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1、(10)申请公布号 CN 104250814 A (43)申请公布日 2014.12.31 CN 104250814 A (21)申请号 201410182264.3 (22)申请日 2014.04.30 10-2013-0074896 2013.06.27 KR C23F 1/18(2006.01) C23F 1/26(2006.01) C23F 1/02(2006.01) (71)申请人 东友精细化工有限公司 地址 韩国全罗北道益山市 (72)发明人 刘仁浩 鞠仁说 南基龙 朴英哲 尹暎晋 李昔准 (74)专利代理机构 北京铭硕知识产权代理有限 公司 11286 代理人 孙昌浩 韩芳 (5。
2、4) 发明名称 蚀刻剂组合物 (57) 摘要 本发明公开一种蚀刻剂组合物, 包括 : 大约 0.5 重量至大约 20 重量的过硫酸盐、 大约 0.01 重量至大约 2 重量的氟化物、 大约 1 重 量至大约 10 重量的无机酸、 大约 0.5 重量 至大约5重量的环胺化合物、 大约0.1重量至 大约 10.0 重量的具有氨基和磺酸的化合物、 大 约 0.1 重量至大约 15.0 重量的有机酸或其 盐、 以及对于总共 100 重量的蚀刻剂组合物的 水。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 11 页 附图 8 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发。
3、明专利申请 权利要求书1页 说明书11页 附图8页 (10)申请公布号 CN 104250814 A CN 104250814 A 1/1 页 2 1. 一种蚀刻剂组合物, 包括 : 0.5 重量至 20 重量的过硫酸盐 ; 0.01 重量至 2 重量的氟化物 ; 1 重量至 10 重量的无机酸 ; 0.5 重量至 5 重量的环胺化合物 ; 0.1 重量至 10.0 重量的具有氨基和磺酸基的化合物 ; 0.1 重量至 15.0 重量的有机酸或有机酸盐 ; 以及 对于总共 100 重量的所述蚀刻剂组合物的水, 其中, 所述重量百分数基于所述蚀刻剂组合物的总重量。 2. 根据权利要求 1 所述的蚀。
4、刻剂组合物, 其中, 所述过硫酸盐是过硫酸钾 (K2S2O8)、 过 硫酸钠 (Na2S2O8)、 以及过硫酸铵 (NH4)2S2O8) 中的至少一个。 3. 根据权利要求 1 所述的蚀刻剂组合物, 其中, 所述氟化物是氟化铵、 氟化钠、 氟化钾、 氟化氢铵、 氟化氢钠、 以及氟化氢钾中的至少一个。 4. 根据权利要求 1 所述的蚀刻剂组合物, 其中, 所述无机酸是硝酸、 硫酸、 磷酸、 以及高 氯酸中的至少一个。 5. 根据权利要求 1 所述的蚀刻剂组合物, 其中, 所述环胺化合物是氨基四氮唑、 咪唑、 吲哚、 嘌呤、 吡唑、 吡啶、 嘧啶、 吡咯、 吡咯烷、 以及吡咯啉中的至少一个。 6.。
5、 根据权利要求 1 所述的蚀刻剂组合物, 其中, 具有所述氨基和所述磺酸基的所述化 合物通过以下化学式 1 表示 : 化学式 1 在此, R1 和 R2 单独地选自氢和 C1 至 C3 烷基基团, 并且 R3 是键合或 C1 至 C3 亚烷基 基团。 7. 根据权利要求 6 所述的蚀刻剂组合物, 其中, 具有所述氨基和所述磺酸基的所述化 合物是氨基磺酸或氨基乙磺酸。 8. 根据权利要求 1 所述的蚀刻剂组合物, 其中, 所述有机酸是羧酸、 二元羧酸或三羧 酸、 以及四羧酸中的至少一个, 并且, 所述有机酸盐是所述有机酸的钾盐、 钠盐、 或铵盐。 9. 根据权利要求 1 所述的蚀刻剂组合物, 其。
6、中, 所述有机酸是乙酸、 丁酸、 柠檬酸、 甲 酸、 葡糖酸、 羟基乙酸、 丙二酸、 乙二酸、 戊酸、 磺基苯酸、 磺基琥珀酸、 磺基酞酸、 水杨酸、 磺 基水杨酸、 苯甲酸、 乳酸、 甘油酸、 琥珀酸、 苹果酸、 酒石酸、 异柠檬酸、 丙烯酸、 亚氨基二乙 酸、 以及乙二胺四乙酸 (EDTA) 中的至少一个, 并且, 所述有机酸盐盐是所述有机酸的钾盐、 钠盐、 或铵盐。 10. 根据权利要求 1 所述的蚀刻剂组合物, 其中, 所述蚀刻剂组合物能够蚀刻由铜和钛 形成的多层结构。 权 利 要 求 书 CN 104250814 A 2 1/11 页 3 蚀刻剂组合物 0001 相关申请的交叉引用 。
