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KR20250124614A - Two-liquid type titanium etchant composition - Google Patents

Two-liquid type titanium etchant composition

Info

Publication number
KR20250124614A
KR20250124614A KR1020240020451A KR20240020451A KR20250124614A KR 20250124614 A KR20250124614 A KR 20250124614A KR 1020240020451 A KR1020240020451 A KR 1020240020451A KR 20240020451 A KR20240020451 A KR 20240020451A KR 20250124614 A KR20250124614 A KR 20250124614A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hydrogen peroxide
solution
liquid
acid
titanium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
KR1020240020451A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
전중익
전종훈
전현철
이병준
손대령
Original Assignee
삼영순화(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼영순화(주) filed Critical 삼영순화(주)
Priority to KR1020240020451A priority Critical patent/KR20250124614A/en
Publication of KR20250124614A publication Critical patent/KR20250124614A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/32Alkaline compositions
    • C23F1/40Alkaline compositions for etching other metallic material

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

Abstract

본 발명은 2액형 티타늄 식각액 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 알카리 화합물을 포함하는 제1액과 과산화수소를 포함하는 제2액으로 구성되고, 상기 제1액은 수산화칼륨 20~30 중량%와, 인산 1~10 중량%와, 메탈 킬레이터 0.1~1 중량%와, 과산화수소 라디칼 스캐빈져 0.02~0.1 중량%와, 잔량의 물을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는, 2액형 티타늄 식각액 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a two-component titanium etchant composition, and more specifically, to a two-component titanium etchant composition comprising a first solution containing an alkaline compound and a second solution containing hydrogen peroxide, wherein the first solution comprises 20 to 30 wt% of potassium hydroxide, 1 to 10 wt% of phosphoric acid, 0.1 to 1 wt% of a metal chelator, 0.02 to 0.1 wt% of a hydrogen peroxide radical scavenger, and a balance of water.

Description

2액형 티타늄 식각액 조성물{Two-liquid type titanium etchant composition}Two-liquid type titanium etchant composition

본 발명은 2액형 티타늄 식각액 조성물에 관한 것으로, 좀더 상세하게 설명하자면, 알카리 화합물을 포함하는 제1액과 과산화수소를 포함하는 제2액으로 구성되고, 상기 제1액은 수산화칼륨 20~30 중량%와, 인산 1~10 중량%와, 메탈 킬레이터 0.1~1 중량%와, 과산화수소 라디칼 스캐빈져 0.02~0.1 중량%와, 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 2액형 티타늄 식각액 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a two-component titanium etchant composition, and more specifically, to a two-component titanium etchant composition comprising a first solution containing an alkaline compound and a second solution containing hydrogen peroxide, wherein the first solution comprises 20 to 30 wt% of potassium hydroxide, 1 to 10 wt% of phosphoric acid, 0.1 to 1 wt% of a metal chelator, 0.02 to 0.1 wt% of a hydrogen peroxide radical scavenger, and a balance of water.

일반적으로 실리콘 관통전극(Through Silicon Via), 재배선(Re Distributed Layer), CPB(Cu Pillar Bump) 공정에서 스퍼터링 증착된 티타늄층은 구리층에 대한 안정적 시드 레이어(Seed Layer)를 형성하여, 추후 패턴(Pattern)이나 범퍼(Bump) 등을 형성하기 위한 도금에서 인입선 역할을 하는 보조층으로 사용된다. In general, the titanium layer deposited by sputtering in the Through Silicon Via, Re-Distributed Layer, and CPB (Cu Pillar Bump) processes forms a stable seed layer for the copper layer, and is used as an auxiliary layer that serves as a lead line in plating to form a pattern or bumper in the future.

그리고 불필요한 스페이스(Space) 부위의 티타늄층 및 구리층은 소정의 식각 과정을 통해 전기적 신호가 분리되며, 여기에 어플리케이션을 실장하거나 절연체를 충진하여 하나의 기판층을 형성한다. 이때, 스퍼터링 증착된 티타늄층을 제거하기 위한 방법으로 습식 식각(wet etching)이 이용되고 있으며, 이러한 용도로 사용되는 식각액으로는 알카리 화합물과 과산화수소의 혼합물이 주로 사용되고 있다. The titanium and copper layers in the unnecessary space area are electrically separated through a predetermined etching process, and applications are mounted here or an insulator is filled to form a single substrate layer. At this time, wet etching is used as a method to remove the sputtered titanium layer, and the etchant used for this purpose is mainly a mixture of an alkaline compound and hydrogen peroxide.

