,并且代表性地可以使用在 分子中含有氨基和羧酸基的化合物。
[0071] 在分子中含有氨基和羧酸基的化合物可以包括例如在羧酸基和氨基之間含有一 個碳原子的α-氨基酸,并且代表性地包括:一價氨基酸,諸如甘氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、 異亮氨酸、脯氨酸、酪氨酸、精氨酸等;和多價氨基酸,諸如亞氨基二乙酸、次氮基三乙酸、乙 二醇四乙酸。含氮原子的化合物可以單獨使用,或以兩種或更多種組合使用。
[0072] 基于組合物的總重量,含氮原子的化合物的含量可以為0. 1重量%至10重量%, 更優(yōu)選為1重量%至5重量%。由于上述范圍能夠提高蝕刻液的蝕刻速率和處理的片材數(shù) 量,所以上述范圍是優(yōu)選的。
[0073] 包含在本發(fā)明的蝕刻液組合物中的氟化合物用于去除蝕刻殘渣,并且用于蝕刻鈦 基金屬層。
[0074] 基于該組合物的總重量,氟化合物的含量可以為0. 1重量%至5重量%,更優(yōu)選為 〇. 1重量%至2重量%。
[0075] 上述范圍是優(yōu)選的,因為可防止蝕刻殘渣并且不引起玻璃基板或下硅層的蝕刻。
[0076] 然而,如果超出上述范圍,則由于不均勻的蝕刻特性而在基板內(nèi)產(chǎn)生污漬,過快的 蝕刻速度可能損壞下層,并且在該工藝期間蝕刻速率控制可能變得困難。
[0077] 優(yōu)選地,氟化合物可以是能夠解離成氟化物離子或多原子氟離子的化合物。
[0078] 能夠解離成氟化物離子或多原子氟離子的化合物可以是選自由氟化銨、氟化鈉、 氟化鉀、氟氫化鈉和氟氫化鉀組成的組中的至少一種或多種。
[0079] 基于組合物的總重量,含硫原子(S)或磷原子(P)的酸的含量可以為0. 01重量% 至1〇重量%,并且更優(yōu)選為〇.〇1重量%至1重量%。
[0080] 在酸的量滿足上述范圍時,可以執(zhí)行預期的功能,因為可以避免由含硫原子(S) 或磷原子(P)的酸造成的金屬層過度蝕刻和下層腐蝕的風險,并且不會引起由于含硫原子 (S)或磷原子(P)的酸含量太低而造成銅金屬層的蝕刻速率下降的問題。
[0081] 對于含硫原子(S)或磷原子(P)的酸,可沒有特別限制地使用本領域已知的任何 成分,諸如硫酸、磺酸、磷酸、膦酸等,并且尤其優(yōu)選使用磷酸。磷酸通過向蝕刻液提供氫離 子促進了過氧化氫對銅的蝕刻。此外,由于與被氧化的銅離子結合形成磷酸鹽而增加了在 水中的溶解性,它消除了蝕刻后的金屬層殘渣。
[0082] 本發(fā)明中使用的水指去離子水,使用半導體工藝所使用的水,并且優(yōu)選使用的大 于18MΩ/cm的水。
[0083] 除了上面提到的組分之外,本發(fā)明的蝕刻液組合物可以進一步包括選自蝕刻控制 劑、表面活性劑、金屬離子掩蔽劑、腐蝕抑制劑和pH調(diào)節(jié)劑中的一種或多種。
[0084] 作為本發(fā)明的蝕刻液組合物的【具體實施方式】,可以使用過氧化氫作為金屬層氧化 劑,并且除了化學式1表示的螯合化合物和水之外,可以進一步包括含氮原子的化合物。
[0085] 此外,本發(fā)明的蝕刻液組合物可進一步包括選自由氟化合物以及含硫原子(S)和 磷原子(P)的酸組成的組中的一種或多種。
[0086] 具體地,蝕刻液組合物優(yōu)選用于蝕刻銅基金屬層,銅基金屬層/鉬基金屬層或銅 基金屬層/鈦基金屬層。然而,該組合物的應用不限于上述層。
[0087] 過氧化氫是使銅、鉬和鈦氧化的主要成分,并且,基于組合物的總重量,它的量可 以為1重量%至25重量%,優(yōu)選為1重量%至10重量%,更優(yōu)選1重量%至5重量%。
