用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法以及用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，所述装置用于所述方法中并且所述方法包括以下步骤：在5℃至250℃的温度下向聚合物膜施加电压同时使聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触；以及在施加电压后，测量聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置
相关申请的交叉引用本申请要求于2015年1月29日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2015-0014332号的权益，其公开内容通过全文引用并入本文。本专利技术涉及用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，更具体地，涉及这样的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置：可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且可以减少测量所需的时间并提高效率。
技术介绍
用于半导体装置或显示装置的聚合物膜的金属离子渗透率是确保所使用的材料或最终产品的可靠性的重要因素。然而，能够直接测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法并不广为人知，并且根据先前已知的测量方法，应进行复杂的多级过程，而且所得到的聚合物膜的金属离子渗透率的测量结果的可靠性不太高。例如，先前使用这样的方法：将待测聚合物膜引入金属离子溶液中并加热，然后计算吸附至所述聚合物膜的金属离子的重量；然而，难以将获得的测量结果视为金属离子渗透率。另外，作为先前已知的另一种测量方法，已知这样的方法：使铜前体扩散进晶片，然后使待测聚合物膜结合至所述晶片以使所述铜前体再次扩散，并且量化所述聚合物膜中包含的铜离子的量。然而，根据这个方法，预处理过程和量化过程复杂，并且应使用过量的有毒物质例如氢氟酸等。现有技术文件专利文件(专利文件1)韩国登记专利第1311661号
技术实现思路
要解决的问题本专利技术的一个目标是提供用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，所述方法可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且可以减少测量所需的时间并因此具有提高的效率。本专利技术的另一个目标是提供用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，所述装置可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且可以减少测量所需的时间并因此具有提高的效率。解决问题的方案本文提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，其包括以下步骤：在5℃至250℃的温度下向聚合物膜施加电压同时使聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触；以及在施加电压后，测量聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。在5℃至250℃的温度下向聚合物膜施加电压同时使聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触的步骤可包括以下步骤：向与聚合物膜的另一侧接触的第一电极和与第一电极相对且与电解液接触的第二电极施加电压。在5℃至250℃的温度下向聚合物膜施加电压同时使聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触的步骤可在1个标准大气压至5个标准大气压的压力下进行。向聚合物膜施加电压的步骤可在100℃至200℃的温度下进行。电解液中包含的有机溶剂的沸点可高于向聚合物膜施加电压的步骤的温度。电解液中包含的有机溶剂可包括亚砜有机溶剂。亚砜有机溶剂可包括碳数为1至3的二烷基亚砜。基于100重量份的水性溶剂，电解液可包含1重量份至500重量份的有机溶剂。电解液可包含0.1ppmw至2000ppmw的金属离子。金属离子可包括选自以下的一种或更多种金属的离子：铜、金、铂、银、铁、汞、钾、钙、钠、铝、镍和铬。在施加电压后，测量聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率的步骤可包括以下步骤：测量在施加电压后直到随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间(T)的时间。随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间可以是：其中随时间的电流变化率或电阻变化率包括在所述随时间的电流变化率或电阻变化率的平均值的25％以内的范围内的时点的第一时间；或者在经过随时间的电流变化或电阻变化的拐点之后，所述随时间的电流变化或电阻变化的差值的变化率变为0的第一时间。可将聚合物膜的金属离子渗透率定义为：在第一时间(T)之后，随时间的平均电流变化率或平均电阻变化率。在施加电压后，直到随时间的电流变化率或电阻变化率可保持恒定的第一时间(T)的时间为8小时或更短。在施加电压后，直到随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间(T)的时间可在110℃的温度、1.4个标准大气压的压力和10V的施加电压下进行测量。另外，本文还提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其包括：彼此相对的第一电极和第二电极；以使所述第一电极的一侧与聚合物树脂膜相接触的方式安装的聚合物膜安装部；位于所述第二电极与所述聚合物膜安装部之间并且在内部包括含有金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液的电解液隔室；包括内部空间的室，在所述内部空间中布置有所述第一电极、所述第二电极、所述电解液隔室和所述聚合物膜安装部；与所述第一电极和所述第二电极连接并施加电压的电压施加部；以及测量安装于所述聚合物膜安装部上的聚合物膜的电阻变化或电流变化的电信号测量部。