蚀刻剂组合物和制作用于液晶显示器的阵列基板的方法技术

公开了蚀刻剂组合物和用于液晶显示器的阵列基板的制作方法。所述蚀刻剂组合物包含贵金属化合物因而表现出催化效果，由此，通常被干法蚀刻的非晶硅层或含掺杂物的非晶硅层能够使用湿法蚀刻工艺连同上金属线一起被一步蚀刻。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蚀刻剂组合物和制作用于液晶显示器的阵列基板的方法。
技术介绍
在半导体装置中，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光致抗蚀剂形成在选定区域、以及进行蚀刻，在上述各个单独的工艺之前或之后进行清洗工艺。使用光致抗蚀剂作为掩模进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法蚀刻或使用蚀刻液的湿法蚀刻。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，和用于该新型金属层的蚀刻剂组合物受到关注和深入研究。鉴于此，韩国专利申请公开No.2010-0090538公开了用于蚀刻铜/钼合金双层的蚀刻剂，其包括过氧化氢、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，这种蚀刻剂是有问题的，因为其不能用于蚀刻非晶硅层或含掺杂物的非晶硅层。【引用列表】【专利文献】韩国专利申请公开No.2010-0090538专利
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，其使通常被干法蚀刻的非晶硅层或含掺杂物的非晶硅层可以连同上金属线一起使用湿法蚀刻工艺被一步蚀刻。本专利技术提供用于蚀刻铜基金属层和硅基层的蚀刻剂组合物，其包括：10-35wt％的过氧化氢，0.5-5wt％的有机酸，0.1-5wt％的磷酸或磷酸盐，0.1-5wt％的水溶性环胺化合物，0.1-5wt％的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物，0.01-0.9wt％的氟化合物，0.01-2wt％的贵金属化合物，和余量的水。在示例性实施方式中，有机酸可以包括选自乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸和戊酸组成的组中的至少一种。在另一个示例性实施方式中，水溶性环胺化合物可以包括氨基四唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、喹诺酮和吡咯啉组成的组中的至少一种。在又一示例性实施方式中，分子中具有氨基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、氨三乙酸和肌氨酸组成的组中的至少一种。在再一示例性实施方式中，氟化合物可以包括选自氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠和氟化氢钾组成的组中的至少一种。在还一示例性实施方式中，贵金属化合物可以包括选自铜、银和金组成的组中的至少一种。在另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、或是包括钼层和在钼层上形成的铜层的铜钼层、包括钼合金层和在钼合
金层上形成的铜层的铜钼合金层、包括钛层和在钛层上形成的铜层的铜钛层、或包括钛合金层和在钛合金层上形成的铜层的铜钛合金层。此外，本专利技术提供了制作用于液晶显示器的阵列基板的方法，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极绝缘层；c)在栅极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)包括在基板上形成铜基金属层并使用蚀刻剂组合物蚀刻铜基金属层，从而形成栅极线，d)包括形成铜基金属层并使用蚀刻剂组合物蚀刻铜基金属层，从而形成源电极和漏电极，并且蚀刻剂组合物包括，基于所述组合物的总重量，10-35wt％的过氧化氢，0.5-5wt％的有机酸，0.1-5wt％的磷酸或磷酸盐，0.1-5wt％的水溶性环胺化合物，0.1-5wt％的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物，0.01-0.9wt％的氟化合物，0.01-2wt％的贵金属化合物，和余量的水。在示例性实施方式中，阵列基板可以是薄膜晶体管(TFT)阵列基板。在另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、或是包括钼层和在钼层上形成的铜层的铜钼层、包括钼合金层和在钼合金层上形成的铜层的铜钼合金层、包括钛层和在钛层上形成的铜层的铜钛层、或包括钛合金层和在钛合金层上形成的铜层的铜钛合金层。根据本专利技术，蚀刻剂组合物包含贵金属化合物以因此表现出催化效果，由此通常被干法蚀刻的非晶硅层或含掺杂物的非晶硅层，能够使用湿法蚀刻工艺连同上金属线一起被一步蚀刻。具体实施方式本专利技术涉及蚀刻剂组合物和用于液晶显示器的阵列基板的制作方法。根据本专利技术的蚀刻剂组合物包括贵金属化合物，因此表现出催化效果，由此，通常采用干法蚀刻的非晶硅层或含掺杂物的非晶硅层可通过湿法蚀刻连同上金属线一起被一步蚀刻。在下文中，将对本专利技术给出详细描述。