制造显示设备的方法和蚀刻溶液组合物技术

本发明专利技术公开了一种制造显示设备的方法和蚀刻溶液组合物，所述蚀刻溶液组合物用于上述方法。所述用于铜金属层/金属氧化物层的蚀刻溶液组合物用于同时蚀刻含有所述铜金属层的数据金属层和含有所述金属氧化物层的氧化物半导体层，所述蚀刻溶液组合物依次进行所述数据金属层和所述氧化物半导体层的图案形成，以便形成半导体图案和包括数据线路、源电极和漏电极的源图案。因此，本发明专利技术的组合物有效地适用于所述制造显示设备的方法，确保改善薄膜晶体管和显示设备的制造过程中的生产率和可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用用于同时蚀刻基于铜的金属层(“铜金属层”)和由金属氧化物层组成的氧化物半导体层的蚀刻溶液组合物制造显示设备的方法 ，以及用于该方法的用于铜金属层/金属氧化物层的蚀刻溶液组合物。
技术介绍
驱动任一半导体器件和平板显示器件的代表性的电子电路为薄膜晶体管(TFT)。制造TFT的常规过程通常通过以下提供在基板上形成金属薄膜作为用于栅极和数据的布线材料，在金属薄膜的选定区域上布置光致抗蚀剂，以及用该光致抗蚀剂作为掩膜蚀刻该金属薄膜。尽管具有期望图案的单一的掩膜通常用来蚀刻一个金属层，然而近来通常仅使用一层掩膜蚀刻至少两个金属层或更多个金属层以便使价格相对较高的掩膜的使用最小化同时简化工艺。然而，即使使用单一的掩膜，如果该掩膜被应用到待蚀刻的具有不同性质的金属层，这些层经受用于金属层的不同的蚀刻模式，从而导致在减少步骤数量上有很大的困难。用于栅极和数据的布线材料通常为仅含有铜或铜合金以及具有优异的界面粘结性的附加金属氧化物层的金属薄膜，其中铜具有良好的导电性和低电阻。就这一点而言，由于两种金属层的性质不同，因此通过单一的蚀刻过程难以充分蚀刻这些金属层。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种制造显示设备的方法，该方法在制造过程中确保增大生产率和可靠性。本专利技术的另一目的是提供一种用于铜金属层/金属氧化物层的蚀刻溶液组合物，该蚀刻溶液组合物用于如上文所述的制造显示设备的方法。为了实现上述目的，本专利技术提供了以下内容。(I)一种制造显示设备的方法，该方法包括在基板上形成包括栅极线和栅极电极的栅极图案；在其上形成有栅极图案的基板上提供氧化物半导体层，其中所述半导体层包括金属氧化物层；在氧化物半导体层上提供数据金属层，其中所述数据金属层包括铜金属层；通过利用蚀刻溶液组合物同时且完全地蚀刻数据金属层和氧化物半导体层来使数据金属层和氧化物半导体层形成图案，以便形成包括半导体图案、数据线、源电极和漏电极的源图案；以及提供电连接到所述漏电极的像素电极，其中所述蚀刻溶液组合物包括重量百分比为0. 5%至20%的过硫酸盐；重量百分比为0. 01%至2%的氟化合物；重量百分比为1%至10%的无机酸；重量百分比为0. 5%至5%的环胺化合物；重量百分比为0. 001%至5%的氯化合物；重量百分比为0. 1%至10%的有机酸、该有机酸的盐或二者的混合物；和形成所述组合物的余量的水。(2)根据上文(I)的组合物，所述铜金属层为单一的铜层，该单一的铜层含有选自铜、铜氮化物和铜氧化物中的至少一种；铜合金层，该铜合金层含有选自铝、镁、钙、钛、银、铬、锰、铁、锆、铌、钥、钯、铪、钽和钨中的至少一种和选自铜、铜氮化物和铜氧化物中的至少一种；或所述单一的铜层和所述铜合金层的叠层。(3)根据上文(2)的组合物，该铜合金层为含有铜和锰的膜。(4)根据上文(I)的组合物，所述金属氧化物层含有选自锌、锡、镉、镓、铝、铍、镁、隹丐、银、钡、错、铭、钪、铟、乾、镧、锕、钛、错、铪、钽和I户(rutherfordium)中的至少两种。(5)根据上文(4)的组合物，所述金属氧化物层为三组分的膜，该三组分的膜含有选自锡、镉、镓、招、铍、镁、 丐、银、钡、错、铭、钪、乾、镧、锕、钛、错、铪、钽和金户中的至少一种以及铟和锌。(6)根据上文(I)的组合物，所述数据金属层包括铜合金层和在铜合金层上提供的单一的铜层。(7)根据上文(I)的组合物，所述数据金属层包括铜合金层、布置在铜合金层上的单一铜层和布置在该单一铜层上的另一铜合金层。(8) 一种用于铜金属层/金属氧化物层的蚀刻溶液组合物，包括重量百分比为0. 5%至20%的过硫酸盐；重量百分比为0. 01%至2%的氟化合物；重量百分比为1%至10%的无机酸；重量百分比为0. 5%至5%的环胺化合物；重量百分比为0. 001%至5%的氯化合物；重量百分比为0. 1%至10%的有机酸、有机酸的盐或二者的混合物；以及构成所述组合物的余量的水。