7、0002 根据美国法典第 35 篇第 119 节, 本申请要求于 2013 年 6 月 27 日提交的韩国专利 申请第 10-2013-0074896 号的优先权和权益, 通过引用将本专利公开内容结合于此。 技术领域 0003 本发明的实施方式涉及一种蚀刻剂组合物, 并且涉及一种使用蚀刻剂组合物制造 金属布线的方法, 和使用金属布线制造薄膜晶体管 (TFT) 的方法。 背景技术 0004 通常, 在液晶显示器 (LCD) 装置或有机发光二极管显示器 (OLED) 装置中, 薄膜晶 体管 (TFT) 基板用作独立驱动每一个像素的电路板。TFT 基板包括栅极布线、 数据布线、 以 及连接到栅极布线。
8、和数据布线两者的 TFT。 0005 TFT 基板的各种布线和电极使用诸如光刻方法的图案化工序形成。 0006 图案化工序包括蚀刻步骤。 然而, 因为在形成具有希望性能的布线方面存在限制, 所以不易于使用蚀刻工序制造布线。 发明内容 0007 本文中公开的实施方式提供了一种相对于金属布线具有改善的蚀刻性能的蚀刻 剂组合物, 通过使用蚀刻剂组合物形成金属布线的方法, 以及制造薄膜晶体管 (TFT) 基板 的方法。 0008 根据一个实施方式, 提供了一种蚀刻剂组合物包括 : 0.5 重量至大约 20 重量 的过硫酸盐、 0.01 重量至 2 重量的氟化物、 1 重量至 10 重量的无机酸、 0.。
9、5 重量 至5重量的环胺化合物、 0.1重量至15.0重量的有机酸或其盐、 以及对于总共100重 量的蚀刻剂组合物的水, 其中, 重量百分数基于蚀刻剂组合物的总重量。 0009 过 硫 酸 盐 可 以 是 过 硫 酸 钾 (K2S2O8)、 过 硫 酸 钠 (Na2S2O8)、 以 及 过 硫 酸 铵 (NH4)2S2O8) 的至少一个。 0010 氟化物可以是氟化铵、 氟化钠、 氟化钾、 氟化氢铵、 氟化氢钠、 以及氟化氢钾的至少 一个。 0011 无机酸可以是硝酸、 硫酸、 磷酸、 以及高氯酸的至少一个。 0012 环胺化合物可以是氨基四氮唑、 咪唑、 吲哚、 嘌呤、 吡唑、 吡啶、 嘧啶。
10、、 吡咯、 吡咯烷、 以及吡咯啉的至少一个。 0013 具有氨基和磺酸基的化合物通过以下化学式 1 表示 : 0014 式 1 0015 说 明 书 CN 104250814 A 3 2/11 页 4 0016 在此, R1 和 R2 单独地是氢, 或 C1 至 C3 烷基基团, 并且 R3 是键合或 C1 至 C3 亚烷 基基团。 0017 具有氨基和磺酸基的化合物可以是氨基磺酸和氨基乙磺酸的至少一个。 0018 有机酸或其盐可以是羧酸、 二元羧酸或三羧酸、 以及四羧酸的至少一个, 并且有机 盐是有机酸的钾盐、 钠盐、 以及铵盐。 0019 有机酸或其盐可以是乙酸、 丁酸、 柠檬酸、 甲酸、。
11、 葡糖酸、 羟基乙酸、 丙二酸、 乙二 酸、 戊酸、 磺基苯酸、 磺基琥珀酸、 磺基酞酸、 水杨酸、 磺基水杨酸、 苯甲酸、 乳酸、 甘油酸、 琥 珀酸、 苹果酸、 酒石酸、 异柠檬酸、 丙烯酸、 亚氨基二乙酸、 以及乙二胺四乙酸 (EDTA) 的至少 一个, 并且有机酸盐是有机酸的钾盐、 钠盐、 或铵盐。 0020 蚀刻剂组合物可以用于蚀刻由铜和钛形成的多层结构。 0021 根据另一个方面, 提供了制作金属布线的方法, 该方法包括 : 在基板上形成包括铜 和钛的金属层 ; 在金属层上形成光敏层图案, 利用蚀刻剂组合物蚀刻一部分金属层, 其中光 敏层图案充当掩模 ; 并且移去光敏层图案, 其中。
12、, 蚀刻剂组合物包括 : 0.5 重量至大约 20 重量的过硫酸盐、 0.01 重量至 2 重量的氟化物、 1 重量至 10 重量的无机酸、 0.5 重量至 5 重量的环胺化合物、 0.1 重量至 10.0 重量的具有氨基和磺酸的化合物、 0.1重量至15.0重量的有机酸或其盐、 以及对于总共100重量的蚀刻剂组合物的水, 其中, 重量百分数基于蚀刻剂组合物的总重量。 0022 金属层可以包括由钛形成的第一金属层和由铜形成的第二金属层, 其中, 在第一 金属层上形成第二金属层。 0023 过 硫 酸 盐 可 以 是 过 硫 酸 钾 (K2S2O8)、 过 硫 酸 钠 (Na2S2O8)、 以 。
