蚀刻剂组合物、以及使用其制造金属图案和薄膜晶体管基板的方法技术

提供蚀刻剂组合物、以及使用其制造金属图案和薄膜晶体管基板的方法。所述蚀刻剂组合物包括过硫酸盐、氟化物、基于四个氮的环状化合物、基于一个氮的环状化合物、含硫(S)原子的基于三个氮的环状化合物、和水，和所述蚀刻剂组合物可通过蚀刻包括铜和钛的金属膜而用于制造金属图案，或者可用于制造薄膜晶体管基板。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻剂组合物、以及使用其制造金属图案和薄膜晶体管基板的方法对相关申请的交叉引用本专利申请要求2017年6月20日提交的韩国专利申请No.10-2017-0078156的优先权，将其全部内容特此引入作为参考。
在这里的本公开内容涉及蚀刻剂组合物以及使用其制造金属图案和薄膜晶体管基板(基底)的方法，且更具体地，涉及能够实现提升的锥形(taper)轮廓(profile)的蚀刻剂组合物、以及使用其制造金属图案和薄膜晶体管基板的方法。由于平板显示器行业需要高分辨率、大表面积的三维显示器，因此出现了对于甚至更快的响应速度的需要。特别地，正在研究使用低电阻材料用于电路形成以提高TV运行中的响应速度的方法。用作金属电路材料的铜具有优于铝或铬的导电性，并且与铝或铬相比是更加环境友好的。然而，铜对玻璃基板或硅绝缘膜呈现出差的粘附性，并且因此难以作为单层膜使用。因此，必须使用对玻璃基板或硅绝缘膜呈现出良好粘附性的金属膜作为铜的下方膜(underfilm)。因此，对于如下的蚀刻剂组合物存在需要：其在蚀刻包括铜的双层膜时能够控制锥形蚀刻轮廓，并且长期保持蚀刻性质，即使当铜离子累积时也是如此。
技术实现思路
本公开内容的一个目的是提供能够实现优异的锥形倾斜角并且长期保持蚀刻性能的蚀刻剂组合物。本公开内容的另一目的是提供用于形成金属电路的方法，其中减少了电路故障例如短路。本公开内容的又一目的是提供用于制造薄膜晶体管基板的方法，其中减少了制造时间和成本、以及电路故障例如短路。本专利技术构思的一种实施方式提供蚀刻剂组合物，其包括：过硫酸盐；氟化物；基于四个氮的环状化合物；基于一个氮的环状化合物；含硫(S)原子的基于三个氮的环状化合物；和水。在一种实施方式中，所述含硫原子的基于三个氮的环状化合物对所述基于四个氮的环状化合物的重量比可为约1:6-1:1。在一种实施方式中，根据本专利技术构思的实施方式的蚀刻剂组合物可进一步包括磺酸化合物。在一种实施方式中，所述磺酸化合物可包括选自如下的至少一种：基于烃的磺酸化合物例如甲磺酸、苯磺酸和对甲苯磺酸，磺酸铵，氨基磺酸，以及环状磺酸化合物。在一种实施方式中，根据本专利技术构思的实施方式的蚀刻剂组合物可进一步包括硫酸氢盐。在一种实施方式中，所述硫酸氢盐可包括选自如下的至少一种：硫酸氢铵、硫酸氢钠、硫酸氢锂、和硫酸氢钾。在一种实施方式中，根据本专利技术构思的实施方式的蚀刻剂组合物可进一步包括磷酸和/或磷酸盐。在一种实施方式中，所述磷酸盐可包括选自如下的至少一种：磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸氢二钠、和磷酸二氢钠。在一种实施方式中，根据本专利技术构思的实施方式的蚀刻剂组合物可包括：约5-20重量％的所述过硫酸盐；约0.1-5重量％的所述硫酸氢盐；约0.1-3重量％的所述磺酸化合物；约0.01-3重量％的所述磷酸和/或磷酸盐；约0.01-1重量％的所述氟化物；约0.1-1重量％的所述基于四个氮的环状化合物；约0.01-3重量％的所述基于一个氮的环状化合物；约0.01-1重量％的所述含硫原子的基于三个氮的环状化合物；和水，其量使得整个组合物的总重量对应于100重量％。在一种实施方式中，所述过硫酸盐可包括选自如下的至少一种：过硫酸钾、过硫酸钠、和过硫酸铵。在一种实施方式中，所述氟化物可包括选自如下的至少一种：氢氟酸、氟化钠、氟氢化钠、氟化铵、氟氢化铵、氟硼酸铵、氟化钾、氟氢化钾、氟化铝、氟硼酸、氟化锂、氟硼酸钾、氟化钙、和六氟硅酸。在一种实施方式中，所述基于四个氮的环状化合物可包括选自如下的至少一种：氨基四唑、甲基四唑、和巯基甲基四唑。在一种实施方式中，所述基于一个氮的环状化合物可包括选自噻唑和5-氧代脯氨酸的至少一种。在一种实施方式中，所述含硫原子的基于三个氮的环状化合物可包括选自如下的至少一种：3-巯基-4-甲基-4H-1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、和1H-1,2,4-三唑-3-硫醇。在一种实施方式中，所述蚀刻剂组合物可蚀刻由钛膜和铜膜组成的多层膜。在本专利技术构思的一种实施方式中，用于制造金属图案的方法包括：在基板上形成包括钛和铜的金属膜；在所述金属膜上形成光刻胶膜图案；用所述光刻胶膜图案作为掩模，使用蚀刻剂组合物将所述金属膜图案化；和除去所述光刻胶膜图案，其中所述蚀刻剂组合物包括过硫酸盐、氟化物、基于四个氮的环状化合物、基于一个氮的环状化合物、含硫(S)原子的基于三个氮的环状化合物、和水。