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

文档序号:9519670阅读:来源:国知局
刻液的蚀刻速率和处理的片材数量。
[0059] 磷酸通过向蚀刻液提供氢离子促进金属层氧化剂对铜的蚀刻。此外,由于与被氧 化的铜离子结合形成磷酸盐而增加了在水中的溶解性,它消除了蚀刻后的金属层残渣。
[0060] 基于组合物的总重量,磷酸的量为0.Olwt%~10wt%,并且更优选为0.Olwt%~ lwt%。当磷酸的量满足上述范围时,可执行预期的功能,因为可避免由磷酸所导致的过度 蚀刻金属层和腐蚀下层的风险,并且不会引起由于磷酸的含量太低铜金属层的蚀刻速率变 低的问题。
[0061] 本发明中使用的水是指去离子水,使用用于半导体工艺的水,并且优选使用大于 18ΜΩ/〇ιι的水。
[0062] 除上面提到的组分外,本发明的蚀刻液组合物还可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。
[0063] 用本发明的蚀刻液组合物蚀刻的金属层没有特别限制,但本发明的蚀刻液组合物 能够优选用于蚀刻铜基金属层、钼基金属层、钛基金属层或由这些层组成的多层。
[0064] 铜基金属层是指铜层或铜合金层,钼基金属层是指钼层或钼合金层,以及钛基金 属层是指钛层或钛合金层。
[0065] 多层包括:例如,钼基金属层/铜基金属层的双层,其中,铜基金属层是下层并且 钼基金属层是上层;铜基金属层/钼基金属层的双层,其中,钼金属层是下层并且铜基金属 层是上层;铜基金属层/钼基和钛基金属层的双层;以及大于三层的多层,其中,铜基金属 层和钼基金属层交错层叠,诸如钼基金属层/铜基金属层/钼基金属层,或者铜基金属层/ 钼基金属层/铜基金属层。
[0066] 此外,多层包括:例如,钛基金属层/铜基金属层的双层,其中,铜金属层是下层并 且钛基金属层是上层;铜基金属层/钛基金属层的双层,其中,钛金属层是下层并且铜基金 属层是上层;以及大于三层的多层,其中,铜基金属层和钛基金属层交错层叠,诸如钛基金 属层/铜基金属层/钛基金属层,或者铜基金属层/钛基金属层/铜基金属层。
[0067] 通过多重考虑构成上层或下层的材料或者与层的粘合性等,能够确定多层的层间 组合结构。
[0068] 铜合金层、钼合金层或钛合金层是指作为合金而生产的金属层,在该合金中,铜、 钼或钛为主要组分并且根据膜性质使用其它不同的金属。例如,钼合金层是指以作为钼为 主要组分并且含有选自钛(Ti)、钽(Ta)、铬(Cr)、镍(Ni)、钕(Nd)和铟(In)中的一种或多 种的合金而生产的层。
[0069] 作为本发明蚀刻液组合物的【具体实施方式】,过氧化氢可用作金属层氧化剂,并且 可包含氟化物、含氮原子的化合物、磷酸、化学式1的聚乙二醇以及余量的水。
[0070] 过氧化氢是对铜、钼和钛进行氧化的主要组分,并且,基于组合物的总重量,其量 可为lwt%~25wt%,优选为大于lwt%并且小于等于10wt%,更优选为大于lwt%并且小 于等于5wt% 〇
[0071] 当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,并且可得到优异的蚀刻轮廓。
[0072] 然而,如果过氧化氢的量超出上述范围,则不会发生蚀刻或者会发生过度蚀刻,因 此可能发生图案损失以及作为金属布线的功能损失。
[0073] 构成本发明蚀刻液组合物的组分优选具有半导体工艺用纯度。
[0074] 进一步,本发明涉及一种制造用于液晶显示器的阵列基板的方法,包括:
[0075]a)在基板上形成栅极的步骤;
[0076] b)在包括栅极的基板上形成栅绝缘体的步骤;
[0077]c)在栅绝缘体上形成半导体层的步骤;
[0078] d)在半导体层上形成源极/漏极的步骤;以及
[0079]e)形成与漏极连接的像素电极的步骤;
[0080] 其中,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 金属层来形成电极的步骤。
[0081] 由上述方法生产的液晶显示器用阵列基板因为包括具有优异蚀刻轮廓的电极而 具有优异的驱动特性。
[0082] 液晶显示器用阵列基板可以是薄膜晶体管(TFT)阵列基板。
[0083] 在下文中,通过提供的实施方式对本发明进行更详细的描述。然而,下述实施例用 于更详细地说明本发明,本发明的范围不受下述实施例的限制。下述实施例在本发明的范 围内可由本领域技术人员适当地进行修改。
