用于銅層和鈦層的蝕刻溶液組合物以及使用其制造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)明涉及用于銅層和鈦層的蝕刻溶液組合物以及使用所述蝕刻溶液組合物制 造用于液晶顯示器的陣列基板的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 驅(qū)動(dòng)半導(dǎo)體器件和平板顯示器的代表性的電路是薄膜晶體管（TFT)。用于制造 TFT-LCD的方法一般包括在基板上形成用于柵極電極和源極電極/漏極電極的布線材料的 金屬膜，在金屬薄膜的選定的區(qū)域上形成光致抗蝕劑，然后使用光致抗蝕劑作為掩模蝕刻 金屬膜。
[0003] 通常，已使用在其中鋁或其合金和另一種金屬依次層壓的金屬膜，作為柵極電極 和源極電極/漏極電極的布線材料。鋁較便宜，電阻低，但耐化學(xué)性差，可能導(dǎo)致液晶面板 的操作麻煩，例如可能由于例如后處理中的小丘的故障與其他導(dǎo)電層短路，或可能與氧化 層接觸而形成絕緣層。
[0004] 考慮到以上方面，已經(jīng)提出了具有銅層和鈦層的雙金屬膜作為用于柵極電極和源 極電極/漏極電極的布線材料。
[0005] 然而，上述技術(shù)涉及到這樣一個(gè)問(wèn)題：為了蝕刻具有銅層和鈦層的雙金屬膜，必須 使用用于蝕刻上述兩種金屬膜的兩種不同的蝕刻劑。特別地，為了蝕刻含銅的銅膜，一般使 用基于過(guò)氧化氫或基于過(guò)硫酸氫鉀制劑的蝕刻劑。
[0006][0007] 特別地，環(huán)胺化合物結(jié)合蝕刻銅膜過(guò)程中產(chǎn)生的銅離子。在這種情況下，當(dāng)氯離子 存在于蝕刻劑中時(shí)，由于氯離子和上述結(jié)合的物質(zhì)之間的反應(yīng)可能產(chǎn)生難溶性沉淀。
[0008] 此外，過(guò)硫酸氫鉀制劑蝕刻劑的缺點(diǎn)是例如低的蝕刻速度和隨時(shí)間的不穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種蝕刻溶液組合物，其防止難溶性沉淀的發(fā)生， 甚至在包括環(huán)胺化合物、銅鹽和氯化合物成分時(shí)。
[0010] 此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種能夠以高的蝕刻速度均勻地分批蝕刻銅層 和鈦層的蝕刻溶液組合物。
[0011] 此外，本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種使用上述蝕刻溶液組合物制造薄膜晶體管 的方法。
[0012] 本發(fā)明的上述目的將通過(guò)以下特性來(lái)實(shí)現(xiàn)：
[0013] (1)用于蝕刻銅層和鈦層的蝕刻溶液組合物，其包括：過(guò)硫酸鹽、氯化合物、銅鹽、 環(huán)胺化合物和電子供體化合物。
[0014] (2)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，其中過(guò)硫酸鹽是選自由過(guò)硫酸銨、過(guò)硫酸鈉 和過(guò)硫酸鉀組成的組中的至少一種。
[0015] (3)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，其中氯化合物是選自由氯酸、氯化鈉、氯化 鉀、氯化銨組成的組中的至少一種。
[0016] (4)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，其中銅鹽是選自由硝酸銅、硫酸銅和磷酸銅 銨組成的組中的至少一種。
[0017] (5)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，其中環(huán)胺化合物包括選自由三唑化合物、氨 基四唑化合物、咪唑化合物、吲哚化合物、嘌呤化合物、吡唑化合物、吡啶化合物、嘧啶化合 物、吡咯化合物、吡咯烷化合物和吡咯啉化合物組成的組中的至少一種。
[0018] (6)根據(jù)上述⑴的蝕刻溶液組合物，其中電子供體化合物包括以下至少一種：選 自由谷氨酸、樅酸、間氨基苯磺酸、核黃素、葉酸、沒(méi)食子酸、及其鉀鹽、鈉鹽和銨鹽組成的組 中的至少一種；以及選自由L-異亮氨酸、己二酸、棕櫚酸、馬來(lái)酸、二乙三胺五乙酸、N-乙 酰-L-半胱氨酸、L-蛋氨酸、及其鉀鹽、鈉鹽和銨鹽組成的組中的至少一種。
[0019] (7)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，包括：0· 5-20重量％的過(guò)硫酸鹽、0· 1-5重 量％的氯化合物、0. 05-3重量％的銅鹽、0. 5-5重量％的環(huán)胺化合物、0. 1-5重量％的電子 供體化合物，和其余為水。
