KR20190111724A - 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법 - Google Patents

은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190111724A
KR20190111724A KR1020180135482A KR20180135482A KR20190111724A KR 20190111724 A KR20190111724 A KR 20190111724A KR 1020180135482 A KR1020180135482 A KR 1020180135482A KR 20180135482 A KR20180135482 A KR 20180135482A KR 20190111724 A KR20190111724 A KR 20190111724A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acid
silver
film
thin film
transparent conductive
Prior art date
Application number
KR1020180135482A
Other languages
English (en)
Inventor
김련탁
김진성
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 KR20190111724A publication Critical patent/KR20190111724A/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
    • 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
    • C23F1/02—Local etching
    • 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
    • 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
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/70—Manufacture or treatment of devices consisting of a plurality of solid state components formed in or on a common substrate or of parts thereof; Manufacture of integrated circuit devices or of parts thereof
    • H01L21/71—Manufacture of specific parts of devices defined in group H01L21/70
    • H01L21/768—Applying interconnections to be used for carrying current between separate components within a device comprising conductors and dielectrics

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 은 박막 식각액 조성물에 관한 것으로, (A)무기산; (B)황(S)을 포함하는 산; (C)질소를 포함하지 않는 유기산; (D)분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염(Phosphate); 및 (E)물을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물, 상기 은 박막 식각액 조성물을 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법을 제공한다.

