金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种金属膜蚀刻液组合物，更详细地讲，涉及能够同时蚀刻铜膜和氧 化铟锡膜的双重膜、铜膜和金属膜的双重膜的蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方 法。
【背景技术】
[0002] 最近，随着液晶显示器（IXD)等显示器面板的高质量化、高清晰化、以及大面积 化，形成像素电极的像素（pixel)的个数在增加，因而有必要提高显示器面板的响应速度。 为此，在开发使用一种阵列（Array)基板工艺，该阵列（Array)基板工艺将现有用作低电阻 配线的铜金属配线（metalwire)适用于栅极（Gate)和源极/漏极（S/D，Source/Drain) 电极。这种阵列基板工艺具有根据铜金属膜和下部阻挡膜（barrierlayer，Ti、Mo、钼合金 (Mo-alloy)等）的厚度能够调节电子的移动速度的优点。而且在栅极电极或配线等中，若 形成氧化铟锡膜（ITO，indiumtinoxidelayer)等透明电极而作为铜金属膜下部的阻挡 膜，则具有能够提高在LCD等显示器面板的响应速度的优点。
[0003] 然而，在形成铜膜和氧化铟锡膜（Cu/ITO)的双重膜而作为显示器面板的电极或 配线的情况下，难以将铜膜和氧化铟锡膜一并同时蚀刻而形成电极或配线，因而须将铜膜 和氧化铟锡膜分别以另外的工艺进行蚀刻（二次蚀刻），因此，存在须执行5-掩模（Mask) 工序的繁琐。而且，作为用于蚀刻上述铜膜或氧化铟锡膜的蚀刻液组合物，在主要使用以 过氧化氢、无机酸、有机酸等为主成分的氧化剂溶液。然而就这种现有蚀刻液组合物而言， 虽然在蚀刻铜膜或氧化铟锡膜的单一膜时不存在特别的问题，但一般来讲，由于氧化铟锡 膜的蚀刻速度快于铜膜，因而在蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜时，存在引发阻挡膜即氧 化铟锡膜的尾部（Tail)、蚀刻轮廓（profile)不良、锥角（taperAngle)不良等缺点。而 且，就现有蚀刻液组合物而言，由于稳定性不足，因而有时随着使用时间的经过还产生残渣 (residue)、残膜（residuallayer)等的析出水。
【发明内容】
[0004] 技术问题
[0005] 本发明的目的在于提供一种蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法，所述蚀 刻液组合物能够蚀刻金属膜，尤其能够同时蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜或铜膜和金属 膜的双重膜。
[0006] 本发明的另一目的在于提供一种蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法，所 述蚀刻液组合物其锥角等蚀刻轮廓即便在蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜时也优良。
[0007] 本发明的其它目的在于提供一种蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法，所 述蚀刻液组合物由于蚀刻速度快，因而在短时间内能够处理多个基板，并利用有机酸使不 稳定的过氧化氢保持稳定，从而提高稳定性。
[0008] 解决问题方案
[0009] 为了达到上述目的，本发明提供一种蚀刻液组合物，该蚀刻液组合物包含：5至20 重量％的过氧化氢；0. 1至5重量％的磺酸化合物；0. 1至2重量％的羰基类有机酸化合物； 0. 1至0. 4重量％的氟化合物；0. 01至3重量％的唑类化合物；以及，其余重量％的水。
[0010] 另外，本发明提供一种蚀刻方法，该蚀刻方法包括：在形成有金属膜的基板上形成 预定形状的光致抗蚀剂（PhotoResist)图案的步骤；以及，将上述光致抗蚀剂图案用作掩 模，并使上述蚀刻液组合物与上述金属膜接触，从而将金属膜蚀刻而从基板去除的步骤。
[0011] 发明效果
