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] 本发明涉及一种金属层用蚀刻液组合物及一种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IXD、PDP和0LED特别是TFT-IXD的平板显示器屏幕变大，已经广泛重新 考虑采用由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，以降低布线电阻并提高与介电硅层的粘合性。例如，铜/ 钼层、铜/钛层或铜/钼-钛层可形成为TFT-LCD的栅线和构成数据线的源/漏布线，并且 可有助于扩大显示器屏幕。因此，需要开发具有优异蚀刻特性的组合物用于蚀刻含铜基层 的这些金属层。
[0003] 作为上面提到的蚀刻组合物，通常使用过氧化氢和氨基酸类蚀刻液、过氧化氢和 磷酸类蚀刻液、过氧化氢和聚乙二醇类蚀刻液等。
[0004] 作为一个例子，韩国专利申请公开号10-2011-0031796公开了一种包括水溶性化 合物的蚀刻液，具有：A)过氧化氢（Η202)、Β)过硫酸盐、C)具有氨基和羧基的溶解性化合物 以及水。
[0005] 韩国专利申请公开号10-2012-0044630公开了一种用于含铜的金属层的蚀刻液， 包括：过氧化氢、磷酸、环状胺化合物、硫酸盐、氟硼酸和水。
[0006] 韩国专利申请公开号10-2012-0081764公开了一种蚀刻液，包括：A)氢氧化铵、B) 过氧化氢、C)氟化合物、D)多元醇和E)水。
[0007] 然而，对于含铜基层的金属层来讲，在CD损失、斜度（锥度）、图案直线度、金属残 渣、贮存稳定性和处理的片材数量等方面，上面提到的蚀刻液不足以满足相关领域中所要 求的条件。
[0008] 专利文献
[0009] 专利文献1 :韩国专利申请公开号10-2011-0031796
[0010] 专利文献2 :韩国专利申请公开号10-2012-0044630
[0011] 专利文献3 :韩国专利申请公开号10-2012-0081764
【发明内容】
[0012] 因此，已作出了本发明以解决上述问题，并且本发明的目的是提供一种蚀刻液组 合物，其具有优异的工作安全性、贮存稳定性，特别是具有优异的蚀刻速率和对大量片材的 优异处理能力；以及提供一种使用该组合物制造液晶显示器用阵列基板的方法。
[0013] 为了实现上述目的，本发明的一个方面提供一种蚀刻液组合物，包括：含金属层氧 化剂的化合物；在分子中同时具有氨基酸基团和聚乙二醇基团的化合物；以及水。
[0014] 本发明的另一个方面提供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)在包括所述栅极的所述基板上形成栅绝缘体的步骤；
[0017] c)在所述栅绝缘体上形成半导体层的步骤；
[0018] d)在所述半导体层上形成源极/漏极的步骤；以及
[0019] e)形成与所述源极/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。
[0021] 本发明的金属层蚀刻液组合物提供如下优点：通过包含在分子中同时具有氨基酸 基团和聚乙二醇基团的化合物，蚀刻速率得以增加并且可处理大量基板。
[0022] 此外，作为本发明的实施方式，用于含铜基层的金属层的蚀刻液组合物包含低含 量的过氧化氢，并因此它具有如下优点：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。进一步，它提供了处理大量基板的能力和优异的贮存稳定性。
[0023] 进一步，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使能够 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。
[0025] 本发明涉及一种蚀刻液组合物，包括：金属层氧化剂；在分子中同时具有氨基酸 基团和聚乙二醇基团的化合物；以及水。
[0026] 在分子中同时具有氨基酸基团和聚乙二醇基团的化合物可由化学式1表示：
[0027] [化学式1]
[0029] 在该化学式中，&和R2各自独立地为氢或C1~C8的直链或支链烷基，RdP 1?2通 过彼此结合可形成C4~C10环烷基，并且&和R 2通过与氨基结合可形成含氨基的C4~ C10杂环；R3是氢或C1~C8的直链或支链烷基；以及η是1~20的自然数。
[0030] 用作氧化金属层的主要组分的金属层氧化剂没有特别的限制，但可以代表性地包 括选自由过氧化氢、过乙酸、酸化金属、硝酸、过硫酸盐、氢卤酸和卤酸盐等组成的组中的至 少一种。
[0031] 酸化金属是指被氧化的金属，例如Fe3+、Cu2+等，并且它包括在溶液状态下解离成 Fe3+、Cu2+等的化合物。
[0032] 过硫酸盐包括过硫酸铵、过硫酸碱金属盐、过硫酸氢钾复合盐（oxone)等，并且卤 酸盐包括氯酸盐、高氯酸盐、溴酸盐、高溴酸盐等。
[0033] 在分子中同时具有氨基酸基团和聚乙二醇基团的化合物具有氨基酸和聚乙二醇 的组合结构。
[0034] 因此，它具有如下特点：对金属层的蚀刻速率变得更快，并且处理的基板片材数量 也得以增加。它也改进了蚀刻液的贮存稳定性。
[0035] 在化学式1的札至R3的限定中，Cl~C8的直链或支链烷基优选是甲基、乙基、丙 基或丁基，并且C4~C10环烷基优选是C5环烷基或C6环烷基。
[0036] 化学式1的η更优选是2~10的自然数。
[0037] 蚀刻液组合物可通过包括如下组分来制备：基于组合物的总重量，lwt %~ 40wt%的金属层氧化剂；lwt%~10wt%的在分子中同时具有氨基酸基团和聚乙二醇基团 的化合物；以及余量的水。
[0038] 金属层氧化剂的含量可根据氧化剂的类型和性质进行适当的控制。
[0039] 在分子中同时具有氨基酸基团和聚乙二醇基团的化合物的量更优选为2wt%~ 5wt%。如果它的量小于lwt%，则难以预期增加蚀刻速率和处理的基板片材数量。此外，如 果超过10wt%，则难以预期这样的效果仍然增加，更确切地说，由于粘度增加导致蚀刻速率 降低，因此是不期望的。
[0040] 无论蚀刻的层是什么类型都可以使用本发明的蚀刻液组合物，但更优选用于蚀刻 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。
[0041] 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。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/钼基和钛基合金层的双层；以及大于三层的多层， 其中，铜基金属层和钼基金属层彼此层叠，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。
[0042] 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彼此层叠，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。
[0043] 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。
[0044] 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。
[0045] 本发明的蚀刻液组合物还可包括选自由氟化合物和含硫（S)原子或磷（P)原子的 酸组成的组中的至少一种。
[0046] 包含在本发明蚀刻液组合物中的氟化合物用于去除蚀刻残渣和对钛基金属层进 行蚀刻。
[0047] 基于组合物的总重量，氟化合物的量可为0. lwt%~5wt%，更优选为0. lwt%~ 2wt%。优选上述范围是因为可防止蚀刻残渣并且不引起对玻璃基板或下面的硅层的蚀刻。
[0048] 然而，如果氟化合物的量超出上述范围，由于不均一的蚀刻特性在基板内产生污 渍，由于过快的蚀刻速率下层被损坏，并且