Description

은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법{AN ETCHANT COMPOSITION FOR SILVER THIN LAYER AND AN EHTING METHOD AND A MEHTOD FOR FABRICATION METAL PATTERN USING THE SAME}
본 발명은 은 박막 식각액 조성물, 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법에 관한 것이다.
본격적인 정보화 시대로 접어들게 됨에 따라 대량의 정보를 처리 및 표시하는 디스플레이 분야가 급속도로 발전해 왔으며, 이에 부응하여 다양한 평판 디스플레이가 개발되어 각광받고 있다.
이러한 평판디스플레이 장치의 예로는 액정디스플레이장치(Liquid crystal display device: LCD), 플라즈마디스플레이장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출디스플레이장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광디스플레이장치(Electroluminescence Display device: ELD), 유기발광디스플레이(Organic Light Emitting Diodes: OLED) 등을 들 수 있으며, 이러한 평판디스플레이 장치는 텔레비전이나 비디오 등의 가전분야뿐만 아니라 노트북과 같은 컴퓨터 및 핸드폰 등에 다양한 용도로 사용되고 있다. 이들 평판디스플레이 장치는 박형화, 경량화, 및 저소비전력화 등의 우수한 성능으로 인하여 기존에 사용되었던 브라운관(Cathode Ray Tube: NIT)을 빠르게 대체하고 있는 실정이다.
특히 OLED는 소자 자체적으로 빛을 발광하며 저전압에서도 구동될 수 있기 때문에 최근 휴대기기 등의 소형 디스플레이 시장에 빠르게 적용되고 있다. 또한 OLED는 소형 디스플레이를 넘어서 대형 TV의 상용화를 목전에 둔 상태이다.
한편, 산화주석인듐(Indium Tin Oxide, ITO)과 산화아연인듐(Indium Zinc Oxide, IZO)과 같은 도전성 금속은 빛에 대한 투과율이 비교적 뛰어나고, 도전성을 가지므로 평판디스플레이장치에 사용되는 칼라필터의 전극으로 널리 쓰이고 있다. 그러나 이들 금속들 또한 높은 저항을 가져 응답속도의 개선을 통한 평판표시장치의 대형화 및 고해상도 실현에 장애가 되고 있다.
또한, 반사판의 경우 과거 알루미늄(Al) 반사판을 주로 제품에 이용해왔으나, 휘도 향상을 통한 저전력 소비실현을 위해서는 반사율이 더 높은 금속으로의 재료변경을 모색하고 있는 상태이다. 이를 위해 평판디스플레이장치에 적용되고 있는 금속들에 비해 낮은 비저항과 높은 휘도를 가지고 있는 은(Ag: 비저항 약 1.59μΩ㎝)막, 은합금 또는 이를 포함한 다층막을 칼라필터의 전극, LCD 또는 OLED 배선 및 반사판에 적용, 평판표시장치의 대형화와 고 해상도 및 저전력 소비 등을 실현하고자 하여, 이 재료의 적용을 위한 식각액의 개발이 요구되었다.
그러나, 은(Ag)은 유리 등의 절연 기판 또는 진성 비정질 규소나 도핑된 비정질 규소 등으로 이루어진 반도체 기판 등의 하부 기판에 대해 접착성(adhesion)이 극히 불량하여 증착이 용이하지 않고, 배선의 들뜸(lifting) 또는 벗겨짐(Peeling)이 쉽게 유발된다. 또한, 은(Ag)도전층이 기판에 증착된 경우에도 이를 패터닝하기 위해 식각액을 사용하게 된다. 이러한 식각액으로서 종래의 식각액을 사용하는 경우 은(Ag)이 과도하게 식각되거나, 불균일하게 식각되어 배선의 들뜸 또는 벗겨짐 현상이 발생하고, 배선의 측면 프로파일이 불량하게 된다.
또한 고해상도 구현을 위한 낮은 스큐(LOW Skew)구현이 공정을 하는데 있어 어려움이 있다.
특히, 은(Ag)은 쉽게 환원이 되는 금속으로 식각 속도가 빨라야 잔사 유발 없이 식각이 되게 되는데 이때 식각 속도가 빨라 상하부 간 식각 속도의 차이가 발생하지 않아 식각 후 테이퍼 각(taper angle) 형성이 어렵고 식각 패턴의 직진성 확보에 어려움이 있어서, 배선 및 패턴 형성 시 많은 한계점을 가지고 있다.
금속막이 테이퍼 각(taper angle) 없이 수직으로 서 있는 경우, 후속 공정에서 절연막 또는 후속 배선 형성 시 은(Ag)과 절연막 또는 배선 사이에 공극이 발생 할 수 있으며, 이러한 공극 발생은 전기적 쇼트 등 불량 발생의 원인이 된다.
대한민국 등록특허 제10-1323458호는 은 식각액 조성물에 관한 것으로, 은(Ag) 또는 은 합금으로 이루어진 단일막, 및 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 동시에 식각할 수 있는 식각액 조성물을 개시하고 있으나, 인산을 주요 식각 물질로 하는 인산계 식각액 조성물로, 처리매수가 증가함에 따라 Side Etch를 균일하게 유지하는 것이 어려우며, 이에 따른 식각 품질 저하 등의 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-1323458호
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 은(Ag) 또는 은 합금으로 이루어진 단일막 및 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막의 식각에 사용되며, 누적 처리매수가 증가하더라도 Side Etch(S/E)를 균일하게 유지하는 것이 용이하고, Ag 재흡착 문제가 발생하지 않는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 단일막 및 상기 다층막을 동시에 식각할 수 있는 은 박막 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 하부막의 손상 없이 식각 균일성을 나타내는 습식 식각에 유용하게 사용될 수 있는 은 박막 식각액 조성물을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 은 박막 식각액 조성물을 이용하는 식각 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 은 박막 식각액 조성물을 이용하는 금속 패턴의 형성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, (A)무기산; (B)황(S)을 포함하는 산; (C)질소를 포함하지 않는 유기산; (D)분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염(Phosphate); 및 (E)물을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은, 상기 은 박막 식각액 조성물을 사용하는 식각 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 은 박막 식각액 조성물을 사용하는 금속 패턴의 형성 방법을 제공한다.
본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 은(Ag) 또는 은 합금으로 이루어진 단일막 및 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막의 식각에 사용되어, 누적 처리매수가 증가하더라도 Side Etch(S/E)를 균일하게 유지하는 것이 용이하고, Ag 재흡착 문제가 발생하지 않는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 상기 단일막 및 상기 다층막을 동시에 식각하여, 식각 효율을 향상시키는 효과를 제공한다.
