蝕刻劑組合物和制作用于液晶顯示器的陣列基板的方法
【專利摘要】公開了蝕刻劑組合物和用于液晶顯示器的陣列基板的制作方法。所述蝕刻劑組合物包含貴金屬化合物因而表現(xiàn)出催化效果，由此，通常被干法蝕刻的非晶硅層或含摻雜物的非晶硅層能夠使用濕法蝕刻工藝連同上金屬線一起被一步蝕刻。
【專利說明】
蝕刻劑組合物和制作用于液晶顯示器的陣列基板的方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及蝕刻劑組合物和制作用于液晶顯示器的陣列基板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在半導(dǎo)體裝置中，在基板上形成金屬線通常包括使用濺射法形成金屬層、涂覆光 致抗蝕劑、進(jìn)行曝光和顯影以使光致抗蝕劑形成在選定區(qū)域、以及進(jìn)行蝕刻，在上述各個單 獨(dú)的工藝之前或之后進(jìn)行清洗工藝。使用光致抗蝕劑作為掩模進(jìn)行蝕刻工藝以使金屬層留 在選定區(qū)域上，并且蝕刻工藝可以包括使用等離子體等的干法蝕刻或使用蝕刻液的濕法蝕 刻。
[0003] 這種半導(dǎo)體設(shè)備最近的主要問題是金屬線的電阻。這是因為，就薄膜晶體管液晶 顯示器(TFT-LCD)而言，在增加面板尺寸和實(shí)現(xiàn)高分辨率方面，目前認(rèn)為解決RC信號延遲問 題很重要，而這種RC信號延遲主要由電阻引起。因此，為了減少RC信號延遲(其為增加 TFT-IXD尺寸的重要要求），有必要開發(fā)具有低電阻的材料。雖然習(xí)慣使用鉻(Cr，電阻率:12.7X 10-8 Ω m)、鉬(Mo，電阻率:5 X 10-8 Ω m)、鋁(A1，電阻率:2 · 65 X 10-8 Ω m)及其合金，但它們很 難應(yīng)用于大尺寸TFT-LCD的柵極線和數(shù)據(jù)線。
[0004] 因此，具有低電阻的新型金屬層，例如，諸如銅層和銅鉬層之類的銅基金屬層，和 用于該新型金屬層的蝕刻劑組合物受到關(guān)注和深入研究。鑒于此，韓國專利申請公開 No. 2010-0090538公開了用于蝕刻銅/鉬合金雙層的蝕刻劑，其包括過氧化氫、有機(jī)酸、磷酸 化合物、水溶性環(huán)胺化合物、分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物、含氟化合物、多元 醇表面活性劑和水。然而，這種蝕刻劑是有問題的，因為其不能用于蝕刻非晶硅層或含摻雜 物的非晶硅層。
[0005] 【引用列表】
[0006] 【專利文獻(xiàn)】
[0007] 韓國專利申請公開No .2010-0090538

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，針對相關(guān)技術(shù)中遇到的問題，做出了本發(fā)明，并且本發(fā)明的目的是提供蝕刻 劑組合物，其使通常被干法蝕刻的非晶硅層或含摻雜物的非晶硅層可以連同上金屬線一起 使用濕法蝕刻工藝被一步蝕刻。
[0009] 本發(fā)明提供用于蝕刻銅基金屬層和硅基層的蝕刻劑組合物，其包括：l〇-35wt%的 過氧化氫，0.5-5wt %的有機(jī)酸，0. l-5wt %的磷酸或磷酸鹽，0 . l-5wt %的水溶性環(huán)胺化合 物，0.1 -5wt %的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物，0.01 -0.9wt %的氟化合物，0.01 -2wt %的貴金屬化合物，和余量的水。
[0010] 在示例性實(shí)施方式中，有機(jī)酸可以包括選自乙酸、丁酸、檸檬酸、甲酸、葡萄糖酸、 乙醇酸、丙二酸和戊酸組成的組中的至少一種。