13、及 过 硫 酸 铵 (NH4)2S2O8) 的至少一个。 0024 无机酸可以是硝酸、 硫酸、 磷酸、 以及高氯酸的至少一个。 0025 环胺化合物可以是氨基四氮唑、 咪唑、 吲哚、 嘌呤、 吡唑、 吡啶、 嘧啶、 吡咯、 吡咯烷、 以及吡咯啉的至少一个。 0026 具有氨基和磺酸基的化合物可以是氨基磺酸和氨基乙磺酸的格式。 0027 有机酸可以是羧酸、 二元羧酸或三羧酸、 以及四羧酸的至少一个, 并且有机酸盐是 有机酸的钾盐、 钠盐、 以及铵盐。 0028 有机酸可以是乙酸、 丁酸、 柠檬酸、 甲酸、 葡糖酸、 羟基乙酸、 丙二酸、 乙二酸、 戊酸、 磺基苯酸、 磺基琥珀酸、 磺基酞酸、 水。
14、杨酸、 磺基水杨酸、 苯甲酸、 乳酸、 甘油酸、 琥珀酸、 苹果 酸、 酒石酸、 异柠檬酸、 丙烯酸、 亚氨基二乙酸、 以及乙二胺四乙酸 (EDTA) 的至少一个, 并且 有机酸盐是有机酸的钾盐、 钠盐、 或铵盐。 0029 根据另一个方面, 提供了一种制造薄膜晶体管 (TFT) 基板的方法, 该方法包括 : 在 基板和连接到栅极线的栅电极上形成栅极线, 其中, 栅极线沿第一方向延伸 ; 形成沿第二方 向延伸的数据线、 连接到数据线的源电极、 以及与源电极分开的漏电极, 其中, 数据线与栅 极线交叉 ; 并且形成连接到漏电极的像素电极, 其中栅极线和连接到栅极线的栅电极的形 说 明 书 CN 。
15、104250814 A 4 3/11 页 5 成包括 : 在基板上形成包括铜和钛的金属层 ; 在金属层上形成光敏层图案, 并且利用蚀刻 剂组合物蚀刻一部分金属层, 其中, 光敏层图案充当掩模 ; 并且移去光敏层图案, 其中, 蚀刻 剂组合物包括 : 大约 0.5 重量至大约 20 重量的过硫酸盐、 0.01 重量至 2 重量的氟 化物、 1 重量至 10 重量的无机酸、 0.5 重量至 5 重量的环胺化合物、 0.1 重量至 10.0 重量的具有氨基和磺酸的化合物、 0.1 重量至 15.0 重量的有机酸或其盐、 以及 对于总共 100 重量的蚀刻剂组合物的水, 其中, 重量百分数基于蚀刻剂组。
16、合物的总重量。 0030 金属层可以包括由钛形成的第一金属层和由铜形成的第二金属层, 其中, 在第一 金属层上形成第二金属层。 附图说明 0031 通过参照附图来进一步详细地描述本发明的示例性实施方式, 本发明的上述及其 他特性和优势将变得更为显而易见, 其中 : 0032 图1到图5是示出了根据本发明的通过使用蚀刻剂组合物形成金属布线的工序的 示例性实施方式的剖面图 ; 0033 图6是示出了根据本发明的包括使用蚀刻剂组合物制造的薄膜晶体管(TFT)基板 的实施方式的显示器装置的平面图 ; 0034 图 7 是沿在图 6 所示装置的线 I-I 截取的显示器装置的剖面图 ; 0035 图 8 。
17、到图 10 是示出了制造在图 6 的显示器装置中包括的 TFT 基板的工序的平面 图 ; 0036 图 11 到图 13 是沿在图 8 到图 10 所示 TFT 基板的线 I-I 截取的 TFT 基板的剖面 图 ; 0037 图 14 示出了示出利用 (a) 实验例 1 和 (b) 比较例 1 进行光致抗蚀剂 (PR) 抬起试 验的结果的光学图像 ; 0038 图 15 示出了示出利用 (a) 实验例 1 和 (b) 比较例 1 进行玻璃损坏试验的结果的 SEM 图像 ; 并且 0039 图 16 示出了示出利用 (a) 实验例 1 和 (b) 比较例 1 进行蚀刻试验的结果的 SEM 图像。。
18、 具体实施方式 0040 在下文中将参照附图更详细地描述本发明的实施方式。 0041 应当理解 : i) 在附图中所示的形状、 尺寸、 比例、 角度、 标号、 操作等仅是实施例并 且可以改变, ii) 附图从观察的观点示出, 并且因此说明书和位置可以基于观察者的位置改 变, 并且 iii) 贯穿说明书类似参考标号指代类似元素。 0042 在此使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的而并非旨在限制本发明。如在 本文中使用的, 除非上下文另有明确说明, 否则单数形式 “一个 (a)” 、“一种 (an)” 、 以及 “该 (the)” 旨在包括复数形式, 包括 “至少一个” 。 “或” 意指 “和 。
