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_2

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范围是优选的,因为可防止蚀刻残渣并且不引起玻璃基板或下硅层的蚀刻。
[0059] 然而,如果超出上述范围,则由于不均匀的蚀刻特性而在基板内产生污渍,过快的 蚀刻速度可能损坏下层,并且在处理期间蚀刻速率控制可能变得困难。
[0060] 优选地,氟化物可以是能够解离成氟化物离子或多原子氟离子的化合物。
[0061] 能够解离成氟化物离子或多原子氟离子的化合物可以是选自由氟化铵、氟化钠、 氟化钾、氟化氢钠和氟氢化钾组成的组中的至少一种或多种。
[0062]包含在本发明的蚀刻液组合物中的含氮原子的化合物用于增强蚀刻液组合物的 蚀刻速率和待处理的片材数。
[0063]作为含氮原子的化合物,可以没有限制地使用本领域已知的含氮原子的化合物, 并且代表性地可以使用在分子中含有氨基和羧酸基的化合物。
[0064]在分子中含有氨基和羧酸基的化合物可以包括例如在羧酸和氨基之间含有一个 碳原子的α-氨基酸,并且代表性地包括:一价氨基酸,诸如甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、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、次氮基三乙酸、乙二 醇四乙酸。
[0065]含氮原子的化合物可以单独使用,或以两种或更多种组合使用。
[0066]基于组合物的总重量,含氮原子的化合物的含量可以为0. 1重量%至10重量%, 并且更优选为1重量%至5重量%。
[0067]如果含氮原子的化合物被包含在上述范围内,则它可以提高蚀刻液的蚀刻速率和 待处理的片材数量。
[0068] 磷酸通过为蚀刻液提供氢离子,促使通过金属层氧化剂蚀刻铜。此外,由于与氧化 的铜离子结合形成磷酸盐而增加在水中的溶解性,它消除蚀刻之后法金属层残渣。
[0069] 基于组合物的总重量,磷酸的含量可以为0. 01重量%至10重量%,并且更优选为 0. 01重量%至1重量%。在磷酸的量满足上述范围时,可以执行预期的功能,因为可以避免 由磷酸造成的金属层过度蚀刻和下层腐蚀的风险,并且不会引起由于磷酸含量太低而造成 铜金属层的蚀刻速率下降的问题。
[0070] 本发明中使用的水指去离子水,使用半导体工艺所使用的水,并且优选使用的大 于18MΩ/cm的水。
[0071] 除了上面提到的组分之外,本发明的蚀刻液组合物可以进一步包括选自蚀刻控制 剂、表面活性剂、螯合剂、腐蚀抑制剂和pH调节剂中的至少一种。
[0072] 作为本发明的实施方式,可以使用过氧化氢作为金属层氧化剂,并且除了螯合剂 和水之外,可以额外包含选自由氟化物、含氮原子的化合物和磷酸组成的组中的一种或多 种。
[0073] 具体地,蚀刻液组合物优选用于蚀刻铜基金属层/钼金属层或铜基金属层/钛基 金属层。然而,该组合物的应用不限于双层。
[0074] 过氧化氢是氧化铜、钼和钛的主要成分,并且优选使用浓度大于0并且小于等于 10%的过氧化氢。进一步地,基于组合物的总重量,它的量可以为1重量%至25重量%,优 选为大于1重量%并且小于或等于10重量%,更优选为大于1重量%并且小于或等于5重 量%。
[0075] 在过氧化氢的量落入上述范围内时,防止铜、钼和钛的蚀刻速率变差,可以实现适 当量的蚀刻,并且可以得到优异的蚀刻轮廓。
[0076] 然而,如果它超出上述范围,则不发生蚀刻或者发生过度蚀刻,并且因此可能发生 图案损失以及作为金属布线的功能损失。
[0077] 此外,对于含氮原子的化合物,优选使用氨基酸。
[0078] 进一步地,本发明涉及了一种制造用于液晶显示器的阵列基板的方法,包括: [0079]a)在基板上形成栅极的步骤;
[0080]b)在包含所述栅极的基板上形成栅绝缘体的步骤;
[0081]c)在所述栅绝缘体上形成半导体层的步骤;
[0082] d)在所述半导体层上形成源/漏极的步骤;和
[0083]e)形成与漏极连接的像素电极的步骤;
[0084] 其中,所述步骤a)、d)或e)包括形成金属层并且使用根据本发明的蚀刻液组合物 蚀刻所述金属层来形成电极的步骤。
[0085] 根据包括具有优异蚀刻轮廓电极,由上述方法生产的液晶显示器用阵列基板具有 优异的驱动特性。
[0086] 液晶显示器用阵列基板可以是薄膜晶体管(TFT)阵列基板。
[0087] 下面,将通过下面的实施方式更详细地描述本发明。但是,下面的实施例用于更详 细地解释本发明,本发明的范围不受下面实施例的限制。本领域技术人员可以在本发明的 范围内,对下面的实施例作适当修改。
[0088]〈蚀刻液组合物的制备〉
[0089]实施例1~6和比较例1~3 :
