JP2016167581A - 銀含有薄膜のエッチング液組成物およびこれを用いた表示装置用アレイ基板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
銀(Ag)または銀合金の単一膜、または前記単一膜および透明導電膜を含む多層膜をエッチングするにあたって、限界寸法バイアス(CD bias)に優れ、下部データ配線の損傷および残渣の発生なく均一なエッチング特性を示すエッチング液組成物を提供することを目的とする。
組成物の総重量に対して、
リン酸(A)40〜60重量%;
硝酸(B)3〜8重量%;
酢酸(C)5〜20重量%;
リン酸塩(D)0.1〜3重量%;
硝酸塩(E)0.1〜3重量%および酢酸塩(F)0.1〜3重量%から選択される1種以上の塩;および
脱イオン水(G)残部を含むことを特徴とする銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物を提供する。
a)基板上にゲート配線を形成するステップと、
b)前記ゲート配線を含む基板上にゲート絶縁層を形成するステップと、
c)前記ゲート絶縁層上に半導体層を形成するステップと、
d)前記半導体層上にソースおよびドレイン電極を形成するステップと、
e)前記ドレイン電極に連結された画素電極または反射膜を形成するステップとを含む表示装置用アレイ基板の製造方法において、
前記e)ステップは、基板上に銀(Ag)含有薄膜を形成し、本発明の銀含有薄膜のエッチング液組成物でエッチングして、画素電極または反射膜を形成するステップを含むことを特徴とする表示装置用アレイ基板の製造方法を提供する。
前記銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物でエッチングされた配線を提供する。
組成物の総重量に対して、
リン酸(A)40〜60重量%;
硝酸(B)3〜8重量%;
酢酸(C)5〜20重量%;
リン酸塩(D)0.1〜3重量%;
硝酸塩(E)0.1〜3重量%および酢酸塩(F)0.1〜3重量%から選択される1種以上の塩;および
脱イオン水(G)残部を含むことを特徴とする銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に関する。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に含まれるリン酸(H3PO4)は、主酸化剤として使用される成分であって、一例として、透明導電膜/銀(Ag)/透明導電膜などのような銀含有薄膜を酸化させてウェットエッチングする役割を果たす。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に含まれる硝酸(HNO3)は、補助酸化剤として使用される成分で、一例として、透明導電膜/銀(Ag)/透明導電膜などのような銀含有薄膜を酸化させてウェットエッチングする役割を果たす。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に含まれる酢酸(CH3COOH)は、補助酸化剤として使用される成分であり、一例として、透明導電膜/銀(Ag)/透明導電膜などの銀含有薄膜を酸化させてウェットエッチングする役割を果たす。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に含まれるリン酸塩は、ウェットエッチング時、薄膜に対する限界寸法バイアス(CD Bias)を減少させ、エッチングが均一に進行するようにエッチング速度を調整する。前記リン酸塩の具体例として、第1リン酸ナトリウム(NaH2PO4)、第2リン酸ナトリウム(Na2HPO4)、第3リン酸ナトリウム(Na3PO4)、第1リン酸カリウム(KH2PO4)、第2リン酸カリウム(K2HPO4)、第1リン酸アンモニウム((NH4)H2PO4)、第2リン酸アンモニウム((NH4)2HPO4)、および第3リン酸アンモニウム((NH4)3PO4)などが挙げられるが、これらに限定するものではなく、これらから選択される1種以上が使用できる。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に含まれる硝酸塩は、エッチング後発生する銀イオン(Ag+)またはコロイド形態の銀が所望しない位置に再吸着して、暗点不良または配線間の不必要な連結を生じて電気的ショート(短絡)が発生するのを防止する役割を果たす。前記硝酸塩の具体例としては、硝酸カリウム(KNO3)、硝酸ナトリウム(NaNO3)、および硝酸アンモニウム(NH4NO3)などが挙げられるが、これらに限定するものではなく、これらから選択される1種以上が使用できる。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に含まれる酢酸塩(F)は、表示装置の高解像度に伴う配線、画素電極または反射膜の微細パターン化時(同一領域により多くの画素を組み込むために、配線の幅および大きさが小くなる現象)、エッチング量の減少のために配線の流失を防止する役割を果たす。前記酢酸塩は、銀または銀合金のエッチング量だけでなく、透明導電膜のエッチング量も減少させることにより、多重膜においてより優れたエッチング減少効果を得ることができる。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物に含まれる脱イオン水は特に限定はなく、半導体工程用として、比抵抗値が18MΩ/cm以上のものを使用することが好ましい。
(1)基板上に銀(Ag)含有薄膜を形成するステップと、
(2)前記銀含有薄膜上に選択的に光反応物質を残すステップと、
(3)前記本発明の銀含有薄膜のエッチング液組成物を用いて、前記銀含有薄膜をエッチングするステップとを含む銀含有薄膜のエッチング方法に関する。
a)基板上にゲート配線を形成するステップと、
b)前記ゲート配線を含む基板上にゲート絶縁層を形成するステップと、
c)前記ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を形成するステップと、
