KR20180127053A - 식각액 조성물 - Google Patents

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KR20180127053A
KR20180127053A KR1020170062365A KR20170062365A KR20180127053A KR 20180127053 A KR20180127053 A KR 20180127053A KR 1020170062365 A KR1020170062365 A KR 1020170062365A KR 20170062365 A KR20170062365 A KR 20170062365A KR 20180127053 A KR20180127053 A KR 20180127053A
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Abstract

본 발명에 따른 식각액 조성물은 과황산염; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고, 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고, 상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것을 특징으로 하며, 본 발명에 따른 식각액 조성물은 구리계 금속막을 선택적으로 식각 가능하다.

Description

식각액 조성물{ETCHANT COMPOSITION}
본 발명은 구리계 금속막을 선택적으로 식각 가능한 식각액 조성물에 관한 것이다.
평판디스플레이의 화상 구현을 위해서는 TFT(Thin Film Transistor) 어레이에 투명 화소전극, 게이트전극, 소스 전극 및 드레인 전극이 사용된다. 통상, 화소전극으로는 인듐을 주성분으로 하는 투명전도막이 사용되며, 게이트 전극, 소스전극 및 드레인 전극으로는 Cu, Cr, Mo, Ti, Al 등을 주성분으로 단일막 또는 다중막이 사용된다.
최근에는 생산공정을 단순화하여 생산량을 증가시키기 위하여 Gate 배선으로 최하부에 인듐계 투명전도막으로 IZO(인듐아연산화물)를 증착하고 그 위에 구리계 금속막으로 이루어진 새로운 Data 배선이 개발되고 있다. 이때 상기 Gate 배선을 식각하기 위해서는 최하부의 IZO 박막은 식각하지 않고, 그 위에 있는 구리계 금속막만을 선택적으로 식각해야 한다.
대한민국 공개특허 제2012-0138290호는 식각액 조성물, 및 이를 이용한 금속 배선과 박막 트랜지스터 기판의 형성 방법에 관한 것으로서, 식각액 조성물 총 중량에 대하여 0.5중량% 내지 20중량%의 과황산염, 0.01중량% 내지 2중량%의 불소화합물, 1중량% 내지 10중량%의 무기산, 0.5중량% 내지 5중량%의 고리형 아민화합물, 0.1중량% 내지 10.0 % 중량의 술폰산, 0.1중량% 내지 10중량%의 유기산과 그의 염 중 적어도 하나, 및 전체 조성물의 총 중량이 100중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 식각액 조성물에 관한 내용을 개시하고 있다.
그러나, 상기 문헌의 식각액 조성물을 사용할 경우 불소화합물로 인하여 IZO 박막에 데미지를 주어 선택적으로 구리계 금속막만을 선택적으로 식각하는 데 어려움이 있을 수 있고, 처리매수 특성이 좋지 않은 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0138290호 (2012.12.26)
본 발명의 목적은 IZO 박막에 식각 데미지를 주지 않고 구리계 금속막만을 선택적으로 식각 가능한 식각액 조성물을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은 처리매수 특성이 향상된 식각액 조성물을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 식각액 조성물은 과황산염; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고, 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고, 상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 식각액 조성물은 IZO 박막에 영향을 주는 성분을 포함하지 않아, IZO 박막에 식각 데미지를 주지 않으면서 구리 배선만을 선택적으로 식각 가능한 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 식각액 조성물은 특정 성분을 포함함으로써 기존의 식각액보다 처리매수 특성이 향상되어, 원하는 구리막의 식각 형상을 더 오랜 공정시간 유지할 수 있는 이점이 있다.
도 1a 및 1b는 실시예 및 비교예에 따른 IZO 단일막 데미지 테스트 결과를 나타낸 도이다.
도 2는 처리매수에 따른 테이퍼 각의 변화를 나타낸 도이다.
도 3은 처리매수에 따른 측면 식각 변화를 나타낸 도이다.
이하, 본 발명에 대하여 더욱 상세히 설명한다.
본 발명에서 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본 발명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
< 식각액 조성물>
본 발명의 한 양태는 과황산염; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고, 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고, 상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 식각액 조성물에 관한 것이다.