이러한 식각액에서 과산화수소는 티타늄을 산화시켜서 티타늄 산화막을 형성하며, 상기 티타늄 산화막은 알카리 화합물에 포함된 수산화기의 작용에 의해 용해 및 제거된다. 그런데 과산화수소와 알카리 화합물을 혼합하면, 경시적으로 과산화수소가 분해되면서 라디칼을 생성한다. 그래서 종래의 티타늄 식각액은 과산화수소와 알카리 화합물이 서로 분리된 2액형 조성물의 형태로 제공되며, 사용자가 이들을 혼합하여 사용한다.In these etchants, hydrogen peroxide oxidizes titanium to form a titanium oxide film, which is then dissolved and removed by the action of hydroxyl groups contained in the alkaline compound. However, when hydrogen peroxide and an alkaline compound are mixed, the hydrogen peroxide decomposes over time, generating radicals. Therefore, conventional titanium etchants are provided in the form of a two-component composition in which the hydrogen peroxide and the alkaline compound are separated, and the user mixes them for use.

또한, 종래의 식각액은 과산화수소의 재건욕 주기(Bath Life)를 향상하기 위한 안정제로서 메탈 킬레이터(metal chelator)만 사용하고 있으나, 이보다 효과성이 높은 안정제인 라디칼 스캐빈져(radical scavenger)는 사용하지 못하고 있는 실정이다. 그 이유는 과산화수소의 과산화성으로 인하여 제품 상태에서 라디칼 스캐빈져의 함량이 감소하여 결과적으로 성능 유효기간(shelf life)이 단축되기 때문이다.Furthermore, conventional etchants only use metal chelators as stabilizers to improve the bath life of hydrogen peroxide, but radical scavengers, which are more effective stabilizers, are not used. This is because the peroxidizing properties of hydrogen peroxide reduce the content of radical scavengers in the product, which ultimately shortens the shelf life.

특허 제10-1709925호(2017년 02월 20일)Patent No. 10-1709925 (February 20, 2017) 특허 제10-2291351호(2021년 08월 12일)Patent No. 10-2291351 (August 12, 2021) 특허 제10-2527728호(2023년 04월 26일)Patent No. 10-2527728 (April 26, 2023)

종래의 티타늄 식각액은 다음과 같은 해결과제를 안고 있다.Conventional titanium etchants have the following challenges:

첫째, 과산화수소와 알카리 화합물의 혼합물은 pH 8에서 과산화수소가 분해되면서 빠르게 라디칼을 생성하며, 이러한 과산화수소의 분해는 티타늄 식각 성능을 저하시켜서 약품 교체가 빈번하며, 결과적으로 다량의 폐액을 발생한다.First, the mixture of hydrogen peroxide and alkaline compounds rapidly generates radicals as hydrogen peroxide decomposes at pH 8, and this decomposition of hydrogen peroxide reduces the titanium etching performance, requiring frequent chemical replacement and resulting in the generation of a large amount of waste liquid.

둘째, 과산화수소에 라디칼 스캐빈져를 혼합할 경우, 과산화수소의 과산화성으로 인하여 상기 라디칼 스캐빈져의 기능이 현저하게 감소한다.Second, when a radical scavenger is mixed with hydrogen peroxide, the function of the radical scavenger is significantly reduced due to the peroxidizing property of hydrogen peroxide.

셋째, 과산화수소와 알카리 화합물의 혼합물에서 금속이온에 의한 과산화수소의 분해는 메탈 킬레이터를 사용하여 어느 정도 방지할 수 있으나, 과산화수소의 라디칼 생성은 억제할 수 없기 때문에 추가적인 과산화수소의 분해를 막기에는 성능이 부족하다. Third, although the decomposition of hydrogen peroxide by metal ions in a mixture of hydrogen peroxide and an alkaline compound can be prevented to some extent by using a metal chelator, it is insufficient in preventing further decomposition of hydrogen peroxide because it cannot suppress the generation of radicals in hydrogen peroxide.

이에 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 알카리 화합물을 포함하는 제1액과 과산화수소를 포함하는 제2액으로 구성되는 2액형 티타늄 식각액 조성물에 있어서, Accordingly, the problem to be solved by the present invention is a two-component titanium etching composition comprising a first liquid containing an alkaline compound and a second liquid containing hydrogen peroxide.