[0011] 在另一個示例性實(shí)施方式中，水溶性環(huán)胺化合物可以包括氨基四唑、咪唑、吲哚、 嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、喹諾酮和吡咯啉組成的組中的至少一種。
[0012] 在又一示例性實(shí)施方式中，分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物可以包括選自 丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、甘氨酸、亞氨基二乙酸、氨三乙酸和肌氨酸組成的組中的至少一 種。
[0013] 在再一示例性實(shí)施方式中，氟化合物可以包括選自氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟化 氫銨、氟化氫鈉和氟化氫鉀組成的組中的至少一種。
[0014] 在還一示例性實(shí)施方式中，貴金屬化合物可以包括選自銅、銀和金組成的組中的 至少一種。
[0015] 在另一示例性實(shí)施方式中，銅基金屬層可以是銅或銅合金的單層、或是包括鉬層 和在鉬層上形成的銅層的銅鉬層、包括鉬合金層和在鉬合金層上形成的銅層的銅鉬合金 層、包括鈦層和在鈦層上形成的銅層的銅鈦層、或包括鈦合金層和在鈦合金層上形成的銅 層的銅鈦合金層。
[0016] 此外，本發(fā)明提供了制作用于液晶顯示器的陣列基板的方法，其包括:a)在基板上 形成柵極線;b)在包括柵極線的基板上形成柵極絕緣層;c)在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層； d)在半導(dǎo)體層上形成源電極和漏電極;和e)形成連接至漏電極的像素電極，其中a)包括在 基板上形成銅基金屬層并使用蝕刻劑組合物蝕刻銅基金屬層，從而形成柵極線，d)包括形 成銅基金屬層并使用蝕刻劑組合物蝕刻銅基金屬層，從而形成源電極和漏電極，并且蝕刻 劑組合物包括，基于所述組合物的總重量，l〇_35wt %的過氧化氫，0.5_5wt %的有機(jī)酸， 0. l-5wt %的磷酸或磷酸鹽，0. l-5wt %的水溶性環(huán)胺化合物，0. l-5wt %的分子中具有氨基 和羧基的水溶性化合物，〇. 〇 1 -〇. 9wt %的氟化合物，0.01 -2wt %的貴金屬化合物，和余量的 水。
[0017]在示例性實(shí)施方式中，陣列基板可以是薄膜晶體管(TFT)陣列基板。
[0018] 在另一示例性實(shí)施方式中，銅基金屬層可以是銅或銅合金的單層、或是包括鉬層 和在鉬層上形成的銅層的銅鉬層、包括鉬合金層和在鉬合金層上形成的銅層的銅鉬合金 層、包括鈦層和在鈦層上形成的銅層的銅鈦層、或包括鈦合金層和在鈦合金層上形成的銅 層的銅鈦合金層。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，蝕刻劑組合物包含貴金屬化合物以因此表現(xiàn)出催化效果，由此通常 被干法蝕刻的非晶硅層或含摻雜物的非晶硅層，能夠使用濕法蝕刻工藝連同上金屬線一起 被一步蝕刻。
【具體實(shí)施方式】
[0020] 本發(fā)明涉及蝕刻劑組合物和用于液晶顯示器的陣列基板的制作方法。根據(jù)本發(fā)明 的蝕刻劑組合物包括貴金屬化合物，因此表現(xiàn)出催化效果，由此，通常采用干法蝕刻的非晶 硅層或含摻雜物的非晶硅層可通過濕法蝕刻連同上金屬線一起被一步蝕刻。
[0021] 在下文中，將對本發(fā)明給出詳細(xì)描述。
