KR101016443B1 - Method for forming aluminum alloy thin film - Google Patents

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조성균
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Abstract

PURPOSE: A pattern forming method for an aluminum thin film is provided to quickly remove an oxide film of an aluminum thin film using primary etchant and consecutively form a pattern using secondary etchant. CONSTITUTION: A pattern forming method for an aluminum thin film is as follows. Pretreatment, coating, exposure, photolithography, and baking are successively carried out on an aluminum thin film(100,200,300,400,500). The aluminum thin film is etched with primary etchant. The aluminum thin film is etched with secondary to form a pattern on the aluminum thin film(600). Stripping and drying are successively carried out on the surface of the aluminum thin film(700,800). The primary etchant comprises deionized water filtrate(H2O), sulfuric acid(H2SO4), and hydrogen peroxide(H2O2) at the volume ratio of 50:1:1. The secondary etchant comprises deionized water filtrate(H2O) and ferric chloride(FeCl3).

Description

알루미늄 박막의 패턴 형성 방법{METHOD FOR FORMING ALUMINUM ALLOY THIN FILM}Pattern Forming Method of Aluminum Thin Film {METHOD FOR FORMING ALUMINUM ALLOY THIN FILM}

본 발명은 알루미늄 박막에 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method of forming a pattern on an aluminum thin film.

일반적으로, 알루미늄 박막에 형성되는 패턴은, 원소재인 알루미늄 박막의 표면의 이물질 등을 제거하는 전처리 공정, 전처리된 원소재의 표면에 감광성 드라이필름을 입히는 코팅 공정, 코팅된 소재에 패턴을 인쇄하는 노광 공정, 노광 공정에서 감광되지 않은 부분을 제거하는 현상 공정, 제거되지 않은 부분의 드라이필름과 소재의 밀착력을 높이기 위한 베이킹 공정, 패턴을 형상화하기 위한 식각 공정, 드라이필름의 제거를 위한 박리 공정을 거쳐, 알루미늄 박막의 표면에 형성된다. In general, the pattern formed on the aluminum thin film is a pretreatment step of removing foreign matters on the surface of the aluminum thin film as a raw material, a coating step of coating a photosensitive dry film on the surface of the pretreated raw material, and printing a pattern on the coated material The exposure process, the development process of removing the unsensitized part in the exposure process, the baking process to increase the adhesion between the dry film and the material of the unremoved part, the etching process to shape the pattern, and the peeling process to remove the dry film After that, it is formed on the surface of the aluminum thin film.

한편, 상기 공정들 중 식각 공정은 다음과 같은 과정을 통해 이루어진다.Meanwhile, the etching process is performed through the following process.

즉, 알루미늄 박막에 패턴을 형성하기 위한 식각 공정은, 첫 번째 방법으로서, 패턴을 식각하기 위해 염산(HCl)을 이용하여 고온(60℃ 이상)의 공정에서 이루어지거나, 또는, 두 번째 방법으로서, 염화제이철(FeCl3)에 인산(H3PO4), 초산(CH3COOH), 질산(HNO3) 등을 첨가하여 염화제이철의 금속에 따른 선택적 반응과 반응 속도의 조절을 위해 첨가물을 넣는 공정을 통해 이루어지는 것이 보편적이다. That is, the etching process for forming a pattern on the aluminum thin film, as a first method, is performed in a high temperature (60 ℃ or more) process using hydrochloric acid (HCl) to etch the pattern, or as a second method, Process of adding additives to ferric chloride (FeCl 3 ) by adding phosphoric acid (H 3 PO 4 ), acetic acid (CH 3 COOH), nitric acid (HNO 3 ), etc. It is universal through

그러나, 고온에서 증기성이 강한 염산 (HCl)을 이용하여 패턴을 형성하는 첫 번째 방법의 경우, 공정 과정에서 미세 패턴이 제대로 식각되지 않는 문제점이 발생하고 있기 때문에 식각 공정에 적용하는데 있어 일정한 한계가 있다.However, in the first method of forming a pattern using hydrochloric acid (HCl), which is highly vaporizable at high temperature, there is a problem that the fine pattern is not etched properly during the process, so that there is a certain limitation in applying it to the etching process. have.

