蚀刻剂组合物、液晶显示器阵列基板制作方法和阵列基板技术

公开了蚀刻剂组合物、用于液晶显示器的阵列基板的制作方法和阵列基板。根据本发明专利技术，在制作阵列基板时，使铜基金属层能够被一步蚀刻，并且，当蚀刻厚金属层时，即使在增加加工片材数时，也能够控制侧面蚀刻并能够保持蚀刻速率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蚀刻剂组合物、用于液晶显示器的阵列基板的制作方法和阵列基板。
技术介绍
在半导体设备中，在基板上形成金属线通常包括使用溅射法形成金属层、涂覆光致抗蚀剂、进行曝光和显影以使在选定区域形成光致抗蚀剂以及进行蚀刻，其中，在各个单独的工艺之前或之后执行清洗工艺。使用光致抗蚀剂作为掩模执行蚀刻工艺以使金属层留在选定区域上，并且蚀刻工艺可以包括使用等离子体等的干蚀刻或使用蚀刻剂组合物的湿蚀刻。这种半导体设备最近的主要问题是金属线的电阻。这是因为，就薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)而言，在增加面板尺寸和实现高分辨率方面，目前认为解决RC信号延迟问题很重要，而这种RC信号延迟主要由电阻引起。因此，为了减少RC信号延迟(其为增加TFT-LCD尺寸的重要要求)，有必要开发具有低电阻的材料。虽然习惯使用铬(Cr,电阻率:12.7×10-8Ωm)、钼(Mo,电阻率:5×10-8Ωm)、铝(Al,电阻率:2.65×10-8Ωm)及其合金，但它们很难应用于大尺寸TFT-LCD的栅极线和数据线。因此，具有低电阻的新型金属层，例如，诸如铜层和铜钼层之类的铜基金属层，以及用于该新型金属层的蚀刻剂组合物受到关注。目前，各种蚀刻剂组合物用于铜基金属层，但其性能未满足用户所需水平。鉴于此，韩国专利申请公开No.2010-0090538公开了用于蚀刻铜基金属层的蚀刻剂组合物，其以预定量包括过氧化氢、有机酸、磷酸化合物、水溶性环胺化合物、分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物、含氟化合物、多元醇表面活性剂和水。然而，在蚀刻厚金属层(Cu)的情况下，上述蚀刻剂组合物是有问题的，因为随着加工片材数的增加很难控制侧面蚀
刻并且很难保持蚀刻速率。【引用列表】【专利文献】韩国专利申请公开No.2010-0090538
技术实现思路
因此，针对相关技术中遇到的问题做出了本专利技术，并且本专利技术的目的是提供蚀刻剂组合物，其在制作用于液晶显示器的阵列基板时使铜基金属层能够一步蚀刻，并且，其中当蚀刻厚金属层(Cu)时，即使增加加工片材数时，也有可能控制侧面蚀刻并能够保持蚀刻速率。本专利技术提供用于蚀刻铜基金属层的蚀刻剂组合物，其包括：基于所述组合物的总重量，5-30wt％的过氧化氢(H2O2)，0.01-5wt％的氟化合物，0.1-5wt％的唑类化合物，0.5-5wt％的分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物，0.1-5wt％的酒石酸，0.1-5wt％的磷酸盐化合物，0.001-5wt％的多元醇表面活性剂，和余量的水。在示例性实施方式中，唑类化合物可以包括三唑类化合物和氨基四唑类化合物。在另一示例性实施方式中，唑类化合物可以包括，基于组合物的总重量，0.05-1wt％的三唑类化合物和0.05-1wt％的氨基四唑类化合物。在又一示例性实施方式中，铜基金属层可以是铜或铜合金的单层，或多层，所述多层包括选自钼层、钼合金层、钛层和钛合金层中的至少一个和选自铜层和铜合金层中的至少一个。在再一示例性实施方式中，氟化合物可以包括选自HF、NaF、NH4F、NH4BF4、NH4FHF、KF、KHF2、AlF3和HBF4中的至少一个。在还一示例性实施方式中，分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物可以包括选自丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、甘氨酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸和肌氨酸中的至少一个。在另一示例性实施方式中，磷酸盐化合物可以包括选自磷酸钠，磷酸钾和磷酸铵中的至少一个。在又一示例性实施方式中，多元醇表面活性剂可以包括选自甘油、
三甘醇和聚乙二醇中的至少一个。此外，本专利技术提供用于液晶显示器的阵列基板的制作方法，其包括：a)在基板上形成栅极线；b)在包括栅极线的基板上形成栅绝缘层；c)在栅绝缘层上形成半导体层；d)在半导体层上形成源电极和漏电极；和e)形成连接至漏电极的像素电极，其中，a)和d)的至少一个包括在基板上形成包括铜或铜合金的金属层和使用蚀刻剂组合物蚀刻所述金属层，并且所述蚀刻剂组合物包括基于所述组合物的总重量，5-30wt％的过氧化氢(H2O2)，0.01-5wt％的氟化合物，0.1-5wt％的唑类化合物，0.5-5wt％的分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物，0.1-5wt％的酒石酸，0.1-5wt％的磷酸盐化合物，0.001-5wt％的多元醇表面活性剂，和余量的水。在示例性实施方式中，唑类化合物可以包括三唑类化合物和氨基四唑类化合物。在另一示例性实施方式中，唑类化合物可以包括，基于组合物的总重量，0.05-1wt％的三唑类化合物和0.05-1wt％的氨基四唑类化合物。在还一示例性实施方式中，所述阵列基板可以是薄膜晶体管(TFT)阵列基板。此外，本专利技术提供用于液晶显示器的阵列基板，其包括选自通过使用上述蚀刻剂组合物蚀刻形成的栅极线、源电极和漏电极中的至少一个。根据本专利技术，在制作用于液晶显示器的阵列基板时，铜基金属层能够被一步蚀刻。进一步地，当蚀刻厚金属层时，即使增加加工片材数也能够控制侧面蚀刻并能够保持蚀刻速率。具体实施方式本专利技术涉及蚀刻剂组合物及用于液晶显示器的阵列基板的制作方法。在制作用于液晶显示器的阵列基板时，铜基金属层能够被一步蚀刻，此外，当蚀刻厚金属层(Cu)时，即使加工片材数增加时也能够控制侧面蚀刻和保持蚀刻速率。在使用根据本专利技术的蚀刻剂组合物的蚀刻工艺中，侧面蚀刻的程度可以是0.45-0.55μm。在下文中，将对本专利技术做出详细描述。本专利技术提出用于蚀刻铜基金属层的蚀刻剂组合物，其包括：以所述组合物总重量为基础，5-30wt％的过氧化氢(H2O2)，0.01-5wt％的氟化合物，0.1-5wt％的唑类化合物，0.5-5wt％的其分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物，0.1-5wt％的酒石酸，0.1-5wt％的磷酸盐化合物，0.001-5wt％的多元醇表面活性剂，和余量的水。在本专利技术中，铜基金属层可以是铜或铜合金的单层，或多层，该多层包括选自钼层、钼合金层、钛层和钛合金层中的至少一个和选自铜层和铜合金层中的至少一个，其中合金层可以包括氮化物层或氧化物层。例如，所述多层可以包括双层，诸如铜/钼层、铜/钼合金层、铜合金/钼合金层和铜/钛层等，以及三层。铜/钼层由钼层和在钼层上形成的铜层组成，铜/钼合金层是由钼合金层和在钼合金层上形成的铜层组成。铜合金/钼合金层是由钼合金层和在钼合金层上形成的铜合金层组成，铜/钛层是由钛层和在钛层上形成的铜层组成。另外，钼合金层可以由合金形成，该合金包括钼和选自钛(Ti),钽(Ta),铬(Cr),镍(Ni),钕(Nd)和铟(In)中的至少一种金属。在本专利技术中，厚金属层(Cu)可以具有或更大的厚度。对于该厚金属层，当使用传统习知的蚀刻剂时，蚀刻速率很低，因此增加了工艺时间。当厚金属层的厚度是或更大时，不能应用这种常规蚀刻剂。然而，即使在厚金属层具有或更大的厚度时，也能够应用根据本专利技术的蚀刻剂组合物。在根据本专利技术的蚀刻剂组合物中，过氧化氢(H2O2)是影响铜基金属层蚀刻的主要氧化剂，其中，该铜基金属层包括铜钼层或铜钼合金层，铜钼层包括钼层和在钼层上形成的铜层，铜钼合金包括钼合金层和在钼合金层上形成的铜层。以组合物总重量为基础，以5-30wt％、并且优选为17-25wt％的量包含过氧化氢(H2O2本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于蚀刻铜基金属层的蚀刻剂组合物，其包括：基于所述蚀刻剂组合物的总重量，5‑30wt％的过氧化氢(H2O2)，0.01‑5wt％的氟化合物，0.1‑5wt％的唑类化合物，0.5‑5wt％的分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物，0.1‑5wt％的酒石酸，0.1‑5wt％的磷酸盐化合物，0.001‑5wt％的多元醇表面活性剂，和余量的水，其中所述唑类化合物包括三唑类化合物和氨基四唑类化合物。

【技术特征摘要】
2015.03.19 KR 10-2015-0038244;2016.01.26 KR 10-2011.用于蚀刻铜基金属层的蚀刻剂组合物，其包括：基于所述蚀刻剂组合物的总重量，5-30wt％的过氧化氢(H2O2)，0.01-5wt％的氟化合物，0.1-5wt％的唑类化合物，0.5-5wt％的分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物，0.1-5wt％的酒石酸，0.1-5wt％的磷酸盐化合物，0.001-5wt％的多元醇表面活性剂，和余量的水，其中所述唑类化合物包括三唑类化合物和氨基四唑类化合物。2.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中所述唑类化合物包括，基于所述蚀刻剂组合物的总重量，0.05-1wt％的三唑类化合物和0.05-1wt％的氨基四唑类化合物。3.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中所述铜基金属层是铜或铜合金的单层，或多层，所述多层包括选自钼层、钼合金层、钛层和钛合金层中的至少一个和选自铜层和铜合金层中的至少一个。4.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中所述氟化合物包括选自HF、NaF、NH4F、NH4BF4、NH4FHF、KF、KHF2、AlF3和HBF4中的至少一个。5.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中分子中具有氮原子和羧基的所述水溶...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑敬燮，权五柄，金相泰，朴镛云，梁圭亨，李恩远，李智娟，崔容硕，
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