[发明专利]用于含铜和钛的金属层的蚀刻液组合物

说明书

本申请是申请日为2011年4月28日，申请号为201180016129.6，发明名称为“用于含铜和钛的金属层的蚀刻液组合物”的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种用于含铜和钛的金属层的蚀刻液组合物，并且该蚀刻液组合物用于栅极、源极/漏极布线，以及用于半导体装置和平板显示器的电极，特别是用于薄膜晶体管(TFT)的电极。

本申请请求2010年4月29日递交的韩国专利申请第10-2010-0039822号以及2010年4月30日递交的韩国专利申请第10-2010-0040567号的权益，这些专利申请通过全文引用方式并入本申请中。

背景技术

在半导体装置和平板显示器中，在基板上形成金属布线的制程通常包括使用溅射形成金属层、涂布光刻胶、使用曝光及显影在选择的区域上形成光刻胶、以及进行蚀刻。此外，在每个单独的步骤之前或之后进行清洗步骤。蚀刻步骤利用光刻胶为掩模，使金属层留在选择的区域上，并且通常包括使用等离子体的干蚀刻或使用蚀刻液的湿蚀刻。

对于半导体装置和平板显示器，特别是TFT，栅极和源极/漏极阵列布线由金属层组成，该金属层包括由低电阻的铝制成的导电层。但铝层有问题，原因在于由于在随后的步骤中形成小丘(hillock)而造成与另一导电层间的短路，并且因接触氧化物层而形成绝缘层。因此，公开了含铜和钛的双层作为栅极、源极/漏极阵列布线、以及TFT的电极。

然而，为了蚀刻含铜和钛的双层，针对各个层应使用不同的蚀刻液组合物。具体地，用于蚀刻含铜的金属层的蚀刻液组合物应主要包含基于过氧化氢的蚀刻液组合物或基于过硫酸氢钾(oxone)的蚀刻液组合物。在基于过氧化氢的蚀刻液组合物的情况下，蚀刻液组合物可能分解而储存期短。在基于过硫酸氢钾的蚀刻液组合物的情况下，蚀刻速率慢且组合物随时间变得不稳定。

发明内容

因此，本发明的第一目的是提供一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物能够蚀刻含铜和钛的金属层，特别是能够全面地湿蚀刻Cu/Ti双层。

本发明的第二目的是提供一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物即使不含过氧化氢和/或过硫酸氢钾也对铜表现出快的蚀刻速率。

本发明的第三目的是提供一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物能简化蚀刻步骤且改进生产率。

本发明的第四目的是提供一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物可实现快的蚀刻速率及均一的蚀刻。

本发明的第五目的是提供一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物不会损坏设备且蚀刻时不需要昂贵的设备。

本发明的第六目的是提供一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物可有利地应用于大尺寸显示面板，由此产生经济效益。

本发明的第七目的是提供一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物除了能蚀刻含铜和钛的金属层外，还能蚀刻用于像素电极的IZO或a-ITO。

本发明的一方面是提供一种用于含铜和钛的金属层的蚀刻液组合物，基于组合物的总重量，包含：5wt％～20wt％的过硫酸盐，0.01wt％～2wt％的氟化合物，1wt％～10wt％的选自无机酸、无机酸盐及它们的混合物中的一种或多种，0.3wt％～5wt％的环状胺化合物，0.01wt％～8wt％的选自氯化合物及铜盐中的一种或多种，及其余为水。

根据本发明，所述蚀刻液组合物能湿蚀刻含铜和钛的金属层，具体地，能湿蚀刻Cu/Ti双层，由此简化蚀刻步骤且改进生产率。又根据本发明，所述蚀刻液组合物表现出快的蚀刻速率且使实现均一蚀刻，由此赋予优异的蚀刻性能。又根据本发明，所述蚀刻液组合物丝毫不损坏设备且蚀刻时不需要昂贵的设备，并且能有利地应用于大尺寸显示面板，由此产生经济效益。又根据本发明，所述蚀刻液组合物除了能蚀刻含铜和钛的金属层外，还能蚀刻用于像素电极的IZO或a-ITO。此外，如果将含铜和钛的金属层用于源/漏电极且将IZO或a-ITO用于像素电极，根据本发明的蚀刻液组合物能一起蚀刻源/漏电极和像素电极。又根据本发明，所述蚀刻液组合物即使不含过氧化氢和/或过硫酸氢钾也能实现对铜快的蚀刻速率。

具体实施方式

在下文中将给出本发明的详细说明。

根据本发明，用于含铜和钛的金属层的蚀刻液组合物，包含：过硫酸盐；氟化合物；选自无机酸、无机酸盐及它们的混合物中的一种或多种；环状胺化合物；选自氯化合物和铜盐中的一种或多种；以及水。