CN113637972B - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

本发明涉及银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法以及形成金属图案的方法,其中银薄膜蚀刻液组合物基于组合物总重量包含:(A)1重量%至20重量%的硝酸;(B)25重量%至60重量%的有机酸;(C)0.01重量%至0.09重量%的金属氧化剂;和(D)1重量%至20重量%的硝酸盐。

Description

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
技术领域
本发明涉及银薄膜蚀刻液组合物、使用其进行蚀刻的方法以及形成金属图案的方法。
背景技术
至于构成显示装置的反射板,以往在产品中主要使用铝(Al)反射板,但是为了通过提高亮度来实现低功耗,正在寻求将材料变更为具有更高反射率的金属。为此,与应用于平板显示装置的金属相比具有更低的电阻率和更高的亮度的银(Ag:电阻率为约1.62μΩcm)膜、银合金或包括其的多层膜应用于彩色滤光片的电极、LCD或OLED布线以及反射板以旨在实现平板显示装置的大型化、高分辨率和低功耗等,因此需要开发用于这种材料应用的蚀刻液。
然而,当使用了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,因而发生了布线翘曲或剥落的现象,并且发生了蚀刻后的银颗粒再次被吸附在金属膜上的问题。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。另外,由于由银和ITO等透明导电膜构成的整个多层膜被同时蚀刻,因而导致了基板中的源极/漏极(Source/Drain)布线部的Ti/Al/Ti三层膜受损,并且发生了银颗粒等的再吸附问题。
另外,需要蚀刻的布线或装置板分为具有光刻胶的图案部分和没有光刻胶的非图案部分区域,而两个区域由蚀刻液完全蚀刻的时间(终点检测,EPD)之间出现了差异。由于图案部分的完全蚀刻时间与非图案部分的完全蚀刻时间之间的差异较大,因而存在发生侧蚀或在非图案部分中产生残渣的问题。
对此,韩国授权专利公告第10-1391603号公开了关于用于含银图案的蚀刻液的技术,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没有考虑蚀刻停止(Etch Stop),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。
另外,目前仍然缺乏且亟需开发关于提供如下效果以及组成的银薄膜蚀刻液组合物的技术:能够使对诸如ITO的透明导电膜的蚀刻最小化且仅蚀刻由银(Ag)粒子形成的部分,并且能够适当减小对图案部分和非图案部分的完全蚀刻时间(EPD)的差异。
[现有技术文献]
[专利文献]
(专利文献1)韩国授权专利公告第10-1391603号(2014年5月7日公布)
发明内容
技术问题
本发明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,其特征在于用于蚀刻由银(Ag)或银合金制成的单层膜和由该单层膜和透明导电膜构成的多层膜中的银或银合金且不产生银残渣和银再吸附问题。
另外,本发明的目的在于提供一种银薄膜蚀刻液组合物,其能够仅蚀刻单层膜以及多层膜中的银(Ag)或银合金而不会蚀刻或损伤多层膜中的透明导电膜,且能够抑制对暴露于基板上的S/D布线的损伤。
另外,本发明的目的在于提供一种银薄膜蚀刻液组合物,其能够通过控制蚀刻速率来调节侧蚀(side etch)。
另外,本发明的目的在于提供一种银薄膜蚀刻液组合物,其能够减少用于完全蚀刻图案部分和非图案部分的时间之间的差异。
