KR20100040352A - 고선택비를 갖는 구리(구리합금) 식각액 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 - Google Patents

고선택비를 갖는 구리(구리합금) 식각액 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 구리(또는 구리합금)막 식각에 있어서 고선택비를 갖는 새로운 형태의 식각용액 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 식각용액 조성물은, 전체 조성물의 총 중량에 대하여 5~20 중량%의 과산화수소수, 1 ~ 5 중량%의 인산, 0.1~5% 중량%의 인산염, 0.1~10 중량%의 킬레이트제, 0.1 ~ 5중량%의 고리형 아민 화합물 및 전체 조성물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 식각용액을 제공한다.
본 발명에 따른 식각용액은 특히, 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리(구리합금) 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물로 중간 금속막으로 사용되는 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 등에 어택(attack)을 최소화함으로써 액정표시 장치의 신뢰성 및 수율을 향상시키며, 균일한 식각 특성을 가지는 구리 금속막의 식각액 조성물로 이를 이용한 식각방법, 및 이를 이용하는 액정 표시장치용 TFT- LCD 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.
식각용액, 구리(구리합금), 액정 표시장치

Description

고선택비를 갖는 구리(구리합금) 식각액 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법{Cu or Cu alloy ething liquid with high selectivity and method for fabricating LCD thereof}
본 발명은 금속배선 식각용액 및 이를 이용한 금속배선 식각 방법과 상기 식각용액을 이용한 액정표시장치의 제조방법에 관한 것이다.
반도체 장치에서 기판상에 금속배선을 형성하기 위해서는 일반적으로 스퍼터링 등에 의한 금속막 형성공정, 상기 금속막상에 소정의 패턴을 가진 포토레지스트 형성공정 및 상기 포토레지스트를 접촉 마스크로 하여 식각을 수행하는 에칭공정으로 이루어지는 바, 이 중 상기 에칭 공정은 플라즈마 등을 이용한 건식식각이나, 식각용액을 이용하는 습식식각에 의해 수행된다. 건식식각의 경우, 고 진공을 요하는 등 식각 조건이 까다롭고 비용이 많이 소요되므로, 적절한 식각액이 존재하는 경우 습식 식각이 보다 유리하다.
한편, TFT-LCD 장치에서 금속배선막의 저항은 RC 신호지연을 유발하는 주요한 인자로서, 저저항의 금속 배선막 수득은 패널 크기 증가와 고해상도 구현에 관건이 되고 있다. 따라서, 종래 기술상 금속배선막의 재료로 사용되는 크롬(Cr, 비 저항:25×10-6Ωm), 몰리브데늄(Mo, 비저항: 12×10-6Ωm), 알루미늄니오디움(AlNd, 비저항:5×10-6Ωm) 및 이들의 합금은 저항이 높아 대형 TFT-LCD에 사용되는 게이트 및 데이터 배선 등으로 이용하기에 바람직하지 않은 것으로 생각되어지고 있다.
이와 관련하여, 알루미늄 또는 크롬 보다 저항이 현저하게 낮고 환경적으로도 큰 문제가 없는 구리 금속이 저저항 배선막 재료로서 주목을 받고 있으나, 구리의 경우 그 금속막 위에 포토레지스트를 도포하여 패터닝하는 공정에 많은 어려운 점, 예를 들어, 유리기판 및 실리콘 절연막과의 접착력이 나빠지는 등의 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 구리를 단독으로 사용하기 보다는, 구리막과 하부 유리기판 또는 실리콘 절연막과의 접착력을 증대시키고 실리콘 막으로의 구리의 확산을 억제하기 위하여 중간 금속막을 함께 사용하는 기술이 제안되었는바, 이러한 중간 금속막으로는 티타늄, 몰리브데늄 또는 몰리브데늄 합금 등을 들 수 있다
금속 배선중 구리에 대한 식각은 주로 염화제이철+염산(FeCl3+HCl), 과산화이황산암모늄((NH4)2S2O8)등 같은 식각용액을 사용하여 이루어지고 있다. 이들 식각용액 대부분은 식각 속도가 빠르나 식각용액 조성물이 불안정하여 분해되기 쉬우며 구리 식각에 대한 선택성이 떨어져 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 등 식각액에 노출되는 다른 금속 막을 손상시키는 단점이 있다. 따라서 구리막에 대한 식각를 가지면서도 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 등의 다른 금속 막을 손상시키지 않는 고선택성 구리 식각용액 개발이 요구되는 실정이다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 필요에 부응하는 것으로 구리(또는 구리합금)막을 함유하는 구리(구리합금)층과 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 단일막에서 구리금속 층을 식각 할 수 있는 고선택성 구리 식각용액 조성물을 제공하는 것이다.
