KR102652125B1 - 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법 - Google Patents

은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102652125B1
KR102652125B1 KR1020180132783A KR20180132783A KR102652125B1 KR 102652125 B1 KR102652125 B1 KR 102652125B1 KR 1020180132783 A KR1020180132783 A KR 1020180132783A KR 20180132783 A KR20180132783 A KR 20180132783A KR 102652125 B1 KR102652125 B1 KR 102652125B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
silver
film
transparent conductive
conductive film
Prior art date
Application number
KR1020180132783A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190109215A (ko
Inventor
권오병
장상훈
최형섭
Original Assignee
동우 화인켐 주식회사
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 동우 화인켐 주식회사 filed Critical 동우 화인켐 주식회사
Publication of KR20190109215A publication Critical patent/KR20190109215A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102652125B1 publication Critical patent/KR102652125B1/ko

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING 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
    • C23F—NON-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
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/30—Acidic compositions for etching other metallic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/78606—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device
    • H01L29/78618—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film with supplementary region or layer in the thin film or in the insulated bulk substrate supporting it for controlling or increasing the safety of the device characterised by the drain or the source properties, e.g. the doping structure, the composition, the sectional shape or the contact structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L29/7869—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film having a semiconductor body comprising an oxide semiconductor material, e.g. zinc oxide, copper aluminium oxide, cadmium stannate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/121—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements
    • H10K59/1213—Active-matrix OLED [AMOLED] displays characterised by the geometry or disposition of pixel elements the pixel elements being TFTs
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10—OLED displays
    • H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
    • H10K59/123—Connection of the pixel electrodes to the thin film transistors [TFT]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

본 발명은 식각액 조성물 총 중량에 대하여, 인산 30 내지 60 중량%; 질산 5 내지 9 중량%; 질산제이철 0.1 내지 10 중량%; 초산을 포함하지 않는 카르복실산계 유기산 0.1 내지 20 중량%; 및 잔량의 물을 포함함으로써, 은을 포함하는 박막의 식각시 경시 안정성 및 투명전도막의 팁(Tip) 발생 문제가 개선되며, 은 잔사 및 재흡착이 현저히 감소하는 우수한 효과를 나타내며, 직진성이 우수한 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.

Description

은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법{AN ETCHING SOLUTION COMPOSITION FOR SILVER-CONTAINING LAYER AND A MANUFACTURING METHOD FOR AN ARRAY SUBSTRATE FOR DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법에 관한 것이다.
본격적인 정보화시대로 접어들게 됨에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 표시장치 분야가 급속도로 발전해 왔으며, 이에 부응하여 다양한 평판 디스플레이가 개발되어 각광받고 있다.
이러한 평판 표시장치 장치의 예로는 액정디스플레이장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마 디스플레이장치(Plasma Display Panel device:PDP), 전계방출디스플레이장치(Field Emission Display device: FED), 유기발광소자(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 등을 들 수 있다.
일례로서, OLED는 소자 자체적으로 빛을 발광하면서 저전압에서도 구동될 수 있기 때문에 휴대기기 등의 소형 표시장치 시장에 빠르게 적용되고 있을 뿐만 아니라, 표시장치의 대화면화에 대한 트랜드에 따라 대형 TV 등에의 상용화를 목전에 둔 상황이다. 표시장치가 대화면화 되면서, 배선 등이 길어지게 되어 배선 저항이 증가하게 됨에 따라, 저항을 낮추어 표시장치의 대형화 및 고해상도 실현을 가능하게 하는 방법이 요구되고 있다.
저항 증가에 의한 신호 지연 등의 문제를 해결하기 위해서는, 상기 배선을 최대한 낮은 비저항을 가지는 재료로 형성할 필요가 있다. 그러한 노력의 일환으로 다른 금속들에 비해 낮은 비저항과 높은 휘도, 전도도를 가지고 있는 은(Ag: 비저항 약 1.59μΩ㎝)막, 은합금막 또는 은막이나 은합금막을 포함한 다층막을 컬러필터의 전극, 배선 및 반사막 등에 적용하여 평판 표시장치장치의 대형화와 고해상도 및 저전력 소비 등을 실현하기 위한 노력이 경주되고 있으며, 이러한 재료에 적용하기 위한 식각액이 요구되고 있다.