另外,本发明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。
技术方案
为了达到上述目的,本发明涉及一种银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法以及形成金属图案的方法,具体地提供一种银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法以及形成金属图案的方法,其中所述银薄膜蚀刻液组合物以组合物的总重量为基准包含:(A)1重量%至20重量%的硝酸;(B)25重量%至60重量%的有机酸;(C)0.01重量%至0.09重量%的金属氧化剂;以及(D)1重量%至20重量%的硝酸盐。
有益效果
本发明的银薄膜蚀刻液组合物旨在改善上述现有技术的问题,其用于蚀刻由银(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,并且提供不产生银残渣和银再吸附问题的效果。
另外,本发明的银薄膜蚀刻液组合物提供能够仅蚀刻单层膜和多层膜中的银(Ag)银薄膜蚀刻液组合物,从而提供抑制对暴露于基板上的S/D布线的损伤的效果。
另外,本发明的银薄膜蚀刻液组合物提供能够通过控制蚀刻速度来调节侧蚀的效果。
另外,本发明的银薄膜蚀刻液组合物提供能够减小用于完全蚀刻图案部分和非图案部分的时间之间的差异的效果。
具体实施方式
在下文中,将更详细地描述本发明。
本发明涉及一种银薄膜蚀刻液组合物,其以组合物的总重量为准包含:(A)1重量%至20重量%的硝酸;(B)25重量%至60重量%的有机酸;(C)0.01重量%至0.09重量%的金属氧化剂;以及(D)1重量%至20重量%的硝酸盐。
本发明的银薄膜蚀刻液组合物用于选择性地蚀刻由银(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中的银或银合金,且通过以一定含量和/或比例包含金属氧化剂和硝酸盐等来提供不发生银残渣和银再吸附问题的效果。
另外,本发明的银薄膜蚀刻液组合物提供能够仅蚀刻单层膜和多层膜中的银(Ag)的银薄膜蚀刻液组合物,从而提供能够抑制对暴露于基板上的S/D布线的损伤的效果。
另外,本发明的银薄膜蚀刻液组合物能够提供通过产生蚀刻停止现象来能够控制蚀刻速率和调节侧蚀的效果。
另外,本发明的银薄膜蚀刻液组合物提供能够减小用于完全蚀刻图案部分和非图案部分的时间(终点检测,EPD)之间的差异的效果。
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、碳化物或氧化物等,但不限于此。
透明导电膜可包含选自由氧化铟、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。
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。
本发明的银薄膜蚀刻液组合物、使用该组合物的蚀刻方法以及形成金属图案的方法可以用于形成用于反射层的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。
在下文中,将描述本发明的银薄膜蚀刻液组合物中包含的组分。
<银薄膜蚀刻液组合物>
本发明的银薄膜蚀刻液组合物包含(A)硝酸、(B)有机酸、(C)金属氧化剂和(D)硝酸盐,并且还可以包含(E)水作为溶剂。
(A)硝酸
本发明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(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。