d)前記酸化物半導体層上にソースおよびドレイン電極を形成するステップと、
e)前記ドレイン電極に連結された画素電極または反射膜を形成するステップとを含む表示装置用アレイ基板の製造方法において、
前記e)ステップは、基板上に銀(Ag)含有薄膜を形成し、本発明の銀含有薄膜のエッチング液組成物でエッチングして、画素電極または反射膜を形成するステップを含むことを特徴とする表示装置用アレイ基板の製造方法を提供する。
本発明の銀(Ag)含有薄膜のエッチング液組成物を用いてエッチングされた配線を提供することができる。
下記表1に示した組成および含有量で実施例1〜14および比較例1〜12のエッチング液組成物を製造した。
基板上に有機絶縁膜を蒸着し、その上にITO/Ag/ITOの三重膜を蒸着したものを、ダイヤモンドナイフを用いて500X600mmに切断して、試験片を用意した。
噴射式エッチング方式の実験装備(モデル名:ETCHER、K.C.Tech社)内に、前記実施例1〜14および比較例1〜12の銀エッチング液組成物をそれぞれ入れて、温度を40℃に設定して加温した後、温度が40±0.1℃に到達した時、前記試験片のエッチング工程を行った。総エッチング時間は100秒として実施した。
<評価基準>
0.5μm未満:優秀
0.5〜1.0μm:良好
1.0μm超過:不良
噴射式エッチング方式の実験装備(モデル名:ETCHER、K.C.Tech社)内に、前記実施例1〜14および比較例1〜12の銀エッチング液組成物をそれぞれ入れて、温度を40℃に設定して加温した後、温度が40±0.1℃に到達した時、前記試験片のエッチング工程を行った。総エッチング時間は100秒として実施した。
<残渣の評価基準>
残渣なし:無
残渣発生:有
噴射式エッチング方式の実験装備(モデル名:ETCHER、K.C.Tech社)内に、前記実施例1〜14および比較例1〜12の銀エッチング液組成物をそれぞれ入れて、温度を40℃に設定して加温した後、温度が40±0.1℃に到達した時、前記試験片のエッチング工程を行った。総エッチング時間は100秒として実施した。
<再吸着の評価基準>
再吸着なし:無
再吸着発生:有
噴射式エッチング方式の実験装備(モデル名:ETCHER(TFT)、K.C.Tech社)内に、前記実施例1〜14および比較例1〜12の銀エッチング液組成物をそれぞれ入れて、温度を40℃に設定して加温した後、温度が40±0.1℃に到達した時、前記試験片のエッチング工程を行った。総エッチング時間は100秒として実施した。
<エッチング速度の評価基準>
20Å/sec未満:不良
20Å/sec〜50Å/sec未満:良好
50Å/sec以上:優秀
Claims (9)
- 組成物の総重量に対して、
リン酸40〜60重量%;
硝酸3〜8重量%;
酢酸5〜20重量%;
リン酸塩0.1〜3重量%;
硝酸塩0.1〜3重量%および酢酸塩0.1〜3重量%から選択される1種以上の塩;および
脱イオン水残部を含むことを特徴とする銀含有薄膜のエッチング液組成物。 - 銀含有薄膜のエッチング液組成物は、銀または銀合金からなる単一膜、または前記単一膜と透明導電膜とから構成される多層膜をエッチングすることができることを特徴とする請求項1に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物。
- 前記透明導電膜は、酸化スズインジウム、酸化亜鉛インジウム、酸化スズ亜鉛インジウム、および酸化ガリウム亜鉛インジウムから選択される1種以上であることを特徴とする請求項2に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物。
- 前記単一膜と透明導電膜とから構成される多層膜は、透明導電膜/銀、透明導電膜/銀合金、透明導電膜/銀/透明導電膜、または透明導電膜/銀合金/透明導電膜であることを特徴とする請求項2または3に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物。
- 前記銀合金は、銀とネオジム、銅、パラジウム、ニオブ、ニッケル、モリブデン、クロム、マグネシウム、タングステン、プロトアクチニウム、およびチタンから選択される1種以上を含むことを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物。
- 前記リン酸塩は、第1リン酸ナトリウム、第2リン酸ナトリウム、第3リン酸ナトリウム、第1リン酸カリウム、第2リン酸カリウム、第1リン酸アンモニウム、第2リン酸アンモニウム、および第3リン酸アンモニウムから選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物。
- 前記硝酸塩は、硝酸カリウム、硝酸ナトリウム、および硝酸アンモニウムから選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物。
- 前記酢酸塩は、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、および酢酸アンモニウムから選択される1種以上であることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物。
- a)基板上にゲート配線を形成するステップと、
b)前記ゲート配線を含む基板上にゲート絶縁層を形成するステップと、
c)前記ゲート絶縁層上に酸化物半導体層を形成するステップと、
d)前記酸化物半導体層上にソースおよびドレイン電極を形成するステップと、
e)前記ドレイン電極に連結された画素電極または反射膜を形成するステップとを含む表示装置用アレイ基板の製造方法において、
前記e)ステップは、基板上に銀含有薄膜を形成し、 請求項1〜8のいずれか1項に記載の銀含有薄膜のエッチング液組成物でエッチングして、画素電極または反射膜を形成するステップを含むことを特徴とする表示装置用アレイ基板の製造方法。
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