KR20160109588A - Etching solution composition for indium oxide layer and manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인듐 산화막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an etchant composition for an indium oxide film and a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display using the same.
일반적으로 박막 트랜지스터 표시판(Thin Film Transistor, TFT)은 액정 표시 장치나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로서 사용된다. 박막 트랜지스터 표시판은 주사 신호를 전달하는 주사 신호 배선 또는 게이트 배선과, 화상 신호를 전달하는 화상 신호선 또는 데이터 배선이 형성되어 있고, 게이트 배선 및 데이터 배선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터, 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등으로 이루어져 있다.In general, a thin film transistor (TFT) is used as a circuit substrate for independently driving each pixel in a liquid crystal display device, an organic EL (Electro Luminescence) display device, or the like. The thin film transistor panel is provided with a scanning signal wiring or a gate wiring for transmitting a scanning signal and an image signal line or a data wiring for transmitting an image signal and connected to a thin film transistor and a thin film transistor connected to the gate wiring and the data wiring Pixel electrodes and the like.
이러한 박막 트랜지스터 표시판의 제조 시에, 기판 위에 게이트 배선 및 데이터 배선용 금속층을 적층시키고, 상기 금속층을 식각하여 다수의 금속 패턴들을 형성하는 과정을 포함한다. 상기 금속층은 배선 저항을 감소시키고 실리콘 절연막과의 부착성 등을 증가시키기 위하여 구리 또는 구리 합금으로 된 단일막, 나아가서는, 구리 또는 구리 합금/타 금속, 타금속간 합금 또는 금속산화물의 2층 이상 다중막의 채택이 널리 검토되고 있다. 예를 들면, 구리/몰리브덴막 또는 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴막은 TFT-LCD의 게이트 배선 및 데이터 라인을 구성하는 소스/드레인 배선을 형성할 수 있으며 이를 통하여 디스플레이의 대화면화에 일조할 수 있다.In manufacturing the thin film transistor display panel, a metal layer for a gate wiring and a data wiring is stacked on a substrate, and the metal layer is etched to form a plurality of metal patterns. In order to reduce the wiring resistance and increase the adhesion to the silicon insulating film, the metal layer may be formed of a single layer made of copper or a copper alloy, furthermore, two or more layers of a copper or copper alloy / The adoption of multiple membranes has been widely investigated. For example, a copper / molybdenum film or a molybdenum / aluminum / molybdenum film can form source / drain wirings constituting a gate wiring and a data line of a TFT-LCD, thereby contributing to a large-screen display.
상기 금속 패턴 형성 후 박막 트랜지스터와 연결된 화소 전극층이 적층되며, 포토레지스트를 도포하고 패터닝하는 공정이 진행된다. 상기 화소 전극층은 주로 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 또는 산화갈륨아연인듐(IGZO) 등을 사용하며, 상기 패터닝 공정은 상기 포토레지스트를 식각 방지막으로 이용하여 식각액으로 식각을 진행함으로써 패터닝하는 과정을 포함한다. 이러한 식각 공정에서 화소전극층과 접촉하거나 노출되어있는 게이트 배선이나 소스 또는 드레인 전극이 화소 전극 패터닝 공정에서 손상되거나 변형이 될 수 있다. 따라서 이러한 점을 개선하기 위해 화소 전극층과 게이트 및 소스/드레인 전극의 재질은 차이가 있어야 한다. 또한 식각을 통해 화소 전극을 형성할 때 사용하는 식각액 조성물은 식각 대상막에 대해서는 우수한 식각력 및 잔사 방지성을 가져야 하며, 이와 동시에 상술한 바와 같이 구리막, 구리/몰리브덴막 또는 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴막 등과 같이 하부막으로 사용되는 금속막에 대해서는 손상을 주지 않는 특성이 요구된다.After the metal pattern is formed, a pixel electrode layer connected to the thin film transistor is stacked, and a process of applying and patterning the photoresist is performed. The pixel electrode layer mainly uses indium tin oxide (ITO), zinc oxide indium zinc oxide (IZO), zinc indium tin oxide (ITZO), gallium indium zinc oxide (IGZO), or the like. In the patterning process, And patterning by etching using the etching solution. In such an etching process, the gate wiring or the source or drain electrode which is in contact with or exposed to the pixel electrode layer may be damaged or deformed in the pixel electrode patterning process. Therefore, in order to improve this point, the material of the pixel electrode layer and the gate and the source / drain electrode must be different. In addition, the etchant composition used for forming the pixel electrode through etching must have excellent etching power and residue prevention property for the etching target film, and at the same time, it is required to have a copper film, a copper / molybdenum film, or a molybdenum / aluminum / molybdenum The metal film used as the lower film, such as a film, is required to be free from damage.
대한민국 공개특허 제 10-2006-0050581호는 황산, 질산 또는 과염소산을 포함하는 식각액 조성물에 관해 개시하고 있으나, 하부 박막이 구리를 포함할 경우 화소 전극 패터닝 과정에서 하부 박막 표면에 손상이 발생되는 문제점이 있다.Korean Patent Laid-Open No. 10-2006-0050581 discloses an etchant composition containing sulfuric acid, nitric acid or perchloric acid. However, if the lower thin film contains copper, the problem of damage to the lower thin film surface during the pixel electrode patterning process have.
대한민국 공개특허 제 10-2012-0093499호는 질산, 황산, 암모늄 화합물, 고리형 아민 화합물, 및 물을 포함하는 비할로겐성 식각액 조성물에 관해 개시하고 있다. 그러나 상기한 조성의 식각액 조성물은 황산 등의 환경 유해 물질을 포함함으로써 폐수 처리에 과부하를 초래하는 등 환경적으로도 불리한 측면이 있어 적절하지 못하다는 문제점이 있다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2012-0093499 discloses a non-halogenated etchant composition comprising nitric acid, sulfuric acid, an ammonium compound, a cyclic amine compound, and water. However, the etchant composition of the above composition has an environmental disadvantage because it contains environmentally harmful substances such as sulfuric acid, thereby causing an overload in wastewater treatment.
이에, 화소 전극으로 사용되는 인듐 산화막 등의 식각 대상막에 대해서는 우수한 식각 특성을 나타내면서도 과식각에 따른 배선의 유실을 방지할 뿐만 아니라, 하부막으로 사용될 수 있는 금속막에 대해서는 손상을 야기하지 않는 식각액 조성물이 요구된다. 또한, 황산 등의 환경 유해물질의 사용을 제한함으로써 환경적으로 유리한 식각액 조성물이 요구된다. Accordingly, it is possible to prevent the loss of wiring due to the overexposure while exhibiting excellent etching characteristics for a film to be etched such as an indium oxide film used as a pixel electrode, and also to prevent damage to the metal film which can be used as a lower film, Compositions are required. In addition, there is a need for an environmentally advantageous etching composition that limits the use of environmentally harmful substances such as sulfuric acid.
본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the conventional art,
우수한 인듐 산화막 식각 속도 및 낮은 금속 어택(attack)성을 가지며, 편측 식각(side etch) 변화량이 작아서 일정한 식각 프로파일을 유지하고 과식각을 방지하며, 무기산의 양과 종류를 제한함으로써 환경적으로 유리한 특성을 갖는 인듐 산화막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.It has excellent indium oxide etch rate and low metal attack and has a small side etch variation to maintain a constant etch profile and prevent overeating, And an object of the present invention is to provide an indium oxide etchant composition having environmentally advantageous properties by limiting the amount and kind of inorganic acid and a method for producing an array substrate for a liquid crystal display device using the same.
