KR20210088482A - 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

The present invention relates to an etching solution for an indium oxide film. More specifically, the present invention relates to: an etching solution for an indium oxide film which includes nitric acid and/or nitrous acid, a chlorine compound, a sulfate, a cyclic amine compound, phosphate, and water; and a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display device using the same.

Description

인듐산화막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 {ETCHING SOLUTION COMPOSITION FOR INDIUM OXIDE LAYER AND MANUFACTURING METHOD OF AN ARRAY SUBSTRATE FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAY USING THE SAME}Indium oxide film etchant composition and method for manufacturing an array substrate for liquid crystal display using the same

본 발명은 인듐 산화막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an etchant composition of 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 board for independently driving each pixel in a liquid crystal display device, an organic electroluminescence (EL) display device, or the like. The thin film transistor array panel includes a scan signal line or gate line transmitting a scan signal, an image signal line or data line transmitting an image signal, and a thin film transistor connected to the gate line and the data line, and a thin film transistor connected to the thin film transistor. It consists of a pixel electrode 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 such a thin film transistor array panel, a process of laminating a metal layer for a gate wiring and a data wiring on a substrate and etching the metal layer to form a plurality of metal patterns is included. The metal layer is a single film made of copper or copper alloy, and further, two or more layers of copper or copper alloy/other metal, other intermetallic alloy, or metal oxide in order to reduce wiring resistance and increase adhesion with the silicon insulating film. The adoption of multiple membranes is being widely considered. For example, the copper/molybdenum film or the molybdenum/aluminum/molybdenum film may form the source/drain wiring constituting the gate wiring and the data line of the TFT-LCD, thereby contributing to a large screen size of the 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 a photoresist is performed. The pixel electrode layer mainly uses indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO), or gallium zinc indium oxide (IGZO), and the patterning process uses the photoresist as an anti-etching layer. It includes a process of patterning by performing etching with an etchant using an etchant. In such an etching process, a gate wire or a source or drain electrode that 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 source/drain electrodes should be different. In addition, the etchant composition used to form the pixel electrode through etching must have excellent etching power and residue prevention properties for the etched film, and at the same time, as described above, a copper film, a copper / molybdenum film, or a molybdenum / aluminum / molybdenum For a metal film used as a lower film, such as a film, properties that do not cause damage are required.

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, but when the lower thin film contains copper, the surface of the lower thin film is damaged during pixel electrode patterning. 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 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, there is a problem that the etchant composition of the above composition is not suitable because it has environmental disadvantages such as overloading wastewater treatment by including environmentally harmful substances such as sulfuric acid.

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, an etchant that exhibits excellent etching characteristics for an etch target film such as an indium oxide film used as a pixel electrode, prevents wiring loss due to over-etching, and does not cause damage to a metal film that can be used as a lower film composition is required. In addition, there is a need for an etchant composition that is environmentally advantageous by limiting the use of environmentally harmful substances such as sulfuric acid.

대한민국 공개특허 제 10-2006-0050581호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2006-0050581 대한민국 공개특허 제 10-2012-0093499호Republic of Korea Patent Publication No. 10-2012-0093499

본 발명은, 상기와 같은 종래 기술의 문제를 해결하기 위한 것으로서,The present invention is to solve the problems of the prior art as described above,

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 an excellent indium oxide film etch rate and low metal attack, and has a small side etch change to maintain a constant etch profile and prevent over-etching, An object of the present invention is to provide an indium oxide film etchant composition having environmentally advantageous properties by limiting the amount and type of inorganic acid, and a method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display using the same.

본 발명은,The present invention is

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 nitrous acid;

염소 화합물(B) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5 wt% of a chlorine compound (B);

황산염(C) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5% by weight of sulfate (C);

고리형 아민 화합물(D) 0.1 내지 5 중량%; 0.1 to 5 wt% 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.It provides an indium oxide film etchant composition comprising the remaining amount of water (F).

