蚀刻金属层的组合物以及使用其形成金属图案的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于蚀刻金属层的组合物，该组合物包括：重量比为大约５５％到大约８０％的磷酸；重量比为大约３％到大约１５％的硝酸；重量比为大约５％到大约２０％的乙酸；重量比为大约０．５％到大约１０％的磷酸盐；重量比为大约０．１％到大约５％的含氯化合物；重量比为大约０．０１％到大约４％的偶氮化合物；以及水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于蚀刻金属层的组合物，尤其涉及一种用于蚀刻金属层的组合物以及形成用于液晶显示器件的金属图案的方法。
技术介绍
蚀刻工序是在基板上形成精细图案的步骤。通过蚀刻工序形成具有与通过显影获得的光刻胶(PR)图案形状相同的图案，例如金属线。蚀刻工序分类为湿蚀刻类型和干蚀刻类型。在湿蚀刻工序中，经由PR图案暴露的层与包括酸材料的组合物相互作用并且被其腐蚀以形成图案。在干蚀刻工序中，经由PR图案暴露的金属层被等离子体状态的离子去除以形成图案。干蚀刻工序比湿蚀刻工序更易于控制，并且通过干蚀刻工序获得的图案与通过湿蚀刻工序获得的图案相比，具有各向异性剖面(profile)。然而，用于干蚀刻工序的装置比较昂贵并且不容易应用于大尺寸基板。而且，由于干蚀刻工序的蚀刻速率很低，降低了干蚀刻工序的生产能力。另一方面，通过湿蚀刻工序处理更多基板并且大尺寸基板更易于采用湿蚀刻工序。另外，用于湿蚀刻工序的装置比较便宜并且由于湿蚀刻工序的蚀刻速率高而使湿蚀刻工序具有较大的生产能力。然而，湿蚀刻工序需要大量的蚀刻剂和去离子(DI)水，从而产生大量的废弃溶液。通常，由于干蚀刻工序需要附加的等离子体灰化工序以去除固化的PR图案，形成图案的时间增加并且产量降低。因此，尤其在形成金属图案时，湿蚀刻工序得到了广泛应用。此外，根据用于形成精细金属图案的金属层的种类，可以使用各种各样的蚀刻剂。例如，申请号为2000-0047933的韩国专利申请以及专利号为No.4895617的美国专利公开一种用于蚀刻铝(Al)层的包括磷酸、硝酸、乙酸、表面活性剂和水的蚀刻剂。申请号为2000-0047933的韩国专利申请公开一种用于蚀刻钕化铝(AlNd)层的包括磷酸、硝酸、乙酸、水和氟碳表面活性剂的蚀刻剂。此外，申请号为2001-0030192的韩国专利申请公开一种用于蚀刻铝(Al)层和氧化铟锡(ITO)层的包括草酸、盐酸、磷酸、硝酸以及用于将蚀刻剂的PH值调整在3到4.5范围内的酸的蚀刻剂。申请号为2001-0065327的韩国专利申请公开一种用于蚀刻银(Ag)层和银(Ag)合金层的包括磷酸、硝酸、乙酸和氧硫化钾的蚀刻剂，并且申请号为2002-0010284的韩国专利申请公开一种用于蚀刻氧化铟锡(ITO)的包括盐酸、乙酸、阻断剂(blocker)和水的蚀刻剂。而且，申请号为2001-0018354的韩国专利申请公开一种用于蚀刻钼(Mo)层和钨化钼(MoW)层的包括磷酸、硝酸、乙酸、氧化控制剂和水的蚀刻剂。随着薄膜晶体管-液晶显示(TFT-LCD)器件的不断扩大，TFT-LCD器件中传输信号的金属线也延长。因此，金属线的阻抗增加并且该阻抗的增加产生信号延迟。为了防止信号延迟，提出了一种多金属层，并且研究了一种用于同时蚀刻多层的蚀刻剂以提高装置和工序的效率。例如，申请号为2000-0002886和2001-0072758的韩国专利申请公开一种用于蚀刻钼/铝(Mo/Al)层、钼/钕化铝(Mo/AlNd)层以及钨化钼/钕化铝(MoW/AlNd)层的包括磷酸、硝酸、乙酸和氧化控制剂的蚀刻剂。此外，申请号为2000-0013867的韩国专利申请公开一种用于蚀刻钼/铝/钼(Mo/Al/Mo)层和钼/钕化铝/钼(Mo/AlNd/Mo)层的包括磷酸、硝酸、乙酸和氧化控制剂的蚀刻剂，并且申请号为2002-0017093的韩国专利申请公开一种用于蚀刻钼/钕化铝(Mo/AlNd)层、钨化钼/钕化铝(MoW/AlNd)层、钼/钕化铝/钼(Mo/AlNd/Mo)层、钨化钼/钕化铝/钨化钼(MoW/AlNd/MoW)层、钼(Mo)层和钨化钼(MoW)层的包括磷酸、硝酸、乙酸、钼蚀刻抑制剂(铵盐)和水的蚀刻剂。然而，当LCD器件的栅线、数据线和像素电极具有多金属层时，使用现有技术的蚀刻剂很难获得良好的剖面。为了获得良好的剖面，重复执行干蚀刻工序和湿蚀刻工序。干蚀刻工序和湿蚀刻工序的重复执行会使产量降低并且增加生产成本。