은(Ag) 포함 박막을 이용하는 경우, 저해상도 표시장치에서 은의 재흡착의 발생이 문제되지 않았지만, 고해상도 표시장치 기술에서는 은의 재흡착 이 문제로 대두되고 있는 실정이다. 이와 관련하여 기존에 인산, 초산, 질산을 포함하는 식각액 조성물(한국 등록특허공보 제 10-0579421호)등으로 은을 포함하는 박막을 식각하는 방법이 개발되었지만, 초산을 포함할 경우 초산의 강한 휘발성에 의해 경시 안정성이 떨어지는 문제가 발생하였다.
한국 등록특허공보 제 10-0579421호
본 발명은, 상기 종래 기술의 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 은을 포함하는 금속막의 식각시 경시 안정성 문제가 개선되며, 은 잔사 및 재흡착이 거의 없어 우수한 효과를 나타내며, 직진성이 우수한 은 함유 박막의 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 식각액 조성물을 사용하는 표시 장치의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 인산 30 내지 60 중량%; 질산 1 내지 9 중량%; 질산제이철 0.1 내지 10 중량%; 초산을 포함하지 않는 카르복실산계 유기산 0.1 내지 10 중량%; 및 잔량의 물을 포함하는 은 함유 박막의 식각액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 식각액 조성물을 사용하는 표시 장치용 어레이기판의 제조 방법을 제공한다.
본 발명의 식각액 조성물은 은을 포함하는 박막의 식각시 경시 안정성 및 투명전도막의 팁(Tip) 발생 문제가 개선되며, 은 잔사 및 재흡착이 현저히 감소하는 우수한 효과를 나타내며, 직진성이 우수한 효과를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 식각액 조성물을 이용한 표시 장치용 어레이기판의 제조 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 식각액 조성물 총 중량에 대하여, 인산 30 내지 60 중량%; 질산 1 내지 9 중량%; 질산제이철 0.1 내지 10 중량%; 초산을 포함하지 않는 카르복실산계 유기산 0.1 내지 10 중량%; 및 잔량의 물을 포함함으로써, 은을 포함하는 박막의 식각시 경시 안정성 및 투명전도막의 팁(Tip) 발생 문제가 개선되며, 은 잔사 및 재흡착이 현저히 감소하는 우수한 효과를 나타내며, 직진성이 우수한 은 함유 박막의 식각액 조성물에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서, 은 함유 박막은 구성 성분 중에 은(Ag)이 포함되는 것으로, 단일막 또는 이중막 이상의 다층막을 포함하는 개념이다. 상기 은(Ag) 함유 박막은 은 또는 은합금의 단일막 또는 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 투명전도막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 및/또는 산화갈륨아연인듐(IGZO)등으로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 은합금은 은(Ag)을 주성분으로 하여, 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn), 크롬(Cr), 주석(Sn), 팔라듐(Pd), 네오디늄(Nd), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 텅스텐(W), 프로트악티늄(Pa), 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti)으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막은 투명전도막/은, 투명전도막/은 합금, 투명전도막/은/투명전도막 또는 투명전도막/은 합금/투명전도막일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다. 상기 투명전도막/은/투명전도막은 a-ITO/AgX/a-ITO 일 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
본 발명에서, skew 차란 상단부분과 하단부분의 편측식각(Side Etch; S/E) 차이를 의미하며, 상단부분은 식각을 위해 식각장치에 경사진 상태로 투입되는 기판의 상부를 의미하며, 하단부분이란 경사를 이루는 금속막의 끝단부분을 의미한다.