또한, 본 발명은Also, the present invention

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; In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display comprising:

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.It provides a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display, wherein step e) comprises forming an indium oxide film on the substrate and etching 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.The indium oxide film etchant composition of the present invention includes a limited amount of inorganic acid, provides environmentally advantageous advantages, has an excellent etching rate for the indium oxide film while preventing over-etching, and low damage to the underlying metal film can provide the advantage of having

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.In addition, the method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display using the etchant composition of the present invention has an excellent etching profile, and by forming a pixel electrode in which the size of the electrode is maintained above a certain level on the array substrate for a liquid crystal display, excellent It is possible to manufacture an array substrate for a liquid crystal display 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.
1 is an SEM photograph of measuring a side etch distance after etching using an etchant composition.
As an SEM photograph showing the residue generation evaluation result of FIG. 2 , (a) is a photograph in which residue is generated in the a-ITO film, and (b) is a photograph in which residue is not generated in the a-ITO film.
3 is a SEM photograph showing a result of evaluation of damage occurrence of a copper (Cu) film. (a) is a photograph in which damage occurs, and (b) is a photograph in which damage occurs.
4 is a SEM photograph showing the damage generation evaluation result of the Mo/Al/Mo triple film, (a) is a damage occurrence photograph, (b) is a damage non-occurrence photograph.

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 inventors of the present inventors have made diligent efforts to solve the problem of disposing of etchant waste and to improve the etching rate of the etched film and the protection of the lower metal film while preventing over-etching, including a limited amount of inorganic acids, chlorine compounds, phosphates, etc. The present invention was completed as an etchant composition comprising.

본 발명은,The present invention is

식각액 조성물 총 중량에 대하여,With respect to 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 nitrous acid;

염소 화합물(B) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5 wt% of a chlorine compound (B);

황산염(C) 0.1 내지 5 중량%;0.1 to 5% by weight of sulfate (C);

고리형 아민 화합물(D) 0.1 내지 5 중량%; 0.1 to 5 wt% 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.It relates to an indium oxide film etchant composition comprising the remaining amount of water (F).

상기 인듐 산화막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 또는 산화갈륨아연인듐(IGZO)일 수 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.The indium oxide layer may be indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO), or indium gallium zinc oxide (IGZO), but is not limited thereto.

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 nitrous 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. Nitric acid (HNO 3 ) and/or nitrous acid (HNO 2 ) contained in the indium oxide film etchant composition of the present invention is a main component for etching the indium oxide film, and prevents damage to the photoresist pattern used as the etch stop film of the indium oxide film, and , it plays a role in minimizing 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 nitrous acid is preferably contained in an amount of 2 to 10 wt%, more preferably 5 to 10 wt%, based on the total weight of the etchant composition of the present invention. When the content is less than 2% by weight based on the above reference, the etching rate of the indium oxide film is not smoothly performed, so that the etching rate is reduced and the process time is increased. In addition, residues may be generated and etching may be incomplete in some areas. On the other hand, if it exceeds 10% by weight, the etching rate is increased, but it is difficult to control the etching, so over-etching may occur. In addition, an increase in the total nitrogen amount (Total N) causes a burden of treatment cost due to an increase in the amount of waste to be treated and may aggravate the environmental pollution problem, which is undesirable.

상기 질산 및/또는 아질산의 함량은 식각 대상막의 종류 및 특성에 따라 적절하게 조절될 수 있다.The content of nitric acid and/or nitrous acid may be appropriately adjusted according to the type and characteristics of the etch target layer.

(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) included in the indium oxide film etchant composition of the present invention serves as an auxiliary etchant through the substitution reaction of the indium oxide film, serves to remove the etching residue, and is etched with nitric acid and / or nitrous acid It functions to control the etching rate of the film. Conventional etchant compositions generally contain sulfuric acid and thus have an excellent etching rate for the etched film, but by using a strong acid, there is an environmental disadvantage and damage to the photoresist when used with a strong acid such as nitric acid, resulting in damage to the indium oxide film. There was a problem of causing overeating. The indium oxide layer etchant composition of the present invention eliminates the use of sulfuric acid and limits the content of nitric acid and/or nitrous acid, and includes the chlorine compound, thereby maintaining etching performance and solving environmental problems.