메탈 킬레이터와 라디칼 스캐빈져를 알카리 화합물에 혼합하므로써, 제품 상태에서의 변성을 억제하여 성능 유효기간(shelf life)을 연장할 수 있는 2액형 티타늄 식각액 조성물을 제공하는 것이다.The present invention provides a two-component titanium etchant composition capable of extending the shelf life by inhibiting degeneration in the product state by mixing a metal chelator and a radical scavenger into an alkaline compound.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 알카리 화합물을 포함하는 제1액과 과산화수소를 포함하는 제2액을 혼합하여 티타늄층을 식각할 때 생성되는 금속이온은 메탈 킬레이터가 제어하고, 과산화수소의 분해 상태인 라디칼은 스캐빈져가 억제하므로써 식각액의 재건욕 주기(bath life)를 연장할 수 있는 2액형 티타늄 식각액 조성물을 제공하는 것이다.In addition, the problem to be solved by the present invention is to provide a two-component titanium etchant composition capable of extending the bath life of the etchant by controlling the metal ions generated when etching a titanium layer by mixing a first solution containing an alkaline compound and a second solution containing hydrogen peroxide with a metal chelator and suppressing radicals, which are a decomposition state of hydrogen peroxide, with a scavenger.

본 발명에 따른 2액형 티타늄 식각액 조성물은, 알카리 화합물을 포함하는 제1액과 과산화수소를 포함하는 제2액으로 구성되고, 상기 제1액은 수산화칼륨 20~30 중량%와, 인산 1~10 중량%와, 메탈 킬레이터 0.1~1 중량%와, 과산화수소 라디칼 스캐빈져 0.02~0.1 중량%와, 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 한다.A two-component titanium etching composition according to the present invention comprises a first component containing an alkaline compound and a second component containing hydrogen peroxide, wherein the first component comprises 20 to 30 wt% of potassium hydroxide, 1 to 10 wt% of phosphoric acid, 0.1 to 1 wt% of a metal chelator, 0.02 to 0.1 wt% of a hydrogen peroxide radical scavenger, and a balance of water.

상기 제2액은 농도가 20~35%인 과산화수소 수용액으로 이루어지고, 상기 제2액의 사용량은 제1액에 대하여 10~30배인 것을 특징으로 한다.The above second solution is composed of a hydrogen peroxide aqueous solution having a concentration of 20 to 35%, and the amount of the second solution used is characterized by being 10 to 30 times that of the first solution.

본 발명에 따른 2액형 티타늄 식각액 조성물은, 메탈 킬레이터와 라디칼 스캐빈져가 알카리 화합물에 혼합되어 있어서, 제품 상태에서의 변성을 억제하여 성능유효기간(shelf life)을 연장할 수 있는 효과가 있다.The two-component titanium etchant composition according to the present invention has the effect of extending the shelf life by suppressing degeneration in the product state, since a metal chelator and a radical scavenger are mixed in an alkaline compound.

또한, 티타늄층을 식각할 때 생성되는 금속이온은 메탈 킬레이터가 제어하고, 과산화수소의 분해 상태인 라디칼은 스캐빈져가 억제하므로써 식각액의 재건욕주기(bath life)를 연장할 수 있는 효과가 있다.In addition, the metal ions generated when etching the titanium layer are controlled by the metal chelator, and the radicals, which are a decomposition state of hydrogen peroxide, are suppressed by the scavenger, which has the effect of extending the bath life of the etchant.

이하, 첨부한 도면을 이용하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 다만, 첨부 도면은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시한 것이므로 이들 실시예에 의해서 본 발명의 권리범위가 제한되는 것은 아니다. Hereinafter, the present invention will be described in detail using the attached drawings. However, since the attached drawings illustrate preferred embodiments of the present invention, the scope of the present invention is not limited by these embodiments.

또한 본 발명을 실시하는데 꼭 필요한 구성이라 하더라도 종래기술에 소개되어 있거나, 통상의 기술자가 공지기술로부터 용이하게 실시할 수 있는 사항에 대해서는 구체적인 설명을 생략한다.In addition, even if it is a configuration that is absolutely necessary for carrying out the present invention, a detailed description is omitted for matters that are introduced in the prior art or that can be easily carried out by a person skilled in the art from known technology.

그리고 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 명시된 구성요소에 더하여 필요에 따라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.And to ‘include’ a component means that in addition to the specified components, other components can be included as needed.

본 발명에 따른 티타늄 식각액 조성물은 알카리 화합물을 포함하는 제1액과 과산화수소를 포함하는 제2액으로 구성된다.The titanium etching composition according to the present invention is composed of a first liquid containing an alkaline compound and a second liquid containing hydrogen peroxide.

그리고 제1액은, 알카리 화합물로서 수산화칼륨(KOH)과, 무기산으로서 인산(H3PO4), 메탈 킬레이터(metal chelator), 과산화수소 라디칼 스캐빈져(radical scavenger), 그리고 잔량의 물을 포함한다.And the first liquid contains potassium hydroxide (KOH) as an alkaline compound, phosphoric acid (H 3 PO 4 ) as an inorganic acid, a metal chelator, a hydrogen peroxide radical scavenger, and the remainder water.

