蝕刻劑和使用該蝕刻劑制造顯示裝置的方法
【專利說(shuō)明】
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2014年4月28日遞交的韓國(guó)專利申請(qǐng)KR 10-2014-0050924的權(quán)益， 其通過(guò)整體引用而并入本申請(qǐng)中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明的示例性實(shí)施方式涉及一種蝕刻劑和一種使用該蝕刻劑制造顯示裝置的 方法。
【背景技術(shù)】
[0004] 一般情況下，薄膜晶體管（TFT)面板用作液晶顯示裝置或有機(jī)電致發(fā)光（EL)顯示 裝置中獨(dú)立驅(qū)動(dòng)每個(gè)像素的電路板。TFT面板包括：掃描信號(hào)布線或柵布線，用于傳輸掃描 信號(hào)；和圖像信號(hào)布線或數(shù)據(jù)布線，用于傳輸圖像信號(hào)。而且，它進(jìn)一步包括：與柵布線和 數(shù)據(jù)布線連接的TFT，以及與TFT連接的像素電極。
[0005] 這樣的TFT面板通過(guò)在基板上形成用于柵布線和數(shù)據(jù)布線的金屬層并然后蝕刻 上述金屬層來(lái)制造。
[0006] 柵布線和數(shù)據(jù)布線由導(dǎo)電性高且電阻低的銅制成。然而，銅在應(yīng)用光刻膠和使其 圖案化的工藝中造成困難，因此，不使用銅單層膜而使用多層金屬膜形成柵布線和數(shù)據(jù)布 線。
[0007] 通常用作多層金屬膜的是鈦/銅雙層膜。當(dāng)同時(shí)蝕刻該鈦/銅雙層膜時(shí)，蝕刻輪 廓可能變差并且后續(xù)工藝難以進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施方式提供一種蝕刻劑和一種使用該蝕刻劑制造顯示裝 置的方法。
[0009] 本發(fā)明的實(shí)施方式提供一種蝕刻劑，包含：0. 5wt %~20wt %的過(guò)硫酸鹽； 0· Olwt%~2wt%的氟化合物；Iwt%~IOwt%的無(wú)機(jī)酸；0· 5wt%~5wt%的含氮原子（N) 的雜環(huán)化合物；〇· Iwt %~5wt %的氯化合物；0· 05wt %~3wt %的銅鹽；0· Iwt %~IOwt % 的有機(jī)酸或有機(jī)酸鹽；〇. lwt%~5wt%的供電子化合物；以及余量的溶劑。
[0010] 本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方式提供一種制造顯示裝置的方法，包括：在絕緣基板上形 成柵金屬層，所述柵金屬層包括下部柵金屬層和上部柵金屬層；使用上述蝕刻劑來(lái)蝕刻所 述柵金屬層，從而形成包括柵電極的柵線；在所述柵線上形成柵絕緣膜；在所述柵絕緣膜 上按序形成第一非晶硅層、第二非晶硅層、下部數(shù)據(jù)金屬層，和上部數(shù)據(jù)金屬層；蝕刻所述 第一非晶硅層、所述第二非晶硅層、所述下部數(shù)據(jù)金屬層，和所述上部數(shù)據(jù)金屬層，從而形 成半導(dǎo)體層、歐姆接觸層、包括源電極的數(shù)據(jù)線，和漏電極；在所述數(shù)據(jù)線、所述漏電極和所 述柵絕緣膜上形成鈍化層；以及在所述鈍化層上形成像素電極以與所述漏電極連接。
[0011] 根據(jù)本發(fā)明示例性實(shí)施方式，提供一種對(duì)鈦/銅雙層膜表現(xiàn)出優(yōu)異的蝕刻輪廓并 且不產(chǎn)生溶解性差的沉淀物的蝕刻劑，以及一種使用該蝕刻劑制造顯示裝置的方法。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 通過(guò)結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述，將更清楚地理解本發(fā)明的上述以及其它目的、特 征和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中：
[0013] 圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的顯示裝置的橫截面視圖。
[0014] 圖2是沿圖1的線II-II觀看的橫截面視圖。
[0015] 圖3至圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的制造顯示裝置的方法的視圖；以及
[0016] 圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的蝕刻劑的作用機(jī)制的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017] 由于本發(fā)明的實(shí)施方式可以按許多不同的形式進(jìn)行各種修改，現(xiàn)將詳細(xì)參考本發(fā) 明的多種實(shí)施方式，其具體實(shí)例示于附圖中并描述在下文中。將理解的是，本描述并不將本 發(fā)明限于那些實(shí)施方式，本發(fā)明包括在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的各種修改、等同和替換。
[0018] 在下文中，將參照附圖給出本發(fā)明的實(shí)施方式的詳細(xì)描述。在全部附圖中，相同的 附圖標(biāo)記指代相同或相似的元件，因此省略了冗余的描述。
[0019] 除非上下文清楚地另外指明，如本文所用的單數(shù)形式也意在包括復(fù)數(shù)形式。