또한, 본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 하부막의 손상 없이 식각 균일성을 나타내는 습식 식각에 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명은, (A)무기산; (B)황(S)을 포함하는 산; (C)질소를 포함하지 않는 유기산; (D)분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염(Phosphate); 및 (E)물을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물을 제공한다.
본 발명의 은 박막 식각액 조성물은, 조성물 총 중량에 대하여, (A)무기산 1 내지 20 중량%; (B)황을 포함하는 산 1 내지 20 중량%; (C)질소를 포함하지 않는 유기산 10 내지 70 중량%; (D)분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염 5 내지 30 중량%; 및 (E)물 잔량을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 은(Ag) 또는 은 합금으로 이루어진 단일막 및 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막의 식각에 사용될 수 있으며, 잔사(예를 들어, 은 잔사 및/또는 투명전도막 잔사 등) 및 은 재흡착 문제가 발생하지 않는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 상기 단일막 및 상기 다층막을 동시에 식각할 수 있다.
본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 누적 처리매수가 증가하더라도 Side Etch(S/E)를 균일하게 유지하는 것이 용이하고, Ag 재흡착 문제가 발생하지 않는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 하부막 손상이 없어 식각 균일성을 나타내는 습식 식각에 유용하게 사용될 수 있다.
상기 은 합금은 은을 주성분으로 하여 Nd, Cu, Pd, Nb, Ni, Mo, Ni, Cr, Mg, W, Pa 및 Ti 등의 다른 금속을 포함하는 합금 형태와; 은의 질화물, 규화물, 탄화물, 산화물 등을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
상기 투명전도막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 및 산화갈륨아연인듐(IGZO)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.
상기 다층막은 투명전도막/은, 투명전도막/은 합금, 투명전도막/은/투명전도막 또는 투명전도막/은 합금/투명전도막으로 형성되는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 은 박막 식각액 조성물은 반사막용 OLED TFT 어레이 기판, 터치스크린 패널용 trace 배선 또는 나노와이어(nanowire) 배선의 형성에 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않고 상기 단일막 및 상기 다층막을 포함하는 전자 부품 소재에 사용될 수 있다.
(A) 무기산
본 발명의 은 박막 식각액 조성물에 포함되는 상기 무기산은 산화제로서, 상기 은 박막과 상기 투명전도막을 산화시키는 데 사용될 수 있다.
상기 무기산의 함량은 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20 중량%로 포함되며, 3 내지 15 중량%가 바람직하다. 상기 무기산이 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 은 잔사가 발생하지 않으며, 식각 속도의 제어가 용이하여 상기 은 박막과 상기 투명전도막을 균일하게 식각할 수 있다.
상기 무기산은 질산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 질산을 포함할 수 있다.
(B) 황(S)을 포함하는 산
본 발명의 은 박막 식각액 조성물에 포함되는 상기 황(S)을 포함하는 산은 산화제로서, 상기 은 박막과 상기 투명전도막을 산화시키는 데 사용될 수 있다.
상기 황을 포함하는 산의 함량은 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 20 중량%로 포함되며, 4 내지 15 중량%가 바람직하다. 상기 황을 포함하는 산이 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 은 잔사가 발생하지 않으며, 식각 속도의 제어가 용이하여 상기 은 박막과 상기 투명전도막을 균일하게 식각할 수 있다.
상기 황을 포함하는 산은 황산, 메탄술폰산(Methanesulfonic Acid) 및 술팜산(Sulfamic Acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 메탄술폰산을 포함할 수 있다.
(C) 질소를 포함하지 않는 유기산
본 발명의 은 박막 식각액 조성물에 포함되는 상기 질소를 포함하지 않는 유기산은 보조 산화제 및 Ag 재흡착 개선용으로 사용되는 성분으로서, 상기 은 박막과 상기 투명전도막을 산화시키고, Ag 재흡착을 억제하는 데 사용될 수 있다.
상기 질소를 포함하지 않는 유기산의 함량은 조성물 총 중량에 대하여, 10 내지 70 중량%로 포함되며, 20 내지 60 중량%가 바람직하다. 상기 질소를 포함하지 않는 유기산이 상기 함량 범위 내로 포함되는 경우, 식각 속도의 제어가 용이하여 상기 은 박막과 상기 투명전도막을 균일하게 식각할 수 있으며, Ag 재흡착이 억제될 수 있다.
상기 질소를 포함하지 않는 유기산은 시트르산(Citric Acid) 및 말론산(Malonic Acid), 부탄산(butanoic acid), 포름산(formic acid), 글루콘산(gluconic acid), 글리콜산(glycolic acid), 펜탄산(pentanoic acid) 및 옥살산(oxalic acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 시트르산을 포함할 수 있다.
(D) 분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염
본 발명의 은 박막 식각액 조성물에 포함되는 상기 분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염은 처리매수 향상 및 사이드 에치(Side Etch, S/E) 개선 용도로 포함되며, 상기 은 박막을 산화시키는 데 있어, 누적 처리매수가 증가함에 따라 변동되는 S/E를 일정하게 유지시키는 역할을 수행할 수 있다.
