KR20200105285A - Metal layer etchant composition - Google Patents

Metal layer etchant composition Download PDF

Info

Publication number
KR20200105285A
KR20200105285A KR1020190024259A KR20190024259A KR20200105285A KR 20200105285 A KR20200105285 A KR 20200105285A KR 1020190024259 A KR1020190024259 A KR 1020190024259A KR 20190024259 A KR20190024259 A KR 20190024259A KR 20200105285 A KR20200105285 A KR 20200105285A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal film
acid
etching
etching composition
composition
Prior art date
Application number
KR1020190024259A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102494016B1 (en
Inventor
박상승
김익준
김희태
이보연
김세훈
Original Assignee
주식회사 이엔에프테크놀로지
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 이엔에프테크놀로지 filed Critical 주식회사 이엔에프테크놀로지
Priority to KR1020190024259A priority Critical patent/KR102494016B1/en
Priority to CN201910212233.0A priority patent/CN111621785A/en
Priority to TW109106181A priority patent/TWI830877B/en
Publication of KR20200105285A publication Critical patent/KR20200105285A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102494016B1 publication Critical patent/KR102494016B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/44Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/26Acidic compositions for etching refractory metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F11/00Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C23F11/10Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
    • C23F11/14Nitrogen-containing compounds
    • C23F11/149Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Weting (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

A metal layer etching composition, according to the present invention, comprises hydrogen oxide, organic acid, glycol-based polymer and water and has a pH range of 3.0 to 4.4. Compared with lower films such as a silicon film and a transparent conductive film, the composition has a high selection ratio or unlimited selection ratio to metal films such as copper and molybdenum. The stability of hydrogen peroxide is also excellent in a relatively high pH range. Even if the composition is reused multiple times due to repeated etching, the initial excellent characteristics can be maintained continuously. Not only can the composition achieve a tape profile with excellent linearity during etching, but the composition also has excellent effects of reducing CD loss and suppressing residue generation. The composition has high stability, so that the composition has increased storage stability which can continuously maintain the excellent initial characteristics before or after use. The composition has the effect of not generating precipitates during etching and being able to suppress heat generation.

Description

금속막 식각 조성물 및 이를 이용한 식각 방법{Metal layer etchant composition}Metal layer etchant composition and etching method using the same {Metal layer etchant composition}

본 발명은 금속막 식각 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a metal film etching composition.

일반적으로 박막 트랜지스터 표지판(Thin Film Transistor, TFT)은 액정 표시 장치나 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치 등에서 각 화소를 독립적으로 구동하기 위한 회로 기판으로 사용된다. TFT는 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, 상기 박막 트랜지스터와 연결되어 있는 화소 전극 등으로 이루어져 있다. 이러한 TFT의 배선을 형성하는 과정은 일반적으로 금속막 형성을 위한 스퍼터링 공정, 포토레지스트 도포, 노광 및 현상에 의한 원하는 패턴의 포토레지스트 형성 공정 및 배선 형성을 위한 식각 공정, 배선 형성 후 필요 없는 포토레지스트를 제거하는 박리 공정으로 이루어진다. In general, a thin film transistor (TFT) is used as a circuit board for independently driving each pixel in a liquid crystal display device or an organic EL (Electro Luminescence) display device. The TFT is a thin film transistor in which a scanning signal line or a gate line for transferring a scan signal and an image signal line or a data line for transferring an image signal are formed, and is connected to the gate line and the data line, and a pixel electrode connected to the thin film transistor. Etc. The process of forming the wiring of such a TFT is generally a sputtering process for forming a metal film, a photoresist coating, a photoresist forming process of a desired pattern by exposure and development, an etching process for forming a wiring, and a photoresist that is unnecessary after wiring is formed. It consists of a peeling process to remove it.

종래 반도체 장치 및 TFT-LCD의 기판을 제조하기 위해 TFT의 게이트와 데이터 라인 전극용 배선 재료로 알루미늄 또는 알루미늄 합금층이 흔히 사용되었으나, 대형 디스플레이 구현을 위해서는 전극용 배선의 저항 감소가 필수적이며, 이를 위하여 저항이 낮은 금속인 구리 및/또는 몰리브덴을 배선 형성에 사용된다. 이에 따라 구리 및/또는 몰리브덴을 포함하는 배선의 식각을 위해 사용되는 식각 조성물에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Conventionally, aluminum or aluminum alloy layers were commonly used as wiring materials for gates and data line electrodes of TFTs in order to manufacture semiconductor devices and substrates of TFT-LCDs, but it is essential to reduce the resistance of wiring for electrodes to implement a large display. For this, copper and/or molybdenum, which are metals with low resistance, are used to form wiring. Accordingly, studies on etching compositions used for etching wirings containing copper and/or molybdenum are actively being conducted.

구리 및/또는 몰리브덴 함유 배선의 식각을 위해서는 강한 산화력을 가지는 식각액의 조성이 요구된다. 예를 들어 KR10-2018-0077610A에는 과산화 수소, 함불소 화합물, 테트라졸계열 화합물, 한 분자 내에 질소원자와 카르복실기를 갖는 수용성화합물, 황산염 화합물 및 다가알코올형 계면활성제를 포함하는 금속막 식각 조성물이 개시되어 있다. In order to etch copper and/or molybdenum-containing wiring, a composition of an etchant having a strong oxidizing power is required. For example, KR10-2018-0077610A discloses a metal film etching composition comprising hydrogen peroxide, a fluorine-containing compound, a tetrazole-based compound, a water-soluble compound having a nitrogen atom and a carboxyl group in one molecule, a sulfate compound, and a polyhydric alcohol-type surfactant. Has been.

그러나 이러한 종래의 금속막 식각 조성물은 구리 및/또는 몰리브덴 등의 금속막에 대한 고 선택비를 갖지 못한다. 따라서 금속막 하부에 위치하는 실리콘막, 투명 전도막 등의 하부막의 부식을 유발하는 한계가 있다. 따라서 정밀한 패턴의 형성이 어렵고, 품질이 저하되며, 경제성이 떨어지는 등, 금속막의 패턴 형성에 큰 제약이 따른다. However, such a conventional metal film etching composition does not have a high selectivity to a metal film such as copper and/or molybdenum. Therefore, there is a limit to inducing corrosion of a lower film such as a silicon film or a transparent conductive film positioned under the metal film. Therefore, it is difficult to form a precise pattern, the quality is deteriorated, and economical efficiency is poor.

이에 따라, 실리콘막, 투명 전도막 등의 하부막 부식을 실질적으로 원천 차단할 수 있는, 구리, 몰리브덴 등의 전이금속의 막에 대한 고 선택비를 갖는 금속막 식각 조성물에 대한 연구가 필요하다. Accordingly, there is a need for a study on a metal film etching composition having a high selectivity for a film of a transition metal such as copper or molybdenum, which can substantially block corrosion of a lower film such as a silicon film and a transparent conductive film.

KR10-2018-0077610A (2018.07.09)KR10-2018-0077610A (2018.07.09)

본 발명의 목적은 실리콘막, 투명 전도막 등의 하부막 대비 구리, 몰리브덴 등의 금속막에 대한 고 선택비 또는 무한 선택비를 갖는 금속막 식각 조성물을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a metal film etching composition having a high selectivity or infinite selectivity for a metal film such as copper or molybdenum compared to a lower film such as a silicon film or a transparent conductive film.

본 발명의 목적은 상대적으로 높은 pH 범위에서도 과수 안정성이 우수한 금속막 식각 조성물을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide a metal film etching composition having excellent fruit water stability even in a relatively high pH range.

본 발명의 다른 목적은 식각이 반복 수행되어 다수 번 재사용되더라도 초기 우수한 특성을 지속적으로 유지할 수 있으며, 이렇게 처리매수가 증가하여도 낮은 테이퍼 앵글을 유지할 수 있는 금속막 식각 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a metal film etching composition capable of maintaining excellent initial properties continuously even though etching is repeatedly performed and reused a number of times, and thus maintains a low taper angle even when the number of processed sheets increases.

본 발명의 다른 목적은 식각 시 직선성이 우수한 테이프프로파일을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 시디로스(CD loss) 감소 및 잔사 발생 억제 특성이 우수한 금속막 식각 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a metal film etching composition that not only can implement a tape profile having excellent linearity during etching, but also has excellent CD loss and suppression properties.

본 발명의 다른 목적은 조성물이 높은 안정성을 가짐에 따라 사용 전 또는 후에도 초기 우수한 특성을 지속적으로 유지할 수 있는 향상된 보관 안정성을 갖는 금속막 식각 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a metal film etching composition having improved storage stability capable of continuously maintaining initial excellent properties even before or after use as the composition has high stability.