또한, 염화제이철에 첨가물을 넣어 패턴을 형성하는 두 번째 방법의 경우, 식각 금속의 종류 및 산화막의 종류에 따라 첨가물, 인산(H3PO4), 초산(CH3COOH), 질산(HNO3) 등의 첨가량을 상황에 맞게 조절해야함으로, 정형화된 방법으로 적용되기에는 어렵다는 문제점이 있다.In addition, in the second method of forming the pattern by adding the additive to ferric chloride, the additive, phosphoric acid (H 3 PO 4 ), acetic acid (CH 3 COOH), nitric acid (HNO 3 ) according to the type of etching metal and the type of oxide film Since the amount of such as to be adjusted according to the situation, there is a problem that it is difficult to be applied in a standardized method.

상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 서로 다른 성분으로 구성된 1차 식각액과 2차식각액을 이용한 두 차례의 식각 공정을 통해 알루미늄 박막에 패턴을 형성할 수 있는, 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention for solving the above-described problems, the pattern forming method of the aluminum thin film that can form a pattern on the aluminum thin film through two etching processes using a primary etching solution and a secondary etching solution composed of different components. To provide.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 알루미늄 박막에 대하여 전처리 공정, 코팅 공정, 노광 공정, 현상 공정, 베이킹 공정을 수행하는 단계; 상기 베이킹 공정이 수행된 상기 알루미늄 박막을 순수여과액(H2O)과 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)가 혼합된 1차 식각액으로 1차 식각 공정을 수행하는 단계; 1차 식각 공정이 수행된 상기 알루미늄 박막을 순수여과액(H2O)과 염화제이철(FeCl3)이 혼합된 2차 식각액으로 2차 식각 공정을 수행하여 상기 알루미늄 박막에 패턴을 형성하는 단계; 및 상기 2차 식각 공정이 수행된 상기 알루미늄 박막의 표면에 대하여 박리 공정 및 건조 공정을 수행하는 단계를 포함한다.The present invention for achieving the above object is a step of performing a pretreatment process, coating process, exposure process, development process, baking process for the aluminum thin film; Performing a first etching process on the aluminum thin film on which the baking process is performed with a primary etchant including pure filtrate (H 2 O), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ); Forming a pattern on the aluminum thin film by performing a second etching process on the aluminum thin film on which the primary etching process is performed with a secondary etchant containing pure filtrate (H 2 O) and ferric chloride (FeCl 3 ); And performing a peeling process and a drying process on the surface of the aluminum thin film on which the secondary etching process is performed.

본 발명은 서로 다른 성분으로 구성된 1차 식각액과 2차식각액을 이용한 두 차례의 식각 공정을 통해 알루미늄 박막에 패턴을 형성하는 것으로서, 종래에 염산, 황산 등을 식각액으로 이용하여 패턴을 형성하는 방법과 달리, 1차 식각액을 이용하여 알루미늄 박막의 산화막을 빠르게 제거하고, 연속적으로 2차 식각액을 이용하여 패턴을 형성함으로써, 종래의 방법에 비해 안전한 환경에서 세밀한 패턴의 구현이 가능하다는 우수한 효과를 가지고 있다. The present invention is to form a pattern on the aluminum thin film through two etching processes using a primary etching solution and a secondary etching solution composed of different components, conventionally using a method of forming a pattern using hydrochloric acid, sulfuric acid, etc. as an etchant; In contrast, by rapidly removing the oxide film of the aluminum thin film using the primary etchant and successively forming the pattern using the secondary etchant, it has an excellent effect that the fine pattern can be realized in a safe environment compared to the conventional method. .

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법을 나타낸 일실시예 흐름도.
도 2는 알루미늄 박막에 이상적으로 형성된 패턴의 형상을 나타낸 예시도.
도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법의 도출을 위해 수행된 다양한 실험 결과에 따라 형성된 패턴의 형상을 나타낸 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법에 따라 형성된 패턴의 형상을 나타낸 예시도. 1 is a flowchart illustrating a method for forming a pattern of an aluminum thin film according to the present invention.
2 is an exemplary view showing a shape of a pattern ideally formed on an aluminum thin film.
3 to 7 are exemplary views showing the shape of the pattern formed according to the results of various experiments performed for deriving the pattern forming method of the aluminum thin film according to the present invention.
8 is an exemplary view showing a shape of a pattern formed according to the pattern forming method of the aluminum thin film according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법을 나타낸 일실시예 흐름도이다.1 is a flowchart illustrating a method of forming a pattern of an aluminum thin film according to the present invention.

