Source: https://patents.google.com/patent/KR101299131B1/en
Timestamp: 2019-04-18 17:48:20+00:00

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본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물에 관한 것으로, 특히 a) 인산; The present invention relates to an etching composition of the thin film transistor liquid crystal display device, in particular a) phosphoric acid; b) 질산; b) nitric acid; c) 초산; c) acetic acid; d) 리튬계 화합물; d) a lithium compound; e) 인산염계 화합물; e) a phosphate-based compound; 및 f) 물을 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물에 관한 것이다. And f) it relates to an etching composition of the thin film transistor liquid crystal display comprising a water.
본 발명에 따른 식각 조성물은 동일한 조성물을 사용하여 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(thin film transistor)을 구성하는 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/AlNd/Mo 삼중막을 단일공정으로 하부막인 AlNd 또는 Mo의 언더컷(undercut) 현상이 없이 습식 식각하여 우수한 테이퍼를 수득할 수 있으며, 동시에 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서도 우수한 프로파일(profile)을 형성할 수 있다. Etching composition according to the invention as the gate (gate) for wire material is Mo / AlNd bilayers or Mo / AlNd / Mo triple single-process film with the same composition constituting the TFT (thin film transistor) of a thin film transistor liquid crystal display device lower layer of the undercut of the AlNd or Mo (undercut) phenomenon without can give a good taper by a wet etching, and at the same time the source / drain (source / drain) wiring material of Mo single film and the Mo / AlNd / Mo excellent in triple layer It may form a profile (profile).
도 7은 인산염계 화합물을 적게 사용한 비교예의 식각 조성물을 Mo/AlNd 이중막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막에 적용한 프로파일을 나타낸 사진이다. Figure 7 is a picture for example etching compositions compared with the low phosphate-based compound represented by Mo / AlNd bilayers and Mo / AlNd / Mo profile applied to a triple layer.
본 발명은 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동일한 조성물을 사용하여 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(thin film transistor)을 구성하는 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/AlNd/Mo 삼중막을 단일공정으로 하부막인 AlNd 또는 Mo의 언더컷(undercut) 현상이 없이 습식 식각하여 우수한 테이퍼를 수득할 수 있으며, 동시에 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서도 우수한 프로파일(profile)을 형성할 수 있는 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물에 관한 것이다. The present invention is a thin film transistor to be on the etching composition of the liquid crystal display device, and more particularly, to the gate (gate) for wire material is Mo / AlNd constituting a TFT (thin film transistor) of a thin film transistor liquid crystal display using the same composition double film or a Mo / AlNd / Mo triple film can yield a superior taper by a wet etching without undercut (undercut) developing the AlNd or Mo in the lower film in a single step, at the same time, source / drain (source / drain) for wire material is Mo It relates to an etching composition of the thin film transistor liquid crystal display device capable of forming a single film and a Mo / AlNd / Mo good profile in the triple layer (profile).
식각 공정은 궁극적으로 기판 상에 미세회로를 형성하는 과정으로서 현상 공정을 통해 형성된 포토레지스트 패턴과 동일한 금속 패턴을 만든다. Etching process, ultimately making the same metal pattern and the photoresist pattern formed through a developing process as a process for forming a fine circuit on a substrate.
식각 공정은 그 방식에 따라 크게 습식 식각과 건식 식각으로 구분되는데, 습식 식각은 금속 등과 반응하여 부식시키는 산(acid) 계열의 화학 약품을 이용하여 포토레지스트 패턴이 없는 부분을 녹여 내는 것이며, 건식 식각은 이온(ion)을 가속시켜 노출 부위의 금속을 제거함으로써 패턴을 형성하는 것이다. Etching process is greatly divided into a wet etching and dry etching in accordance with the method, wet etching will that melt the portion without photo resist pattern by using chemicals such as acid (acid) sequence to corrosion by reacting with the metal, dry etching It will accelerate the ions (ion) to form a pattern by removing the metal in the exposed areas.
상기 건식 식각은 습식 식각에 비하여 이방성 프로파일을 가지며 식각 제어력이 우수하다는 장점이 있다. The dry etch has the advantage of having an anisotropic profile as compared to wet etching that is excellent in etching control. 그러나 장비가 고가이며, 대면적화의 어려움이 있고, 식각 속도가 느리기 때문에 생산성(throughput)이 저하된다는 문제점이 있다. However, the equipment is expensive, there is a large area of ​​the difficulties, there is a problem that the productivity (throughput) is lowered due to the slow etching rate.
반면, 상기 습식 식각은 건식 식각에 비하여 대량 및 대형처리가 가능하고 식각 속도가 빠르므로 생산성이 높으며, 장비가 저렴하다는 장점이 있다. On the other hand, the wet etching is high in productivity because a large amount and large-processable, fast etch rate compared to the dry etching, there is an advantage that the equipment is less expensive. 그러나, 상기 습식 식각은 식각액 및 순수 사용량이 많고, 폐액양이 많다는 문제점이 있다. However, the wet etching is the etching solution, and a lot of pure usage, there is a problem in the waste liquid amount-wise.