[0022] 本發(fā)明論述了用于蝕刻銅基金屬層和硅基層的蝕刻劑組合物，其包括：10_35wt% 的過氧化氫，0.5-5wt %的有機(jī)酸，0. l-5wt %的磷酸或磷酸鹽，0. l-5wt %的水溶性環(huán)胺化 合物，0 . l-5wt %的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物，0.01-0.9wt %的氟化合物， 0.01 -2wt %的貴金屬化合物，和余量的水。
[0023] 借助于根據(jù)本發(fā)明的蝕刻劑組合物，用于LCD或0LED中薄膜晶體管的線（line，即 線路）中的銅/鉬合金層或銅/鈦合金層以用作電路的線的形式提供。通常通過干法蝕刻形 成的硅基活性層可以使用上述蝕刻劑和貴金屬的催化活性被濕法蝕刻，因此減少工藝成本 和時間。
[0024] 銅基金屬層可以是銅或銅合金的單層、或是包括鉬層和在鉬層上形成的銅層的銅 鉬層、包括鉬合金層和在鉬合金層上形成的銅層的銅鉬合金層、包括鈦層和在鈦層上形成 的銅層的銅鈦層、或包括鈦合金層和在鈦合金層上形成的銅層的銅鈦合金層。
[0025] 特別地，鉬合金層可以包括鉬單層或鉬和選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉻(Gr)、鎳(Ni)、釹 (Nd)、鋁(A1)、鈀(Pd)和銦（In)中的至少一種，且鈦合金層可以包括鈦單層或鈦和選自鉬 (1〇)、鉭〇 &)、鉻(6〇、鎳(附）、釹(陽）、鋁以1)、鈀(？(1)和銦（111)中的至少一種。
[0026] 硅基層可以包括硅或含摻雜物的非晶硅。在含摻雜物的非晶硅中，摻雜物可以包 括硼(B)或磷(P)。
[0027] 銅/鉬合金層或銅/鈦合金層以將鉬合金層或鈦合金層置于銅層上方或下方的雙 層結(jié)構(gòu)的形式提供，或以將鉬合金層或鈦合金層置于銅層上方和下方的三層結(jié)構(gòu)的形式提 供。
[0028] 基板以用于TFT-LCD、TFT-0LED和觸摸傳感器面板(TSP)的基板舉例示出。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的蝕刻劑組合物使顯示裝置中用于柵電極的柵極線和用于數(shù)據(jù)電極 的數(shù)據(jù)線能夠一步蝕刻，其中柵極線和數(shù)據(jù)線包括銅層和鉬合金層、或銅層和鈦合金層。
[0030] 在蝕刻劑組合物中，以基于蝕刻劑組合物總重量的10-35wt%的量包含過氧化氫。 一方面，如果過氧化氫的量小于l〇wt%，蝕刻速率明顯變慢，因此使該工藝很難進(jìn)行，并且 不能進(jìn)行充分蝕刻，不利地產(chǎn)生蝕刻殘余物，其中的銅、鉬合金層、鈦合金層和硅基層不能 被有效蝕刻并且其部分可能遺留。另一方面，如果過氧化氫的量超過35wt%，很難控制蝕刻 速率，還有，在蝕刻工藝過程中，由于與諸如銅之類的金屬的自由基反應(yīng)而可能單獨(dú)加速過 氧化氫的反應(yīng)，并有爆炸的危險。
[0031 ]在蝕刻劑組合物中，以基于蝕刻劑組合物總重量的0.5_5wt%的量包含有機(jī)酸。有 機(jī)酸連同過氧化氫一起主要用于蝕刻銅層和鉬合金層或銅層和鈦層。有機(jī)酸具有適用于半 導(dǎo)體工藝和過氧化氫的純度，并優(yōu)選包含ppb級或更少的金屬雜質(zhì)。有機(jī)酸起調(diào)節(jié)pH的作用 以控制蝕刻銅的速率和蝕刻鉬合金或鈦合金的速率。當(dāng)添加了有機(jī)酸時，pH被適當(dāng)設(shè)置為 大約0.5-4.5的范圍。
[0032]有機(jī)酸可以包括選自乙酸、丁酸、檸檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸和戊酸 中的任一種。
