蝕刻劑和使用其制造顯示器的方法
【專利說明】
[0001] 相關申請的交叉引用
[0002] 將2013年11月21日在韓國知識產權局提交并且題為"蝕刻劑和使用其制造顯示 器的方法"的韓國專利申請No. 10-2013-0142280全部引入本文作為參考。
技術領域
[0003] 實施方式涉及蝕刻劑和使用其制造顯示器的方法。
【背景技術】
[0004] 顯示面板是用于驅動像素的開關器件并且可包括包含形成于其上的薄膜晶體管 的顯示基板。所述顯示基板可包括通過光刻法工藝形成的多個金屬圖案。

【發(fā)明內容】

[0005] 實施方式涉及蝕刻劑，其包括基于所述蝕刻劑的總量的約0. 5-約20重量％的過 硫酸鹽、約0. 01-約2重量％的氟化合物、約1-約10重量％的無機酸、約0. 5-約5重量％的 唑化合物、約0. 1-約5重量％的給電子化合物、約0. 1-約5重量％的氯化合物、約0.05-約 3重量％的銅鹽、約0. 1-約10重量％的有機酸或有機酸鹽、和余量的水。
[0006] 所述給電子化合物可為環(huán)狀有機酸或環(huán)狀有機酸鹽。
[0007] 所述環(huán)狀有機酸可包括選自如下的至少一種：松香酸、間氨基苯磺酸、核黃素、葉 酸、沒食子酸和抗壞血酸。所述環(huán)狀有機酸鹽可包括選自如下的至少一種：所述環(huán)狀有機酸 的鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽和銨鹽。
[0008] 所述環(huán)狀有機酸鹽可包括選自如下的至少一種：L-抗壞血酸鉀、L-抗壞血酸鈣、 和L-抗壞血酸鈉。
[0009] 所述過硫酸鹽可包括選自如下的至少一種：過硫酸鉀、過硫酸鈉、和過硫酸銨。
[0010] 所述氟化合物可包括選自如下的至少一種：氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟化氫銨、氟 化氫鈉、和氟化氫鉀。
[0011] 所述無機酸可包括選自如下的至少一種：硝酸、硫酸、磷酸、和高氯酸。
[0012] 所述唑化合物可包括選自如下的至少一種：5_氨基四唑、3-氨基-1，2, 4-三唑、 4_氨基-4H-1，2, 4-三唑、苯并三唑、咪唑、剛噪、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、和吡 咯啉。
[0013] 所述氯化合物可包括選自如下的至少一種：鹽酸、氯化鈉、氯化鉀、和氯化銨。
[0014] 所述銅鹽可包括選自如下的至少一種：硝酸銅、硫酸銅、和磷酸銨銅。
[0015] 所述有機酸可包括選自如下的至少一種：乙酸、丁酸、檸檬酸、甲酸、葡糖酸、羥基 乙酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、磺基琥珀酸、磺基鄰苯二甲酸、水楊酸、磺基水楊酸、 苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、蘋果酸、酒石酸、異檸檬酸、丙烯酸、亞氨基二乙酸和乙二胺 四乙酸。所述有機酸鹽可包括選自如下的至少一種：所述有機酸的鉀鹽、鈉鹽和銨鹽。
[0016] 所述水可為去離子水。
[0017] 所述蝕刻劑可進一步包括金屬離子封閉（阻斷，blocking)劑或者防腐蝕劑。
[0018] 實施方式還涉及制造顯示器的方法，其包括：在基板上形成柵圖案，所述柵圖案 用于形成彼此連接的柵極線和柵電極；形成數據圖案，所述數據圖案用于形成與所述柵極 線絕緣和交叉的數據線、連接至所述數據線的源電極以及與所述源電極隔開的漏電極；形 成連接至所述漏電極的像素電極；和形成與所述像素電極絕緣的公共電極。所述形成柵 圖案和所述形成數據圖案的至少一個包括在所述基板上形成金屬層，和使用蝕刻劑蝕刻所 述金屬層，所述蝕刻劑包括基于所述蝕刻劑的總量的約〇. 5-約20重量％的過硫酸鹽、約 0. 01-約2重量％的氟化合物、約1-約10重量％的無機酸、約0. 5-約5重量％的唑化合 物、約0. 1-約5重量％的給電子化合物、約0. 1-約5重量％的氯化合物、約0. 05-約3重 量％的銅鹽、約0. 1-約10重量％的有機酸或有機酸鹽、和余量的水。
[0019] 在所述基板上形成金屬層可包括在所述基板上形成第一金屬層，和在所述第一金 屬層上形成第二金屬層。
[0020] 所述第一金屬層可通過沉積包括銅的金屬而形成。
[0021] 所述第二金屬層可通過沉積包括鈦的金屬而形成。
[0022] 所述蝕刻劑可進一步包括金屬離子封閉劑或防腐蝕劑。