본 발명은,According to the present invention,
조성물 총 중량에 대하여,With respect to the total weight of the composition,
질산 및 아질산에서 선택되는 1종 이상의 산(A) 2 내지 10 중량%; 2 to 10% by weight of at least one acid (A) selected from nitric acid and nitric acid;
염소 화합물(B) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5% by weight of a chlorine compound (B);
황산염(C) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5% by weight of a sulfate (C);
고리형 아민 화합물(D) 0.1 내지 5 중량%; 0.1 to 5% by weight of a cyclic amine compound (D);
인산염(E) 0.1 내지 5 중량%; 및 0.1 to 5% by weight of phosphate (E); And
물(F) 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 인듐 산화막 식각액 조성물을 제공한다.
And an amount of residual water (F).
또한, 본 발명은In addition,
a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계;a) forming a gate wiring on the substrate;
b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate wiring;
c) 상기 게이트 절연층 상에 산화물 반도체층을 형성하는 단계;c) forming an oxide semiconductor layer on the gate insulating layer;
d) 상기 산화물 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및d) forming source and drain electrodes on the oxide semiconductor layer; And
e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 형성하는 단계; 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,e) forming a pixel electrode connected to the drain electrode; The method comprising the steps of:
상기 e) 단계가 기판상에 인듐 산화막을 형성하고 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물로 식각하여 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.Forming an indium oxide film on the substrate and etching the substrate with the indium oxide film etchant composition of the present invention to form a pixel electrode.
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은 제한된 양의 무기산을 포함하여 환경적으로 유리한 장점을 제공하며, 과식각을 방지하면서도 인듐 산화막에 대한 우수한 식각 속도를 가지며, 하부 금속막에 대한 낮은 손상(damage)성을 갖는 장점을 제공할 수 있다.INDUSTRIAL APPLICABILITY The indium oxide etchant composition of the present invention provides environmentally advantageous advantages including a limited amount of inorganic acid and has an excellent etching rate against the indium oxide film while preventing the overexposure, Can be provided.
또한, 본 발명의 식각액 조성물을 사용하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법은 우수한 식각 프로파일을 가지며, 일정 수준 이상으로 전극의 크기가 유지된 화소 전극을 액정표시장치용 어레이 기판에 형성함으로써, 우수한 구동 특성을 갖는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조를 가능하게 할 수 있다.Further, the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display using the etchant composition of the present invention is advantageous in that, by forming pixel electrodes having an excellent etch profile and maintaining the size of the electrodes at a certain level or more on the array substrate for a liquid crystal display, It is possible to manufacture an array substrate for a liquid crystal display device having driving characteristics.
도 1은 식각액 조성물을 이용해 식각 후, 편측 식각(Side Etch) 거리를 측정한 SEM 사진이다.
도 2의 잔사 발생 평가 결과를 나타낸 SEM 사진으로, (a)는 a-ITO막에 잔사가 발생한 사진이며, (b)는 a-ITO막에 잔사 미발생 사진이다.
도 3은 구리(Cu)막의 데미지(damage) 발생 평가 결과를 나타낸 SEM 사진으로, (a)는 데미지가 발생한 사진이며, (b)는 데미지 미발생 사진이다.
도 4는 Mo/Al/Mo 삼중막의 데미지(damage) 발생 평가 결과를 나타낸 SEM 사진으로, (a)는 데미지 발생 사진이며, (b)는 데미지 미발생 사진이다.FIG. 1 is a SEM photograph of a side etching distance after etching using an etching solution composition. FIG.
2 is a SEM photograph showing the result of evaluation of residue formation in Fig. 2, wherein (a) is a photograph in which a residue is formed in the a-ITO film and (b) is a photograph in which no residue is formed in the a-ITO film.
Fig. 3 is a SEM photograph showing a result of evaluation of occurrence of damage of a copper (Cu) film. Fig. 3 (a) is a photograph in which damage has occurred, and Fig.
4 is an SEM photograph showing the evaluation result of damage occurrence of the Mo / Al / Mo triple film, wherein (a) is a photograph of damage occurrence, and (b) is a photograph of no damage.
본 발명자들은 식각액 폐기물의 처리 문제를 해결하고, 과식각을 방지하면서도 식각 대상막의 식각 속도 향상 및 하부 금속막의 보호성 향상을 위하여 예의 노력한 바, 제한된 양의 무기산을 포함하고, 염소화합물, 인산염 등을 포함하는 식각액 조성물로서 본 발명을 완성하게 되었다.
The present inventors have made intensive efforts to solve the problem of treating the etching solution waste and to improve the etch rate of the etching target film and to improve the protection property of the underlying metal film while preventing over-etching, and have limited amount of inorganic acid, The present invention has been completed.
본 발명은,According to the present invention,
식각액 조성물 총 중량에 대하여,Based on the total weight of the etchant composition,
질산 및 아질산에서 선택되는 1종 이상의 산(A) 2 내지 10 중량%; 2 to 10% by weight of at least one acid (A) selected from nitric acid and nitric acid;
염소 화합물(B) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5% by weight of a chlorine compound (B);
황산염(C) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5% by weight of a sulfate (C);
고리형 아민 화합물(D) 0.1 내지 5 중량%; 0.1 to 5% by weight of a cyclic amine compound (D);
인산염(E) 0.1 내지 5 중량%; 및 0.1 to 5% by weight of phosphate (E); And
물(F) 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 인듐 산화막 식각액 조성물에 관한 것이다.And water (F) remaining in the etching solution.
상기 인듐 산화막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 또는 산화갈륨아연인듐(IGZO)일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
The indium oxide film may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc indium tin oxide (ITZO), or gallium indium zinc oxide (IGZO).
이하, 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물을 구성하는 각 성분을 설명한다. 그러나 본 발명이 이들 성분에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, each component constituting the indium oxide film etchant composition of the present invention will be described. However, the present invention is not limited to these components.
(A) 질산 및 아질산에서 선택되는 1종 이상의 산(A) at least one acid selected from nitric acid and nitric acid
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물에 포함되는 질산(HNO3) 및/또는 아질산(HNO2)은 인듐 산화막을 식각하는 주성분이면서, 상기 인듐 산화막의 식각 방지막으로 이용되는 포토레지스트 패턴을 손상시키는 것을 방지하고, 잔사 발생을 최소화하는 역할을 한다.
The nitric acid (HNO 3 ) and / or the nitrite (HNO 2 ) contained in the indium oxide etchant composition of the present invention is a main component that etches the indium oxide film and prevents the photoresist pattern used as the etch stopping film of the indium oxide film from being damaged , And minimizes the generation of residues.
상기 질산 및 아질산에서 선택되는 1종 이상의 산 (A)은 본 발명의 식각액 조성물 총 중량에 대하여 바람직하게는 2 내지 10 중량%, 보다 바람직하게는 5 내지 10 중량%로 함유되는 것이 좋다. 상기 기준에 대하여 2 중량% 미만으로 포함되면, 인듐 산화막의 식각이 원활히 이루어지지 않아 식각 속도가 저하되고, 공정 시간이 길어지게 된다. 뿐만 아니라, 잔사가 발생되고 일부 영역이 식각이 불완전할 수 있다. 반면, 10 중량%를 초과할 경우 식각 속도는 빨라지지만 식각을 컨트롤하는 것이 어려워 과식각이 발생할 수 있다. 또한, 전체 질소량(Total N)의 증가로 처리해야 할 폐액의 증가에 따른 처리 비용 부담을 초래하고 환경 오염 문제를 악화시킬 수 있어 바람직하지 않다.The at least one acid (A) selected from nitric acid and nitric acid is preferably contained in an amount of 2 to 10% by weight, more preferably 5 to 10% by weight based on the total weight of the etching solution composition of the present invention. If the content is less than 2% by weight based on the above standard, etching of the indium oxide film is not smoothly performed, so that the etching rate is lowered and the process time becomes longer. In addition, residues may be generated and some regions may have incomplete etching. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the etching rate is accelerated, but it is difficult to control the etching, and an overeating angle may occur. Further, an increase in the total nitrogen (N) leads to an increase in the amount of waste solution to be treated, which leads to a burden of the treatment and deteriorates the environmental pollution problem.