일반적으로 건식 식각을 하는 경우 표면의 일부 경화된 포토레지스트(photoresist)를 제거하기 위하여 플라즈마 애싱(plasma ashing) 공정이 추가됨으로써 장비 가격, 공정 시간 손실 등의 생산성 저하 및 제품 경쟁력 약화의 요인으로 작용되기 때문에, 실제 현장에서는 습식 식각을 주로 사용하고 있는 실정이다. In general, addition of the plasma ashing (plasma ashing) process to remove a portion of cured photoresist (photoresist) on the surface if the dry etching being to act as lower productivity and product factors of competitiveness, such as equipment costs, processing time loss Therefore, in the actual field it is a situation that is primarily used for wet etching.
또한, 습식 식각에 사용되는 식각액은 보다 정밀한 미세회로가 요구됨에 따라 식각하고자 하는 금속의 종류에 특정되게 적용되고 있다. Further, it is to be applied to a specific type of metal to be etched in accordance with the etching liquid used for wet etching is required the more precise fine circuit.
일예로 Al 단일막을 식각하는 식각액으로 대한민국 특허출원 제10-2002-0047933호 및 미국특허 제4,895,617호에 인산, 질산, 초산, 계면활성제, 및 물로 구성되는 식각액이 개시되어 있다. An example is the etching liquid for etching the Al single film Republic of Korea Patent Application No. 10-2002-0047933, and U.S. Patent No. 4,895,617 in the etching solution consisting of phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, surfactant, and water is disclosed in.
또한, 대한민국 특허출원 제2000-0047933호는 AlNd막을 식각하기 위하여 인산, 질산, 초산, 물, 및 플루오르 카본계 계면활성제를 포함하는 식각액에 대하여 개시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제2001-0030192호는 알루미늄 및 ITO(indium-tin oxide)를 식각하기 위하여 옥살산 및 조성물의 pH를 3∼4.5로 조절해줄 수 있는 산과 염산, 인산, 및 질산을 포함하는 식각액 조성물에 대하여 개시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제2001-0065327호에는 은 또는 은합금을 식각하기 위하여 인산, 질산, 초산, 및 포타슘옥시설페이트를 포함하는 배선용 식각액에 대하여 개 시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제2002-0010284호는 IZO(indium-zinc oxide)를 식각하기 위하여 염산, 초산, 저해제, 및 물을 포함하는 식각액 조성물에 대하여 개시하고 있다. In addition, the Republic of Korea Patent Application No. 2000-0047933, and No. discloses a etchant containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, water, and a fluorocarbon-based surfactant to the etching film AlNd, Republic of Korea Patent Application No. 2001-0030192 discloses an aluminum and ITO (indium-tin oxide), and the etching liquid discloses a composition comprising the oxalic acid, and the pH, hydrochloric acid, phosphoric acid, and nitric acid can be adjusted to give from 3 to 4.5 in the composition in order to etch, the Republic of Korea Patent Application No. 2001- 0,065,327 discloses a display and a dog, and with respect to the wiring etching solution containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, and potassium sulfate, oxy, Republic of Korea Patent Application No. 2002-0010284 discloses a IZO (indium-zinc oxide) in order to etch the silver or silver alloy in order to etch discloses the etching liquid composition comprising hydrochloric acid, acetic acid, an inhibitor, and water.
또한, 대한민국 특허출원 제2001-0018354호에는 소스 및 드레인 전극용 Mo 또는 MoW(몰리브덴과 텅스텐의 합금)를 식각하기 위하여 인산, 질산, 초산, 산화조정제, 및 물을 포함하는 식각액 조성물에 대하여 개시하고 있다. In addition, the Republic of Korea Patent Application No. 2001-0018354 discloses a discloses a etching liquid composition comprising a phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, oxidation modifiers, and water in order to etch the source and drain electrodes, Mo or MoW (molybdenum tungsten alloy) for have.
그러나, 상기와 같은 종래 식각액들은 하나의 금속막만을 식각하기 위한 용도로 적용되기 때문에 장비와 공정의 효율성 측면에서 그 효과가 저하되어 동시에 여러 금속막을 식각하기 위한 조성물들에 대하여 지속적으로 연구되고 있다. However, in the conventional etching solution as described above it is continuously being researched with respect to the composition for etching because they apply to the use for etching only one of the metal film is, the effect is reduced in the efficient performance of the equipment and processes at the same time prevent various metals.
이에 대한 일예로 대한민국 특허출원 제2000-0002886호 및 대한민국 특허출원 제2001-0072758호는 Mo/Al 또는 Mo/AlNd, MoW/AlNd의 이중막을 식각하기 위하여 인산, 질산, 초산, 및 산화조정제를 포함하는 식각액에 대하여 개시하고 있으며, 대한민국 특허출원 제2000-0013867호는 Mo/Al(AlNd)/Mo막을 식각하기 위하여 인산, 질산, 초산, 및 산화조정제를 포함하는 식각액에 대하여 개시하고 있다. Thus for example in Republic of Korea Patent Application No. 2000-0002886, and No. Republic of Korea Patent Application No. 2001-0072758 discloses including phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, and the oxidation-adjusting agent in order to etch the double film of Mo / Al or Mo / AlNd, MoW / AlNd and it discloses a chemical etch that, the Republic of Korea Patent Application No. 2000-0013867 discloses respect to the etching solution containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, and the oxidation-adjusting agent in order to etch Mo / Al (AlNd) / Mo film.