19、/ 或” 。如在本文中使用的, 术 语 “和 / 或” 包括相关的列出项的一个或多个的任何及所有组合。 0043 进一步应当理解的是, 术语 “包括 (comprises)” 和 / 或 “包括 (comprising)” 、“包 含(includes)” 和/或 “包含(including)” 在用于本说明书中时指明所述特征、 区域、 整体、 说 明 书 CN 104250814 A 5 4/11 页 6 步骤、 操作、 元素、 和 / 或成分的存在, 但是并不排除一个或者多个其他特征、 整体、 步骤、 操 作、 元素、 成分、 和 / 或其基团的存在或添加。进一步, 除非该术语与术语 “仅。
20、” 结合使用, 否 则术语 “由 . 组成” 和 / 或 “包含 ” 可以旨在表示多个成分。 0044 当考虑测量问题以及与具体数量的测量相关的误差(即, 测量系统的限制)时, 如 在本文中使用的 “大约” 或 “约” 包含在设定值内, 并且意指在针对如通过本领域的一个普 通技术人员所确定的特殊值的偏差的可接受范围内。例如,“大约” 能够意指在一个或多个 标准偏差内, 或在设定值的 30、 20、 10、 5内。也应当理解, 当描述是给定的而没 有术语 “大约” 、“基本上” 、“相对地” 等时, 相对于关于数值、 形状、 尺寸比较、 位置关系的描 述的变化是可能的。应当理解, 诸如 “在 .。
21、 之后” 、“在 之前” 、“然后” 、“在此” 、“下 列” 等术语应当理解为不限制时序位置。 0045 也应当理解, 在两个条目之间的空间关系利用诸如 “在 . 之下” 、“在 下 面” 、“较低” 、“上面” 、“上” 、“在 . 之上” 等的空间相关术语描述的情况下, 除非描述结合术 语 “直接地” 给定, 否则一个或多个条目可以插入中间。 也应理解, 本文中便于描述可以使用 空间相关术语, 以描述在附图中所示的一个元素或与另一个元素的特征关系或特征。应当 理解, 除了附图中描述的定向之外, 空间相关术语旨在包括使用或者操作中的设备的不同 定向。例如, 如果图中的设备被翻转, 则然后被。
22、描述为在其他元素或特征 “在 下面” 或 “在 . 之下” 的元素将位于其他元素或特征 “上面” 。该设备可以另外定向 ( 旋转 90 度 或者处于其他定向 ), 并且因此解释本文中使用的空间相关描述。 0046 应当理解, 虽然本文中使用术语 “第一” 、“第二” 、“第三” 等来描述各种元素、 成分、 区域、 层和/或部分, 但是这些元素、 成分、 区域、 层和/或部分不应受这些术语限制。 这些术 语仅被用于区分一个元素、 成分、 区域、 层或部分与另一元素、 成分、 区域、 层或部分。因此, 在不偏离本文中的教导情况下, 第一 “元素” 、“成分” 、“区域” 、“或部分” 可被称为第二。
23、元素、 成分、 区域、 层或者部分。 0047 诸如在一列元素之前的 “的至少一个” 的表述修饰整列元素, 并且不修饰所 列出的单个元素。 0048 除非另有定义, 否则本文中使用的所有术语 ( 包括技术和科学术语 ) 均具有与本 公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。进一步应当理解, 诸如在通常使用 的词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一 致的含义, 并且不得以理想化或者过度形式化的意义进行解释, 除非明确规定如此定义。 0049 本文参照作为理想实施方式的示意性示图的截面示意图, 描述了示例性实施方 式。如此, 期望由例如制造技术和 / 或容。
24、许误差导致的示意图形状的变化。因此, 本文中描 述的实施方式不应被解释为限于本文中所示区域的具体形状, 而将包括例如制造所导致的 形状偏差。例如, 通常, 示出或描述为平面的区域可以具有粗略的和 / 或非线性的特征。此 外, 所示出的锐角可以是被圆化的。因此, 在附图中示出的区域本质上是示意性的, 并且它 们的形状不旨在示出区域的精确形状, 并且不旨在限制本权利要求的范围。 0050 本文中描述的蚀刻剂组合物可以用于通过蚀刻在基板上形成的金属层而形成一 种金属布线。金属层包括铜和钛, 并且可以是双层金属膜。如在本文中使用的, 术语 “双层” 指代具有双层的结构。特别地, 蚀刻剂组合物可以用于蚀。