본 발명의 다른 목적은 식각 시 석출물이 발생하지 않으며, 발열을 억제할 수 있는 금속막 식각 조성물을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a metal film etching composition that does not generate precipitates during etching and can suppress heat generation.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 과산화수소, 유기산, 글리콜계 고분자 및 물을 포함하며, pH 범위가 3.0 내지 4.4인 것을 특징으로 한다. The metal film etching composition according to the present invention includes hydrogen peroxide, an organic acid, a glycol polymer, and water, and has a pH range of 3.0 to 4.4.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 유기산은 이미노디석신산을을 포함할 수 있다. In an example of the present invention, the organic acid may include iminodisuccinic acid.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 유기산은 말론산, 글리콜산, 아세트산, 포름산, 시트르산, 옥살산, 부탄산, 펜탄산, 프로피온산, 타르타르산 및 글루콘산 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함할 수 있다. In an example of the present invention, the organic acid may further include any one or two or more selected from malonic acid, glycolic acid, acetic acid, formic acid, citric acid, oxalic acid, butanoic acid, pentanoic acid, propionic acid, tartaric acid, and gluconic acid. have.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 글리콜계 고분자는 폴리에틸렌글리콜을 포함할 수 있다. In one example of the present invention, the glycol-based polymer may include polyethylene glycol.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 과산화수소 10 내지 40 중량%, 유기산 0.1 내지 10 중량%, 글리콜계 고분자 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 물을 포함할 수 있다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may include 10 to 40% by weight of hydrogen peroxide, 0.1 to 10% by weight of organic acid, 0.1 to 5% by weight of glycol-based polymer, and the balance of water.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 인산암모늄, 인산수소암모늄, 과인산암모늄, 불화암모늄 및 불화수소암모늄 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 암모늄계 화합물을 더 포함할 수 있다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may further include any one or two or more ammonium-based compounds selected from ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate, ammonium superphosphate, ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 아졸계 화합물을 더 포함할 수 있다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may further include an azole compound.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 시클로헥실아민, n-헥실아민, i-헥실아민 및 neo-헥실아민 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 과수안정화제를 더 포함할 수 있다. The metal film etching composition according to an exemplary embodiment of the present invention may further include any one or two or more overwater stabilizers selected from cyclohexylamine, n-hexylamine, i-hexylamine, and neo-hexylamine.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 pH 조절제를 더 포함할 수 있다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may further include any one or more pH adjusters selected from sodium hydroxide and potassium hydroxide.

본 발명의 일 실시예에 따른 금속막 식각 조성물은 과산화수소, 5-아미노테트라졸, 시클로핵실아민, 이미노디석신산, 이미노디아세트산, 인산암모늄, 불화암모늄 및 폴리에틸렌글리콜을 포함할 수 있다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may include hydrogen peroxide, 5-aminotetrazole, cyclohexylamine, iminodisuccinic acid, iminodiacetic acid, ammonium phosphate, ammonium fluoride, and polyethylene glycol.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 실리콘 산화물막 및 실리콘 질화물막 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 실리콘막; 또는 인듐 아연 산화물막, 인듐 주석 산화물막 및 인듐 갈륨 아연 산화물막 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 인듐계 산화막; 대비 구리 금속막 및 몰리브덴 금속막 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 금속막;을 높은 선택비 또는 무한 선택비로서 선택적으로 식각할 수 있다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention includes at least one silicon film selected from a silicon oxide film and a silicon nitride film; Or any one or two or more indium oxide films selected from an indium zinc oxide film, an indium tin oxide film, and an indium gallium zinc oxide film; In contrast, any one or more metal films selected from a copper metal film and a molybdenum metal film may be selectively etched with a high selectivity or an infinite selectivity.

본 발명의 일 예에 있어서, 상기 실리콘막은 실리콘 산화물막 및 실리콘 질화물막 등에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있으며, 상기 금속막은 구리 금속막 및 몰리브덴 금속막 등에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. In an example of the present invention, the silicon layer may include any one or more selected from a silicon oxide layer and a silicon nitride layer, and the metal layer may include any one or more selected from a copper metal layer and a molybdenum metal layer. have.

본 발명에 따른 금속막 식각 방법은 상기 금속막 식각 조성물을 이용하여 금속막을 식각하는 단계를 포함할 수 있다. The metal film etching method according to the present invention may include etching the metal film using the metal film etching composition.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 실리콘막, 투명 전도막 등의 하부막 대비 구리, 몰리브덴 등의 금속막에 대한 높은 선택비 또는 무한 선택비를 갖는 효과가 있다. The metal film etching composition according to the present invention has an effect of having a high selectivity or infinite selectivity for a metal film such as copper or molybdenum compared to a lower film such as a silicon film or a transparent conductive film.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 상대적으로 높은 pH 범위에서도 과수 안정성이 우수한 효과가 있다. The metal film etching composition according to the present invention has excellent fruit water stability even in a relatively high pH range.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 식각이 반복 수행되어 다수 번 재사용되더라도 초기 우수한 특성을 지속적으로 유지할 수 있으며, 이렇게 처리매수가 증가하여도 낮은 테이퍼 앵글을 유지할 수 있는 효과가 있다. The metal film etching composition according to the present invention can continuously maintain excellent initial characteristics even if etching is repeatedly performed and reused a number of times, and thus, there is an effect of maintaining a low taper angle even when the number of processed sheets increases.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 식각 시 직선성이 우수한 테이프프로파일을 구현할 수 있을 뿐만 아니라, 시디로스(CD loss) 감소 및 잔사 발생 억제 특성이 우수한 효과가 있다. The metal film etching composition according to the present invention not only implements a tape profile having excellent linearity during etching, but also has excellent effects in reducing CD loss and inhibiting occurrence of residues.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 조성물이 높은 안정성을 가짐에 따라 사용 전 또는 후에도 초기 우수한 특성을 지속적으로 유지할 수 있는 향상된 보관 안정성을 갖는 효과가 있다. As the composition for etching a metal film according to the present invention has high stability, it has an effect of having improved storage stability capable of continuously maintaining initial excellent properties even before or after use.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 식각 시 석출물이 발생하지 않으며, 발열을 억제할 수 있는 효과가 있다. The metal film etching composition according to the present invention does not generate precipitates during etching, and has an effect of suppressing heat generation.

본 발명에서 명시적으로 언급되지 않은 효과라 하더라도, 본 발명의 기술적 특징에 의해 기대되는 명세서에서 기재된 효과 및 그 내재적인 효과는 본 발명의 명세서에 기재된 것과 같이 취급된다. Even if the effects are not explicitly mentioned in the present invention, the effects described in the specification expected by the technical features of the present invention and the inherent effects thereof are treated as described in the specification of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 실시예 1의 식각 조성물을 이용하여 식각한 후의 시편에 대한 주사전자현미경 이미지이다. 1 is a scanning electron microscope image of a specimen after etching using the etching composition of Example 1 according to the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 금속막 식각 조성물 및 이를 이용한 식각 방법을 상세히 설명한다. Hereinafter, a metal film etching composition according to the present invention and an etching method using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서에 기재되어 있는 도면은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있으며, 상기 도면들은 본 발명의 사상을 명확히 하기 위해 과장되어 도시될 수 있다. The drawings described in this specification are provided as an example in order to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the present invention is not limited to the drawings to be presented and may be embodied in other forms, and the drawings may be exaggerated to clarify the spirit of the present invention.

본 명세서에서 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다. Unless otherwise defined, technical terms and scientific terms used in the present specification have the meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention in the following description and accompanying drawings A description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure will be omitted.

본 명세서에서 사용되는 용어의 단수 형태는 특별한 지시가 없는 한 복수 형태도 포함하는 것으로 해석될 수 있다. The singular form of terms used in the present specification may be interpreted as including the plural form unless otherwise indicated.

본 명세서에서 특별한 언급 없이 사용된 %의 단위는 별다른 정의가 없는 한 중량%를 의미한다. Unless otherwise defined, the unit of% used in this specification means% by weight.

본 발명에서는 구리, 몰리브덴 등의 전이금속의 막에 대한 식각속도를 높이고, 특히 기판 또는 하부막으로 사용되는 실리콘막, 투명 전도막 등의 막에 대한 식각을 현저히 감소시킴으로써, 매우 높은 선택비 또는 실질적으로 무한 선택비를 가지는 금속막 식각 조성물을 제공한다. In the present invention, by increasing the etching rate for the film of transition metal such as copper and molybdenum, and in particular, significantly reducing the etching of the film such as a silicon film or a transparent conductive film used as a substrate or a lower film, a very high selectivity or substantial As a result, a metal film etching composition having an infinite selectivity is provided.

본 발명자들은 실리콘막, 투명 전도막 등의 막에 대한 식각을 최소화하고자 각고의 노력을 거듭한 결과, 특정 pH 범위 내에서 특정 조성을 가질 경우에 상기 막에 대한 식각속도가 현저히 감소되며, 최대 0 Å/s로서 식각을 실질적으로 원천 방지할 수 있음을 발견하였다. The present inventors have made great efforts to minimize the etching of films such as silicon films and transparent conductive films, and as a result, the etching rate for the film is significantly reduced when the film has a specific composition within a specific pH range, and the maximum is 0 Å. It was found that etching can be substantially prevented as /s.

즉, 본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 후술하는 특정 pH 범위를 만족하더라도 후술하는 특정 조성을 만족하지 않을 경우 실리콘막, 투명 전도막 등의 막에 대한 식각속도가 0 Å/s를 크게 초과하여 상기 막의 부식을 유의한 수준으로 방지할 수 없다. 또한 상기 조성물이 상기 특정 조성을 만족하더라도 상기 특정 pH 범위를 만족하지 않을 경우도 마찬가지이다. That is, even if the metal film etching composition according to the present invention satisfies a specific pH range to be described later, if the specific composition to be described later is not satisfied, the etching rate for a film such as a silicon film or a transparent conductive film greatly exceeds 0 Å/s. The corrosion of the membrane cannot be prevented to a significant level. In addition, even if the composition satisfies the specific composition, the same applies when the specific pH range is not satisfied.

구체적으로, 본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 과산화수소, 유기산, 글리콜계 고분자 및 물을 포함하며, pH 범위가 3.0 내지 4.4임으로써, 실리콘막, 투명 전도막 등의 막 대비 구리, 몰리브덴 등의 금속막에 대한 높은 선택비를 갖는다. Specifically, the metal film etching composition according to the present invention includes hydrogen peroxide, an organic acid, a glycol-based polymer and water, and has a pH range of 3.0 to 4.4, so that metals such as copper and molybdenum are compared to films such as a silicon film and a transparent conductive film. It has a high selectivity to the membrane.