[0084]〈制备蚀刻液组合物〉
[0085] 实施例1~6和比较例1~6 :
[0086] 通过以下表1中描述的含量混合组分制备了蚀刻液组合物。
[0087][表1]
[0088](单位:wt% )
[0089]

[0104] 实验例1 :评估蚀刻液组合物对于Cu/Mo-Ti双层的蚀刻轮廓
[0105] 使用实施例1~6和比较例1~6的蚀刻液组合物进行了Cu/Mo-Ti双层的蚀刻。 当进行蚀刻时使用温度约为30°C的蚀刻液组合物进行100秒的蚀刻。通过肉眼测量EPD(终 点检测(EndPointDetection),金属蚀刻计时)获得了根据时间的蚀刻速率。使用SEM(日 立公司,型号S4700)检测了经蚀刻的Cu/Mo-Ti双层的轮廓剖面,结果示于下表2中。
[0106] 实验例2:评估处理的片材数量
[0107] 使用实施例1~6和比较例1~6的蚀刻液组合物进行了参考测试,并且向用于 参考测试的蚀刻液中添加4000ppm的铜粉并完全溶解。之后,用进行参考测试的蚀刻液再 次进行蚀刻,并且对蚀刻速率的减小比例进行了评估。
[0108]〈评估标准〉
[0109] 〇:优异(蚀刻速率的减小比例小于10% )
[0110] Λ:良好(蚀刻速率的减小比例为10%~20% )
[0111] X:差(蚀刻速率的减小比例大于20% )
[0112] [表 2]
[0113]
【主权项】
1. 一种蚀刻液组合物,包括:金属层氧化剂;氟化物;含氮原子的化合物;磷酸;下述 化学式1的聚乙二醇;以及余量的水, 其中,基于1克所述蚀刻液组合物,下述化学式1的聚乙二醇的重复单元的毫摩尔量用 于表示环氧乙烷水平,并且所述蚀刻液组合物的环氧乙烷水平为0. 4~2,其中η是2~100的整数,并且 札和R2各自独立地为氢、C1~C4的脂肪族烃基或苯基。2. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其中,R JP R2各自独立地为氢或甲基。3. 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、酸化金属、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。4. 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: lwt%~40wt%的所述金属层氧化剂; 0· lwt%~5wt%的所述氟化物; 0. lwt%~10wt%的所述含氮原子的化合物; 0· Olwt% ~10wt% 的磷酸; 所述化学式1的聚乙二醇的Wt%量是使所述环氧乙烷水平为0. 4~2 ;以及 余量的水。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括过氧化氢。6. 根据权利要求5所述的蚀刻液组合物,基于所述组合物的总重量,包括lwt %~ 25wt %的过氧化氢,其中,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/钼金属层、铜 基金属层/钛基金属层,或铜基金属层/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) 在包括所述栅极的所述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极/漏极的步骤;以及 e) 形成与所述漏极连接的像素电极的步骤; 其中,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,包括:金属层氧化剂;氟化物;含氮原子的化合物;磷酸;聚乙二醇;以及余量的水,其中,基于1克上述蚀刻液组合物,聚乙二醇的重复单元的毫摩尔量用于表示环氧乙烷水平,并且蚀刻液组合物的环氧乙烷水平为0.4~2;并且公开了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】C23F1/26, H01L27/12, C23F1/18, H01L21/28
【公开号】CN105274527
【申请号】CN201510354318
【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24日
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