[0012] 根据本发明的蚀刻液组合物，能够将上部铜膜和下部透明电极膜（ITO)或下部金 属膜同时一并蚀刻而非分别另行蚀刻（二次蚀刻），且锥角等蚀刻轮廓优良，并且，具有不 仅蚀刻速度快而且稳定性优良的优点。
【附图说明】
[0013] 图1是使用本发明的实施例1至实施例5的组合物而蚀刻的铜膜和氧化铟锡膜双 重膜的扫描电子显微镜照片。
[0014] 图2是使用本发明的比较例1至比较例5的组合物而蚀刻的铜膜和氧化铟锡膜双 重膜的扫描电子显微镜照片。
【具体实施方式】
[0015] 下面详细说明本发明。
[0016] 根据本发明的蚀刻液组合物，其用于同时蚀刻包含铜膜的双重膜，所述蚀刻液组 合物包含：5至20重量％的过氧化氢（H2O2) ;0. 1至5重量％的磺酸化合物；0. 1至2重量％ 的羰基类有机酸化合物；〇. 1至〇. 4重量％的氟化合物（Fluoride) ;0. 01至3重量％的唑 类化合物；以及，其余重量％的水。
[0017] 使用于本发明的蚀刻液组合物的过氧化氢（H2O2)是用于通过如下述反应式1那样 的过程将铜膜进行氧化而蚀刻的氧化剂。
[0018] 反应式1
[0019] Cu+H202-CuO+H20
[0020] 上述过氧化氢（H2O2)的含量相对于蚀刻液组合物总量为5至20重量％，优选为5 至15重量％，更优选为5至10重量％。上述过氧化氢（H2O2)的含量若过少则存在不能充 分地蚀刻铜膜的危险，若过量则铜膜的蚀刻速度变得过快而存在铜膜在铜膜/氧化铟锡膜 的双重膜蚀刻中被过蚀刻的危险。
[0021] 上述磺酸（sulfonicacid)化合物是铜膜和氧化铟锡膜（透明电极膜）的辅助氧 化剂。作为上述磺酸化合物，能够使用作为在水溶液中生成磺酸根离子（sulfonateion， SO3O的化合物的苯横酸（benzenesulfonicacid，C6H5SO3H)、甲苯横酸（toluenesulfonic acid，例如，P-CH3C6H4SO3H)、甲磺酸（methanesulfonicacid，CH3SO3H)等碳原子数为 1 至 10 的环状或链状径类磺酸化合物、氨基磺酸（aminosulfonicacid，NH2S03H)等无机磺酸化合 物、它们的盐（例如，铵盐）、它们的混合物等，能够优选使用甲磺酸（CH3SO3H)。上述磺酸化 合物的含量相对于组合物总量为〇. 1至5重量％，优选为0. 2至3重量％，更优选为0. 5至 2重量％。上述磺酸化合物的含量若小于上述范围则存在导致铜膜的蚀刻不充分的危险，若 超过上述范围则导致铜膜的蚀刻速度过快，从而存在工序调节变得困难的危险。
[0022] 上述羰基类有机酸化合物，与因铜膜的蚀刻而产生的一次铜离子进行配体结合， 通过铜离子，迟缓过氧化氢的氧化力随着时间的经过而减少，即起着螯合剂（chelating agent)的作用。作为上述羰基类有机酸化合物，能够使用选自由丙二酸（malonicacid)、 瑭泊酸（succinicacid)、蚁酸（formicacid)、乳酸（lacticacid，C3H6O3)、以及它们的混 合物组成的组中的化合物，能够优选使用乳酸（lacticacid)。上述羰基类有机酸化合物的 含量相对于组合物总量为〇. 1至2重量％，优选为0. 1至1重量％，更优选为0. 1至0. 5重 量％。上述羰基类有机酸化合物的含量若小于上述范围则存在导致铜离子的稳定化不充分 的危险，若超过上述范围则不但不会进一步有助于铜离子的稳定化，反而存在降低蚀刻液 组合物的蚀刻能力的危险。
[0023] 上述氟化合物（Fluoride)起着调节铜膜的阻挡膜即氧化铟锡膜（ITO)透明电极 的蚀刻速度并在双重膜或多重膜形成锥角的作用。作为上述氟化合物，能够使用在水溶液 中生成氟离子（fluorideion，F〇的多种化合物，能够优选使用KF、NaF、NH4F(ammonium fluoride，氟化按）、NH4HF2(ammoniumbifluoride，氟化氢按）、H2SiF6、HBF4、H2TiF6、H2ZrF6、 以及它们的混合物，能够更优选使用NaF(氟化钠）。上述氟化合物的含量相对于组合物总 量为0. 1至0. 4重量％，优选为0. 1至0. 2重量％。上述氟化合物的含量若小于上述范围 则导致阻挡膜的蚀刻速度降低，从而存在导致锥角不良的危险，若超过上述