상기 알카리 화합물, 즉 수산화칼륨은 과산화수소와 티타늄(Ti)의 반응에 의해 생성된 티타늄 산화막을 용해시키는 역할을 하는 것으로, 알카리 화합물의 농도가 상승하면 pH가 상승하면서 식각속도는 상승하지만, 제2액과 혼합했을 때 과산화수소의 분해를 촉진하여 바람직하지 않다. The above alkaline compound, i.e. potassium hydroxide, has the function of dissolving the titanium oxide film created by the reaction of hydrogen peroxide and titanium (Ti). As the concentration of the alkaline compound increases, the pH increases and the etching speed increases, but when mixed with the second liquid, it promotes the decomposition of hydrogen peroxide, which is not desirable.

따라서 수산화칼륨의 함량은 제1액과 제2액을 혼합했을 때 과산화수소의 비율 변동을 최소화하기 위하여 제1액에 대하여 20~30 중량%인 것이 바람직하다.Therefore, the content of potassium hydroxide is preferably 20 to 30 wt% with respect to the first solution in order to minimize the change in the ratio of hydrogen peroxide when the first solution and the second solution are mixed.

다음으로 무기산, 즉 인산은 수산화칼륨의 투입량에 따른 급격한 pH 변동을 억제하는 버퍼(Buffer)의 역할을 수행하는 것으로, 그 함량은 제1액에 대하여 1~10 중량%인 것이 바람직하다. Next, the inorganic acid, i.e. phosphoric acid, acts as a buffer to suppress rapid pH fluctuations according to the amount of potassium hydroxide added, and its content is preferably 1 to 10 wt% with respect to the first solution.

일반적으로 식각액이 티타늄 산화막에 대하여 안정적인 식각 속도를 갖기 위해서는 pH 8~10의 범위를 유지하는 것이 바람직한데. 무기산의 함량이 1 중량% 미만이거나 반대로 10 중량%를 초과하면, 식각액의 pH가 이러한 범위를 벗어나기 때문에 바람직하지 않다. In general, it is desirable for the etchant to maintain a pH range of 8 to 10 in order to have a stable etching rate for the titanium oxide film. However, if the content of inorganic acid is less than 1 wt% or, conversely, more than 10 wt%, the pH of the etchant will fall outside this range, which is undesirable.

메탈 킬레이터(metal chelator)는 티타늄층을 식각하는 과정에서 발생하는 티타늄(Ti) 이온을 포집하여 티타늄 이온에 의한 과산화수소의 분해를 억제하는 것으로, 그 함량은 제1액에 대하여 0.1~1 중량%를 포함한다.A metal chelator captures titanium (Ti) ions generated during the process of etching a titanium layer and suppresses the decomposition of hydrogen peroxide by titanium ions, and its content is comprised at 0.1 to 1 wt% with respect to the first solution.

상기 메탈 킬레이터의 함량이 0.1 중량% 미만이면 킬레이터로서 효과적인 기능을 발휘할 수 없고, 반대로 1 중량%를 초과하면 티타늄층에 대한 식각속도의 변화가 발생하기 때문에 바람직하지 않다. If the content of the above metal chelator is less than 0.1 wt%, it cannot function effectively as a chelator, and conversely, if it exceeds 1 wt%, it is not preferable because a change in the etching speed of the titanium layer occurs.

상기 에틸렌 디아민 테트라(메틸렌 포스포닉 에시드)(CAS 1429-50-1), 1,2-디아미노 프로판-N,N,N′,N′-테트라키스(메틸포스포닉 에시드)(CAS 28698- 31-9), 디에틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스포닉 에시드)(CAS 15827-60-8), 트랜스-1,2-디아미노 시클로헥산-N,N,N',N'-테트라 아세틱 에시드 모노하이드레이트(CAS 125572-95-4) 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.Any one or more of the above ethylenediamine tetra(methylene phosphonic acid) (CAS 1429-50-1), 1,2-diamino propane-N,N,N′,N′-tetrakis(methylphosphonic acid) (CAS 28698-31-9), diethylene triamine penta(methylene phosphonic acid) (CAS 15827-60-8), and trans-1,2-diamino cyclohexane-N,N,N′,N′-tetra acetic acid monohydrate (CAS 125572-95-4) may be used.

마지막으로 라디칼 스캐빈져(radical scavenger)는 티타늄층을 식각할 때 발생하는 과산화수소 라디칼을 제거하여, 과산화수소 라디칼에 의한 과산화수소의 분해를 억제하는 기능을 한다. Lastly, the radical scavenger removes hydrogen peroxide radicals generated when etching the titanium layer, thereby inhibiting the decomposition of hydrogen peroxide by hydrogen peroxide radicals.