상기 유기산은 이미노디석신산(Iminodisuccinic acid, IDS)을 포함하는 것이 바람직하다. 이를 만족할 경우, 즉, 전술한 범위의 pH와 이미노디석신산을 포함하는 조성을 만족할 경우, 인듐, 갈륨 또는 아연 등을 포함하는 투명 전도막 등의 막 대비 구리, 몰리브덴 등의 금속막에 대한 높은 선택비를 갖는다. 구체적으로, 이미노디석신산을 포함하는 유기산과 글리콜계 고분자가 함께 사용될 경우, 금속막의 하부막 표면에 대한 조성물의 흡착이 원활하게 됨에 따라 표면 보호 효과가 극대화되어 실리콘막, 투명 전도막 등의 막 대비 구리, 몰리브덴 등의 금속막에 무한 선택비를 가질 수 있다. 즉, 인듐, 갈륨 또는 아연 등을 포함하는 투명 전도막 등의 막의 부식을 현실적으로 원천 방지할 수 있는 효과가 있다. 반대로 이미노디석신산을 포함하지 않을 경우, 글리콜계 고분자가 함께 사용되더라도 상기 투명 전도막 등의 막 대비 구리, 몰리브덴 등의 금속막에 대한 무한 선택비를 가질 수 없다. 예를 들어, 이미노디석신산을 포함하는 유기산 및 글리콜계 고분자 중, 이들이 각각 단독으로 사용된 경우, 즉, 이들 모두 사용되지 않을 경우, 상기 무한 선택비 효과는 나타나지 않으며, 이들이 서로 함께 사용되어야만 무한 선택비 효과가 구현된다. 여기서 “무한 선택비”라 함은 실리콘막, 투명 전도막 등의 막의 식각 속도가 0 Å/s로서 실질적으로 식각이 방지됨과 동시에 구리, 몰리브덴 등의 금속막의 식각 속도가 실질적 식각 가능한 유의한 값을 갖는 것을 의미한다. It is preferable that the organic acid includes iminodisuccinic acid (IDS). When this is satisfied, that is, when the pH of the above-described range and the composition containing iminodisuccinic acid are satisfied, a high choice for a metal film such as copper or molybdenum compared to a film such as a transparent conductive film containing indium, gallium, or zinc Have a rain Specifically, when an organic acid containing iminodisuccinic acid and a glycol-based polymer are used together, the surface protection effect is maximized as the composition is adsorbed smoothly on the surface of the lower layer of the metal film, thereby maximizing the film such as silicon film and transparent conductive film. In contrast, metal films such as copper and molybdenum may have an infinite selectivity. That is, there is an effect of actually preventing the source of corrosion of a film such as a transparent conductive film containing indium, gallium, or zinc. Conversely, if iminodisuccinic acid is not included, even if a glycol-based polymer is used together, it cannot have an infinite selectivity for a metal film such as copper or molybdenum compared to a film such as the transparent conductive film. For example, among organic acids and glycol-based polymers containing iminodisuccinic acid, when each of them is used alone, that is, when neither of them is used, the infinite selectivity effect does not appear, and only when they are used together is infinite The selectivity effect is implemented. Here, the term “infinite selectivity” means that the etching rate of the silicon layer, transparent conductive layer, etc. is 0 Å/s, so that the etching rate is substantially prevented and the etching rate of metal layers such as copper and molybdenum is substantially etched. Means to have.

상술한 바와 같이, 특정 pH 범위 및 특정 조성을 만족하여 나타나는 무한 선택비 효과는 상기 pH 범위에서 하부막의 표면 상이 음전하로 하전됨에 따라 양이온을 가지는 이미노디석신산 및 글리콜계 고분자가 상기 표면 상으로 이동이 용이해져 식각 저해제(inhibitor) 역할을 원활히 수행하는 것에 기인할 수 있다. As described above, the infinite selectivity effect that occurs by satisfying a specific pH range and a specific composition is that iminodisuccinic acid and glycol-based polymers having cations move onto the surface as the surface of the lower film is negatively charged in the pH range. This may be due to the fact that it facilitates and smoothly performs the role of an etch inhibitor.

상기 글리콜계 고분자는 폴리에틸렌글리콜(Polyethyleneglycol, PEG)인 것이 바람직하며, 더 좋게는, 말단에 수산화기(-OH)를 갖는 것이 전술한 효과를 더 발휘할 수 있어 보다 바람직할 수 있다. 상기 폴리에틸렌글리콜의 중량평균분자량은 상온(25℃)에서 액상 또는 고상이여도 무방하며, 일 예로 150 내지 10,000 g/mol, 바람직하게는 180 내지 2,000 g/mol일 수 있으며, 이를 만족할 경우, 너무 낮은 중량평균분자량에 의한 하부막 보호 효과가 저하되는 문제 및 너무 높은 중량평균분자량에 의한 식각 조성물의 층분리 발생, 용해도 저하 등의 불균일 식각 문제를 방지할 수 있다. 상기 글리콜계 고분자 대신 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 저분자 글리콜계 화합물이 사용될 경우, 구리, 몰리브덴 등의 전이금속의 막에 대한 식각속도가 현저히 저하되는 것은 물론, 석출물 발생, 발열, 보관 안정성 저하 등의 문제가 나타날 수 있다. The glycol-based polymer is preferably polyethylene glycol (PEG), and more preferably, having a hydroxyl group (-OH) at the terminal may further exert the above-described effect and may be more preferable. The weight average molecular weight of the polyethylene glycol may be liquid or solid at room temperature (25° C.), for example, 150 to 10,000 g/mol, preferably 180 to 2,000 g/mol, and if it is satisfied, too low It is possible to prevent the problem of deteriorating the protective effect of the lower layer due to the weight average molecular weight, and non-uniform etching problems such as layer separation and solubility of the etching composition due to an excessively high weight average molecular weight. When a low-molecular glycol-based compound such as ethylene glycol, propylene glycol, and diethylene glycol is used instead of the glycol-based polymer, the etching rate for the film of transition metals such as copper and molybdenum is significantly reduced, as well as the generation of precipitates, heat generation, and storage. Problems such as poor stability may appear.

본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 이미노디석신산 외의 다른 종류의 유기산을 더 포함할 수 있다. 예를 들어 이미노디석신산 외의 유기산은 이미노디아세트산, 말론산, 글리콜산, 아세트산, 포름산, 시트르산, 옥살산, 부탄산, 펜탄산, 프로피온산, 타르타르산 및 글루콘산 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 구체적인 일 예로, 이미노디석신산 외의 유기산으로 이미노디아세트산(Iminodiacetic acid)이 더 사용되는 것이 효과적인 킬레이팅에 따른 식각 및 안정성 향상 측면에서 바람직할 수 있다. 또한 말론산(Malonic acid) 및 글리콜산(Glycolic acid) 중에서 선택되는 어느 하나 이상의 유기산이 더 사용되는 것이 구리, 몰리브덴 등의 금속의 효과적인 식각 및 킬레이팅에 따른 식각 및 안정성 향상 측면에서 좋을 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 이 외의 유기산이 더 사용되어도 무방하므로, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. The metal film etching composition according to the present invention may further include other types of organic acids other than iminodisuccinic acid. For example, organic acids other than iminodisuccinic acid include any one or two or more selected from iminodiacetic acid, malonic acid, glycolic acid, acetic acid, formic acid, citric acid, oxalic acid, butanoic acid, pentanoic acid, propionic acid, tartaric acid, and gluconic acid. can do. As a specific example, iminodiacetic acid may be further used as an organic acid other than iminodisuccinic acid in terms of etching and stability improvement according to effective chelating. In addition, it may be good in terms of improving etching and stability according to effective etching and chelating of metals such as copper and molybdenum that any one or more organic acids selected from malonic acid and glycolic acid are further used. However, this is only described as a preferred example, and since other organic acids may be further used, the present invention is not necessarily limited thereto and interpreted.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물의 조성비는 전술한 효과를 구현할 수 있을 정도라면 적절히 조절되어도 무방하므로 크게 제한되지 않으나, 일 예로, 과산화수소 10 내지 40 중량%, 유기산 0.1 내지 10 중량%, 글리콜계 고분자 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것이 바람직할 수 있으며, 과산화수소 15 내지 35 중량%, 유기산 2 내지 8 중량%, 글리콜계 고분자 0.2 내지 2 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 것이 더 바람직할 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. The composition ratio of the metal film etching composition according to an embodiment of the present invention is not limited as it may be appropriately adjusted as long as it can realize the above-described effects, but for example, 10 to 40% by weight of hydrogen peroxide, 0.1 to 10% by weight of organic acid, It may be preferable to include 0.1 to 5% by weight of a glycol-based polymer and the remaining amount of water, and 15 to 35% by weight of hydrogen peroxide, 2 to 8% by weight of an organic acid, 0.2 to 2% by weight of a glycol-based polymer, and the remaining amount of water. May be more desirable. However, this has been described as a preferred example, and the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명에 따른 조성물에서, 유기산 중 이미노디석신산을 포함하는 유기산은 0.1 내지 3 중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 2 중량%로 사용되는 것이 전술한 효과를 제대로 구현할 수 있는 측면에서 더 좋을 수 있다. In the composition according to the present invention, the organic acid containing iminodisuccinic acid among the organic acids is used in an amount of 0.1 to 3% by weight, more preferably 0.2 to 2% by weight, in terms of being able to properly implement the above-described effects. have.