또한, 대한민국 특허출원 제2002-0017093호, 대한민국 특허출원 제2003-0080557호, 대한민국 특허출원 제2004-0010404호는 Mo/AlNd, MoW/AlNd, Mo/AlNd/Mo, MoW/AlNd/MoW, Mo 단일막, 및 MoW 단일막에 모두 적용 가능한 식각액으로 인산, 질산, 초산, 몰리브덴 식각 억제제(암모늄염, 칼륨염), 및 물을 포함하는 식각액에 대하여 개시하고 있다. In addition, the Republic of Korea Patent Application No. 2002-0017093 call, the Republic of Korea Patent Application No. 2003-0080557 call, the Republic of Korea Patent Application No. 2004-0010404 discloses a Mo / AlNd, MoW / AlNd, Mo / AlNd / Mo, MoW / AlNd / MoW, Mo a single film, and MoW discloses a etchant containing phosphoric acid, nitric acid, acetic acid, molybdenum etch inhibitors (ammonium salt, potassium salt), and water as possible etchant applied to both the single film.
그러나, 상기와 같은 종래의 식각 조성물들로 박막트랜지스터 액정표시장치 를 구성하는 소스/드레인 전극용 금속막인 Mo막을 식각할 경우에는 프로파일이 도 8과 같이 테이퍼(taper) 불량을 야기시켜 후속 공정에서 적층되는 상부막들의 스텝 커버리지(step coverage)에 불량을 발생시킬 수 있다는 문제점이 있다. However, when etching a metal film of Mo film for a source / drain electrode constituting the liquid crystal display thin film transistor in the conventional etching composition as described above it is to cause the taper (taper) poor as shown in Figure, the profile 8 in a subsequent process there is a problem that may cause a defect in the step coverage (step coverage) of the top film to be laminated. 뿐만 아니라, 상기의 종래 식각 조성물들로 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT를 구성하는 게이트 전극용 금속막인 Mo/AlNd 이중막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막을 식각할 경우에는 도 9와 같이 상부 Mo막의 돌출 현상과 하부 AlNd 또는 Mo막의 언더컷 현상이 발생된다는 문제점이 있으며, 이에 따라 상기 상부막의 돌출 현상을 방지하기 위하여 추가의 공정을 실시하여 제거하여야만 하며, 하부막의 언더컷 현상을 방지하기 위하여 경사면에서 상부막의 단선 또는 상하부 금속이 단락된다는 문제점이 있다. In addition, the gate electrode metal film for constituting the TFT of the TFT liquid crystal display device in the above conventional etching composition is Mo / AlNd bilayers and Mo / AlNd / Mo upper Mo film as shown in Figure 9, if the etching triple film extrusion conditions and the lower and the problem that AlNd or the occurrence Mo film, the undercut phenomenon, thereby preventing should be required to remove subjected to further processing, the lower film undercut phenomenon in order to prevent the upper layer projecting developing the upper layer in the inclined plane to there is a problem that the upper and lower metal line or paragraph.
따라서, 종래 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(thin film transistor)를 구성하는 게이트(gate) 및 소스/드레인(source/drain) 전극용 금속막을 다중층 구조로 할 경우에는 습식 공정과 건식 공정을 함께 적용함으로써 바람직한 프로파일을 수득하는 것이 일반적이었다. Accordingly, if the film gate (gate) and the source / drain (source / drain) electrode metal for constituting a TFT (thin film transistor) liquid crystal display device prior thin film transistor as a multi-layer structure applied with the wet process and dry process it is common to obtain a desired profile by. 그러나, 이러한 습식 식각과 건식 식각을 함께 사용하는 것은 공정의 번거로움으로 인한 생산성 저하 및 비용의 증가 측면에서 불리하다는 문제점이 있다. However, it is to be used with such a wet etching and dry etching has a problem that a disadvantage in terms of lost productivity and increased costs due to the inconvenience of the process.
상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자, 본 발명은 동일한 조성물을 사용하여 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(thin film transistor)을 구성하는 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막 또는 Mo/AlNd/Mo 삼중막을 단일공정으로 하부막인 AlNd 또는 Mo의 언더컷(undercut) 현상이 없이 습식 식각하여 우수한 테 이퍼를 수득할 수 있으며, 동시에 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서도 우수한 프로파일(profile)을 형성할 수 있는 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다. In order to solve the problems of the prior art, the present invention provides a gate (gate) for wire material is Mo / AlNd constituting a TFT (thin film transistor) of a thin film transistor liquid crystal display using the same composition of the double layer, or Mo / AlNd / Mo triple film can yield a superior taper by a wet etching without undercut (undercut) developing the AlNd or Mo in the lower film in a single step, at the same time, source / drain (source / drain) wiring material of Mo single film and a Mo / AlNd / Mo is an object of the present invention to provide an etching composition of the thin film transistor liquid crystal display device capable of forming a good profile (profile) in the triple-layer.
