蚀刻剂组合物和制造薄膜晶体管阵列基板的方法_3

文档序号:9612126阅读:来源:国知局
应于剩余重量%的水。
[0056] 纯化膜106形成在设置有源极104和漏极105 (两者通过使用本公开的蚀刻剂组 合物的蚀刻过程而制得)的基板100的整个表面上。纯化膜106可W用于保护源极104和 漏极105。
[0057] 本公开的蚀刻剂组合物不包含任何氣类化合物并且具有约3. 5~6的抑值。由 此,当包含铜层和钢合金层的源极/漏极材料层被本公开的蚀刻剂组合物蚀刻时,可防止 形成在源极/漏极材料层下面的半导体层103被蚀刻。而且,由于去除了形成在半导体层 103上的非导电性保护层,可简化显示设备制造工序。
[0058] W下,将W与比较例进行比较的方式详细描述本公开实施方式的蚀刻剂组合物。
[0059] 下述实施例和比较例作为本公开的实例提供,但其并不限制本公开内容。运些实 施例和比较例可多种形式实施和修改。 W60][实施例1~4和比较例1~引
[0061] 实施例1~4和比较例1~3的蚀刻剂组合物是基于下表1中的组分和含量进行 混合和配制的。 W创[表1]
[0063]
[0064] ATZ:5-氨基四挫 W65]IDA:亚氨基二乙酸 [0066] 甜S:硫酸氨钢 W67]MEA:单乙醇胺 [0068]HMTA:六亚甲基四胺 W例 ABF:氣氨化锭
[0070] [蚀刻性能实验]
[0071] 为了评价本公开的蚀刻剂组合物的效果,通过如下方式制备设置有图案的样品 板:在玻璃基板上相继形成约300A的钢合金层和约2500A的铜层,并且执行铜层和钢合 金层的光刻工序。
[0072] 另外,使用喷涂设备(微型蚀刻器(Mini-etcher),型号:ME-001)喷涂实施例1~ 4和比较例1~3的蚀刻剂组合物,从而蚀刻铜层和钢合金层。在蚀刻过程之后,用扫描电 子显微镜(型号S-4800,制造商:Hitachi,Ltd.)观察铜层和钢合金层的蚀刻特性。
[0073] 为了测量CD(临界尺寸)损失,在约30%的所设计的蚀刻时间内,对铜和钢合金层 进行过蚀刻。CD损失是指由超过蚀刻误差限度的对铜和钢合金层的蚀刻(与最初设计的蚀 刻不同)引起的损失。
[0074] 为了检查氧化物半导体是否被蚀刻,通过如下方式制备另一个设置有图案的样品 板:在玻璃基板上相继形成氧化物半导体层、钢合金层和铜层,并对铜层和钢合金层进行光 刻工序。另外,用所述喷涂设备喷涂实施例1~4和比较例1~3的蚀刻剂组合物,从而对 所述样品板(即,铜层和钢合金层)执行蚀刻过程。在蚀刻过程之后,用扫描电子显微镜观 察样品板的蚀刻状态。由此,获得如下表2的实验结果。 W巧][表2]
[0076]
[0077] 如从表2所见,清楚的是本公开实施例1~5的蚀刻剂组合物在蚀刻偏差、锥角、 尾长等方面优异,并且不仅没有产生任何钢合金残留物,而且没有蚀刻到氧化物半导体 (InGa化0)。
[0078] 图2和图3是显示出在用本公开的实施方式的蚀刻剂组合物蚀刻铜钢合金时用于 检查所暴露的氧化物半导体(InGaZnO)层的厚度变化的样品板侧表面(或截面)和上表面 的扫描电子显微镜图像。从图2和图3中明显可见,当使用本公开的实施方式的蚀刻剂组 合物时,铜和钢合金层被完全去除,但氧化物半导体层几乎没有被蚀刻。
[0079] 图4是显示用本公开的实施方式的蚀刻剂组合物蚀刻的氧化物半导体层状态的 扫描电子显微镜图像。图5是显示用比较例的蚀刻剂组合物蚀刻的氧化物半导体层状态的 扫描电子显微镜图像。比较图4和图5,清楚的是,比较例的蚀刻剂组合物对氧化物半导体 层的蚀刻程度大于本公开的实施方式的蚀刻剂组合物对氧化物半导体层的蚀刻程度。
[0080] 上述结果显示,当用本公开的蚀刻剂组合物蚀刻铜和钢层或铜和钢合金层时,铜 和钢层或铜和钢合金层(其用作显示设备的电极)下面的氧化物半导体层受到的蚀刻被最 小化。由此,可最小化或防止氧化物半导体层的故障。
[0081] 在铜和钢合金层的湿蚀刻过程中,本公开的蚀刻剂组合物可防止对氧化物半导体 层的任何蚀刻。因此,可最小化或防止在蚀刻过程中容易产生的故障。
[0082] 尽管仅关于上述实施方式有限地解释了本公开内容,但是本领域技术人员应理 解,本公开内容不限于运些实施方式,而在不背离本发明的要旨的前提下可对其进行各种 变化和修改。更具体而言,可对实施方式中描述的组成部分进行各种变化和修改。因此,本 公开内容的范围应当只由所附权利要求书及其等同物所确定,而不限于详细描述。
