TWI223661B - Etchant formulation for ITO film - Google Patents

Description

1223661 五、發明說明（l) 【發明之詳細說明】 發明.屬的技術# $ 本發明係有關在平板顯干 ^ p 丁低顯不|§用液晶顯不裝置犛 成透明電極之微細圖荦睥所田沾於儿加μ , 直寺方面开/ 务、^ 间系崎所用的乳化錮錫（以下稱作ττη 膜）之透明導變膜之蝕刻液組成物。 卜稱作ΙΤ0 習知拮m 透明導電膜係被廣泛使用於薄膜電晶液晶顯示裝置、 電漿顯示板顯示裝置、電致發光顯示裝置等的平板顯示器 用顯不裝置之薄膜，為於前述平板顯示器顯示裝置上形成 透明導電膜而使形成令人期待的微細圖案之蝕刻步驟係必 需的。 至於此時所用的透明導電膜，係主要採用IT〇膜。

前述I TO膜之使用係於玻璃等的基板上形成ΙΤ〇膜後， 以光阻為掩膜光罩並予塗布，蝕刻ΙΤ〇膜，至於既有的ΙΤ0 膜用钱刻液，係採用鹽酸、硝酸混合水溶液（王水系）、鹽 酸、醋酸混合水溶液，氣化鐵水溶液，眼酸水溶液、磷酸 水溶液、草酸水溶液等，惟此種習用的丨Τ〇膜用蝕刻液係 内含有下述般的問題點。 第一點係鹽酸、硝酸混合水溶液與鹽酸、醋酸混合水

第6頁 1223661 五、發明說明（2) ' " 一—· 各液為餘刻速度快且女疋，但餘刻液之經時變化出現的 =，由鹽酸引起的裝置腐蝕現象，與使在薄膜電晶體製造 步驟用作閘電極之鋁或鋁、鈮合金蝕刻的缺點。 第二點係，氯化鐵水溶液為蝕刻速度快且安定，但 蝕量相對的多，且有導致鐵污染的缺點。 第三點係，m酸水溶液為側蝕量相對的少，具有良好 的蝕刻特性，惟有蝕刻液之經時變化較大的缺點。 第四點係，磷酸水溶液為有使用作閘電極之鋁或鋁、 鈮合金蝕刻的缺點。 士第五點係，草酸水溶液為蝕刻特性安定，蝕刻液之經 ^變化亦不致引起’故雖然良好，但有蝕刻時容易發 渣的缺點。 免..明_欲解決的誤籲 本發明係提供可解決既有的IT0膜用蝕刻液之鹽酸、 硝酸混合水溶液[王水系]、鹽酸、醋酸混合水溶液、氣化 鐵水溶液、咏酸水溶液、磷酸水溶液、草酸水溶液時所發 生的誠現象，經時變化現象、_時生成殘潰的現象， 銘或鋁、鈮合金等ΙΤ0膜以外的其他薄膜之姓刻現象等的

第7頁 1223661 五、發明說明（3) 缺點之透明導電膜的ITO膜用蝕刻液之組成物，至於Iτο膜 用蝕刻液之主反應劑，係以MHS04(M = K或Na、NH4)及添加劑 與水所構成的’可予完全的去除習用的IT0膜用蝕刻液之 缺點。 尤其，藉由去除使形成習用的I TO蝕刻液之主要問題

點在蝕刻時的殘渣發生現象與鋁或鋁、鈮合金與鉬或鉬、 鶴合金等的IT0膜以外之水墨圖案（ceH pauern)的其他 薄膜蝕刻的現象，使於I TO膜蝕刻步驟之蝕刻不良率減 少，可使製程產率提高。 MAA題而换用的丰段 BB道ί發明係含有171^1^0之平板顯示器用顯示裝置之透 經時轡Γ1Τ0膜在圖案蝕刻時適用的1το蝕刻液，蝕刻液之 :時飯刻之各種特性良好且餘刻時不生成殘 鉬威π 被用作電極材料之鋁或鋁、鈮合金盥 液y、鎮合金㈣的㈣選擇性的⑽膜用水溶液餘刻、 之水溶液’為調整餘刻速度=m4)為主要成分 刻液之主成分的，之漠度或追加添加劑予整 1223661 五、發明說明（4) 以添加使用 至於此時所用的添加劑，為KMn〇4、H2〇2、H2S〇4、M2S2 〇8(M = K 或Na、NH4)、MHS〇5(M = l^Na、NH4)、HN〇3、HC104、

NaCl〇4、HI〇4、KI〇4之中一種或二種以上可同時使用，適 當的添加量為〇·1〜30重量％。 本發明之I TO蝕刻液之蝕刻機構如下述所示。 IT0因係由iri2〇3及sn〇2之混合物而成，係由各氧化物 及ιτο蝕刻液之主成分的MHS〇4(M=K或以、之反應而 成’若試著以與KHSO4間之反應式表示時，如下述般 代表性的表示。 丁