상기 분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염의 함량은 조성물 총 중량에 대하여, 5 내지 30 중량%로 포함되며, 10 내지 25 중량%가 바람직하다. 상기 분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염의 함량이 5 중량% 미만으로 포함되는 경우, 식각 속도가 저하되어 누적 처리매수가 증가에 따라 S/E가 점차 감소하게 되고, 30 중량% 초과로 포함되는 경우, 식각 속도가 고속화되어 과식각 현상이 발생하며 S/E가 점차 증가하게 되는데, 상기 분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염을 상기의 함량 범위 내로 포함하는 경우, 누적 처리매수가 증가함에 따라 변동되는 S/E를 일정하게 유지할 수 있다.
상기 분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염은 제2인산암모늄((NH4)2HPO4), 제2인산나트륨(Na2HPO4) 및 제2인산칼륨(K2HPO4)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있으며, 바람직하게는 제2인산암모늄((NH4)2HPO4)을 포함할 수 있다.
(E) 물
본 발명의 은 박막 식각액 조성물에 포함되는 상기 물은 반도체 공정용 탈이온수일 수 있으며, 바람직하게는 18㏁/㎝ 이상의 상기 탈이온수를 사용할 수 있다.
상기 물의 함량은 조성물 총 중량이 100 중량%가 되도록 하는 잔량으로 포함될 수 있다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 은 박막 식각액 조성물을 이용하는 식각 방법을 제공한다.
상기 식각 방법은, i) 기판 상에, 은 또는 은 합금으로 이루어진 단일막, 또는 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 형성하는 단계; ii) 상기 단일막 또는 상기 다층막 위에 선택적으로 광 반응 물질을 남기는 단계; 및 iii) 본 발명에 따른 은 박막 식각액 조성물을 사용하여, 상기 단일막 또는 상기 다층막을 식각하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명은, 본 발명에 따른 은 박막 식각액 조성물을 이용하는 금속 패턴의 형성 방법을 제공한다.
상기 금속 패턴의 형성 방법은, i) 기판 상에, 은 또는 은 합금으로 이루어진 단일막, 또는 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 형성하는 단계; 및 ii) 본 발명에 따른 은 박막 식각액 조성물을 사용하여, 상기 단일막 또는 상기 다층막을 식각하는 단계를 포함한다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 범위는 특허청구범위에 표시되었고, 더욱이 특허 청구범위 기록과 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경을 함유하고 있다. 또한, 이하의 실시예, 비교예에서 함유량을 나타내는 "%" 및 "부"는 특별히 언급하지 않는 한 질량 기준이다.
실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 10에 따른 은 박막 식각액 조성물의 제조
하기 [표 1] (단위: 중량%)을 참조하여, 실시예 1 내지 6 및 비교예 1 내지 10에 따른 은 박막 식각액 조성물을 제조하였다.
Figure pat00001
시험예 1: Side Etch 측정
기판 상에 ITO/은/ITO 삼중막을 형성한 뒤, 상기 삼중막 상에 포토레지스트를 패터닝하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사) 내에 실시예 및 비교예에 따른 은 박막 식각액 조성물을 각각 넣고, 온도를 40℃로 설정하여 승온한 후, 온도가 40±0.1℃에 도달하였을 때, 80초 동안 상기 기판의 식각 공정을 수행하고, 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하였다.
세정 및 건조 후 상기 기판을 절단하여 단면을 전자주사현미경(SEM; 모델명:SU-8010, HITACHI사 제조)을 이용하여 측정하였다. 편측 식각 거리 측정 기준으로는 포토레지스트 끝 부분부터 금속이 식각되어 안쪽까지 들어간 너비를 측정하였으며, 하기 평가 기준으로 평가하여 그 결과를 하기 [표 2]에 나타내었다.
<편측 식각 거리 측정 평가 기준>
O: 양호 (S/E 0.50㎛ 미만)
X: 불량 (S/E 0.50㎛ 이상 및 unetch)
시험예 2: 은(Ag) 재흡착 측정
기판 상에 ITO/은/ITO 삼중막을 형성한 뒤, 상기 삼중막 상에 포토레지스트를 패터닝하였다. 분사식 식각 방식의 실험장비(모델명: ETCHER(TFT), SEMES사) 내에 실시예 및 비교예에 따른 은 박막 식각액 조성물을 각각 넣고, 온도를 40℃로 설정하여 승온한 후, 온도가 40±0.1℃에 도달하였을 때, 80초 동안 상기 기판의 식각 공정을 수행하고, 탈이온수로 세정한 후, 열풍건조장치를 이용하여 건조하였다.
포토레지스트 박리기(PR stripper)를 이용하여 상기 기판에서 포토레지스트를 제거한 뒤, 상기 기판을 절단하고, 그 단면을 전자주사현미경(SEM; 모델명: SU-8010, HITACHI사 제조)을 이용하여 측정하였다. 상기 식각 공정으로 인해, 상기 기판 내 노출된 S/D 부의 Ti/Al/Ti 삼중막의 상부 Ti에 흡착된 은 입자의 개수를 측정하고, 하기의 기준으로 평가하여, 하기 [표 2]에 나타내었다.
<은 재흡착 평가 기준>
O: 양호(75개 미만)
X: 불량(75개 이상)
Side Etch Ag 재흡착
0ppm 500ppm 0ppm 500ppm
실시예1 O (0.25um) O (0.25um) O O
실시예2 O (0.27um) O (0.27um) O O
실시예3 O (0.23um) O (0.25um) O O
실시예4 O (0.25um) O (0.25um) O O
실시예5 O (0.27um) O (0.27um) O O
실시예6 O (0.23um) O (0.25um) O O
비교예1 O (0.25um) X (1.09um) O O
비교예2 O (0.26um) X (1.52um) O O
비교예3 O (0.25um) X (1.15um) O O
비교예4 O (0.23um) X (0.95um) O O
비교예5 O (0.22um) X (1.29um) O O
비교예6 O (0.25um) O (0.25um) X X
비교예7 O (0.27um) O (0.27um) X X
비교예8 O (0.23um) O (0.25um) X X
비교예9 O (0.20um) X (1.00um) O O
비교예10 O (2.40um) X (2.40um) O O
실시예에 따른 은 박막 식각액 조성물을 사용하여 식각 공정을 수행하는 경우, 누적 처리매수가 증가하더라도 S/E를 균일하게 유지할 수 있으며, Ag 재흡착 문제가 발생하지 않는 것을 알 수 있다.
반면, 비교예에 따른 은 박막 식각액 조성물을 사용하여 식각 공정을 수행하는 경우, 누적 처리매수의 증가에 따라 S/E의 변동이 크게 발생하며, 또한 Ag 재흡착 문제가 발생하는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 은 박막 식각액 조성물을 사용하여 식각 공정을 수행하는 경우, 누적 처리매수가 증가하더라도 S/E를 균일하게 유지하는 것이 용이하고, Ag 재흡착 문제가 발생하지 않는다는 것을 알 수 있다.