25、刻包括由钛形成的金属钛层和由 铜形成的铜金属层的双层金属膜。 说 明 书 CN 104250814 A 6 5/11 页 7 0051 根据本发明的实施方式的蚀刻剂组合物包括过硫酸盐、 氟化物、 无机酸、 环胺化合 物、 具有氨基和磺酸基的化合物、 以及有机酸或其盐。 0052 在蚀刻剂组合物中包含的过硫酸盐是存在于蚀刻剂组合物中的主氧化剂, 并且能 够同时蚀刻钛层和铜层。相对于蚀刻剂组合物的总重量, 过硫酸盐以大约 0.5 重量至大 约 20 重量的量存在。如果在蚀刻剂组合物中的过硫酸盐的量小于大约 0.5 重量, 则蚀 刻速度降低, 并且蚀刻可能不充分。如果在蚀刻剂组合物中的过硫酸盐的量高。
26、于大约 20 重 量, 则蚀刻速度非常快, 并且难以控制发生的蚀刻程度。 因此, 如果过硫酸盐的量过高, 则 钛层和铜层可能过度蚀刻。 0053 过硫酸盐可以包括过硫酸钾 (K2S2O8)、 过硫酸钠 (Na2S2O8)、 以及过硫酸铵 (NH4)2S2O8) 的至少一个。 0054 在蚀刻剂组合物中包含的氟化物是包括氟化物的化合物, 并且相对于蚀刻剂组合 物的总重量, 以大约 0.01 重量至大约 2 重量的量存在。如果在蚀刻剂组合物中的氟化 物的量小于 0.01 重量, 则包括钛的金属层的蚀刻速度大大降低, 并且因此, 难以维持合 适的蚀刻时间, 并且因此, 可能产生残渣。如果在蚀刻剂组合。
27、物中的氟化物的量高于 2 重 量, 则诸如玻璃的基板和包括硅的绝缘层可能损坏。 0055 氟化物是可能分解成氟离子或多原子的氟离子。 氟化物可以是氟化铵、 氟化钠、 氟 化钾、 氟化氢铵、 氟化氢钠、 以及氟化氢钾的至少一个。 0056 氟化铵可以用于控制砷 (As), 其在氟化物中是限用物质。 0057 在蚀刻剂组合物中的无机酸的存在调整蚀刻剂组合物的 pH, 并且从而提供一种环 境, 其中, 铜类金属层可以被蚀刻并且通过降低蚀刻剂组合物的 pH 限制过硫酸盐的分解。 相对于蚀刻剂组合物的总重量, 在蚀刻剂组合物中的无机酸的量是大约 1 重量至大约 10 重量。 如果在蚀刻剂组合物中的无机酸。
28、的量小于1重量, 则无机酸调整pH的能力降级, 并且因此, 过硫酸盐的分解加速, 并且铜的蚀刻特性可能大大降级。 如果在蚀刻剂组合物中 的无机酸的量大于 10 重量, 则铜的蚀刻速度增加, 并且在光敏层中可能产生裂缝。因此, 当光敏层剥离时, 在裂缝之下定位的钛层或铜层被极度地蚀刻。 0058 无机酸可以是硝酸、 硫酸、 磷酸、 以及高氯酸的至少一个。 0059 在蚀刻剂组合物中包含的环胺化合物是防蚀剂。 环胺化合物调整铜类金属的蚀刻 速度, 从而降低图案的削减尺寸 (CD) 损失并且增加生产利率。相对于所述蚀刻剂的总重 量, 环胺化合物以大约 0.1 重量至约 5.0 重量的量存在。如果在蚀。
29、刻剂组合物中的环 胺化合物的量小于 0.1 重量, 则 CD 损失的大量可能发生。如果在蚀刻剂组合物中的环胺 化合物的量大于 5 重量, 则铜的蚀刻速度也变慢。因此, 难以在希望的时间段内获得 CD 偏斜。 0060 环胺化合物可以是氨基四氮唑、 咪唑、 吲哚、 嘌呤、 吡唑、 吡啶、 嘧啶、 吡咯、 吡咯烷、 以及吡咯啉的至少一个。 0061 具有在蚀刻剂组合物中包含的氨基和磺酸基的化合物是用于防止老化的添加剂。 在蚀刻剂组合物中, 具有氨基和磺酸基的化合物分解成硫酸根离子 (SO42-), 以减缓过硫酸 盐的水解速度, 并且在蚀刻剂组合物中, 防止与在处理的基板的数目方面增加相关的在铜 和。
30、钛侵蚀速度方面的不稳定的增加。 另外, 苯酚和苯酚衍生物, 其是使用常规芳族磺酸检测 的限用物质, 不被检测, 并且因此, 提供了一种环保蚀刻剂。 说 明 书 CN 104250814 A 7 6/11 页 8 0062 相对于蚀刻剂组合物的总重量, 具有氨基和磺酸基的化合物以大约 0.1 重量至 大约 10.0 重量的量存在。 0063 具有氨基和磺酸基的化合物同时通过以下化学式 1 表示 : 0064 化学式 1 0065 0066 式 (1) 0067 在上述化学式中, R1 和 R2 单独地是氢, 或 C1 至 C3 烷基基团, 并且 R3 是直接键合 或 C1 至 C3 亚烷基基团。。