본 발명의 실시예들에 따른 식각액 조성물은 인산(H3PO4), 질산(HNO3), 질산제이철(Fe(NO3)3), 초산을 포함하지 않는 카르복실산계 유기산 및 물을 포함하여, 상술한 은 함유 박막 식각시 우수한 식각 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 인산(H3PO4)은 주 해리제로 사용되는 성분으로서, 은(Ag)과 투명전도막을 산화시켜 습식 식각하는 역할을 수행한다.
상기 인산의 함량은 식각액 조성물 총중량에 대하여 30 내지 60 중량%로 포함 될 수 있으며, 바람직하게는 35 내지 50 중량%로 포함될 수 있다. 인산의 함량이 상술한 범위 미만인 경우에는 은의 식각 속도 저하와 식각 프로파일의 불량을 야기시킬 수 있으며 은(Ag) 재흡착이 증가하게 되고, 상술한 범위를 초과하는 경우에는 투명전도막의 식각 속도는 저하되고, 은의 식각 속도는 너무 빨라져 상하부 투명전도막의 팁(Tip)이 발생하게 되어 후속공정에 문제가 되는 불리한 점이 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 질산(HNO3)은 산화제로 사용되는 성분으로서, 은(Ag)과 투명전도막을 산화시켜 습식 식각하는 역할을 수행한다.
상기 질산의 함량은 식각액 조성물 총중량에 대하여 1 내지 9 중량%로 포함될 수 있으며, 바람직하게는 4 내지 7 중량 %로 포함될 수 있다. 질산의 함량이 상술한 범위 미만인 경우에는 은(Ag)과 투명전도막 (예컨대, ITO 등)의 식각 속도 저하가 발생하며 이로써 기판내의 식각 균일성(Uniformity)이 불량해지므로 얼룩이 발생하며, 상술한 범위를 초과하는 경우에는 상하부 투명전도막의 식각 속도가 가속화 되어 상하부 투명전도막의 언더컷 발생으로 후속 공정에 문제가 발생되는 불리한 점이 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 질산제이철(Fe(NO3)3)은 보조 산화제로 사용되는 성분으로서, 습식 식각 시 박막에 대한 Ag 재흡착을 감소시키고 또한 균일하게 식각되도록 식각 속도를 조절한다.
상기 질산제이철의 함량은 식각액 조성물 총중량에 대하여 0.1 내지 10 중량%로 포함될 수 있다. 바람직하게는 1.0 내지 4.0 중량%로 포함될 수 있다. 질산제이철 함량이 상술한 범위 미만인 경우에는 기판 내의 식각 균일성(Uniformity)이 저하되고 또한 기판 내에 부분적으로 은 잔사가 생길 수 있으며, 상술한 범위를 초과하는 경우에는 식각 속도가 증가하여 원하는 식각 속도를 구현할 수 수 없고, 상부 인듐산화막에 Tip이 발생하여 공정상에 문제가 될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에 포함되는 유기산은 pH 조절제로 사용되는 성분이며, 초산은 포함하지 않는 것을 특징으로 한다. 습식식각시 pH를 유지하여 투명전도막의 식각속도를 증가시키는 역할을 수행한다.
본 발명의 식각액 조성물에 사용되는 유기산은 경시 안정성을 저하시킬 수 있는 초산을 제외하고는 특별히 한정되지 않으나, 카르복실산계 유기산인 것이 바람직하다. 본 발명의 바람직한 유기산으로 예를 들면, 부탄산, 시트르산, 포름산, 글루콘산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 펜탄산, 살리실산, 벤조산, 락트산, 글리세르산, 석신산, 말산, 타르타르산, 이소시트르산, 프로펜산, 이미노디아세트산 및 에틸렌디아민테트라아세트산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 가장 바람직하게는 시트르산 일 수 있다.
본 발명의 실시예에 있어서, 유기산의 함량은 식각액 조성물 총 중량에 대하여 0.1 내지 10 중량% 포함될 수 있으며, 보다 바람직하게는 1 내지 5 중량% 포함될 수 있다.