Claims (11)

  1. (A)무기산;
    (B)황(S)을 포함하는 산;
    (C)질소를 포함하지 않는 유기산;
    (D)분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염(Phosphate); 및
    (E)물을 포함하는 은 박막 식각액 조성물.
  2. 청구항 1에 있어서,
    조성물 총 중량에 대하여,
    상기 (A)무기산 1 내지 20 중량%;
    상기 (B)황을 포함하는 산 1 내지 20 중량%;
    상기 (C)질소를 포함하지 않는 유기산 10 내지 70 중량%;
    상기 (D)분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염 5 내지 30 중량%; 및
    상기 (E)물을 잔량으로 포함하는 은 박막 식각액 조성물.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 (A)무기산은 질산 및 염산으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 (B)황을 포함하는 산은 황산, 메탄술폰산(Methanesulfonic Acid) 및 술팜산(Sulfamic Acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 (C)질소를 포함하지 않는 유기산은 시트르산(Citric Acid) 및 말론산(Malonic Acid)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 (D)분자 내에 수소 원자 하나를 포함하는 인산염은 제2인산암모늄((NH4)2HPO4), 제2인산나트륨(Na2HPO4) 및 제2인산칼륨(K2HPO4)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 은 박막 식각액 조성물은 은 또는 은 합금으로 이루어진 단일막, 또는 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 동시에 식각할 수 있는 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 투명전도막은 산화주석인듐(ITO), 산화아연인듐(IZO), 산화주석아연인듐(ITZO) 및 산화갈륨아연인듐(IGZO)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상인 것을 특징으로 하는 은 박막 식각액 조성물.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 다층막은 투명전도막/은, 투명전도막/은 합금, 투명전도막/은/투명전도막 또는 투명전도막/은 합금/투명전도막으로 형성되는 것을 포함하는 은 박막 식각액 조성물.
  10. 기판 상에, 은 또는 은 합금으로 이루어진 단일막, 또는 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 형성하는 단계;
    상기 단일막 또는 상기 다층막 위에 선택적으로 광 반응 물질을 남기는 단계; 및
    청구항 1의 조성물을 사용하여, 상기 단일막 또는 상기 다층막을 식각하는 단계를 포함하는 식각 방법.
  11. 기판 상에, 은 또는 은 합금으로 이루어진 단일막, 또는 상기 단일막과 투명전도막으로 구성되는 다층막을 형성하는 단계; 및
    청구항 1의 조성물을 사용하여, 상기 단일막 또는 상기 다층막을 식각하는 단계를 포함하는 금속 패턴의 형성 방법.
KR1020180135482A 2018-03-23 2018-11-06 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법 KR20190111724A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180033954 2018-03-23
KR20180033954 2018-03-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190111724A true KR20190111724A (ko) 2019-10-02