본 발명에 따른 식각액 조성물은 본 발명의 효과를 저해하지 않는 범위에서 상기한 성분 외에 추가 식각 조절제, 계면 활성제, pH 조절제와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명의 일 실시형태에 있어서, 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 과황산염 0.5 내지 20 중량%; 상기 무기산 0.1 내지 10 중량%; 상기 고리형 아민 화합물 0.1 내지 5 중량%; 상기 유기산 0.1 내지 20 중량%; 상기 유기산염 0.1 내지 10 중량%; 상기 술팜산 0.1 내지 6 중량%; 상기 글라이신 0.1 내지 5 중량%; 및 물 잔부로 포함될 수 있다.
본 발명의 구리계 금속막은 구리만으로 구성된 구리 단독막일 수 있고, 구리와 함께 알루미늄(Al), 마그네슘(Mg), 망간(Mn), 베릴륨(Be), 하프늄(Hf), 나이오븀(Nb), 텅스텐(W) 및 바나듐(V)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 함유하는 구리 합금으로 구성된 구리 합금막일 수도 있다.
상기 구리계 금속막은 최하부에 IZO 박막이 구비되어 있는 복합막에 포함될 수도 있으며, 이 경우 상기 복합막에는 상기 구리계 금속막 외에 구성이 추가로 포함될 수도 있다.
다만, 이 경우 상기 구리계 금속막 외에 추가로 포함되는 구성은 상기 구리계 금속막과 함께 본 발명에 따른 식각액 조성물에 의하여 일괄적으로 식각이 가능한 것이 바람직하다.
과황산염
본 발명의 식각액 조성물은 과황산염을 포함한다. 상기 과황산염은 주산화제로서 식각시에 구리계 금속막에 대하여 테이퍼를 형성하는 역할을 수행할 수 있다.
상기 과황산염은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 0.5 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 18 중량%, 더욱 바람직하게는 5 내지 15 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 식각률이 바람직한 이점이 있다. 상기 과황산염이 상기 범위 미만으로 포함될 경우 식각률이 다소 저하되어 충분한 식각이 이루어지지 않을 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 식각률이 다소 지나치게 빠를 수 있어 식각 정도를 제어하기가 어려워 상기 구리계 금속막이 과식각(overetching) 될 수 있는 문제점이 생길 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 과황산염은 과황산칼륨(K2S2O8), 과황산나트륨(Na2S2O8) 및 과황산암모늄((NH4)2S2O8)으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 이상을 포함할 수 있다.
무기산
본 발명의 식각액 조성물은 무기산을 포함한다. 상기 무기산은 보조 산화제의 역할을 수행할 수 있는 것으로, 상기 무기산의 함량에 따라 식각 속도가 제어될 수 있다.
상기 무기산이 상기 식각액 조성물에 포함되는 경우 상기 무기산이 구리계 금속막 식각 과정에서 용출된 구리 이온과 반응할 수 있으며, 이에 따라 상기 구리 이온이 증가되는 현상을 방지하여 식각 속도 또는 식각률이 감소하는 것을 방지할 수 있는 이점이 있다.
상기 무기산은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 4 중량%이며, 이 경우 적절한 식각 속도를 가지는 식각액 조성물의 제공이 가능한 이점이 있다.
상기 무기산이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 식각률이 다소 저하되어 충분한 식각 속도에 도달하지 못할 수 있고, 상기 범위를 초과하는 경우 구리계 금속막 식각시 사용되는 감광막에 균열(crack)이 생기거나 상기 감광막이 벗겨지는 현상이 발생할 수 있다. 상기 감광막에 균열이 생기거나 상기 감광막이 벗겨지는 경우에는 상기 감광막의 하부에 우치한 구리계 금속막이 과도하게 식각될 수 있으므로, 상기 무기산이 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.
상기 무기산은 예컨대 질산, 황산, 인산 또는 과염소산을 단독 또는 두 종 이상 혼합하여 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
고리형 아민 화합물
본 발명에 따른 식각액 조성물은 고리형 아민 화합물을 포함한다. 상기 고리형 아민 화합물이 상기 식각액 조성물에 포함되는 경우 부식 방지 역할을 하며, 식각 속도를 조절할 수 있는 역할을 수행할 수 있다.
상기 고리형 아민 화합물은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.3 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 1 중량%로 포함될 수 있다. 상기 고리형 아민 화합물이 상기 범위 미만으로 포함될 경우 구리계 금속막의 식각률이 다소 높아져 과식각이 될 위험이 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 구리계 금속막의 식각률이 다소 저하되어 원하는 정도의 식각을 얻지 못할 수 있다.