본 발명의 식각용액은 고선택성 구리 식각용액으로서 식각액에 노출된 구리 외의 다른 금속 막의 손상이 거의 없어, 종래 식각용액에 비해 액정표시 장치의 신뢰성 및 수율 향상에 도움이 된다. 또한, 대부분의 조성이 물로 이루어져 있어 제조원가가 저렴하다는 장점이 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명에서는 과산화수소수, 인산 및 물을 적당한 비율로 혼합함으로써 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 단일막에서 구리금속 층을 식각 할 수 있는 고선택성 구리 식각용액 조성물을 제공하는 것으로, 식각용액의 특성을 개선하기 위해 인산염과 함질소를 포함하는 첨가제를 추가적으로 포함하고 있다. 더욱 구체적으로, 본 발명은 전체 조성물의 총 중량에 대하여 5~20 중량%의 과산화수소수, 1~5중량%의 인산, 0.1~5 중량%의 인산염 및 0.1~10 중량%의 킬레이트제, 0.1 ~ 5중량%의 고리형 아민 화합물 및 전체 조성물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 식각용액으로, 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함 유한 다층막 및 단일막을 선택적으로 식각할 수 있다.
본 발명의 식각용액에 포함되는 과산화수소수는 구리 금속막의 주요 산화제로서 사용된다. 과산화수소수는 전체 조성물의 총 중량에 대하여 5~20 중량%의 양으로 첨가된다. 과산화수소수의 함량을 지나치게 높이면, 용액 내 금속이온 존재 시, 촉매작용에 의한 폭발위험이 있어 안정성 확보에 불리해 진다. 과산화수소수의 함량이 지나치게 낮으면, 구리 금속막이 원활하게 식각되지 않아 구리 금속막이 잔사로 남아있거나 구리 금속막의 식각 속도가 현저히 떨어져 공정적용이 어려워 진다.
본 발명의 식각용액에 포함되는 인산은 전체 조성물의 총 중량에 대하여 1~5 중량%의 양으로 첨가되며, 용액 내에서 수소 이온을 제공하여 과산화수소수의 구리를 시각을 촉진시켜준다. 또한, 산화된 구리이온과 결합, 인산염을 형성하여 물에 대한 용해성을 증가 시켜주어 식각 후 구리 금속막의 잔사를 없애 준다. 그러나 인산의 함량이 지나치게 높아지면, 인산에 의해 과도한 구리 금속막의 식각 및 다른 금속막이 부식될 가능성이 있고 인산의 함량이 많이 낮아지면 구리 금속막의 식각 속도가 떨어짐으로 다른 금속막의 부식이 일어나지 않는 농도범위내의 양으로 첨가된다.
전체 조성물의 총 중량에 대하여 0.1~5 중량%의 양으로 첨가되는 인산염은 일인산암모늄(Ammonium MonoPhosphate), 인산이수소암모늄(ammonium dihydrogen phosphate), 인산이수소나트륨 (sodium dihydrogen phosphate) 및 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate)과 같이 인산에서 수소가 암모늄 혹은 알칼리 금 속 및 알칼리 토금속으로 하나, 두개, 또는 세개 치환된 염에서 선택되는 것을 특징으로 하는 화합물들은 모두 적용 가능하며, 단독으로, 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다.
인산염은 식각특성에 직접적인 영향을 미치진 않으나 과산화수소수에 의한 구리산화 시 참여하는 수소이온의 농도를 일정하게 유지시켜 주는 역할을 함으로써 많은 수의 기판을 식각한 후에도 식각 특성을 초기와 비슷하게 유지시켜 준다. 하지만, 인산염의 함량이 지나치게 높아지면 식각 속도가 떨어져 공정적용이 어려워짐으로 적당한 농도 범위내의 양으로 첨가되는 것이 바람직하다.