[0088] 在過氧化氫的量落入上述范圍內(nèi)時,防止銅、鉬和鈦的蝕刻速率變差,可以實現(xiàn)適 當量的蝕刻,并且可以得到優(yōu)異的蝕刻輪廓。
[0089] 然而,如果它超出上述范圍,則不發(fā)生蝕刻或者發(fā)生過度蝕刻,并且因此可能發(fā)生 圖案缺失以及作為金屬布線的功能損失。
[0090] 構成本發(fā)明蝕刻液組合物的組分優(yōu)選具有半導體工藝用純度。
[0091] 進一步地,本發(fā)明涉及了一種制造用于液晶顯示器的陣列基板的方法,包括:
[0092] a)在基板上形成柵極的步驟;
[0093] b)在包括所述柵極的基板上形成柵絕緣體的步驟;
[0094] c)在所述柵絕緣體上形成半導體層的步驟;
[0095] d)在所述半導體層上形成源極/漏極的步驟;和
[0096] e)形成與漏極連接的像素電極的步驟;
[0097] 其中,所述步驟a)、d)或e)包括形成金屬層并且使用根據(jù)本發(fā)明的蝕刻液組合物 蝕刻所述金屬層來形成電極的步驟。
[0098] 根據(jù)包括具有優(yōu)異蝕刻輪廓的電極,由上述方法生產(chǎn)的液晶顯示器用陣列基板具 有優(yōu)異的驅(qū)動特性。
[0099] 液晶顯示器用陣列基板可以是薄膜晶體管(TFT)陣列基板。
[0100] 下面,將通過下面的實施方式更詳細地描述本發(fā)明。但是,下面的實施例用于更詳 細地解釋本發(fā)明,本發(fā)明的范圍不受下面實施例的限制。本領域技術人員可以在本發(fā)明的 范圍內(nèi),對下面的實施例作適當修改。
[0101] 實施例1至實施例10和比較例1至比較例10:
[0102] 通過混合具有下表1中所示含量的各組分,制備蝕刻液組合物。
[0103] [表1](單位:重量% )
[0104]
[0105]備注)
[0106] [化學式2]
[0107]
[0108] [化學式3]
[0109]
[0110] 實驗例1.評價蝕刻液組合物的蝕刻輪廓
[0111] ⑴評價CU單層的蝕刻速率
[0112] 使用實施例1至實施例3和比較例1至比較例3的蝕刻液組合物進行Cu單層的 蝕刻。在進行蝕刻工藝時,使用溫度大約30°C的蝕刻液組合物進行100秒蝕刻。用肉眼測 量EPD(終點檢測,金屬蝕刻計時)獲得根據(jù)時間的蝕刻速率。通過使用SEM(HitachiCo., 型號S4700)檢驗經(jīng)蝕刻的Cu單層的輪廓剖面,并且結果示于下面的表2中。
[0113] (2)評價Cu/Mo-Ti雙層的蝕刻速率
[0114] 使用實施例4至實施例8和比較例4至比較例8的蝕刻液組合物進行Cu/Mo-Ti雙 層的蝕刻。在進行蝕刻工藝時,使用溫度大約30°C的蝕刻液組合物進行100秒蝕刻。用肉 眼測量EPD(終點檢測,金屬蝕刻計時)獲得根據(jù)時間的蝕刻速率。通過使用SEM(Hitachi Co.,型號S4700)檢驗經(jīng)蝕刻的Cu/Mo-Ti雙層的輪廓截面,并且結果示于下面的表2中。
[0115] 實驗例2.評價處理的片材數(shù)量
[0116] 通過使用實施例1至實施例10和比較例1至比較例4的蝕刻液組合物進行參考 試驗,并且將4,OOOppm的銅粉添加到蝕刻液中用于該參考測試,并且完全溶解。之后,再次 蝕刻進行參考試驗,并且評價蝕刻速率的降低比率。
[0117] 〈評價標準〉
[0118] 〇:優(yōu)異(蝕刻速率的降低比率小于10% ),
[0119] Λ:良好(蝕刻速率的降低比率為10%至20% ),
[0120] X:差(蝕刻速率的降低比率超過20% )。