유기산의 함량이 상기 범위 미만인 경우에는 ITO Tip이 발생하는 문제가 발생할 수 있으며, 유기산이 상기 범위를 초과하는 경우에는 에쳐장비에 석출이 생성되는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물에서 사용하는 물은 특별히 한정되지 않으나, 예를 들면, 탈이온 증류수 일 수 있다.
상기 물은 식각액 조성물 총 중량이 100중량% 가 되도록 잔량으로 포함될 수 있다.
본 발명의 식각액 조성물은 은 또는 은 합금의 단일막 뿐만 아니라, 투명전도막/ 은, 투명전도막/은 합금의 이중막, 투명전도막/은/투명전도막으로 구성되는 3중막에 대해서도 일괄 에칭도 가능하며, 2 단계 에칭 상부 투명전도막을 다른 식각액으로 에칭 후 본 식각액으로 은(은합금) 및 하부 투명전도막을 에칭 가능하며, 3 단계 에칭 즉 상부 투명전도막을 다른 식각액으로 에칭 후 본 식각액으로 은(은합금) 에칭 후 다른 식각액으로 하부 투명전도막을 에칭하는 공정에서도 사용 가능하다.
표시 장치의 제조 시, 배선 및 반사막으로 사용되는 은(Ag) 또는 은합금으로 이루어진 단일막 및 기 단일막과 투명전도막으로 구성된 다층막 대해 본 발명의 식각액 조성물을 사용하는 경우, 패턴부의 배선 및 반사막에 대한 미세 식각 균일성을 나타내고 Pad부 Data배선의 손상으로부터 발생하는 Ag 재흡착 문제도 개선할 수 있다.
본 발명은, a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계; b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계; c) 상기 게이트 절연층 상에 산화물 반도체층을 형성하는 단계; d) 상기 산화물 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및 e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소전극 또는 반사막을 형성하는 단계; 를 포함하는 표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서, 상기 e) 단계는 기판 상에 은(Ag) 함유 박막을 형성하고, 상술한 본 발명의 은 함유 박막의 식각액 조성물로 식각하여 화소전극 또는 반사막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 어레이기판의 제조방법을 제공한다.
본 발명에서, 상술한 제조방법에 의해 제조되는 표시장치용 어레이기판은 유기발광소자용(OLED) 또는 액정표시장치(LCD)용으로 사용될 수 있으며, 이에 제한 되지 않는다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예를 이용하여 더욱 상세하게 설명한다. 그러나 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것으로서 본 발명은 하기 실시예에 의해 한정되지 않으며, 다양하게 수정 및 변경될 수 있다. 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해질 것이다.
<실시예 및 비교예> 은 함유 박막의 식각액 조성물 제조
하기 표 1에 나타낸 조성 및 함량(단위:중량%)에 따라 실시예 1 내지 실시예 6 및 비교예 1 내지 비교예 3의 각각의 식각액 조성물 150㎏을 제조하였으며, 식각액 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 잔량의 물을 포함하였다.
인산 질산 초산 질산제이철 유기산
(시트르산)		 물
실시예 1 45 5 0 2 2 잔량
2 30 5 0 1 1 잔량
3 60 2 0 1 1 잔량
4 45 9 0 0.1 0.1 잔량
5 45 5 0 4 1 잔량
6 45 5 0 2 5 잔량
비교예 1 45 5 0 0 2 잔량
2 45 5 0 2 0 잔량
3 45 5 15 2 2 잔량
<실험 예>
기판 상에 유기 절연막을 증착하고, 그 위에 ITO/Ag/ITO 삼층막을 75 Å / 1000 Å / 50 Å 의 두께로 증착한 것을 다이아몬드 칼을 이용하여 500×600mm로 절단하여 시편 준비를 하였다.
상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 사용하여 하기와 같이 성능 테스트를 진행하였다.
