蚀刻液组合物及使用其制造液晶显示器用阵列基板的方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及金属层用蚀刻液组合物及使用其制造液晶显示器用阵列基板的方法。
【背景技术】
[0002] 随着诸如LCD、PDP和OL邸特别是TFT-LCD的平板显示器用屏幕变大，已经广泛重 新考虑采用铜或铜合金组成的单层，或者采用铜或铜合金/其它金属、其它金属的合金或 者金属氧化物的大于两层的多层，W便降低布线电阻并提高与介电娃层的粘附性。例如，铜 /钢层、铜/铁层或铜/钢-铁层可W形成为TFT-LCD的栅线和构成数据线的源/漏线，并 且可能有助于扩大显示器用屏幕。因此，需要开发具有优异蚀刻特性的组合物用于蚀刻包 含铜基层的运些金属层。
[0003] 作为上面提到的蚀刻组合物，通常使用过氧化氨和氨基酸类蚀刻液、过氧化氨和 憐酸类蚀刻液、过氧化氨和聚乙二醇类蚀刻液等。
[0004] 作为一个例子，韩国专利申请公布号10-2011-0031796公开了一种包含水溶性化 合物的蚀刻液，具有：A)过氧化物（H202)、B)过硫酸盐、C)具有氨基和簇基的可溶性化合物 和水。 阳0化]韩国专利申请公布号10-2012-0044630公开了一种用于包含铜的金属层的蚀刻 液，包含：过氧化氨、憐酸、环状胺化合物、硫酸盐、氣棚酸和水。
[0006] 韩国专利申请公布号10-2012-0081764公开了一种蚀刻液，包含：A)氨氧化锭、B) 过氧化氨、C)氣化合物、D)多元醇和巧水。
[0007] 然而，在包含铜基层的金属层的CD损失、斜度（锥度）、图案直线度、金属残留物、 胆存稳定性和待处理的片材数等方面中，上面提到的蚀刻液不能充分满足相关领域中所要 求的条件。 阳00引专利文献
[0009] 专利文献1 :韩国专利申请公布号10-2011-0031796
[0010] 专利文献2 :韩国专利申请公布号10-2012-0044630
[0011] 专利文献3 :韩国专利申请公布号10-2012-0081764
【发明内容】
[0012] 因此，本发明已被设计W解决上述问题，并且本发明的一个目的是提供一种蚀刻 液组合物，该蚀刻液组合物具有优异的工作安全性、胆存稳定性，特别是优异的蚀刻速率和 对大量片材的优异处理能力；W及一种使用该组合物制造液晶显示器用阵列基板的方法。
[0013] 为了达到上述目的，本发明的一个方面提供了一种蚀刻液组合物，包含：(A)金属 层氧化剂；度）氣化合物；(C)含氮原子的化合物；值）麟酸；巧）二醇；和（巧水。
[0014] 本发明的另一个方面提供了一种制造液晶显示器用阵列基板的方法，包括：
[0015] a)在基板上形成栅极的步骤；
[0016] b)在包含栅极的基板上形成栅绝缘体的步骤；
[0017] c)在栅绝缘体上形成半导体层的步骤；
[0018] d)在半导体层上形成源/漏极的步骤；和
[0019] e)形成与源/漏极连接的像素电极的步骤；
[0020] 其中，步骤a)、d)或e)包括形成金属层并且用根据本发明所述的蚀刻液组合物蚀 刻金属层来形成电极的步骤。
[0021] 本发明的金属层用蚀刻液组合物含有低含量的过氧化氨，并因此它具有优异的工 作安全性、价格竞争力和能够经济地处置该蚀刻液的效果。
[0022] 本发明的金属层用蚀刻液组合物提供了处理大量基板的能力和特别优异的胆存 稳定性。
[0023] 进一步地，使用本发明中的蚀刻液组合物制造液晶显示器用阵列基板的方法能够 通过在液晶显示器用阵列基板上形成具有优异蚀刻轮廓的电极来制造具有优异驱动特性 的液晶显示器用阵列基板。
【具体实施方式】
[0024] 下面，将给出本发明的详细描述。
[00巧]本发明设及一种蚀刻液组合物，其特征在于，包含：(A)金属层氧化剂；度）氣化合 物；似含氮原子的化合物；做麟酸；似二醇讯（巧水。
[0026] 金属层氧化剂没有特别的限制，代表性地为选自由过氧化氨、过乙酸、金属氧化 物、硝酸、过硫酸盐、氨面酸、氨面酸盐等组成的组中的至少一种成分。
[0027] 下面，将对构成本发明的蚀刻液组合物中的各成分进行说明，但是本发明并不限 于运些成分。
[0028] (A)金属层氧化剂
[0029] 在本发明中，金属层氧化剂（A)是用于氧化金属层的主要成分，没有特别的限制， 但可W是选自过氧化氨、过乙酸、金属氧化物、硝酸、过硫酸盐、氨面酸、氨面酸盐等组成的 组中的一种或多种，更优选可W是过氧化氨。