또한 본 발명에 따른 조성물에서, 이미노디석신산 외의 유기산이 이 더 사용될 경우, 상기 유기산은 조성물 전체 중량에 대하여 0.5 내지 8 중량%, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량%로 사용되는 것이 좋을 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. In addition, in the composition according to the present invention, when an organic acid other than iminodisuccinic acid is further used, the organic acid may be preferably used in an amount of 0.5 to 8% by weight, more preferably 1 to 5% by weight, based on the total weight of the composition. . However, this has been described as a preferred example, and the present invention is not necessarily limited thereto.

보다 바람직한 일 예로, 본 발명에 따른 조성물은 이미노디석신산을 포함하는 유기산 및 글리콜계 고분자의 중량비가 1:0.1~2, 바람직하게는 1:0.2~1.5인 것이 좋을 수 있다. As a more preferred example, in the composition according to the present invention, the weight ratio of the organic acid containing iminodisuccinic acid and the glycol-based polymer may be 1:0.1 to 2, preferably 1:0.2 to 1.5.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 인산암모늄, 인산수소암모늄, 과인산암모늄, 불화암모늄 및 불화수소암모늄 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 암모늄계 화합물을 더 포함할 수 있다. 이를 만족할 경우, 구리, 몰리브덴, 몰리브덴 합금 등의 금속 식각속도를 향상시킬 수 있어 바람직할 수 있다. 또한 암모늄계 화합물이 더 사용될 경우, 서로 다른 2 종 이상이 함께 사용되는 것이 더 바람직할 수 있다. 암모늄계 화합물이 사용될 경우, 조성물 전체 중량에 대하여 0.3 내지 6 중량%, 보다 바람직하게는 0.5 내지 4 중량%로 사용되는 것이 좋을 수 있다. 이때 인산암모늄, 인산수소암모늄, 과인산암모늄 등의 인산계 화합물과 불화암모늄 및 불화수소암모늄 등의 불화계 화합물이 함께 사용될 경우, 인산계 화합물 0.5 내지 5 중량% 및 불화계 화합물 0.01 내지 0.5 중량%로 사용되는 것이 좋을 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may further include any one or two or more ammonium-based compounds selected from ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate, ammonium superphosphate, ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride. If this is satisfied, it may be desirable to improve the etching rate of metals such as copper, molybdenum, and molybdenum alloy. In addition, when an ammonium-based compound is further used, it may be more preferable to use two or more different types together. When an ammonium-based compound is used, it may be preferable to use 0.3 to 6% by weight, more preferably 0.5 to 4% by weight, based on the total weight of the composition. At this time, when phosphoric acid compounds such as ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate, and ammonium superphosphate and fluorinated compounds such as ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride are used together, 0.5 to 5% by weight of phosphoric acid compound and 0.01 to 0.5% by weight of fluorinated compound It may be better to be used. However, this has been described as a preferred example, and the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 아졸계 화합물을 더 포함할 수 있다. 상기 아졸계 화합물은 금속막의 식각 속도를 억제하여 양호한 식각 프로파일을 형성할 수 있도록 하고, 실리콘막, 투명 전도막 등의 막에 대한 식각 억제 특성을 향상시킬 수 있는 것이라면 크게 제한되지 않으며, 예컨대 이미다졸, 피라졸, 1,2,3-트리아졸, 1,2,4-트리아졸, 테트라졸, 펜타졸, 옥사졸, 아이소옥사졸, 1,2,3-옥사디아졸, 옥사디아졸, 퓨라잔, 1,3,4-옥사디아졸, 티아졸, 이소티아졸, 티아디아졸, 1,2,4-티아디아졸, 1,2,5-티아디아졸, 1,3,4-티아디아졸 및 이들의 유도체 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 아졸계 화합물로 5-아미노테트라졸, 5-메틸테트라졸, 테트라졸, 피롤, 이미다졸, 피라졸, 트리아졸 및 피롤리딘 등의 예를 들 수 있으며, 5-아미노테트라졸, 5-메틸테트라졸, 테트라졸 등의 테트라졸계 화합물에서 선택되는 것이 더 바람직할 수 있다. 상기 아졸계 화합물을 더 포함할 경우, 금속막에 대한 식각 프로파일의 개선과, 실리콘막, 투명 전도막 등의 식각 방지에 있어서 조성물이 재반복 사용되더라도 초기 식각 방지 성능을 보다 안정적으로 유지할 수 있는 측면에서 좋을 수 있다. 아졸계 화합물의 사용 함량으로, 아졸계 화합물이 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 2 중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1 중량%로 포함되는 것이 좋을 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may further include an azole compound. The azole-based compound is not limited as long as it can suppress the etching rate of the metal layer to form a good etching profile, and can improve the etching inhibiting property of a layer such as a silicon layer or a transparent conductive layer. For example, imidazole , Pyrazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, pentazole, oxazole, isoxazole, 1,2,3-oxadiazole, oxadiazole, pew Razan, 1,3,4-oxadiazole, thiazole, isothiazole, thiadiazole, 1,2,4-thiadiazole, 1,2,5-thiadiazole, 1,3,4-thia It may contain any one or two or more selected from diazole and derivatives thereof. Specifically, examples of the azole-based compound include 5-aminotetrazole, 5-methyltetrazole, tetrazole, pyrrole, imidazole, pyrazole, triazole, and pyrrolidine, and 5-aminotetrazole , It may be more preferable to be selected from tetrazole-based compounds such as 5-methyltetrazole and tetrazole. When the azole-based compound is further included, in improving the etching profile for the metal layer and preventing the etching of the silicon layer and the transparent conductive layer, the initial etching prevention performance can be more stably maintained even when the composition is repeatedly used. Can be good in As the amount used of the azole-based compound, it may be preferable that the azole-based compound is contained in an amount of 0.1 to 2% by weight, more preferably 0.2 to 1% by weight, based on the total weight of the composition. However, this has been described as a preferred example, and the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 시클로헥실아민, n-헥실아민, i-헥실아민 및 neo-헥실아민 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 과수안정화제를 더 포함할 수 있다. 이를 만족할 경우, 주성분인 과산화수소를 안정화시켜 초기 식각 방지 성능을 보다 안정적으로 유지하고, 장시간 사용에서도 안정적인 측면에서 좋을 수 있다. 과수안정화제가 사용될 경우, 조성물 전체 중량에 대하여 0.1 내지 2 중량%, 보다 바람직하게는 0.2 내지 1 중량%로 사용되는 것이 좋을 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. The metal film etching composition according to an exemplary embodiment of the present invention may further include any one or two or more overwater stabilizers selected from cyclohexylamine, n-hexylamine, i-hexylamine, and neo-hexylamine. If this is satisfied, hydrogen peroxide, which is the main component, is stabilized to more stably maintain initial etch prevention performance, and it may be good in terms of stability even in long-term use. When a perhydrate stabilizer is used, it may be preferable to use 0.1 to 2% by weight, more preferably 0.2 to 1% by weight, based on the total weight of the composition. However, this has been described as a preferred example, and the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명의 일 예에 따른 금속막 식각 조성물은 탄산나트륨, 암모니아, 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등에서 선택되는 어느 하나 이상의 pH 조절제를 더 포함할 수 있다. 이는 전술한 pH 범위를 만족하도록 하기 위해 사용되는 것으로, pH 조절제의 사용 함량은 전술한 pH 범위가 되도록 적절히 조절되면 무방하다. 구체적인 일 실시예로, pH 조절제는 조성물 전체 중량에 대하여 0.01 내지 5 중량%, 구체적으로, 0.1 내지 2 중량%로 통상 사용될 수 있으나, 이에 본 발명이 제한되지 않음은 물론이다. The metal film etching composition according to an embodiment of the present invention may further include any one or more pH adjusters selected from sodium carbonate, ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, and the like. This is used to satisfy the above-described pH range, and the content of the pH adjusting agent may be appropriately adjusted to be within the above-described pH range. In a specific embodiment, the pH adjusting agent may be generally used in an amount of 0.01 to 5% by weight, specifically, 0.1 to 2% by weight, based on the total weight of the composition, but the present invention is not limited thereto.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 금속막 식각 조성물은 실리콘막, 투명 전도막 등의 막에 대한 식각을 방지함과 동시에 금속막의 식각에 탁월하다. As described above, the metal film etching composition according to the present invention is excellent in etching a metal film while preventing the etching of a film such as a silicon film and a transparent conductive film.

구체인 일 예로, 본 발명에 따른 금속막 식각 조성물의 금속막에 대한 식각속도는 10 내지 150 Å/sec일 수 있다. 보다 구체적인 일 예로, 구리에 대한 식각속도는 70 내지 150 Å/sec, 구체적으로 80 내지 130 Å/sec일 수 있으며, 몰리브덴에 대한 식각속도는 10 내지 40 Å/sec, 구체적으로 12 내지 30 Å/sec일 수 있다. As a specific example, the etching rate for the metal film of the metal film etching composition according to the present invention may be 10 to 150 Å/sec. As a more specific example, the etching rate for copper may be 70 to 150 Å/sec, specifically 80 to 130 Å/sec, and the etching rate for molybdenum is 10 to 40 Å/sec, specifically 12 to 30 Å/ can be sec.

상기 실리콘막은 실리콘 산화물막 및 실리콘 질화물막 등에서 선택되는 어느 하나 이상이 예시될 수 있다. 하지만 이외에도 다양한 실리콘막에 대한 식각 방지 효과가 나타날 수 있음은 물론이다. The silicon layer may be one or more selected from a silicon oxide layer and a silicon nitride layer. However, it goes without saying that there may be an etch prevention effect for various silicon films.

