蚀刻剂和使用其制造显示器的方法
【专利说明】
[0001] 相关申请的交叉引用
[0002] 将2013年11月21日在韩国知识产权局提交并且题为"蚀刻剂和使用其制造显示 器的方法"的韩国专利申请No. 10-2013-0142280全部引入本文作为参考。
技术领域
[0003] 实施方式涉及蚀刻剂和使用其制造显示器的方法。
【背景技术】
[0004] 显示面板是用于驱动像素的开关器件并且可包括包含形成于其上的薄膜晶体管 的显示基板。所述显示基板可包括通过光刻法工艺形成的多个金属图案。
【发明内容】
[0005] 实施方式涉及蚀刻剂，其包括基于所述蚀刻剂的总量的约0. 5-约20重量％的过 硫酸盐、约0. 01-约2重量％的氟化合物、约1-约10重量％的无机酸、约0. 5-约5重量％的 唑化合物、约0. 1-约5重量％的给电子化合物、约0. 1-约5重量％的氯化合物、约0.05-约 3重量％的铜盐、约0. 1-约10重量％的有机酸或有机酸盐、和余量的水。
[0006] 所述给电子化合物可为环状有机酸或环状有机酸盐。
[0007] 所述环状有机酸可包括选自如下的至少一种：松香酸、间氨基苯磺酸、核黄素、叶 酸、没食子酸和抗坏血酸。所述环状有机酸盐可包括选自如下的至少一种：所述环状有机酸 的钾盐、钠盐、钙盐和铵盐。
[0008] 所述环状有机酸盐可包括选自如下的至少一种：L-抗坏血酸钾、L-抗坏血酸钙、 和L-抗坏血酸钠。
[0009] 所述过硫酸盐可包括选自如下的至少一种：过硫酸钾、过硫酸钠、和过硫酸铵。
[0010] 所述氟化合物可包括选自如下的至少一种：氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟 化氢钠、和氟化氢钾。
[0011] 所述无机酸可包括选自如下的至少一种：硝酸、硫酸、磷酸、和高氯酸。
[0012] 所述唑化合物可包括选自如下的至少一种：5_氨基四唑、3-氨基-1，2, 4-三唑、 4_氨基-4H-1，2, 4-三唑、苯并三唑、咪唑、剛噪、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、和吡 咯啉。
[0013] 所述氯化合物可包括选自如下的至少一种：盐酸、氯化钠、氯化钾、和氯化铵。
[0014] 所述铜盐可包括选自如下的至少一种：硝酸铜、硫酸铜、和磷酸铵铜。
[0015] 所述有机酸可包括选自如下的至少一种：乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基 乙酸、丙二酸、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、乳酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸和乙二胺 四乙酸。所述有机酸盐可包括选自如下的至少一种：所述有机酸的钾盐、钠盐和铵盐。
[0016] 所述水可为去离子水。
[0017] 所述蚀刻剂可进一步包括金属离子封闭（阻断，blocking)剂或者防腐蚀剂。
[0018] 实施方式还涉及制造显示器的方法，其包括：在基板上形成栅图案，所述栅图案 用于形成彼此连接的栅极线和栅电极；形成数据图案，所述数据图案用于形成与所述栅极 线绝缘和交叉的数据线、连接至所述数据线的源电极以及与所述源电极隔开的漏电极；形 成连接至所述漏电极的像素电极；和形成与所述像素电极绝缘的公共电极。所述形成栅 图案和所述形成数据图案的至少一个包括在所述基板上形成金属层，和使用蚀刻剂蚀刻所 述金属层，所述蚀刻剂包括基于所述蚀刻剂的总量的约〇. 5-约20重量％的过硫酸盐、约 0. 01-约2重量％的氟化合物、约1-约10重量％的无机酸、约0. 5-约5重量％的唑化合 物、约0. 1-约5重量％的给电子化合物、约0. 1-约5重量％的氯化合物、约0. 05-约3重 量％的铜盐、约0. 1-约10重量％的有机酸或有机酸盐、和余量的水。
[0019] 在所述基板上形成金属层可包括在所述基板上形成第一金属层，和在所述第一金 属层上形成第二金属层。
[0020] 所述第一金属层可通过沉积包括铜的金属而形成。
[0021] 所述第二金属层可通过沉积包括钛的金属而形成。
[0022] 所述蚀刻剂可进一步包括金属离子封闭剂或防腐蚀剂。