상기 고리형 아민 화합물은 예컨대, 아미노테트라졸(aminotetrazole)계, 이미다졸(imidazole)계, 인돌(indole)계, 푸린(purine)계, 피라졸(pyrazole)계, 피리딘(pyridine)계, 피리미딘(pyrimidine)계, 피롤(pyrrole)계, 피롤리딘(pyrrolidine)계 및 피롤린(pyrroline)계로 이루어진 군에서 선택되는 1 이상일 수 있다. 구체적으로, 상기 고리형 아민 화합물은 아미노테트라졸계 화합물일 수 있으며, 더욱 구체적으로 5-아미노테트라졸일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
유기산 및 유기산염
본 발명에 따른 식각액 조성물은 유기산 및 유기산염을 포함할 수 있다.
상기 유기산 및 유기산염은 본 발명에 따른 식각액 조성물의 식각 속도를 조절할 수 있는 역할을 한다. 구체적으로, 상기 유기산은 상기 식각액 조성물 내에서 함량이 증가함에 따라 상기 식각액 조성물의 식각 속도를 높일 수 있으며, 상기 유기산염은 상기 식각액 조성물 내에서 함량이 증가함에 따라 식각 속도를 낮추는 역할을 한다.
이론에 의해 구속되는 것을 바라지는 않으나, 상기 유기산염은 킬레이트로 작용하여 상기 식각액 조성물 중의 구리계 금속막 식각 과정에서 용출된 구리 이온과 착물을 형성함으로써 구리계 금속막의 식각 속도를 조절할 수 있다.
요컨대, 본 발명에 따른 식각액 조성물은 상기 유기산과 상기 유기산염의 함량을 적절한 수준으로 조절함으로써 식각 속도의 조절이 가능하다.
상기 유기산은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 중량% 내지 20 중량%, 바람직하게는 1 내지 15 중량%, 더욱 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 포함될 수 있다. 상기 유기산이 상기 범위 내로 포함될 경우 적절한 식각속도를 나타내며 구리계 금속막의 테이퍼 각(taper angle)의 조절이 용이한 이점이 있다.
상기 유기산이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 식각속도가 다소 저하될 수 있으며, 구리계 금속막의 테이퍼 각이 낮아질 수 있다. 상기 유기산이 상기 범위를 초과하여 포함되는 경우 식각속도가 다소 빨라질 수 있으며, 테이퍼 각이 의도했던 각보다 높아지는 문제가 발생할 수 있다.
상기 유기산염은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 10 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 4 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 처리매수가 증가하는 이점이 있다.
상기 유기산염이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 구리계 금속막의 식각 속도 조절이 어려워 과식각이 일어날 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 구리계 식각 속도가 다소 느려짐에 따라 공정상 식각 시간이 길어지게 되며, 이에 따라 처리하고자 하는 기판의 매수가 감소할 수 있으므로, 상기 유기산 및 상기 유기산염을 상기 함량으로 포함하는 것이 바람직하다.
상기 유기산은 예컨대 카르복시산, 디카르복시산, 또는 트리카르복시산 또는 테트라카르복시산일 수 있으며, 상세하게는 아세트산(acetic acid), 부탄산(butanoic acid), 시트르산(citric acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 말론산(malonic acid), 옥살산(oxalic acid), 펜탄산(pentanoic acid), 설포벤조산(sulfobenzoic acid), 설포석신산(sulfosuccinic acid), 설포프탈산(sulfophthalic acid), 살리실산(salicylic acid), 설포살리실산(sulfosalicylic acid), 벤조산(benzoic acid), 락트산(lactic acid), 글리세르산(glyceric acid), 석신산(succinic acid), 말산(malic acid), 타르타르산(tartaric acid), 이소시트르산(isocitric acid), 프로펜산(propenoic acid), 이미노디아세트산(imminodiacetic acid), 및 에틸렌디아민테트라아세트산(ethylenediaminetetraacetic acid; EDTA) 또는 이들 가운데 두 종 이상의 혼합물을 포함할 수 있다.
상기 유기산염은 상기 유기산들의 칼륨염, 나트륨염 또는 암모늄염을 포함할 수 있다.
술팜산
본 발명의 식각액 조성물은 경시 변화 방지용 첨가제로서, 술팜산을 포함할 수 있다. 상기 술팜산은 목적하는 테이퍼 각을 유지 시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 상기 술팜산이 상기 식각액 조성물에 포함되는 경우 구리 용해도가 향상되어 구리가 증착된 기판, 요컨대 구리계 금속막을 식각시에 약액에 용출되는 구리 이온들의 용해가 용이하며, 한번의 식각액 충전으로 더욱 많은 양의 기판들을 식각할 수 있는 이점이 있다.
