KR20220126436A - 디스플레이 기판용 식각액 - Google Patents

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KR20220126436A
KR20220126436A KR1020210030693A KR20210030693A KR20220126436A KR 20220126436 A KR20220126436 A KR 20220126436A KR 1020210030693 A KR1020210030693 A KR 1020210030693A KR 20210030693 A KR20210030693 A KR 20210030693A KR 20220126436 A KR20220126436 A KR 20220126436A
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etchant
glycol
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KR1020210030693A
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김학수
김희태
이명호
송명근
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주식회사 이엔에프테크놀로지
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching

Abstract

본 발명은 유리 기판의 식각을 억제하는, 디스플레이 기판용 식각액에 관한 것이다.
본 발명에 따른 디스플레이 기판용 식각액에 의하면, 식각 공정 중 노출되는 유리기판의 식각을 억제하여 유리 식각 석출물 발생 및 유리기판 상의 얼룩을 효과적으로 방지할 수 있다.

Description

디스플레이 기판용 식각액{ETCHANT COMPOSITION FOR DISPLAY SUBSTRATE}
본 발명은 유리 기판의 식각을 억제하는, 디스플레이 기판용 식각액에 관한 것이다.
구체적으로, 디스플레이 제조 공정 중 유리기판 위에 형성된 실리콘 산화막을 식각하는 과정에서 노출되는 배면의 유리기판에 대한 식각을 억제하는 식각액에 관한 것이다.
디스플레이 제조공정에서 게이트(Gate) 및 소스/드레인(S/D) 형성 시, 일반적으로 게이트(Gate)와 소스/드레인(S/D)의 분리를 목적으로 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막을 사용하며, 실리콘 산화막과 질화막은 공정 및 장치(evice)에 따라 다른 목적으로 사용될 수 있다.
디스플레이 회로기판 제조 시, 게이트(Gate) 및 소스/드레인(S/D) 분리를 목적으로 형성된 실리콘 산화막에는 게이트(Gate)와 접점용 금속(Contact metal)을 연결시키기 위한 컨택 홀(Contact hole)을 형성하여야 하는데 이때 실리콘 산화막을 식각하는 용도로 불화수소(HF) 및 불화암모늄(NH4F)을 포함하는 식각액(Buffered Oxide Etchant, BOE)이 사용될 수 있다.
BOE 식각은 공정에 따라 회로기판 전면에 식각액을 스프레이(Spray)로 뿌리는 방법 또는 식각액이 담긴 수조에 침지하는 방법으로 구분할 수 있다.
스프레이(Spray) 및 침지하는 방법의 경우, 기판 전면 이외에 기판의 배면에도 식각액이 접촉된다. 이로 인하여, 회로기판 배면의 유리기판 역시 BOE 식각액에 의한 식각이 발생되다는 단점이 있다. 유리기판의 식각속도가 빠를수록 식각 석출물이 과도하게 발생되며, BOE 식각액 접촉 및 미접촉 부위 간 식각 차이로 인하여 표면이 불균일해지므로 기판 상에 얼룩 무늬가 발생하는 등 다양한 문제점들을 발생시킨다.
종래의 기술들은 유리기판의 식각속도와 관련 없이, 유리 식각 석출물의 발생을 억제한 것에 불과하기에 유리기판의 불균일한 식각에 대한 고려가 전혀 없는 것이다.
따라서, 유리 기판의 식각속도 자체를 감소시킴으로 인하여 유리 석출물의 발생 및 유리기판의 불균일한 식각을 억제할 수 있는 식각액에 대한 연구가 필요하다.
본 발명의 목적은 디스플레이 회로기판을 제조하는 공정에서 실리콘 산화막 식각속도 대비 낮은 유리기판 식각속도를 갖는 식각액을 제공함으로써 유리 식각 석출물 발생 억제 및 유리기판 얼룩 발생을 억제할 수 있는 조성물을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은,
불화수소;
불화암모늄;
다가알코올;
수평균 분자량(Mn) 1000초과의 양이온성 올리고머; 및
수평균 분자량(Mn) 1000이하의 양이온성 올리고머를 포함하는 디스플레이 기판용 식각액을 제공한다.
일 구현예에 따르면, 상기 다가 알코올은 탄소수 2 내지 30의 직쇄, 측쇄 또는 고리형으로 2개 이상의 히드록시기를 포함할 수 있다.