【附图说明】
[0023] 通过参照附图详细地描述示例性实施方式，对于本领域技术人员而言，特征将变 得明晰，在附图中：
[0024] 图1说明在蚀刻期间通过唑化合物与铜离子和氯离子的反应可产生不溶性沉淀 物的示意性机理；
[0025]图2说明其中在蚀刻期间给电子化合物抑制或防止不溶性沉淀物的产生的示意 性机理；
[0026] 图3A和3B为说明根据实施方式的用于制造显示器的方法的流程图；
[0027] 图4说明图3B的步骤S10 ;
[0028] 图5B、7B、8B和9B为顺序地说明根据该实施方式的用于制造显示器的方法的阶段 的平面图。图5A、7A、8A和9A为沿着图5B、7B、8B和9B中的1-1'所取的截面图；图6显示 所述方法的在图5A和7A之间的阶段；
[0029] 图10为通过根据该实施方式的用于制造显示器的方法制造的显示器的横截面 图；
[0030] 图11说明在将铜粉溶解在根据实施例1-4和对比例1的蚀刻剂中之前所拍摄的 照片；和
[0031] 图12说明在将铜粉溶解在根据实施例1-4和对比例1的蚀刻剂中并且在-9°c存 储之后拍摄的照片。
【具体实施方式】
[0032] 现在将在下文中参照附图更充分地描述实例实施方式；然而，它们可以不同的形 式体现并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本 公开内容将是详尽和完整的，并且将示例性实施充分地传达给本领域技术人员。
[0033] 在附图中，为了说明的清楚起见，可放大层和区域的尺寸。还将理解，当一个层或 元件被称为"在"另一个层或基板"上"时，其可直接在该另一个层或基板上，或者也可存在 中间层。进一步地，将理解，当一个层被称为"在"另一个层"下面"时，其可直接在下面，和 也可存在一个或多个中间层。此外，还将理解，当一个层被称为"在"两个层"之间"时，其 可为所述两个层之间的唯一的层，或者还可存在一个或多个中间层。相同的附图标记始终 是指相同的元件。
[0034] 下文中，将描述根据实施方式的蚀刻剂。
[0035] 根据该实施方式的蚀刻剂可包括过硫酸盐、氟化合物、无机酸、唑化合物、给电子 化合物、氯化合物、铜盐、有机酸或有机酸盐、和余量的水。
[0036] 图1说明在蚀刻期间通过唑化合物与铜离子和氯离子的反应可产生不溶性沉淀 物的示意性机理。
[0037] 参照图1，所述唑化合物中的具有未共享电子对的氮原子（N)与铜离子可形成配 位键（mlOO)。由于该配位键的形成，在所述唑化合物中可形成带相对正的（+)电荷的部分。 亲核反应可发生在氯离子和所述带+电荷的部分之间，从而形成不溶性沉淀物（m300)。
[0038]图2说明其中在蚀刻期间给电子化合物可抑制或防止不溶性沉淀物的产生的示 意性机理。
[0039] 参照图2,所述唑化合物中的具有未共享电子对的氮原子（N)与铜离子可如图1中 那样形成配位键（mlOO)。然而，在氯离子与所述唑化合物的亲核反应能够发生之前，给电子 化合物可提供电子（m200)。因此，可限制氯离子的亲核反应。因此，可防止通过所述唑化合 物与铜离子以及氯离子的反应形成不溶性沉淀物，或者可降低其可能性。
[0040] 根据该实施方式的蚀刻剂包括所述给电子化合物。因此，可防止或者减少根据所 述唑化合物、铜离子和氯离子的反应的不溶性沉淀物的产生，或者可降低其可能性。
[0041] 所述蚀刻剂中包括的所述给电子化合物的量可为，例如，约0. 1-约5重量％，基于 所述蚀刻剂的总量。当所述给电子化合物的量为约〇. 1重量％或更大时，所述给电子化合 物的量可足以防止不溶性沉淀物产生或降低其可能性。当所述给电子化合物为约5重量％ 或更小时，可充分地进行金属层的蚀刻。
[0042] 所述给电子化合物可为环状有机酸或环状有机酸盐。
[0043] 可使用合适的环状有机酸。所述环状有机酸可包括选自如下的至少一种：松香酸、 间氨基苯磺酸、核黄素、叶酸、没食子酸、和抗坏血酸。所述环状有机酸盐可为选自如下的至 少一种：所述有机酸的钾盐、钠盐、钙盐和铵盐。所述环状有机酸盐可包括选自如下的至少 一种：L-抗坏血酸钾、L-抗坏血酸钙、和L-抗坏血酸钠。
[0044] 所述过硫酸盐可为用于蚀刻包括铜的金属层的主要组分。所述过硫酸盐可以例如 约5-约20重量％的量包括在所述蚀刻剂中，基于所述蚀刻剂的总量。当所述过硫酸盐的 量为约