper angle
(˚)		 식각
직진성
실시예1 5,000 45 1.05 58.5 양호
6,000 44 1.08 60.2 양호
7,000 44 1.11 63.4 양호
8,000 잔사 1.00 79.5 불량
실시예2 5,000 46 0.99 54.5 양호
6,000 46 1.00 59.2 양호
7,000 45 1.05 65.3 양호
8,000 50 0.92 70.2 불량
실시예3 5,000 43 1.00 60.2 양호
6,000 43 1.05 62.2 양호
7,000 45 1.06 65.9 양호
8,000 잔사 0.91 82.6 불량
실시예4 5,000 44 1.06 54.5 양호
6,000 44 1.08 57.9 양호
7,000 44 1.07 60.5 양호
8,000 47 1.05 62.3 불량
실시예5 5,000 45 1.05 58.5 양호
6,000 44 1.09 60.1 양호
7,000 43 1.11 62.9 양호
8,000 잔사 1.01 80.2 불량
실시예6 5,000 46 0.98 54.5 양호
6,000 45 1.02 59.3 양호
7,000 45 1.04 65.1 양호
8,000 51 0.94 71.2 불량
실시예7 5,000 44 1.04 57.5 양호
6,000 44 1.09 61.2 양호
7,000 43 1.13 63.1 양호
8,000 잔사 0.99 80.4 불량
실시예8 5,000 45 0.98 54.1 양호
6,000 45 1.01 58.9 양호
7,000 44 1.04 64.5 양호
8,000 51 0.91 71.2 불량
실시예9 5,000 45 1.04 57.5 양호
6,000 45 1.06 60.1 양호
7,000 44 1.15 62.9 양호
8,000 잔사 0.98 81.5 불량
실시예10 5,000 46 0.947 53.2 양호
6,000 45 1.02 58.9 양호
7,000 45 1.07 66.2 양호
8,000 51 0.9 71.3 불량
비교예1 4,000 45 1.09 62.3 양호
5,000 48 0.96 98.9 불량
6,000 잔사 - - 불량
표 2에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 실시예의 조성물들은 구리-몰리브덴 합금 함량이 7,000 ppm 이상인 경우에도 테이퍼 앵글, 시디로스 및 식각 직진성이 유지되는 양호한 결과를 나타내었다.
도 1은 실시예 1에 따른 식각액 조성물에 구리-몰리브덴 합금 분말을 7,000 ppm 용해한 후 구리/몰리브덴 합금막을 식각한 단면을 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
반면 비교예 1의 식각액 조성물은 구리/몰리브덴 합금 분말 함량이 5,000 ppm 이상인 경우에 잔사가 발생하였으며, 테이퍼 앵글이 증가, 시디로스 감소 및 직진성을 잃어 식각 특성이 유지되는 금속 함량이 낮음을 확인하였다. 도 2는 비교예 1에 따른 식각액 조성물에 구리/몰리브덴 합금 분말을 5,000 ppm 용해한 후 구리/몰리브덴 합금막을 식각한 단면을 주사전자현미경으로 관찰한 사진이다.
상기 결과는 TFT-LCD 디스플레이, OLED 등의 전극으로 사용되는 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막을 식각할 때 본 발명의 식각액 조성물을 사용하는 경우, 식각 공정을 반복하여 식각액 내의 금속 이온 함량이 높은 경우에도 테이퍼 앵글, 시디 로스 및 식각 직진성 등의 특성이 유지되어 TFT-LCD 어레이 기판, OLED 등의 생산성이 향상되고 제조 비용이 현저하게 감소시킬 수 있음을 보여준다.

Claims (7)

  1. 조성물 총 중량에 대하여 10 내지 30 중량%의 과산화수소, 0.1 내지 5 중량%의 식각억제제, 0.1 내지 5 중량%의 킬레이트제, 0.1 내지 5 중량%의 식각첨가제, 0.01 내지 2 중량%의 불소화합물, 0.01 내지 2 중량%의 식각안정제 및 전체 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물로서,
    상기 킬레이트제는 아미노기와 카르복실산기를 동시에 갖고 있는 화합물이고,
    상기 식각안정제는 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물이며, 구리막, 몰리브덴막 또는 구리-몰리브덴 합금막으로부터 유래되는 식각액 내 금속이온을 안정화시켜 과산화수소 분해반응을 제어하는 것인 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물.
  2. 제1항에 있어서, 상기 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물은 탄소수 1 내지 10의 알칸올아민인 것을 특징으로 하는 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물.
  3. 제1항에 있어서, 상기 알코올기와 아민기를 동시에 갖는 화합물은 메탄올아민, 에탄올아민, 프로판올아민, 부탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 디메틸에탄올아민, N-메틸에탄올아민 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물.
  4. 제1항에 있어서, 식각첨가제는 유기산, 무기산 또는 이들의 염과, 질소와 황을 동시에 포함하는 화합물 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 하는 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물.
  5. 제1항에 있어서, 상기 식각억제제는 산소, 황 및 질소 중에서 선택되는 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는, 탄소수 1 내지 10의 헤테로고리 화합물인 것을 특징으로 하는, 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물.
  6. 제1항에 있어서, 글라스 식각억제제를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물.
  7. 제6항에 있어서, 상기 글라스 식각억제제는 붕소를 함유하는 화합물인 것을 특징으로 하는, 구리막, 몰리브덴막 및 구리-몰리브덴 합금막 식각액 조성물.
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