본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법은, 전처리 공정(100), 코팅 공정(200), 노광 공정(300), 현상 공정(400), 베이킹 공정(500), 식각 공정(600), 박리 공정(700) 및 건조 공정(800)을 포함하여 구성된다. The pattern formation method of the aluminum thin film according to the present invention is a pretreatment step 100, coating step 200, exposure step 300, development step 400, baking step 500, etching step 600, peeling step 700 and a drying process 800.

전처리 공정(100)은, 알루미늄 박막에 드라이필름을 코팅하기에 앞서, 알루미늄 박막의 표면을 깨끗하게 정화시켜 이물질 등을 제거하기 위한 공정으로서, 단순히 초순수 용액으로 알루미늄 박막을 세정한 후 건조시키는 방법이 적용될 수도 있으며, 특수 용액 등으로 세정한 후 초순수 용액으로 린스하고 건조시키는 방법 등이 적용될 수도 있다.The pretreatment process 100 is a process for removing foreign matters by cleansing the surface of the aluminum thin film prior to coating the dry film on the aluminum thin film. The method of simply cleaning the aluminum thin film with an ultrapure water solution and then drying it is applied. Alternatively, a method of rinsing and drying with an ultrapure water solution after washing with a special solution or the like may be applied.

코팅 공정(200)은, 빛에 반응하는 물질, 즉, 감광성 드라이필름을 알루미늄 박막의 표면에 코팅하는 공정이다.The coating process 200 is a process of coating a surface of an aluminum thin film, that is, a material reacting with light, that is, a photosensitive dry film.

노광 공정(300)은, 패턴이 인쇄되어 있는 마스크를 감광성 드라이필름이 코팅되어져 있는 알루미늄 박막에 배치시킨 후 빛에 노출시킴으로써, 마스크의 패턴이 감광성 드라이필름으로 전사되도록 하는 과정이다.The exposure process 300 is a process of transferring a pattern of a mask to a photosensitive dry film by placing a mask on which a pattern is printed on an aluminum thin film coated with a photosensitive dry film and then exposing it to light.

현상 공정(400)은, 노광 공정을 통해 감광되지 않은 감광성 드라이필름을 제거하는 과정이다.The developing process 400 is a process of removing the photosensitive dry film that is not exposed through the exposure process.

베이킹 공정(500)은, 현상 공정을 통해 제거되지 않고 알루미늄 박막 표면에 남아있는 감광성 드라이필름과 알루미늄 박막의 밀착력을 높이기 위해, 알루미늄 박막을 일정 온도 이상으로 가열하는 과정이다.The baking process 500 is a process of heating the aluminum thin film to a predetermined temperature or more in order to increase the adhesion between the photosensitive dry film and the aluminum thin film remaining on the surface of the aluminum thin film without being removed through the developing process.

식각 공정(600)은, 베이킹 공정 후, 알루미늄 박막의 표면에 남아있는 감광성 드라이필름의 패턴을 따라, 알루미늄 박막의 표면을 식각함으로써, 알루미늄 박막에 패턴을 형상화하는 과정으로서, 본 발명의 핵심적인 공정이다. 즉, 본 발명에 적용되는 식각 공정은, 염산 또는 황산 등을 식각액으로 이용하여 1회의 식각 만이 이루어지는 종래의 식각 공정과는 달리, 1차 식각액을 이용하여 알루미늄 박막의 산화막을 빠르게 제거한 후, 연속적으로 2차 식각액을 이용하여 최종적으로 패턴을 형성하는 공정으로 이루어진 것으로서, 종래의 식각 공정에 비해 안전한 환경에서 세밀한 패턴의 구현이 가능하다는 특징을 가지고 있다. The etching process 600 is a process of forming a pattern on the aluminum thin film by etching the surface of the aluminum thin film along the pattern of the photosensitive dry film remaining on the surface of the aluminum thin film after the baking process, which is a core process of the present invention. to be. That is, the etching process applied to the present invention is different from the conventional etching process in which only one etching is performed by using hydrochloric acid or sulfuric acid as an etching solution, and then the oxide film of the aluminum thin film is rapidly removed using the primary etching solution, and then continuously It is made of a process of finally forming a pattern using a secondary etchant, it has a feature that the implementation of a fine pattern in a safe environment compared to the conventional etching process.