또한 구체적으로 예를 들면, 상기 다가 알코올은 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨, 자일리톨, 만니톨, 이디톨, 벤젠디올 및 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 상기 수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머는 카르복시기를 불포함하는 탄소수 80 내지 500의 직쇄, 측쇄 또는 고리형으로 1개 이상의 질소원자를 포함할 수 있다.
또한, 구체적으로 예를 들면 상기 수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머는 폴리비닐아민(polyvinylamine), 폴리알릴아민(polyallylamine), 아미노-폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(ε-카프로락톤)(amino-poly(ethylene glycol)-b-poly(ε-caprolactone)), 아민 폴리(에틸렌 글리콜-블록-폴리(락타이드-코-글리코리드)(amine poly(ethylene glycol)-block-poly(lactide-co-glycolide), 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(아민)(Poly(ehthylene glycol) bis(amine)), O-(2-아미노에틸)폴리에틸렌 글리콜(O-(2-Aminoethyl)polyethylene glycol), 폴리(2-에틸-2-옥사졸린) α-메틸(Poly(2-ethyl-2-oxazoline) α-methyl), ω-2-하이드록시에틸아민 터미네이티드(ω-2-hydroxyethylamine terminated), 폴리(L-락타이드), 아민 터미네이티드(poly(L-lactide), amine terminated), 폴리(N-이소프로필 아크릴아민, 아민 터미네이티드 (poly(N-isopropyl acrylamine amine terminated), 4암-PEG-아민(4arm-PEG-amine), PEI-b-mPEG, PEI-PEG-PEI 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한 구체적으로 예를 들면, 상기 수평균 분자량(Mn) 1000 이하의 양이온성 올리고머는 폴리에틸렌 이민(polyethylene imine), 폴리에틸렌 폴리아민(polyethylene polyamine), 메톡시 폴리옥시에틸렌 글리콜 아민(methoxy polyoxyethylene glycol amine), 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아민(poly(ethylene glycol) methyl ether amine), 스페르민(spermine), 실란-PEG-NH2(silane-PEG-NH2), 트리메틸올프로판 트리스[폴리(프로필렌 글리콜), 아민 터미네이티드 에테르](Trimethylolpropane tris[poly(propylene glycol), amine terminated] ether), 11-아지도-3,6,9-트리옥사운데칸-1-아민(11-azido-3,6,9-trioxaundecan-1-amine) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현예에 따르면,
불화수소 0.01 내지 5중량%;
불화암모늄 1 내지 50중량%;
다가 알코올 0.01 내지 10중량%;
수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머 0.0001 내지 5중량%;
수평균 분자량(Mn) 1000 이하의 양이온성 올리고머 0.001 내지 10중량%; 및
조성물 총 중량이 100중량%가 되도록 물을 혼합하는 단계를 포함하는 것인, 디스플레이 기판용 식각액의 제조방법을 제공한다.
기타 본 발명에 따른 구현예들의 구체적인 사항은 이하의 상세한 설명에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 디스플레이 기판용 식각액에 의하면, 식각 공정 중 노출되는 유리기판의 식각을 억제하여 유리 식각 석출물 발생 및 유리기판 상의 얼룩을 효과적으로 방지할 수 있다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 구현예에 따른 디스플레이 기판용 식각액에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
구체적으로, 본 발명은
불화수소(HF);
불화암모늄(NH4F);
다가 알코올;
수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머; 및
수평균 분자량(Mn) 1000 이하의 양이온성 올리고머를 포함하는, 디스플레이 기판용 식각액을 제공한다.
불화수소는 실리콘 산화막을 식각하는 역할을 하며, 조성물 총 중량에 대하여 0.01 내지 5중량%, 예를 들면 0.1 내지 3중량%, 예를 들면 0.5 내지 3중량%, 1 내지 3중량% 포함할 수 있다. 불화수소의 함량이 지나치게 과할 경우 불화수소에 의한 실리콘 산화막 과식각 및 포토레지스트의 계면 침투 현상이 가속화되어 식각 바이어스(bias)가 증가할 수 있다.
불화암모늄은 버퍼(buffer)로서 불소 이온(F-)을 공급하는 역할을 한다. 불화암모늄은 조성물 총 중량에 대하여, 1 내지 50중량%, 예를 들면 5 내지 30중량%, 예를 들면 10 내지 20중량% 포함할 수 있다. 불화암모늄의 함량이 지나치게 적을 경우 공정 시간이 길어짐에 따라 식각 속도가 변화된다는 문제점이 발생될 수 있으며, 지나치게 과할 경우에는 조성물 용해도 감소에 따른 석출물 발생 시점이 빨라져 필터 막힘 등의 불량을 야기할 수 있다.
본 발명과 같이, 불화수소산의 염과 불화수소산을 함께 첨가하면 실리콘 산화막의 에칭속도에 대한 제어에 유리하며, 특히 식각 공정 중 발생하는 불화수소산의 소모를 불화수소산의 염이 보충할 수 있으므로, 일정 시간 동안 실리콘 산화막 식각 속도를 유지할 수 있다. 이 때, 불화수소산 대비 불화수소산 염의 중량비는 1:2 내지 1:30, 예를 들면 1:5 내지 1:30, 예를 들면 1:5 내지 1:20, 예를 들면 1:5 내지 1:15, 예를 들면 1:5 내지 1:10일 수 있다.
상기 다가 알코올은 실리콘 산화막 바이어스(bias) 조절제, 테이퍼(taper) 조절제의 역할을 한다.
일 구현예에 따르면, 상기 다가 알코올은 탄소수 2 내지 30, 예를 들면 탄소수 2 내지 20, 예를 들면 탄소수 2 내지 10의 직쇄, 측쇄 또는 고리형으로 2개 이상의 히드록시기를 포함할 수 있다. 다가 알코올의 분자량은 예를 들면, 수평균 분자량(Mn) 100 내지 1000, 예를 들면 Mn 100 내지 500, 예를 들면 Mn 100 내지 300일 수 있다. 구체적으로 예를 들면, 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol, PEG), 폴리프로필렌글리콜(polypropylene_glycol, PPG), 디에틸렌글리콜(diethylene glycol), 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol), 프로필렌글리콜(propylene Glycol, 글리세롤(glycerol), 솔비톨(sorbitol), 자일리톨(xylitol), 만니톨(mannitol), 이디톨(iditol), 벤젠디올(benzenediol) 및 비스페놀(bisphenol)로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함할 수 있다.
다가 알코올은 조성물 총 중량에 대하여, 0.01 내지 10중량%, 예를 들면 0.01 내지 5중량%, 예를 들면 0.01 내지 3중량%, 예를 들면 0.05 내지 1중량% 포함할 수 있다. 다가 알코올의 함량이 지나치게 높으면 다가 알코올에 의한 불화수소의 포토레지스트 계면 침투 현상이 억제되어 식각 바이어스(bias)가 감소할 수 있고, 지나치게 낮으면 불화수소의 포토레지스트의 계면 침투 현상이 가속화되어 식각 바이어스(bias)가 증가할 수 있다.
상기 수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머는 유리기판의 부식을 방지하는 역할을 하며, 탄소수 80 내지 500, 예를 들면 탄소수 80 내지 200, 예를 들면 카르복시기를 불포함하는 탄소수 80 내지 100의 직쇄, 측쇄 또는 고리형으로, 1개 이상의 질소원자를 포함하는 구조를 가진다. 또한, 예를 들면 수평균 분자량(Mn)이 1000 초과 5000 이하, 예를 들면 1000 초과 2000 이하일 수 있다.
구체적인 종류로 예를 예를 들면, 폴리비닐아민(polyvinylamine), 폴리알릴아민(polyallylamine), 아미노-폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(ε-카프로락톤)(amino-poly(ethylene glycol)-b-poly(ε-caprolactone)), 아민 폴리(에틸렌 글리콜-블록-폴리(락타이드-코-글리코리드)(amine poly(ethylene glycol)-block-poly(lactide-co-glycolide), 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(아민)(Poly(ehthylene glycol) bis(amine)), O-(2-아미노에틸)폴리에틸렌 글리콜(O-(2-Aminoethyl)polyethylene glycol), 폴리(2-에틸-2-옥사졸린) α-메틸(Poly(2-ethyl-2-oxazoline) α-methyl), ω-2-하이드록시에틸아민 터미네이티드(ω-2-hydroxyethylamine terminated), 폴리(L-락타이드), 아민 터미네이티드(poly(L-lactide), amine terminated), 폴리(N-이소프로필 아크릴아민, 아민 터미네이티드 (poly(N-isopropyl acrylamine), amine terminated), 4암-PEG-아민(4arm-PEG-amine), PEI-b-mPEG, PEI-PEG-PEI 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머는 조성물 총 중량에 대하여, 0.0001 내지 5중량%, 예를 들면 0.0001 내지 1중량%, 예를 들면 0.0005 내지 0.1중량%, 예를 들면 0.001 내지 0.01중량% 포함할 수 있고, 함량이 지나치게 높으면 유리기판의 표면의 균일성이 저하할 수 있고, 지나치게 낮으면 유리기판의 식각속도가 증가할 수 있다.