전체 조성물의 총 중량에 대하여 0.1~10 중량%의 양으로 첨가되는 킬레이트제는 알라닌 (alanine) 계 열, 아미노부티르산 (aminobutyric acid) 계열, 글루탐산 (glutamic acid) 계열, 글리신 (glycine) 계열, 이미노디아세트산 (iminodiacetic acid) 계열, 니트릴로트리아세트산 (nitrilotriacetic acid) 계열, 사르코신 (sarcosine) 계열 등과 같은 아미노기 및 카르복실산기를 가지고 있는 수용성 화합물들은 모두 적용 가능하며, 단독으로, 또는 2 종 이상의 혼합물로서 사용될 수 있다. 함질소 첨가제는 식각특성에 직접적인 영향을 미치진 않으나 액의 보관 시 발생할 수 있는 과산화수소수의 자체 분해 속도를 늦추어 보관기간을 늘려주며, 여러 자리 리간드를 통해 식각된 구리이온들과 배위하여 비활성화 시킴으로써 용액 내에 다량의 구리 이온 잔존시 식각 특성이 변하는 것을 방지할 수 있다.
전체 조성물의 총 중량에 대하여 0.1~5 중량%의 양으로 첨가되는 고리형 아민 화합물은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면, 아미노테트라졸 (Aminotetrazole), 벤조트리아졸(Benzotriazole), 메틸벤조트리아졸(Methyl-benzotriazol), 1,2,3 트리아졸(1,2,3-Triazole), 이미다졸(Imidazole), 인돌, 푸린, 피라졸, 피리딘, 피리미딘, 피롤, 피롤린 등을 사용할 수 있다.
상기 고리형 아민 화합물이 본 발명에 따른 금속배선 식각용액에 첨가되지 않을 경우, 구리에 대한 식각속도를 조절할 수 없을 뿐 아니라 CD 손실이 커지게 되고 배선의 직진성 역시 저하되어 양산공정 적용시 심각한 문제를 야기할 수 있다.
상기의 식각용액을 이용한 금속배선 식각방법의 일 예를 들면, 기판 상에 몰리브데늄(합금)막을 증착하는 단계; 상기 몰리브데늄(합금)막 상에 구리막을 증착하는 단계; 상기 기판 상에 소정의 패턴을 가진 포토레지스트막을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트막을 마스크로, 상기 본 발명에 따른 식각용액을 사용하여 상기 구리(구리합금)/몰리브데늄(합금)막을 습식 식각하여 금속배선을 형성하는 단계; 상기 포토레지스트막을 제거하는 단계; 탈이온수로 상기 금속 배선을 세정 및 질소로 건조시켜 전극을 형성하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
액정 표시장치의 TFT(Thin Film Transistor)의 구조는, 기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층상에 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계; 및 상기 드레인전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계를 포함하며, 게이트 전극, 소스 및 드레인 전극, 화소전극을 형성하는 방법은 상기에 기술한 바와 같이 금속배선 식각 방법을 통해 진행된다.
상기 구리(구리합금)/몰리브데늄(합금)막은 구리(Cu)막과 몰리브데늄(Mo)막 및/또는 몰리브덴 합금(Mo-alloy)막이 상호 적층된 다중막인 것을 특징으로 한다. 상기 몰리브데늄(합금)막은 대략 100~500Å, 상기 구리막은 대략 1000~5000Å 두께를 갖도록 증착하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 각각의 금속막 두께는 서로 제한되지 않으며, 필요에 따라 적절히 조절할 수 있다. 그리고'몰리브데늄 합금막'이라 함은, 텅스텐, 티타늄, 니오비늄, 크롬, 탄탈륨 등 몰리브데늄과 합금을 이룰 수 있는 금속성분을 함유한 몰리브덴막을 의미하며, 그 예로서 몰리브데늄-텡스텐(Mo-W), 몰리브데늄-티타늄(Mo-Ti), 몰리브데늄-니오비늄(Mo-Nb), 몰리브데늄-크롬(Mo-Cr) 몰리브데늄-탄탈륨(Mo-Ta)등을 들 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 식각용액은 특히, 구리막과 하부 유리기판 또는 실리콘 절연막과의 접착력을 증대시키고 실리콘 막으로의 구리의 확산을 억제하기 위하여 중간 금속막으로 사용되는 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금 등에 어택(attack)을 최소화함으로써 액정표시 장치의 신뢰성 및 수율을 향상시키며, 균일한 식각 특성을 가지는 구리 금속막의 식각액 조성물로 이를 이용한 식각방법, 및 이를 이용하는 액정 표시장치용 TFT 어레이 기판의 제조방법을 제공한다.