[0020] (8)根據(jù)上述⑴的蝕刻溶液組合物，還包括選自由氟化合物、無(wú)機(jī)酸（鹽）和有 機(jī)酸（鹽）組成的組中的至少一種。
[0021] (9)根據(jù)上述（8)的蝕刻溶液組合物，其中氟化合物包括選自由氟酸、氟化銨、氟 化氫銨、氟硼酸銨、氟化鉀、氟化氫鉀、氟硼酸鉀、氟化鈉、氟化氫鈉、氟化鋁、氟硼酸、氟化鋰 和氟化鈣組成的組中的至少一種。
[0022] (10)根據(jù)上述⑶的蝕刻溶液組合物，其中無(wú)機(jī)酸（鹽）包括選自由硝酸、硫酸、 磷酸和硼酸組成的組中的至少一種以及其鉀鹽、鈉鹽和銨鹽中的至少一種。
[0023] (11)根據(jù)上述⑶的蝕刻溶液組合物，其中有機(jī)酸（鹽）包括選自由乙酸、丁酸、 檸檬酸、甲酸、葡糖酸、羥基乙酸、丙二酸、乙二酸、戊酸、苯磺酸、磺基琥珀酸、磺基苯二甲 酸、水楊酸、磺基水楊酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、丁二酸、蘋(píng)果酸、酒石酸、異檸檬酸、丙烯酸 和亞氨基二乙酸組成的組中的至少一種以及其鉀鹽、鈉鹽和銨鹽中的至少一種。
[0024] (12)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，其中銅層是單一的銅層，或包括選自由鋁、 鎂、錳、鈹、鉿、鈮、鎢和釩組成的組中的至少一種以及銅的銅層。
[0025] (13)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，其中鈦層是單一的鈦層。
[0026] (14)根據(jù)上述（1)的蝕刻溶液組合物，其中銅層和鈦層是多層，在其中銅層和鈦 層交替層壓至少一次。
[0027] (15)形成金屬布線的圖案的方法，包括：使用根據(jù)上述⑴至（14)任一項(xiàng)的蝕刻 溶液組合物蝕刻銅層和鈦層。
[0028] (16)制造用于液晶顯示設(shè)備的陣列基板的方法，包括：（a)在絕緣基板上形成柵 極金屬層，包括下部柵極金屬層和上部柵極金屬層；(b)蝕刻?hào)艠O金屬層，以形成包括柵極 電極的柵線；（c)在所述柵線上形成柵極絕緣膜；(d)在所述柵極絕緣膜上順次形成第一無(wú) 定形娃層、第二無(wú)定形娃層、下部數(shù)據(jù)金屬層和上部數(shù)據(jù)金屬層；（e)蝕刻所述第一無(wú)定形 硅層、第二無(wú)定形硅層、下部數(shù)據(jù)金屬層和上部數(shù)據(jù)金屬層，以形成包括半導(dǎo)體、電阻接觸 層和源極電極，以及漏極電極的數(shù)據(jù)線；（f)在所述數(shù)據(jù)線、漏極電極和柵極絕緣膜上形 成保護(hù)膜；和（g)在所述保護(hù)膜上形成連接到所述漏極電極的像素電極，其中使用上述（1) 至（14)任一項(xiàng)所述的蝕刻溶液組合物實(shí)施步驟（b)的蝕刻和步驟（e)的蝕刻。
[0029] (17)根據(jù)上述（16)的方法，其中，所述下部柵極金屬層或下部數(shù)據(jù)金屬層由鈦層 形成，所述上部柵極金屬層或上部數(shù)據(jù)金屬層由銅膜形成。
[0030] (18)根據(jù)上述（17)的方法，其中，所述上部金屬層和下部金屬層通過(guò)使用蝕刻溶 液組合物同時(shí)被蝕刻。
[0031] 本發(fā)明的蝕刻溶液組合物包括電子供體化合物，這樣，即使包括環(huán)胺化合物、銅鹽 和氯化合物，可以防止難溶性沉淀的發(fā)生。
[0032] 此外，本發(fā)明的蝕刻溶液組合物使得能夠以高的蝕刻速度均勻地分批蝕刻具有銅 層和鈦層的多金屬膜，從而簡(jiǎn)化蝕刻工藝，提高產(chǎn)率和保證良好的蝕刻性能。
[0033] 因此，本發(fā)明的蝕刻溶液組合物可以有效地應(yīng)用于薄膜晶體管的制造，所述薄膜 晶體管用于液晶顯示器的陣列基板。
【附圖說(shuō)明】
[0034] 本發(fā)明的上述和其他目的、特征和其它優(yōu)勢(shì)將從以下詳細(xì)的描述結(jié)合附圖更清楚 地理解，其中：
[0035] 圖1是評(píng)估本發(fā)明的實(shí)施例5的沉淀發(fā)生的照片；和
[0036] 圖2是評(píng)估本發(fā)明的比較實(shí)施例1的沉淀發(fā)生的照片。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 本發(fā)明公開(kāi)了用于銅層和鈦層的蝕刻溶液組合物，其包括過(guò)硫酸鹽、氯化合物、銅 鹽、環(huán)胺化合物和電子供體化合物，從而能夠以高的蝕刻速度均勻地分批蝕刻銅層和鈦層， 同時(shí)防止難溶性沉淀的發(fā)生；以及使用所述蝕刻溶液組合物制造用于液晶顯示器的陣列基 板的方法。
[0038] 以下詳細(xì)描述本發(fā)明的示例實(shí)施方式。
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