电信号测量部是这样的装置：在使用电压施加部向第一电极和第二电极施加电压后，测量安装于聚合物膜安装部上的聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。聚合物膜安装部还可包括使第一电极、安装于所述聚合物膜安装部上的聚合物膜和电解液隔室彼此密切接触并将它们固定的固定工具。室还可包括温度控制部和湿度控制部。另外，本文还提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置，其在上述用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法中使用。专利技术的效果根据本专利技术，可以提供这样的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置：可以更容易且准确地测量用于半导体装置等的聚合物膜的金属离子渗透率，并且可以减少测量所需的时间并因此具有提高的效率。附图说明图1示意性示出了根据本专利技术的实施例的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的一个实例。图2示意性示出了根据比较例的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置的一个实例。图3是示出在向实施例的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置施加电压后随时间的电流变化的图。具体实施方式以下，将更详细地解释根据本专利技术的具体实施方案的用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法和用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的装置。根据本专利技术的一个实施方案，提供了用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，其包括以下步骤：在5℃至250℃的温度下向聚合物膜施加电压同时使聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触；以及在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。已知半导体装置或显示装置等中的金属杂质对电学电子装置的物理特性和电特性具有致命影响，并因此，显著降低制造可靠性和产量等。具体地，金属或金属离子在高温下扩散进装置(例如，半导体基板等)，并且位于硅禁带中的深能级，因此充当引起少数载流子的产生和复合的捕获中心，从而减少少数载流子的寿命，增加p-n结的漏电流，并降低氧化物的击穿电压。由于用于半导体装置或显示装置等的部分聚合物膜例如，模片粘结膜、阻焊剂、基板用粘结片、绝缘膜等具有绝缘特性，因此不容易测量聚合物树脂膜的金属渗透率或金属离子渗透率或者评估相关性能。因此，本专利技术人通过实验确定：通过施加电压同时使用于半导体装置等的聚合物膜与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触，并且在施本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，包括以下步骤：在5℃至250℃的温度下向所述聚合物膜施加电压同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触；以及在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.29 KR 10-2015-00143321.一种用于测量聚合物膜的金属离子渗透率的方法，包括以下步骤：在5℃至250℃的温度下向所述聚合物膜施加电压同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触；以及在施加电压后，测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率。2.根据权利要求1所述的方法，其中在5℃至250℃的温度下向所述聚合物膜施加电压同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触的步骤包括以下步骤：向与所述聚合物膜的另一侧接触的第一电极和与所述第一电极相对且与所述电解液接触的第二电极施加电压。3.根据权利要求1所述的方法，其中在5℃至250℃的温度下向所述聚合物膜施加电压同时使所述聚合物膜的一侧与包含金属离子、有机溶剂和水性溶剂的电解液相接触的步骤在1个标准大气压至5个标准大气压的压力下进行。4.根据权利要求1所述的方法，其中向所述聚合物膜施加电压的步骤在100℃至200℃的温度下进行。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解液中包含的所述有机溶剂的沸点高于向所述聚合物膜施加电压的步骤的温度。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解液中包含的所述有机溶剂包括亚砜有机溶剂。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述亚砜有机溶剂包括碳数为1至3的二烷基亚砜。8.根据权利要求1所述的方法，其中基于100重量份的所述水性溶剂，所述电解液包含1重量份至500重量份的所述有机溶剂。9.根据权利要求1所述的方法，其中所述电解液包含0.1ppmw至2000ppmw的所述金属离子。10.根据权利要求1所述的方法，其中所述金属离子包括选自以下的一种或更多种金属的离子：铜、金、铂、银、铁、汞、钾、钙、钠、铝、镍和铬。11.根据权利要求1所述的方法，其中在施加电压后测量所述聚合物膜随时间的电阻变化率或电流变化率的步骤包括以下步骤：测量在施加电压后直到所述随时间的电流变化率或电阻变化率保持恒定的第一时间(T)的时间。12.根据权利要求11所述的方法，其中所述随时间的电流变化率或电阻...

【专利技术属性】
技术研发人员：金丁鹤，金荣国，李光珠，金熹正，金塞拉，曹正镐，南承希，韩智浩，
申请(专利权)人：株式会社LG化学，
类型：发明
国别省市：韩国,KR