이를 위해 본 발명은, 순수여과액(H2O)과 98%의 황산(H2SO4)과 35%의 과산화수소(H2O2)를 부피비 50:1:1로 혼합한 1차 식각액과, 순수여과액(H2O)과 38%의 염화제이철(FeCl3)을 2:1로 혼합한 2차 식각액을 이용하고 있다.To this end, the present invention, the primary filtration solution containing a pure filtrate (H 2 O), 98% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and 35% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in a volume ratio of 50: 1: 1 A secondary etch solution containing a 2: 1 pure filtrate (H 2 O) and 38% ferric chloride (FeCl 3 ) is used.

즉, 본 발명에 적용되는 식각 공정은, 35℃(±3℃)에서 2 ~ 4Kg/㎠의 압력으로 1차 식각액을 이용하여, 약 15 ~ 25초간 알루미늄 박막을 식각한 후, 연속적으로 28℃(±3℃)에서 3.0Kg/㎠의 압력으로 2차 식각액을 이용하여, 약 180s(±15s) 간 알루미늄 박막을 식각하는 공정으로 구성되어 있다.That is, the etching process applied to the present invention, after etching the aluminum thin film for about 15 to 25 seconds using a primary etching solution at a pressure of 2 ~ 4Kg / ㎠ at 35 ℃ (± 3 ℃), continuously 28 ℃ It consists of a process of etching an aluminum thin film for about 180s (± 15s) using a secondary etching solution at a pressure of 3.0Kg / cm 2 at (± 3 ° C).

한편, 상기한 바와 같은 1차 식각액 및 2차 식각액의 조성물 비율과 식각 환경이 도출된 근거는 이하에서, 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명된다.On the other hand, the ratio of the composition ratio and the etching environment of the primary etching solution and the secondary etching solution as described above is described below with reference to FIGS. 3 to 8.

식각 공정 후에 이루어지는, 박리 공정(700)은, 식각 공정이 이루어진 알루미늄 박막의 표면에 남아있는 감광성 드라이필름을 제거하여 패턴 형성과정을 마무리하는 과정이다.After the etching process, the peeling process 700 is a process of finishing the pattern forming process by removing the photosensitive dry film remaining on the surface of the aluminum thin film made of the etching process.

마지막으로, 건조 공정(800)은 패턴이 형성된 알루미늄 박막을 건조시키는 과정이다.Finally, the drying process 800 is a process of drying the patterned aluminum thin film.

즉, 본 발명은 상기한 바와 같은 공정들에 의해 알루미늄 박막에 패턴을 형성하고 있으며, 특히, 서로 다른 성분으로 구성된 1차 식각액과 2차식각액을 이용한 두 차례의 식각 공정(600)을 통해 보다 정밀하고 섬세한 패턴을 형성하고 있다는 특징을 가지고 있다.
That is, the present invention forms a pattern on the aluminum thin film by the processes as described above, in particular, more precise through the two etching process 600 using the primary and secondary etching solution composed of different components It is characterized by the formation of delicate patterns.

도 2는 알루미늄 박막에 이상적으로 형성된 패턴의 형상을 나타낸 예시도이고, 도 3 내지 도 7은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법의 도출을 위해 수행된 다양한 실험 결과에 따라 형성된 패턴의 형상을 나타낸 예시도이며, 도 8은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법에 따라 형성된 패턴의 형상을 나타낸 예시도이다. 2 is an exemplary view showing a shape of a pattern ideally formed on an aluminum thin film, and FIGS. 3 to 7 illustrate shapes of patterns formed according to various experimental results performed for deriving a pattern forming method of an aluminum thin film according to the present invention. FIG. 8 is an exemplary view showing a shape of a pattern formed according to a pattern forming method of an aluminum thin film according to the present invention.

즉, 도 2에 도시된 패턴의 형상은 가장 이상적으로 알루미늄 박막에 패턴(위로 솟아오른 산 형상)이 형성되어 있는 상태를 나타낸 것으로서, 패턴의 주변이 정밀하고 정교하게 식각되어 있음을 확인할 수 있다. That is, the shape of the pattern shown in FIG. 2 is the most ideally showing a state in which a pattern (mounted upward) is formed on the aluminum thin film, and it can be seen that the periphery of the pattern is precisely and precisely etched.