라디칼 스캐빈져의 함량은 0.02~0.1 중량%가 바람직하다. 상기 함량이 0.02 중량% 미만이면 스캐빈져로서 효과적인 기능이 부족하며, 0.1 중량%를 초과하면 용해도가 부족해져서 바람직하지 않다. The content of the radical scavenger is preferably 0.02 to 0.1 wt%. If the content is less than 0.02 wt%, the scavenger is not effective, and if it exceeds 0.1 wt%, the solubility is insufficient, which is not preferable.

상기 라디칼 스캐빈져로는 페닐 우레아, 1,3-디페닐 우레아 중 어느 하나 이상을 사용할 수 있다.As the above radical scavenger, one or more of phenyl urea and 1,3-diphenyl urea can be used.

상기 제1액은 수산화칼륨과 인산, 메탈 킬레이터 및 과산화수소 라디칼 스캐빈져에 더하여 잔량의 물을 포함한다.The first solution comprises potassium hydroxide, phosphoric acid, a metal chelator and a hydrogen peroxide radical scavenger, with the remainder being water.

한편, 제2액은 농도가 20~35%인 과산화수소 수용액으로 이루어진다. 이때, 상기 과산화수소 수용액의 농도가 20% 미만이면 티타늄 층에 대한 식각속도가 낮은 문제가 있고, 35%를 초과하면 티타늄 층에 대한 식각속도가 너무 높아지는 문제가 있다. 상기 제2액을 구성하는 과산화수소 수용액의 바람직한 농도는 31%이다.Meanwhile, the second solution is composed of a hydrogen peroxide aqueous solution with a concentration of 20-35%. At this time, if the concentration of the hydrogen peroxide aqueous solution is less than 20%, there is a problem of a low etching rate for the titanium layer, and if it exceeds 35%, there is a problem of an excessively high etching rate for the titanium layer. The preferred concentration of the hydrogen peroxide aqueous solution constituting the second solution is 31%.

본 발명에 따른 티타늄 식각액 조성물은 제1액과 제2액으로 혼합하여 사용한다. 이때 제2액의 사용량은 제1액에 대하여 10~30배를 사용할 수 있다. 상기 제1액과 제2액의 바람직한 배합비율은 5 : 95 중량%이다.The titanium etching composition according to the present invention is used by mixing a first solution and a second solution. At this time, the amount of the second solution used may be 10 to 30 times that of the first solution. The preferred mixing ratio of the first solution and the second solution is 5:95 wt%.

이하, 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 제시한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention are presented.

[ 실시예 ][Example]

본 발명의 식각액 조성물에 대한 실시예로서 다음 [ 표 1 ]과 같은 구성성분 및 함량비율에 따라 제1액과 제2액을 제조하였다. 각 실시예의 제1액(전체 100중량%)은 4종의 구성성분 이외에 잔량의 물을 포함한다. As an example of the etchant composition of the present invention, a first solution and a second solution were prepared according to the components and content ratios shown in [Table 1] below. The first solution of each example (total 100 wt%) includes the remaining amount of water in addition to the four components.

실시예Example 제1액(단위 ; 중량%)Liquid 1 (unit: weight%) 제2액Second liquid KOHKOH 인산Phosphoric acid 킬레이터chelator 스캐빈져Scavenger 과산화수소hydrogen peroxide 11 20%20% 1%1% DTPPA 0.2%DTPPA 0.2% 1,3-diphenyl urea 0.02%1,3-diphenyl urea 0.02% 31%31% 22 20%20% 2%2% DPTPA 0.2%DPTPA 0.2% Phenyl urea 0.02%Phenyl urea 0.02% 31%31% 33 23%23% 2%2% EDTMP 0.4%EDTMP 0.4% 1,3-diphenyl urea 0.03%1,3-diphenyl urea 0.03% 31%31% 44 23%23% 4%4% DPTPA 0.4%DPTPA 0.4% Phenyl urea 0.03%Phenyl urea 0.03% 31%31% 55 23%23% 5%5% DTPPA 0.4%DTPPA 0.4% Phenyl urea 0.03%Phenyl urea 0.03% 31%31% 66 25%25% 3%3% CyDTA 0.4%CyDTA 0.4% 1,3-diphenyl urea 0.05%1,3-diphenyl urea 0.05% 31%31% 77 25%25% 5%5% DPTPA 0.6%DPTPA 0.6% Phenyl urea 0.05%Phenyl urea 0.05% 31%31% 88 25%25% 5%5% DTPPA 0.6%DTPPA 0.6% 1,3-diphenyl urea 0.05%1,3-diphenyl urea 0.05% 31%31% 99 27%27% 5%5% CyDTA 0.8%CyDTA 0.8% 1,3-diphenyl urea 0.07%1,3-diphenyl urea 0.07% 31%31% 1010 27%27% 7%7% EDTMP 0.8%EDTMP 0.8% Phenyl urea 0.07%Phenyl urea 0.07% 31%31% 1111 30%30% 7%7% CyDTA 1%CyDTA 1% 1,3-diphenyl urea 0.1%1,3-diphenyl urea 0.1% 31%31% 1212 30%30% 10%10% EDTMP 1%EDTMP 1% Phenyl urea 0.1%Phenyl urea 0.1% 31%31%

