铟氧化物层蚀刻剂组合物、阵列基板、其制作方法和导线技术

本发明专利技术涉及用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，并更具体地涉及包括以下化合物的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物：硝酸和/或亚硝酸、氯化合物、硫酸盐、环胺化合物、磷酸盐和水；制作用于液晶显示装置的阵列基板的方法；用于液晶显示装置的阵列基板；和导线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物和使用其制作用于液晶显示装置的阵列基板的方法。
技术介绍
薄膜晶体管(TFT)显示面板通常用作用于独立驱动液晶显示装置、有机电致发光(EL)显示装置等中的各个像素的电路基板。薄膜晶体管显示面板具有传送扫描信号的扫描信号导线或栅极导线和传送在其内形成的图像信号的图像信号导线或数据导线，并且薄膜晶体管显示面板形成有连接至栅极导线和数据导线的薄膜晶体管和连接至薄膜晶体管的像素电极等。当制作这样的薄膜晶体管显示面板时，包括以下过程：在基板上层叠用于栅极导线和数据导线的金属层和通过蚀刻金属层形成很多金属图案。作为金属层，为了减少导线电阻和增加与硅绝缘体的粘合性等，已经广泛研究了由铜或铜合金制成的单层和诸如铜或铜合金/其他金属、其他金属之间的合金或金属氧化物之类的两层或更多层的多层。例如，铜/钼层或钼/铝/钼层可以形成源极/漏极导线，其形成TFT-LCD的栅极导线和数据线，并因此通过其可以在大屏幕显示器的发展中发挥作用。形成金属图案之后，层叠连接至薄膜晶体管的像素电极，并实施以下过程：施涂光致抗蚀剂和图案化。像素电极层一般使用氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)和氧化铟镓锌(IGZO)等，并且图案化过程包括使用光致抗蚀剂作为蚀刻防护层通过用蚀刻剂蚀刻的图案化。在这样的蚀刻过程中，栅极导线或与像素电极层接触或暴露于像素电极层的源电极或漏电极可能在像素电极图案化过程中受损或变形。因此，为了改善这样的问题，像素电极层、栅电极和源电极/漏 电极的材料需要有所不同。此外，用于通过蚀刻形成像素电极的蚀刻剂组合物对待蚀刻的层需要具有优异的蚀刻能力和残余物抵制力，同时需要对金属层不引起损伤，该金属层用作诸如如上所述的铜层、铜/钼层或钼/铝/钼层之类的下层。韩国专利申请公开No.10-2006-0050581公开了包括硫酸、硝酸或高氯酸的蚀刻剂组合物，然而，其有以下问题：当下薄膜包括铜时，在像素电极图案化过程中损伤下薄膜的表面。韩国专利申请公开No.10-2012-0093499公开了包括硝酸、硫酸、铵化合物、环胺化合物和水的无卤素蚀刻剂组合物。然而，具有上述组成的蚀刻剂组合物包括对环境有害的物质例如硫酸并使废水处理负担过重等，这对环境不利，因此该蚀刻剂组合物不适合。考虑到上述问题，已要求蚀刻剂组合物对可以用作下层的金属层不引起损伤还阻止由过度蚀刻引起的导线的损失，同时对待蚀刻的层例如用作像素电极的铟氧化物层表现出优异的蚀刻性能。此外，已要求通过限制对环境有害的物质例如硫酸的使用而在环境上有利的蚀刻剂组合物。【现有技术文献】【专利文献】 (专利文献1)韩国专利申请公开No.10-2006-0050581(专利文献2)韩国专利申请公开No.10-2012-0093499
技术实现思路
考虑到上述问题，做出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其对铟氧化物层具有优异的蚀刻速率并具有低金属侵蚀性能，保持不变的蚀刻轮廓并防止过度蚀刻，具有小的侧蚀刻变化，并通过限制无机酸量和种类而具有对环境有利的性能；和使用其制作用于液晶显示装置的阵列基板的方法。本专利技术的一方面提供用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其包括：相对于组合物的总重量，2重量％-10重量％的选自硝酸和亚硝酸中的一种或多种酸(A)；0.1重量％-5重量％的氯化合物(B)；0.1重量％-5重量％的硫酸盐(C)；0.1重量％-5重量％的环胺化合物(D)；0.1重量％-5重量％的磷酸盐(E)；和余量的水(F)。本专利技术的另一方面提供制作用于液晶显示装置的阵列基板的方法，其包括：a)在基板上形成栅极导线；b)在包括所述栅极导线的基板上形成栅极绝缘层；c)在所述栅极绝缘层上形成氧化物半导体层；d)在所述氧化物半导体层上形成源电极和漏电极；和e)形成连接至所述漏电极的像素电极，其中步骤e)包括通过在基板上形成铟氧化物层而形成所述像素电极和用本专利技术的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物蚀刻所述铟氧化物层。附图说明本专利技术的目的和特性根据下文给出实施方式的描述结合附图将变得显而易见，其中：图1是用蚀刻剂组合物蚀刻后测量侧面蚀刻距离的SEM图；图2是示出残余物产生评价结果的SEM图，且(a)是在ITO层上产生残余物的图和(b)是在ITO层上未产生残余物的图；图3是示出在铜层上损伤产生的评价结果的SEM图，且(a)是产生损伤的图和(b)是未产生损伤的图；和图4是示出在Mo/Al/Mo三层上损伤产生的评价结果的SEM图，且(a)是产生损伤的图和(b)是未产生损伤的图。