[0001]
本申请涉及刻蚀工艺技术领域，尤其涉及蚀刻液技术领域，具体涉及一种金属线层的蚀刻液组合物及其在阵列基板蚀刻中的应用。
背景技术：
[0002]
半导体阵列基板上形成金属配线的过程通常包括：溅镀(sputter)成膜工艺，光刻胶或光致抗蚀剂涂布和显影工艺，形成金属配线的湿刻蚀工艺以及金属配线图案化后的去除不需要的光刻胶或光致抗蚀剂剥离工艺。
[0003]
较于非晶硅，氧化物材料有着更高的电子迁移率，从而被用做阵列基板的活性层材料。
[0004]
本申请提供一种能够一次性同时湿蚀刻阵列基板中的金属线层和置于金属线下方的氧化物活性层的金属线层的蚀刻液组合物，将传统的两次湿蚀刻制程缩减成一道湿蚀刻，大大节省了机台和蚀刻液投入成本，提高了面板制造的生产节拍和效率。
技术实现要素：
[0005]
本申请提供一种金属线层的蚀刻液组合物，同时蚀刻金属线和氧化物半导体层的刻蚀液，将传统的两次湿蚀刻制程缩减成一道湿蚀刻，大大节省了机台和蚀刻液投入成本，提高了面板制造的生产节拍和效率。
[0006]
本申请实施例提供一种金属线层的蚀刻液组合物，其包括：过氧化氢、唑类、含氟化合物、醇胺类化合物、无机酸、有机酸或其酸式盐、表面活性剂及水。
[0007]
在一些实施例中，所述金属线层的蚀刻液组合物的成分按重量百分比计包括：过氧化氢15-25wt％、唑类化合物0.1-6wt％、含氟化合物0.001-0.2wt％、醇胺类化合物0.1-3wt％、无机酸0.1-5wt％、有机酸或其酸式盐0.1-5wt％、表面活性剂0.1-3wt％，及余量的水。
[0008]
在一些实施例中，所述唑类化合物为四唑类化合物。
[0009]
在一些实施例中，所述四唑类化合物为氨基四唑、甲基四唑、苯基四唑、5-胺基-1h-四唑、1,5-五亚甲基四唑、1h-四唑、5-甲基-1h-四唑和5-苯基-1h-四唑中的一种或几种。
[0010]
在一些实施例中，所述含氟化合物为氟化钠、氟化钾、氟化铝、硼氟酸、氟化铵、氟化氢铵、氟化氢钠、氟化氢钾、氟硼酸铵和氟化铪中的一种或几种。
[0011]
在一些实施例中，所述醇胺类化合物为具有氨基和醇基的化合物。
[0012]
在一些实施例中，所述醇胺类化合物为甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、二乙醇胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、n-甲基乙醇胺和三乙醇胺中的一种或几种。所述醇胺类化合物不仅可以保持蚀刻液稳定的刻蚀速率，还可以稳定蚀刻液中的过氧化氢。
[0013]
在一些实施例中，所述无机酸为磷酸、硫酸、硝酸、盐酸和碳酸中的一种或几种。
[0014]
在一些实施例中，所述有机酸为含有氨基的有机酸。
[0015]
在一些实施例中，所述有机酸为丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸、琥珀酸、琥珀酰亚胺、亚氨基二乙酸、亚氨基二琥珀酸中的一种或几种。所述有机酸不仅可以提供蚀刻液所需的ph，还可以作为金属离子螯合剂，络合蚀刻液中的金属离子，抑制蚀刻液中的过氧化氢的分解。
[0016]
在一些实施例中，所述酸式盐为有机酸和碱溶液反应后形成的化合物。
[0017]
在一些实施例中，所述酸式盐为钠盐、钾盐和铵盐中的一种或几种。
[0018]
在一些实施例中，所述表面活性剂为醇类物质。所述醇类物质为甲醇、乙醇、聚乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种或几种。
[0019]
本申请实施例提供一种所述金属线层的蚀刻液组合物在阵列基板中的应用，所述金属线层的蚀刻液组合物能够一次性同时湿蚀刻阵列基板中的金属线层和置于金属线下方的氧化物活性层，得到图案。
[0020]
在一些实施例中，所述金属线层为铜或者主要含铜的多层金属结构。
[0021]
在一些实施例中，所述含铜的多层金属结构为cu/mo或cu/mo合金的双层结构。