In2 03 + 6KHS04^ In2(S04)3 + 3K2S04 + 3H20 Sn02 + 4KHS04^ Sn(S04)2 + 2K2S04 + 2H20 為獲得餘 追加添加 又’為圖案餘刻而採的各種要求特性之中 刻速度及钱刻prof i 1 e及CD損失與姓刻均勻性， 劑予以添加使用。

本發明之I TO蝕刻液，係採用主反應劑之〇 . 之MHS04(M = K或Na、NH4)，於其中採用〇·；[〜30重量％ 量 劑，餘量以水所構成的。 添加

1223661 五、發明說明（5) 發明之膏施形態 以下說明本發明之實施例。 f施例1 於0· 1重量％ iKHS04内添加1 〇重量％之〇03及0· 5重量％ 之H2 02與水以製造蝕刻液。 將採用此蝕刻液並以光阻已形成圖案的I TO膜基板 (IT 0膜之厚度5 0 0A )在4 0 °C以塗布並蝕刻1 〇分鐘後，利用 超純水清洗約1分鐘’並採用氮氣予以乾燥。 如此結束蝕刻後，利用電子顯微鏡觀察基板表面的結 果，於基板表面上亦未發現有任何殘渣，於鋁、銳膜與鉬 膜上亦刻姓現象’可確認出IT 0膜係經予良好的姓刻。 實施例2 於2· 5重量％ 2KHS04内添加25重量❶/。之HN03及1. 5重量％ 之H2 02與水以製造蝕刻液。 將採用此蝕刻液並以光阻已形成圖案的丨TO膜基板 (IT0膜之厚度200A)在40 °C予以塗布並蝕刻5分鐘後，利 用超純水清洗約1分鐘，並採用氮氣予以乾燥。

第10頁 1223661 五、發明說明（6) 如此結束姓刻後，利用電子顯微鏡觀察基板表面的結 果’於基板表面上亦未發現有任何殘潰，於紹、銳膜與顧 膜上亦無蝕刻現象，可確認出I το膜經予良好的钱刻。 膏施例3 於5重量％ iKHS04内添加25重量％之龍03及1 · 5重量％之 H2 〇2與水以製造蚀刻液。

將採用此蝕刻液並以光阻已形成圖案的IT〇膜基板 (ΙΤ0膜之厚度2000Α )在40 °C予以塗布並蝕刻5分鐘後，利 用超純水清洗約1分鐘，並採用氮氣予以乾燥。 如此結束银刻後’利用電子顯微鏡觀察基板表面的結 果於基板表面上亦未發現有任何殘潰。於銘、銳膜與顧 膜上亦無蝕刻現象，可確認出丨T〇膜係經予良好的蝕刻。 實施例4 於20重量％ iKHS〇4内添加15重量％之ην〇3及1· 〇重量％之 Η2 02與水以製造蝕刻液。

將採用此姓刻液並以光阻已形成圖案的ΙΤ〇膜基板 (ΙΤ0膜之厚度2〇〇〇Α)在4〇 予以塗布並蝕刻5分鐘後，利 用超純水清洗約1分鐘，並採用氮氣予以乾燥。 1223661

如此結束蝕刻後，利用電子顯微鏡觀察基板表 果，於基板表面上亦未發現有任何殘清， 的〜 膜上亦無蝕刻現象，可確認出ITO膜經予良好的餘刻、。/、錦 發明之功效

本發明之ITO膜用钱刻液’在適用於含有薄膜電晶體 液晶顯示裝置之平板顯示器用顯示裝置之透明導電膜的 I TO膜之圖案蝕刻時，由於與習用的丨丁^)膜蝕刻液不同，不 致生成蝕刻時之殘渣發生現象或鋁或鋁、鈮合金與鉬或 銦、鎢合金類I TO膜以外的其他薄膜之蝕刻現象之問題 點，成為可獲致使製造原價節省及製程產率提高的效果。

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Claims (1)

1223661 修正/愛. ' 六、申請專利範圍 1、 一種透明導電膜之蝕刻液組成物，其特徵在於含有薄 膜電晶體一液晶顯示裝置之平板顯示器用顯示裝置之透明 導電膜I TO膜在圖案蝕刻時所使用的蝕刻液，由主反應劑 之MHS04(M = K或Na、NΗ 4)及添加劑與水所構成；其中，姓刻 液之主反應劑MHS04(M = K或Na、ΝΗ4)為0.卜20重量％。 2、 如申請專利範圍第1項之透明導電膜之蝕刻液組成物， 其中添加劑係 KMn04、H 20 2、H2S04、M2S 20 8(M = K或 Na、ΝΗ4)、 MHS〇5(M = K或 Na、 NH4)、 HN〇3、 HC104、KC14、 HI04、ΚΙΟ^ 中一種或二種以上可同時使用，添加劑之重量為（K 1〜3 0重 量％ 〇

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