상기 [표 1]에서 킬레이터로 사용된 약자의 의미는 다음과 같다.The meanings of the abbreviations used as chelators in the above [Table 1] are as follows.

- DTPPA ; 디에틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스포닉 에시드)- DTPPA; Diethylene triamine penta(methylene phosphonic acid)

- DPTPA ; 1,2-디아미노 프로판-N,N,N′,N′-테트라키스(메틸포스포닉 에시드) - DPTPA; 1,2-diaminopropane-N,N,N′,N′-tetrakis(methylphosphonic acid)

- EDTMP ; 에틸렌 디아민 테트라(메틸렌 포스포닉 에시드)- EDTMP; Ethylenediamine tetra(methylene phosphonic acid)

- CyDTA ; 트랜스-1,2-디아미노 시클로헥산-N,N,N',N'-테트라 아세틱 에시드 모노하이드레이트- CyDTA; trans-1,2-diaminocyclohexane-N,N,N',N'-tetraacetic acid monohydrate

[ 비교예 ][ Comparative example ]

상기 실시예에 대한 비교예로서 다음 [ 표 2 ]와 같은 구성성분 및 함량비율에 따라 제1액과 제2액을 제조하였다. 각 비교예의 제1액(전체 100중량%)은 본 발명의 4가지 필수적 구성성분(KOH, 인산, 킬레이터, 스캐빈져) 중 하나 이상이 결여되어 있거나, 각 구성성분의 함량이 본 발명의 청구범위를 벗어나는 것으로, 잔량의 물을 포함한다.As comparative examples for the above embodiment, the first and second solutions were prepared according to the components and content ratios as shown in [Table 2] below. The first solution of each comparative example (total 100 wt%) is lacking at least one of the four essential components (KOH, phosphoric acid, chelator, scavenger) of the present invention, or the content of each component is outside the scope of the claims of the present invention, and includes a residual amount of water.

비교예Comparative example 제1액(단위 ; 중량%)Liquid 1 (unit: weight%) 제2액Second liquid KOHKOH 인산Phosphoric acid 킬레이터chelator 스캐빈져Scavenger 과산화수소hydrogen peroxide 11 5%5% 0.5%0.5% DTPPA 0.2%DTPPA 0.2% -- 31%31% 22 10%10% 1%1% DPTPA 0.4%DPTPA 0.4% Phenyl urea 0.03%Phenyl urea 0.03% 31%31% 33 15%15% 2%2% -- 1,3-diphenyl urea 0.05%1,3-diphenyl urea 0.05% 31%31% 44 15%15% 4%4% CyDTA 0.2%CyDTA 0.2% 1,3-diphenyl urea 0.003%1,3-diphenyl urea 0.003% 31%31% 55 20%20% 0.5%0.5% EDTMP 0.4%EDTMP 0.4% Phenyl urea 0.005%Phenyl urea 0.005% 31%31% 66 20%20% 1%1% -- -- 31%31% 77 23%23% 2%2% DPTPA 0.05%DPTPA 0.05% Phenyl urea 0.005%Phenyl urea 0.005% 31%31% 88 23%23% 4%4% DTPPA 0.1%DTPPA 0.1% 1,3-diphenyl urea 0.005%1,3-diphenyl urea 0.005% 31%31% 99 23%23% 6%6% CyDTA 0.5%CyDTA 0.5% -- 31%31% 1010 25%25% 4%4% EDTMP 0.5%EDTMP 0.5% -- 31%31% 1111 25%25% 6%6% -- -- 31%31% 1212 27%27% 4%4% DPTPA 0.6%DPTPA 0.6% -- 31%31% 1313 27%27% 6%6% -- Phenyl urea 0.01%Phenyl urea 0.01% 31%31% 1414 35%35% 10%10% EDTMP 0.8%EDTMP 0.8% 1,3-diphenyl urea 0.05%1,3-diphenyl urea 0.05% 31%31% 1515 40%40% 12%12% -- Phenyl urea 0.15%Phenyl urea 0.15% 31%31% 1616 4040 1515 CyDTA 1%CyDTA 1% 1,3-diphenyl urea 0.2%1,3-diphenyl urea 0.2% 31%31%