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 included 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), etc. may be used. .

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 wt %, it is difficult to exhibit excellent etch rate performance for the indium oxide layer, and residue generation and etching failure may occur. On the other hand, when the content of the chlorine compound exceeds 5% by weight, over-etching of the pixel electrode occurs due to an increase in the etch rate, which makes it difficult to form an area for sufficiently driving the pixel electrode. In addition, it is not appropriate because it causes damage to metal films such as copper (Cu), aluminum (Al), molybdenum (Mo) or titanium (Ti) that can be used as a lower layer, and the limited use of chlorine compounds is important is required to

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 range, it is preferable because over-etching and etching residues are prevented and damage to the glass substrate or the lower metal layer is not caused.

(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 film etchant composition of the present invention serves to prevent damage to the lower metal film such as copper, aluminum, or molybdenum. That is, the nitric acid and/or nitrous acid, and the chlorine compound serve 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(Na2SO4), 황산 칼륨(K2SO4) 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, ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ), ammonium sulfide ((NH 4 ) 2 S), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ), potassium sulfate (K 2 SO 4) and the like, may be used one or more selected therefrom.

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 included 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 sulfate is contained in an amount of less than 0.1 wt%, it is difficult to expect the effect of preventing corrosion of metal films such as copper (Cu), aluminum (Al), molybdenum (Mo), titanium (Ti), which can be used as a lower film, and it is preferable. don't In this case, there is a method of lowering the amount of the chlorine compound to prevent damage to the metal film, but this is not appropriate because it may increase the residue generation rate after etching the indium oxide film. On the other hand, when the sulfate is contained in excess of 5% by weight, the corrosion-preventing effect of the lower layer is high, but the etching rate of the indium oxide layer using the etchant, which was the original purpose, is lowered, so that the process time may be lengthened, and the defect phenomenon of residues occurring can cause

(D) 고리형 아민 화합물(D) cyclic amine compounds

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) included in the indium oxide film etchant composition of the present invention serves to prevent damage to the lower metal film such as copper, aluminum, or molybdenum. That is, like the sulfate, the nitric acid and/or nitrous acid, and the chlorine compound serve to prevent damage to 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 type of the cyclic amine compound (D) of the present invention is not particularly limited, and specific examples thereof are preferably pyrrole, pyrazole, imidazole, and triazole. and tetrazole, pentazole, oxazole, isoxazole, thiazole, and isothiazole. , at least one selected from these may be used. More preferably, benzotriazole as a triazole type; 5-aminotetrazole, 3-aminotetrazole, and 5-methyltetrazole as tetrazoles; and at least one selected from among them. Among 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 included 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 cyclic amine compound is included in less than 0.1% by weight, it reduces damage to a metal film such as copper (Cu), aluminum (Al), molybdenum (Mo), titanium (Ti), which can be used as a lower film. It is not preferable because the effect is difficult to expect. On the other hand, when the cyclic amine compound is included in an amount exceeding 5 wt %, the etching rate of the indium oxide film using the etchant may be lowered, thereby increasing the process 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.Phosphate (E) contained in the indium oxide film etchant composition of the present invention reduces the side etch distance for the thin film during wet etching, and prevents over-etching and uniformity by preventing an increase in the amount of lateral etching according to the increase of the etching time. It functions to be etched.