이하, 비교 예 및 실시 예를 들어 본 발명을 더욱 구체적으로 설명한다.
그러나, 본 발명의 실시 예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발 명의 범위가 아래에서 상술하는 실시 예들로 인하여 한정되는 식으로 해석되어서는 안 된다.
(실시예 1)
과산화수소수 15 중량%, 인산 3 중량%, 인산염으로서 인산이수소나트륨 0.5 중량%, 킬레이트제로서 이미노디아세트산 2 중량%, 고리형 아민 화합물로 이미다졸 0.3 중량% 및 전체 조성물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물로 구성되는 식각용액을 제조한다.
이 식각용액을 사용하여 30℃ 에서 구리(구리합금)/몰리브덴 합금막의 식각 공정을 수행한다. 상기 몰리브데늄(합금)막은 대략 100~500Å, 상기 구리막은 대략 1000~5000Å 두께를 갖도록 증착 후 소정의 패턴을 가진 포토레지스트막이 형성된 기판을 사용하였다. 60초 동안 30℃ 에서 스프레이 방법을 통하여 식각용액을 유리기판 상에 분무시켜 식각공정을 진행 후 탈이온수로 세정 및 질소를 통한 건조 과정을 거쳤다. 건조 후, 상기 방법을 통해 식각된 구리(구리합금)/몰리브데늄(합금)막의 프로파일을 단면 SEM (Hitachi사 S-4700)을 사용하여 검사하고, 금속막 표면을 관찰하였다. 그 결과를 도 1에 나타낸다.
도 1은 상기의 식각용액으로 습식 식각한 구리(구리합금)/몰리브덴 합금막을 전자현미경의 사진으로 도시한 도면이다.
도 1에서 도시하고 있는 바와 같이, 본 발명의 구리 식각용액은 식각 후 갈바닉 부식에 의한 몰리브덴 합금막의 손실이 거의 없음을 보여준다.
(실시예 2~14)
실시예 1 에서의 경우와 유사한 방식으로, 과산화수소수, 인산, 인산이수소나트륨, 이미노디아세트산, 이미다졸 및 물의 조성비를 변화시켜 식각용액을 제조한다. 이 식각용액을 사용하여 30℃에서 구리(구리합금)/몰리브데늄 합금막의 식각 공정을 수차례 수행한다.
상기 방법을 통해 식각된 구리(구리합금)/몰리브데늄 합금막의 프로파일을 단면 SEM (Hitachi사 S-4700)을 사용하여 검사하고, 금속막 표면을 관찰하였다. 표 1 은 실시예 2 내지 14의 조성, 몰리브덴 합금막의 데미지 와 구리막 잔사 여부 및 구리막의 식각 정도를 나타낸다. 표 1에서 나타낸 바와 같이, 본 발명에 의한 조성 성분 및 조성비를 갖는 구리 식각용액은 몰리브덴 합금막의 데미지 없이 구리 막의 잔사 없이 높은 선택성 가지며 양호한 결과를 나타낸다.
[테스트 결과 표시 기준]
X : 몰리브덴 합금막 데미지 없음, 구리막 잔사 없음
O : 몰리브덴 합금막 데미지 있음, 구리막 잔사 있음
표1
Figure 112008070650257-PAT00001
(비교예 1~3)
실시예 1 에서의 경우와 유사한 방식으로, 과산화수소수, 인산, 인산이수소나트륨, 이미노디아세트산, 이미다졸 및 물의 조성비를 변화시켜 식각용액을 제조한다. 이 식각용액을 사용하여 30℃에서 구리(구리합금)/몰리브데늄 합금막의 식각 공정을 수 차례 수행한다.
상기 방법을 통해 식각된 구리(구리합금)/몰리브데늄 합금막의 프로파일을 단면 SEM (Hitachi사 S-4700)을 사용하여 검사하고, 금속막 표면을 관찰하였다. 표 2 은 비교예 1내지 3의 조성, 몰리브덴 합금막의 데미지 와 구리막 잔사 여부 및 구리막의 식각 정도를 나타낸다.