[ 성능시험 ][Performance Test]

1) 평가 항목1) Evaluation items

상기 실시예 및 비교예에 따라 제조된 제1액 5 중량%와 제2액 95 중량%를 혼합하여 각각 티타늄 식각액 조성물을 준비하고, 이 식각액 조성물에 대하여 Ti 식각속도와 회로 하부 언더컷 수준 및 과산화수소 분해성을 각각 평가한 다음, 그 결과를 다음 [표 3] 및 [표 4]에 수록하였다.A titanium etchant composition was prepared by mixing 5 wt% of the first liquid and 95 wt% of the second liquid prepared according to the above examples and comparative examples, and the Ti etching rate, circuit bottom undercut level, and hydrogen peroxide decomposition property of the etchant composition were evaluated, and the results are listed in [Table 3] and [Table 4] below.

실시예Example Ti 식각속도Ti etching rate 회로 언더컷 수준Circuit undercut level 과산화수소 분해성Hydrogen peroxide decomposition 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212

비교예Comparative example Ti 식각속도Ti etching rate 회로 언더컷 수준Circuit undercut level 과산화수소 분해성Hydrogen peroxide decomposition 11 22 33 44 55 66 77 88 99 1010 1111 1212 1313 1414 1515 1616

2) 시험 방법2) Test method

먼저 Ti 식각속도 시험은, 두께 1,000Å의 Ti 박막이 도포된 기판을 상기 실시예 및 비교예의 식각액 조성물에 투입하고, 30℃의 온도에서 30초 또는 1분 동안 Dip & Swing 한 후 XRF 분석기로 상기 Ti 박막의 두께 변화를 측정하였다. 동일한 시험을 각각 3회 반복한 후 평균값을 취하였다.First, for the Ti etching rate test, a substrate coated with a 1,000 Å thick Ti thin film was placed in the etchant compositions of the examples and comparative examples, and dipped and swung at a temperature of 30°C for 30 seconds or 1 minute, and then the change in thickness of the Ti thin film was measured using an XRF analyzer. The same test was repeated three times and the average value was taken.

다음으로 회로 하부 언더컷 시험은, 상기 Ti 식각속도 시험과 동일한 방법으로 실시하되, 미세피치 재배선층(RDL)에 대하여 EPD(end point detection) × 2배 기준에서 언더컷 수준을 측정하였다.Next, the circuit lower undercut test was conducted in the same manner as the Ti etching rate test, but the undercut level was measured based on the EPD (end point detection) × 2 times for the fine pitch redistribution layer (RDL).

마지막으로 과산화수소 분해성은 상기 실시예 및 비교예의 식각액 조성물에 Ti 이온을 0.1g/L의 농도로 투입하고, 30℃의 온도에서 24시간 경과한 후에 Ti 이온의 농도 변화를 측정하였다. Finally, the hydrogen peroxide decomposition property was measured by adding Ti ions at a concentration of 0.1 g/L to the etchant compositions of the above examples and comparative examples, and measuring the change in the concentration of Ti ions after 24 hours at a temperature of 30°C.

3) 평가 기준3) Evaluation criteria

상기 평가항목에 대한 평가기준은 다음 [표 5]와 같다.The evaluation criteria for the above evaluation items are as follows [Table 5].

평가기준Evaluation criteria Ti 식각속도Ti etching rate 회로 언더컷 수준Circuit undercut level 과산화수소 분해성Hydrogen peroxide decomposition 1,000Å/min 이상1,000Å/min or more 200nm 이하 200 nm or less 10% 이하 10% or less 700Å/min 이상 700Å/min or more 250nm 이하 250 nm or less 15% 이하 15% or less 500Å/min 이상500Å/min or more 300nm 이하 300 nm or less 30% 이하 30% or less 500Å/min 미만 Less than 500Å/min 300nm 초과 Over 300 nm 30% 초과 Over 30%

4) 평가 결과4) Evaluation results

상기 [표 3] 및 [표 4]에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 티타늄 식각액 조성물은 비교예의 식각액 조성물에 비해 모든 평가 항목에서 상대적으로 우수한 성능을 갖는 것으로 확인되었다. As shown in the above [Table 3] and [Table 4], the titanium etchant composition according to the present invention was confirmed to have relatively superior performance in all evaluation items compared to the etchant composition of the comparative example.