[0033]在蝕刻劑組合物中，以基于蝕刻劑組合物總重量的0.5_5wt%的量包含磷酸或磷 酸鹽。磷酸或磷酸鹽用于得到線的良好錐形輪廓（其為垂直于下層形成的角），并可降低鉬 合金或鈦合金與銅之間的電效應(yīng)(原電池效應(yīng)，galvanic effect)，從而防止鉆蝕現(xiàn)象，其 中鉬合金層或鈦合金層遠(yuǎn)離銅層下方被蝕刻。一方面，如果不使用磷酸或磷酸鹽，或以小于 0. lwt%的量包含磷酸或磷酸鹽，則遠(yuǎn)離上銅層下方可能過度蝕刻鉬合金層或鈦合金層。嚴(yán) 重情況下，可能從基板剝落圖案。另一方面，如果磷酸或磷酸鹽的量超過5wt%，可能降低鉬 合金層或鈦合金層的蝕刻速率，并由于拖尾現(xiàn)象而可能發(fā)生電短路。
[0034]可以使用各種類型的磷酸鹽，且磷酸鹽優(yōu)選選自：其中磷酸的一個、兩個或三個氫 原子被堿金屬或堿土金屬代替的鹽。磷酸鹽的示例可以包括磷酸二氫鈉和磷酸二氫鉀等。
[0035] 在蝕刻劑組合物中，以基于蝕刻劑組合物總重量的0. l-5wt%的量包含水溶性環(huán) 胺化合物。水溶性環(huán)胺化合物起調(diào)節(jié)銅鉬合金的蝕刻速率和減少圖案的CD損失(條寬損失） 的作用，從而增加工藝裕量。一方面，如果不使用水溶性環(huán)胺化合物或以小于O.lwt%的量 包含水溶性環(huán)胺化合物時，很難控制蝕刻速率，且不能得到所需圖案寬度，不利地增加缺陷 率以及由于低工藝裕量在大規(guī)模生產(chǎn)時引起問題。另一方面，如果水溶性環(huán)胺化合物的量 超過5wt%，蝕刻速率可能明顯降低，因此得到的蝕刻劑不能應(yīng)用于該工藝。
[0036] 可以使用各種類型的水溶性環(huán)胺化合物。優(yōu)選使用選自氨基四唑、咪唑、吲哚、嘌 呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、喹諾酮和吡咯啉中的任一種。
[0037] 在蝕刻劑組合物中，以基于蝕刻劑組合物總重量的0. l-5wt%的量包含分子中具 有氨基和羧基的水溶性化合物。所述分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物在蝕刻劑貯存 過程中起防止雙氧水自分解的作用。進(jìn)一步地，在蝕刻大量基板的情況下，防止蝕刻性能隨 被蝕刻金屬離子的量的增加而改變。當(dāng)含有分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物時，雙 氧水的分解速率降至大約1/10,因此保證對貯存持續(xù)時間和穩(wěn)定性具有有利影響。此外，基 本上在蝕刻銅、鉬合金層和鈦合金層時所產(chǎn)生的銅離子、鉬合金離子和鈦合金離子通過螯 合反應(yīng)而失活，因此防止由于這些離子而發(fā)生另外的反應(yīng)。因此，即使當(dāng)蝕刻大量的基板 時，蝕刻性能不隨金屬離子濃度的增加而改變。特別對于銅層，當(dāng)在蝕刻劑中存在很多銅離 子時，可能經(jīng)常發(fā)生鈍化層被氧化變黑且不被進(jìn)一步蝕刻的情況，然而，這在存在上述化合 物的情況下可得以防止。如果分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物的量超過5wt%，可能 對蝕刻速率造成負(fù)面影響，從而蝕刻劑組合物阻礙以所需形式形成金屬線，不利地引起缺 陷。
[0038] 分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物可以選自丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、甘氨 酸、亞氨基二乙酸、氨三乙酸和肌氨酸。