在一实施例中,基于组合物的总重量,硝酸的含量可以为1重量%至20重量%,优选5重量%至15重量%,更优选6重量%至9重量%。当本发明的银薄膜蚀刻液组合物包含在上述含量范围内的(A)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。
(B)有机酸
本发明的银薄膜蚀刻液组合物中包含的有机酸作为用于银薄膜的蚀刻剂,可以用于蚀刻由硝酸氧化的银薄膜。
有机酸例如可包含选自由乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸、酒石酸、丁酸、甲酸、葡萄糖酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、磺基琥珀酸、磺基邻苯二甲酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸和乙二胺四乙酸组成的组中的至少一种,优选至少两种。
优选地,有机酸可包含选自由乙酸、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,优选至少两种,并且更优选地包含乙酸和柠檬酸。
基于组合物的总重量,有机酸的含量可以为25重量%至60重量%,优选40重量%至51重量%。当有机酸的含量在上述含量范围内时,容易控制对银薄膜的蚀刻速率,从而能够防止由于银残渣和银再吸附的发生而引起的缺陷。
(C)金属氧化剂
本发明的银薄膜蚀刻液组合物中包含的金属氧化剂作为对银薄膜的银残渣和银再吸附抑制剂,在银薄膜由硝酸和有机酸氧化和蚀刻后,可用于防止由于产生银残渣和银再吸附引起的缺陷。
金属氧化剂可以包含选自由Fe和Cu以及它们的金属盐组成的组中的至少一种,并且优选地包含选自由Fe和Fe金属盐组成的组中的至少一种。
金属盐作为金属化合物,可以是选自由硝酸盐、乙酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、铵盐或硫酸盐组成的组中的一种。
金属氧化剂例如包括选自由硝酸铁、乙酸铁、硫酸铁、磷酸铁、柠檬酸铁、硫酸铁铵、硝酸铁铵和柠檬酸铁铵组成的组中的至少一种。
基于组合物的总重量,金属氧化剂的含量为0.01重量%至0.09重量%,优选0.03重量%至0.06重量%。当金属盐的含量在上述含量范围内时,能够防止由于产生银残渣和银再吸附而引起的缺陷。
(D)硝酸盐
本发明的银薄膜蚀刻液组合物中包含的硝酸盐作为Ag残渣去除剂,可以用于去除Ag残渣。
另外,硝酸盐可起到产生对银薄膜的蚀刻停止现象,因此即使在蚀刻工艺中增加蚀刻时间也能够防止侧蚀增加。
另外,由于与诸如硫酸盐的其他盐相比,硝酸盐具有更高的氧化电位,因此更有利于氧化包括银(Ag)的金属。
因此,本发明的银薄膜蚀刻液组合物通过包含硝酸盐,能够控制蚀刻停止现象的产生,由此控制蚀刻速率并且调节侧蚀。
以组合物的总重量为基准,硝酸盐的含量为1重量%至20重量%,优选5重量%至20重量%。当硝酸盐含量在上述含量范围内时,易于控制蚀刻速率,即蚀刻工艺中的蚀刻时间,并且有规律地产生蚀刻停止现象,从而能够均匀地蚀刻银薄膜。。
硝酸盐可以包含选自由硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸镁、硝酸铝和硝酸钙组成的组中的至少一种,优选地包含硝酸铵或硝酸钙,并且更优选地包含硝酸铵。
(E)水
本发明的银薄膜蚀刻液组合物中包含的水可以是用于半导体工艺的去离子水,并且优选地使用18MΩcm以上的去离子水。
在本发明中,可以包含余量的水,其中余量是指使得进一步包含本发明的必要成分和其他成分的组合物的总重量成为100重量%的余量。