상기 투명 전도막은 본 기술분야에서 사용되는 것을 dmlaml하며, 구체적으로 인듐 아연 산화물(Indium zinc oxide, IZO)막, 인듐 주석 산화물(Indium Tin Oxide, ITO)막 및 인듐 갈륨 아연 산화물(Indium gallium zinc oxide, IGZO)막 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 인듐계 산화막 등이 예시될 수 있다. 하지만 이외에도 다양한 투명 전도막에 대한 식각 방지 효과가 나타날 수 있음은 물론이다. The transparent conductive film is dmlaml that is used in the present technical field, and specifically, an indium zinc oxide (IZO) film, an indium tin oxide (ITO) film, and an indium gallium zinc oxide (ITO) film. Any one or two or more indium-based oxide films selected from IGZO) films and the like may be exemplified. However, it goes without saying that there may be an effect of preventing etching on various transparent conductive layers.

상기 금속막은 구리, 몰리브덴, 티타늄, 인듐, 아연, 주석, 텅스텐, 은, 금, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 나이오븀 이들의 합금 등에서 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상이 예시될 수 있다. 보다 구체적으로, 구리막, 구리/몰리브덴막, 구리/티타늄막, 구리/몰리브덴합금막, 구리/인듐합금막일 수 있으며, 보다 바람직하게 구리/몰리브덴막, 구리/몰리브덴합금막 등이 예시될 수 있다. 하지만 이외에도 다양한 전이금속에 대한 식각 특성 향상 효과가 나타날 수 있음은 물론이다. The metal film may be one or two or more selected from copper, molybdenum, titanium, indium, zinc, tin, tungsten, silver, gold, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, and niobium alloys. More specifically, it may be a copper film, a copper/molybdenum film, a copper/titanium film, a copper/molybdenum alloy film, a copper/indium alloy film, more preferably a copper/molybdenum film, a copper/molybdenum alloy film, etc. . However, it goes without saying that there may be an effect of improving etching properties for various transition metals.

구체적인 일 예로, 구리/몰리브덴막 또는 구리/몰리브덴합금막은 하나 이상의 구리(Cu)막과 하나 이상의 몰리브덴(Mo)막 및/또는 몰리브덴합금막(Mo-alloy)이 상호 적층된 다중막일 수 있으며, 상기 다중막은 Cu/Mo(Mo-alloy)이중막, Cu/Mo(Mo-alloy)/Cu 또는 Mo(Mo-alloy)/Cu/Mo(alloy)의 삼중막을 포함할 수 있다. 상기 막의 순서는 기판의 물질, 접합성에 따라 적절히 조절할 수 있다. 하지만 이는 구체적인 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. As a specific example, the copper/molybdenum film or the copper/molybdenum alloy film may be a multilayer in which at least one copper (Cu) film, at least one molybdenum (Mo) film and/or a molybdenum alloy film (Mo-alloy) are stacked together, the The multilayer may include a Cu/Mo (Mo-alloy) double layer, a Cu/Mo (Mo-alloy)/Cu or a Mo (Mo-alloy)/Cu/Mo (alloy) triple layer. The order of the films can be appropriately adjusted according to the material and bonding properties of the substrate. However, this has been described as a specific example, and the present invention is not necessarily limited thereto.

구체적인 일 예로, 몰리브덴합금막은 몰리브덴-텡스텐(Mo-W), 몰리브덴-티타늄(Mo-Ti), 몰리브덴-니오비늄(Mo-Nb), 몰리브덴-크롬(Mo-Cr) 또는 몰리브덴-탄탈륨(Mo-Ta)으로 구성될 수 있으며, 상기 몰리브덴막 또는 몰리브덴합금막은 잔사없이 효율적인 식각을 하기 위한 측면에서 100 내지 500 Å, 상기 구리막은 1000 내지 10,000Å의 두께를 갖도록 증착할 수 있다. 하지만 이는 바람직한 일 예로서 설명된 것일 뿐, 본 발명이 이에 반드시 제한되어 해석되는 것은 아니다. As a specific example, the molybdenum alloy film is molybdenum-tungsten (Mo-W), molybdenum-titanium (Mo-Ti), molybdenum-niobinium (Mo-Nb), molybdenum-chromium (Mo-Cr), or molybdenum-tantalum ( Mo-Ta), and the molybdenum film or molybdenum alloy film may be deposited to have a thickness of 100 to 500 Å in terms of efficient etching without residue, and the copper film to have a thickness of 1000 to 10,000 Å. However, this has been described as a preferred example, and the present invention is not necessarily limited thereto.

본 발명에 따른 금속막은 식각 공정에 사용될 수 있으며, 식각 공정은 통상의 식각 공정이라면 무방하며, 예컨대 상기 금속막 식각 조성물을 이용하여 금속막을 식각하는 단계를 포함할 수 있다. The metal layer according to the present invention may be used in an etching process, and the etching process may be a conventional etching process, and may include, for example, etching the metal layer using the metal layer etching composition.

구체적으로, 상기 식각 공정은 기판 상에 금속막을 증착하는 단계; 상기 금속막 상에 포토레지스트 막을 형성한 후 패턴화하는 단계; 및 본 발명에 따른 금속막 식각 조성물을 사용하여 상기 패턴화된 포토레지스트막이 형성된 금속막을 식각하는 단계;를 포함하여 상기 금속막을 식각할 수 있다. 이때 기판 상에 형성되는 금속막은 단일막, 이중금속막 또는 다중금속막(다층금속막)일 수 있으며, 이중금속막 또는 다중금속막일 경우 그 적층 순서가 특별히 한정되지 않는다. Specifically, the etching process may include depositing a metal film on a substrate; Patterning after forming a photoresist layer on the metal layer; And etching the metal layer on which the patterned photoresist layer is formed by using the metal layer etching composition according to the present invention. In this case, the metal film formed on the substrate may be a single film, a double metal film, or a multi-metal film (multi-metal film), and in the case of a double metal film or a multi-metal film, the stacking order is not particularly limited.

보다 구체적인 일 예로, 식각 공정은 기판과 금속막 사이 즉,일례로 구리/몰리브덴 막일 경우 기판과 구리막 사이 또는 기판과 몰리브덴 막 사이에 반도체 구조물을 형성하는 단계;를 포함할 수 있다. 상기 반도체 구조물은 액정 표시 장치,플라즈마 디스플레이 패널 등 표시장치용 반도체 구조물일 수 있다. 구체적으로는 상기 반도체 구조물은 유전체막, 도전막,및 비정질 또는 다결정 등의 실리콘막 중에서 선택되는 막을 1층 이상 포함하는 것일 수 있으며, 이들 반도체 구조물은 통상의 방법에 따라 제조될 수 있다 . As a more specific example, the etching process may include forming a semiconductor structure between the substrate and the metal layer, that is, between the substrate and the copper layer or between the substrate and the molybdenum layer in the case of a copper/molybdenum layer. The semiconductor structure may be a semiconductor structure for a display device such as a liquid crystal display device or a plasma display panel. Specifically, the semiconductor structure may include one or more layers selected from a dielectric film, a conductive film, and a silicon film such as amorphous or polycrystalline, and these semiconductor structures may be manufactured according to a conventional method.

이하 본 발명을 실시예를 통해 상세히 설명하나, 이들은 본 발명을 보다 상세하게 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 권리범위가 하기의 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail through examples, but these are for explaining the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following examples.

하기 표 1에 기재된 성분 함량으로 각 성분을 혼합하여 실시예 1의 식각 조성물을 제조하였다. The etching composition of Example 1 was prepared by mixing each component with the component contents shown in Table 1 below.

[실시예 2 내지 실시예 12][Examples 2 to 12]

하기 표 1에 기재된 성분 함량으로 각 성분을 혼합하여 실시예 2 내지 실시예 12의 식각 조성물을 각각 제조하였다. The etching compositions of Examples 2 to 12 were prepared by mixing each component with the component contents shown in Table 1 below.

[비교예 1 내지 비교예 11][Comparative Examples 1 to 11]

하기 표 1에 기재된 성분 함량으로 각 성분을 혼합하여 비교예 1 내지 비교예 11의 식각 조성물을 각각 제조하였다. The etching compositions of Comparative Examples 1 to 11 were prepared by mixing each component with the component contents shown in Table 1 below.