(9)根据上文(8)的组合物，所述过硫酸盐为选自过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾中的至少一种。(10)根据上文(8)的组合物，所述氟化合物为选自氟酸、氟化铵、氟化氢铵、氟硼酸铵、氟化钾、氟化氢钾、氟硼酸钾、氟化钠、氟化氢钠、氟化铝、氟硼酸、氟化锂和氟化钙中的至少一种。(11)根据上文(8)的组合物，所述无机酸为选自硝酸、硫酸、磷酸和高氯酸中的至少一种。(12)根据上文(8)的组合物，所述环胺化合物为选自5-氨基四氮唑、甲基苯骈三氮唑、苯并三唑、甲基苯并三唑、咪唑化合物、吲哚化合物、嘌呤化合物、吡唑化合物、吡啶化合物、嘧啶化合物、吡咯化合物、吡咯烷化合物和吡咯啉化合物中的至少一种。(13)根据上文(8)的组合物，所述氯化合物为选自氯酸、氯化钠、氯化钾和氯化铵中的至少一种。(14)根据上文(8)的组合物，所述有机酸为选自乙酸、亚氨基二乙酸、乙二胺四乙酸、丁酸、柠檬酸、异柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯酸、琥珀酸、磺基琥珀酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、羟基丁二酸、酒石酸和丙烯酸中的至少一种。(15)根据上文(8)的组合物，所述盐为钾盐、钠盐或铵盐。(16)根据上文(8)的组合物，所述组合物还包括重量百分比为0. 05%至3%的铜盐。(17)根据上文(16)的组合物，所述铜盐为选自硝酸铜、硫酸铜和磷酸铜铵中的至少一种。(18)根据上文(8)的组合物，所述铜金属层为单一的铜层，该单一的铜层含有选自铜、铜氮化物和铜氧化物中的至少一种；铜合金层，该铜合金层含有选自铝、镁、钙、钛、银、铬、锰、铁、锆、铌、钥、钯、铪、钽和钨中的至少一种以及选自铜、铜氮化物和铜氧化物中的至少一种；或所述单一的铜层和所述铜合金层的叠层。(19)根据上文(8)的组合物，所述金属氧化物层包含选自锌、锡、镉、镓、铝、铍、镁、钙、银、钡、错、I它、钪、铟、乾、镧、锕、钛、错、铪、钽和i户中的至少两种。 (20)根据上文(8)的组合物，所述金属氧化物层为三组分膜，该三组分膜含有选自锡、镉、镓、招、铍、镁、 丐、银、钡、错、铭、钪、乾、镧、锕、钛、错、铪、钽和金户中的至少一种以及铟和锌。根据本专利技术的制造显示设备的方法，具有铜金属层的数据金属层和具有金属氧化物层的氧化物半导体层可以被同时形成图案，由此简化了制造过程。此外，还可以防止氧化物半导体层被底切。因此，可改善薄膜晶体管和显示设备的生产率和薄膜晶体管和显示设备的制造过程中的可靠性。附图说明结合附图，从下文的具体描述中可以更清楚地理解本专利技术的上述的和其他的目的、特征和其他优点，其中图1为示出显示设备的俯视图；图2为沿着图1中示出的线1-1’所作的剖面图；以及图3至图5分别为说明根据本专利技术的一个示例的制造显示设备的方法的剖面图。具体实施例方式本专利技术提供了一种制造具有铜金属层/金属氧化物层的显示设备的方法，此外还提供了一种用于铜金属层/金属氧化物层的蚀刻溶液组合物，该蚀刻溶液组合物被应用到如上文所述的制造显示设备的方法。在下文中，将具体描述本专利技术。蚀刻溶液组合物本专利技术的蚀刻溶液组合物用于同时蚀刻铜金属层和金属氧化物层。本专利技术的蚀刻溶液组合物可包括过硫酸盐；氟化合物；无机酸；环胺化合物；氯化合物；有机酸、该有机酸的盐或二者的混合物；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造显示设备的方法，所述方法包括以下步骤：在基板上形成包括栅极线和栅极电极的栅极图案；在其上形成有所述栅极图案的所述基板上提供氧化物半导体层，其中所述氧化物半导体层包括金属氧化物层；在所述氧化物半导体层上提供数据金属层，其中所述数据金属层包括铜金属层；通过利用蚀刻溶液组合物同时且完全地蚀刻所述数据金属层和所述氧化物半导体层来使所述数据金属层和所述氧化物半导体层形成图案，以便形成包括半导体图案、数据线、源电极和漏电极的源图案；以及提供电连接到所述漏电极的像素电极，其中，所述蚀刻溶液组合物包括：重量百分比为0.5%至20%的过硫酸盐；重量百分比为0.01%至2%的氟化合物；重量百分比为1%至10%的无机酸；重量百分比为0.5%至5%的环胺化合物；重量百分比为0.001%至5%的氯化合物；重量百分比为0.1%至10%的有机酸、该有机酸的盐或二者的混合物；和形成所述组合物的余量的水。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张尚勋，尹暎晋，沈庆辅，
申请(专利权)人：东友精细化工有限公司，
类型：发明
国别省市：