本专利技术论述了用于蚀刻铜基金属层和硅基层的蚀刻剂组合物，其包括：10-35wt％的过氧化氢，0.5-5wt％的有机酸，0.1-5wt％的磷酸或磷酸盐，0.1-5wt％的水溶性环胺化合物，0.1-5wt％的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物，0.01-0.9wt％的氟化合物，0.01-2wt％的贵金属化合物，和余量的水。借助于根据本专利技术的蚀刻剂组合物，用于LCD或OLED中薄膜晶体管的线(line，即线路)中的铜/钼合金层或铜/钛合金层以用作电路的线的形式提供。通常通过干法蚀刻形成的硅基活性层可以使用上述蚀刻剂和贵金属的催化活性被湿法蚀刻，因此减少工艺成本和时间。铜基金属层可以是铜或铜合金的单层、或是包括钼层和在钼层上形成的铜层的铜钼层、包括钼合金层和在钼合金层上形成的铜层的铜钼合金层、包括钛层和在钛层上形成的铜层的铜钛层、或包括钛合金层和在钛合金层上形成的铜层的铜钛合金层。特别地，钼合金层可以包括钼单层或钼和选自钛(Ti)、钽(Ta)、铬(Gr)、镍(Ni)、钕(Nd)、铝(Al)、钯(Pd)和铟(In)中的至少一种，且钛合金层可以包括钛单层或钛和选自钼(Mo)、钽(Ta)、铬(Gr)、镍(Ni)、钕(Nd)、铝(Al)、钯(Pd)和铟(In)中的至少一种。硅基层可以包括硅或含掺杂物的非晶硅。在含掺杂物的非晶硅中，掺杂物可以包括硼(B)或磷(P)。铜/钼合金层或铜/钛合金层以将钼合金层或钛合金层置于铜层上方或下方的双层结构的形式提供，或以将钼合金层或钛合金层置于铜层上方和下方的三层结构的形式提供。基板以用于TFT-LCD、TFT-OLED和触摸传感器面板(TSP)的基板举例示出。根据本专利技术的蚀刻剂组合物使显示装置中用于栅电极的栅极线和用于数据电极的数据线能够一步蚀刻，其中栅极线和数据线包括铜层和钼
合金层、或铜层和钛合金层。在蚀刻剂组合物中，以基于蚀刻剂组合物总重量的10-35wt％的量包含过氧化氢。一方面，如果过氧化氢的量小于10wt％，蚀刻速率明显变慢，因此使该工艺很难进行，并且不能进行充分蚀刻，不利地产生蚀刻残余物，其中的铜、钼合金层、钛合金层和硅基层不能被有效蚀刻并且其部分可能遗本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于蚀刻铜基金属层和硅基层的蚀刻剂组合物，其包括：基于所述组合物的总重量，10‑35wt％的过氧化氢，0.5‑5wt％的有机酸，0.1‑5wt％的磷酸或磷酸盐，0.1‑5wt％的水溶性环胺化合物，0.1‑5wt％的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物，0.01‑0.9wt％的氟化合物，0.01‑2wt％的贵金属化合物，和余量的水。

【技术特征摘要】
2015.03.12 KR 10-2015-00342531.用于蚀刻铜基金属层和硅基层的蚀刻剂组合物，其包括：基于所述组合物的总重量，10-35wt％的过氧化氢，0.5-5wt％的有机酸，0.1-5wt％的磷酸或磷酸盐，0.1-5wt％的水溶性环胺化合物，0.1-5wt％的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物，0.01-0.9wt％的氟化合物，0.01-2wt％的贵金属化合物，和余量的水。2.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中所述有机酸包括选自乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸和戊酸组成的组中的至少一种。3.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中所述水溶性环胺化合物包括氨基四唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、喹诺酮和吡咯啉组成的组中的至少一种。4.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中分子中具有氨基和羧基的所述水溶性化合物包括选自丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、甘氨酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸和肌氨酸组成的组中的至少一种。5.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氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠和氟化氢钾组成的组中的至少一种。6.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中所述贵金属化合物包括选自铜、银和金组成的组中的至少一种。7.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、...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈庆辅，金泰完，安基熏，
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