在一实施例中,本发明的银薄膜蚀刻液组合物优选地不包含引起银残渣和银再吸附的磷酸。
(F)其他成分
在使得本发明目的不受影响的范围内,本发明的银薄膜蚀刻液组合物除了上述成分以外还可以进一步包含其他成分,优选烷基磺酸。
本发明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。
在本发明中,烷基磺酸优选地具有1至3个碳原子。具有1至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。
基于组合物的总重量,烷基磺酸的含量可以为1重量%至10重量%。当本发明的银薄膜蚀刻液组合物包含在上述含量范围内的具有1至3个碳原子的烷基磺酸时,容易控制对银薄膜的蚀刻速率和对透明导电膜的蚀刻速率,能够防止由于银残渣和银再吸附的发生而引起的缺陷。
<(C)、(D)和(E)的含量比>
本发明的银薄膜蚀刻液组合物通过调节(C)金属氧化剂、(D)硝酸盐和(E)水的含量以使得满足式1来使图案部分和非图案部分的完全蚀刻时间之间的差异最小化,从而具有改善图案部分的过度蚀刻或非图案部分的残渣和污点等问题的效果。
具体地,本发明的银薄膜蚀刻液组合物中包含的(C)金属氧化剂、(D)硝酸盐和(E)水的含量可以使得由下式1表示的EPD间隙(gap)指数为0.2至1.5,优选0.22至1.46。
[式1]
[{100×(C)金属氧化剂的重量%}+(D)硝酸盐的重量%]/[(E)水的重量%]
在式1中,“(C)金属氧化剂的重量%”、“(D)硝酸盐的重量%”和“(E)水的重量%”分别是指以本发明的银薄膜蚀刻液组合物的总重量为基准的(C)金属氧化剂、(D)硝酸盐和(E)水的含量。
需要蚀刻的目标薄膜由形成有光刻胶图案的图案部分和不具有光刻胶的非图案部分组成,并且取决于蚀刻液组合物而在图案部分和非图案部分之间存在完全蚀刻时间(EPD)的差异。通常,具有光刻胶图案的图案部分与非图案部分相比具有更短的完全蚀刻时间,当完全蚀刻时间之间的差异较大时,在非图案部分的完全蚀刻期间发生图案部分的侧蚀和过度蚀刻的问题,从而发生产品质量和效率降低的问题。当降低蚀刻程度以防止图案部分的侧蚀和过度蚀刻时,无法完全执行蚀刻速度相对较慢的非图案部分的蚀刻,因此存在产生残渣或污点的问题。
在使用现有的银薄膜蚀刻液组合物时,无法减小图案部分和非图案部分的完全蚀刻时间之间的差异,从而导致图案部分的过度蚀刻或非图案部分的残渣和污点的问题。
由式1表示的本发明的EPD间隙指数是用于解决图案部分和非图案部分的EPD时间之间的差异的参数,且实验证明:当将(C)金属氧化剂、(D)硝酸盐和(E)水的含量调节以使得由式1表示的EPD间隙指数为0.2至1.5,优选0.22至1.46时,使图案部分和非图案部分的EPD的差异最小化,从而有效抑制图案部分的过度蚀刻以及非图案部分的残渣和污点等问题的发生。
如果该参数不在该范围内,则无法减小图案部分和非图案部分的完全蚀刻时间之间的差异,因此会导致图案部分的过度蚀刻或非图案部分的残渣和污点等问题的发生。
<使用银薄膜蚀刻液组合物的蚀刻方法>
另外,本发明提供一种使用根据本发明的银薄膜蚀刻液组合物的蚀刻方法。除了使用上述银薄膜蚀刻液组合物之外,本发明的蚀刻方法可以根据已知的金属蚀刻方法形成图案。
作为一实例,蚀刻方法包括:
i)在基板上形成由银或银合金制成的单层膜,或由该单层膜和透明导电膜构成的多层膜;
ii)选择性地在单层膜或多层膜上留置光反应性材料;和
iii)通过使用根据本发明的银薄膜蚀刻液组合物仅蚀刻单层膜或多层膜中的银(Ag)。
与现有的同时蚀刻由银或银合金以及透明导电膜构成的多层膜的银薄膜蚀刻液不同,根据本发明的使用银薄膜蚀刻液的蚀刻方法能够使对透明导电膜的损伤最小化且仅蚀刻银。