상기 술팜산은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 6 중량%, 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 더욱 바람직하게는 2 내지 4 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 처리 매수가 증가하는 이점이 있다.
상기 술팜산이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 식각 형상을 유지 시켜주는 역할을 충분히 수행하지 못하여 약액, 요컨대 상기 식각액의 교체 주기가 짧아질 수 있으며, 상기 범위를 초과하는 경우 식각 속도가 과도하게 빨라져 공정 상 제어가 어려워질 수 있는 문제점이 있다.
글라이신
글라이신은 상기 식각액 조성물에 포함되어 목적하는 측면 식각(side etch)량을 유지시켜 주는 역할을 수행할 수 있다. 또한, 상기 글라이신은 성분 자체의 경시 변화도 없기 때문에 상기 식각액 조성물에 포함될 경우 상기 식각액 조성물의 경시 변화를 억제할 수 있으며, 약액에 용출되는 구리이온들을 킬레이팅(chelating) 시켜 약액을 안정화 시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 글라이신은 상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여 0.1 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.1 내지 3 중량%, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 2.5 중량%로 포함될 수 있으며, 이 경우 측면 식각량이 일정하게 유지되고, 처리매수가 증가하는 이점이 있다.
상기 글라이신이 상기 범위 미만으로 포함되는 경우 구리계 금속막에서 용출되는 구리 이온에 대한 킬레이팅 효과가 다소 감소되어 약액 안정성이 감소될 수 있으며, 상기 함량을 초과하여 포함되는 경우 구리계 금속막에 대한 식각 속도가 다소 저하되어 공정 상 식각 시간이 다소 길어질 수 있으므로, 상기 범위 내로 포함되는 것이 바람직하다.
물
본 발명의 식각액 조성물은 전체 100 중량%에 대하여, 상기 과황산염 0.5 내지 20 중량%; 상기 무기산 0.1 내지 10 중량%; 상기 고리형 아민 화합물 0.1 내지 5 중량%; 상기 유기산 0.1 내지 20 중량%; 상기 유기산염 0.1 내지 10 중량%; 상기 술팜산 0.1 내지 6 중량%; 상기 글라이신 0.1 내지 5 중량%; 및 잔부의 물을 포함한다.
상기 물은 상기 식각액 조성물의 함량을 고려하여 적절히 조절될 수 있는 것으로, 이에 한정되지는 않으나 순수, 초순수, 탈이온수, 증류수 등을 들 수 있으며, 탈이온수(Deionized water)인 것이 바람직하며, 물 속에서 이온이 제거된 정도를 보여주는 물의 비저항값이 18MΩ·㎝ 이상인 탈이온수를 사용하는 것이 보다 바람직하다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 식각액 조성물은 구리계 금속막을 포함하는 막의 식각액 조성물인 것인 식각액 조성물을 제공하고자 한다.
본 발명에 따른 식각액 조성물은 과황산염; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하며, 특히 글라이신과 술팜산을 특정 함량으로 포함하기 때문에 처리매수 특성이 우수하고, 구리계 금속막의 식각 형상을 더 오랜 공정 시간 동안 유지할 수 있는 특징이 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 식각액 조성물은 인듐산화막을 포함하는 막을 식각하지 않는 것인 식각액 조성물을 제공하고자 한다.
요컨대, 본 발명에 따른 식각액 조성물은 불소 화합물을 포함하지 않기 때문에 IZO 박막에 식각 데미지를 주지 않고, 구리계 금속막만을 선택적으로 식각 가능한 이점이 있으며, 술팜산과 글라이신을 함께 포함함으로써 테이퍼 각과 측면 식각(side etch)량이 균일하게 유지되는 이점이 있다.
이하, 본 명세서를 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세히 설명한다. 그러나, 본 명세서에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 명세서의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지는 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 명세서를 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 이하에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 중량 기준이다.
실시예 1 내지 3 및 비교예 1 내지 8
하기 표 1의 성분 및 조성(중량%)을 포함하는 식각액 조성물 10kg을 제조하였다.