실험 예 1: 직진성 효과 관련
분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), K.C.Tech사) 내에 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 각각 넣고, 온도를 40℃로 설정하여 승온한 후, 온도가 40±0.1℃에 도달한 다음 분사식 식각 방식 장비를 작동시켜, 식각액이 상기 분사식 식각 방식 장비 내에서 계속 순환하도록 한다. 40±0.1℃에 도달된 이후 6시간이 되는 시점과 12시간이 되는 시점에 각각 상기 시편의 식각 공정을 수행하였다.
총 식각 시간은 85초로 실시하였다.
기판을 넣고 분사를 시작하여 85초의 식각 시간이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하였다. 세정 및 건조 후 기판을 절단하고 식각된 샘플의 측벽을 전자주사현미경(SU-8010, HITACHI 사 제조)을 관찰하여 패턴의 직진성 여부를 평가하여 그 결과를 표 2에 나타내었다.
평가기준은 아래와 같다.
◎: 실질적으로 패턴 측벽이 연속적인 직선상으로 형성됨
○: 일부 측벽의 불균일(요철, 리세스, 변곡부) 관찰
X: 실질적으로 일정한 식각면 미형성
실험 예 2: 편측식각 거리 측정
분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), K.C.Tech사) 내에 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 각각 넣고, 온도를 40℃로 설정하여 승온한 후, 온도가 40±0.1℃에 도달한 다음 분사식 식각 방식 장비를 작동시켜, 식각액이 상기 분사식 식각 방식 장비 내에서 계속 순환하도록 한다. 40±0.1℃에 도달된 이후 6시간이 되는 시점과 12시간이 되는 시점에 각각 상기 시편의 식각 공정을 수행하였다. 총 식각 시간은 85초로 실시하였다.
기판을 넣고 분사를 시작하여 85초의 식각 시간이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하였다. 세정 및 건조 후 기판을 절단하고 단면을 전자주사현미경(SEM; 모델명: SU-8010, HITACHI사 제조)을 이용하여 측정하였다. 편측 식각 거리 측정 기준으로는 포토레지스트 끝 부분부터 금속이 식각 되어 안쪽까지 들어간 너비를 측정하였으며, 하기의 기준으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[편측 식각 거리 측정 평가 기준]
◎ : 편측식각(S/E) ≤ 0.25㎛
○ : 0.25㎛ < 편측식각(S/E)≤0.50㎛
Ⅹ : 0.50㎛ < 편측식각(S/E)
실험 예 3: 상부 ITO막의 팁 발생 평가
분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), K.C.Tech사) 내에 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 각각 넣고, 온도를 40℃로 설정하여 승온한 후, 온도가 40±0.1℃에 도달한 다음 분사식 식각 방식 장비를 작동시켜, 식각액이 상기 분사식 식각 방식 장비 내에서 계속 순환하도록 한다. 40±0.1℃에 도달된 이후 6시간이 되는 시점과 12시간이 되는 시점에 각각 상기 시편의 식각 공정을 수행하였다. 총 식각 시간은 85초로 실시하였다.
기판을 넣고 분사를 시작하여 85초의 식각 시간이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하였다. 세정 및 건조 후 기판을 절단하고 식각된 샘플의 단면을 전자주사현미경(SU-8010, HITACHI 사 제조)을 관찰하여 Ag 상부 ITO의 Tip 발생 여부를 확인하여 그 결과를 표 2에 나타내었다. 평가기준은 유/무로 평가한다.