[0022]
在一些实施例中，所述含铜的多层金属结构为mo/cu/mo或mo合金/cu/mo合金的三层结构。
[0023]
在一些实施例中，所述氧化物活性层为含有铟、镓、锌和氧的活性层。
[0024]
本申请实施例还提供一种采用所述金属线层的蚀刻液组合物制备阵列基板的制作工艺，包括如下步骤：
[0025]
在玻璃基板上先形成栅极层，接着形成栅极绝缘层、氧化物活性层、源漏极层和绝缘层；及
[0026]
采用所述金属线层的蚀刻液组合物一步湿蚀刻所述氧化物活性层和所述源漏极层，使所述氧化物活性层和所述源漏极层图案化。
[0027]
在一些实施例中，所述氧化物活性层为含有铟，镓，锌及氧的化合物；所述源漏极层为含铜的多层金属结构，为cu/mo或cu/mo合金的双层结构或者为mo/cu/mo或mo合金/cu/mo合金的三层结构。
[0028]
本发明中，在所述阵列基板的制备工艺中，所述栅极层、所述栅极绝缘层、所述氧化物活性层、所述源漏极层和所述绝缘层可以通过本领域常规的方法获得。
[0029]
本发明中，在所述阵列基板的制备工艺中，采用所述金属线层的蚀刻液组合物一步湿蚀刻所述氧化物活性层和所述源漏极层的步骤可以根据实际情况选择本领域常规的步骤实现。
[0030]
本发明中所采用的原料除另有规定的外，均可为市售产品。
[0031]
本申请的有益效果在于：
[0032]
本申请提供的金属线层的蚀刻液组合物同时蚀刻金属线和氧化物半导体层，能够一次性湿蚀刻阵列基板中的金属线层和置于金属线下方的氧化物活性层，成功将传统的两次湿蚀刻制程缩减成一道湿蚀刻，大大节省了机台和蚀刻液投入成本，提高了面板制造的生产节拍和效率。
[0033]
本申请的金属线层的蚀刻液组合物的主要组分包括过氧化氢、唑类、含氟化合物、醇胺类化合物、无机酸、有机酸或其酸式盐、表面活性剂及水，各组分协同作用使得所述金属线层的蚀刻液组合物能够同时蚀刻金属线和氧化物半导体层；其中，添加的所述醇胺类
化合物不仅可以保持蚀刻液稳定的刻蚀速率，还可以稳定蚀刻液中的氧化剂过氧化氢，增强了所述金属线层的蚀刻液组合物的蚀刻效果；添加的所述有机酸不仅可以提供蚀刻液所需的ph，还可以作为金属离子螯合剂，络合蚀刻液中的金属离子，抑制蚀刻液中的氧化剂过氧化氢的分解，进一步增强了本申请金属线层的蚀刻液组合物的蚀刻效果。
具体实施方式
[0034]
下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0035]
需要说明的是，在本文中术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本发明范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。本文中所揭露的大小和数值不应意图被理解为严格限于所述精确数值。相反的，除非另外指明，各种大小旨在表示所引用的数值以及功能上与所述数值相同的范围。例如所揭露的大小为「10微米」是指「约10微米」。
[0036]
本申请实施例提供一种金属线层的蚀刻液组合物，其主要成分包括：过氧化氢、唑类、含氟化合物、醇胺类化合物、无机酸、有机酸或其酸式盐、表面活性剂及水。
[0037]
在一些实施例中，所述过氧化氢按所述蚀刻液组合物的重量百分比计为15-25％。例如，所述过氧化氢可以为15％、16％、18％、19％、20％、22％、23％、25％。
[0038]
在一些实施例中，所述唑类化合物按所述蚀刻液组合物的重量百分比计为0.1-6％。例如，所述唑类化合物可以为0.1％、0.5％、0.8％、1％、2％、3％、4％、5％、6％。
[0039]
在一些实施例中，所述含氟化合物按所述蚀刻液组合物的重量百分比计为0.001-0.2％。例如，所述含氟化合物可以为0.001％、0.01％、0.05％、0.1％、0.2％。
[0040]
在一些实施例中，所述醇胺类化合物按所述蚀刻液组合物的重量百分比计为0.1-3％。例如，所述醇胺类化合物可以为0.1％、0.5％、0.8％、1％、2％、2.5％、3％。