표 2에서 나타낸 바와 같이, 인산의 부재시 구리막의 잔사가 발생하며, 인산 염의 부재시에는 몰리브덴 합금막의 데미지가 생기며, 고리형 아민 화합물인 이미다졸 부재시에는 구리막의 식각속도가 너무 빨라 CD 손실이 큼을 알수 있다.
[테스트 결과 표시 기준]
X : 몰리브덴 합금막 데미지 없음, 구리막 잔사 없음
O : 몰리브덴 합금막 데미지 있음, 구리막 잔사 있음
표2
Figure 112008070650257-PAT00002
(비교예 4~5)
각각 염화제이철 30 중량%, 염산 1 중량% 및 전체 조성물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물로 구성되는 식각용액과 과산화이황산암모늄 15 중량% 및 전체 조성물의 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물로 구성되는 식각용액을 제조한다.
실시예 1에서와 동일한 방법으로 식각 공정을 수행하고 그 결과를 표 3 와 도 2 및 도 3에 나타낸다.
도 2은 종래 기술에 따른 염화제이철을 사용한 식각용액으로 습식 식각한 구리(구리합금)/몰리브덴 합금막을 전자현미경의 사진으로 도시한 도면이다.
도 3 종래 기술에 따른 과산화이황산암모늄을 사용한 식각용액으로 습식 식각한 구리(구리합금)/몰리브덴 합금막을 전자현미경의 사진으로 도시한 도면이다.
도 2 및 도 3에서 도시하고 있는 바와 같이, 종래 기술에 의한 비교예 4∼5의 구리 식각용액은 식각 후 갈바닉 부식 등에 의한 몰리브덴 합금막의 손실이 매우 큰 것을 보여준다
표3
Figure 112008070650257-PAT00003
(실시예 15~16)
실시예 1 에서의 경우와 동일한 방식으로, 과산화수소수, 인산, 인산염, 킬레이트제 및 물의 조성비를 변화시켜 식각용액을 제조한 후, 이 식각용액에 1000ppm의 구리분말을 첨가한다. 8일 후 잔존하는 과수량을 분석하고 그 결과를 표3에 나타낸다.
표 4 에서 나타낸 바와 같이, 실시예 15의 구리 식각용액은 킬레이트제가 용액 내 구리이온에 의한 과산화수소수의 분해 속도를 감소시켜 주고 있음을 보여준다. 따라서 따라서, 본 발명에 의한 조성 성분 및 조성비를 갖는 구리 식각용액으로 많은 수의 기판을 식각한 후에도 식각 특성이 초기와 비슷하게 유지됨을 알 수 있다.
표4
Figure 112008070650257-PAT00004
도 1은 본 발명에 따른 식각용액으로 습식 식각한 구리/몰리브덴 합금 막을 전자현미경의 사진으로 도시한 도면이다.
도 2은 종래 기술에 따른 염화제이철과 염산을 함유한 식각용액으로 습식 식각한 구리/몰리브덴 합금 막을 전자현미경의 사진으로 도시한 도면이다.
도 3은 종래 기술에 따른 과산화이황산암모늄을 함유한 식각용액으로 습식 식각한 구리/몰리브덴 합금 막을 전자현미경의 사진으로 도시한 도면이다.

Claims (11)

  1. 전체 조성물의 총 중량에 대하여 5~20 중량%의 과산화수소수, 1~5 중량%의 인산, 0.1~5 중량%의 인산염, 0.1~10 중량%의 킬레이트제, 0.1 ~ 5중량%의 고리형 아민 화합물 및 전체 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 물을 포함하는 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 인산염은 인산에서 하나 이상의 수소가, 암모늄, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속으로 치환된 화합물로 일인산암모늄(Ammonium MonoPhosphate),인산이수소암모늄(ammonium dihydrogen phosphate), 인산이수소나트륨 (sodium dihydrogen phosphate) 및 인산이수소칼륨 (potassium dihydrogen phosphate)등과 같은 화합물 또는 이의 혼합물에서 선택되는 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 킬레이트제는 아미노기와 카르복실산기를 가지고 있는 수용성 화합물 또는 이의 혼합물에서 선택되는 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  4. 제 3 항에 있어서,
    킬레이트제는 알라닌, 아미노부티르산, 글루탐산, 글리신, 이미노디아세트산, 니트릴로트리아세트산, 사르코신 또는 이의 혼합물에서 선택되는 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  5. 제 1 항에 있어서,
    고리형 아민 화합물이 벤조트리아졸, 아미노테트라졸(aminoterazole)계 화합물, 이미다졸(Imidazole), 인돌, 푸린, 피라졸, 피리딘, 피리미딘, 피롤, 피롤린으로 이루어진 화합물 또는 이의 혼합물에서 선택되는 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물..