[0030] 金属氧化物是指被氧化的金属，例如，诸如化化2+等，并且它包括在溶液状态中 离解成化化2+等的化合物和类似物。过硫酸盐包括过硫酸锭、过硫酸碱金属盐、过一硫 酸氨钟复合盐（oxone)等，并且氨面酸盐包括氯酸盐、高氯酸盐、漠酸盐、高漠酸盐等。
[0031] 在本发明中，金属层氧化剂是氧化铜、钢或铁的主要成分。基于该组合物的总重 量，金属层氧化剂的含量为1重量％至25重量％，优选为1重量％至10重量％，更优选为 1重量％至5重量％。
[0032] 在金属层氧化剂的量落入上述范围内时，防止铜、钢和铁的蚀刻速率变差，可W实 现适当量的蚀刻，并且可W得到优异的蚀刻轮廓。然而，如果它超出上述范围，经处理的层 则不会发生蚀刻或者发生过度蚀刻，并且因此可能发生图案损失W及作为金属布线的功能 损失。
[0033] 金属层氧化剂的含量可W根据氧化剂的类型和特性进行适当控制。
[0034] 度）氣化合物
[0035] 本发明的蚀刻液组合物中包含的氣化合物用于除去蚀刻残留物，并用于蚀刻铁基 金属层。
[0036] 基于该组合物的总重量，氣化合物的含量可W为0.1 重量％至5重量％，优选为 0. 1重量％至2重量％。
[0037] 上述范围是优选的，因为可W防止蚀刻残留物并且没有引起玻璃基板或下娃层的 蚀刻。
[0038] 然而，如果它超出上述范围，则由于不均匀的蚀刻特性而在基板内产生污点，过度 的蚀刻速率可W损坏下层，并且在工艺期间蚀刻速率控制可能变得困难。
[0039] 优选地，氣化合物可W是能够解离成氣离子或多原子氣离子的化合物。
[0040] 能够解离成氣离子或多原子氣离子的化合物可W是选自由氨氣酸、氣化锭、氣化 钢、氣化钟、氣化氨钢和氣氨化钟的组中的一种或多种，并且更优选是氣化锭和/或氨氣 酸。
[0041] (C)含氮原子的化合物
[0042] 本发明的蚀刻液组合物中含有的含氮原子的化合物通常抑制金属层氧化剂尤其 是过氧化氨的分解反应，并且起到增强蚀刻液的蚀刻速率和增加待处理的片材数的作用。
[0043] 基于该组合物的总重量，含氮原子的化合物的含量为1重量％至10重量％，更优 选为1重量％至5重量％。上述范围是优选的，因为它能够提高该蚀刻液组合物的蚀刻速 率和待处理的片材数。
[0044] 可W没有限制地使用本领域已知的含氮原子的化合物，并且代表性地可W使用在 分子中含有氨基和簇酸基的化合物。
[0045] 在分子中含有氨基和簇酸基的化合物可W包括例如在簇酸和氨基之间含有一个 碳原子的a-氨基酸，并且代表性地为：一价氨基酸，诸如甘氨酸、谷氨酸、谷氨酷胺、异亮 氨酸、脯氨酸、酪氨酸、精氨酸等；和多价氨基酸，诸如亚氨基二乙酸、次氮基=乙酸、乙二醇 四乙酸。
[0046] 含氮原子的化合物可W单独使用或W两种或更多种组合使用。
[0047] 值）麟酸
[0048] 本发明的蚀刻液组合物中包含的麟酸提供了具有氨离子的蚀刻液，并且能够促进 金属层氧化剂蚀刻金属，例如铜。进一步地，它与氧化的金属离子相结合形成麟酸，提高水 中的溶解度，并因而消除蚀刻后的金属层残留物。
[0049]基于该组合物的总重量，麟酸的含量为0.0 l重量％至10重量％，优选为0.0 l重 量％至1重量％。在麟酸的量满足上述范围时，可W执行预期的功能，因为可W避免由麟酸 造成的金属层过度蚀刻和下层腐蚀的风险，并且它不会引起铜金属层的蚀刻速率由于麟酸 含量太小而下降的问题。
[0050] 在本发明中，麟酸值）可W是选自由下面的化学式1和化学式2组成的组中的一 种或多种： 阳05U [化学式^
[0052] 阳化引[化学式引
[0054] 阳化5] 在上面的化学式1至化学式2中，n是1至4的整数，并且
[0056] R是有机基团，可W相同或彼此不同，并且是C1~C20直链或支链的烷基、締基、烘 基、芳基或芳烷基；并且
[0057] 所述烷基、締基，烘基、芳基或芳烷基可W包含选自由径基、幾基、簇基、环氧基、 酸、氨基、硝基、氯基、硫代基、甲娃烷基、横基、憐酸根、面化基、-0-和-N-组成的组中的一 种或多种，并且可W包括一种或多种官能团，但它可W不限于此。
[0058] 上面的化学式1中n为1的化合物的实例可优选为下面的化学式3至化学式10 的化合物。
[0059][化学式引
[0060] 阳06U [化学式"
[0062] 阳06；3][化学式引
[0064] 柳65][化学式6]
[0066]
[0067][化学式7]