일구현예에 따르면, 본 발명의 조성물은 분자량 1000 이하의 양이온성 올리고머를 더 포함할 수 있으며, 수평균 분자량(Mn) 1000 이하의 양이온성 올리고머는 유리기판의 표면을 개질하는 역할을 할 수 있다. 또한, 수평균 분자량(Mn)이 100 내지 1000, 예를 들면 Mn 300 내지 600, 예를 들면 Mn 100 내지 600, 예를 들면 Mn 100 내지 300일 수 있다. 또한, 예를 들면 카르복시기를 불포함하는 직쇄, 측쇄 또는 고리형으로, 1개 이상의 질소원자를 포함하는 구조를 가진다.
구체적인 종류로는 예를 들면, 폴리에틸렌 이민(polyethylene imine), 폴리에틸렌 폴리아민(polyethylene polyamine), 메톡시 폴리옥시에틸렌 글리콜 아민(methoxy polyoxyethylene glycol amine), 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아민(poly(ethylene glycol) methyl ether amine), 스페르민(spermine), 실란-PEG-NH2(silane-PEG-NH2), 트리메틸올프로판 트리스[폴리(프로필렌 글리콜), 아민 터미네이티드 에테르](Trimethylolpropane tris[poly(propylene glycol), amine terminated] ether), 11-아지도-3,6,9-트리옥사운데칸-1-아민(11-azido-3,6,9-trioxaundecan-1-amine) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.
수평균 분자량(Mn) 1000이하의 양이온성 올리고머의 함량은 조성물 총 중량에 대하여, 0.001 내지 10중량%, 예를 들면 0.01 내지 5중량%, 예를 들면 0.1 내지 5중량% 포함할 수 있다.
일 구현예에 따르면, 본 발명의 조성물에 포함되는 물은 특별히 한정되지 않지만 탈이온수를 사용할 수 있으며, 바람직하게는 물 속 이온이 제거된 정도를 보여주는 물의 비저항 값이 18㏁/㎝ 이상인 탈이온수를 사용할 수 있다. 물의 함량은 조성물 총 중량이 100중량%가 되도록 하는 나머지 양으로 포함될 수 있다.
본 발명의 조성물은 유리기판에 대한 실리콘 산화막의 식각 선택비를 향상시키기 위하여, 통상의 식각액 조성물에 사용되는 임의의 첨가제를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 안정제, 계면활성제, 킬레이트제, 산화방지제, 부식방지제 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
안정제는 통상적인 식각 안정제를 포함할 수 있고, 식각 조성물 또는 식각 대상물이 불필요한 반응에 의해 수반될 수 있는 부반응 또는 부산물의 발생을 억제하기 위하여 포함될 수 있다.
계면활성제는 조성물의 젖음성 향상, 첨가제의 거품 특성 개선 및 기타 유기 첨가제에 대한 용해성을 높여 주는 목적으로 추가 첨가될 수 있다. 상기 계면활성제는 비이온성 계면활성제, 음이온성 계면활성제, 양이온성 계면활성제, 양쪽성 계면활성제에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상에 대하여 상기 에칭액의 총 중량 100에 대해 0.0005 내지 5중량부로 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 상기 에칭액의 총 중량 100에 대해 0.001 내지 2 중량부 첨가할 수 있다. 상기 계면활성제 함량이 에칭액 총 중량에 대해 0.0005중량부 미만인 경우 효과를 기대할 수 없으며, 5중량부를 초과하여 첨가할 경우 용해도 문제가 발생하거나 과도한 거품 발생으로 인해 공정상의 문제를 발생시킬 수 있다.
킬레이트제는 조성물의 금속 불순물에 대한 용해성을 높여 주거나, 균일한 식각 표면을 형성하는 목적으로 추가 첨가될 수 있다. 상기 킬레이트제는 카르복시기를 포함하는 유기산에서 선택되는 1종 혹은 2종 이상에 대하여 상기 에칭액의 총 중량 100에 대해 0.1 내지 5중량부로 첨가할 수 있으며, 바람직하게는 카르복시기와 히드록시기를 동시에 갖는 유기산일 수 있다.