한편, 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같은 이상적인 패턴에 근접한 패턴을 알루미늄 박막에 형성하기 위한 방법으로서, 이러한 방법을 도출하기 위해 본 출원인은 도 3 내지 도 7에 도시된 바와 같은 실험을 하였는바, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 이하에서, %는 용액의 농도를 말하는 것이다.
On the other hand, the present invention is a method for forming a pattern close to the ideal pattern on the aluminum thin film as shown in Figure 2, the inventors conducted the experiment as shown in Figures 3 to 7 to derive such a method In summary, the results are as follows. In the following,% refers to the concentration of the solution.

우선, 첫 번째 실험에서는, [표 1]에 도시된 바와 같은 식각액 및 식각 조건을 이용하여 식각 공정을 수행하였다. 도 3은 첫 번째 실험을 통해 실시된 식각 공정에 의해 형성된 알루미늄 박막의 패턴 사진이다.First, in the first experiment, the etching process was performed using the etching solution and the etching conditions as shown in [Table 1]. 3 is a pattern photograph of an aluminum thin film formed by an etching process performed through a first experiment.

1차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the primary etchant 10% 염산 : 35% 과산화 수소 : 98% 황산 = 98 : 1 : 110% hydrochloric acid: 35% hydrogen peroxide: 98% sulfuric acid = 98: 1: 1 1차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Primary etching condition (process temperature / speed / pressure) 50℃ / 180s / 대기압50 ℃ / 180s / Atmospheric Pressure 2차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the secondary etchant 없음none 2차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Secondary etching condition (process temperature / speed / pressure) 없음none

즉, 첫 번째 실험 조건 하에서는, 미세 패턴의 경우에는 패턴의 형상이 거의 남아 있지 않고, 1000㎛ 이상의 패턴만 제대로 형상화된다는 것을 도 3을 통해 확인할 수 있었다. 또한, 첫 번째 실험 조건 하에서는, 공정 시 미세 패턴의 부근에서 감광성 드라이필름의 막뜸 현상도 함께 발견되었는바, 본 발명에 적용되는 식각 공정으로는 부적합함을 알 수 있었다. That is, under the first experimental conditions, it can be confirmed through FIG. 3 that the shape of the pattern hardly remains in the case of the fine pattern, and only the pattern of 1000 μm or more is properly formed. In addition, under the first experimental conditions, the film moxibustion phenomenon of the photosensitive dry film was also found in the vicinity of the fine pattern during the process, it was found that it is not suitable for the etching process applied to the present invention.

따라서, 본 출원인은 염산을 이용한 식각은 미세 패턴의 식각에는 적합하지 않다고 판단되어, 아래와 같이 염화 제이철을 이용한 공정을 중심으로 또 다른 실험들을 실시하였다.
Therefore, the applicant has determined that the etching using hydrochloric acid is not suitable for the etching of fine patterns, and carried out other experiments centering on the process using ferric chloride as follows.

두 번째 실험에서는, [표 2]에 도시된 바와 같은 식각액 및 식각 조건을 이용하여 식각 공정을 수행하였다. 도 4는 두 번째 실험을 통해 실시된 식각 공정에 의해 형성된 알루미늄 박막의 패턴 사진이다.In the second experiment, the etching process was performed using the etchant and etching conditions as shown in [Table 2]. 4 is a pattern photograph of an aluminum thin film formed by an etching process performed through a second experiment.

1차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the primary etchant 38% 염화제이철 : 순수여과액 = 1 : 138% ferric chloride: pure filtrate = 1: 1 1차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Primary etching condition (process temperature / speed / pressure) 28℃(±3℃) / 120s(±10s) / 2.5Kg/㎠28 ℃ (± 3 ℃) / 120s (± 10s) / 2.5Kg / ㎠ 2차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the secondary etchant 없음none 2차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Secondary etching condition (process temperature / speed / pressure) 없음none

즉, 두 번째 실험 조건 하에서는, 염화제이철의 빠른 반응 속도를 컨트롤하지 못하여 미세 패턴의 미에칭 부위가 크게 보이는 현상이 발견되었는바, 이에 본 출원인은 염화 제이철의 농도를 낮추고 시간을 늘이는 실험을 실시하였다.
That is, under the second experimental condition, a phenomenon in which the non-etched portion of the micropattern was found to be large due to the inability to control the fast reaction speed of ferric chloride was found. Therefore, the present inventors conducted an experiment to decrease the concentration of ferric chloride and increase the time. .