[0039] 在蝕刻劑組合物中，以基于蝕刻劑組合物總重量的0.1-0.9wt%的量包含氟化合 物。氟化合物起去除殘余物的作用，該殘余物基本上是由用于蝕刻銅層和鉬合金層兩者的 溶液產(chǎn)生的，并通過氟離子的解離對實(shí)現(xiàn)對表面被過氧化氫氧化的硅層的蝕刻起重要作 用。還有，氟化合物通過解離用作被過氧化氫氧化的硅基活性層的主要蝕刻劑。
[0040] 通常，已知銅在低pH(2_4)下被有效蝕刻，而鉬合金在弱酸性或接近中性的pH(5_ 7)下被有效蝕刻。為了同時蝕刻銅層和鉬合金層，有必要對于銅層和鉬合金層中的任一種 集中進(jìn)行蝕刻。照此，重點(diǎn)放在較厚層上。由于銅層厚得多，pH較低。具有大約2-4的pH的蝕 刻劑能夠以相當(dāng)慢的蝕刻速率蝕刻鉬合金層，同時有效蝕刻銅層。然而，由于鉬合金層的性 質(zhì)，可能產(chǎn)生小顆粒形式的殘余物。因此，當(dāng)產(chǎn)生的殘余物殘留在玻璃基板上或下層上時， 可能產(chǎn)生短路，或降低發(fā)光度。為了去除殘余物，有必要將氟化合物加至蝕刻劑中。玻璃基 板、氮化硅和氧化硅層可能不利地被氟化合物所蝕刻，但其蝕刻在以非常低的濃度包含氟 化合物的條件下可得以避免。
[0041 ]在根據(jù)本發(fā)明的蝕刻劑組合物中，以0.01-0.9wt%的量添加了氟化合物。給定上 述量的范圍，包括多孔硅或含摻雜物的硅的硅基活性層被蝕刻，而作為鈍化層的玻璃基板、 氮化硅和氧化硅層不被蝕刻。即使當(dāng)添加這樣小量的氟化合物時，也可以充分去除鉬合金 層的殘余物。
[0042]可以使用各種類型的氟化合物，并且氟化合物可以選自氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、 氟化氫銨、氟化氫鈉和氟化氫鉀。
[0043]在蝕刻劑中，以0. l-2wt%的量包含貴金屬，貴金屬用作減少活化能的催化劑以促 進(jìn)硅表面被過氧化氫氧化。其表面被貴金屬化合物和過氧化氫氧化的硅層被氟化合物氧 化。
[0044] -方面，如果貴金屬化合物的量小于0. lwt%，其不能起金屬催化劑的作用，使得 不可能蝕刻硅基活性層。另一方面，如果貴金屬化合物的量超過2wt%，由于其性質(zhì)加促了 與金屬的自由基反應(yīng)，故可能增加過氧化氫的分解。因此，由于過氧化氫的濃度降低，蝕刻 速率也可能降低，不利地失去蝕刻劑的固有功能。在激烈分解的情況下，可能發(fā)生爆炸。
[0045] 貴金屬化合物可以包括選自銅、銀和金組成的組中的至少一種，還可以包括銅化 合物和銀化合物等。
[0046] 銅化合物優(yōu)選包括硝酸銅、硫酸銅、磷酸銅、氯化銅和乙酸銅中的任一種，且銀化 合物優(yōu)選包括硝酸銀、硫酸銀和磷酸銀中的任一種。
[0047] 水無特別限制，但優(yōu)選包括去離子水。特別有用的是具有18ΜΩ/cm或更大的電阻 率(其是從水中去除離子的程度)的去離子水。
[0048] 如有必要，可以進(jìn)一步添加典型添加劑。其示例無特別限制，但一般包括表面活性 劑、螯合劑和阻蝕劑。
[0049] 為了增加蝕刻均勻性，添加表面活性劑以減小表面張力，其種類無特別限制，只要 其能夠經(jīng)受住蝕刻劑并以兼容的形式提供。其示例可以包括陰離子表面活性劑、陽離子表 面活性劑、兩性表面活性劑和非離子表面活性劑。優(yōu)選使用的是氟基表面活性劑。