31、 0068 具有氨基和磺酸基的化合物可以是氨基磺酸和氨基乙磺酸的至少一个。 0069 在金属层的铜类表面上吸收在蚀刻剂组合物中包含的有机酸或其盐, 以影响在蚀 刻均匀性方面的改善和在溶解度方面的增加, 从而改善蚀刻速度和蚀刻性能。 0070 相对于蚀刻剂组合物的总重量, 有机酸或其盐以大约0.1重量至大约12重量 的量存在。在蚀刻剂组合物中, 有机酸或其盐作用为螯合铜离子, 并且形成其复合物, 从而 调整铜的蚀刻速度。如果在蚀刻剂组合物中的有机酸的量小于大约 0.1 重量, 则难以调 整铜的蚀刻速度, 并且因此可能导致铜的过度蚀刻。如果在蚀刻剂组合物中的有机酸的量 大于 0.1 重量, 则铜的。
32、蚀刻速度降低, 并且因此, 完成该工序需要的蚀刻时间增加。因此, 可能处理的基板的数目也降低。因此, 相对于蚀刻剂组合物的总重量, 有机酸以大约 5 重 量至大约 10 重量的量存在。 0071 在蚀刻剂组合物中, 有机酸是羧酸、 二元羧酸或三羧酸、 以及四羧酸的至少一个, 例如, 乙酸、 丁酸、 柠檬酸、 甲酸、 葡糖酸、 羟基乙酸、 丙二酸、 乙二酸、 戊酸、 磺基苯酸、 磺基琥 珀酸、 磺基酞酸、 水杨酸、 磺基水杨酸、 苯甲酸、 乳酸、 甘油酸、 琥珀酸、 苹果酸、 酒石酸、 异柠 檬酸、 丙烯酸、 亚氨基二乙酸、 以及乙二胺四乙酸 (EDTA)。 0072 有机酸盐可以是以上有机酸的。
33、钾盐、 钠盐、 以及铵盐的至少一个。 0073 除了以上成分之外, 蚀刻剂组合物可以进一步包括额外的蚀刻调节剂、 表面活性 剂、 以及 pH 调节剂。 0074 蚀刻剂组合物可以包含以足够量的水, 以便蚀刻剂组合物的总重量变为 100 重 量。水可以是去离子水。 0075 在各种实施方式中, 蚀刻剂组合物用于制造电子设备的工序, 并且特别地, 在电子 设备的制造工序的过程中, 可以用蚀刻于在基板上设置的金属层。 在示例性实施方式中, 蚀 刻剂组合物可以用于蚀刻由钛和铜形成的具有双层结构的金属层, 以形成栅极布线。 0076 本发明的蚀刻剂组合物具有比现有技术组合物更慢的老化性能。 在现有技术蚀。
34、刻 剂组合物中, 在蚀刻剂组合物中发生分解, 并且在蚀刻剂组合物中的氧化剂的浓度降低。 因 此, 现有技术蚀刻剂组合物的蚀刻特性, 例如蚀刻速度、 锥度、 以及削减尺寸 (CD) 损失不可 能始终如一地维持。 0077 然而, 根据本发明的蚀刻剂组合物, 磺酸添加为用于降低蚀刻剂组合物老化的材 说 明 书 CN 104250814 A 8 7/11 页 9 料。 因此, 可能通过蚀刻剂组合物每单位时间处理的基板的数目增加, 并且可能因此获得均 匀的蚀刻结果。 0078 特别地, 当具有钛层和铜层的金属布线通过使用本发明的蚀刻剂组合物蚀刻时, 可能获得具有大约 50锥角 () 的金属布线。随后将。
35、在比较例中描述锥角。 0079 图1到图5是示出了使用蚀刻剂组合物形成金属布线的方法的示例性实施方式的 剖面图。 0080 参考图 1, 在绝缘基板 INS 上形成金属层。金属层可以具有双层结构, 该双层结构 包括由第一金属形成的第一金属层 CL1 和由不同于第一金属的第二金属形成的第二金属 层 CL2。在此, 第一金属可以是钛, 并且第二金属可以是铜。虽然在图 1 到图 5 中示出的金 属层具有双层结构, 但是本发明不限于此, 并且金属层可以是由包括第一金属和第二金属 的合金形成的单层, 或具有三或更多层, 其中, 第一金属层 CL1 和第二金属层 CL2 交替地堆 叠。 0081 然后, 。
36、如图 2 所示, 在绝缘基板 INS 的整个表面上形成光敏层 PR。在光敏层 PR 上 放置掩模 MSK, 并且, 然后, 光敏层 PR 暴露于辐射光。掩模 MSK 包括阻断所有辐射光的第一 区域 R1、 以及发送一些该光并且阻断一些该光的第二区域 R2。绝缘基板 INS 被分成与第一 区域R1和第二区域R2对应的区域, 并且, 绝缘基板INS的对应区域也将被称为第一区域R1 和第二区域 R2。 0082 开发经由掩模 MSK 暴露于辐射光的光敏层 PR 的部分。如图 3 所示, 在光通过在第 一区域R1中的掩模MSK阻断的区域上, 保持具有预定厚度的光敏层图案PRP, 并且在光通过 掩模 M。