[0020] 將理解的是，當(dāng)在本說(shuō)明書中使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)"包含"、"包括"、"具有"等是指存在所 陳述的要素或元件，但不排除存在或增加一個(gè)或多個(gè)其它要素或元件。
[0021] 而且，將理解的是，當(dāng)諸如膜、區(qū)域或片材被稱為在另一元件"上"時(shí)，它可以直接 在另一元件上，或居間元件（intervening element)可以存在于其間。
[0022] 為使附圖清楚起見(jiàn)，元件的尺寸被描繪成大于或小于實(shí)際尺寸。例如，附圖中各個(gè) 元件的尺寸和厚度是任意描繪的，并且本發(fā)明不必限于此。
[0023] 當(dāng)實(shí)施任何實(shí)施方式時(shí)，具體的工藝順序可以不同于所描述的順序?qū)嵤?。例如，連 續(xù)描述的兩個(gè)工藝可以基本上同時(shí)執(zhí)行，或者可以按相反的順序進(jìn)行。
[0024] 下面是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的蝕刻劑的描述。
[0025] 蝕刻劑用于蝕刻雙層金屬布線，該雙層金屬布線包括：鈦（Ti)或含鈦金屬膜，和 在鈦或含鈦金屬膜上的銅（Cu)或含銅金屬膜。
[0026] 蝕刻劑包括：過(guò)硫酸鹽、氟化合物、無(wú)機(jī)酸、含N的雜環(huán)化合物、氯化合物、銅鹽、有 機(jī)酸或有機(jī)酸鹽、供電子化合物，以及余量的溶劑。
[0027] 該蝕刻劑可以是無(wú)過(guò)氧化氫的蝕刻劑。如此，無(wú)過(guò)氧化氫的蝕刻劑是指不含過(guò)氧 化氫的蝕刻劑。
[0028] 過(guò)硫酸鹽主要用于蝕刻銅或含銅金屬膜，并且基于蝕刻劑的總量過(guò)硫酸鹽含量可 以為5wt%~20wt%。如果過(guò)硫酸鹽在上述含量范圍內(nèi)，銅或含銅金屬膜的蝕刻速率可以 變得很高并且可以得以保持，使得蝕刻工藝得到適當(dāng)?shù)乜刂啤?br>[0029] 過(guò)硫酸鹽可以包括但不限于選自過(guò)硫酸鉀、過(guò)硫酸鈉和過(guò)硫酸銨中的至少一種。
[0030] 氟化合物主要用于蝕刻鈦或含鈦金屬膜，并且在蝕刻工藝中起著除去殘余物的作 用。基于蝕刻劑的總量氟化合物的含量可以為O.Olwt%~2wt%。如果氟化合物在上述含 量范圍內(nèi)，鈦或含鈦金屬膜的蝕刻速率可以增加，從而防止產(chǎn)生蝕刻殘余物，并且防止損傷 金屬布線形成在其上的基板（諸如玻璃）和與金屬布線一起形成的含硅絕緣膜。
[0031] 氟化合物是指在溶液中離解成氟離子或多元氟離子的化合物。氟化合物可以包括 但不限于選自氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟氫化銨、氟氫化鈉和氟氫化鉀中的至少一種。
[0032] 無(wú)機(jī)酸用作用于蝕刻銅或含銅金屬膜和鈦或含鈦金屬膜的輔助氧化劑，并且基于 蝕刻劑的總量無(wú)機(jī)酸的含量可以為lwt%~10wt%。如果無(wú)機(jī)酸在上述含量范圍內(nèi)，銅或 含銅金屬膜和鈦或含鈦金屬膜的蝕刻速率可以增加，并因此蝕刻輪廓可以變得良好，并且 不發(fā)生過(guò)度蝕刻和光刻膠開裂，且沒(méi)有蝕刻殘余物，從而防止布線由于化學(xué)物質(zhì)的滲透而 短路。
[0033] 無(wú)機(jī)酸可以包括選自硝酸、硫酸、磷酸和高氯酸中的至少一種。
[0034] 含N的雜環(huán)化合物起到控制銅或含銅金屬膜的蝕刻速率的作用?；谖g刻劑的總 量含N的雜環(huán)化合物的含量可以為0. 5wt%~5wt%。如果含N的雜環(huán)化合物在上述含量 范圍內(nèi)，銅的蝕刻速率可以被控制，從而防止過(guò)度蝕刻并且防止由于銅的低蝕刻速率所導(dǎo) 致的加工時(shí)間增加，由此使得生產(chǎn)率增加。
[0035] 含N的雜環(huán)化合物可以包括但不限于選自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、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷和吡 咯啉中的至少一種。
[0036] 氯化合物起到用于蝕刻銅或含銅金屬膜的輔助氧化劑的作用，并且起到調(diào)節(jié)錐角 的作用?；谖g刻劑的總量氯化合物的含量可以為o.lwt%~5wt%。如果氯化合物的含 量小于0. lwt%，那么銅或含銅金屬膜的蝕刻速率可能減小，不期望地使蝕刻輪廓變差。相 反，如果其含量超過(guò)5wt %，那么金屬布線可能由于過(guò)度蝕刻而損失。
[0037] 氯化合物是指離解成氯離子的化合物，并且可以包括但不限于選自鹽酸（HCl)、氯 化鈉（NaCl)、氯化鉀（KCl)和氯化銨（NH4Cl)中的至少一種。
[0038] 銅鹽起到調(diào)節(jié)⑶歪斜的作用，并且基于蝕刻劑的總量銅鹽的含量可以為 0. 05wt%~3wt%。如果銅鹽的量小于0. 05wt%，那么每加工片材的⑶歪斜變化的偏差可 能會(huì)增加。相反，如果其含量超過(guò)3wt %，那么主氧化劑的氧化能力可能會(huì)變差，并因此加工 片材的數(shù)目可能會(huì)降低。
[0039] 銅鹽可以包括但不限于選自硝酸銅（Cu(N03)2)、硫酸銅（CuSO 4)和磷酸銅銨 (NH4CuPO4)中的至少一種。
[0040] 有機(jī)酸或有機(jī)酸鹽起到防止由于與所蝕刻的金屬離子螯合而產(chǎn)生的對(duì)蝕刻劑 的影響，最終增加加工片材的數(shù)目?；谖g刻劑的總量有機(jī)酸或有機(jī)酸鹽的含量可以為 0.1 wt%~IOwt%。如果有機(jī)酸或有