[0050] 此外，本發(fā)明論述了制作用于液晶顯示器的陣列基板的方法，其包括:a)在基板上 形成柵極線;b)在包括柵極線的基板上形成柵極絕緣層;c)在柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層； d)在半導(dǎo)體層上形成源電極和漏電極;和e)形成連接至漏電極的像素電極，其中a)包括在 基板上形成銅基金屬層并使用蝕刻劑組合物蝕刻銅基金屬層，從而形成柵極線，d)包括形 成銅基金屬層并使用蝕刻劑組合物蝕刻銅基金屬層，從而形成源電極和漏電極，并且蝕刻 劑組合物包括，基于所述組合物的總重量，l〇_35wt %的過氧化氫，0.5_5wt %的有機(jī)酸， 0. l-5wt %的磷酸或磷酸鹽，0. l-5wt %的水溶性環(huán)胺化合物，0. l-5wt %的分子中具有氨基 和羧基的水溶性化合物，〇. 〇 1 -〇. 9wt %的氟化合物，0.01 -2wt %的貴金屬化合物，和余量的 水。
[0051]通過以下僅以說明本發(fā)明為出發(fā)點(diǎn)的實(shí)施例、比較例和測試?yán)敿?xì)說明本發(fā)明， 但本發(fā)明不限于所述實(shí)施例、比較例和測試?yán)⒖梢赃M(jìn)行各種修改和改變。
[0052] 實(shí)施例1-23和比較例1-14:蝕刻劑組合物的制作
[0053]使用以下表1和下表2所示的量(wt%)的組分制備蝕刻劑組合物。
[0054]【表1】

[0058] 測試?yán)?:蝕刻特性評價
[0059] 在玻璃基板（lOOmmXIOOmm)上通過分別沉積銅（Cu)、鉬鈦合金層(MoTi)、鈦層 (Ti)和氫化非晶硅層(a-Si :H)至丨0000A厚度而制作基板。
[0060] 分別使用實(shí)施例1 -2 3和比較例1 -14中的蝕刻劑組合物蝕刻上述四個樣品。在蝕刻 工藝中，使用噴霧蝕刻機(jī)(ETCHER，由SEMES制造），并且蝕刻劑組合物的溫度被設(shè)置為30°C。 當(dāng)溫度到達(dá)30±0.1°C時，各個樣品被蝕刻20s(秒）、40s、60s、80s和100s。清洗和干燥之后， 使用掃描電子顯微鏡（S-4700，由HITACHI制造)測定隨時間的蝕刻厚度，且基于表3中的評 價標(biāo)準(zhǔn)評價。結(jié)果如下表4和下表5。
[0061 ] 測試?yán)?: pH的評價
[0062] 使用pH計(0rion3star，由Thermoscientif ic制造)測定實(shí)施例1-23和比較例1-14 中各個蝕刻劑組合物的pH，且基于表3中的評價標(biāo)準(zhǔn)評價。結(jié)果如下表4和下表5。
[0063] 測試?yán)?:過度蝕刻的評價
[0064]通過依次將氫化非晶硅層(a_Si:H)、摻雜磷(P)的氫化非晶硅層(n+a_Si:H)、鉬鈦 合金層(MoTi)和銅(Cu)沉積在玻璃基板（100mm X 100mm)上而制作基板。作為另一個樣品， 通過依次將氫化非晶硅層（a-Si:H)、摻雜磷的氫化非晶硅層(n+a-Si:H)、鈦層（Ti)和銅 (Cu)沉積在玻璃基板（100mm X 100mm)上而制作基板。之后，制作出每一個都具有光致抗蝕 劑(PR)的樣品，該光致抗蝕劑具有通過光刻形成的預(yù)定圖案。
[0065]使用實(shí)施例1 -23和比較例1 -14中的各個蝕刻劑組合物蝕刻上述兩個樣品。在蝕刻 工藝中，使用噴霧蝕刻機(jī)(ETCHER，由SEMES制造），并且蝕刻劑組合物的溫度被設(shè)置為30°C。 當(dāng)溫度到達(dá)30±0.1°C時，各個樣品被蝕刻60s。清洗和干燥之后，使用掃描電子顯微鏡（S-4700,由HITACHI制造)觀察其橫截面，并觀察鉬合金或鈦是否遠(yuǎn)離上銅層下方且基于表3中 的評價標(biāo)準(zhǔn)評價。結(jié)果如下表4和下表5。
[0066] 測試?yán)?:側(cè)面蝕刻的評價