37、SK 发送并且绝缘基板 INS 的表面暴露的第二区域 R2 中, 完全移去光敏层 PR。在此, 使用正光致抗蚀剂, 以便在绝缘基板 INS 的暴露的区域上移去光敏层 PR, 然而, 本发明不限 于此。也可能使用负光致抗蚀剂, 以便在未暴露的区域上可以移去光敏层 PR。 0083 然后, 如图 4 所示, 在光敏层图案 PRP 下形成的第一金属层 CL1 和第二金属层 CL2 使用作为掩模的光敏层图案PRP蚀刻。 在蚀刻第一金属层CL1和第二金属层CL2的工序中, 使用本发明的蚀刻剂组合物。 0084 由于以上工序, 金属布线 MW 形成具有一种结构, 其中, 由第一金属形成的第一金 属线 ML。
38、1 和由第二金属形成的第二金属线 ML2 堆叠并且是双层的形式。此后, 如图 5 所示, 移去剩余光敏层图案 PRP, 从而完成金属布线 MW 的形成。 0085 通过以上描述的工序, 可以制备由第一金属和第二金属形成的金属布线 MW, 即, 钛 / 铜金属布线。 0086 根据本发明的实施方式, 显示器装置可以使用以上描述的制作金属布线的方法制 造。下文将描述显示器装置的结构, 同时随后将描述制造显示器装置的方法。 0087 图6是包括可以使用本发明的蚀刻剂组合物制作的薄膜晶体管(TFT)基板的示例 性实施方式的显示器装置的平面图。图 7 是沿图 6 的线 I-I 截取的显示器装置的剖面图。。
39、 TFT 基板用于显示器装置。 0088 显示器装置包括用于显示图像的多个像素。显示器不特别地被限制。例如, 显示 器装置可以包括各种显示器装置, 诸如液晶显示器 (“LCD” ) 面板、 有机发光二极管显示器 (“OLED” ) 装置、 电泳显示器装置、 电润湿显示器装置、 以及微型机电系统 (“MEMS” ) 显示 器装置。在本发明的实施方式中, 将液晶显示器装置描述为一个实例。在这里, 像素具有相 说 明 书 CN 104250814 A 9 8/11 页 10 同的结构, 并且因此, 为了方便描述, 将描述像素和邻近于像素的栅极线 GL 和数据线 DL。 0089 参考图 6 和图 7。
40、, 本实施方式的显示器装置包括 : 包括像素 PXL 的第一显示器基板 SUB1, 面向第一显示器基板 SUB1 的第二显示器基板 SUB2, 以及在第一显示器基板 SUB1 和 第二显示器基板 SUB2 之间形成的液晶层 LC。在此, 例如, TFT 基板也指代第一显示器基板 SUB1。 0090 第一显示器基板 SUB1 包括第一绝缘基板 INS1、 以及在第一绝缘基板 INS1 上形成 的多个栅极线 GL 和多个数据线 DL。在第一绝缘基板 INS1 上, 栅极线 GL 沿第一方向延伸。 数据线DL在栅极绝缘层GI上形成, 并且沿与第一方向交叉的第二方向延伸, 因此数据线DL 与栅极线 。
41、GL 交叉。 0091 每一个像素 PXL 连接到栅极线 GL 的一个和数据线 DL 的一个。每一个像素 PXL 包 括 TFT 和连接到 TFT 的像素电极 PE。 0092 TFT 可以包括栅电极 GE、 半导体层 SM、 源电极 SE、 以及漏电极 DE。 0093 栅电极 GE 可以从栅极线 GL 中突出。 0094 利用在半导体层 SM 和栅电极 GE 之间的栅极绝缘层 GI, 半导体层 SM 位于栅电极 GE 上。半导体层 SM 包括在栅极绝缘层 GI 上的活化层 ACT 和在活化层 ACT 上的欧姆接触层 OHM。形成活化层 ACT 以与形成源电极 SE 和漏电极 DE 的区域对。
42、应。在源电极 SE 和漏电极 DE 之间的区域是在面板上。在活化层 ACT 和源电极 SE 之间以及活化层 ACT 和漏电极 DE 之 间形成欧姆接触层 OHM。 0095 源电极 SE 从数据线 DL 中分支, 并且当从上方看时, 至少一部分源电极 SE 与栅电 极 GE 重叠。漏电极 DE 从源电极 SE 中分开, 并且当从上方看时, 至少一部分漏电极 DE 与栅 电极 GE 重叠。 0096 像素电极 PE 经由在像素电极 PE 和漏电极 DE 之间形成的钝化层 PSV 连接到漏电 极 DE。钝化层 PSV 具有暴露一部分漏电极 DE 的接触孔 CH, 并且像素电极 PE 经由接触孔 C。
43、H 连接到漏电极 DE。 0097 形成第二显示器基板SUB2以面向第一显示器基板SUB1。 第二显示器基板SUB2包 括第二绝缘基板INS2、 在第二绝缘基板INS2上形成以呈现颜色的彩色滤光片CF、 在彩色滤 光片 CF 周围布置以挡光的黑底 BM、 以及利用像素电极 PE 形成电场的共用电极 CE。 0098 图 8 到图 10 是示出了制造在图 7 的显示器装置中包括的 TFT 基板的工序的平面 图。图 11 到图 13 是沿图 8 到图 10 的线 I-I 截取的剖面图。 0099 根据本发明的实施方式, 本文中将参考图 8 到图 10 和图 11 到图 13 描述制造显示 器装置的。