본 발명의 다른 목적은 동일산 식각 조성물을 사용하여 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(thin film transistor)을 구성하는 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막과 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막에 적용하여 우수한 식각 효과를 나타냄으로써 장비의 효율성 증대 및 원가 절감이 가능한 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물을 제공하는 것이다. Another object is such a gate (gate) the wiring material using the monoxide etching composition constituting the TFT (thin film transistor) of a thin film transistor liquid crystal display Mo / AlNd bilayers and Mo / AlNd / Mo triple-layer and the source of the present invention / drain (source / drain) wiring material of Mo single layer and by indicating the excellent etching effect is applied to the Mo / AlNd / Mo triple-layer to provide an etching composition of the greater efficiency of the equipment and cost reduction is possible thin film transistor liquid crystal display device will be.
본 발명의 또 다른 목적은 습식 식각 후 추가의 건식 식각을 실시하지 않고도 습식 식각만으로 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막과 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막에 적용하여 우수한 식각 효과를 나타냄으로써 공정을 단순화할 수 있고, 원가 절감 및 생산성 향상에 효과적인 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물을 제공하는 것이다. It is another object of the present invention the gate (gate) for wire material is Mo / AlNd bilayers and Mo / AlNd / Mo (source / drain) triple film and the source / drain of only additional wet etch without subjected to dry etching, after wet etching a wiring material of Mo, and can simplify the process as a single film, and represents an excellent etching effect is applied to the Mo / AlNd / Mo triple-layer, to provide a etching composition for effective thin film transistor liquid crystal display to reduce costs and improve productivity.
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물을 제공한다. The etching provides a composition of a thin film transistor liquid crystal display device characterized in that it comprises.
또한 본 발명은 상기 식각 조성물을 이용하여 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a thin film transistor liquid crystal display device characterized in that it comprises the step of etching using the etching composition.
이하 본 발명을 상세하게 설명한다. It will be described in detail below the present invention.
본 발명의 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물은 a) 인산; Etching composition of the thin film transistor liquid crystal display of the present invention a) phosphoric acid; b) 질산; b) nitric acid; c) 초산; c) acetic acid; d) 리튬계 화합물; d) a lithium compound; e) 인산염계 화합물; e) a phosphate-based compound; 및 f) 물을 포함하는 것을 특징으로 한다. And f) it characterized in that it comprises water.
본 발명에 사용되는 상기 인산, 질산, 초산, 및 물은 반도체 공정용으로 사용가능한 순도의 것을 사용하는 것이 좋으며, 시판되는 것을 사용하거나 공업용 등급을 당업계에서 통상적으로 공지된 방법에 따라 정제하여 사용할 수도 있다. The phosphoric acid, nitric acid, acetic acid used in the present invention, and water is recommended to use those having a purity usable for the semiconductor process, using the commercially available or be purified according to a known method in the art, the technical grade may.
본 발명에 사용되는 상기 a)의 인산은 알루미늄 옥사이드(Al 2 O 3 )를 분해하는 작용을 하며, 이러한 현상은 하기 반응식 1에 따른 반응 메커니즘에 따른다. Acts to decompose the phosphoric acid is aluminum oxide (Al 2 O 3) of the above a) used in the present invention, and this phenomenon is to be in accordance with the reaction mechanism according to the following scheme 1.
상기 인산은 식각 조성물에 50 내지 80 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 62 내지 75 중량%로 포함되는 것이다. The phosphate is preferably contained by 50 to 80% by weight of the etching composition, it is more preferably to 62 to 75% by weight. 그 함량이 상기 범위 내일 경우에는 질산과 알루미늄과 반응하여 형성된 알루미늄 옥사이드(Al 2 O 3 )의 식각 속도가 빨라져 생산성이 향상되는 효과가 있다. If the content tomorrow above range, there is an effect that the etching rate of aluminum oxide (Al 2 O 3) formed by the reaction with nitric acid and aluminum faster increases productivity.
본 발명에 사용되는 상기 b)의 질산은 알루미늄과 반응하여 알루미늄 옥사이드(Al 2 O 3 )를 형성시키는 작용을 하며, 이러한 현상은 하기 반응식 2에 따른 반응 메커니즘에 따른다. And silver nitrate react with aluminum of the above b) used in the present invention and act to form an aluminum oxide (Al 2 O 3), this phenomenon is to be in accordance with the reaction mechanism according to the following scheme 2.
상기 질산은 식각 조성물에 2 내지 15 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 2.5 내지 8 중량%로 포함되는 것이다. Wherein it is preferred that the silver nitrate contained in the etching composition in 2 to 15% by weight, it is more preferably from 2.5 to 8% by weight. 그 함량이 상기 범위 내일 경우에는 상부막인 Mo막 및 하부막인 AlNd막으로 금속막과 다른 층들 사이의 선택비를 효과적으로 조절할 수 있다는 효과가 있다. If the content tomorrow above range, there is an effect that the selection ratio can be effectively controlled between the top film of Mo film and the lower film of AlNd film, metal film and the other layers. 특히, 상기 질산이 2 중량% 미만일 경우에는 Mo/AlNd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서 언더컷(undercut) 현상이 발생하게 된다는 문제점이 있으며, 15 중량%를 초과할 경우에는 PR attack이 발생하게 된다는 문제점이 있다. In particular, in the PR attack occurs if the case where the nitric acid 2 wt% less has a problem in that the undercut (undercut) phenomenon in Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo triple-layer generation, exceeding 15% by weight there is the problem in that.
