蚀刻组合物的制作方法_3

文档序号:9493817阅读:来源:国知局
-Chemie 株式会社)、Disparlon 触变剂系列 (楠本化成)等市售品。此外,触变性赋予剂只要使所使用的溶剂获得目标的触变性,则并 无特别限定。
[0074] 另外,也优选聚硅氧烷、聚丙烯酸、聚酰胺、聚乙烯醇、烷基改质纤维素、肽、多肽、 以及具有该些中的2种以上的结构的共聚物。
[0075] 作为微粒,可举出有机微粒、或金属氧化物粒子等无机微粒。通过添加微粒,可适 当调整粘度或触变性,可控制印刷性(例如细线描画性或形状保持性)或蚀刻性。另外,若 加热至无机薄膜的蚀刻温度,则蚀刻成分的一部分成为液状,但可通过粒子来抑制流动性, 防止所印刷的组合物的形状变形。
[0076] 作为有机微粒,例如可例示:聚苯乙烯珠、聚乙烯粒子、丙烯酸粒子、聚硅氧烷树脂 粒子、异戊二烯橡胶粒子、聚酰胺粒子、氟聚合物粒子。
[0077] 作为无机微粒,可例示:氧化铜、氢氧化铜、氧化铁、氧化铝、氧化锌、氧化铅、氧化 镁、氧化锡等金属氧化物粒子,碳酸钙、碳、二氧化硅、云母、膨润石。
[0078] 另外,若表面为电性相互牵拉的粒子,则在液状组合物中形成伪凝聚,因此可期待 同样的效果。
[0079] 微粒的一次粒子形状可从略球状、针状、板状、米粒状等中选择。特别是在为了赋 予触变性的情况下,优选为针状、板状、米粒状、念珠状的形状。
[0080] 此外,为了微粒的分散,可在不损及目标功能的范围内,添加分散助剂或分散稳定 剂。
[0081] 微粒的长径(长边)优选为IOnm~10 μ m。
[0082] 此外,微粒的长径(长边)是通过与根据扫描式电子显微镜观察像来求出蚀刻成 分的粒径的方法相同的方法来求出的。
[0083] 相对于组合物整体,成分(D)的含有率优选为0.1质量%~80质量%。若小于 〇. 1质量%,则有时触变性的表现无法获得充分效果。另一方面,若超过80质量%,则有时 粘度变得过高。
[0084] 成分(D)的含有率优选为10质量%~70质量%,特别优选为15质量%~50质 量%。
[0085] 本发明的蚀刻组合物中,除了所述的各成分以外,可根据需要来任选地添加对基 板的润湿性调整剂、粒子分散剂、脱泡剂、用来防止橘皮缺陷等的外观提高剂(流平剂)、用 来促进均匀干燥的添加剂等添加剂,或掺杂剂、PH调整剂等。
[0086] 为了提高印刷性,优选成分(A)及成分(C)混合前的粒径为100 μπι以下。
[0087] 此外,此处的粒径为数均粒径,是以SHM观察像中的未重叠且随机选择的100个粒 子的平均值的形式求出的。具体而言,在SEM的试样台上贴附碳粘合带,在其上撒上蚀刻成 分。利用吹气枪将试样台上的蚀刻成分中未粘合的成分吹去。对于该蚀刻成分所附着的 SEM试样台,使用真空溅射装置(例如ION SPUTTER,日立高新技术(HitachiHigh-Tech)制 造),以IOnm~20nm的厚度来溅射Pt而制成SEM用样品。对于该SEM用样品,利用SEM装 置(例如ESEM XL30,飞利浦制造),以施加电压IOkV来观察粘接剂组合物固化物的剖面。 以导电性粒子的平均直径在视野中占1成左右的方式选择倍率。由从所观察到的粒子像中 去除重叠而无法确认外形的蚀刻成分的粒子中随机选择100个,从对各个蚀刻成分像进行 外切的平行二直线中,测量以成为最大距离的方式来选择的平行二直线间距离。对该些100 个值求出平均值而作为数均粒径。此外,在无法从1个视野中选择100个粒子的情况下,从 多个视野来测量。
[0088] 另外,分散后的成分(A)及成分(C)的粒径(分散粒径)就丝网印刷精度而言,优 选为100 μm,就粘度特性的方面而言,优选为0. 01 μπι以上。
[0089] 此外,使用激光散射法粒度分布测定装置,作为体积平均粒径而求出分散粒径。 具体而言,使用安装有通用液体模块的激光散射法粒度分布测定装置(例如,LS13320, BeckmanCoulter制造),为了光源的稳定而加入本体电源,放置30分钟后,在液体模块 中,通过测定程序,根据润洗(Rinse)指令而仅导入糊剂组合物中使用的溶剂,且通过测 定程序来进行消泡(De-bubble)、测量偏移(Measure Offset)、调基线(Align)、测量背景 (Measure Background)。接下来,使用测定程序的测量进样(Measure Loading),将糊剂组 合物添加于液体模块中,直至测定程序为从样品量"低"(Low)至"0K"为止。然后,通过测 定程序来进行测量(Measure),取得粒度分布。作为激光散射法粒度分布测定装置的设定, 使用:栗速(PumpSpeed) :70%,包括PIDS 资料(Include PIDS data):开启(ON),运行时长 (Run Length) :90秒。分散介质以及分散质的折射率分别使用蚀刻成分以及溶剂的折射率。