44、方法。 0100 参考图 8 到图 11, 使用第一光刻工序在第一绝缘基板 INS1 上形成第一布线单元。 第一布线单元包括沿第一方向延伸的栅极线 GL, 以及连接到栅极线 GL 的栅电极 GE。 0101 栅极线 GL 可以通过连续地堆叠在第一绝缘基板 INS1 上的第一金属和第二金属, 以形成第一金属层和第二金属层, 在此, 在第一金属层上布置第二金属层, 并且通过使用第 一掩模 ( 未示出 ) 蚀刻第一金属层和第二金属层。第一金属层可以由钛形成, 并且第二金 属层可以由铜形成。在此, 第一金属层可以形成为大约 50 埃 () 至大约 300的厚度, 并且第二金属层可以形成为大约 2000。
45、 埃 () 至大约 5000的厚度使用本发明的蚀刻 说 明 书 CN 104250814 A 10 9/11 页 11 剂组合物蚀刻第一金属层和第二金属层。 在此, 可蚀刻以第一布线单元, 以便锥角可以是大 约 25至大约 50。锥角表示在金属布线的侧表面和绝缘基板的上表面之间的角度。因 此, 可以形成栅极线 GL 和栅电极 GE, 以具有双层结构, 其中, 第一金属层和第二金属层连续 地堆叠。 0102 参考图 9 和图 12, 在形成第一布线单元的第一绝缘基板 INS1 上形成栅极绝缘层, 并且在形成栅极绝缘层 GI 的第一绝缘基板 INS1 上形成半导体图案和第二布线单元。第二 布线单元。
46、可以包括与栅极线 GL 延伸所沿的第一方向交叉的第二方向延伸的数据线 DL、 沿 数据线 DL 延伸的源电极 SE、 以及与源电极 SE 分开的漏电极 DE。 0103 在形成第一布线单元的第一绝缘基板 INS1 上通过堆叠 ( 压条 ) 第一绝缘材料形 成栅极绝缘层 GI。 0104 通过连续地堆叠在第一绝缘基板 INS1 上的第一半导体材料、 第二半导体材料、 以 及第三导电材料, 并且通过选择性地蚀刻第一半导体层 ( 未示出 )、 第二半导体层 ( 未示 出 )、 以及第三半导体层 ( 未示出 ), 形成第二布线单元。分别地, 通过使用第二掩模 ( 未示 出 ), 第一导电层由第一半导体。
47、材料形成, 第二导电层由第二半导体材料形成, 并且第三导 电层由第三导电材料形成。第二掩模可以是缝隙掩模 (slit mask) 或衍射掩模。 0105 第三导电材料可以是金属材料, 诸如铜、 钼、 铝、 钨、 铬、 或钛、 或包括以上金属材料 的至少一个的合金。 当蚀刻第一导电层时, 使用预定蚀刻剂组合物, 其是适于用于形成第三 导电层的金属类型。 用于蚀刻第一导电层的蚀刻剂组合物可以不同于当形成第一布线单元 时使用的蚀刻剂组合物, 以便第三导电层的锥角大于第一布线单元的锥角。 0106 参考图10和图13, 使用第三光刻工序, 在形成第二布线单元的第一绝缘基板INS1 上形成具有暴露一部分。
48、漏电极 DE 的接触孔 CH 的钝化层 PSV。可以使用第二绝缘材料 ( 未 示出 ) 和光敏层 ( 未示出 ) 形成钝化层 PSV。通过堆叠在形成第二布线单元的第一绝缘基 板 INS1 上的第二绝缘材料层, 通过使用作为掩模的光敏层图案, 通过暴露和开发光敏层以 形成光敏层图案 ( 未示出 ), 并且通过移去一部分第二绝缘材料, 形成钝化层。 0107 参考回到图 13, 在钝化层 PSV 上设置并且经由接触孔 CH 连接到漏电极 DE 的像素 电极 PE 通过使用第四光刻工序形成。通过连续地堆叠在形成钝化层 PSV 的第一绝缘基板 INS1 上的透明导电材料层 ( 未示出 ) 和光敏层 ( 未示出 ), 通过暴露和开发光敏层以形成 光敏层图案 ( 未示出 ), 并且通过使用作为掩模的光敏层图案图案化导电材料层, 可以形成 像素电极 PE。 0108 通过以上描述的工序制造的 TFT 基板, 即, 第一显示器基板 SUB1, 结合至形成彩色 滤光片层的第二显示器基板SUB2。 在第一显示器基板SUB1和第二显示器基板SUB2之间形 成液晶层 LC。 0109 参考以下实施例进一步详细地描述实施方式。 本文中呈现的实施例仅出于说明性 目的, 并且不限制本公开的范围。 0110 实施例 0111 实验例 01。