Family

ID=68026333

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180135482A KR20190111724A (ko) 2018-03-23 2018-11-06 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20190111724A (ko)
CN (1) CN110295367B (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101323458B1 (ko) 2007-06-15 2013-10-29 동우 화인켐 주식회사 은 식각액 조성물

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI378989B (en) * 2006-09-01 2012-12-11 Taiwan Tft Lcd Ass Etchant for patterning composite layer and method of fabricating thin film transistor using the same
CN101139713B (zh) * 2006-09-07 2010-06-09 台湾薄膜电晶体液晶显示器产业协会 蚀刻液以及使用此蚀刻液的图案化导电层的制造方法
KR20140063283A (ko) * 2012-11-16 2014-05-27 동우 화인켐 주식회사 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
JP2017510090A (ja) * 2014-03-07 2017-04-06 エイチ．シー． スターク インコーポレイテッド 電子デバイスにおける金属被覆法のためのエッチング化学
KR102121805B1 (ko) * 2015-02-16 2020-06-11 동우 화인켐 주식회사 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
KR20160108944A (ko) * 2015-03-09 2016-09-21 동우 화인켐 주식회사 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102259145B1 (ko) * 2015-03-26 2021-06-01 동우 화인켐 주식회사 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102400311B1 (ko) * 2015-08-31 2022-05-20 동우 화인켐 주식회사 은 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101323458B1 (ko) 2007-06-15 2013-10-29 동우 화인켐 주식회사 은 식각액 조성물

Also Published As

Publication number Publication date
CN110295367B (zh) 2022-01-14
CN110295367A (zh) 2019-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101905195B1 (ko) 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
KR102546803B1 (ko) 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판
CN113026019B (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
KR101926199B1 (ko) 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
TWI636157B (zh) 銀蝕刻液組合物和使用了其的顯示基板
KR102263693B1 (ko) 은 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR101926274B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR20140082186A (ko) 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
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
KR102652125B1 (ko) 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시장치용 어레이기판의 제조방법
KR102646005B1 (ko) 은 함유 박막 식각액 조성물 및 이를 이용하여 제조된 표시장치용 어레이기판 및 이의 제조방법
KR102459688B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102198608B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102531401B1 (ko) 은 함유 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판
KR20190111596A (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102218937B1 (ko) 은 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR102281335B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR20190111724A (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
KR102664354B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물, 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
KR102384595B1 (ko) 은 박막 식각액 조성물, 이를 이용한 식각 방법 및 금속 패턴의 형성 방법
KR20200060230A (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
E90F Notification of reason for final refusal