[0041]
在一些实施例中，所述无机酸按所述蚀刻液组合物的重量百分比计为0.1-5％。例如，所述无机酸可以为0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％。
[0042]
在一些实施例中，所述有机酸或其酸式盐按所述蚀刻液组合物的重量百分比计为0.1-5％。例如，所述有机酸或其酸式盐可以为0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％。
[0043]
在一些实施例中，所述表面活性剂按所述蚀刻液组合物的重量百分比计为0.1-3％。例如，所述表面活性剂可以为0.1％、0.5％、0.8％、1％、2％、2.5％、3％。
[0044]
在一些实施例中，所述唑类化合物为四唑类化合物。
[0045]
在一些实施例中，所述四唑类化合物为氨基四唑、甲基四唑、苯基四唑、5-胺基-1h-四唑、1,5-五亚甲基四唑、1h-四唑、5-甲基-1h-四唑和5-苯基-1h-四唑中的一种或几种。
[0046]
在一些实施例中，所述含氟化合物为氟化钠、氟化钾、氟化铝、硼氟酸、氟化铵、氟
化氢铵、氟化氢钠、氟化氢钾、氟硼酸铵和氟化铪中的一种或几种。
[0047]
在一些实施例中，所述醇胺类化合物为具有氨基和醇基的化合物。例如，所述醇胺类化合物为甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、二乙醇胺、三乙胺、二甲基乙醇胺、n-甲基乙醇胺和三乙醇胺中的一种或几种。本实施例中添加所述醇胺类化合物不仅可以保持蚀刻液稳定的刻蚀速率，还可以稳定蚀刻液中的过氧化氢。
[0048]
在一些实施例中，所述无机酸为磷酸、硫酸、硝酸、盐酸和碳酸中的一种或几种。
[0049]
在一些实施例中，所述有机酸为丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸、琥珀酸、琥珀酰亚胺、亚氨基二乙酸和亚氨基二琥珀酸中的一种或几种。本实施例中添加所述有机酸不仅可以提供蚀刻液所需的ph，还可以作为金属离子螯合剂，络合蚀刻液中的金属离子，抑制蚀刻液中的过氧化氢的分解。
[0050]
在一些实施例中，所述酸式盐为有机酸和碱溶液反应后形成的化合物。所述酸式盐为钠盐、钾盐和铵盐中的一种或几种。
[0051]
在一些实施例中，所述表面活性剂可以为醇类物质。所述醇类物质可以为甲醇、乙醇、聚乙二醇、二甘醇、1,2-丙二醇和1,3-丙二醇中的一种或几种。
[0052]
本申请实施例提供一种所述金属线层的蚀刻液组合物在阵列基板中的应用，所述蚀刻液组合物能够一次性湿蚀刻阵列基板中的金属线层和置于金属线下方的氧化物活性层。
[0053]
在一些实施例中，所述金属线层为铜或者主要含铜的多层金属结构。
[0054]
在一些实施例中，所述含铜的多层金属结构为cu/mo或cu/mo合金的双层结构，或者为mo/cu/mo或mo合金/cu/mo合金的三层结构。
[0055]
在一些实施例中，所述氧化物活性层为含有铟、镓、锌和氧的活性层。
[0056]
本申请实施例还提供一种采用所述金属线层的蚀刻液组合物制备阵列基板的制作工艺，包括如下步骤：
[0057]
在玻璃基板上先形成栅极层，接着形成栅极绝缘层、氧化物活性层、源漏极层和绝缘层；及
[0058]
采用所述金属线层的蚀刻液组合物一步湿蚀刻所述氧化物活性层和所述源漏极层进行蚀刻，使所述氧化物活性层和所述源漏极层图案化。
[0059]
在一些实施例中，所述氧化物活性层为含有铟，镓，锌及氧的化合物；所述源漏极层为含铜的多层金属结构，为cu/mo或cu/mo合金的双层结构或者为mo/cu/mo或mo合金/cu/mo合金的三层结构。
[0060]
实施例1：
[0061]