[0067]通過依次將氫化非晶硅層(a_Si:H)、摻雜磷的氫化非晶硅層(n+a_Si:H)、鉬鈦合 金層(MoTi)和銅(Cu)沉積在玻璃基板（100mmX 100mm)上而制作基板。作為另一個樣品，通 過依次將氫化非晶硅層(a-Si:H)、摻雜磷的氫化非晶硅層(n+a-Si:H)、鈦層(Ti)和銅(Cu) 沉積在玻璃基板（lOOmmX 100mm)上而制作基板。之后，制作出每一個都具有光致抗蝕劑 (PR)的樣品，該光致抗蝕劑具有通過光刻形成的預(yù)定圖案。
[0068]使用實(shí)施例1 -23和比較例1 -14中的各個蝕刻劑組合物蝕刻上述兩個樣品。在蝕刻 工藝中，使用噴霧蝕刻機(jī)(ETCHER，由SEMES制造），并且蝕刻劑組合物的溫度被設(shè)置為30°C。 當(dāng)溫度到達(dá)30±0.1°C時，各個樣品被蝕刻60s。清洗和干燥之后，使用掃描電子顯微鏡（S-4700,由HITACHI制造)觀察其側(cè)面蝕刻長度，并基于表3中的評價標(biāo)準(zhǔn)評價。結(jié)果如下表4和 下表5〇
[0069] 測試?yán)?:殘余物評價
[0070]通過依次將氫化非晶硅層(a_Si:H)、摻雜磷的氫化非晶硅層(n+a_Si:H)、鉬鈦合 金層(MoTi)和銅(Cu)沉積在玻璃基板（lOOmmX 100mm)上而制作基板。作為另一個樣品，通 過依次將氫化非晶硅層(a-Si:H)、摻雜磷的氫化非晶硅層(n+a-Si:H)、鈦層(Ti)和銅(Cu) 沉積在玻璃基板（lOOmmX 100mm)上而制作基板。之后，制作出每一個都具有光致抗蝕劑 (PR)的樣品，該光致抗蝕劑具有通過光刻形成的預(yù)定圖案。
[0071 ]使用實(shí)施例1 -23和比較例1 -14中的各個蝕刻劑組合物蝕刻上述兩個樣品。在蝕刻 工藝中，使用噴霧蝕刻機(jī)(ETCHER，由SEMES制造），并且蝕刻劑組合物的溫度被設(shè)置為30°C。 當(dāng)溫度到達(dá)30±0.1°C時，各個樣品被蝕刻60s。清洗和干燥之后，使用掃描電子顯微鏡（S-4700,由HITACHI制造)觀察其蝕刻表面，且觀察是否銅層未被完全蝕刻而有殘留，并基于表 3中的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價。結(jié)果如下表4和下表5。
[0072] 測試?yán)?:爆炸評價
[0073 ]當(dāng)實(shí)施例1 -23和比較例1 -14中的各個蝕刻劑組合物被貯存在恒溫器中時，測定其 24h的溫度。觀察是否產(chǎn)生30°C或更多的熱量或激烈的反應(yīng)，并基于表3中的評價標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行 評價。結(jié)果如下表4和下表5。
[0074]【表3】

[0080]雖然處于說明目的公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解， 在不背離如所附權(quán)利要求中公開的本發(fā)明范圍和精神的情況下，各種修改、添加和替代是 可能的。
【主權(quán)項】
