[发明专利]用于铜层和钛层的蚀刻溶液组合物以及使用其制造用于液晶显示器的阵列基板的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于铜层和钛层的蚀刻溶液组合物以及使用所述蚀刻溶液组合物制造用于液晶显示器的阵列基板的方法。

背景技术

驱动半导体器件和平板显示器的代表性的电路是薄膜晶体管(TFT)。用于制造TFT-LCD的方法一般包括在基板上形成用于栅极电极和源极电极/漏极电极的布线材料的金属膜，在金属薄膜的选定的区域上形成光致抗蚀剂，然后使用光致抗蚀剂作为掩模蚀刻金属膜。

通常，已使用在其中铝或其合金和另一种金属依次层压的金属膜，作为栅极电极和源极电极/漏极电极的布线材料。铝较便宜，电阻低，但耐化学性差，可能导致液晶面板的操作麻烦，例如可能由于例如后处理中的小丘的故障与其他导电层短路，或可能与氧化层接触而形成绝缘层。

考虑到以上方面，已经提出了具有铜层和钛层的双金属膜作为用于栅极电极和源极电极/漏极电极的布线材料。

然而，上述技术涉及到这样一个问题：为了蚀刻具有铜层和钛层的双金属膜，必须使用用于蚀刻上述两种金属膜的两种不同的蚀刻剂。特别地，为了蚀刻含铜的铜膜，一般使用基于过氧化氢或基于过硫酸氢钾制剂的蚀刻剂。

公开号2010-0040352的韩国专利公开了过氧化氢蚀刻剂，其包括过氧化氢、磷酸、磷酸盐、螯合剂和环胺化合物。然而，这样的过氧化氢蚀刻剂包括缺点，例如导致组合物的自我分解的“歧化”的发生，或由于构成组成随时间快速变化的不稳定性。

特别地，环胺化合物结合蚀刻铜膜过程中产生的铜离子。在这种情况下，当氯离子存在于蚀刻剂中时，由于氯离子和上述结合的物质之间的反应可能产生难溶性沉淀。

此外，过硫酸氢钾制剂蚀刻剂的缺点是例如低的蚀刻速度和随时间的不稳定性。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种蚀刻溶液组合物，其防止难溶性沉淀的发生，甚至在包括环胺化合物、铜盐和氯化合物成分时。

此外，本发明的另一个目的是提供一种能够以高的蚀刻速度均匀地分批蚀刻铜层和钛层的蚀刻溶液组合物。

此外，本发明的另一个目的是提供一种使用上述蚀刻溶液组合物制造薄膜晶体管的方法。

本发明的上述目的将通过以下特性来实现：

(1)用于蚀刻铜层和钛层的蚀刻溶液组合物，其包括：过硫酸盐、氯化合物、铜盐、环胺化合物和电子供体化合物。

(2)根据上述(1)的蚀刻溶液组合物，其中过硫酸盐是选自由过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾组成的组中的至少一种。

(3)根据上述(1)的蚀刻溶液组合物，其中氯化合物是选自由氯酸、氯化钠、氯化钾、氯化铵组成的组中的至少一种。

(4)根据上述(1)的蚀刻溶液组合物，其中铜盐是选自由硝酸铜、硫酸铜和磷酸铜铵组成的组中的至少一种。

(5)根据上述(1)的蚀刻溶液组合物，其中环胺化合物包括选自由三唑化合物、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组成的组中的至少一种。

(6)根据上述(1)的蚀刻溶液组合物，其中电子供体化合物包括以下至少一种：选自由谷氨酸、枞酸、间氨基苯磺酸、核黄素、叶酸、没食子酸、及其钾盐、钠盐和铵盐组成的组中的至少一种；以及选自由L-异亮氨酸、己二酸、棕榈酸、马来酸、二乙三胺五乙酸、N-乙酰-L-半胱氨酸、L-蛋氨酸、及其钾盐、钠盐和铵盐组成的组中的至少一种。

(7)根据上述(1)的蚀刻溶液组合物，包括：0.5-20重量％的过硫酸盐、0.1-5重量％的氯化合物、0.05-3重量％的铜盐、0.5-5重量％的环胺化合物、0.1-5重量％的电子供体化合物，和其余为水。

(8)根据上述(1)的蚀刻溶液组合物，还包括选自由氟化合物、无机酸(盐)和有机酸(盐)组成的组中的至少一种。

(9)根据上述(8)的蚀刻溶液组合物，其中氟化合物包括选自由氟酸、氟化铵、氟化氢铵、氟硼酸铵、氟化钾、氟化氢钾、氟硼酸钾、氟化钠、氟化氢钠、氟化铝、氟硼酸、氟化锂和氟化钙组成的组中的至少一种。

(10)根据上述(8)的蚀刻溶液组合物，其中无机酸(盐)包括选自由硝酸、硫酸、磷酸和硼酸组成的组中的至少一种以及其钾盐、钠盐和铵盐中的至少一种。