산화방지제 및 부식방지제는 반도체 소자의 재료 등으로 사용되는 금속 또는 금속 화합물의 보호를 위하여 포함될 수 있다. 상기 산화방지제 및 부식방지제로는 업계에서 사용되는 것이면 제한 없이 사용 가능하며, 에칭액 총 중량 100에 대하여 0.01 내지 10중량부로 첨가할 수 있다.
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
실시예 및 비교예
표 1과 같은 조성으로 각각의 조성물을 제조하였다.
각 함량의 단위는 중량%이고, 물은 조성물 총 중량이 100중량%가 되도록 잔량의 양으로 첨가하였다.
구분 HF/NH4F 조성
(중량%)		 실리콘 산화막
bias, taper
조절제
(중량%)		 Mn 1000 초과의
양이온성 올리고머
(중량%)		 Mn 1000 이하의
양이온성 올리고머
(중량%)
HF NH4F PEG 종류 함량 종류 함량
실시예1 1.9 15.0 0.1 PAAm 0.008 PEI-300 1.0
실시예2 1.95 15.0 0.1 PAAm 0.008 PEI-600 1.0
실시예3 1.6 15.0 0.1 PAAm 0.008 PEPA 0.1
실시예4 2.0 15.0 0.1 PAAm 0.008 PEPA 1.0
실시예5 2.75 15.0 0.1 PAAm 0.008 PEPA 3.0
비교예1 0.7 15.0 - - - - -
비교예2 0.8 15.0 0.1 OA 0.1 - -
비교예3 1.3 15.0 0.1 PAAm 0.001 - -
비교예4 1.5 15.0 0.1 PAAm 0.005 - -
비교예5 1.53 15.0 0.1 PAAm 0.008 - -
비교예6 1.4 15.0 0.1 - - PEI-300 1.0
비교예7 1.8 15.0 0.1 - - PEPA 1.65
비교예8 2.4 15.0 0.1 - - PEPA 3.0
PEG: 폴리에틸렌 글리콜(polyethylene glycol)
PAAm: 폴리알릴아민(polyallylamine)(Mn: 1,660)
PEI: 폴리에틸렌 이민(polyethylene imine)(Mn: 300 또는 600)
PEPA: 폴리에틸렌 폴리아민(polyethylene polyamine)(Mn: 275)
OA: 옥틸아민(octylamine)(Mn: 129)
실험예 1: 실리콘 산화막 식각속도 평가
평가에 이용된 시편은 유리기판 위에 실리콘 산화막과 포토레지스트가 형성되어 있는 시편이며, 20mm x 30mm 크기로 잘라서 사용하였다.
식각액 조성물 70g을 투명 플라스틱 용기에 채운 후, 항온 순환조를 이용하여 30℃ 온도로 맞추어 준비된 평가 시편을 60초 동안 처리하였다. 이후, 평가시편을 탈이온수로 세척하고 아세톤을 이용하여 포토레지스트를 제거하였다.
식각속도는 접촉식 박막 두께 측정기(Alpha-Step® D-500, KLA사)를 이용하여 측정하였으며, 그 결과는 표 2에 나타내었다.
실험예 2: 유리기판 식각속도 평가
평가에 이용된 시편은 유리기판 단일막이며, 20mm x 30mm의 크기로 잘라서 사용하였다.
시편을 30초 동안 처리한 것을 제외하고 실험예 1의 처리 방법과 동일하게 진행하였다.
식각속도는 실험예 1의 측정과 동일한 방법으로 측정하였으며, 그 결과는 표 2에 나타내었다.
실험예 3: 유리기판 표면상태 평가
평가에 이용된 시편은 유리기판 단일막이며, 50mm x 50mm 크기로 잘라서 사용하였다.
식각액 조성물 70g을 투명 플라스틱 용기에 채운 후, 항온 순환조를 이용하여 30℃ 온도로 맞춰 상기 준비된 평가 시편을 270초 처리하였다. 이후, 평가시편을 탈이온수로 세척하였다.
시편을 270초 동안 처리한 것을 제외하고 실험예 1의 처리 방법과 동일하게 진행하였다.
유리기판의 표면은 주사전자 현미경(S-4800, Hitachi사)을 이용하여 관찰하였으며, 표면상태에 따라 X, △, O, ◎로 구분하여 표기하였다. 그 결과는 표 2에 나타내었다.