실험 예 4: Ag 재흡착 평가 (패드 부 분석)
분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: 5.5 ETCHER, 프로웨트 사) 내에 상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물을 각각 넣고, 온도를 40℃로 설정하여 가온 한 후, 온도가 40±0.1℃에 도달하였을 때 도달한 다음 분사식 식각 방식 장비를 작동시켜, 식각액이 상기 분사식 식각 방식 장비 내에서 계속 순환하도록 한다. 40±0.1℃에 도달된 이후 6시간이 되는 시점과 12시간이 되는 시점에 각각 상기 시편의 식각 공정을 수행하였다. 총 식각 시간은 85초로 실시하였다. 기판을 넣고 분사를 시작하여 85초의 식각 시간이 다 되면 꺼내어 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하고, 포토레지스트 박리기(PR stripper)를 이용하여 포토레지스트를 제거하였다. 세정 및 건조 후 전자주사현미경(SEM; 모델명: SU-8010, HITACHI사 제조)을 이용하여 식각이 된 후, 주로 데이터 배선 등 이종 금속이 노출 된 부분이나 굴곡 현상에 의해 마찰이 발생할 수 있는 특정 부위에 식각된 은(Ag)이 흡착되어 있는 현상을 전면 관찰을 통해 분석을 진행하였고, 하기의 기준으로 평가하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
[Ag 재흡착 평가 기준]
◎ : 매우 우수 (50개 이하)
○ : 우수 (80개 이하)
△ : 양호 (100개 이하)
Ⅹ : 불량 (100개 초과)
경시변화(6시간) 경시변화(12시간)
직진성 편측식각(S/E) Top a-ITO Tip Ag 재흡착 직진성 편측식각(S/E) Top a-ITO Tip Ag 재흡착
실시예 1 ◎ ◎ 무 ◎ ◎ ◎ 무 ◎
2 ○ ○ 무 ◎ ○ ○ 무 ◎
3 ◎ ○ 무 ○ ◎ ○ 무 ○
4 ◎ ○ 무 △ ◎ ○ 무 △
5 ◎ ◎ 무 ◎ ◎ ○ 무 ◎
6 ◎ ○ 무 ◎ ◎ ○ 무 ◎
비교예 1 X ○ 무 X X ○ 무 X
2 ◎ ◎ 유 ◎ ◎ ◎ 유 ◎
3 ◎ ○ 무 ◎ ○ ○ 유 ◎
상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명의 은 함유 박막의 식각액 조성물은 직진성, 편측시각(S/E), 상부 ITO막의 팁 발생, Ag 재흡착 측면에서 모두 우수한 효과를 나타낼 뿐만 아니라, 경시 안정성도 우수한 것을 확인하였다. 반면, 비교예 1 내지 3의 식각액 조성물의 경우 직진성, 편측시각(S/E), 상부 ITO막의 팁 발생, Ag 재흡착 측면에서 모두 실시예에 비해 효과가 저하되는 것을 확인하였다.

Claims (8)

  1. 식각액 조성물 총 중량에 대하여,
    인산 30 내지 60 중량%;
    질산 1 내지 9 중량%;
    질산제이철 0.1 내지 10 중량%;
    초산을 포함하지 않는 카르복실산계 유기산 0.1 내지 10 중량%; 및
    잔량의 물을 포함하며,
    12시간 경시 후, 75Å/1000Å/50Å 두께의 ITO/Ag/ITO 삼층막을 40℃ 온도에서 85초 식각시 편측 식각 거리가 0.50㎛ 이하인 것을 특징으로 하는,
    은 함유 박막의 식각액 조성물.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 은 함유 박막은 은 또는 은합금의 단일막 또는 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 함유 박막 식각액 조성물.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 투명전도막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 및 산화갈륨아연인듐(IGZO)중 에서 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 은 함유 박막 식각액 조성물.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 은합금은 은(Ag), 및 니켈(Ni), 구리(Cu), 아연(Zn), 망간(Mn), 크롬(Cr), 주석(Sn), 팔라듐(Pd), 네오디늄(Nd), 니오븀(Nb), 몰리브덴(Mo), 마그네슘(Mg), 텅스텐(W), 프로트악티늄(Pa), 알루미늄(Al) 및 티타늄(Ti)으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 함유 박막의 식각액 조성물.