상기 질산 및/또는 아질산의 함량은 식각 대상막의 종류 및 특성에 따라 적절하게 조절될 수 있다.
The content of nitric acid and / or nitrite may be appropriately controlled depending on the type and characteristics of the film to be etched.
(B) 염소 화합물(B) Chlorine compound
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물에 포함되는 염소 화합물(B)은 인듐 산화막의 치환 반응을 통한 보조 식각제의 역할을 수행하며, 식각 잔사를 제거하는 역할, 상술한 질산 및/또는 아질산과 함께 식각 대상막의 식각 속도를 조절하는 기능을 한다. 종래 식각액 조성물은 일반적으로 황산을 포함함으로써 식각 대상막에 대한 우수한 식각 속도를 가질 수 있었으나, 강산을 사용함으로써 환경적으로 불리한 문제 및 질산 등의 강산과 함께 사용될 때에 포토레지스트에 손상을 주어 인듐 산화막의 과식각을 유발하게 된다는 문제점이 있었다. 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은 황산의 사용을 배제하고, 질산 및/또는 아질산의 함량을 제한하면서도 상기 염소화합물을 포함함으로써 식각 성능을 유지함과 동시에 환경적인 문제를 해결할 수 있다.The chlorine compound (B) contained in the indium oxide film etchant composition of the present invention acts as an auxiliary etchant through the substitution reaction of the indium oxide film, and serves to remove etch residues. In addition to the nitric acid and / It controls the etching rate of the film. Conventional etchant compositions generally have sulfuric acid and thus have an excellent etch rate for the etch target film. However, by using strong acid, it is disadvantageous for the environment, and when used with strong acid such as nitric acid, Resulting in an overeating angle. INDUSTRIAL APPLICABILITY The etchant of the indium oxide film of the present invention can solve the environmental problem while maintaining the etching performance by excluding the use of sulfuric acid and limiting the content of nitric acid and / or nitrite by including the chlorine compound.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 상기 염소화합물은 특별히 한정하지 않으나, 염산(HCl), 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl), 염화암모늄(NH4Cl) 등으로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
The chlorine compound contained in the etchant composition of the present invention is not particularly limited, but at least one selected from hydrochloric acid (HCl), sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KCl), ammonium chloride (NH 4 Cl) .
상기 염소 화합물은 식각액 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%로 함유되는 것이 좋다. 염소 화합물의 함량이 0.1 중량% 미만이면 인듐 산화막에 대한 우수한 식각 속도 성능을 발휘하기 어렵고, 잔사 발생 및 식각 불량 현상이 발생할 수 있다. 반면 상기 염소화합물의 함량이 5 중량% 초과할 경우에는 식각 속도 증가에 따른 화소 전극의 과식각 현상이 발생하게 되고, 이로 인해 화소 전극이 충분히 구동하기 위한 면적을 형성하기 어렵다. 또한 하부막으로 사용될 수 있는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo) 또는 티타늄(Ti) 등의 금속막의 손상(damage)을 야기하기 때문에 적절하지 않으며, 염소 화합물의 제한적인 사용이 중요하게 요구된다.The chlorine compound is preferably contained in an amount of 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 3% by weight based on the total weight of the etchant composition. If the content of the chlorine compound is less than 0.1% by weight, it is difficult to exhibit an excellent etching rate performance for the indium oxide film, and residue and etching failure phenomenon may occur. On the other hand, when the content of the chlorine compound exceeds 5 wt%, the overexcitation phenomenon of the pixel electrode occurs due to the increase of the etching rate, and it is difficult to form an area for driving the pixel electrode sufficiently. It is not suitable because it causes damages of a metal film such as copper (Cu), aluminum (Al), molybdenum (Mo) or titanium (Ti) which can be used as a lower film, .
즉, 상기 염소 화합물의 함량이 상술한 범위를 만족하면, 과식각 및 식각 잔사를 방지하면서도 유리 기판이나 하부 금속막의 손상(damage)을 야기하지 않기 때문에 바람직하다.
That is, when the content of the chlorine compound satisfies the above-described range, it is preferable because it does not cause damage to the glass substrate or the underlying metal film while preventing over-etching and etching residue.
(C) 황산염(C) Sulfate
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물에 포함되는 황산염(C)은 구리, 알루미늄, 몰리브덴 등의 하부 금속막의 손상(damage)을 방지하는 역할을 한다. 즉, 상기 질산 및/또는 아질산, 및 염소화합물이 인듐 산화막 하부의 막을 손상시키는 것을 방지하는 부식 방지제 역할을 한다.The sulfate (C) contained in the indium oxide etchant composition of the present invention serves to prevent damage to underlying metal films such as copper, aluminum, and molybdenum. That is, the nitric acid and / or nitrite and the chlorine compound act as a corrosion inhibitor to prevent damage to the film under the indium oxide film.
본 발명에서 상기 황산염(C)의 종류는 특별히 한정하는 것은 아니며, 황산암모늄((NH4)2SO4), 황화암모늄((NH4)2S), 황산나트륨(Na2S), 황산 칼륨(K2S) 등을 들 수 있고, 이로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다.
In the present invention, the type of the sulfate (C) is not particularly limited, and ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ), ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 S), sodium sulfate (Na 2 S) K 2 S), and the like, and at least one selected therefrom can be used.
상기 황산염(C)은 본 발명의 식각액 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 0.5 내지 3 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 황산염이 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우, 하부막으로 사용될 수 있는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 등의 금속막의 부식을 방지하는 효과를 기대하기 어려워 바람직하지 않다. 이 경우, 금속막의 손상을 방지하기 위해 염소 화합물의 사용량을 낮추는 방법이 있으나, 이는 인듐 산화막의 식각 후 잔사 발생률을 증가시킬 수 있어 적절하지 않다. 반면, 상기 황산염이 5 중량%를 초과하여 포함될 경우 하부막의 부식 방지 효과는 높으나, 본래의 목적이었던 식각액을 이용한 인듐 산화막 식각 속도가 저하됨으로써 공정 시간이 길어질 우려가 있고, 잔사가 발생하는 불량 현상을 초래할 수 있다.
The sulfate (C) is preferably contained in an amount of 0.1 to 5 wt%, more preferably 0.5 to 3 wt%, based on the total weight of the etchant composition of the present invention. When the amount of the sulfate is less than 0.1% by weight, it is difficult to expect an effect of preventing corrosion of a metal film such as copper (Cu), aluminum (Al), molybdenum (Mo), titanium (Ti) I do not. In this case, there is a method of lowering the amount of the chlorine compound used to prevent the damage of the metal film, but this is not suitable because it may increase the residue after the etching of the indium oxide film. On the other hand, when the sulfate is included in an amount of more than 5 wt%, the corrosion inhibition effect of the lower film is high, but the etching time of the indium oxide film using the etchant, which was originally intended, is lowered, .
