银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法及金属图案形成方法技术

本发明专利技术涉及银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法及形成金属图案的方法，其中银薄膜蚀刻液组合物包含：(A)硝酸；(B)具有1至3个碳原子的烷基磺酸；(C)除了具有1至3个碳原子的烷基磺酸以外的有机酸；(D)硫酸盐；(E)含铁的三元金属盐；和(F)水。和(F)水。

【技术实现步骤摘要】
银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法及金属图案形成方法


[0001]本专利技术涉及银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物进行蚀刻的方法及形成金属图案的方法。

技术介绍

[0002]诸如OLED的平板显示装置由于其器件自身会发光且在低电压下也可被驱动，因此近年来趋于迅速应用于诸如便携式设备的小型显示器市场且也应用于诸如TV的大型显示器。
[0003]另一方面，对于OLED或LCD的布线、反射板以及彩色滤光片的电极等，以往采用了含有铝(Al)的金属薄膜，但是最近已开始采用与诸如铝的金属相比具有更低的电阻率和更高的亮度的银(Ag：电阻率约为1.59μΩcm)膜、银合金或包括其的多层膜。
[0004]例如，通过使用蚀刻液组合物蚀刻银膜、银合金或包括其的多层膜中的银薄膜来形成布线和/或图案。
[0005]然而，当使用现有的蚀刻液蚀刻银薄膜时，由于银(Ag)被过度蚀刻或蚀刻不均匀，因而会发生布线翘曲或剥落的现象，并且导致布线的侧面轮廓出现缺陷。此外，在使用银蚀刻液组合物进行银薄膜蚀刻时，会发生经蚀刻的银颗粒再次被吸附在基板内暴露的S/D部分的金属膜上的问题。此时，存在由再吸附引起的残渣问题，即异物可能引起工艺缺陷的问题。
[0006]对此，韩国授权专利公告第10
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1391603号公开了用于含银图案的蚀刻液相关技术，该蚀刻液包含硫酸盐类化合物作为主要氧化剂，还包含硝酸、草酸、乙酸和唑类化合物，且可选择性蚀刻银或包含银的合金膜。但是，由于该专利文献中公开的蚀刻液不产生蚀刻停止(Etch Stop)现象，因此存在如下问题：随着蚀刻时间(Etching Time)的增加，不仅使得侧蚀(Side Etch)持续增加且发生布线咬蚀现象，而且在进行处理数量评估时，因性能下降而大量引起银的再吸附。
[0007][现有技术文献][0008][专利文献][0009](专利文献1)韩国授权专利公告第10
‑
1391603号