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.Conventionally, the indium oxide film forming the pixel electrode was used with a thickness of 50 nm or less, but it tends to be thicker than 100 nm according to the demand for a fast response speed and high resolution of a display. As the thickness of the indium oxide layer increases, the etching time for etching the indium oxide layer increases, and the amount of etching in the longitudinal direction as well as the transverse direction increases, resulting in an over-etching problem. For this reason, there is a problem in that it is difficult to apply the miniaturized wiring for realizing high resolution. The phosphate reduces the amount of side etch and serves to improve the amount of one-sided etch that may occur due to an increase in the etching time, that is, the over-etching 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. The phosphate salt is, as an example, sodium phosphate monobasic (NaH 2 PO 4 ), sodium phosphate dibasic (Na 2 HPO 4 ), sodium phosphate tribasic (Na 3 PO 4 ), potassium phosphate monobasic (KH 2 PO 4 ), Potassium phosphate dibasic (K 2 HPO 4 ), ammonium phosphate monobasic ((NH 4 )H 2 PO 4 ), ammonium phosphate dibasic ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) and ammonium tertiary phosphate ((NH 4 ) 3 ) PO 4 ) and the like, but is not limited thereto, and one or more selected from them may 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 included 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 wt %, it is difficult to apply to the formation of fine wiring due to the decrease in etch uniformity in the substrate or the increase in side etch. If the content exceeds 5% by weight, the etching rate of the indium oxide film is lowered by more than 10 times, so that the desired etching rate cannot be realized. 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 film etchant composition of the present invention includes water (F) in addition to nitric acid and/or nitrous acid, a chlorine compound, a sulfate, a cyclic amine compound, and a 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 may be more preferable that the water has a specific resistance value of 18 ㏁/cm or more.

상기 물은 식각액 조성물 총 100 중량%에 대하여 잔량으로 포함될 수 있다.The water may be included in the remaining amount based on 100% by weight of the total 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 an etch control agent, a surfactant, a metal ion sequestrant, a corrosion inhibitor, a pH control agent, and other additives, but not limited thereto, in addition to the above-mentioned components. have. The additive may 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 film 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.As a specific example of the indium oxide film etched by the indium oxide film etchant composition of the present invention, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO), indium gallium zinc oxide (IGZO), etc. One or more types may be mentioned, but the present invention is not limited thereto. The indium oxide layer may be in a crystalline state or an amorphous state, and when the indium oxide film is in the amorphous state, it 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 film etchant composition of the present invention is characterized in that it does not cause damage to the lower film of the indium oxide film. The type of the lower film is not particularly limited, but as a specific example, a lower film including a copper-based metal film, a molybdenum-based metal film, an aluminum-based metal film, a titanium-based metal film, or a multilayer film made of these may be mentioned. It can be used more preferably.

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 copper-based metal film means a copper film or a copper alloy film, the molybdenum-based metal film means a molybdenum film or a molybdenum alloy film, the aluminum-based metal film means an aluminum film or an aluminum alloy film, and the titanium-based metal film is a titanium film or It means a 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 multilayer film may include, for example, a double 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 copper-based metal film/molybdenum-based metal film having a molybdenum-based metal film as a lower film and a copper-based metal film as an upper film, a double film of a copper-based metal film/molybdenum-titanium-based metal film, and a molybdenum-based metal film/copper-based metal and a triple or more multilayer film in which a copper-based metal and a molybdenum-based metal film are alternately stacked, such as a film/molybdenum-based metal film, or 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.In addition, the multilayer film is, for example, a double film of a titanium-based metal film/copper-based metal film in which a copper-based metal film is a lower film and a titanium-based metal film is an upper film, a titanium-based metal film is a lower film and a copper-based metal film is an upper film a copper-based metal film/titanium-based metal film, and a copper-based metal and titanium-based film, such as a titanium-based metal film/copper-based metal film/titanium-based metal film or a copper-based metal film/titanium-based metal film/copper-based metal film It includes a multilayer film of three or more layers in which metal films are alternately stacked.

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.In addition, the multilayer film is, for example, a double film of a molybdenum-based metal film/aluminum-based metal film having an aluminum-based metal film as a lower film and a molybdenum-based metal film as an upper film, a molybdenum-based metal film as a lower film and an aluminum-based metal film as an upper film A double film of an aluminum-based metal film/molybdenum-based metal film, and a triple film or more in which a titanium-based metal film/aluminum-based metal film/titanium-based metal film or an aluminum-based metal film/titanium-based metal film/aluminum-based metal film are alternately stacked includes multiple membranes.