[0090] 本发明的蚀刻组合物可通过将所述成分(A)及成分(B)、以及根据需要调配的成 分(C)及成分(D),此外的所述添加剂等进行混合来制造。
[0091] 此外,本发明的组合物实质上包含所述成分(A)及成分(B),与所述任意的成分 (C)、成分(D)及添加剂的至少一者即可,另外,也可仅包含该些成分。所谓"实质上包含", 是指所述组合物主要包含所述成分(A)及成分(B),与所述任意的成分(C)、成分(D)及添 加剂的至少一者,例如,相对于原料整体,该些成分为90质量%以上、95质量%以上、或者 98质量%以上。
[0092] 为了提高组合物的均匀性,优选使用以下分散机来进行混合:螺旋桨搅拌、超声波 分散装置(例如,日本精机制作所制造的超声波均质机)、自转公转混合机(例如,Thinky 制造的消泡练太郎)、高速乳化·分散机(例如,Primix公司制造的TK均质混合机系列)、 擂溃机、三辊磨机、珠磨机、砂磨机、球磨机等。此外,可由该些装置单独实施分散,或者组合 来实施分散。
[0093] 分散后,在组合物中产生气泡时,可通过减压下的放置、减压下的搅拌脱泡等去除 组合物中的气泡。
[0094] 本发明的蚀刻组合物可适用于无机薄膜的蚀刻,例如硅化合物膜、或者硅 (silicon)膜的蚀刻。硅化合物可例示:氮化硅、氧化硅、硼化硅、玻璃(石英、窗玻璃、硼硅 酸玻璃、无碱玻璃)。根据使用目的,可包含杂质,也可被氧化。另外,结晶、非晶的状态均 可,也不受表面的形状所限。
[0095] 本发明的蚀刻组合物特别能够对氮化硅(SiN)膜进行选择性蚀刻。例如,本发明 的蚀刻组合物的SiN膜的蚀刻速度与氧化硅膜的蚀刻速度相比非常快。SiN膜可用作CMOS 等半导体元件的层间绝缘膜、钝化膜等,或太阳能电池等的防反射膜等。SiN膜是利用CVD 等公知的方法来形成的。此外,"SiN"并非是指化学计量比(Si : N)为1 : 1。
[0096] 本发明的无机薄膜的去除方法包括使用上述本发明的蚀刻组合物而去除无机薄 膜的工序。例如可举出包括以下工序的方法:利用印刷法,将本发明的组合物涂布于无机薄 膜上的工序(印刷工序);以及通过加热而去除无机薄膜的工序(蚀刻工序)。
[0097] 作为印刷方法,例如,作为有版印刷可应用丝网印刷、柔版印刷、微接触印刷等,作 为无版印刷可应用喷墨印刷、狭缝印刷、分配器印刷等。
[0098] 其中,可在不接触的情况下进行图案化的印刷方法可避免因施加印刷压力而引起 的基板的损伤,因此是优选的。
[0099] 蚀刻组合物的粘度与印刷方法或印刷装置相关,并无特别限定,可根据适合于各 种印刷法的方式来制备。
[0100] 例如,丝网印刷中,25°C下的粘度优选为IOOmPa ·s以上,特别优选为IPa ·s以上。
[0101] 喷墨印刷中,3mPa · s~20mPa · s为通常优选的范围。
[0102] 印刷工序中,利用所述公知的印刷法,将糊剂组合物形成为硅化合物上的所需图 案。位于图案下部的硅化合物最终被去除(蚀刻)。
[0103] 印刷后,根据需要,可通过加热或减压,将糊剂组合物的溶剂挥发、去除。溶剂的去 除可与蚀刻工序中的加热一并进行,由于存在各自的温度条件不同的情况,因此适当选择。
[0104] 蚀刻工序中,优选通常在100 °C~250 °C、更优选100 °C~220 °C、特别优选为 120°C~180°C条件下,通常加热1分钟~60分钟。若超过250°C,例如在太阳能电池的情 况下,掺杂于η+层等中的掺杂剂扩散,在P型/N型界面产生相互扩散层,存在太阳能电池 的特性下降的情况。
[0105] 蚀刻工序后,在存在残留物的情况下,设置用来去除残留物的清洗工序。
[0106] 作为清洗工序,可举出:使用纯水的超声波清洗、刷洗、喷射清洗、流水清洗等。
[0107] 通过利用本发明的方法,将形成于基板上的无机薄膜蚀刻
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