[0090] 通过混合具有下表1中所示含量的组分,制备蚀刻液组合物。
[0091] [表 1]
[0092] (单位:重量% )
[0093]
[0094] 实验例1.评价蚀刻液组合物的蚀刻轮廓
[0095] (1)评价Cu单层的蚀刻速率
[0096] 使用实施例1至4和比较例1的蚀刻液组合物进行Cu单层的蚀刻。在进行蚀刻 工艺时,使用温度大约30°C的蚀刻液组合物进行100秒蚀刻。用肉眼测量EPD(端点检测, 金属蚀刻计时)获得根据时间的蚀刻速率(蚀刻rage)。通过使用SEM(HitachiCo.,Model S4700)检验经蚀刻的Cu单层的轮廓截面,并且结果示于下面的表2中。
[0097] (2)评价Cu/Mo-Ti双层的蚀刻速率
[0098] 使用实施例5至6和比较例2至3的蚀刻液组合物进行Cu/Mo-Ti双层的蚀亥I」。在 进行蚀刻处理时,使用温度大约30°C的蚀刻液组合物进行100秒蚀刻。用肉眼测量EPD(端 点检测,金属蚀刻计时)获得根据时间的蚀刻速率(蚀刻rage)。通过使用SEM(Hitachi Co.,ModelS4700)检验经蚀刻的Cu/Mo-Ti双层的轮廓截面,并且结果示于下面的表2中。
[0099] 实验例2.评价待处理的片材数量
[0100] 通过使用实施例1至10和比较例1至4的蚀刻液组合物进行参考试验,并且将 4,OOOppm的铜粉添加到蚀刻液中用于该参考测试,并且完全溶解。之后,再次蚀刻进行参考 试验,并且评价蚀刻速率的降低比率。
[0101] 〈评价标准〉
[0102] 〇:优异(蚀刻速率的降低比率小于10% ),
[0103]Λ:良好(蚀刻速率的降低比率为10%至20% ),
[0104] X:差(蚀刻速率的降低比率超过20% )。
[0105] [表 2]
[0106]
【主权项】
1. 一种蚀刻液组合物,包括:金属层氧化剂、螯合剂和余量的水, 其中,所述螯合剂的官能团的摩尔量相比于所述金属层氧化剂的摩尔量是0. 1至10, 所述螯合剂的官能团是在β位两侧都具有杂原子的单元,并且 所述金属层氧化剂的摩尔量和所述螯合剂的官能团的摩尔量从下面的等式1和等式2 获得:2. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其中,所述金属层氧化剂是选自由过氧化氢、 过乙酸、金属氧化物、硝酸、过硫酸盐、氢卤酸和氢卤化物组成的组中的一种或多种。3. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,基于所述组合物的总重量,包括: 1重量%至40重量%的所述金属层氧化剂; 0. 1重量%至10重量%的所述螯合剂;和 余量的水。4. 根据权利要求3所述的蚀刻液组合物,进一步包括选自由以下物质组成的组中的一 种或多种: 0. 1重量%至5重量%的氟化物, 0. 1重量%至10重量%的含氮原子的化合物,和 0. 01重量%至10重量%的磷酸。5. 根据权利要求4所述的蚀刻液组合物,其中,所述金属层氧化剂包含过氧化氢。6. 根据权利要求5所述的蚀刻液组合物,其中,基于所述组合物的总重量,所述金属层 氧化剂包括1重量%至25重量%的过氧化氢;并且 所述含氮原子的化合物是氨基酸。7. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其中,所述蚀刻液组合物用于蚀刻铜基金属 层、钼基金属层、钛基金属层或它们的多层。8. 根据权利要求7所述的蚀刻液组合物,其中,所述多层是铜基金属层/钼基金属层、 铜基金属层/钛基金属层或者铜基金属层/钼-钛基合金层。9. 一种制造用于液晶显示器的阵列基板的方法,包括: a) 在基板上形成栅极的步骤; b) 在包含所述栅极的基板上形成栅绝缘体的步骤; c) 在所述栅绝缘体上形成半导体层的步骤; d) 在所述半导体层上形成源/漏极的步骤;和 e) 形成与漏极连接的像素电极的步骤; 其中,所述步骤a)、d)或e)包括形成金属层并且使用根据权利要求1至8中任一项所 述的蚀刻液组合物蚀刻所述金属层来形成电极的步骤。
【专利摘要】本发明公开了一种蚀刻液组合物,该蚀刻液组合物包括金属层氧化剂、螯合剂和余量的水,其中,所述螯合剂的官能团的摩尔量相比于所述金属层氧化剂的摩尔量是0.1至10;以及,一种使用该组合物制造用于液晶显示器的阵列基板的方法。
【IPC分类】C23F1/14, G02F1/136, G02F1/1333
【公开号】CN105274526
【申请号】CN201510368198
【发明人】崔汉永, 金炫佑, 田玹守, 赵成培, 金相泰, 李俊雨
【申请人】东友精细化工有限公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年6月29日
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