作为一实例,在由ITO/Ag/ITO构成的多层膜中,可以用现有已知的ITO蚀刻液组合物蚀刻上层ITO,并且可以使用根据本发明的银薄膜蚀刻液仅蚀刻Ag膜。
当使用根据本发明的银薄膜蚀刻液组合物时,能够使对下方透明导电膜的损伤最小化,在蚀刻工艺期间不损伤作为暴露于基板上的数据布线的钛/铝/钛中的铝,呈现对图案部分的布线和反射层的蚀刻均匀性,并且还改善由于焊盘部分的数据布线损坏而导致的银(Ag)再吸附问题。
另外,根据本发明的银薄膜蚀刻液组合物在显示装置(OLED、LCD等)制造中能够有效地用于对用作布线和反射膜的由银(Ag)或银合金制成的单层膜以及由该单层膜和氧化铟膜构成的多层膜进行湿蚀刻,所述多层膜优选为由氧化铟膜/银或氧化铟膜/银/氧化铟膜形成的多层膜。
<使用银薄膜蚀刻液组合物形成金属图案的方法>
另外,本发明提供一种使用根据本发明的银薄膜蚀刻液组合物形成金属图案的方法。除了使用本发明的银薄膜蚀刻液组合物之外,本发明的形成金属图案的方法可以根据已知的金属图案形成方法形成图案。
作为一实例,形成金属图案的方法包括:i)在基板上形成由银或银合金制成的单层膜,或由该单层膜和透明导电膜构成的多层膜;和ii)使用根据本发明的银薄膜蚀刻液组合物仅蚀刻单层膜或多层膜中的银(Ag)。
在下文中,将通过实施例更详细地描述本发明。然而,以下实施例仅用于更详细地说明本发明,并且本发明的范围不受以下实施例的限制。
在以下实施例和比较例中,除非另有说明,表示含量的“%”和“份”基于重量。
实施例和比较例:银薄膜蚀刻液组合物的制备
根据下表1所示的组成制备实施例1至9和比较例1至8的银薄膜蚀刻液组合物,并且使得包含余量的水以使组合物总重量为100重量%(单位:重量%)。
[表1]
1.新蚀刻液和旧蚀刻液
实施例1至9和比较例1至8的银薄膜蚀刻液组合物刚制备完的状态被称为新蚀刻液,并且为了假设实施例和比较例的蚀刻液已进行了长时间的蚀刻工艺而人为地溶解了2000ppm银粉之后的状态(处理数量评估)称为旧蚀刻液。
分别使用新蚀刻液和旧蚀刻液来通过以下方法2至6评估了蚀刻特性。
2.侧蚀测量
在基板上形成银(Ag)/氧化铟膜(ITO)的双层膜后,在双层膜上进行了光刻胶的图案化。
将实施例1至9和比较例1至8的银薄膜蚀刻液组合物分别放入喷雾型蚀刻方法的实验设备(型号:ETCHER(TFT),SEMES公司)中,并将温度设定为40℃后升高温度,然后在温度达到40±0.1℃时对蚀刻样品进行了蚀刻工艺。
从对Ag/ITO双层膜中的Ag单层膜的蚀刻结束的时刻起将蚀刻时间额外地增加了100秒,然后使用电子扫描显微镜(SEM;型号:8010,HITACHI公司)测量从图案化的光刻胶的边缘到经蚀刻的银(Ag)膜的距离,且根据以下基准进行评估并将结果示于表2。
<侧蚀测量基准>
◎:很优良(侧蚀:侧蚀距离<0.2μm)
○:优良(侧蚀:0.2μm≤侧蚀距离<0.4μm)
△:良好(侧蚀:0.4μm≤侧蚀距离<0.6μm)
×:缺陷(侧蚀:0.6μm≤侧蚀距离)
3.银残渣测量
将实施例1至9和比较例1至8的银薄膜蚀刻液组合物分别放入喷雾型蚀刻方法的实验设备(型号:ETCHER(TFT),SEMES公司)中,并将温度设定在40℃后升高温度,然后在温度达到40±0.1℃时对蚀刻样品进行了蚀刻工艺。总蚀刻时间实施为85秒。将基板放入并开始喷雾,当蚀刻时间超过85秒时,将其取出,用去离子水清洗,使用热风干燥设备进行干燥,然后使用光刻胶剥离机(PR stripper)除去光刻胶。进行清洗并干燥后,使用电子扫描显微镜(SEM;型号:SU-8010,由HITACHI公司制造)来测量残渣,该残渣是在未覆盖光刻胶的部分中存在未被蚀刻而残留的银(Ag)的现象。根据以下基准进行了评估并将结果示于表2。
<残渣测量评估基准>
良好:[无Ag残渣]
不良:[产生Ag残渣]