Claims (5)

알카리 화합물을 포함하는 제1액과 과산화수소를 포함하는 제2액으로 구성되고, 상기 제1액은 수산화칼륨 20~30 중량%와, 인산 1~10 중량%와, 메탈 킬레이터 0.1~1 중량%와, 과산화수소 라디칼 스캐빈져 0.02~0.1 중량%와, 잔량의 물을 포함하는 것을 특징으로 하는, 2액형 티타늄 식각액 조성물
A two-component titanium etching composition comprising a first liquid containing an alkaline compound and a second liquid containing hydrogen peroxide, wherein the first liquid comprises 20 to 30 wt% of potassium hydroxide, 1 to 10 wt% of phosphoric acid, 0.1 to 1 wt% of a metal chelator, 0.02 to 0.1 wt% of a hydrogen peroxide radical scavenger, and the remainder of water.
제1항에 있어서, 상기 제2액은 농도가 20~35%인 과산화수소 수용액으로 이루어지고, 상기 제2액의 사용량은 제1액에 대하여 10~30배인 것을 특징으로 하는, 2액형 티타늄 식각액 조성물
A two-component titanium etching composition characterized in that in the first paragraph, the second liquid is composed of a hydrogen peroxide aqueous solution having a concentration of 20 to 35%, and the amount of the second liquid used is 10 to 30 times that of the first liquid.
제1항에 있어서, 상기 메탈 킬레이터는 에틸렌 디아민 테트라(메틸렌 포스포닉 에시드), 1,2-디아미노 프로판-N,N,N′,N′-테트라키스(메틸포스포닉 에시드), 디에틸렌 트리아민 펜타(메틸렌 포스포닉 에시드), 트랜스-1,2-디아미노 시클로헥산-N,N,N',N'-테트라 아세틱 에시드 모노하이드레이트 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 2액형 티타늄 식각액 조성물
In the first paragraph, the metal chelator is characterized in that at least one of ethylene diamine tetra(methylene phosphonic acid), 1,2-diamino propane-N,N,N′,N′-tetrakis(methylphosphonic acid), diethylene triamine penta(methylene phosphonic acid), and trans-1,2-diamino cyclohexane-N,N,N′,N′-tetra acetic acid monohydrate is present.
제1항에 있어서, 상기 과산화수소 라디칼 스캐빈져는 페닐 우레아, 1,3-디페닐 우레아 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는, 2액형 티타늄 식각액 조성물
A two-component titanium etchant composition, characterized in that in claim 1, the hydrogen peroxide radical scavenger is at least one of phenyl urea and 1,3-diphenyl urea.
수산화칼륨 20~30 중량%와, 인산 1~10 중량%와, 1,2-디아미노 프로판-N,N,N′,N′-테트라키스(메틸포스포닉 에시드) 0.1~1 중량%와, 페닐우레아 0.02~0.1 중량%와, 잔량의 물로 이루어지는 제1액과;
농도가 25~35%인 과산화수소 수용액으로 이루어지는 제2액; 을 포함하고,
상기 제1액과 제2액은 5 : 95 중량% 비율로 혼합되는 것을 특징으로 하는, 2액형 티타늄 식각액 조성물
A first solution comprising 20 to 30 wt% of potassium hydroxide, 1 to 10 wt% of phosphoric acid, 0.1 to 1 wt% of 1,2-diamino propane-N,N,N′,N′-tetrakis(methylphosphonic acid), 0.02 to 0.1 wt% of phenylurea, and the remainder of water;
A second solution comprising a hydrogen peroxide aqueous solution having a concentration of 25 to 35%;
A two-component titanium etching composition characterized in that the first and second liquids are mixed in a weight ratio of 5:95.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709925B1 (en) 2010-01-28 2017-02-27 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 Etching liquid for a copper/titanium multilayer thin film
KR102291351B1 (en) 2015-08-03 2021-08-20 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 Etching solution for etching multilayer thin film comprising copper layer and titanium layer, etching method using said solution, and substrate obtained by using said method
KR102527728B1 (en) 2017-03-31 2023-04-28 간또 가가꾸 가부시끼가이샤 Etchant composition and etching method of titanium layer or titanium-containing layer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101709925B1 (en) 2010-01-28 2017-02-27 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 Etching liquid for a copper/titanium multilayer thin film
KR102291351B1 (en) 2015-08-03 2021-08-20 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 Etching solution for etching multilayer thin film comprising copper layer and titanium layer, etching method using said solution, and substrate obtained by using said method
KR102527728B1 (en) 2017-03-31 2023-04-28 간또 가가꾸 가부시끼가이샤 Etchant composition and etching method of titanium layer or titanium-containing layer

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