  5. 제 2항에 있어서, 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막은 투명전도막/은, 투명전도막/은 합금, 투명전도막/은/투명전도막 또는 투명전도막/은 합금/투명전도막인 것을 특징으로 하는 은 함유 박막의 식각액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 초산을 포함하지 않는 카르복실산계 유기산은 부탄산, 시트르산, 포름산, 글루콘산, 글리콜산, 말론산, 옥살산, 펜탄산, 살리실산, 벤조산, 락트산, 글리세르산, 석신산, 말산, 타르타르산, 이소시트르산, 프로펜산, 이미노디아세트산 및 에틸렌디아민테트라아세트산 으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인, 은 함유 박막의 식각액 조성물.
  7. a) 기판 상에 게이트 배선을 형성하는 단계;
    b) 상기 게이트 배선을 포함한 기판 상에 게이트 절연층을 형성하는 단계;
    c) 상기 게이트 절연층 상에 산화물 반도체층을 형성하는 단계;
    d) 상기 산화물 반도체층 상에 소스 및 드레인 전극을 형성하는 단계; 및
    e) 상기 드레인 전극에 연결된 화소전극을 형성하는 단계; 를 포함하는 표시장치용 어레이 기판의 제조방법에 있어서,
    상기 e) 단계는 기판 상에 은(Ag) 함유 박막을 형성하고, 청구항 1 의 은 함유 박막의 식각액 조성물로 식각하여 화소전극 또는 반사막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치용 어레이기판의 제조방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 표시장치용 어레이기판은 액정표시장치(LCD)용 또는 유기발광소자(OLED)용인 것을 특징으로 하는 표시장치용 어레이기판의 제조방법.
KR1020180132783A 2018-03-16 2018-11-01 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법 KR102652125B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180030968 2018-03-16
KR20180030968 2018-03-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190109215A KR20190109215A (ko) 2019-09-25
KR102652125B1 true KR102652125B1 (ko) 2024-03-29

Family

ID=68001147

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180132783A KR102652125B1 (ko) 2018-03-16 2018-11-01 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102652125B1 (ko)
CN (1) CN110284140A (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102459693B1 (ko) * 2020-05-12 2022-10-27 동우 화인켐 주식회사 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
CN116926549A (zh) * 2023-09-18 2023-10-24 浙江奥首材料科技有限公司 一种显示面板用Ag蚀刻液、其制备方法与应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003031688A1 (fr) * 2001-10-09 2003-04-17 Nagase Chemtex Corporation Composition de produit d'attaque
KR100579421B1 (ko) 2004-11-20 2006-05-12 테크노세미켐 주식회사 은 식각액 조성물
KR102121805B1 (ko) * 2015-02-16 2020-06-11 동우 화인켐 주식회사 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
KR102410115B1 (ko) * 2015-07-09 2022-06-20 주식회사 이엔에프테크놀로지 은 또는 은합금 함유 금속막 식각액 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190109215A (ko) 2019-09-25
CN110284140A (zh) 2019-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102546803B1 (ko) 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판
KR20160108944A (ko) 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
CN108930038B (zh) 银薄膜蚀刻液组合物、蚀刻方法和金属图案的形成方法
KR102245565B1 (ko) 은 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판
TWI679308B (zh) 銀蝕刻液組合物及利用其之顯示基板
KR102433385B1 (ko) 은 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판
KR102652125B1 (ko) 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법
CN109750292B (zh) 银蚀刻液组合物、利用它的蚀刻方法及金属图案形成方法
KR102646005B1 (ko) 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용하여 제조된 표시장치용 어레이기판 및 이의 제조방법
KR102198608B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102599939B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102639626B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102459693B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102623991B1 (ko) 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용하여 제조된 표시장치용 어레이기판 및 이의 제조방법
KR20190097919A (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
CN109797397B (zh) 银蚀刻液组合物、利用它的蚀刻方法及金属图案形成方法
KR20190111596A (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR20190057018A (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102567796B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
CN111172541B (zh) 银薄膜蚀刻液组合物、蚀刻方法及金属图案的形成方法
KR102664354B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물, 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR20230118059A (ko) 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법
KR102513168B1 (ko) 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판
KR20210137887A (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR20200054866A (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant