显示基板的制造方法及铜系金属膜用蚀刻液组合物技术

本发明专利技术涉及显示基板的制造方法及铜系金属膜用蚀刻液组合物。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：过硫酸盐0.5～20重量％，氟化合物0.01～2重量％，无机酸0.1～10重量％，环状胺化合物0.1～5重量％，包含羧酸、二羧酸或三羧酸的有机酸0.1～20重量％及其盐0.1～10重量％，磺酸0.1～6重量％，亚硫酸盐0.1～7重量％，和余量的水。使用本发明专利技术的铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻时的特征如下：不仅初期锥角形成得小，而且随着蚀刻工序的进行，即使试剂内铜离子的浓度增加，锥角的上升程度也不大，侧蚀变化也小。

Manufacturing method of display substrate and etching liquid composition for copper system metal film

The invention relates to a method for manufacturing a display substrate and an etching solution composition for a copper based metal film. The copper metal film with an etchant composition relative to the total weight of the composition includes: persulfate 0.5 ~ 20 wt%, fluorine compounds 0.01 ~ 2 wt.%, inorganic acid 0.1 to 10 wt.%, cyclic amine compounds 0.1 ~ 5 wt%, including two carboxylic acid, carboxylic acid or three carboxylic acid organic acid 0.1 ~ 20 weight% and 0.1 ~ 10 wt.% salt, acid 0.1 ~ 6 wt%, sulfite 0.1 to 7 wt.%, and the water margin. The following characteristics of copper metal film using the etchant composition for etching: not only the initial cone angle is formed, and with the etching process, even increase the concentration of reagent of copper ions, increasing degree of taper angle is small, lateral erosion is small change.