세 번째 실험에서는, [표 3]에 도시된 바와 같은 식각액 및 식각 조건을 이용하여 식각 공정을 수행하였다. 도 5는 세 번째 실험을 통해 실시된 식각 공정에 의해 형성된 알루미늄 박막의 패턴 사진이다.In the third experiment, the etching process was performed using the etchant and etching conditions as shown in [Table 3]. 5 is a pattern photograph of an aluminum thin film formed by an etching process performed through a third experiment.

1차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the primary etchant 38% 염화제이철 : 순수여과액 = 1 : 238% ferric chloride: pure filtrate = 1: 2 1차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Primary etching condition (process temperature / speed / pressure) 28℃(±3℃) / 180s(±15s) / 2.5Kg/㎠28 ℃ (± 3 ℃) / 180s (± 15s) / 2.5Kg / ㎠ 2차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the secondary etchant 없음none 2차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Secondary etching condition (process temperature / speed / pressure) 없음none

즉, 세 번째 실험 조건 하에서는, 미세 패턴의 형상이 나타나기는 했지만, 패턴이 부분적으로 식각되지 않아 패턴의 두께가 일정하지 못하며, 기준치에 부합하지 못하는 현상을 보이고 있음을 알 수 있었다. 이에 본 출원인은 추가적인 식각 공정으로 알루미늄의 산화막을 제거하여 식각의 효율성을 높이고자 네 번째 실험을 실시하였다.
That is, under the third experimental condition, although the shape of the fine pattern appeared, it was found that the pattern was not partially etched so that the thickness of the pattern was not constant and did not meet the standard value. Therefore, the present applicant conducted a fourth experiment to remove the oxide layer of aluminum by an additional etching process to increase the efficiency of etching.

네 번째 실험에서는, [표 4]에 도시된 바와 같은 식각액 및 식각 조건을 이용하여 식각 공정을 수행하였다. 도 6은 네 번째 실험을 통해 실시된 식각 공정에 의해 형성된 알루미늄 박막의 패턴 사진이다.In the fourth experiment, the etching process was performed using the etchant and etching conditions as shown in [Table 4]. 6 is a pattern photograph of an aluminum thin film formed by an etching process performed through a fourth experiment.

1차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the primary etchant 순수여과액 : 98%황산 : 35%과산화수소 = 50 : 1 : 1Pure filtrate: 98% Sulfuric acid: 35% Hydrogen peroxide = 50: 1: 1 1차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Primary etching condition (process temperature / speed / pressure) 35℃(±3℃) / 20s / 2.5Kg/㎠35 ℃ (± 3 ℃) / 20s / 2.5Kg / ㎠ 2차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the secondary etchant 38% 염화제이철 : 순수여과액 = 1 : 238% ferric chloride: pure filtrate = 1: 2 2차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Secondary etching condition (process temperature / speed / pressure) 28℃(±3℃) / 180s(±15s) / 2.5Kg/㎠28 ℃ (± 3 ℃) / 180s (± 15s) / 2.5Kg / ㎠

즉, 네 번째 실험 조건 하에서는, 미세 패턴의 부분에서 식각되지 않고 남아 있던 부분은 상당히 개선되었음을 알 수 있었다. 그러나, 패턴의 선폭 부분에서는 미흡한 면이 보여 공정 조건 중 압력 조절의 필요성이 요구됨을 확인할 수 있었다.
That is, under the fourth experimental condition, the portion remaining unetched in the portion of the fine pattern was found to be significantly improved. However, the line width portion of the pattern was found to be inadequate and it was confirmed that the necessity of pressure control in the process conditions is required.

다섯 번째 실험에서는, [표 5]에 도시된 바와 같은 식각액 및 식각 조건을 이용하여 식각 공정을 수행하였다. 도 7은 다섯 번째 실험을 통해 실시된 식각 공정에 의해 형성된 알루미늄 박막의 패턴 사진이다.In the fifth experiment, the etching process was performed using the etchant and etching conditions as shown in [Table 5]. 7 is a pattern photograph of an aluminum thin film formed by an etching process performed through a fifth experiment.

1차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the primary etchant 38% 염화제이철 : 순수여과액 = 1 : 238% ferric chloride: pure filtrate = 1: 2 1차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Primary etching condition (process temperature / speed / pressure) 28℃(±3℃) / 180s(±15s) / 3.0Kg/㎠28 ℃ (± 3 ℃) / 180s (± 15s) / 3.0Kg / ㎠ 2차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the secondary etchant 없음none 2차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Secondary etching condition (process temperature / speed / pressure) 없음none

즉, 다섯 번째 실험 조건 하에서는, 공정 조건 중 압력의 변화를 통하여 패턴의 변화 현상을 보았는데, 미세 패턴의 부분에서 부분적으로 식각되지 않는 현상은 압력보다는 추가 식각 공정을 이용하는 것이 효율적이라는 결론을 도출할 수 있었다. 이에 본 출원인은 변화된 압력과 추가 식각 공정을 적용한 여섯 번째 실험을 수행하였다.
That is, under the fifth experimental condition, the pattern change phenomenon was observed through the change of pressure in the process conditions. It can be concluded that the additional etching process is more efficient than the pressure in the case where the part is not partially etched in the fine pattern part. there was. Applicant performed the sixth experiment with changed pressure and additional etching process.

여섯 번째 실험에서는, [표 6]에 도시된 바와 같은 식각액 및 식각 조건을 이용하여 식각 공정을 수행하였다. 도 8은 여섯 번째 실험을 통해 실시된 식각 공정에 의해 형성된 알루미늄 박막의 패턴 사진이다.In the sixth experiment, the etching process was performed using the etchant and etching conditions as shown in [Table 6]. 8 is a pattern photograph of an aluminum thin film formed by an etching process performed through a sixth experiment.

1차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the primary etchant 순수여과액 : 98%황산 : 35%과산화수소 = 50 : 1 : 1Pure filtrate: 98% Sulfuric acid: 35% Hydrogen peroxide = 50: 1: 1 1차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Primary etching condition (process temperature / speed / pressure) 35℃(±3℃) / 20s / 3.0Kg/㎠35 ℃ (± 3 ℃) / 20s / 3.0Kg / ㎠ 2차 식각액의 조성물 부피비Composition volume ratio of the secondary etchant 38% 염화제이철 : 순수여과액 = 1 : 238% ferric chloride: pure filtrate = 1: 2 2차 식각 조건(공정온도/속도/압력)Secondary etching condition (process temperature / speed / pressure) 28℃(±3℃) / 180s(±15s) / 3.0Kg/㎠28 ℃ (± 3 ℃) / 180s (± 15s) / 3.0Kg / ㎠

즉, 여섯 번째 실험 조건 하에서는, 미세 패턴의 형상과 그 선폭이 균일하여 만족스런 결과물이 도출되었는바, 패턴의 형상이 도 2에 도시된 이상적인 패턴의 형상에 근접하고 있음을 확인할 수 있었다.That is, under the sixth experimental condition, the shape of the fine pattern and the line width were uniform, and satisfactory results were obtained. Therefore, it was confirmed that the shape of the pattern was close to the shape of the ideal pattern shown in FIG. 2.

따라서, 본 출원인은 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법에 적용되는 식각 공정은 여섯 번째 실험 조건 하에서 이루어지는 것이 바람직하다는 결론에 도달하였다.
Accordingly, the Applicant has concluded that the etching process applied to the pattern forming method of the aluminum thin film according to the present invention is preferably performed under the sixth experimental condition.

즉, 본 발명에 따른 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법에 적용되는 식각 공정은, 순수여과액(H2O)과 98%의 황산(H2SO4)과 35%의 과산화수소(H2O2)를 부피비 50:1:1로 혼합한 1차 식각액과, 순수여과액(H2O)과 38%의 염화제이철(FeCl3)을 2:1로 혼합한 2차 식각액을 이용하는 것이 바람직하며, 35℃(±3℃)에서 2 ~ 4Kg/㎠의 압력으로 1차 식각액을 이용하여, 약 15 ~ 25초간 알루미늄 박막을 식각한 후, 연속적으로 28℃(±3℃)에서 3.0Kg/㎠의 압력으로 2차 식각액을 이용하여, 약 180s(±15s) 간 알루미늄 박막을 식각하는 것이 바람직함을 알 수 있다.That is, the etching process applied to the pattern forming method of the aluminum thin film according to the present invention, the pure filtrate (H 2 O), 98% sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and 35% hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) It is preferable to use a primary etchant mixed with a volume ratio of 50: 1: 1, and a secondary etchant mixed with a pure filtrate (H 2 O) and 38% ferric chloride (FeCl 3 ) in a 2: 1 ratio, at 35 ° C. After etching the aluminum thin film for about 15 to 25 seconds using the primary etchant at a pressure of 2 to 4 Kg / cm2 at (± 3 ° C), the pressure was continuously changed at 28 ° C (± 3 ° C) to 3.0Kg / cm2. It can be seen that it is preferable to etch the thin aluminum film for about 180 s (± 15 s) using the secondary etchant.