技术实现思路
因此，本专利技术涉及一种用于蚀刻多金属层的组合物，其基本上克服了因现有技术的局限和缺点带来的一个或多个问题。本专利技术的优点在于提供一种蚀刻多金属层以形成具有良好剖面的多金属图案的组合物。本专利技术的另一优点在于提供一种能够蚀刻用于形成栅线的钼/钕化铝(Mo/AlNd)层、用于形成数据线的钼(Mo)层和用于形成像素电极的氧化铟锡(ITO)层的组合物。本专利技术的再一优点在于提供一种使用用于蚀刻多金属层的组合物形成具有良好剖面的金属图案的方法。本专利技术的又一优点在于提供一种采用湿蚀刻工序而不需要干蚀刻工序的形成多金属图案的方法。本专利技术的另一优点在于提供一种使用具有相对低的表面张力的组合物形成均匀的金属图案的方法。本专利技术的附加优点和特征将在后面的描述中得以阐明，通过以下描述，将使它们对于本领域普通技术人员在某种程度上显而易见，或者可通过实践本专利技术来认识它们。本专利技术的这些和其他优点可通过书面描述及其权利要求以及附图中具体指出的结构来实现和得到。为了实现这些和其它优点，按照本专利技术的目的，作为具体和广义的描述，一种用于蚀刻金属层的组合物包括重量比为大约55％到大约80％的磷酸；重量比为大约3％到大约15％的硝酸；重量比为大约5％到大约20％的乙酸；重量比为大约0.5％到大约10％的磷酸盐；重量比为大约0.1％到大约5％的含氯化合物；重量比为大约0.01％到大约4％的偶氮化合物；以及水。按照本专利技术的另一方面，一种制造液晶显示器件的阵列基板的方法，包括在基板上形成栅线和连接到该栅线的栅极；在栅线和栅极上形成栅绝缘层；在栅绝缘层上对应于栅极处形成半导体层；在栅绝缘层上形成数据线，并且在半导体层上形成源极和漏极；在数据线和源极以及漏极上形成钝化层，该钝化层具有暴露漏极的接触孔；以及在钝化层上形成像素电极，该像素电极通过漏极接触孔连接到漏极，其中所述栅线、数据线和像素电极的至少其中之一采用用于蚀刻金属层的组合物形成，该组合物包括重量比为大约55％到大约80％的磷酸；重量比为大约3％到大约15％的硝酸；重量比为大约5％到大约20％的乙酸；重量比为大约0.5％到大约10％的磷酸盐；重量比为大约0.1％到大约5％的含氯化合物；重量比为大约0.01％到大约4％的偶氮化合物；以及水。按照另一方面，一种形成金属图案的方法，包括在绝缘层上形成金属层；在金属层上形成光刻胶图案；以及通过用于蚀刻金属层的组合物蚀刻该金属层，该组合物包括重量比为大约55％到大约80％的磷酸；重量比为大约3％到大约15％的硝酸；重量比为大约5％到大约20％的乙酸；重量比为大约0.5％到大约10％的磷酸盐；重量比为大约0.1％到大约5％的含氯化合物；重量比为大约0.01％到大约4％的偶氮化合物；以及水。应该理解，上面的概括性描述和下面的详细描述都是示意性和解释性的，意欲对本专利技术的权利要求提供进一步的解释。附图说明本申请所包含的附图用于进一步理解本专利技术，其与说明书结合并构成说明书的一部分，所述附图表示本专利技术的实施方式并与说明书一起解释本专利技术的原理。在附图中图1示出了通过采用按照本专利技术的示例性组合物蚀刻氧化铟锡(ITO)层获得的金属图案的扫描电子显微镜(SEM)图片的截面图；图2示出了通过采用按照本专利技术的示例性组合物蚀刻本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于蚀刻金属层的组合物，包括：重量比为５５％到８０％的磷酸；重量比为３％到１５％的硝酸；重量比为５％到２０％的乙酸；重量比为０．５％到１０％的磷酸盐；重量比为０．１％到５％的含氯化合物；重 量比为０．０１％到４％的偶氮化合物；以及水。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金钟一，李坰默，宋桂燦，曹三永，申贤哲，金南绪，李骐范，
申请(专利权)人：乐金显示有限公司，东进世美肯株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]