  6. 제 5 항에 있어서,
    아미노테트라졸계 화합물이 아미노테트라졸 (Aminotetrazole), 벤조트리아졸(Benzotriazole), 메틸벤조트리아졸(Methyl-benzotriazol), 1,2,3 트리아 졸(1,2,3-Triazole)으로 이루어진 화합물 또는 이의 혼합물에서 선택되는 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  7. 제 1항에 있어서,
    물이 탈이온수인 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  8. 제 1항에 있어서,
    계면활성제, 금속이온 봉쇄제, 및 부식방지제 중에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  9. 제 1항에 있어서,
    몰리브데늄 합금막'이라 함은, 텅스텐, 티타늄, 니오비늄, 크롬, 탄탈륨 등 몰리브데늄과 합금을 이룰 수 있는 금속성분을 함유한 몰리브덴막을 의미하며, 그 예로서 몰리브데늄-텡스텐(Mo-W), 몰리브데늄-티타늄(Mo-Ti), 몰리브데늄-니오비늄(Mo-Nb), 몰리브데늄-크롬(Mo-Cr) 몰리브데늄-탄탈륨(Mo-Ta)등이 상호 적층된 다층막인 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 다층막 및 구리 또는 구리합금 단일막으로부터 구리 또는 구리합금층을 선택적으로 식각하는 식각액 조성물.
  10. 제 1항 내지 제 8항에 해당하는 고선택성 구리(구리합금) 식각액 조성물을 사용하여 구리(구리합금) 단일막 또는, 구리(구리합금)/ 티타늄, 몰리브덴 또는 몰리브덴 합금층을 함유한 구리(구리합금)다층막으로부터 구리 또는 구리합금층을 식각하는 공정을 포함하는 액정표시장치용 TFT- LCD어레이 기판의 제조방법.
  11. 제 10항에 있어서,
    기판 상에 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; 상기 게이트 절연층 상에 반도체층을 형성하는 단계; 상기 반도체층상에 소스 및 드레인전극을 형성하는 단계; 및 상기 드레인전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계;로 제조하는 액정 표시장치의 TFT를 구성하는 게이트, 소오스 및 드레인, 화소 전극용 금속배선 재료로서 구리(구리합금) 단일막 또는 다층막을 에서 구리(구리합금)을 식각하는 공정을 포함하는 액정표시장치용 TFT 어레이 기판의 제조방법.
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Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110128032A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101339316B1 (ko) * 2011-05-06 2013-12-09 솔브레인 주식회사 유리 손상이 없는 구리 / 몰리브데늄막 또는 몰리브데늄 / 구리 / 몰리브데늄 3중 막의 식각 조성물
KR20140108795A (ko) 2013-02-28 2014-09-15 동우 화인켐 주식회사 구리계 금속막 및 구리계 금속막과 금속산화물막의 적층막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법
US8894876B2 (en) 2010-04-20 2014-11-25 Samsung Display Co., Ltd. Etchant for electrode and method of fabricating thin film transistor array panel using the same
KR20150024764A (ko) * 2013-08-27 2015-03-09 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150089887A (ko) 2014-01-28 2015-08-05 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150105727A (ko) 2014-03-10 2015-09-18 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150107207A (ko) 2014-03-13 2015-09-23 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150108103A (ko) 2014-03-17 2015-09-25 동우 화인켐 주식회사 니켈계 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
US9165759B2 (en) 2012-11-21 2015-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Etching composition and method of manufacturing semiconductor device using the same
KR20160010098A (ko) 2014-07-18 2016-01-27 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20170136403A (ko) 2016-06-01 2017-12-11 동우 화인켐 주식회사 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법
CN107475715A (zh) * 2016-06-08 2017-12-15 易案爱富科技有限公司 双氧水稳定剂及包含其的蚀刻组合物
KR20180009682A (ko) 2016-07-19 2018-01-29 동우 화인켐 주식회사 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법
KR20180047386A (ko) 2016-10-31 2018-05-10 주식회사 이엔에프테크놀로지 식각 조성물
KR20180110760A (ko) * 2017-03-30 2018-10-11 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20190121741A (ko) * 2019-10-21 2019-10-28 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20200112673A (ko) 2019-03-20 2020-10-05 주식회사 이엔에프테크놀로지 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법