[0121] [表 2]
[0124] 如上表2中所證實的,根據(jù)本發(fā)明的各實施方式的所有蝕刻液組合物均呈現(xiàn)出優(yōu) 異的蝕刻速率以及處理的片材數(shù)目。然而,比較例的蝕刻液組合物就處理的片材數(shù)而言呈 現(xiàn)出較差的性質(zhì)。
[0125] 另一方面,對于比較例9和10,由于高醚值(D),處理的片材數(shù)目的結果是優(yōu)異的, 但是這些結果表明了蝕刻速率顯著降低。
【主權項】
1. 一種蝕刻液組合物,包括: 金屬層氧化劑; 包括下列化學式1表示的單元的螯合化合物;以及水, 其中,通過下式1限定的所述蝕刻液組合物的醚值(D)為0. 2 <D< 2 ; [化學式1] 其中,iaPR2各自獨立地為氫或Cl~C4烴基,并且R#R2不同時為氫; [式1] 醚值Φ) = (A/B)XCX1,000 其中,A為100g所述蝕刻液組合物中含有的所述螯合化合物的質(zhì)量; B為所述螯合化合物的分子量;以及 C為在所述螯合化合物的一個分子中含有的所述化學式1的單元的數(shù)目。2. 根據(jù)權利要求1所述的蝕刻液組合物,其中,所述金屬層氧化劑是選自由過氧化氫、 過乙酸、酸化金屬、硝酸、過硫酸鹽、氫鹵酸和氫鹵化物組成的組中的一種或多種。3. 根據(jù)權利要求1所述的蝕刻液組合物,其中,所述螯合化合物是選自二醇、糖、含醚 基的化合物以及含酯基的化合物所組成的組中的一種或多種。4. 根據(jù)權利要求1所述的蝕刻液組合物,基于所述組合物的總重量,包括: 1重量%至40重量%的所述金屬層氧化劑; 所述螯合化合物的量為使通過下式1限定的所述蝕刻液組合物的醚值(D)為 0· 2彡D彡2 ;以及 余量的水。5. 所述權利要求4所述的蝕刻液組合物,進一步包括選自由以下物質(zhì)組成的組中的一 種或多種: 0. 1重量%至10重量%的含氮原子的化合物, 0. 1重量%至5重量%的氟化合物, 0. 01重量%至10重量%的含硫原子或磷原子的酸。6. 所述權利要求5所述的蝕刻液組合物, 其中,所述金屬層氧化劑包括1重量%至25重量%的過氧化氫; 所述含氮原子的化合物是氨基酸;以及 所述含硫原子或磷原子的酸為磷酸。7. 根據(jù)權利要求1所述的蝕刻液組合物,其中,所述蝕刻液組合物用于蝕刻銅基金屬 層、鉬基金屬層、鈦基金屬層或它們的多層。8. 根據(jù)權利要求7所述的蝕刻液組合物,其中,所述多層是銅基金屬層/鉬基金屬層或 銅基金屬層/鈦基合金屬層。9. 一種制造用于液晶顯示器的陣列基板的方法,包括: a) 在基板上形成柵極的步驟; b) 在包括所述柵極的基板上形成柵絕緣體的步驟; c) 在所述柵絕緣體上形成半導體層的步驟; d) 在所述半導體層上形成源極/漏極的步驟;以及
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蝕刻液組合物,該蝕刻液組合物包括金屬層氧化劑;包括下列化學式1表示的單元的螯合化合物;以及水,其中,通過下式1限定的所述蝕刻液組合物的醚值(D)為0.2≤D≤2;以及,一種使用該組合物制造用于液晶顯示器的陣列基板的方法:[化學式1]R1-O-R2[式1]醚值(D)=(A/B)×C×1,000。
【IPC分類】G02F1/1368, G02F1/1362, C23F1/14
【公開號】CN105297015
【申請?zhí)枴緾N201510379638
【發(fā)明人】崔漢永, 金炫佑, 田玹守, 趙成培
【申請人】東友精細化工有限公司
【公開日】2016年2月3日
【申請日】2015年6月30日