在一种实施方式中，所述金属膜可包括：包括钛的第一金属膜；和在第一金属膜上并且包括铜的第二金属膜。在本专利技术构思的一种实施方式中，用于制造薄膜晶体管基板的方法包括：在基板上形成栅极线和连接至所述栅极线的栅电极；形成与所述栅极线绝缘并且与所述栅极线交叉的数据线、连接至所述数据线的源电极、以及与所述源电极间隔开的漏电极；和形成连接至所述漏电极的像素电极，其中所述栅极线和所述栅电极的形成包括形成包括钛和铜的金属膜，在所述金属膜上形成光刻胶膜图案，用所述光刻胶膜图案作为掩模，使用蚀刻剂组合物将所述金属膜图案化，和除去所述光刻胶膜图案，所述蚀刻剂组合物包括过硫酸盐、氟化物、基于四个氮的环状化合物、基于一个氮的环状化合物、含硫(S)原子的基于三个氮的环状化合物、和水。附图说明图1A-1E为顺序地说明通过使用根据本专利技术构思的实施方式的蚀刻剂组合物形成金属图案的方法的横截面图；图2为说明具有根据本专利技术构思的实施方式的薄膜晶体管基板的显示器件(装置)的像素结构的平面图；图3为沿着图2中的线I-I'的横截面图；图4A-4C为顺序地说明根据本专利技术构思的实施方式的薄膜晶体管基板的制造过程的平面图；图5A-5C为沿着图4A-4C中的线I-I'的横截面图；图6显示扫描电子显微照片，其分别显示使用本专利技术构思的实施方式的实施例1-9的蚀刻剂蚀刻的钛/铜双层膜的侧面；图7显示扫描电子显微照片，其分别显示使用对比例1-8的蚀刻剂蚀刻的钛/铜双层膜的侧面；和图8A-8D为说明根据本专利技术构思的实施方式的实施例1的蚀刻剂组合物的蚀刻性质的趋势的图。具体实施方式下文中，参照附图描述本专利技术构思的实施方式。在本文中，理解，当一个元件(或者区域、层、部分等)被称作“在”另外的元件“上”、“连接至”另外的元件或者与另外的元件“结合”时，其可直接在所述另外的元件上、连接至所述另外的元件、或者与所述另外的元件结合，或者可在其间设置第三元件。相同的附图标记指的是相同的元件。而且，在附图中，为了
技术实现思路
的有效描述，元件的厚度、比率和尺寸被放大。术语“和/或”包括一个或多个相关特征的任意和全部组合。虽然在本文中可使用术语第一、第二等来描述各种元件(要素)，但是这些元件不应受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件与另外的元件区分开。例如，在不背离本专利技术的范围的情况下，第一元件可称作第二元件，并且类似地，第二元件也可称作第一元件。单数形式也意图包括复数形式，除非上下文清楚地另有说明。术语例如“在......下面”、“下部”、“在......上方”、“上部”等可用于描述图中所示的元件之间的关系。这些术语是相对概念，并且将参照图中所描绘的方位理解。将理解，术语“包括”或“具有”在用于本说明书中时表明存在所陈述的特征、数量、步骤、操本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.蚀刻剂组合物，其包括：过硫酸盐；氟化物；基于四个氮的环状化合物；基于一个氮的环状化合物；含硫原子的基于三个氮的环状化合物；和水。

【技术特征摘要】
2017.06.20 KR 10-2017-00781561.蚀刻剂组合物，其包括：过硫酸盐；氟化物；基于四个氮的环状化合物；基于一个氮的环状化合物；含硫原子的基于三个氮的环状化合物；和水。2.如权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其进一步包括磺酸化合物。3.如权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其进一步包括硫酸氢盐。4.如权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其进一步包括磷酸和/或磷酸盐。5.如权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其进一步包括磺酸化合物、硫酸氢盐、以及磷酸和/或磷酸盐，并且包括相对于所述蚀刻剂组合物的总重量的：5-20重量％的所述过硫酸盐；0.1-5重量％的所述硫酸氢盐；0.1-3重量％的所述磺酸化合物；0.01-3重量％的所述磷酸和/或所述磷酸盐；0.01-1重量％的所述氟化物；0.1-1重量％的所述基于四个氮的环状化合物；0.01-3重量％的所述基于一个氮的环状化合物；0.01-1重量％的所述含硫原子的基于三个氮的环状化合物；和所述水，其量使得整个组合物的总重量对应于100重量％。6.如权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中所述基于一个氮的环状化合物包括选自噻唑...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑钟铉，朴弘植，梁熙星，金奎佈，申贤哲，李秉雄，李相赫，李大雨，
申请(专利权)人：三星显示有限公司，株式会社东进世美肯，
类型：发明
国别省市：韩国,KR