(D) 고리형 아민 화합물(D) a cyclic amine compound
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물에 포함되는 고리형 아민 화합물(D)은 구리, 알루미늄, 몰리브덴 등의 하부 금속막의 손상(damage)을 방지하는 역할을 한다. 즉, 상기 황산염과 같이 상기 질산 및/또는 아질산, 및 염소화합물이 인듐산화막 하부의 막을 손상시키는 것을 방지하는 역할을 한다. The cyclic amine compound (D) contained in the indium oxide etchant composition of the present invention serves to prevent damage to underlying metal films such as copper, aluminum, and molybdenum. That is, the nitric acid and / or nitrite and the chlorine compound, like the sulfate, prevent the damage of the film under the indium oxide film.
본 발명의 고리형 아민화합물(D)의 종류는 특별히 한정하는 것은 아니며, 구체예로서 바람직하게는 피롤(pyrrole)계, 피라졸(pyrazole)계, 이미다졸(imidazole)계, 트리아졸(triazole)계, 테트라졸(tetrazole)계, 펜타졸(pentazole)계, 옥사졸(oxazole)계, 이소옥사졸(isoxazole)계, 디아졸(thiazole)계 및 이소디아졸(isothiazole)계 등을 들 수 있고, 이로부터 선택되는 1종 이상을 사용할 수 있다. 보다 바람직하게는, 트리아졸계로서 벤조트리아졸; 테트라졸계로서 5-아미노테트라졸, 3-아미노테트라졸 및 5-메틸테트라졸; 로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있다. 이 중 더욱 바람직하게는 벤조트리아졸을 들 수 있다.
The cyclic amine compound (D) of the present invention is not particularly limited and specific examples thereof include pyrrole, pyrazole, imidazole, triazole, A tetrazole system, a pentazole system, an oxazole system, an isoxazole system, a thiazole system, and an isothiazole system, and the like , And at least one selected therefrom can be used. More preferably, as the triazole system, benzotriazole; As the tetrazole system, 5-aminotetrazole, 3-aminotetrazole and 5-methyltetrazole; And the like. Of these, benzotriazole is more preferable.
상기 고리형 아민화합물(D)은 본 발명의 식각액 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 0.5 내지 2 중량%로 포함되는 것이 보다 바람직하다. 상기 고리형 아민 화합물이 0.1 중량% 미만으로 포함될 경우, 하부막으로 사용될 수 있는 구리(Cu), 알루미늄(Al), 몰리브덴(Mo), 티타늄(Ti) 등의 금속막의 손상(damage)을 감소시키는 효과를 기대하기 어려워 바람직하지 않다. 반면, 상기 고리형 아민화합물이 5 중량%를 초과하여 포함될 경우 식각액을 이용한 인듐 산화막의 식각 속도를 저하시켜 공정 시간이 길어질 우려가 있다.
The cyclic amine compound (D) is preferably contained in an amount of 0.1 to 5 wt%, more preferably 0.5 to 2 wt%, based on the total weight of the etchant composition of the present invention. When the amount of the cyclic amine compound is less than 0.1% by weight, damage to the metal film such as copper (Cu), aluminum (Al), molybdenum (Mo), titanium (Ti) It is difficult to expect an effect. On the other hand, if the cyclic amine compound is contained in an amount exceeding 5 wt%, the etching rate of the indium oxide film using the etching solution may be lowered, which may increase the processing time.
(E) 인산염(E) Phosphate
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물에 포함되는 인산염(E)은 습식 식각 시 박막에 대한 편측식각거리(Side Etch)를 감소시키고, 식각 시간 증가에 따른 횡방향 식각량 증가를 방지하여 과식각을 막고 균일하게 식각되도록 기능한다.The phosphate (E) contained in the indium oxide film etchant composition of the present invention reduces the side etching of the thin film during the wet etching and prevents the increase of the lateral etching amount according to the increase of the etching time, .
종래 화소 전극을 형성하는 인듐 산화막은 50nm 이하의 두께로 사용되었는데, 디스플레이의 빠른 응답 속도 및 고해상도 요구에 따라 100nm 이상으로 두꺼워지는 추세이다. 인듐 산화막의 두께 증가에 따라, 이를 식각하기 위한 식각 시간이 길어지면서 종방향 뿐만 아니라, 횡방향의 식각량이 증가하게 되어 과식각 문제가 발생하였다. 이로 인해 고해상도 구현을 위한 미세화 배선에 적용이 어려운 문제가 있다. 상기 인산염은 편측 식각(Side etch)량을 줄여 식각 시간 증가로 인해 발생할 수 있는 편측 식각량, 즉 횡방향의 과식각 현상을 개선하는 역할을 한다.
The indium oxide film forming the pixel electrode has been used in a thickness of 50 nm or less. However, the thickness of the indium oxide film is becoming thicker than 100 nm according to the demand for a high response speed and high resolution of the display. As the thickness of the indium oxide film increased, the etch time for etching increased, resulting in an increase in the etching amount in the longitudinal direction as well as in the transverse direction. Therefore, there is a problem that it is difficult to apply to fine wiring for high resolution implementation. The phosphate reduces the amount of side etch and improves the amount of unilateral etching that may occur due to the increase of the etching time, that is, the overeating phenomenon in the lateral direction.
상기 인산염은 구체예로서 제 1 인산나트륨(NaH2PO4), 제 2 인산나트륨(Na2HPO4), 제 3 인산나트륨(Na3PO4), 제 1 인산칼륨(KH2PO4), 제 2 인산칼륨(K2HPO4), 제 1 인산암모늄((NH4)H2PO4), 제 2 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 제 3 인산암모늄((NH4)3PO4) 등을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니며, 이로부터 선택되는 1 종 이상을 사용할 수 있다.
Specific examples of the phosphate include NaH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 , Sodium Phosphate (Na 3 PO 4 ), Potassium Phosphate (KH 2 PO 4 ) dipotassium hydrogen phosphate (K 2 HPO 4), first ammonium phosphate ((NH 4) H 2 PO 4), the second ammonium phosphate ((NH 4) 2 HPO 4 ) and a third ammonium phosphate ((NH 4) 3 PO 4 ), and the like, but not limited thereto, and at least one selected from these can be used.
상기 인산염(E)은 본 발명의 식각액 조성물 총 중량에 대하여, 0.1 내지 5 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 2 중량%로 포함될 수 있다. 상기 인산염의 함량이 0.1 중량% 미만일 경우, 기판 내의 식각 균일성(Uniformity)이 저하되거나 편측 식각(Side Etch) 증가에 따라 미세 배선 형성에 적용이 어렵다. 함량이 5 중량%를 초과하는 경우에는 인듐 산화막의 식각 속도가 10배 이상 느려져 원하는 식각 속도를 구현할 수 없으며, 이로 인해 공정 시간이 길어져 공정 효율이 저하되고 인듐 산화막의 잔사 발생 등의 불량이 발생할 수 있다.
The phosphate (E) may be contained in an amount of 0.1 to 5% by weight, more preferably 0.5 to 2% by weight based on the total weight of the etchant composition of the present invention. When the content of the phosphate is less than 0.1% by weight, the uniformity of the etching in the substrate is lowered or the application of the fine wiring is difficult due to an increase in the side etching. If the content exceeds 5% by weight, the etching rate of the indium oxide film is slowed down by at least 10 times, and the desired etching rate can not be achieved. As a result, the process time is prolonged and the process efficiency is lowered and defects such as indium oxide film residue may occur have.