본 발명에 사용되는 상기 c)의 초산은 반응 속도를 조절하는 완충제 작용을 한다. It acts buffering agents to control the acetic acid reaction rate of the c) used in the present invention.
상기 초산은 식각 조성물에 3 내지 20 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 6 내지 15 중량%로 포함되는 것이다. The acetic acid and is preferably contained in the range of 3 to 20% by weight of the etching composition, it is more preferably to 6 to 15% by weight. 그 함량이 상기 범위 내일 경우에는 반응 속도를 적절히 조절하여 식각 속도를 향상시키고, 이에 따라 생산성을 향상시킬 수 있다는 효과가 있다. If the content tomorrow above range, there is an effect that can adequately control the reaction rate to increase the etch rate and, thus improving the productivity accordingly.
본 발명에 사용되는 상기 d)의 리튬계 화합물은 Mo 단일막, Mo/AlNd 이중막, 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막의 프로파일(profile)을 향상시키는 작용을 한다. Lithium-based compound of the above d) used in the present invention is a single-Mo film, a Mo / AlNd bilayers, and Mo / AlNd / Mo acts to increase the triple-layer profile (profile).
상기 리튬계 화합물은 LiNO 3 , CH 3 COOLi, C 4 H 5 O 3 Li, LiCl, LiF, LiI, C 2 HLiO 4 , LiClO 4 , Li 2 O 2 , Li 2 SO 4 , LiH 2 PO 4 , 또는 Li 3 PO 4 등을 사용할 수 있으며, 특히 LiNO 3 또는 CH 3 COOLi를 사용하는 것이 바람직하다. Said lithium compound is LiNO 3, CH 3 COOLi, C 4 H 5 O 3 Li, LiCl, LiF, LiI, C 2 HLiO 4, LiClO 4, Li 2 O 2, Li 2 SO 4, LiH 2 PO 4, or Li 3 PO 4 may be used, such as, in particular, it is preferable to use a LiNO 3 or CH 3 COOLi.
상기 리튬계 화합물은 식각 조성물에 0.05 내지 3 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 2 중량%로 포함되는 것이다. The lithium-based compound is preferably contained in 0.05 to 3% by weight of the etching composition, it is more preferably from 0.1 to 2% by weight. 그 함량이 0.05 중량% 미만일 경우에는 Mo 단일막에서 역테이퍼 및 숄더(shoulder) 현상이 발생하고, 게이트(gate) 배선 재료인 Mo/AlNd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서 AlNd의 언더컷(undercut) 현상이 발생하게 된다는 문제점이 있으며, 3 중량%를 초과할 경우에는 Mo 단일막의 식각 속도가 느려지며, Mo/AlNd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서 계단형 프로파일이 생기게 된다는 문제점이 있다. If the content is less than 0.05 wt% is less than Mo a reverse taper and a shoulder (shoulder) developing from a single film occurs, and a gate (gate) for wire material is Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo undercut of AlNd in a triple membrane ( If there is a problem in that the undercut) phenomenon occurs, more than 3% by weight has a problem that the sustaining Mo will slow down a single film etching rate, Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo stepped profile in the triple layer have.
본 발명에 사용되는 상기 e)의 인산염계 화합물은 질산으로부터 산화된 알루미늄 옥사이드의 분해를 촉진시키며, 이러한 현상은 하기 반응식 3에 따른 반응 메커니즘에 따른다. Phosphate-based compound of the above e) used in the present invention promotes the decomposition of aluminum oxide from nitric oxide, this phenomenon depends on the reaction mechanism according to the following scheme 3.
상기 인산염계 화합물은 PO 4 3- 로 해리될 수 있는 화합물을 사용하는 것이 좋으며, 구체적으로 NaH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 , Na 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 ,(NH 4 ) 2 HPO 4 , (NH 4 ) 3 PO 4 , KH 2 PO 4 , K 2 HPO 4 , K 3 PO 4 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 , Ca 2 HPO 4 , 또는 Ca 3 PO 4 등을 사용할 수 있으며, 바람직하게는 (NH 4 )H 2 PO 4 또는 KH 2 PO 4 을 사용하는 것이 좋다. The phosphate-based compound is recommended to use a compound that can be dissociated as PO 4 3-, specifically, NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4, Na 3 PO 4, NH 4 H 2 PO 4, (NH 4) 2 HPO 4, (NH 4) 3 PO 4, KH 2 PO 4, K 2 HPO 4, K 3 PO 4, Ca (H 2 PO 4) 2, Ca 2 HPO 4, or the like Ca 3 PO 4, and , preferably (NH 4) it is better to use an H 2 PO 4 or KH 2 PO 4.