성분(wt%)Ingredient (wt%) H2O2 H 2 O 2 ATZATZ 글리콜계 화합물Glycol compounds 유기산Organic acid 암모늄계 화합물Ammonium compound 과수안정제Fruit tree stabilizer pH 조절제pH adjuster water pH pH PEGPEG EGEG PGPG DEGDEG IDS IDS IDAIDA MAMA GA GA AP AP AF AF ASAS CHA CHA HxA HxA NaOHNaOH KOHKOH 실시예 1 Example 1 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.53.5 실시예 2 Example 2 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 1.01.0 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.73.7 실시예 3 Example 3 2020 0.50.5 1.01.0 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.53.5 실시예 4 Example 4 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.51.5 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.33.3 실시예 5 Example 5 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 2.52.5 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.73.7 실시예 6 Example 6 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.750.75 -- 잔량 Balance 3.83.8 실시예 7 Example 7 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.300.30 -- 잔량 Balance 3.23.2 실시예 8 Example 8 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 -- 1One 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.53.5 실시예 9 Example 9 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- - - 0.60.6 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.53.5 실시예 10 Example 10 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- -- 0.50.5 잔량 Balance 3.63.6 실시예 11Example 11 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- - - 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.800.80 -- 잔량 Balance 3.53.5 실시예 12Example 12 2020 0.50.5 1.51.5 -- -- -- - - 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.53.5 비교예 1 Comparative Example 1 2020 0.50.5 - - -- -- -- - - 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.800.80 -- 잔량 Balance 3.53.5 비교예 2 Comparative Example 2 2020 0.50.5 - - -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 3.53.5 비교예 3 Comparative Example 3 2020 0.50.5 - - -- -- -- 1.51.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.200.20 -- 잔량 Balance 3.53.5 비교예 4 Comparative Example 4 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- -- 0.060.06 1.81.8 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 2.52.5 비교예 5 Comparative Example 5 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- -- 0.060.06 2.52.5 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 2.52.5 비교예 6 Comparative Example 6 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 - - - - 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 4.54.5 비교예 7 Comparative Example 7 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 - - 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량 Balance 4.54.5 비교예 8 Comparative Example 8 2020 0.50.5 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 3.03.0 1.01.0 -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- - - -- 잔량 Balance 2.62.6 비교예 9 Comparative Example 9 2020 0.50.5 -- 0.50.5 -- -- 0.50.5 -- -- -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량Balance 5.05.0 비교예 10 Comparative Example 10 2020 0.50.5 -- -- 0.50.5 -- 1.01.0 -- -- -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량Balance 5.25.2 비교예 11Comparative Example 11 2020 0.50.5 -- -- -- 0.50.5 1.01.0 -- -- -- 1.81.8 0.060.06 -- 0.60.6 -- 0.500.50 -- 잔량Balance 5.25.2 H2O2 : 과산화수소
ATZ : 5-아미노테트라졸(5-aminotetrazole)
PEG : 폴리에틸렌글리콜(Polyethyleneglycol)(81150, SIGMA-ALDRICH)
EG : 에틸렌글리콜(Ethylene glycol)
PG : 프로필렌글리콜(Propylene glycol)
IDS : 이미노디석신산(Iminodisuccinic acid)
IDA : 이미노다이아세트산(iminodiacetic acid)
MA : 말론산(malonic acid)
H 2 O 2 : hydrogen peroxide
ATZ: 5-aminotetrazole
PEG: Polyethyleneglycol (81150, SIGMA-ALDRICH)
EG: Ethylene glycol
PG: Propylene glycol
IDS: Iminodisuccinic acid
IDA: iminodiacetic acid
MA: malonic acid
GA : 글리콜산(Glycolic acid)
AP : 인산암모늄(ammonium phosphate dibasic)
AF : 불화암모늄(Ammonium fluoride)
AS : 황산암모늄(Ammonium sulfate)
CHA : 싸이클로헥실아민(Cyclohexylamine)
HxA : 헥실아민(Hexylamine)
NaOH : 수산화나트륨
KOH : 수산화칼륨
GA: Glycolic acid
AP: ammonium phosphate dibasic
AF: Ammonium fluoride
AS: Ammonium sulfate
CHA: Cyclohexylamine
HxA: Hexylamine
NaOH: sodium hydroxide
KOH: potassium hydroxide

[실험예 1][Experimental Example 1]

<석출물 발생 여부, 발열 여부, 식각 성능, 보관 경시 변화 평가><Evaluation of occurrence of precipitates, heat generation, etching performance, and changes over storage time>

실시예 1 내지 실시예 12, 비교예 1 내지 비교예 10에서 제조된 식각 조성물의 석출물 발생 여부, 발열 여부, 식각 성능(CD skew, taper), 보관 경시 변화에 대한 특성을 평가하였다. Properties of the etching compositions prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 10 were evaluated for occurrence of precipitates, heat generation, etching performance (CD skew, taper), and changes over storage time.

구체적으로, 실리콘 산화물막, 인듐 아연 산화물막, 인듐 주석 산화물막 및 인듐 갈륨 아연 산화물막 각각의 하부막 위에 몰리브덴 합금막을 300 Å의 두께로 증착하고, 그 위에 구리막을 6,500 Å의 두께로 증착한 다음 포토리소그래피 공정을 진행하여 패턴을 형성시켜 시편을 제조하였다. 그리고 식각 시 식각 조성물의 구리 함량이 3,000, 4,000, 5,000 ppm일 때의 석출물 발생 여부, 발열 여부, 식각 성능, 보관 경시 변화에 대한 특성을 평가하였다. Specifically, a molybdenum alloy film was deposited to a thickness of 300 Å on the lower layers of each of the silicon oxide film, indium zinc oxide film, indium tin oxide film, and indium gallium zinc oxide film, and then a copper film was deposited to a thickness of 6,500 Å thereon. A photolithography process was performed to form a pattern to prepare a specimen. In addition, when the copper content of the etching composition was 3,000, 4,000, and 5,000 ppm during etching, the characteristics of the occurrence of precipitates, heat generation, etching performance, and changes over storage time were evaluated.

석출물 발생 여부는 석출불이 발생할 경우를 ○, 발생하지 않는 경우를 ×로서 평가하였으며, 발열 여부는 식각이 수행되는 동안 5℃ 이상이 증가하는 경우를 ○, 온도 변화가 없는 경우를 ×로서 평가하였다. 식각 성능(CD skew, taper)은 mini-etcher 장비를 사용하여 각 시편을 EPD 기준 50% OE하여 평가하였으며, 구체적으로, CD skew는 편측 0.60 ㎛ 이상 1.00 ㎛ 이하일 때, taper는 30도 이상 45도 미만일 때를 양호 수준으로 판단하였다. 보관 경시 변화는 식각 조성물의 보관 안정성을 확인하기 위해, mini-etcher 평가를 통해 경시일별로 확인하여 양호, 불량, 매우 불량으로 평가하였다(경시변화 확인 : 0~5 일). The occurrence of precipitates was evaluated as ○ for the occurrence of precipitation fire, and × for the case of no occurrence. For the presence of heat, the case of increasing 5℃ or higher during etching was evaluated as ○, and the case where there was no temperature change as ×. . Etching performance (CD skew, taper) was evaluated by 50% OE based on EPD using mini-etcher equipment. Specifically, when the CD skew is 0.60 µm or more and 1.00 µm or less on one side, the taper is 30 degrees or more and 45 degrees. When it was less than it was judged as a good level. Changes over storage time were evaluated by time period through mini-etcher evaluation to confirm the storage stability of the etching composition and evaluated as good, poor, and very poor (confirmation of change over time: 0-5 days).

이에 대한 결과는 하기 표 2 및 하기 표 3에 도시되었다. The results for this are shown in Table 2 and Table 3 below.

pHpH Cu Content
(ppm)
Cu Content
(ppm)
식각속도
(Å/sec)
Etching speed
(Å/sec)
석출물 발생 여부 Whether precipitates occur 발열 여부 Fever or not 식각 성능Etching performance 보관 경시 변화 Change over storage time
CuCu MoMo 실시예 1 Example 1 3.53.5 3,0003,000 8686 1515 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 8686 1515 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8888 1515 × × × × 양호 Good 실시예 2 Example 2 3.73.7 3,0003,000 8484 1414 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 8383 1414 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8484 1414 × × × × 양호 Good 실시예 3 Example 3 3.53.5 3,0003,000 8686 1515 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 8787 1515 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8787 1515 × × × × 양호 Good 실시예 4 Example 4 3.33.3 3,0003,000 9292 1515 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 9292 1515 × × × × 양호 Good 5,0005,000 9292 1515 × × × × 양호 Good 실시예 5 Example 5 3.73.7 3,0003,000 9090 1616 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 9090 1616 × × × × 양호 Good 5,0005,000 9191 1616 × × × × 양호 Good 실시예 6 Example 6 3.83.8 3,0003,000 8282 1717 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 8282 1717 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8181 1717 × × × × 양호 Good 실시예 7 Example 7 3.23.2 3,0003,000 9292 1414 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 9292 1414 × × × × 양호 Good 5,0005,000 9393 1414 × × × × 양호 Good 실시예 8 Example 8 3.53.5 3,0003,000 8585 1515 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 8585 1515 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8686 1515 × × × × 양호 Good 실시예 9 Example 9 3.53.5 3,0003,000 8585 1313 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 8585 1313 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8585 1414 × × × × 양호 Good 실시예 10 Example 10 3.63.6 3,0003,000 8686 1515 × × × × 양호 Good 양호 Good 4,0004,000 8686 1515 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8787 1515 × × × × 양호 Good 실시예 11Example 11 3.53.5 3,0003,000 9090 1515 × × × × 양호 Good 불량 Bad 4,0004,000 9191 1515 × × × × 양호 Good 5,0005,000 9090 1515 불량 Bad 실시예 12Example 12 3.53.5 3,0003,000 9090 1515 × × × × 양호 Good 불량 Bad 4,0004,000 9292 1515 × × × × 양호 Good 5,0005,000 9191 1515 불량 Bad