【主权项】
1. 一种蚀刻剂组合物,其包含: 过氧化氢; 蚀刻抑制剂; 螯合剂; 蚀刻添加剂; 氧化物半导体保护剂;和pH调节剂, 其中,基于所述蚀刻剂组合物的总重量,所述氧化物半导体保护剂在所述蚀刻剂组合 物中的含量为约〇. 1重量%~3. 0重量%。2. 如权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述蚀刻抑制剂是碳数为1~10且包含 选自氧、硫和氮中的至少一个杂原子的杂环化合物。3. 如权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述螯合剂是包含氨基和羧基的化合物。4. 如权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述蚀刻添加剂是包含有机酸、无机酸、 氮和硫的化合物、和包含有机酸盐、无机酸盐、氮和硫的另一种化合物中的一种。5. 如权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述氧化物半导体保护剂是含胺基的化 合物。6. 如权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述pH调节剂包含碳酸钠、氢氧化钠、氢 氧化钾和氨中的至少一种。7. 如权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述蚀刻剂组合物具有约3. 5~6的pH 值。8. 如权利要求1所述的蚀刻剂组合物,所述蚀刻剂组合物还包含水,其中,当所述蚀刻 剂组合物的总重量为100重量%时, 包含约5重量%~40重量%的所述过氧化氢; 包含约0. 1重量%~5重量%的所述蚀刻抑制剂; 包含约0. 1重量%~5重量%的所述螯合剂; 包含约0. 1重量%~5重量%的所述蚀刻添加剂; 包含约0. 1重量%~3重量%的所述氧化物半导体保护剂; 包含约0. 1重量%~3重量%的所述pH调节剂;并且 包含与剩余重量%对应的量的水。9. 一种制造薄膜晶体管阵列基板的方法,所述方法包括; 在基板上形成栅极; 在设置有所述栅极的所述基板上形成栅绝缘膜; 用氧化物半导体在所述栅绝缘膜上形成半导体层;并且 在所述半导体层上形成源极和漏极, 其中,所述源极和所述漏极形成为双层结构,所述双层结构包括第一电极材料层和设 置在所述第一电极材料层上的第二电极材料层。10. 如权利要求9所述的方法,其中,所述源极和漏极的形成包括: 在设置有所述半导体层的所述基板上形成所述第一电极材料层; 在所述第一电极材料层上形成所述第二电极材料层;并且 用蚀刻剂组合物蚀刻所述第一电极材料层和所述第二电极材料层, 其中,所述蚀刻剂组合物包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、氧化物半导 体保护剂和pH调节剂,并且 其中,基于所述蚀刻剂组合物的总重量,所述氧化物半导体保护剂在所述蚀刻剂组合 物中的含量为约〇. 1重量%~3. 0重量%。
【专利摘要】本发明公开了一种蚀刻剂组合物和制造薄膜晶体管阵列基板的方法,所述蚀刻剂组合物包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、氧化物半导体保护剂和pH调节剂。基于所述蚀刻剂组合物的总重量,所述氧化物半导体保护剂在所述蚀刻剂组合物中的含量为约0.1重量%~3.0重量%。本公开的此种蚀刻剂组合物不包含任何氟类化合物并且具有约3.5~6的高pH值。由此,所述蚀刻剂组合物使氧化物半导体在对铜和钼合金的蚀刻过程中不会被蚀刻。因此,所述蚀刻剂组合物可将在蚀刻过程中容易产生的故障最小化。
【IPC分类】C23F1/18, C23F1/26, H01L21/28, H01L27/12
【公开号】CN105369249
【申请号】CN201510236752
【发明人】郑康来, 申孝燮
【申请人】乐金显示有限公司, 易安爱富科技有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年5月11日
【公告号】US20160053382
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