상기 인산염계 화합물은 식각 조성물에 0.1 내지 5 중량%로 포함되는 것이 바람직하며, 더욱 바람직하게는 0.5 내지 3 중량%로 포함되는 것이다. The phosphate-based compound is preferably contained in 0.1 to 5% by weight of the etching composition, it is more preferably from 0.5 to 3% by weight. 그 함량이 상기 범위내일 경우에는 Mo/AlNd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서 하부막인 AlNd의 언더컷(undercut) 현상을 발생시키지 않을 뿐만 아니라, 동시에 Mo 단일막에서도 우수한 프로파일을 형성할 수 있다는 장점이 있다. The content in this case the range. It is not only does not generate an undercut (undercut) phenomenon of AlNd in the lower film in the Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo triple-layer, at the same time to form a good profile in Mo single film that there are advantages.
본 발명에 사용되는 상기 f)의 물은 식각 조성물에 잔량으로 포함되어 질산과 알루미늄이 반응하여 생성된 알루미늄 옥사이드(Al 2 O 3 )를 분해하고, 식각 조성물을 희석하는 작용을 한다. Water in the f) used in the present invention can decompose the remaining amount included in the etch compositions produced by the reaction of aluminum nitrate and aluminum oxide (Al 2 O 3), and acts to dilute the etching composition.
상기 물은 잔량의 이온교환수지를 통하여 여과한 순수를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 비저항이 18 메가오옴(㏁) 이상인 초순수를 사용하는 것이 더욱 바람직하다. The water, it is preferable to use the filtered pure water through the ion exchange resin of the remaining amount, in particular, it is more preferable to use ultra pure water not less than a specific resistance of 18 megohms (㏁).
또한 본 발명은 상기와 같은 성분으로 이루어지는 식각 조성물로 식각하는 단계를 포함하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법을 제공한다. In another aspect, the present invention provides a method of manufacturing a thin film transistor liquid crystal display comprising the step of etching with an etching composition comprising the components as described above. 본 발명의 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법에서 상기와 같은 식각 조성물을 이용한 식각 공정 전후에는 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법에 적용되는 통상적인 공정들이 적용될 수 있음은 물론이다. Before and after etching process in the manufacturing method using an etching composition, such as the characteristics of the thin-film transistor liquid crystal display of the present invention it is, of course can be applied to a conventional process applied to the production method of the liquid crystal display thin film transistor device.
본 발명의 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법은 상기와 같은 성분을 포함하는 본 발명의 식각 조성물을 사용하여 습식 식각한 후 추가의 건식 식각을 실시하지 않고도 동일한 조성물을 사용하여 습식 공정만으로 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(thin film transistor)을 구성하는 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막을 하부막인 AlNd 또는 Mo의 언더컷(undercut) 현상이 없이 우수한 테이퍼를 수득함으로써 후속공정시 경사면에서 단선되는 불량을 방지할 수 있으며, 동시에 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막에서도 역테이퍼 현상을 막아 상/하층이 단락되는 불량을 방지할 수 있으며, 도 1에 나타낸 바와 같이 각도가 40∼70 °인 우수한 프로파일(profile)을 형성할 수 있는 장점이 있다. The method of manufacturing a TFT liquid crystal display device of the present invention using the same composition without having to carry out dry etching of the additional wet-etched using an etching composition of the present invention containing a component such as the thin film transistor liquid crystal only by the wet process gate constituting a TFT (thin film transistor) of a display device (gate) for wire material is Mo / AlNd bilayers and Mo / AlNd / Mo give a good tapered triple film without the undercut (undercut) developing the lower layer of AlNd or Mo by possible to prevent the defect that the subsequent step when it is possible to prevent a failure that break in the gradient, at the same time, source / drain (source / drain) wiring material of Mo is in reverse phase makes a tapered development / the lower layer a single film short circuit, and Fig. a good profile (profile) of 40~70 ° angle as shown in Fig. 1 has the advantage that can be formed. 또한, 동일한 식각 조성물을 사용하여 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막, 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막에 적용함으로써 공정의 단순화, 장비의 효율성 증대 및 원가 절감이 가능하다는 효과가 있다. Further, by using the same etching composition gate (gate) for wire material, Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo triple-layer, source / drain (source / drain) wiring material of Mo simplification of the process by applying a single layer, the effect is increased efficiency and cost reduction of the equipment is possible.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. Hereinafter, one present preferred embodiment to help understanding of the invention, the following examples are not limited to the following embodiments are intended as the scope of the invention to illustrate the invention.
인산 68 중량%, 질산 4 중량%, 초산 13 중량%, LiNO 3 1.0 중량%, KH 2 PO 4 1.5 중량%, 및 잔량의 물을 균일하게 혼합하여 식각 조성물을 제조하였다. By uniformly mixing the phosphoric acid 68% by weight, 4% by weight nitric acid, 13% by weight acetic acid, 1.0% by weight of LiNO 3, KH 2 PO 4 1.5% by weight, and balance of water was prepared in the etching composition.
상기 제조한 식각 조성물을 Mo 단일막에 적용한 결과 도 1에 나타낸 바와 같이 프로파일(profile)의 각도가 40∼70 °로 우수하게 나타남을 확인할 수 있었다. The angle of the profile (profile) was confirmed to appear superior to 40~70 ° as the above-prepared etching composition shown in Figure 1 was applied in a single Mo film.