pHpH Cu Content
(ppm)
Cu Content
(ppm)
식각속도
(Å/sec)
Etching speed
(Å/sec)
석출물 발생 여부 Whether precipitates occur 발열 여부 Fever or not 식각 성능Etching performance 보관 경시 변화 Change over storage time
CuCu MoMo 비교예 1 Comparative Example 1 3.53.5 3,0003,000 8080 1313 × × × × 양호 Good 매우 불량 Very bad 4,0004,000 8585 1313 불량 Bad 5,0005,000 9292 1313 매우 불량 Very bad 비교예 2Comparative Example 2 3.53.5 3,0003,000 8383 1212 × × × × 양호 Good 불량 Bad 4,0004,000 8282 1212 × × × × 양호 Good 5,0005,000 9292 1313 불량 Bad 비교예 3Comparative Example 3 3.53.5 3,0003,000 8585 1111 × × × × 양호 Good 불량 Bad 4,0004,000 8686 1111 × × × × 양호 Good 5,0005,000 9696 1010 불량 Bad 비교예 4Comparative Example 4 2.52.5 3,0003,000 8484 1313 × × × × 양호 Good 불량 Bad 4,0004,000 8484 1313 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8585 1313 × × × × 양호 Good 비교예 5Comparative Example 5 2.52.5 3,0003,000 8888 1414 × × × × 양호 Good 불량 Bad 4,0004,000 8888 1414 × × × × 양호 Good 5,0005,000 8888 1515 × × × × 양호 Good 비교예 6Comparative Example 6 4.54.5 3,0003,000 7171 1313 불량 Bad 매우 불량 Very bad 4,0004,000 6868 1313 불량 Bad 5,0005,000 6161 1212 매우 불량 Very bad 비교예 7Comparative Example 7 4.54.5 3,0003,000 7171 1414 불량 Bad 매우 불량 Very bad 4,0004,000 8080 1515 매우 불량 Very bad 5,0005,000 8888 1616 매우 불량 Very bad 비교예 8Comparative Example 8 2.62.6 3,0003,000 9696 1010 × × × × 불량 Bad 불량 Bad 4,0004,000 9696 1010 × × × × 불량 Bad 5,0005,000 101101 1010 × × × × 불량 Bad 비교예 9Comparative Example 9 5.05.0 3,0003,000 5959 1313 매우 불량Very bad 매우 불량Very bad 4,0004,000 5353 1313 매우 불량Very bad 5,0005,000 4848 1313 매우 불량Very bad 비교예 10Comparative Example 10 5.25.2 3,0003,000 5555 1212 매우 불량Very bad 매우 불량Very bad 4,0004,000 5050 1212 매우 불량Very bad 5,0005,000 4444 1212 매우 불량Very bad 비교예 11Comparative Example 11 5.25.2 3,0003,000 5757 1313 매우 불량Very bad 매우 불량Very bad 4,0004,000 5252 1313 매우 불량Very bad 5,0005,000 4747 1313 매우 불량Very bad

상기 표 2 및 상기 표 3을 보면 알 수 있듯이, 실시예 1 내지 실시예 10은 석출물이 발생하지 않았고, 발열이 나타나지 않았으며, 식각 성능이 양호할 뿐만 아니라, 장기 보관 안정성도 우수하였다. 반면 비교예들은 석출물이 발생하거나, 발열이 나타나거나, 식각 성능이 양호하지 않거나, 장기 보관 안정성이 떨어지거나, 또는 이들 문제를 둘 이상 복합적으로 가짐을 확인하였다. 특히 비교예 9 내지 비교예 11로부터 이미노디석신산 및 글리콜계 화합물이 사용되더라도 글리콜계 화합물이 폴리에틸렌글리콜이 아닌 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜 등의 저분자 화합물일 경우 효과가 나타나지 않음을 확인할 수 있다. As can be seen from Tables 2 and 3, in Examples 1 to 10, no precipitates were generated, no heat generation was observed, the etching performance was good, and long-term storage stability was also excellent. On the other hand, in the comparative examples, it was confirmed that precipitates occur, heat generation occurs, etching performance is not good, long-term storage stability is poor, or two or more of these problems are combined. In particular, from Comparative Examples 9 to 11, even if iminodisuccinic acid and glycol-based compounds are used, it can be confirmed that the effect does not appear when the glycol-based compound is a low-molecular compound such as ethylene glycol, propylene glycol, and diethylene glycol other than polyethylene glycol. have.

[실험예 2][Experimental Example 2]

<하부막에 대한 금속막의 식각 선택비 평가><Evaluation of the etching selectivity of the metal layer to the lower layer>

실시예 1 내지 실시예 12, 비교예 1 내지 비교예 8에서 제조된 식각 조성물의 하부막에 대한 금속막의 식각 선택비를 평가하였다. 아울러 몰리브덴 합금 잔사의 여부 또한 평가하였다. The etching selectivity of the metal layer to the lower layer of the etching compositions prepared in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 8 was evaluated. In addition, the presence of molybdenum alloy residue was also evaluated.

구체적으로, 박막 두께 측정 장비인 엘립소미터(Ellipsometer, J.A WOOLLAM社, M-2000U)를 이용하여 상기 시편의 식각 전의 두께를 측정하였다. 석영 재질의 배쓰(bath)내에서 32℃의 식각 온도로 유지되는 상기 각각의 식각 조성물을 이용하여 상기 시편에 대한 식각 공정을 각각 진행하였다. 이때 식각 시간은 동일하게 통제하였다. 식각이 완료된 후의 시편을 초순수로 세정한 후 건조 장치를 이용하여 잔여 식각 조성물을 완전히 건조시켜 두께를 측정하여 식각 속도를 평가하였다. 또한 몰리브덴 합금 잔사는 SEM 분석 시, 표면 관찰을 통해 분석 진행하였다. Specifically, the thickness before etching of the specimen was measured using an Ellipsometer (J.A WOOLLAM, M-2000U), which is a thin film thickness measuring device. Each etching process was performed on the specimen using each of the etching compositions maintained at an etching temperature of 32° C. in a quartz bath. At this time, the etching time was controlled equally. After the etching was completed, the specimen was washed with ultrapure water, and the remaining etching composition was completely dried using a drying device, and the thickness was measured to evaluate the etching rate. In addition, the molybdenum alloy residue was analyzed through surface observation during SEM analysis.

pHpH 몰리브덴 합금 잔사Molybdenum alloy residue 식각속도(Å/s)Etching speed (Å/s) SiO2 SiO 2 SiNx SiN x IZOIZO ITOITO IGZOIGZO 실시예 1 Example 1 3.53.5 없음none 00 00 00 00 00 실시예 2Example 2 3.73.7 없음none 00 00 00 00 00 실시예 3Example 3 3.53.5 없음none 00 00 00 00 00 실시예 4Example 4 3.33.3 없음none 00 00 00 00 00 실시예 5Example 5 3.73.7 없음none 00 00 00 00 00 실시예 6Example 6 3.83.8 없음none 00 00 00 00 00 실시예 7Example 7 3.23.2 없음none 00 00 00 00 00 실시예 8Example 8 3.53.5 없음none 00 00 00 00 00 실시예 9Example 9 3.53.5 없음none 00 00 00 00 00 실시예 10Example 10 3.63.6 없음none 00 00 00 00 00 실시예 11Example 11 3.53.5 없음none 1.501.50 1.201.20 4.004.00 3.503.50 4.304.30 실시예 12Example 12 3.53.5 없음none 1.001.00 0.800.80 3.303.30 2.802.80 3.853.85 비교예 1 Comparative Example 1 3.53.5 없음none 3.003.00 2.502.50 5.005.00 4.004.00 5.005.00 비교예 2Comparative Example 2 3.53.5 없음none 2.502.50 2.302.30 3.003.00 2.502.50 4.504.50 비교예 3Comparative Example 3 3.53.5 있음has exist 2.302.30 2.002.00 2.702.70 2.202.20 4.104.10 비교예 4Comparative Example 4 2.52.5 있음has exist 2.002.00 1.501.50 1.501.50 1.301.30 1.601.60 비교예 5Comparative Example 5 2.52.5 있음has exist 2.002.00 1.501.50 1.501.50 1.301.30 1.601.60 비교예 8Comparative Example 8 2.62.6 있음has exist 1.801.80 1.301.30 1.301.30 1.101.10 1.401.40 IZO : 인듐 아연 산화물
ITO : 인듐 주석 산화물
IGZO : 인듐 갈륨 아연 산화물
IZO: Indium zinc oxide
ITO: indium tin oxide
IGZO: Indium Gallium Zinc Oxide

상기 표 4를 보면 알 수 있듯이, 실시예 1 내지 실시예 8은 실리콘 산화물막, 실리콘 질화물막, 인듐 아연 산화물막, 인듐 주석 산화물막 및 인듐 갈륨 아연 산화물막의 하부막에 대한 식각속도가 0 Å/s으로서, 실질적으로 식각이 진행되지 않았다. 반면 비교예들은 적어도 1 Å/s 이상의 식각속도를 가짐에 따라, 하부막의 식각 자체를 완벽히 차단할 수 없음을 확인할 수 있다. As can be seen from Table 4, in Examples 1 to 8, the etching rate of the lower layer of the silicon oxide film, silicon nitride film, indium zinc oxide film, indium tin oxide film, and indium gallium zinc oxide film is 0 Å/ As s, substantially no etching was performed. On the other hand, as the comparative examples have an etching rate of at least 1 Å/s or more, it can be seen that the etching of the lower layer cannot be completely blocked.

특히 실시예 1, 실시예 11, 실시예 12, 비교예 2 및 비교예 3으로부터, 이미노디석신산 및 폴리에틸렌글리콜이 각각 단독으로 사용될 경우 하부막의 식각의 원천 방지가 어렵고, 이들이 함께 사용되어야만 하부막의 식각을 원천 방지할 수 있음을 확인할 수 있다. In particular, from Example 1, Example 11, Example 12, Comparative Example 2, and Comparative Example 3, when iminodisuccinic acid and polyethylene glycol are used alone, it is difficult to prevent the source of etching of the lower layer, and only when they are used together It can be seen that etching can be prevented from the source.

또한 비교예 4 내지 비교예 6 및 비교예 8로부터, 이미노디석신산 및 폴리에틸렌글리콜이 함께 사용된다 하더라도 pH 범위가 3.0 내지 4.4를 만족하지 않을 경우, 하부막의 식각의 원천 방지가 불가함을 확인할 수 있다. 상기 pH 범위에서 막 표면 상이 양전하로 하전됨에 따라 양이온을 가지는 이미노디석신산 및 폴리에틸렌글리콜이 표면으로 이동하여 식각 저해제(inhibitor) 역할을 제대로 수행하는 것에 기인하는 것으로 사료된다. In addition, from Comparative Examples 4 to 6 and 8, it can be confirmed that even if iminodisuccinic acid and polyethylene glycol are used together, if the pH range does not satisfy 3.0 to 4.4, the source of etching of the lower layer cannot be prevented. have. It is believed that this is due to the fact that iminodisuccinic acid and polyethylene glycol having positive ions move to the surface as the membrane surface is positively charged in the pH range, thereby properly performing the role of an etch inhibitor.