1. 用于蝕刻銅基金屬層和硅基層的蝕刻劑組合物，其包括： 基于所述組合物的總重量， 10-35wt %的過氧化氫， 0.5-5wt%的有機(jī)酸， 0. l-5wt %的磷酸或磷酸鹽， 0. l-5wt %的水溶性環(huán)胺化合物， 0. l-5wt %的分子中具有氨基和羧基的水溶性化合物， 0 · 01-0 · 9wt %的氟化合物， 0.0 l-2wt %的貴金屬化合物，和 余量的水。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻劑組合物，其中所述有機(jī)酸包括選自乙酸、丁酸、檸檬酸、 甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸和戊酸組成的組中的至少一種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻劑組合物，其中所述水溶性環(huán)胺化合物包括氨基四唑、咪 唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、喹諾酮和吡咯啉組成的組中的至少一種。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻劑組合物，其中分子中具有氨基和羧基的所述水溶性化 合物包括選自丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、甘氨酸、亞氨基二乙酸、氨三乙酸和肌氨酸組成的 組中的至少一種。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻劑組合物，其中所述氟化合物包括選自氟化銨、氟化鈉、 氟化鉀、氟化氫銨、氟化氫鈉和氟化氫鉀組成的組中的至少一種。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻劑組合物，其中所述貴金屬化合物包括選自銅、銀和金組 成的組中的至少一種。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的蝕刻劑組合物，其中所述銅基金屬層是銅或銅合金的單層、或 是包括鉬層和在鉬層上形成的銅層的銅鉬層、包括鉬合金層和在鉬合金層上形成的銅層的 銅鉬合金層、包括鈦層和在鈦層上形成的銅層的銅鈦層、或包括鈦合金層和在鈦合金層上 形成的銅層的銅鈦合金層。8. 制作用于液晶顯示器的陣列基板的方法，其包括： a) 在基板上形成柵極線； b) 在包括所述柵極線的基板上形成柵極絕緣層； c) 在所述柵極絕緣層上形成半導(dǎo)體層； d) 在所述半導(dǎo)體層上形成源電極和漏電極;和 e) 形成連接至所述漏電極的像素電極， 其中a)包括在基板上形成銅基金屬層并使用蝕刻劑組合物蝕刻所述銅基金屬層，從而 形成所述柵極線， d)包括形成銅基金屬層并使用蝕刻劑組合物蝕刻所述銅基金屬層，從而形成所述源電 極和所述漏電極，并且 所述蝕刻劑組合物包括，基于所述組合物的總重量，l〇-35wt %的過氧化氫，0.5-5wt % 的有機(jī)酸，0. l_5wt %的磷酸或磷酸鹽，0. l-5wt %的水溶性環(huán)胺化合物，0. l-5wt %的分子 中具有氨基和羧基的水溶性化合物，〇. 〇 1-〇. 9wt %的氟化合物，0.0 l-2wt %的貴金屬化合 物，和余量的水。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述陣列基板是薄膜晶體管陣列基板。10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述銅基金屬層是銅或銅合金的單層、或是包括 鉬層和在鉬層上形成的銅層的銅鉬層、包括鉬合金層和在鉬合金層上形成的銅層的銅鉬合 金層、包括鈦層和在鈦層上形成的銅層的銅鈦層、或包括鈦合金層和在鈦合金層上形成的 銅層的銅鈦合金層。
【文檔編號】C23F1/24GK105970223SQ201610121213
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】沈慶輔, 金泰完, 安基熏
【申請人】東友精細(xì)化工有限公司