【技术实现步骤摘要】
显示基板的制造方法及铜系金属膜用蚀刻液组合物
本专利技术涉及显示基板的制造方法及铜系金属膜用蚀刻液组合物。
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、曝光和显影的在选择性区域形成光致抗蚀剂的工序及蚀刻工序，并且包括个别单元工序前后的清洗工序等。这样的蚀刻工序是指，将光致抗蚀剂作为掩模，在选择性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，作为栅电极用配线材料，使用层叠了铝或其合金和其他金属的金属膜。铝虽然价格低廉且电阻低，但耐化学性不佳，在后续工序中会诱发液晶面板的运行不良：因突起(hillock)等不良与其他导电层引发短路(short)现象，或者因与氧化物层的接触而形成绝缘层等。考虑到这样的问题，提出了铜系金属膜的多层膜作为栅电极用配线材料(韩国公开专利10-2012-0138290号)。然而，为了蚀刻这样的铜系金属膜的多层膜，存在不得不使用彼此不同的两种蚀刻液来蚀刻各金属膜的缺点。此外，对于以往蚀刻液的情况而言，随着蚀刻工序的进行，锥角和侧蚀变化加大，会在后续工序中引发问题，并且还存在因蚀刻液内铜离子的急剧增加而需要经常更换新的蚀刻液的经济方面的问题。现有技术问题专利文献专利文献1：韩国公开专利10-2012-0138290号
技术实现思路
所要解决的课题为了解决上述以往技术的问题，提供显示基板的制造方法、由上述制造方法制造的显示基板及铜系金属膜用蚀刻液组合物。解决课题的方法本专利技术提供显示基板的制造方法，其特征在于，包括：在基板上形成栅极配线的步骤；在包含上述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；在上述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；在上述半导体层上形成源电极和漏电极的步骤；及形成与上述漏电极连接的像素电极的步骤，上述在基板上形成栅极配线的步骤包括：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将上述铜系金属膜进行蚀刻而形成栅极配线的步骤，上述铜系金属膜用蚀刻液组合物相对于组合物总重量包含：过硫酸盐0.5～20重量％，氟化合物0.01～2重量％，无机酸0.1～10重量％，环状胺化合物0.1～5重量％，包含羧酸、二羧酸或三羧酸的有机酸0.1～20重量％及其盐0.1～10重量％，磺酸0.1～6重量％，亚硫酸盐0.1～7重量％，和余量的水。在一个实施方式中，上述显示基板可以是薄膜晶体管(TFT)阵列基板。此外，本专利技术提供由上述制造方法制造的显示基板。此外，提供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：过硫酸盐0.5～20重量％，氟化合物0.01～2重量％，无机酸0.1～10重量％，环状胺化合物0.1～5重量％，包含羧酸、二羧酸或三羧酸的有机酸0.1～20重量％及其盐0.1～10重量％，磺酸0.1～6重量％，亚硫酸盐0.1～7重量％，和余量的水。在一个实施方式中，铜系金属膜可以是铜或铜合金的单层膜；或包含选自铜膜和铜合金膜中的一种以上膜和选自钛膜和钛合金膜中的一种以上膜的多层膜。专利技术效果使用本专利技术的铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻时的特征如下：不仅初期锥角形成得小，而且随着蚀刻工序的进行，即使试剂内铜离子的浓度增加，锥角的上升程度也不大，侧蚀变化也小。附图说明图1表示随处理张数(铜离子的增加)变化的锥角(T/A，Taperangle)的变化结果。图2表示随处理张数(铜离子的增加)变化的侧蚀(S/E，SideEtch)变化结果。具体实施方式以下，更详细说明本专利技术。本专利技术涉及显示基板的制造方法、由上述制造方法制造的阵列基板及铜系金属膜用蚀刻液组合物。本专利技术的特征在于，包含亚硫酸盐，因此蚀刻时初期锥角形成得小，而且随着蚀刻工序的进行，即使试剂内铜离子的浓度增加，锥角的上升程度也不大，侧蚀变化也少。以下，详细说明本专利技术。本专利技术提供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)过硫酸盐0.5～20重量％，(B)氟化合物0.01～2重量％，(C)无机酸0.1～10重量％，(D)环状胺化合物0.1～5重量％，(E)包含羧酸、二羧酸或三羧酸的有机酸0.1～20重量％及其盐0.1～10重量％，(F)磺酸0.1～6重量％，(G)亚硫酸盐0.1～7重量％，和(H)余量的水。上述铜系金属膜在膜的构成成分中包含铜(Cu)，并且是包括单层膜和双层膜以上的多层膜的概念。更详细而言，上述铜系金属膜的概念包括铜或铜合金(Cualloy)的单层膜；或包含选自上述铜膜和铜合金膜中的一种以上膜和选自钛膜和钛合金膜中的一种以上膜的多层膜。这里，所谓合金膜是还包括氮化膜或氧化膜的概念。上述铜系金属膜没有特别限制，作为上述单层膜的具体例子，可举出以铜(Cu)膜或铜为主成分，并且包含选自钕(Nd)、钽(Ta)、铟(In)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、钨(W)、镤(Pa)和钛(Ti)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/钛膜、铜/钛合金膜、铜合金/钛膜、铜合金/钛合金膜等双层膜，或铜/钛/铜膜三层膜。此外，上述钛合金层的意思是，选自例如钽(Ta)、铬(Cr)、镍(Ni)、钕(Nd)和铟(In)中的一种以上金属和钛的合金所构成的层。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)过硫酸盐过硫酸盐作为主要氧化剂，同时蚀刻钛膜和铜膜。上述过硫酸盐以组合物总重量为基准，为0.5～20重量％。如果基于上述基准过硫酸盐的含量少于0.5重量％，则蚀刻率会降低而无法实现充分的蚀刻，如果超过20重量％，则会因蚀刻率过快而不易控制蚀刻程度，因此钛膜和铜膜会被过蚀刻(overetching)。优选地，可包含5.0～15.0重量％的过硫酸盐。上述过硫酸盐可以是过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)或过硫酸铵((NH4)2S2O8)，并且可以是它们中的两种以上的混合物。(B)氟化合物氟化合物用于蚀刻钛膜，并且去除因蚀刻而可能产生的残渣。上述氟化合物以上述蚀刻液组合物总重量为基准，为0.01～2.0重量％。如果基于上述基准氟化合物的含量少于0.01重量％，则钛的蚀刻困难，如果超过2.0重量％，则由钛蚀刻导致的残渣的产生增加。此外，如果氟化合物的含量超过2.0重量％，则不仅是钛，层叠有钛的玻璃基板也会被蚀刻。优选地，可包含0.1～1.0重量％的氟化合物。上述氟化合物可包括氟化铵(ammoniumfluoride)、氟化钠(sodiumfluoride)、氟化钾(potassiumfluoride)、氟化氢铵(ammoniumbifluoride)、氟化氢钠(sodiumbifluoride)或氟化氢钾(potassiumbifluoride)。此外，上述氟化合物可以是它们中的两种以上的混合物。(C)无机酸无机酸是助氧化剂。可根据上述无机酸的含量来控制蚀刻速度。上述无机酸可与上述蚀刻液组合物内的铜离子发生反应，由此阻止上述铜离子的增加而防止蚀刻率降低。上述无机酸以蚀刻液组合物总重量为基准，为0.1～10重量％。如果基于上述基准无机酸的含量少于0.1重量％，则蚀刻率降低而无法到达充分的蚀刻速度，如果超过10重量％，则金属膜蚀刻时所使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示基板的制造方法，其特征在于，包括：在基板上形成栅极配线的步骤；在包含所述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；在所述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；在所述半导体层上形成源电极和漏电极的步骤；及形成与所述漏电极连接的像素电极的步骤，所述在基板上形成栅极配线的步骤包括：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将所述铜系金属膜进行蚀刻而形成栅极配线的步骤，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：过硫酸盐0.5～20重量％，氟化合物0.01～2重量％，无机酸0.1～10重量％，环状胺化合物0.1～5重量％，包含羧酸、二羧酸或三羧酸的有机酸0.1～20重量％及其盐0.1～10重量％，磺酸0.1～6重量％，亚硫酸盐0.1～7重量％，和余量的水。

【技术特征摘要】
2016.01.26 KR 10-2016-00095831.一种显示基板的制造方法，其特征在于，包括：在基板上形成栅极配线的步骤；在包含所述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；在所述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；在所述半导体层上形成源电极和漏电极的步骤；及形成与所述漏电极连接的像素电极的步骤，所述在基板上形成栅极配线的步骤包括：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将所述铜系金属膜进行蚀刻而形成栅极配线的步骤，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：过硫酸盐0.5～20重量％，氟化合物0.01～2重量％，无机酸0.1～10重量％，环状胺化合物0.1～5重量％，包含羧酸、二羧酸或三羧酸的有机酸0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘仁浩，金宝衡，南基龙，
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