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.In the multilayer film, the interlayer bonding structure may be determined by considering a material constituting the film disposed on the upper or lower portion 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.In the above, the copper, molybdenum, aluminum or titanium alloy film means a metal film made of an alloy using copper, molybdenum, aluminum or titanium as a main component and other metals according to the characteristics of the film. For example, the molybdenum alloy film has molybdenum as a main component and is formed by including one or more selected from titanium (Ti), tantalum (Ta), chromium (Cr), nickel (Ni), neodymium (Nd), and indium (In). It means a film made of an alloy.

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, in particular, 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 an indium oxide film having as a film. However, the use of the indium oxide film etchant composition is not limited to the metal film.

또한, 본 발명은Also, the present invention

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; In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display comprising:

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. It provides a method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display, wherein step e) comprises forming an indium oxide film on the substrate and etching 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 layer may include, but is not limited to, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO), and indium gallium zinc oxide (IGZO).

상기 a) 단계는 기판 상에 금속막을 형성하고, 상기 금속막을 식각하여 게이트 배선을 형성하는 단계를 포함할 수 있으며,Step a) may include forming a metal film on a 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,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 step a) or d) may be performed using an appropriate metal film etchant composition in addition to the indium oxide film etchant composition of the present invention.

상기 액정표시장치용 어레이 기판은 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판일 수 있다.The array substrate for the 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.In addition, the present invention provides an array substrate for a liquid crystal display device manufactured by the method of manufacturing the array substrate for a liquid crystal display device.

또한, 본 발명은Also, the present invention

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.An etched wiring may be provided using the indium oxide layer etchant composition of the present invention. In more detail, 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 may be manufactured by depositing an ITO layer on one surface of one 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 sides of the base substrate and patterning the ITO layer by etching the X and Y-axis wires, respectively.

상기 식각은 본 발명의 인듐 산화막 식각액 조성물을 이용하여 실시할 수 있다. The etching may 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, and more specifically, at least one selected from indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO), and indium gallium zinc oxide (IGZO). , but the present invention is not limited thereto. The indium oxide layer 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 film etchant composition of the present invention, the metal oxide film containing indium can be effectively controlled and etched, and corrosion and damage to the lower wiring can be prevented. In addition, the indium oxide film etchant composition of the present invention may be used not only in the manufacture of flat panel displays such as liquid crystal displays, but also in the manufacture of organic light emitting devices (OLEDs), touch screens, and memory semiconductor panels. In addition, it can 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 using examples. However, the following examples are for illustrating the present invention, and the present invention is not limited by the following examples, and may 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 spirit of the claims to be described later.

<실시예 및 비교예> 식각액 조성물의 제조<Examples and Comparative Examples> Preparation of etchant composition

하기 표 1에 나타낸 조성 및 함량으로 실시예 1~9 및 비교예 1~10의 식각액 조성물을 제조하였다.Etching liquid compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10 were prepared with the compositions and contents shown in Table 1 below.