本实施例提供一种金属线层的蚀刻液组合物，所述金属线层的蚀刻液组合物的成分按重量百分比计包括：过氧化氢25wt％、唑类化合物6wt％、含氟化合物0.001wt％、醇胺类化合物3wt％、无机酸0.1wt％、有机酸或其酸式盐5wt％、表面活性剂0.1wt％，及余量的水。
[0062]
所述唑类化合物为四唑类化合物。所述四唑类化合物为氨基四唑或甲基四唑。
[0063]
所述含氟化合物为氟化钠、氟化铝或氟化铵。
[0064]
所述醇胺类化合物为甲醇胺、丁醇胺或二甲基乙醇胺。
[0065]
所述无机酸为磷酸、盐酸或碳酸。
[0066]
所述有机酸为丙氨酸、亚氨基二乙酸或琥珀酸。
[0067]
所述酸式盐为钠盐或铵盐。
[0068]
所述表面活性剂为甲醇、聚乙二醇或1,3-丙二醇。
[0069]
实施例2：
[0070]
本实施例提供一种金属线层的蚀刻液组合物，所述金属线层的蚀刻液组合物的成分按重量百分比计包括：过氧化氢15wt％、唑类化合物0.1wt％、含氟化合物0.2wt％、醇胺类化合物0.1wt％、无机酸5wt％、有机酸或其酸式盐0.1wt％、表面活性剂3wt％，及余量的水。
[0071]
所述唑类化合物为四唑类化合物。所述四唑类化合物为苯基四唑、5-胺基-1h-四唑或1,5-五亚甲基四唑。
[0072]
所述含氟化合物为氟化钾或硼氟酸。
[0073]
所述醇胺类化合物为乙醇胺、丁醇胺或三乙醇胺。
[0074]
所述无机酸为硫酸。
[0075]
所述有机酸为氨基丁酸、谷氨酸或亚氨基二琥珀酸。
[0076]
所述酸式盐为钾盐或铵盐。
[0077]
所述表面活性剂为乙醇、二甘醇或1,2-丙二醇。
[0078]
实施例3：
[0079]
本实施例提供一种金属线层的蚀刻液组合物，所述金属线层的蚀刻液组合物的成分按重量百分比计包括：过氧化氢20wt％、唑类化合物3wt％、含氟化合物0.1wt％、醇胺类化合物1.5wt％、无机酸2.5wt％、有机酸或其酸式盐2.5wt％、表面活性剂1.5wt％，及余量的水。
[0080]
所述唑类化合物为四唑类化合物。所述四唑类化合物为氨基四唑、1,5-五亚甲基四唑或5-苯基-1h-四唑。
[0081]
所述含氟化合物为氟化钠或氟化氢钠。
[0082]
所述醇胺类化合物为甲醇胺、丙醇胺或三乙醇胺。
[0083]
所述无机酸为磷酸或盐酸。
[0084]
所述有机酸为丙氨酸、谷氨酸或琥珀酰亚胺。
[0085]
所述酸式盐为钠盐、钾盐或铵盐。
[0086]
所述表面活性剂为甲醇、二甘醇或1,3-丙二醇。
[0087]
实施例4：
[0088]
本实施例采用本发明实施例1～3中的金属线层的蚀刻液组合物应用于阵列基板中，所述金属线层的蚀刻液组合物能够一次性湿蚀刻阵列基板中的金属线层和置于金属线下方的氧化物活性层。
[0089]
所述金属线层为铜或者主要含铜的多层金属结构。所述含铜的多层金属结构为cu/mo或cu/mo合金的双层结构，或者为mo/cu/mo或mo合金/cu/mo合金的三层结构。所述氧化物活性层为含有铟、镓、锌和氧的活性层。
[0090]
实施例5：
[0091]
本实施例提供制备阵列基板的制作工艺，包括如下步骤：
[0092]
在玻璃基板上先形成栅极层，接着形成栅极绝缘层、氧化物活性层、源漏极层和绝
缘层；及
[0093]
采用本发明实施例1～3中的金属线层的蚀刻液组合物一步湿蚀刻所述氧化物活性层和所述源漏极层进行蚀刻，使所述氧化物活性层和所述源漏极层图案化；
[0094]
其中，所述氧化物活性层为含有铟，镓，锌及氧的化合物；所述源漏极层为含铜的多层金属结构，为cu/mo或cu/mo合金的双层结构或者为mo/cu/mo或mo合金/cu/mo合金的三层结构。
[0095]
综上，本发明的金属线层的蚀刻液组合物能够很好的应用于阵列基板的蚀刻工艺中，具有同时蚀刻金属线和氧化物半导体层的作用，缩减蚀刻制程，节省了机台和蚀刻液的投入成本，提高了面板制造的生产节拍和效率。
[0096]
以上对本申请实施例所提供的一种金属线层的蚀刻液组合物进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。