한편, 상기한 바와 같은 식각 공정을 포함하는 본 발명은, 불안정한 작업 환경을 야기하는 염산을 이용한 종래의 식각 공정을 배제하고 염화제이철을 이용함으로써, 생산 공정의 안전성을 추구하고 있으며, 정형화된 소재 표면의 산화막을, 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)를 이용하여 소재의 표면(알루미늄 산화막)을 1차적으로 식각하고, 연속적으로 염화제이철(FeCl3)과 순수여과액(H2O)을 이용하여 2차적으로 식각하여 패턴을 형상화 시킴과 동시에, 염화제이철의 반응 속도를 조절할 수 있다는 특징을 가지고 있다.On the other hand, the present invention including the etching process as described above, by eliminating the conventional etching process using hydrochloric acid that causes an unstable working environment, by using ferric chloride, the safety of the production process is pursued, and the surface of the shaped material The oxide film was first etched by using sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) to etch the surface of the material (aluminum oxide film), followed by ferric chloride (FeCl 3 ) and pure filtrate (H). Secondary etching using 2 O) to shape the pattern, and at the same time can control the reaction rate of ferric chloride.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. Therefore, it is to be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (5)

알루미늄 박막에 대하여 전처리 공정, 코팅 공정, 노광 공정, 현상 공정, 베이킹 공정을 수행하는 단계;
상기 베이킹 공정이 수행된 상기 알루미늄 박막을 순수여과액(H2O)과 황산(H2SO4)과 과산화수소(H2O2)가 부피비 50:1:1로 혼합된 1차 식각액으로 1차 식각 공정을 수행하는 단계;
1차 식각 공정이 수행된 상기 알루미늄 박막을 순수여과액(H2O)과 염화제이철(FeCl3)이 혼합된 2차 식각액으로 2차 식각 공정을 수행하여 상기 알루미늄 박막에 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 2차 식각 공정이 수행된 상기 알루미늄 박막의 표면에 대하여 박리 공정 및 건조 공정을 수행하는 단계를 포함하는 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법.Performing a pretreatment process, a coating process, an exposure process, a developing process, and a baking process on the aluminum thin film;
The aluminum thin film on which the baking process is performed is primarily a primary etching solution in which pure filtrate (H 2 O), sulfuric acid (H 2 SO 4 ), and hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) are mixed in a volume ratio of 50: 1: 1. Performing an etching process;
Forming a pattern on the aluminum thin film by performing a second etching process on the aluminum thin film on which the primary etching process is performed with a secondary etchant containing pure filtrate (H 2 O) and ferric chloride (FeCl 3 ); And
And performing a peeling process and a drying process on the surface of the aluminum thin film on which the secondary etching process is performed. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 1차 식각액의 상기 황산의 농도는 98%이며, 상기 과산화수소의 농도는 35%인 것을 특징으로 하는 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법. The method of claim 1,
The concentration of sulfuric acid in the primary etchant is 98%, the concentration of hydrogen peroxide is a pattern forming method of the aluminum thin film, characterized in that 35%. 제 1 항에 있어서,
상기 2차 식각액은,
상기 순수여과액(H2O)과 상기 염화제이철(FeCl3)이 부피비 2:1로 혼합되어 있는 것을 특징으로 하는 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법.The method of claim 1,
The secondary etchant,
And the pure filtrate (H 2 O) and the ferric chloride (FeCl 3 ) are mixed in a volume ratio of 2: 1. 제 4 항에 있어서,
상기 2차 식각액의 상기 염화제이철의 농도는 38%인 것을 특징으로 하는 알루미늄 박막의 패턴 형성 방법.The method of claim 4, wherein
Wherein the concentration of ferric chloride in the secondary etchant is 38%.
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