항목Item 식각액 조성물(중량%)Etch solution composition (wt%) 질산 또는
아질산
nitric acid or
nitrite
염소화합물chlorine compound 황산염sulfate 고리형
민화합물
annular
Mineral compounds
인산염phosphate 탈이온수deionized water
질산nitric acid 아질산nitrite 염화
나트륨
chloride
salt
염화
칼륨
chloride
potassium
염화
암모늄
chloride
ammonium
황산
암모늄
sulfuric acid
ammonium
황산
나트륨
sulfuric acid
salt
벤조
트리아졸
benzo
triazole
5-아미노
테트라졸
5-amino
tetrazole
인산
나트륨
phosphoric acid
salt
인산
암모늄
phosphoric acid
ammonium
실시예 1Example 1 77 -- 22 -- -- 22 -- 0.50.5 -- 22 -- 잔량remaining amount 실시예 2Example 2 99 -- 55 -- -- 55 -- 55 -- 55 -- 실시예 3Example 3 55 -- 22 -- -- 0.50.5 -- 0.50.5 -- 0.50.5 -- 실시예 4Example 4 22 -- 22 -- -- 22 -- 0.50.5 -- 22 -- 실시예 5Example 5 22 0.10.1 -- -- 33 -- 33 -- 33 -- 실시예 6Example 6 -- 77 22 -- -- 22 -- 0.50.5 -- 22 -- 실시예 7Example 7 77 -- -- -- 22 -- 22 -- 22 22 -- 실시예 8Example 8 77 -- -- 22 -- -- 22 0.50.5 -- -- 22 실시예 9Example 9 77 -- 22 -- 22 -- -- 0.50.5 22 -- 비교예 1Comparative Example 1 1111 -- 22 -- -- 22 -- 0.50.5 -- 22 -- 비교예 2Comparative Example 2 77 -- 66 -- -- 22 -- 0.50.5 -- 22 -- 비교예 3Comparative Example 3 77 -- 22 -- -- 66 -- 0.50.5 -- 22 -- 비교예 4Comparative Example 4 77 22 -- -- 22 -- 66 -- 22 -- 비교예 5Comparative Example 5 77 -- 22 -- -- 22 -- 0.50.5 -- 66 -- 비교예 6Comparative Example 6 77 -- 22 -- -- -- -- 0.50.5 -- 22 -- 비교예 7Comparative Example 7 77 -- 22 -- -- 22 -- -- -- 22 -- 비교예 8Comparative Example 8 77 -- 22 -- -- 22 -- 0.50.5 -- -- -- 비교예 9Comparative Example 9 1One -- 22 -- -- 22 -- 0.50.5 -- 22 -- 비교예 10Comparative Example 10 77 -- -- -- -- 22 -- 0.50.5 -- 22 --

<실험예><Experimental example> 실험예 1. 식각액 조성물의 편측 식각(Side etch) 평가Experimental Example 1. Evaluation of one-sided etching of the etchant composition

유리기판(100mmⅩ100mm)상에 a-ITO 단일막을 증착시켰다. 이후, 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통하여 소정의 패턴을 가진 포토레지스트가 형성된 샘플을 제작하였다.A single a-ITO film was deposited on a glass substrate (100 mm X 100 mm). Thereafter, a sample in which a photoresist having a predetermined pattern was formed was manufactured 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.An etching process was performed on the sample using each of the etchant compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10. Experimental equipment (model name: ETCHER (TFT), SEMES Co., Ltd.) of the spray-type etching method was used, and the temperature of the etchant composition during the etching process was set to 40 ° C. When the temperature reached 40 ± 0.1 ° C., the etching process of the specimen The a-ITO film was etched for 60 seconds. After washing and drying, the length of the side etch was checked using a scanning electron microscope (SEM; model name: SU-8010, manufactured by HITACHI), and 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㎛

○ (양호): 0.2 ~ 0.5㎛ 미만○ (Good): Less than 0.2 ~ 0.5㎛

X (불량): 0.5㎛ 이상X (defective): 0.5㎛ or more

실험예 2. 잔사 측정 Experimental Example 2. Measurement of residue

유리기판(100mmⅩ100mm)상에 a-ITO 단일막을 증착시켰다. 이후, 포토리소그래피(photolithography) 공정을 통하여 소정의 패턴을 가진 포토레지스트가 형성된 샘플을 제작하였다.A single a-ITO film was deposited on a glass substrate (100 mm X 100 mm). Thereafter, a sample in which a photoresist having a predetermined pattern was formed was manufactured 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 etchant compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10 were put into the experimental equipment of the spray etching method (model name: ETCHER (TFT), KCTech), and the temperature was set to 40 ° C. When the temperature reached 40±0.1° C., the etching process of the sample was performed. The total etching time was set to 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 inserting the substrate and starting spraying, when the etching time of 60 seconds is over, it is taken out, washed with deionized water, dried using a hot air dryer, and the photoresist is removed using a photoresist stripper (PR stripper). After washing and drying, the residue, a phenomenon in which the ITO film is not etched, was measured on the part not covered with the photoresist using a scanning electron microscope (SEM; model name: SU-8010, manufactured by HITACHI), and evaluated according to the following criteria. Thus, the results are shown in Table 2 below.

<잔사 평가 기준><Residue Evaluation Criteria>

○ (양호): 잔사 미발생○ (Good): No residue

X (불량): 잔사 발생X (defective): residue generation

실험예 3. 식각액 조성물의 metal damage 평가 Experimental Example 3. Evaluation of metal damage of the etchant 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 single film of a copper (Cu) metal film or a triple film of 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 in which a photoresist having a predetermined pattern was formed was manufactured 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 an etchant suitable for the metal film, the photoresist was completely removed through a stripping process using a 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 etchant compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10, the samples were subjected to the same conditions as the etching process for 10 minutes. Experimental equipment (model name: ETCHER (TFT), SEMES Co., Ltd.) of the spray-type etching method was used, and the temperature of the etching solution composition during the etching process was about 40°C. In order to evaluate the degree of damage to the lower membrane, it was examined 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><Lower membrane damage evaluation criteria>

○ 양호: (두께, 너비 등) 손상 0.1㎛ 미만 발생, ○ Good: (thickness, width, etc.) damage less than 0.1㎛,

X 불량: (두께, 너비 등) 손상 0.1㎛ 이상 발생X Defect: (thickness, width, etc.) damage 0.1㎛ or more

항목Item 편측식각거리one-sided etch distance 잔사residue 하부막 손상lower membrane damage CuCu Mo, AlMo, Al 실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 실시예 7Example 7 실시예 8Example 8 실시예 9Example 9 비교예 1Comparative Example 1 XX 비교예 2Comparative Example 2 XX XX XX 비교예 3Comparative Example 3 XX 비교예 4Comparative Example 4 XX 비교예 5Comparative Example 5 XX 비교예 6Comparative Example 6 XX 비교예 7Comparative Example 7 XX 비교예 8Comparative Example 8 XX 비교예 9Comparative Example 9 XX 비교예 10Comparative Example 10 XX

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.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. The etching characteristics and lower metal film damage of the etchant compositions of Examples 1 to 9 and Comparative Examples 1 to 10 were evaluated. As can be seen through Examples 1 to 9 described in Table 1, in the side etch evaluation, the side etch length was excellent at less than 0.2 μm or at a good level of less than 0.5 μm, so it was confirmed that it was a level suitable for mass production. The etchant compositions of Examples 1 to 9 did not leave a residue, and damage to copper, molybdenum, and aluminum metal did not occur. On the other hand, in the case of the comparative example, it was not suitable for mass production from the side etch evaluation results. It showed a result of 0.5 μm or more, which is an unsatisfactory level (Comparative Examples 1, 2, and 8), and residues were generated (Comparative Examples 3, 4, 5, 9 and 10), or damage to the copper, molybdenum, and aluminum metals as the lower layer was generation (Comparative Examples 2, 6 and 7) gave poor results.

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, the indium oxide film etchant composition of the present invention not only has an environmentally advantageous aspect because it does not use a harmful substance such as sulfuric acid, but also has excellent etching properties and metal damage prevention properties without containing sulfuric acid. It was confirmed that the composition has different advantages.