Claims (11)

과산화수소, 유기산, 글리콜계 고분자 및 물을 포함하며,
pH 범위가 3.0 내지 4.4인 것을 특징으로 하는 금속막 식각 조성물.
It contains hydrogen peroxide, organic acid, glycol-based polymer and water,
Metal film etching composition, characterized in that the pH range of 3.0 to 4.4.
제1항에 있어서,
상기 유기산은 이미노디석신산을 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 1,
The organic acid is a metal film etching composition containing iminodisuccinic acid.
제2항에 있어서,
상기 유기산은 말론산, 글리콜산, 아세트산, 포름산, 시트르산, 옥살산, 부탄산, 펜탄산, 프로피온산, 타르타르산 및 글루콘산으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상을 더 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 2,
The organic acid is a metal film etching composition further comprising any one or two or more selected from the group consisting of malonic acid, glycolic acid, acetic acid, formic acid, citric acid, oxalic acid, butanoic acid, pentanoic acid, propionic acid, tartaric acid, and gluconic acid.
제1항에 있어서,
상기 글리콜계 고분자는 폴리에틸렌글리콜을 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 1,
The glycol-based polymer is a metal film etching composition containing polyethylene glycol.
제1항에 있어서,
상기 금속막 식각 조성물은 과산화수소 10 내지 40 중량%, 유기산 0.1 내지 10 중량%, 글리콜계 고분자 0.1 내지 5 중량% 및 잔량의 물을 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 1,
The metal film etching composition is a metal film etching composition comprising 10 to 40% by weight of hydrogen peroxide, 0.1 to 10% by weight of an organic acid, 0.1 to 5% by weight of a glycol-based polymer, and a balance of water.
제1항에 있어서,
상기 금속막 식각 조성물은 인산암모늄, 인산수소암모늄, 과인산암모늄, 불화암모늄 및 불화수소암모늄으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 암모늄계 화합물을 더 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 1,
The metal film etching composition further comprises any one or two or more ammonium-based compounds selected from the group consisting of ammonium phosphate, ammonium hydrogen phosphate, ammonium superphosphate, ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride.
제1항에 있어서,
상기 금속막 식각 조성물은 아졸계 화합물을 더 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 1,
The metal layer etching composition further comprises an azole-based compound.
제1항에 있어서,
상기 금속막 식각 조성물은 시클로헥실아민, n-헥실아민, i-헥실아민 및 neo-헥실아민으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 과수안정화제를 더 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 1,
The metal film etching composition further comprises any one or two or more overwater stabilizers selected from the group consisting of cyclohexylamine, n-hexylamine, i-hexylamine, and neo-hexylamine.
제1항에 있어서,
상기 금속막 식각 조성물은 수산화나트륨 및 수산화칼륨으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 pH 조절제를 더 포함하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 1,
The metal film etching composition further comprises at least one pH adjusting agent selected from the group consisting of sodium hydroxide and potassium hydroxide.
제2항에 있어서,
상기 금속막 식각 조성물은 실리콘 산화물막 및 실리콘 질화물막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 실리콘막; 또는 인듐 아연 산화물막, 인듐 주석 산화물막 및 인듐 갈륨 아연 산화물막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 또는 둘 이상의 인듐계 산화막; 대비 구리 금속막 및 몰리브덴 금속막으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 금속막;을 무한 선택비로서 선택적으로 식각하는 금속막 식각 조성물.
The method of claim 2,
The metal layer etching composition may include at least one silicon layer selected from the group consisting of a silicon oxide layer and a silicon nitride layer; Or any one or two or more indium oxide films selected from the group consisting of an indium zinc oxide film, an indium tin oxide film, and an indium gallium zinc oxide film; A metal film etching composition for selectively etching at least one metal film selected from the group consisting of a contrast copper metal film and a molybdenum metal film.
제1항 내지 제10항에서 선택되는 어느 한 항의 금속막 식각 조성물을 이용하여 금속막을 식각하는 단계를 포함하는 금속막 식각 방법. A method of etching a metal film comprising the step of etching a metal film using the metal film etching composition of any one of claims 1 to 10.
KR1020190024259A 2019-02-28 2019-02-28 Metal layer etchant composition KR102494016B1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190024259A KR102494016B1 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Metal layer etchant composition
CN201910212233.0A CN111621785A (en) 2019-02-28 2019-03-20 Metal film etching composition and etching method using same
TW109106181A TWI830877B (en) 2019-02-28 2020-02-26 Metal layer etchant composition and etching method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190024259A KR102494016B1 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Metal layer etchant composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200105285A true KR20200105285A (en) 2020-09-07
KR102494016B1 KR102494016B1 (en) 2023-02-01

Family

ID=72269075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190024259A KR102494016B1 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Metal layer etchant composition

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102494016B1 (en)
CN (1) CN111621785A (en)
TW (1) TWI830877B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200105310A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 주식회사 이엔에프테크놀로지 Metal layer etchant composition

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112981405B (en) * 2021-02-23 2022-11-15 江苏艾森半导体材料股份有限公司 Titanium-tungsten etching solution and preparation method and application thereof

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160114361A (en) * 2015-03-24 2016-10-05 동우 화인켐 주식회사 Etching solution composition for copper-based metal layer and method for etching copper-based metal layer using the same
KR20170074451A (en) * 2015-12-22 2017-06-30 주식회사 이엔에프테크놀로지 Copper Etchant Composition
KR20180077610A (en) 2016-12-29 2018-07-09 동우 화인켐 주식회사 Metal film etchant composition manufacturing method of an array substrate for display device
KR20200105310A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 주식회사 이엔에프테크놀로지 Metal layer etchant composition

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7300601B2 (en) * 2002-12-10 2007-11-27 Advanced Technology Materials, Inc. Passivative chemical mechanical polishing composition for copper film planarization
KR101270560B1 (en) * 2010-11-12 2013-06-03 오씨아이 주식회사 Composition for etching metal layer
KR101978019B1 (en) * 2016-03-28 2019-05-13 동우 화인켐 주식회사 Composition for Etching Copper-Containing Metal Layer
KR102400343B1 (en) * 2016-07-19 2022-05-23 동우 화인켐 주식회사 Metal film etchant composition and manufacturing method of an array substrate for display device
CN108018556A (en) * 2016-10-31 2018-05-11 易案爱富科技有限公司 Etch combination
CN108950557A (en) * 2018-07-19 2018-12-07 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 A kind of copper/molybdenum etching liquid composition and its application

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160114361A (en) * 2015-03-24 2016-10-05 동우 화인켐 주식회사 Etching solution composition for copper-based metal layer and method for etching copper-based metal layer using the same
KR20170074451A (en) * 2015-12-22 2017-06-30 주식회사 이엔에프테크놀로지 Copper Etchant Composition
KR20180077610A (en) 2016-12-29 2018-07-09 동우 화인켐 주식회사 Metal film etchant composition manufacturing method of an array substrate for display device
KR20200105310A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 주식회사 이엔에프테크놀로지 Metal layer etchant composition

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200105310A (en) * 2019-02-28 2020-09-07 주식회사 이엔에프테크놀로지 Metal layer etchant composition

Also Published As

Publication number Publication date
TWI830877B (en) 2024-02-01
TW202108822A (en) 2021-03-01
KR102494016B1 (en) 2023-02-01
CN111621785A (en) 2020-09-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102596773B1 (en) Etching composition for mono-layed film or multi-layed film, and etching method using the same
KR101960342B1 (en) Echaing composition, method of preparing metal line and method of manufacturing array substrate using the same
KR101608873B1 (en) Etchant for metal wire and method for manufacturing metal wire using the same
KR20160025081A (en) Etching composition
KR20240039110A (en) Etching solution composition and manufacturing method of an array substrate for display device using the same
KR102293674B1 (en) Etching solution composition for copper-based metal layer and method for etching copper-based metal layer using the same
KR102293675B1 (en) Etching solution composition for copper-based metal layer and method for etching copper-based metal layer using the same
KR102494016B1 (en) Metal layer etchant composition
KR102269327B1 (en) Etchant composition and manufacturing method of an array for liquid crystal display
KR102493061B1 (en) Metal layer etchant composition
KR20220139260A (en) Etchant composition
TWI731189B (en) Etching composition
KR102323941B1 (en) Etching solution composition for copper-based metal layer and method for etching copper-based metal layer using the same
KR20150024764A (en) Manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
KR20200112673A (en) Etching composition and etching method using the same
KR20170121505A (en) Manufacturing method of an array substrate for a display divice
KR102546796B1 (en) Etchant composition
KR20180110760A (en) Etching solution composition, manufacturing method of an array substrate for display device using the same
KR102577915B1 (en) Metal layer etchant composition
KR102371074B1 (en) Composition for Etching Copper-Containing Metal Layer
KR20180110483A (en) Etchant composition and manufacturing method of an array substrate for display device
KR102384565B1 (en) Composition for Etching Copper-Containing Metal Layer
KR20180109464A (en) Etchant for cupper-based metat layer and manufacturing method of thin film transistor array substrate using the same and a thin film transistor array substrate
KR102371073B1 (en) Composition for Etching Copper-Containing Metal Layer
KR102579768B1 (en) Etchant composition and method for methal layer etching method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right