　 과황산염1) 무기산2 ) 고리형 아민 화합물 3) 유기산4 ) 유기산염5) 술팜산6 ) 글라이신 플루오라이드 IDA10) DI water
실시예 1 12 3.3 0.7 2 3.5 4 0.5 - - 잔량
실시예 2 12 3.3 0.7 2 3.5 2 0.5 - - 잔량
실시예 3 12 3.3 0.7 2 3.5 4 2.5 - - 잔량
비교예 1 12 3.3 0.7 2 3.5 4 0.5 AF7)=0.1 - 잔량
비교예 2 12 3.3 0.7 2 3.5 2 0.5 ABF8 )=0.1 - 잔량
비교예 3 12 3.3 0.7 2 3.5 4 2.5 HF9)=0.1 - 잔량
비교예 4 12 3.3 0.7 2 3.5 - 0.5 - - 잔량
비교예 5 12 3.3 0.7 2 3.5 7 0.5 - - 잔량
비교예 6 12 3.3 0.7 2 3.5 4 - - - 잔량
비교예 7 12 3.3 0.7 2 3.5 4 5.5 - - 잔량
비교예 8 12 3.3 0.7 2 3.5 4 - - 1 잔량
1) APS: 암모늄 퍼설페이트(과황산암모늄)
2) HNO3
3) ATZ: 5-아미노테트라졸
4) AcOH: 아세트산
5) A.A: 암모늄 아세테이트
6) S.A: 술팜산
7) AF: 암모늄 플루오라이드
8) ABF: 암모늄 바이플루오라이드
9) HF: 플루오르화 수소
10) IDA: 이미노다이아세트산
실험예 1 : IZO 단일막 데미지 테스트
플루오라이드 유무에 따른 IZO 단일막 데미지 테스트를 위하여 실시예 1 내지 3, 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 각각 사용하여 식각 공정을 실시하였다. 식각 공정은 분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사)를 이용하였고, 식각 공정시 식각액 조성물의 온도는 25℃로 유지하였으며, 총 식각 시간은 60초로 하여 550Å IZO 기판으로 식각테스트를 진행하였다. 이때, 분사 압력은 0.1MPa이었으며, 배기 압력은 20Pa를 유지하였다.
식각 공정을 거친 IZO 기판의 단면 및 표면 프로파일을 SEM(Hitachi사 제품, 모델명 S-4700)을 사용하여 검사하였으며, 이를 도 1a 및 도 1b에 나타내었다.
도 1a을 참고하면, 실시예 1 내지 3의 PR(감광막) 사진의 경우 60초의 식각 시간동안 IZO의 종방향 식각량(depth)이 존재하지 않으며, IZO 배선 위의 PR(감광막)을 제거한 스트립 공정 후의 사진에도 표면 데미지가 관찰되지 않음을 알 수 있다.
반면, 도 1b의 비교예 1 내지 3의 경우 각 플루오라이드 종류에 따라 종방향 식각량(depth)의 정도가 다르며, 스트립 사진의 경우 표면에 PR이 있던 영역과 없던 영역의 IZO 박막의 표면에 단차가 존재하는 것을 알 수 있다. 비교예 1 내지 3의 조성에서 플루오드의 종류에 관계없이 극소량의 함량에도 IZO 박막에 데미지를 발생시키므로, IZO/Cu 이중막에서 Cu만을 선택적으로 식각 하기 위해서는 비교예 1 내지 3처럼 플루오라이드가 포함된 식각액 조성물이 바람직하지 않음을 알 수 있다.
실험예 2 : 처리매수에 따른 테이퍼 각(T/A) 변화
실시예 1 내지 3, 비교예 4 및 5에 따른 식각액 조성물을 각각 25℃로 유지하여 IZO/Cu = 550/4000 Å 기판의 식각 테스트를 진행하였다. 총 식각 시간은 Cu 식각 시간 기준으로 2배를 하여 오버 식각(Over etch)을 진행하였고, 실험장비 및 배기 조건은 실험예 1과 동일하게 진행하였으며, 이 결과를 표 2 및 도 2에 나타내었다.