Claims (12)

조성물 총 중량에 대하여,
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 포함하며,
상기 염소 화합물(B)은 염화나트륨(NaCl)이며,
상기 황산염(C)은 황산암모늄((NH4)2SO4), 황산나트륨(Na2SO4) 및 황산 칼륨(K2SO4)으로부터 선택되는 1종 이상이며,
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.
relative to the total weight of the composition,
2 to 10% by weight of at least one acid (A) selected from nitric acid and nitrous acid;
0.1 to 5 wt% of a chlorine compound (B);
0.1 to 5% by weight of sulfate (C);
0.1 to 5 wt% of a cyclic amine compound (D);
0.1 to 5% by weight of phosphate (E); and
Including the remaining amount of water (F),
The chlorine compound (B) is sodium chloride (NaCl),
The sulfate (C) is at least one selected from ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ), sodium sulfate (Na 2 SO 4 ) and potassium sulfate (K 2 SO 4 ),
The phosphate (E) is monobasic sodium phosphate (NaH 2 PO 4 ), dibasic sodium phosphate (Na 2 HPO 4 ), trisodium phosphate (Na 3 PO 4 ), monobasic potassium phosphate (KH 2 PO 4 ), Potassium phosphate dibasic (K 2 HPO 4 ), ammonium phosphate monobasic ((NH 4 )H 2 PO 4 ), ammonium phosphate dibasic ((NH 4 ) 2 HPO 4 ) and ammonium tertiary phosphate ((NH 4 ) 3 ) PO 4 ) Indium oxide film etchant composition, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
청구항 1에 있어서,
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) is a pyrrole-based, pyrazole-based, imidazole-based, triazole-based, tetrazole-based, pentaazole-based, Indium oxide film etchant composition, characterized in that at least one selected from oxazole-based, isoxazole-based, diazole-based and isothiazole-based compounds.
청구항 1에 있어서,
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,
The indium oxide film is an indium oxide film etchant composition, characterized in that at least one selected from indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO) and indium gallium zinc oxide (IGZO).
청구항 1에 있어서,
구리, 몰리브덴 및 알루미늄 금속에 대한 손상방지용인 것을 특징으로 인듐 산화막 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
An indium oxide film etchant composition for preventing damage to copper, molybdenum and aluminum metal.
청구항 1에 있어서,
상기 염소 화합물(B)은 조성물 총 중량에 대하여,
0.5 내지 3중량% 포함하는 것을 특징으로 인듐 산화막 식각액 조성물.
The method according to claim 1,
The chlorine compound (B) is based on the total weight of the composition,
Indium oxide film etchant composition comprising 0.5 to 3% by weight.
a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계;
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; In the method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display comprising:
The method for manufacturing an array substrate for a liquid crystal display, wherein step e) comprises forming an indium oxide film on the substrate and etching the indium oxide film etchant composition according to claim 1 to form a pixel electrode.
청구항 6에 있어서,
상기 액정표시장치용 어레이 기판이 박막트랜지스터(TFT) 어레이 기판인 것을 특징으로 하는 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법.
7. The method of claim 6,
The method of manufacturing an array substrate for a liquid crystal display, characterized in that the array substrate for the liquid crystal display is a thin film transistor (TFT) array substrate.
청구항 6 내지 7 중 어느 한 항의 제조 방법으로 제조된 액정 표시 장치용 어레이 기판.
An array substrate for a liquid crystal display device manufactured by the manufacturing method of any one of claims 6 to 7.
청구항 1 내지 5 중 어느 한 항의 인듐 산화막 식각액 조성물로 식각된 배선.The wiring etched with the indium oxide film etchant composition of any one of claims 1 to 5. 청구항 9에 있어서,
상기 배선은 터치스크린패널(TSP)용 터치 센싱 배선인 것을 특징으로 하는 배선.
10. The method of claim 9,
The wiring is a wiring, characterized in that the touch sensing wiring for a touch screen panel (TSP).
청구항 9에 있어서,
상기 배선은 인듐 산화막인 것을 특징으로 하는 배선.
10. The method of claim 9,
The wiring is an indium oxide film.
청구항 11에 있어서,
상기 인듐 산화막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO), 및 산화갈륨아연인듐(IGZO)으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 배선.
12. The method of claim 11,
The indium oxide layer is at least one selected from indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide (ITZO), and indium gallium zinc oxide (IGZO).
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