또한, 상기 제조한 식각 조성물을 Mo/AlNd 이중막에 적용한 결과 도 2에 나타낸 바와 같이 언더컷(undercut) 현상이 없이 우수한 프로파일을 형성함을 확인할 수 있었다. Further, the above-prepared composition and confirmed that the etching to form a good profile without undercut (undercut) phenomenon as shown in Figure 2 results apply to the Mo / AlNd bilayers.
또한, 상기 제조한 식각 조성물을 Mo/AlNd/Mo 삼중막에 적용한 결과 도 3에 나타낸 바와 같이 언더컷 현상이 없이 우수한 프로파일을 형성함을 확인할 수 있었다. Further, the etching of the above prepared composition was found to form a good profile with no undercut phenomenon as shown in Figure 3 the result is applied to the Mo / AlNd / Mo triple-layer.
상기 실시예 1에서 하기 표 1에 나타낸 성분과 조성비로 사용한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법으로 실시하여 식각 조성물을 제조하였다. To and is carried out in the same manner as in Example 1, except for in Example 1 was used as a component and the composition ratio shown in Table 1 was prepared in the etching composition. 하기 표 1에서 단위는 중량%이다. In Table 1, the unit is% by weight.
상기 실시예 1, 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 식각 조성물의 성능은 하기와 같은 방법에 따라 실시하고, 그 결과를 도 1 내지 7, 및 하기 표 2에 나타내었다. Performance of Example 1 and Comparative Examples 1 to 4 prepared in the etching composition is carried out according to the same manner as to and the results are shown in Figure 1 to 7, and Table 2 below.
먼저, 유리 기판상에 Mo 단일막, Mo/AlNd 이중막, 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막을 스퍼터링을 통하여 형성시킨 후, 포토레지스트를 코팅하고 현상을 통하여 패턴을 형성시킨 시편에 상기 실시예 1, 및 비교예 1 내지 4에서 제조한 식각 조성물을 스프레이하여 식각 처리하였다. First, the embodiment to the specimen which was formed by the Mo single film, a Mo / AlNd bilayers, and Mo / AlNd / Mo triple films sputtered on a glass substrate, coated with a photoresist to form a pattern through the phenomenon Example 1, and the etching compositions prepared in Comparative examples 1 to 4 was sprayed to the etching process. 식각 후 단면을 주사전자현미경(SEM, S-4200, 히다찌사)으로 관찰하여 식각 조성물 성능을 평가하였다. After etching by observing the cross section with a scanning electron microscope (SEM, S-4200, Hitachi Co.) was evaluated in the etching composition performance.
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조한 실시예 1의 식각 조성물은 비교예 1 내지 4와 비교하여 Mo 단일막, Mo/AlNd 이중막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서 모두 우수한 식각 효과를 나타냄을 확인할 수 있었다. As shown in Table 2, the etching composition of Example 1 made according to the present invention Comparative Example 1 Mo single layer as compared to to 4, Mo / AlNd bilayers and Mo / AlNd / Mo excellent etching both the triple layer the effect was found to represent.
또한 식각단면의 주사현미경 사진은 도 1 내지 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따라 제조한 실시예 1의 식각 조성물은 도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서 언더컷 현상이 발생하지 않았으며, 동시에 도 1에 나타낸 바와 같이 소스/드레인(soucer/drain) 배선재료인 Mo 단일막에서도 우수한 프로파일을 형성함을 확인할 수 있었다. In addition, as shown in the picture is a scan of the etching cross-sectional microscopic 1 to 3, Example 1 Etching compositions Mo / AlNd the gate (gate) for wire material, as shown in Figs. 2 and 3 of the manufactured in accordance with the present invention the double was undercut phenomenon did not occur in the film and the Mo / AlNd / Mo triple-layer, at the same time, it was confirmed that the formation of the source / drain (soucer / drain) wiring material of Mo good profile in single layer as shown in Fig.
반면, 인산을 50 중량% 미만으로 포함하는 비교예 1, 질산을 2 중량% 미만으로 포함하는 비교예 2의 경우에는 도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이 Mo/AlNd 이중막에서 언더컷 현상이 발생하였으며, Mo/AlNd/Mo 삼중막에서는 하부막인 Mo의 테일링(tailing) 현상이 발생함을 확인할 수 있었다. On the other hand, was that of Comparative Example 2 containing phosphoric acid to less than Comparative Examples 1 and 2 nitrate wt%, including less than 50% by weight, the undercut phenomenon in the Mo / AlNd bilayer as shown in Fig. 4 and 5, occur in, Mo / AlNd / Mo triple-layer could be confirmed that a tailing (tailing) symptoms of a lower Mo film occurs. 또한, 리튬계 화합물을 0.05 중량% 미만으로 포함하는 비교예 3의 경우에는 도 6에 나타낸 바와 같이 Mo 단일막에서는 숄더(shoulder)가 발생하는 불량한 프로파일(profile)을 형성하였으며, Mo/AlNd 이중막에서는 언더컷 현상이 발생함을 확인할 수 있었다. In the case of Comparative Example 3 containing the lithium-based compound is less than 0.05 wt%, the Mo single layer as shown in Figure 6 were formed by a poor profile (profile) for the shoulder (shoulder) occurs, Mo / AlNd bilayers in it it was confirmed that the undercut phenomenon. 뿐만 아니라, 인산염계 화합물을 0.1 중량% 미만으로 사용한 비교예 4의 경우에는 도 7에 나타낸 바와 같이 Mo/AlNd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막에서 언더컷 현상이 발생하였으며, Mo 단일막에서는 숄더(shoulder)가 발생하는 불량 프로파일을 형성함을 확인할 수 있었다. Furthermore, in Comparative Example 4 using the phosphate-based compound is less than 0.1 wt%, the undercut phenomenon in the Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo triple-layer, as shown in Figure 7 was generated, Mo In a single-layer shoulder it was confirmed that the (shoulder) occurs, forming a poor profile.