처리매수
Cu ion(ppm)		 실시예1 실시예2 실시예3 비교예4 비교예5
0 34.4 33.5 35.6 35.3 37.6
1000 35.7 33.6 35.9 38.6 36.5
2000 35.6 33.2 36.2 41.0 39.2
3000 36.4 33.9 36.5 43.6 40.6
4000 36.5 34.6 36.8 46.1 42.8
5000 36.4 34.9 36.5 49.4 45.0
6000 36.2 36.1 37.9 - 47.2
7000 36.9 37.0 39.4 - 49.3
8000 37.7 36.8 38.4 - 51.0
9000 34.8 35.2 36.7 - -
표 2 및 도 2를 참고하면, 실시예 1 내지 3의 경우 술팜산의 함량이 본 발명에 따른 함량의 범위, 더욱 구체적으로 바람직한 함량의 범위를 만족하는 경우, 처리 매수에 따른 T/A 변화가 크지 않고 안정적인 것을 알 수 있다.
그러나, 비교예 4, 5와 같이 술팜산을 포함하지 않거나 또는 본 발명에 따른 함량의 범위를 벗어나는 경우에는 처리매수에 따른 T/A 변화가 큰 것을 알 수 있다.
실험예 3 : 처리매수에 따른 측면 식각 (S/E) 변화
실시예 1 내지 3, 비교예 6 내지 8에 따른 식각액 조성물을 각각 25℃로 유지하여 IZO/Cu = 550/4000 Å 기판의 식각 테스트를 진행하였다. 총 식각 시간은 Cu 식각 시간 기준으로 2배를 하여 오버 식각(Over etch)을 진행하였고, 실험장비 및 배기 조건은 실험예 1과 동일하게 진행하였으며, 이 결과를 표 3 및 도 3에 나타내었다.
처리매수
Cu ion(ppm)		 실시예1 실시예2 실시예3 비교예6 비교예7 비교예8
0 0.82 0.70 1.05 1.02 1.11 0.88
1000 0.82 0.70 1.05 1.01 0.63 0.85
2000 0.83 0.71 1.06 1.03 0.20 0.86
3000 0.83 0.71 1.08 1.02 - 0.85
4000 0.82 0.70 1.10 1.01 - 0.81
5000 0.82 0.70 1.09 0.98 - 0.76
6000 0.80 0.69 1.08 0.95 - 0.63
7000 0.81 0.68 1.05 0.88 - -
8000 0.78 0.64 1.02 - - -
9000 0.74 0.58 0.98 - - -
표 3 및 도 3을 참고하면, 실시예 1 내지 3과 같이 글라이신의 함량이 본 발명에 따른 함량 범위, 더욱 구체적으로 바람직한 함량 범위 내로 포함되는 경우 처리매수에 따른 S/E의 변화가 크지 않고, 안정적이며, 비교예 6, 7과 같이 글라이신이 포함되지 않거나 적정함량을 벗어나는 경우에는 처리매수에 따른 S/E의 변화가 큰 것을 알 수 있다.
비교예 8의 경우 실시예 1 내지 3의 글라이신과 비슷한 종류의 아민화합물로서, 이미노다이아세트산이 포함되어 있지만, Cu ion 4000ppm부터 S/E가 급격하게 감소되어 처리 매수 특성이 실시예 1 내지 3보다 좋지 못한 것을 알 수 있다.
즉, 실시예 1 내지 3과 같이 술팜산과 글라이신이 조성 내에 적정함량으로 존재하는 경우 S/E 및 T/A이 초기에 의도한대로 유지되어 처리 매수 특성이 우수한 것을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 과황산염; 무기산; 고리형 아민 화합물; 유기산; 유기산염; 술팜산; 글라이신; 및 물을 포함하고,
    식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여,
    상기 술팜산이 0.1 내지 6 중량%로 포함되고,
    상기 글라이신이 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 식각액 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여,
    상기 과황산염 0.5 내지 20 중량%;
    상기 무기산 0.1 내지 10 중량%;
    상기 고리형 아민 화합물 0.1 내지 5 중량%;
    상기 유기산 0.1 내지 20 중량%;
    상기 유기산염 0.1 내지 10 중량%; 및
    물 잔부로 포함되는 것인 식각액 조성물.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 술팜산은 1 내지 5 중량%로 포함되는 것인 식각액 조성물.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 식각액 조성물 전체 100 중량%에 대하여, 상기 글라이신은 0.1 내지 3 중량%로 포함되는 것인 식각액 조성물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 과황산염은 과황산칼륨, 과황산나트륨 및 과황산암모늄으로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 1 이상을 포함하는 것인 식각액 조성물.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 식각액 조성물은 구리계 금속막을 포함하는 막의 식각액 조성물인 것인 식각액 조성물.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 식각액 조성물은 인듐산화막을 포함하는 막을 식각하지 않는 것인 식각액 조성물.
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