구분 식각속도 (Å/sec) 선택비
(실리콘 산화막/
유리기판)		 유리기판 표면 SEM
X (매우 불량), △ (불량),
O(양호), ◎(매우 양호)
실리콘
산화막		 유리
기판
실시예1 20.6 9.8 2.10 △
실시예2 20.3 11.0 1.85 O
실시예3 19.6 9.8 2.00 O
실시예4 20.4 9.8 2.08 ◎
실시예5 20.3 11.8 1.72 ◎
비교예1 19.8 18.6 1.06 ◎
비교예2 21.2 14.1 1.50 X
비교예3 19.6 19.3 1.02 △
비교예4 19.6 12.2 1.61 X
비교예5 20.2 11.6 1.74 X
비교예6 21.2 19.3 1.10 O
비교예7 21.6 20.2 1.07 O
비교예8 20.8 19.2 1.08 O
표 2에서, 식각 선택비는 실리콘 산화막 식각속도를 유리기판 식각속도로 나눈 값을 의미한다.
표 2에서 확인할 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 조성물을 사용한 결과는 모두 유리기판에 대한 실리콘 산화막의 선택비가 우수하며, 동시에 유리기판 표면의 상태가 양호한 것을 알 수 있다.
반면, 비교예의 경우 결과가 불량함이 확인되며, 특히, 수평균 분자량(Mn) 1000초과의 양이온성 올리고머를 포함하지 않은 비교예 1, 2 및 비교예 6 내지 8의 경우 유리기판 보호성능 부족으로 식각속도가 증가하여 선택비가 감소하는 것을 확인하였다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술한 바, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아님은 명백하다. 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주 내에서 다양한 응용 및 변형을 행하는 것이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 특허청구범위와 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (7)

  1. 불화수소;
    불화암모늄;
    다가 알코올;
    수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머; 및
    수평균 분자량(Mn) 1000 이하의 양이온성 올리고머를 포함하는, 디스플레이 기판용 식각액.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다가 알코올이 탄소수 2 내지 30의 직쇄, 측쇄 또는 고리형으로 2개 이상의 히드록시기를 포함하는 것인, 디스플레이 기판용 식각액.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다가 알코올이 폴리에틸렌 글리콜, 폴리프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 트리에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 글리세롤, 솔비톨, 자일리톨, 만니톨, 이디톨, 벤젠디올 및 비스페놀로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상을 포함하는 것인, 디스플레이 기판용 식각액.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머가 카르복시기를 불포함하는 탄소수 80 내지 500의 직쇄, 측쇄 또는 고리형으로, 1개 이상의 질소원자를 포함하는 것인 디스플레이 기판용 식각액.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머가 폴리비닐아민, 폴리알릴아민, 아미노-폴리(에틸렌 글리콜)-b-폴리(ε-카프로락톤), 아민 폴리(에틸렌 글리콜-블록-폴리(락타이드-코-글리코리드), 폴리(에틸렌 글리콜) 비스(아민), O-(2-아미노에틸)폴리에틸렌 글리콜, 폴리(2-에틸-2-옥사졸린) α-메틸, ω-2-하이드록시에틸아민 터미네이티드, 폴리(L-락타이드) 아민 터미네이티드, 폴리(N-이소프로필 아크릴아민, 아민 터미네이티드, 4암-PEG-아민, PEI-b-mPEG, PEI-PEG-PEI 중 하나 이상을 포함하는 것인, 디스플레이 기판용 식각액.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수평균 분자량(Mn) 1000이하의 양이온성 올리고머가 폴리에틸렌 이민, 폴리에틸렌 폴리아민, 메톡시 폴리옥시에틸렌 글리콜 아민, 폴리(에틸렌 글리콜) 메틸 에테르 아민, 스페르민, 실란-PEG-NH2, 트리메틸올프로판 트리스[폴리(프로필렌 글리콜), 아민 터미네이티드 에테르], 11-아지도-3,6,9-트리옥사운데칸-1-아민중 하나 이상을 포함하는 것인, 디스플레이 기판용 식각액.
  7. 불화수소 0.01 내지 5중량%;
    불화암모늄 1 내지 50중량%;
    다가 알코올 0.01 내지 10중량%;
    수평균 분자량(Mn) 1000 초과의 양이온성 올리고머 0.0001 내지 5중량%;
    수평균 분자량(Mn) 1000 이하의 양이온성 올리고머 0.001 내지 10중량%; 및
    조성물 총 중량이 100중량%가 되도록 물을 혼합하는 단계를 포함하는 것인, 디스플레이 기판용 식각액의 제조방법.
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