技术实现思路

[0010]技术问题
[0011]本专利技术旨在改善上述现有技术的问题，其目的在于提供一种银薄膜蚀刻液组合物，其在蚀刻由银(Ag)或银合金制成的单层膜以及由该单层膜和透明导电膜构成的多层膜时呈现优异的蚀刻特性以及蚀刻均匀性。
[0012]另外，本专利技术的目的在于提供使用上述银薄膜蚀刻液组合物的蚀刻方法和形成金属图案的方法。
[0013]技术方案
[0014]本专利技术提供一种银薄膜蚀刻液组合物，其包含：(A)硝酸；(B)具有1至3个碳原子的烷基磺酸；(C)除了具有1至3个碳原子的烷基磺酸以外的有机酸；(D)硫酸盐；(E)含铁的三元金属盐；和(F)水。
[0015]另外，本专利技术提供一种使用上述银薄膜蚀刻液组合物的蚀刻方法。
[0016]另外，本专利技术提供一种使用上述银薄膜蚀刻液组合物来形成金属图案的方法。
[0017]有益效果
[0018]当使用本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物时，在蚀刻银薄膜时通过蚀刻停止现象来防止对银薄膜的过度蚀刻，从而能够减少侧蚀量，因此不仅能够容易应用于形成精细图案，而且能够提供显着改善银残渣和银再吸附等问题而不会出现一些布线的局部过度蚀刻现象(诸如鼠啮(mouse bite)现象)的效果。
[0019]另外，本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物同时蚀刻由银(Ag)或银合金制成的单层膜以及由该单层膜和透明导电膜构成的多层膜的蚀刻膜，由此提供提高蚀刻效率的效果。另外，本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物即使在处理数量增加的情况下也保持蚀刻性能，因此能够提供优异的蚀刻均匀性。
具体实施方式
[0020]本专利技术涉及银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法及形成金属图案的方法，其中银薄膜蚀刻液组合物包含硝酸、具有1至3个碳原子的烷基磺酸、除了具有1至3个碳原子的烷基磺酸以外的有机酸、硫酸盐、含铁的三元金属盐以及水。
[0021]本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物通过包含含铁的三元金属盐作为一组分，在蚀刻银薄膜时通过蚀刻停止现象防止对银薄膜的过度蚀刻，从而形成相对较小的侧蚀，因此不仅能够容易地应用于形成精细图案，而且能够提供显着改善银残渣和银再吸附等问题而不会出现一些布线的部分过度蚀刻现象(诸如鼠啮现象)的效果。另外，即使在由于长时间进行蚀刻工艺而处理数量较多时也不会产生残渣且能够优异地维持防止银再吸附的效果，因此能够提供优异的蚀刻均匀性。
[0022]在本专利技术中，银薄膜包括由银(Ag)或银合金制成的单层膜以及由该单层膜和透明导电膜构成的多层膜，而本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物能够同时蚀刻由银(Ag)或银合金制成的单层膜以及由该单层膜和透明导电膜形成的多层膜。
[0023]银合金可包括以银为主要成分且还包含Nd、Cu、Pd、Nb、Ni、Mo、Ni、Cr、Mg、W、Pa和Ti等其他金属的合金形态以及银的氮化物、硅化物、碳化物和氧化物等，但不限于此。
[0024]透明导电膜可包括选自由氧化铟、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)和氧化铟镓锌(IGZO)组成的组中的至少一种。
[0025]多层膜可以包括透明导电膜/银、透明导电膜/银合金、透明导电膜/银/透明导电膜、或透明导电膜/银合金/透明导电膜。
[0026]本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法及形成金属图案的方法可以用于形成用于反射膜的OLED TFT阵列基板、用于触摸屏面板的迹线(trace)布线或纳米线(nanowire)布线，但不限于此，且可以用于包括单层膜和多层膜的电子部件材料。
[0027]在下文中，将描述本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物中包含的组分。
[0028]<银薄膜蚀刻液组合物>
[0029]本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物包含(A)硝酸、(B)具有1至3个碳原子的烷基磺酸、(C)除了具有1至3个碳原子的烷基磺酸以外的有机酸、(D)硫酸盐和(E)含铁的三元金属盐，且还可包含(F)水作为溶剂。
[0030](A)硝酸
[0031]本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物中包含的硝酸作为氧化剂，可以用于氧化由银薄膜和透明导电膜。
[0032]在一实施例中，基于组合物的总重量，硝酸的含量可以为8重量％至15重量％。当本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物包含上述含量范围内的硝酸时，容易控制蚀刻速率，从而能够均匀地蚀刻银薄膜和透明导电膜。
[0033](B)具有1至3个碳原子的烷基磺酸
[0034]本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物中包含的烷基磺酸可以用于蚀刻由硝酸氧化的银薄膜和透明导电膜。
[0035]在本专利技术中，烷基磺酸优选具有1至3个碳原子。具有1
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3个碳原子的烷基磺酸例如可以是甲磺酸、乙磺酸或丙磺酸，优选甲磺酸。
[0036]基于组合物的总重量，烷基磺酸的含量可以为3重量％至8重量％。当本专利技术的银薄膜蚀刻液组合物包含上述含量范围内的具有1至3个碳原子的烷基磺酸时，容易控制对银本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种银薄膜蚀刻液组合物，包含：硝酸；具有1至3个碳原子的烷基磺酸；除了具有1至3个碳原子的烷基磺酸以外的有机酸；硫酸盐；含铁的三元金属盐；和水。2.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物，其中所述具有1至3个碳原子的烷基磺酸为甲磺酸。3.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物，其中所述除了具有1至3个碳原子的烷基磺酸以外的有机酸包括选自乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸和酒石酸组成的组中的至少一种。4.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物，其中所述硫酸盐包括选自由硫酸氢钾、硫酸氢钠和硫酸氢铵组成的组中的至少一种。5.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物，其中所述含铁的三元金属盐是能够以阳离子
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铁(Fe
3+
)
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阴离子的形态存在的化合物。6.根据权利要求5所述的银薄膜蚀刻液组合物，其中所述阳离子包括铵、钠和钾中的一种。7.根据权利要求5所述的银薄膜蚀刻液组合物，其中所述阴离子包括硫酸根、柠檬酸根、乙二酸根、乙二胺四...

【专利技术属性】
技术研发人员：南基龙，尹暎晋，李昔准，李原昊，权五柄，
申请(专利权)人：东友精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：