具体实施方式本专利技术的专利技术者已经做出很多努力为了解决蚀刻剂废物处理的问题，并在防止过度蚀刻的同时提高对待蚀刻的目标层的蚀刻速率，和提高对下金属层的保护性，并用包括有限量的无机酸且包括氯化合物、磷 酸盐等的蚀刻剂组合物已经完成本专利技术。本专利技术涉及用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其包括：相对于蚀刻剂组合物的总重量，2重量％-10重量％的选自硝酸和亚硝酸中的一种或多种酸(A)；0.1重量％-5重量％的氯化合物(B)；0.1重量％-5重量％的硫酸盐(C)；0.1重量％-5重量％的环胺化合物(D)；0.1重量％-5重量％的磷酸盐(E)；和余量的水(F)。铟氧化物层可以包括氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡锌(ITZO)或氧化铟镓锌(IGZO)，但不限于此。在下文中，将描述形成本专利技术的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物的各个成分。然而，本专利技术并不限于这些成分。(A)选自硝酸和亚硝酸的一种或多种酸用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物中包括的硝酸(HNO3)和/或亚硝酸(HNO2)是蚀刻铟氧化物层的主要成分，并起防止损伤用作铟氧化物层的蚀刻防护层的光致抗蚀剂图案和最小化残余物产生的作用。(A)选自硝酸和亚硝酸的一种或多种酸相对于本专利技术的蚀刻剂组合物的总重量优选以2重量％-10重量％被包括，更优选地以5重量％-10重量％被包括。当基于上述标准以小于2重量％包括时，不能顺利地完成对铟氧化物层的蚀刻，这降低了蚀刻速率并增加了工艺时间。此外，可能产生残余物并且可能对一些区域不完全蚀刻。同时，当包括大于10重量％时，蚀刻速率增加，然而，由于蚀刻很难被控制，可能发生过度蚀刻。此外，由于总氮量(总N)的增加而增加的液体废物的处理，导致了费用负担，并且环境污染问题变得更糟，这是不优选。可以根据待蚀刻的层的种类和性质适当控制硝酸和/或亚硝酸的含量。(B)氯化合物本专利技术的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物中包括的(B)氯化合物通过铟氧化物层的置换反应起辅助蚀刻剂的作用，发挥去除蚀刻残余物和与上述硝酸和/或亚硝酸一起控制待蚀刻层的蚀刻速率的作用。现有蚀刻剂组合物通过通常包含硫酸对待蚀刻层具有优异的蚀刻速率，但其有问题：当和强酸例如硝酸一起使用时，由使用强酸引起的对环境不利问题 和由给光致抗蚀剂造成伤害引发对铟氧化物层的过度蚀刻。通过排除使用硫酸和包括氯化合物同时限制硝酸和/或亚硝酸的含量，本专利技术的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物能够解决环境问题同时保持蚀刻效率。在本专利技术的蚀刻剂组合物中包括的氯化合物无特别限制，可以使用选自盐酸(HCl)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、氯化铵(本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其包括：相对于所述组合物的总重量，2重量％‑10重量％的选自硝酸和亚硝酸中的一种或多种酸(A)；0.1重量％‑5重量％的氯化合物(B)；0.1重量％‑5重量％的硫酸盐(C)；0.1重量％‑5重量％的环胺化合物(D)；0.1重量％‑5重量％的磷酸盐(E)；和余量的水(F)。

【技术特征摘要】
2015.03.12 KR 10-2015-00343031.用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其包括：相对于所述组合物的总重量，2重量％-10重量％的选自硝酸和亚硝酸中的一种或多种酸(A)；0.1重量％-5重量％的氯化合物(B)；0.1重量％-5重量％的硫酸盐(C)；0.1重量％-5重量％的环胺化合物(D)；0.1重量％-5重量％的磷酸盐(E)；和余量的水(F)。2.根据权利要求1所述的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其中所述氯化合物(B)是选自盐酸、氯化钠、氯化钾和氯化铵中的一种或多种。3.根据权利要求1所述的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其中所述硫酸盐(C)是选自硫酸铵、硫化铵、硫酸钠和硫酸钾中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的用于铟氧化物层的蚀刻剂组合物，其中所述环胺化合物(D)是选自吡咯基化合物、吡唑基化合物、咪唑基化合物、三唑基化合物、四唑基化合物、五唑基化合物、噁唑基化合物、异噁唑基化合物、噻唑基化合物和异噻唑基化合物中的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈庆辅，李昔准，张晌勋，
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