(F) 물(F) Water
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은 질산 및/또는 아질산, 염소화합물, 황산염, 고리형 아민화합물, 인산염 외에 물(F)을 포함한다. 상기 물은 특별히 한정하지 않으나 탈이온수를 이용하는 것이 바람직하며, 반도체 공정용을 사용하는 것이 바람직하다. 상기 물은 비저항값이 18 ㏁/㎝ 이상인 것이 보다 바람직할 수 있다.
The indium oxide etchant composition of the present invention comprises water (F) in addition to nitric acid and / or nitrite, chlorine compound, sulfate, cyclic amine compound, and phosphate. The water is not particularly limited, but it is preferable to use deionized water, and it is preferable to use it for semiconductor processing. It is more preferable that the water has a resistivity value of 18 M OMEGA / cm or more.
상기 물은 식각액 조성물 총 100 중량%에 대하여 잔량으로 포함될 수 있다.
The water may be included as a balance with respect to the total 100 wt% of the etchant composition.
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은 상기에 언급한 성분들 외에 식각 조절제, 계면활성제, 금속 이온 봉쇄제, 부식 방지제, pH 조절제 및 이에 국한되지 않는 다른 첨가제로부터 선택되는 1종 이상을 추가로 포함할 수 있다. 상기 첨가제는, 본 발명의 범위 내에서 본 발명의 효과를 더욱 양호하게 하기 위하여, 당해 분야에서 통상적으로 사용하는 첨가제들로부터 선택하여 사용할 수 있다. The indium oxide film etchant composition of the present invention may further include at least one selected from the above-mentioned components, an etchant, a surfactant, a sequestering agent, a corrosion inhibitor, a pH adjuster, and other additives have. The above additives can be selected from additives commonly used in the art in order to further improve the effects of the present invention within the scope of the present invention.
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물을 구성하는 성분들은 반도체 공정용의 순도를 가지는 것이 바람직하다.
The components constituting the indium oxide etchant composition of the present invention preferably have a purity for semiconductor processing.
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물에 의해서 식각되는 상기 인듐 산화막의 구체예로서 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO), 산화갈륨아연인듐(IGZO) 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 인듐 산화막은 결정질 상태 또는 비정질(amorphous) 상태일 수 있으며, 상기 비정질 상태일 경우 이를 열처리하여 결정화하여 사용할 수 있다.
Specific examples of the indium oxide film etched by the indium oxide film etchant composition of the present invention include indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO), gallium indium gallium indium (IGZO) But is not limited thereto. The indium oxide film may be in a crystalline state or an amorphous state. When the amorphous state is present, the indium oxide film may be crystallized by heat treatment.
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은, 인듐 산화막의 하부막에 손상을 야기하지 않는 것을 특징으로 한다. 상기 하부막의 종류는 특별히 한정하는 것은 아니나, 구체예로서 구리계 금속막, 몰리브덴계 금속막, 알루미늄계 금속막, 티타늄계 금속막 또는 이들로 이루어진 다층막을 포함하는 하부막을 들 수 있으며, 이에 적용하여 더욱 바람직하게 사용될 수 있다.The indium oxide etchant composition of the present invention is characterized in that it does not cause damage to the underlying film of the indium oxide film. The lower film is not particularly limited, but specific examples thereof include a copper-based metal film, a molybdenum-based metal film, an aluminum-based metal film, a titanium-based metal film, or a lower film including a multi- Can be more preferably used.
상기 구리계 금속막은 구리막 또는 구리 합금막을 의미하며, 상기 몰리브덴계 금속막은 몰리브덴막 또는 몰리브덴 합금막을 의미하며, 상기 알루미늄계 금속막은 알루미늄막 또는 알루미늄 합금막을 의미하며, 상기 티타늄계 금속막은 티타늄막 또는 티타늄 합금막을 의미한다.The molybdenum-based metal film refers to a molybdenum film or a molybdenum alloy film, the aluminum-based metal film refers to an aluminum film or an aluminum alloy film, and the titanium-based metal film refers to a titanium film or a titanium- Titanium alloy film.
상기 다층막은, 예컨대, 구리계 금속막을 하부막으로 하고 몰리브덴계 금속막을 상부막으로 하는 몰리브덴계 금속막/구리계 금속막의 이중막; 몰리브덴계 금속막을 하부막으로 하고 구리계 금속막을 상부막으로 하는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막의 이중막, 구리계 금속막/몰리브덴-티타늄계 금속막의 이중막 및 몰리브덴계 금속막/구리계 금속막/몰리브덴계 금속막, 또는 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막/구리계 금속막처럼 구리계 금속과 몰리브덴계 금속막이 교대로 적층된 3 중막 이상의 다중막을 포함한다.The multilayered film may be, for example, a double layer film of a molybdenum-based metal film / copper-based metal film having a copper-based metal film as a lower film and a molybdenum-based metal film as an upper film; A double film of a copper-based metal film / molybdenum-based metal film, a double-layer film of a copper-based metal film / a molybdenum-titanium-based metal film, and a molybdenum-based metal film / a copper-based metal film having a molybdenum-based metal film as a lower film and a copper- And a multi-layered film of a triple-layered or multi-layered film in which a copper-based metal film and a molybdenum-based metal film are alternately stacked, such as a copper-based metal film / molybdenum-based metal film / copper-based metal film.
또한, 상기 다층막은 예컨대, 구리계 금속막을 하부막으로 하고 티타늄계 금속막을 상부막으로 하는 티타늄계 금속막/구리계 금속막의 이중막, 티타늄계 금속막을 하부막으로 하고 구리계 금속막을 상부막으로 하는 구리계 금속막/티타늄계 금속막의 이중막, 및 티타늄계 금속막/구리계 금속막/티타늄계 금속막 또는 구리계 금속막/티타늄계 금속막/구리계 금속막처럼 구리계 금속과 티타늄계 금속막이 교대로 적층된 3 중막 이상의 다중막을 포함한다.The multi-layered film may be a double-layered film of a titanium-based metal film / a copper-based metal film having a copper-based metal film as a lower film and a titanium-based metal film as an upper film, a titanium-based metal film as a lower film, And a titanium-based metal film / a copper-based metal film / a titanium-based metal film or a copper-based metal film / a titanium-based metal film / a copper- And a multi-layered film of alternately laminated metal films.
또한, 상기 다층막은 예컨대, 알루미늄계 금속막을 하부막으로 하고 몰리브덴계 금속막을 상부막으로 하는 몰리브덴계 금속막/알루미늄계 금속막의 이중막, 몰리브덴계 금속막을 하부막으로 하고 알루미늄계 금속막을 상부막으로 하는 알루미늄계 금속막/몰리브덴계 금속막의 이중막, 및 티타늄계 금속막/알루미늄계 금속막/티타늄계 금속막 또는 알루미늄계 금속막/티타늄계 금속막/알루미늄계 금속막이 교대로 적층된 3중막 이상의 다중막을 포함한다.The multi-layered film may be a multilayer film of a molybdenum-based metal film / aluminum-based metal film having a molybdenum-based metal film as a lower film and an aluminum-based metal film as an upper film A multilayer of an aluminum-based metal film / molybdenum-based metal film, and a film of a titanium-based metal film / aluminum-based metal film / titanium-based metal film or aluminum-based metal film / titanium- Multi-film.
상기 다층막은 다층막의 상부에 배치되는 막이나 하부에 배치되는 막을 구성하는 물질 또는 상기 막들과의 접합성(adhesion) 등을 복합적으로 고려하여 층간 결합 구조가 결정될 수 있다.The interlayer coupling structure can be determined by taking into account the composition of the film disposed on the upper part of the multilayer film or the material constituting the film disposed on the lower part of the multilayer film or adhesion with the films.
상기에서 구리, 몰리브덴, 알루미늄 또는 티타늄 합금막이란 막의 특성에 따라 구리, 몰리브덴, 알루미늄 또는 티타늄을 주성분으로 하고 다른 금속을 사용하여 합금으로 제조되는 금속막을 의미한다. 예컨대, 몰리브덴 합금막은 몰리브덴을 주성분으로 하고, 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 크롬(Cr), 니켈(Ni), 네오디늄(Nd) 및 인듐(In) 중 선택되는 하나 이상을 포함하여 형성되는 합금으로 이루어지는 막을 의미한다.The term "copper, molybdenum, aluminum or titanium alloy film" as used herein refers to a metal film mainly composed of copper, molybdenum, aluminum or titanium and made of an alloy using other metals depending on the characteristics of the film. For example, the molybdenum alloy film may be formed by using molybdenum as a main component and at least one selected from among titanium (Ti), tantalum (Ta), chromium (Cr), nickel (Ni), neodymium (Nd) And the like.
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은 특히, 구리계 금속막, 구리계 금속막/몰리브덴계 금속막, 티타늄계 금속막/구리계 금속막 또는 몰리브덴계 금속막/알루미늄계 금속막/몰리브덴계 금속막을 하부막으로 갖는 인듐 산화막의 식각에 바람직하게 사용될 수 있다. 그러나, 상기 인듐 산화막 식각액 조성물의 사용이 상기 금속막으로 한정되는 것은 아니다.
The indium oxide film etchant composition of the present invention is particularly useful for a copper-based metal film, a copper based metal film / molybdenum based metal film, a titanium based metal film / copper based metal film or a molybdenum based metal film / aluminum based metal film / molybdenum based metal film It can be preferably used for etching the indium oxide film having a film. However, the use of the indium oxide etchant composition is not limited to the metal film.
또한, 본 발명은In addition,
a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계;a) forming a gate wiring on the substrate;
b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;b) forming a gate insulating layer on the substrate including the gate wiring;
c) 상기 게이트 절연층 상에 산화물 반도체 층을 형성하는 단계;c) forming an oxide semiconductor layer on the gate insulating layer;
d) 상기 산화물 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및d) forming source and drain electrodes on the oxide semiconductor layer; And
e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 형성하는 단계; 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,e) forming a pixel electrode connected to the drain electrode; The method comprising the steps of:
상기 e) 단계가 기판상에 인듐 산화막을 형성하고 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물로 식각하여 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법을 제공한다. Forming an indium oxide film on the substrate and etching the substrate with the indium oxide film etchant composition of the present invention to form a pixel electrode.
상기 인듐 산화막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 및 산화갈륨아연인듐(IGZO) 등을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.
The indium oxide film may include, but is not limited to, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), zinc indium tin oxide (ITZO), and gallium indium zinc oxide (IGZO).
상기 a) 단계는 기판 상에 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 식각하여 게이트 배선을 형성하는 단계를 포함할 수 있으며,The step a) may include forming a metal film on the substrate and etching the metal film to form a gate wiring,
상기 d) 단계는 산화물 반도체층 상에 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 식각하여 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계를 포함할 수 있고,The step d) may include forming a metal film on the oxide semiconductor layer and etching the metal film to form source and drain electrodes,
상기 a) 또는 d) 단계의 금속막의 식각은 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물 외에 적절한 금속막 식각액 조성물을 이용하여 실시하는 것이 가능하다.The etching of the metal film in the step a) or d) can be carried out by using a metal film etchant composition suitable for the indium oxide film etching composition of the present invention.
상기 액정표시장치용 어레이 기판은 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판일 수 있다.
The array substrate for a liquid crystal display may be a thin film transistor (TFT) array substrate.
또한, 본 발명은 상기 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법으로 제조된 액정표시 장치용 어레이 기판을 제공한다.
The present invention also provides an array substrate for a liquid crystal display manufactured by the method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display.
또한, 본 발명은In addition,
본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물을 사용하여 식각된 배선을 제공할 수 있다. 보다 상세하게 상기 배선은 터치스크린 패널(Touch Screen Panel, TSP)에서 주로 X, Y 축 좌표를 형성하는 터치 센싱 배선일 수 있다.The etched wiring can be provided using the indium oxide etchant composition of the present invention. More specifically, the wiring may be a touch sensing wiring that mainly forms X- and Y-axis coordinates in a touch screen panel (TSP).
일례로서, 하나의 베이스 기판의 일면에 ITO 층을 증착하고 그 ITO층에 X, Y축 배선을 식각하여 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)을 제작할 수 있다. As an example, a touch screen panel can be manufactured by depositing an ITO layer on one surface of a base substrate and etching the X and Y-axis wires on the ITO layer.
또 다른 일례로서, 베이스기판의 양면에 ITO층을 증착하고 그 ITO층에 X, Y축 배선을 각각 식각하여 패터닝함으로써 터치스크린 패널(Touch Screen Panel)을 제작할 수 있다.As another example, a touch screen panel can be manufactured by depositing an ITO layer on both surfaces of a base substrate and patterning the ITO layer by etching and patterning the X and Y-axis wires, respectively.
상기 식각은 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물을 이용하여 실시할 수 있다. The etching can be performed using the indium oxide film etchant composition of the present invention.
상기 배선은 인듐산화막일 수 있으며, 보다 상세하게는 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO), 산화갈륨아연인듐(IGZO) 등으로부터 선택되는 1종 이상을 들 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다. 상기 인듐 산화막은 결정질 상태 또는 비정질(amorphous) 상태일 수 있다.
The wiring may be an indium oxide film. More specifically, the wiring may include at least one selected from the group consisting of indium tin oxide (ITO), zinc oxide indium (IZO), zinc indium tin oxide (ITZO), gallium gallium indium gallium (IGZO) But is not limited thereto. The indium oxide film may be in a crystalline state or an amorphous state.
상술한 바와 같이 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물을 사용함으로써, 인듐을 포함하는 금속 산화막을 효과적으로 컨트롤하여 식각할 수 있으며, 그 하부 배선의 부식 및 손상을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은 액정표시장치와 같은 평판 디스플레이의 제조뿐만 아니라, 유기발광장치(OLED), 터치스크린, 메모리 반도체 표시판 등의 제조에도 사용될 수 있다. 또한, 인듐을 포함하는 금속 산화막이 형성되어 있는 단일막으로 이루어진 금속 산화막 배선을 포함하는 다른 전자 장치의 제조에도 사용될 수 있다.
As described above, by using the indium oxide etchant composition of the present invention, the metal oxide film containing indium can be effectively controlled and etched, and corrosion and damage of the lower wiring can be prevented. In addition, the indium oxide etchant composition of the present invention can be used not only for the production of flat panel displays such as liquid crystal display devices, but also for the production of organic light emitting devices (OLED), touch screens, memory semiconductor display panels and the like. It can also be used in the manufacture of other electronic devices including a metal oxide film wiring made of a single film in which a metal oxide film containing indium is formed.
이하에서, 실시예를 이용하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서, 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해질 것이다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples illustrate the present invention, and the present invention is not limited by the following examples, but can be appropriately modified and changed by those skilled in the art within the scope of the present invention. The scope of the present invention will be determined by the technical idea of the following claims.
<< 실시예Example 및 And 비교예Comparative Example > > 식각액Etchant 조성물의 제조 Preparation of composition
하기 표 1에 나타낸 조성 및 함량으로 실시예 1~9 및 비교예 1~10의 식각액 조성물을 제조하였다.
The compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10 were prepared with the compositions and contents shown in Table 1 below.
아질산Nitric acid or
Nitrite
민화합물Ring
Min compound
나트륨Chloride
salt
칼륨Chloride
potassium
암모늄Chloride
ammonium
암모늄Sulfuric acid
ammonium
나트륨Sulfuric acid
salt
트리아졸Benzo
Triazole
테트라졸5-amino
Tetrazole
나트륨Phosphoric acid
salt
암모늄Phosphoric acid
ammonium
<< 실험예Experimental Example >>
실험예Experimental Example 1. One. 식각액Etchant 조성물의 Of the composition 편측One side 식각Etching (Side etch) 평가(Side etch) evaluation
유리기판(100mmⅩ100mm)상에 a-ITO 단일막을 증착시켰다. 이후, 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통하여 소정의 패턴을 가진 포토레지스트가 형성된 샘플을 제작하였다.An a-ITO single film was deposited on a glass substrate (100 mm x 100 mm). Thereafter, a sample having a photoresist having a predetermined pattern was formed through a photolithography process.
상기 실시예 1~9 및 비교예 1~10의 식각액 조성물 각각을 사용하여 상기 샘플에 대하여 식각공정을 실시하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비 (모델명: ETCHER(TFT), SEMES사)를 이용하였고, 식각공정시 식각액 조성물의 온도는 40℃로 설정하였으며, 온도가 40±0.1℃에 도달하였을 때 상기 시편의 식각 공정을 60초 동안 a-ITO막의 식각을 진행하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM; 모델명: SU-8010, HITACHI사 제조)을 이용하여 편측식각(side etch) 길이를 확인하여 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
The samples were etched using the etchant compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10, respectively. ETCHER (TFT), manufactured by SEMES) was used for the spray-type etching system. The temperature of the etching composition was set at 40 ° C during the etching process. When the temperature reached 40 ± 0.1 ° C, Was etched for 60 seconds to etch the a-ITO film. After cleaning and drying, side etch lengths were confirmed using an electron microscope (SEM; model name: SU-8010, manufactured by Hitachi). The results are shown in Table 2 below.
<Side Etch 평가 기준> <Side Etch Evaluation Criteria>
◎ (우수): 0.2㎛ 미만⊚ (excellent): less than 0.2 탆
○ (양호): 0.2 ~ 0.5㎛ 미만(Good): 0.2 to less than 0.5 占 퐉
X (불량): 0.5㎛ 이상
X (defective): 0.5 탆 or more
실험예Experimental Example 2. 2. 잔사Residue 측정 Measure
유리기판(100mmⅩ100mm)상에 a-ITO 단일막을 증착시켰다. 이후, 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통하여 소정의 패턴을 가진 포토레지스트가 형성된 샘플을 제작하였다.An a-ITO single film was deposited on a glass substrate (100 mm x 100 mm). Thereafter, a sample having a photoresist having a predetermined pattern was formed through a photolithography process.
분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), K.C.Tech사) 내에 상기 실시예 1~9 및 비교예 1~10의 은 식각액 조성물을 각각 넣고, 온도를 40℃로 설정하여 가온한 후, 온도가 40±0.1℃에 도달하였을 때 상기 샘플의 식각 공정을 수행하였다. 총 식각 시간은 60초로 하였다.Each of the silver etching compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10 was placed in an experimental equipment (model name: ETCHER (TFT), KC Tech Co., Ltd.) in a spray-type etching system, The etching process of the sample was carried out when the temperature reached 40 + - 0.1 [deg.] C. The total etch time was 60 seconds.
기판을 넣고 분사를 시작하여 60초의 식각 시간이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하고, 포토레지스트 박리기(PR stripper)를 이용하여 포토레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM; 모델명: SU-8010, HITACHI사 제조)을 이용하여 포토레지스트가 덮여 있지 않은 부분에 ITO 막이 식각 되지 않고 남아 있는 현상인 잔사를 측정하였으며, 하기의 기준으로 평가하여, 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
After the substrate was injected and spraying was started, when the etching time of 60 seconds had elapsed, the substrate was taken out, washed with deionized water, dried using a hot air drier, and photoresist was removed using a photoresist stripper. After cleaning and drying, the residue of the ITO film remaining unetched in the portion not covered with the photoresist was measured using an electron microscope (SEM; model: SU-8010, manufactured by Hitachi), and the residue was evaluated according to the following criteria The results are shown in Table 2 below.
<잔사 평가 기준><Evaluation Criteria>
○ (양호): 잔사 미발생○ (Good): no residue
X (불량): 잔사 발생
X (bad): Residual occurrence
실험예Experimental Example 3. 3. 식각액Etchant 조성물의 metal damage 평가 Evaluation of metal damage of composition
유리기판(100mmⅩ100mm)상에 구리(Cu) 금속막의 단일막 또는 몰리브덴 금속막/알루미늄 금속막/몰리브덴 금속막(Mo/Al/Mo)의 삼중막을 증착시켰다. 이후, 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통하여 소정의 패턴을 가진 포토레지스트가 형성된 샘플을 제작하였다.A triple film of a copper (Cu) metal film or a molybdenum metal film / aluminum metal film / molybdenum metal film (Mo / Al / Mo) was deposited on a glass substrate (100 mm × 100 mm). Thereafter, a sample having a photoresist having a predetermined pattern was formed through a photolithography process.
상기 금속막을 금속막에 적합한 식각액을 통해 금속 배선을 형성 후 스트립퍼를 이용한 스트립 공정을 통하여 포토레지스트를 완전히 제거하여, 금속막 배선만을 남겼다.After forming the metal wiring through the metal film with the etching solution suitable for the metal film, the photoresist was completely removed through the strip process using the stripper, leaving only the metal film wiring.
상기 실시예 1~9 및 비교예 1~10의 식각액 조성물 각각을 사용하여 상기 샘플에 대하여 식각공정과 동일한 조건으로 10분 동안 실시하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비 (모델명: ETCHER(TFT), SEMES사)를 이용하였고, 식각 공정시 식각액 조성물의 온도는 약 40℃로 하였다. 하부막의 손상 정도를 평가하기 위해, 주사전자현미경(SEM; 모델명: SU-8010, HITACHI사 제조)을 사용하여 검사하고, 그 결과를 하기 표 2에 기재하였다.
Using each of the etching liquid compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10, the sample was subjected to the same conditions as those of the etching process for 10 minutes. (ETCHER (TFT), manufactured by SEMES) was used, and the temperature of the etchant composition was set at about 40 ° C during the etching process. In order to evaluate the degree of damage of the lower film, it was inspected using a scanning electron microscope (SEM; model name: SU-8010, manufactured by Hitachi), and the results are shown in Table 2 below.
<하부막 손상 평가 기준>≪ Evaluation criteria of the lower film damage &
○ 양호: (두께, 너비 등) 손상 0.1㎛ 미만 발생, Good: (thickness, width, etc.) Damage Less than 0.1 탆 occurred,
X 불량: (두께, 너비 등) 손상 0.1㎛ 이상 발생
X defect: (thickness, width, etc.)
상기 실시예 1~9 및 비교예 1~10의 식각액 조성물의 식각 특성 및 하부 금속막 손상 (Metal damage) 평가를 진행하였다. 상기 표 1에 기재된 실시예 1~9를 통해 확인할 수 있듯이, 편측식각(side etch) 평가에서는 side etch 길이가 0.2 ㎛ 미만으로 우수하거나 0.5㎛ 미만으로 양호한 수준이므로, 양산에 적합한 수준임을 확인하였다. 실시예 1~9의 식각액 조성물은 잔사를 남기지 않았으며, 구리, 몰리브덴 및 알루미늄 금속에 대한 손상(damage)이 발생하지 않았다.Etching characteristics and metal damage of the etching solution compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10 were evaluated. As can be seen from Examples 1 to 9 shown in Table 1, the side etch was evaluated to be suitable for mass production because the side etch length was excellent at less than 0.2 μm or less than 0.5 μm. The etchant compositions of Examples 1-9 did not leave residues and did not cause damage to copper, molybdenum, and aluminum metals.
반면, 비교예의 경우 편측식각(side etch) 평가 결과에서 양산에 적합하지 못한 수준인 0.5㎛ 이상인 결과를 나타내었으며(비교예 1, 2 및 8), 잔사가 발생하거나 (비교예 3, 4, 5, 9 및 10) 하부막인 구리, 몰리브덴, 알루미늄 금속에 대한 damage가 발생(비교예 2, 6 및 7)함으로써 불량한 결과를 나타내었다. On the other hand, in the case of the comparative example, the side etch evaluation results showed a result of 0.5 m or more, which is not suitable for mass production (Comparative Examples 1, 2 and 8) , 9, and 10) damage to copper, molybdenum, and aluminum metal (Comparative Examples 2, 6, and 7) as the lower films.
즉, 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물은 황산이라는 유해물질을 사용하지 않아 환경적으로 유리한 측면을 가질 뿐만 아니라, 황산을 포함하지 않으면서도 우수한 식각 특성, 금속 손상 방지 특성을 갖는다는 점에서 종래의 식각액 조성물과 차별화된 장점을 갖는 것을 확인하였다.
That is, since the indium oxide etchant composition of the present invention does not use a harmful substance called sulfuric acid, it not only has an advantageous environmental aspect, but also has excellent etching properties and metal damaging characteristics without containing sulfuric acid, It was confirmed that the composition had different advantages.
Claims (13)
질산 및 아질산에서 선택되는 1종 이상의 산(A) 2 내지 10 중량%;
염소 화합물(B) 0.1 내지 5 중량%;
황산염(C) 0.1 내지 5 중량%;
고리형 아민 화합물(D) 0.1 내지 5 중량%;
인산염(E) 0.1 내지 5 중량%; 및
물(F) 잔량을 포함하는 것을 특징으로 하는 인듐 산화막 식각액 조성물.With respect to the total weight of the composition,
2 to 10% by weight of at least one acid (A) selected from nitric acid and nitric acid;
0.1 to 5% by weight of a chlorine compound (B);
0.1 to 5% by weight of a sulfate (C);
0.1 to 5% by weight of a cyclic amine compound (D);
0.1 to 5% by weight of phosphate (E); And
And water (F).
상기 염소 화합물(B)은 염산(HCl), 염화나트륨(NaCl), 염화칼륨(KCl) 및 염화암모늄(NH4Cl)으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인듐 산화막 식각액 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the chlorine compound (B) is at least one selected from hydrochloric acid (HCl), sodium chloride (NaCl), potassium chloride (KCl) and ammonium chloride (NH 4 Cl).
상기 황산염(C)은 황산암모늄((NH4)2SO4), 황화암모늄((NH4)2S), 황산나트륨(Na2S) 및 황산 칼륨(K2S)으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인듐 산화막 식각액 조성물.The method according to claim 1,
In that the sulfate (C) are ammonium sulfate ((NH 4) 2 SO 4 ), ammonium sulfide ((NH 4) 2 S) , at least one selected from sodium sulfate (Na 2 S) and potassium persulfate (K 2 S) Wherein the indium oxide film etchant composition is an indium oxide etchant composition.
상기 고리형 아민 화합물(D)은 피롤(pyrrole)계, 피라졸(pyrazole)계, 이미다졸(imidazole)계, 트리아졸(triazole)계, 테트라졸(tetrazole)계, 펜타졸(pentazole)계, 옥사졸(oxazole)계, 이소옥사졸(isoxazole)계, 디아졸(thiazole)계 및 이소디아졸(isothiazole)계 화합물로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인듐 산화막 식각액 조성물.The method according to claim 1,
The cyclic amine compound (D) may be at least one selected from the group consisting of pyrrole, pyrazole, imidazole, triazole, tetrazole, pentazole, Wherein the at least one element selected from the group consisting of an oxazole compound, an isoxazole compound, a thiazole compound and an isothiazole compound is at least one compound selected from the group consisting of an oxazole compound, an isoxazole compound, an isoxazole compound, a thiazole compound and an isothiazole compound.
상기 인산염(E)은 제 1 인산나트륨(NaH2PO4), 제 2 인산나트륨(Na2HPO4), 제 3 인산나트륨(Na3PO4), 제 1 인산칼륨(KH2PO4), 제 2 인산칼륨(K2HPO4), 제 1 인산암모늄((NH4)H2PO4), 제 2 인산암모늄((NH4)2HPO4) 및 제 3 인산암모늄((NH4)3PO4)으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 인듐 산화막 식각액 조성물.The method according to claim 1,
The phosphate E may be selected from the group consisting of NaH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 , Na 3 PO 4 , potassium phosphate KH 2 PO 4 , dipotassium hydrogen phosphate (K 2 HPO 4), first ammonium phosphate ((NH 4) H 2 PO 4), the second ammonium phosphate ((NH 4) 2 HPO 4 ) and a third ammonium phosphate ((NH 4) 3 PO 4 ). ≪ / RTI >
상기 인듐 산화막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 및 산화갈륨아연인듐(IGZO)으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 인듐 산화막 식각액 조성물.The method according to claim 1,
Wherein the indium oxide film is at least one selected from indium tin oxide (ITO), zinc oxide indium (IZO), zinc indium tin oxide (ITZO), and gallium indium gallium indium (IGZO).
b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
c) 상기 게이트 절연층 상에 산화물 반도체 층을 형성하는 단계;
d) 상기 산화물 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및
e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소 전극을 형성하는 단계; 를 포함하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
상기 e) 단계가 기판상에 인듐 산화막을 형성하고 청구항 1의 인듐 산화막 식각액 조성물로 식각하여 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 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 an oxide semiconductor layer on the gate insulating layer;
d) forming source and drain electrodes on the oxide semiconductor layer; And
e) forming a pixel electrode connected to the drain electrode; The method comprising the steps of:
Wherein the step (e) comprises forming an indium oxide film on the substrate and etching the substrate with the indium oxide film etching composition of claim 1 to form a pixel electrode.
상기 액정표시장치용 어레이 기판이 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.The method of claim 7,
Wherein the array substrate for a liquid crystal display is a thin film transistor (TFT) array substrate.
상기 배선은 터치스크린패널(TSP)용 터치 센싱 배선인 것을 특징으로 하는 배선.The method of claim 10,
Wherein the wiring is a touch sensing wiring for a touch screen panel (TSP).
상기 배선은 인듐 산화막인 것을 특징으로 하는 배선.The method of claim 10,
Wherein the wiring is an indium oxide film.
상기 인듐 산화막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO), 산화갈륨아연인듐(IGZO)으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 배선.
The method of claim 12,
Wherein the indium oxide film is at least one selected from indium tin oxide (ITO), zinc oxide indium (IZO), zinc tin oxide indium (ITZO), gallium indium gallium indium (IGZO)
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Legal Events
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| A107 | Divisional application of patent |