KR20220051612A (ko) 2020-10-19 2022-04-26 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20230141720A (ko) 2019-03-20 2023-10-10 주식회사 이엔에프테크놀로지 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102070323B1 (ko) 2016-10-14 2020-01-29 주식회사 이엔에프테크놀로지 식각액 조성물
KR20240009688A (ko) 2022-07-14 2024-01-23 주식회사 에이엠씨코리아 인쇄회로기판 구리 함유 금속막 에칭액 조성물

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6156221A (en) * 1998-10-02 2000-12-05 International Business Machines Corporation Copper etching compositions, processes and products derived therefrom
US6524167B1 (en) * 2000-10-27 2003-02-25 Applied Materials, Inc. Method and composition for the selective removal of residual materials and barrier materials during substrate planarization
KR20070055259A (ko) * 2005-11-25 2007-05-30 동우 화인켐 주식회사 구리 몰리브덴합금막의 식각용액 및 그 식각방법
KR101292449B1 (ko) * 2006-03-30 2013-07-31 동우 화인켐 주식회사 구리계/몰리브덴계 다중막 또는 산화인듐막의 식각 조성물및 이를 이용한 금속막의 식각방법

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8894876B2 (en) 2010-04-20 2014-11-25 Samsung Display Co., Ltd. Etchant for electrode and method of fabricating thin film transistor array panel using the same
KR20110128032A (ko) * 2010-05-20 2011-11-28 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR101339316B1 (ko) * 2011-05-06 2013-12-09 솔브레인 주식회사 유리 손상이 없는 구리 / 몰리브데늄막 또는 몰리브데늄 / 구리 / 몰리브데늄 3중 막의 식각 조성물
US9165759B2 (en) 2012-11-21 2015-10-20 Samsung Electronics Co., Ltd. Etching composition and method of manufacturing semiconductor device using the same
US9677002B2 (en) 2012-11-21 2017-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Etching composition
KR20140108795A (ko) 2013-02-28 2014-09-15 동우 화인켐 주식회사 구리계 금속막 및 구리계 금속막과 금속산화물막의 적층막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법
KR20150024764A (ko) * 2013-08-27 2015-03-09 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150089887A (ko) 2014-01-28 2015-08-05 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150105727A (ko) 2014-03-10 2015-09-18 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150107207A (ko) 2014-03-13 2015-09-23 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150108103A (ko) 2014-03-17 2015-09-25 동우 화인켐 주식회사 니켈계 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20160010098A (ko) 2014-07-18 2016-01-27 동우 화인켐 주식회사 구리막 및 티타늄막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20170136403A (ko) 2016-06-01 2017-12-11 동우 화인켐 주식회사 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법
CN107475715A (zh) * 2016-06-08 2017-12-15 易案爱富科技有限公司 双氧水稳定剂及包含其的蚀刻组合物
KR20170138929A (ko) 2016-06-08 2017-12-18 주식회사 이엔에프테크놀로지 과수안정화제 및 이를 포함하는 식각 조성물
CN107475715B (zh) * 2016-06-08 2022-04-08 易案爱富科技有限公司 双氧水稳定剂及包含其的蚀刻组合物
KR20180009682A (ko) 2016-07-19 2018-01-29 동우 화인켐 주식회사 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법
KR20180047386A (ko) 2016-10-31 2018-05-10 주식회사 이엔에프테크놀로지 식각 조성물
TWI758342B (zh) * 2016-10-31 2022-03-21 南韓商易案愛富科技有限公司 蝕刻組合物
KR20180110760A (ko) * 2017-03-30 2018-10-11 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20200112673A (ko) 2019-03-20 2020-10-05 주식회사 이엔에프테크놀로지 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법
KR20230141720A (ko) 2019-03-20 2023-10-10 주식회사 이엔에프테크놀로지 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법
KR20190121741A (ko) * 2019-10-21 2019-10-28 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20220051612A (ko) 2020-10-19 2022-04-26 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이 기판의 제조방법

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