【附圖說明】
[0023] 通過參照附圖詳細地描述示例性實施方式，對于本領域技術人員而言，特征將變 得明晰，在附圖中：
[0024] 圖1說明在蝕刻期間通過唑化合物與銅離子和氯離子的反應可產生不溶性沉淀 物的示意性機理；
[0025]圖2說明其中在蝕刻期間給電子化合物抑制或防止不溶性沉淀物的產生的示意 性機理；
[0026] 圖3A和3B為說明根據實施方式的用于制造顯示器的方法的流程圖；
[0027] 圖4說明圖3B的步驟S10 ;
[0028] 圖5B、7B、8B和9B為順序地說明根據該實施方式的用于制造顯示器的方法的階段 的平面圖。圖5A、7A、8A和9A為沿著圖5B、7B、8B和9B中的1-1'所取的截面圖；圖6顯示 所述方法的在圖5A和7A之間的階段；
[0029] 圖10為通過根據該實施方式的用于制造顯示器的方法制造的顯示器的橫截面 圖；
[0030] 圖11說明在將銅粉溶解在根據實施例1-4和對比例1的蝕刻劑中之前所拍攝的 照片；和
[0031] 圖12說明在將銅粉溶解在根據實施例1-4和對比例1的蝕刻劑中并且在-9°c存 儲之后拍攝的照片。
【具體實施方式】
[0032] 現在將在下文中參照附圖更充分地描述實例實施方式；然而，它們可以不同的形 式體現并且不應被解釋為限于本文中所闡述的實施方式。相反，提供這些實施方式使得本 公開內容將是詳盡和完整的，并且將示例性實施充分地傳達給本領域技術人員。
[0033] 在附圖中，為了說明的清楚起見，可放大層和區(qū)域的尺寸。還將理解，當一個層或 元件被稱為"在"另一個層或基板"上"時，其可直接在該另一個層或基板上，或者也可存在 中間層。進一步地，將理解，當一個層被稱為"在"另一個層"下面"時，其可直接在下面，和 也可存在一個或多個中間層。此外，還將理解，當一個層被稱為"在"兩個層"之間"時，其 可為所述兩個層之間的唯一的層，或者還可存在一個或多個中間層。相同的附圖標記始終 是指相同的元件。
[0034] 下文中，將描述根據實施方式的蝕刻劑。
[0035] 根據該實施方式的蝕刻劑可包括過硫酸鹽、氟化合物、無機酸、唑化合物、給電子 化合物、氯化合物、銅鹽、有機酸或有機酸鹽、和余量的水。
[0036] 圖1說明在蝕刻期間通過唑化合物與銅離子和氯離子的反應可產生不溶性沉淀 物的示意性機理。
[0037] 參照圖1，所述唑化合物中的具有未共享電子對的氮原子（N)與銅離子可形成配 位鍵（mlOO)。由于該配位鍵的形成，在所述唑化合物中可形成帶相對正的（+)電荷的部分。 親核反應可發(fā)生在氯離子和所述帶+電荷的部分之間，從而形成不溶性沉淀物（m300)。
[0038]圖2說明其中在蝕刻期間給電子化合物可抑制或防止不溶性沉淀物的產生的示 意性機理。
[0039] 參照圖2,所述唑化合物中的具有未共享電子對的氮原子（N)與銅離子可如圖1中 那樣形成配位鍵（mlOO)。然而，在氯離子與所述唑化合物的親核反應能夠發(fā)生之前，給電子 化合物可提供電子（m200)。因此，可限制氯離子的親核反應。因此，可防止通過所述唑化合 物與銅離子以及氯離子的反應形成不溶性沉淀物，或者可降低其可能性。
[0040] 根據該實施方式的蝕刻劑包括所述給電子化合物。因此，可防止或者減少根據所 述唑化合物、銅離子和氯離子的反應的不溶性沉淀物的產生，或者可降低其可能性。
[0041] 所述蝕刻劑中包括的所述給電子化合物的量可為，例如，約0. 1-約5重量％，基于 所述蝕刻劑的總量。當所述給電子化合物的量為約〇. 1重量％或更大時，所述給電子化合 物的量可足以防止不溶性沉淀物產生或降低其可能性。當所述給電子化合物為約5重量％ 或更小時，可充分地進行金屬層的蝕刻。
[0042] 所述給電子化合物可為環(huán)狀有機酸或環(huán)狀有機酸鹽。
[0043] 可使用合適的環(huán)狀有機酸。所述環(huán)狀有機酸可包括選自如下的至少一種：松香酸、 間氨基苯磺酸、核黃素、葉酸、沒食子酸、和抗壞血酸。所述環(huán)狀有機酸鹽可為選自如下的至 少一種：所述有機酸的鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽和銨鹽。所述環(huán)狀有機酸鹽可包括選自如下的至少 一種：L-抗壞血酸鉀、L-抗壞血酸鈣、和L-抗壞血酸鈉。
[0044] 所述過硫酸鹽可為用于蝕刻包括銅的金屬層的主要組分。所述過硫酸鹽可以例如 約5-約20重量％的量包括在所述蝕刻劑中，基于所述蝕刻劑的總量。當所述過硫酸鹽的 量為約