蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法，更详细而言，涉及以一定含量包含过氧化氢、氟化合物、5‑甲基‑1H‑四唑、一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物、三磷酸钠和/或焦硫酸盐、多元醇型表面活性剂、和水的铜系金属膜用蚀刻液组合物，利用上述蚀刻液组合物的显示装置用阵列基板及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法
本专利技术涉及显示装置用阵列基板的制造方法，更详细而言，涉及铜系金属膜用蚀刻液组合物和利用上述蚀刻液组合物的显示装置用阵列基板及其制造方法。
技术介绍
半导体装置中，在基板上形成金属配线的过程通常包括利用如下工序的步骤：利用溅射等的金属膜形成工序；利用光致抗蚀剂涂布、曝光及显影的在所选区域的光致抗蚀剂形成工序；及蚀刻工序，并且包括个别单元工序前后的清洗工序等。这样的蚀刻工序的意思是，将光致抗蚀剂设为掩模，在所选区域留下金属膜的工序，通常使用利用等离子体等的干式蚀刻或利用蚀刻液组合物的湿式蚀刻。以往，作为栅极和源极/漏极电极用配线材料，使用铝或其合金与其他金属层叠而成的金属膜。关于铝，虽然价格低廉且电阻低，但耐化学性不佳，在后续工序中会因突起(hillock)等不良而与其他导电层引发短路(short)现象或与氧化物层接触而形成绝缘层等，从而引发显示装置面板的运行不良。考虑到这些方面，提出了铜膜与钼膜、铜膜与钼合金膜、铜合金膜与钼合金膜等铜系金属膜的多层膜作为栅极和源极/漏极电极用配线材料。然而，为了蚀刻这样的铜系金属膜的多层膜，存在需要利用用于蚀刻各金属膜的彼此不同的两种蚀刻液的缺点。此外，以往的蚀刻液的蚀刻速度慢，会增加工艺时间(processtime)，因此在应用于厚度为约以上的厚的金属膜时，存在产生蚀刻轮廓不良的问题。不仅如此，以往随着被蚀刻液处理的膜的累积数量增多，蚀刻图案的倾斜角会发生变化，存在蚀刻直进性变差等蚀刻轮廓不良的问题，因而无法加长蚀刻液的使用周期。尤其在蚀刻厚膜的情况下，如果锥角(taperangle)大，则进行后续工序时存在发生台阶覆盖(stepcoverage)不良而降低工序精确度和效率的问题。此外，当蚀刻液中的金属离子的浓度增加时，发生由发热引起的爆炸的危险加大，因此需要对此的改善方案。
技术实现思路
所要解决的课题本专利技术是为了解决上述以往问题而提出的，目的在于，提供一种蚀刻液组合物，其在蚀刻铜系金属膜时，蚀刻速度和蚀刻轮廓良好，即使蚀刻厚度以上的厚膜也会因随处理张数变化的侧蚀(sideetch)和锥角变化量小而能够防止后续工序中的不良发生。此外，目的在于，提供可通过防止由金属离子的浓度增加引起的发热、温度上升而确保稳定性的蚀刻液组合物。此外，本专利技术的目的在于，提供使用上述蚀刻液组合物来制造显示装置用阵列基板的方法。解决课题的方法为了解决上述以往技术的问题，本专利技术提供一种铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，相对于组合物总重量，包含：(A)过氧化氢15至26重量％、(B)氟化合物0.01至3重量％、(C)5-甲基-1H-四唑0.05至3重量％、(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和(G)余量的水。此外,本专利技术提供显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：a)在基板上形成栅极配线的步骤；b)在包含上述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；c)在上述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；d)在上述半导体层上形成源极和漏极电极的步骤；及e)形成与上述漏极电极连接的像素电极的步骤，上述a)步骤包括在基板上形成铜系金属膜并以本专利技术的蚀刻液组合物蚀刻上述铜系金属膜而形成栅极配线的步骤，上述d)步骤包括在半导体层上形成铜系金属膜并以本专利技术的蚀刻液组合物蚀刻上述铜系金属膜而形成源极和漏极电极的步骤。此外，本专利技术提供由上述制造方法制造的显示装置用阵列基板。专利技术效果在用本专利技术的蚀刻液组合物蚀刻铜系金属膜的情况下，能够提供蚀刻速度和蚀刻轮廓优异、随处理张数变化的侧蚀变化量和锥角变化量小的效果。此外，能够防止因金属离子浓度增加而产生的发热现象，蚀刻达以上的厚膜时锥角特性也优异，防止裂纹(crack)等不良发生，从而能够稳定而有效地进行蚀刻工序。具体实施方式本专利技术涉及铜系金属膜用蚀刻液组合物及利用其的显示装置用阵列基板的制造方法。本专利技术的蚀刻液组合物以一定含量包含过氧化氢、氟化合物、5-甲基-1H-四唑和三磷酸钠和/或焦硫酸盐等成分，因此蚀刻铜系金属膜时随处理张数变化的侧蚀(sideetch，S/E)变化量和锥角变化量小。此外，由于可防止由金属离子浓度增加引起的发热现象，因此在蚀刻厚膜时尤其能够提供有效且稳定的特性。本专利技术涉及一种铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，相对于组合物总重量，包含：(A)过氧化氢15至26重量％、(B)氟化合物0.01至3重量％、(C)5-甲基-1H-四唑0.05至3重量％、(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和(G)余量的水。上述铜系金属膜是膜的构成成分中包含铜(Cu)的金属膜，是包括单层膜以及双层膜以上的多层膜的概念。