4.银再吸附
将实施例1至9和比较例1至8的银薄膜蚀刻液组合物分别放入喷雾型蚀刻方法的实验设备(型号:ETCHER(TFT),SEMES公司)中,并通过将温度设定为40℃后升高温度,然后在温度达到40±0.1℃时对蚀刻样品进行蚀刻工艺。总蚀刻时间实施为85秒。将基板放入并开始喷雾,当蚀刻时间超过85秒时,将其取出,用去离子水清洗,使用热风干燥设备进行干燥。进行清洗并干燥后,切割基板并使用电子扫描显微镜(SEM;型号:SU-8010,由HITACHI公司制造)进行测量。对由于蚀刻工艺而被吸附到暴露在基板上的源极/漏极部分的Ti/Al/Ti三层膜中的上层Ti上的银颗粒的数量进行了测量,且根据以下基准进行了评估并将结果示于表2。
<银再吸附评估基准>
良好:[少于5个]
普通:[5个以上且少于50个]
不良:[50个以上]
5.ITO蚀刻速率
将实施例1至9和比较例1至8的银薄膜蚀刻液组合物分别放入喷雾型蚀刻方法的实验设备(型号:ETCHER(TFT),SEMES公司)中,并通过将温度设定在40℃后升高温度,当温度达到40±0.1℃时测量了ITO单层膜样品被完全蚀刻的时间。蚀刻速率是用ITO厚度/>除以蚀刻时间来计算得出的,且根据以下基准进行了评估,其结果示于表2。
<ITO蚀刻速率>
良好:蚀刻速率</秒
普通:/秒≤蚀刻速率</>/秒
不良:/秒≤腐蚀速率
6.图案部分和非图案部分的Ag EPD之间的差异
在基板上形成银(Ag)单层膜后,在银单层膜上进行光刻胶的图案化,以形成图案部分和非图案部分的区域。
将实施例1至9和比较例1至8的银薄膜蚀刻液组合物分别放入喷雾型蚀刻方法的实验设备(型号:ETCHER(TFT),SEMES公司)中,并通过将温度在40℃后升高温度,当温度达到40±0.1℃时测量了图案部分和非图案部分中的Ag单层膜样品分别被完全蚀刻的时间。之后,将Ag单层膜的厚度/>除以蚀刻时间以计算蚀刻速率,然后计算出图案部分和非图案部分的Ag单层膜被完全蚀刻的时间(EPD)之间的差,并基于以下基准进行了评估,其结果示于表2。
<图案部分和非图案部分的EPD间隙>
良好:EPD间隙<2秒
普通:2秒≤EPD间隙<4秒
不良:4秒≤EPD间隙
[表2]
参照表2,可确认到:实施例1至9的银薄膜蚀刻液组合物在新蚀刻液和旧蚀刻液中均具有侧蚀、银残渣和银再吸附等方面的优良的效果,且由于ITO E/R较低,因此能够选择性地仅蚀刻Ag而不损坏ITO膜。另外,可确认到:图案部分和非图案部分的EPD间隙小于4秒,即减少完全蚀刻时间之间的差异,因此未发生图案部分的过度蚀刻或非图案部分的残渣和污点等问题。
另一方面,在使用硫酸盐代替(D)硝酸盐的比较例1的情况下,可确认到:尽管侧蚀、银残渣和银再吸附等方面的效果良好,但由于ITO E/R值高而难以选择性地仅蚀刻Ag而不损坏ITO膜。
在不包含(D)硝酸盐的比较例2的情况下,可确认到:在旧蚀刻液中侧蚀方面效果不良,并且出现了银残渣问题。
在包含(D)硝酸盐但不满足根据本发明的组分含量或EPD间隙指数范围的比较例3至7以及包含与本发明不同的过氧化物引发剂((F)过一硫酸氢钾复合盐(Oxone))的比较例8的情况下,可确认到:由于ITO E/R较低,因此能够选择性地仅蚀刻Ag,但是新蚀刻液和旧蚀刻液的侧蚀、银残渣和银再吸附特性均不良,并且未减小图案部分和非图案部分的EPD之间的差异,因而难以抑制对图案部分的侧蚀和过度蚀刻或非图案部分的残渣和污点等问题的发生。
由此可见,当使用根据本发明的银薄膜蚀刻液组合物时,可确认到:其通过包含硝酸盐并且满足特定的EPD间隙指数范围,具有减少对银薄膜的侧蚀、银残渣和银再吸附等问题的发生的效果,且能够在不损坏诸如ITO的透明导电膜的情况下选择性地仅蚀刻Ag,并且能够减小图案部分和非图案部分的EPD之间的差异。

Claims (11)

1.一种银薄膜蚀刻液组合物,其基于所述银薄膜蚀刻液组合物的总重量包含:
1重量%至20重量%的硝酸;
25重量%至60重量%的有机酸;
0.01重量%至0.09重量%的金属氧化剂;以及
1重量%至20重量%的硝酸盐,
其中所述有机酸包括选自由乙酸、柠檬酸、乙醇酸、丙二酸、乳酸、酒石酸、丁酸、甲酸、葡萄糖酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、磺基琥珀酸、磺基邻苯二甲酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸和乙二胺四乙酸组成的组中的至少一种,
其中所述金属氧化剂包括选自由铁、铜以及它们的金属盐组成的组中的至少一种,
其中所述硝酸盐包括选自由硝酸钠、硝酸钾、硝酸铵、硝酸镁、硝酸铝和硝酸钙组成的组中的至少一种,
其中由下式1表示的终点检测间隙指数为0.2至1.5:
[式1]
终点检测间隙指数=[{100×金属氧化剂的重量%}+硝酸盐的重量%]/[水的重量%],
在所述式1中,“金属氧化剂的重量%”、“硝酸盐的重量%”和“水的重量%”分别是指以所述银薄膜蚀刻液组合物的总重量为基准的所述金属氧化剂、所述硝酸盐和所述水的含量。
2.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物,其中所述有机酸包括选自由乙酸、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。
3.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物,其中所述金属盐是选自由硝酸盐、乙酸盐、磷酸盐、柠檬酸盐、铵盐或硫酸盐组成的组中的一种。
4.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物,其中所述金属氧化剂包括选自由硝酸铁、乙酸铁、硫酸铁、磷酸铁、柠檬酸铁、硫酸铁铵、硝酸铁铵和柠檬酸铁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,还包含烷基磺酸。
6.根据权利要求5所述的银薄膜蚀刻液组合物,其中所述烷基磺酸是具有1至3个碳原子的磺酸。
7.根据权利要求1所述的银薄膜蚀刻液组合物,其中所述银薄膜蚀刻液组合物能够仅蚀刻由银或银合金制成的单层膜中或由所述单层膜和氧化铟膜构成的多层膜中的银或银合金。
8.根据权利要求7所述的银薄膜蚀刻液组合物,其中所述氧化铟膜是选自由氧化铟锡、氧化铟锌、氧化铟锡锌和氧化铟镓锌组成的组中的至少一种。
9.根据权利要求7所述的银薄膜蚀刻液组合物,其中所述由所述单层膜和氧化铟膜构成的多层膜是氧化铟膜/银、氧化铟膜/银合金、氧化铟膜/银/氧化铟膜、或氧化铟膜/银合金/氧化铟膜。
10.一种蚀刻方法,包括:
在基板上形成由银或银合金制成的单层膜或由所述单层膜和氧化铟膜构成的多层膜;
选择性地在所述由银或银合金制成的单层膜上或在所述由所述单层膜和氧化铟膜构成的多层膜上留置光反应性材料;和
通过使用如权利要求1至权利要求9中任一项所述的银薄膜蚀刻液组合物仅蚀刻所述由银或银合金制成的单层膜中或所述由所述单层膜和氧化铟膜构成的多层膜中的银。
11.一种形成金属图案的方法,包括:
形成由银或银合金制成的单层膜或由所述单层膜和氧化铟膜构成的多层膜;和
通过使用如权利要求1至权利要求9中任一项所述的银薄膜蚀刻液组合物仅蚀刻所述由银或银合金制成的单层膜中或所述由所述单层膜和氧化铟膜构成的多层膜中的银。
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