상기와 같은 결과를 통하여, 본 발명에 따른 식각 조성물은 종래 식각 조성물을 이용하여 식각할 경우와 비교하여 우수한 스텝 커버리지(step coverage)를 형성하였음을 알 수 있었다. Through the results described above, it was found the etching composition according to the invention form a hayeoteum excellent step coverage (step coverage) compared with the case of etching using a conventional etching composition.
본 발명에 따르면 습식 식각한 후 추가의 건식 식각을 실시하지 않고도 동일 한 조성물을 사용하여 습식 공정만으로 박막트랜지스터 액정표시장치의 TFT(thin film transistor)을 구성하는 게이트(gate) 배선재료인 Mo/AlNd 이중막 및 Mo/AlNd/Mo 삼중막을 하부막인 AlNd 또는 Mo의 언더컷(undercut) 현상이 없이 우수한 테이퍼를 수득함으로써 후속공정시 경사면에서 단선되는 불량을 방지할 수 있으며, 동시에 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막에서도 역테이퍼 현상을 막아 상/하층이 단락되는 불량을 방지할 수 있으며, 각도가 40∼80 °인 우수한 프로파일(profile)을 형성할 수 있는 장점이 있다. According to the invention the gate (gate) for wire material constituting the TFT (thin film transistor) of a thin film transistor liquid crystal display only by the wet process using the same composition without having to conduct an additional dry-etching after wet-etching Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo triple membrane by obtaining a good taper without undercut (undercut) developing the lower layer of AlNd or Mo can prevent the bad that break in the subsequent step inclined surfaces, at the same time, source / drain (source / drain) to prevent the wiring material of Mo defect that in the blocking / lower the reverse taper developing short circuit, and a single membrane, has the advantage that the angle is capable of forming a good profile of 40~80 ° (profile). 또한, 동일한 식각 조성물을 사용하여 게이트(gate) 배선재료인 Mo/Al-Nd 이중막과 Mo/AlNd/Mo 삼중막, 소스/드레인(source/drain) 배선재료인 Mo 단일막에 적용함으로써 공정의 단순화, 장비의 효율성 증대 및 원가 절감이 가능하다는 효과가 있다. Further, the process using the same composition by applying etching to the gate (gate) of conducting materials Mo / AlNd double film and the Mo / AlNd / Mo triple-layer, source / drain (source / drain) of a wiring material film single Mo there is an effect that simplifies, enables increased efficiency and cost reduction of the equipment.
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 Mo/AlNd/Mo 삼중막 식각 조성물. Mo / AlNd / Mo triple-layer etching composition of the thin film transistor liquid crystal display device comprising a.
을 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 Mo 단일막 식각 조성물. Mo single film etching composition of the thin film transistor liquid crystal display device comprising a.
상기 e)의 인산염계 화합물이 NaH 2 PO 4 , Na 2 HPO 4 , Na 3 PO 4 , NH 4 H 2 PO 4 , (NH 4 ) 2 HPO 4 , (NH 4 ) 3 PO 4 , KH 2 PO 4 , K 2 HPO 4 , K 3 PO 4 , Ca(H 2 PO 4 ) 2 , Ca 2 HPO 4 , 및 Ca 3 PO 4 로 이루어지는 군으로부터 1 종 이상 선택되는 박막트랜지스터 액정표시장치의 Mo/AlNd/Mo 삼중막 식각 조성물. The phosphate-based compound of the above e) NaH 2 PO 4, Na 2 HPO 4, Na 3 PO 4, NH 4 H 2 PO 4, (NH 4) 2 HPO 4, (NH 4) 3 PO 4, KH 2 PO 4 , K 2 HPO 4, K 3 PO 4, Ca (H 2 PO 4) 2, Ca 2 HPO 4, and Ca 3 PO Mo / AlNd / Mo of the TFT liquid crystal display device that is one or more selected from the group consisting of 4 triple-layer etching composition.
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 식각 조성물을 이용하여 식각하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 박막트랜지스터 액정표시장치의 제조방법. Claim 1 or method of manufacturing a thin film transistor liquid crystal display device characterized in that it comprises the step of etching using an etching composition of any one of (2).
JP2007123413A JP5041870B2 (en) 2006-05-10 2007-05-08 Manufacturing method of the etching composition and a thin film transistor liquid crystal display device of a thin film transistor liquid crystal display device.

References: Application No. 10
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 Application No. 2002
 Application No. 2001
 Application No. 2000
 Application No. 2001
 Application No. 2000
 Application No. 2002
 Application No. 2003
 Application No. 2004