更详细而言，上述铜系金属膜是包括铜膜或铜合金(Cualloy)膜的单层膜；或者，包含选自上述铜膜及铜合金膜中的一种以上膜和选自钼膜、钼合金膜、钛膜及钛合金膜中的一种以上膜的多层膜的概念。在此，所谓合金膜是包括氮化膜或氧化膜的概念。尤其，上述铜系金属膜可以是膜厚为以上的厚膜。上述铜系金属膜无特别限定，作为上述单层膜的具体例，可举出铜(Cu)膜；或以铜为主成分且包含选自钕(Nd)、钽(Ta)、铟(In)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、钨(W)、镤(Pa)和钛(Ti)等中的一种以上金属的铜合金膜等。此外，作为多层膜的例子，可举出铜/钼膜、铜/钼合金膜、铜合金/钼膜、铜合金/钼合金膜、铜/钛膜等双层膜或三层膜。上述铜/钼膜是指包含钼层和形成于上述钼层上的铜层的膜，上述铜/钼合金膜是指包含钼合金层和形成于上述钼合金层上的铜层的膜，上述铜合金/钼合金膜是指包含钼合金层和形成于上述钼合金层上的铜合金层的膜，上述铜/钛膜是指包含钛层和形成于上述钛层上的铜层的膜。此外，上述钼合金层是指由例如选自钛(Ti)、钽(Ta)、铬(Cr)、镍(Ni)、钕(Nd)和铟(In)等中的一种以上金属和钼的合金构成的层。特别是，本专利技术的蚀刻液组合物可优选应用于由铜或铜合金膜和钼或钼合金膜构成的多层膜。即，本专利技术的蚀刻液组合物例如可将由铜或铜合金膜和钼或钼合金膜构成的多层膜一并蚀刻。以下，对构成本专利技术的蚀刻液组合物的各成分进行说明。(A)过氧化氢本专利技术的蚀刻液组合物所包含的过氧化氢(H2O2)作为用作主氧化剂的成分对铜系金属膜的蚀刻速度起到影响。上述过氧化氢的特征在于，相对于组合物总重量，包含15至26重量％，更优选包含18至24重量％。在上述过氧化氢的含量低于15重量％的情况下，会造成对铜系金属膜的单层膜、或由上述单层膜和钼或钼合金膜构成的多层膜的蚀刻能力降低而无法实现蚀刻，蚀刻速度可能会变慢。另一方面，在超过26重量％的情况下，由铜离子增加引起的发热稳定性可能会大大降低，蚀刻速度整体上变快而不易控制工序。(B)氟化合物本专利技术的蚀刻液组合物所包含的氟化合物是指能够在水等中解离而提供氟离子(F-)的化合物。上述氟化合物是在蚀刻包含钼或钼合金的铜系金属膜时对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：a)在基板上形成栅极配线的步骤；b)在包含所述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；c)在所述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；d)在所述半导体层上形成源极和漏极电极的步骤；及e)形成与所述漏极电极连接的像素电极的步骤，所述a)步骤包括在基板上形成铜系金属膜并以铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻所述铜系金属膜而形成栅极配线的步骤，所述d)步骤包括在半导体层上形成铜系金属膜并以铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻所述铜系金属膜而形成源极和漏极电极的步骤，所述铜系金属膜用蚀刻液组合物相对于组合物总重量包含(A)过氧化氢15至26重量％、(B)氟化合物0.01至3重量％、(C)5‑甲基‑1H‑四唑0.05至3重量％、(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和(G)余量的水。

【技术特征摘要】
2015.12.03 KR 10-2015-0171458;2015.12.17 KR 10-2011.一种显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：a)在基板上形成栅极配线的步骤；b)在包含所述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；c)在所述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；d)在所述半导体层上形成源极和漏极电极的步骤；及e)形成与所述漏极电极连接的像素电极的步骤，所述a)步骤包括在基板上形成铜系金属膜并以铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻所述铜系金属膜而形成栅极配线的步骤，所述d)步骤包括在半导体层上形成铜系金属膜并以铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻所述铜系金属膜而形成源极和漏极电极的步骤，所述铜系金属膜用蚀刻液组合物相对于组合物总重量包含(A)过氧化氢15至26重量％、(B)氟化合物0.01至3重量％、(C)5-甲基-1H-四唑0.05至3重量％、(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和(G)余量的水。2.根据权利要求1所述的显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，所述显示装置用阵列基板是薄膜晶体管阵列基板。3.一种显示装置用阵列基板，由权利要求1或2所述的制造方法制造。4.一种铜系金属...

【专利技术属性】
技术研发人员：金童基，权五柄，金镇成，梁圭亨，金炼卓，
申请(专利权)人：东友精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR