[发明专利]蚀刻剂组合物及使用其制造金属图案和薄膜晶体管衬底的方法

说明书

提供了蚀刻剂组合物，包含10wt％至20wt％的过氧化氢、0.1wt％至2wt％的基于唑的化合物、0.1wt％至10wt％的无机酸化合物、0.1wt％至5wt％的水面稳定剂、0.01wt％至0.1wt％的氟化物、0.1wt％至10wt％的基于硫酸盐的化合物以及以使得所述蚀刻剂组合物的总重量为100wt％的量包含的水。根据本发明构思的实施方案的蚀刻剂组合物可以用于蚀刻含铜和钼‑钛合金的金属膜以形成金属图案，或者用于制造薄膜晶体管衬底。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年9月4日提交的第10-2017-0112816号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的全部内容通过援引并入本文。

技术领域

本文中的本公开内容涉及蚀刻剂组合物以及使用所述蚀刻剂组合物制造金属图案和薄膜晶体管衬底的方法，并且更具体地，涉及具有改善的锥形蚀刻轮廓的蚀刻剂组合物以及使用所述蚀刻剂组合物制造金属图案和薄膜晶体管衬底的方法。

背景技术

随着平板显示器工业要求实现高分辨率、大面积和3D显示，出现对较快响应速度的需求。特别地，已经要求增加TFT结构的通道部件中的电子移动速度。因此，低电阻材料已经用于形成布线，并且已经研究使用氧化物半导体来增加半导体层中的电子移动速度的方法。

用作用于金属布线的材料的铜具有较好的电导率并且比铝或铬更环境友好。然而，铜对氧化剂的抗性比铝或铬对氧化剂的抗性更高，使得必须使用包含更剧烈的氧化剂的蚀刻剂。

此外，铜对玻璃衬底或对硅绝缘膜具有差的附着力，使得难以以单层膜形式使用铜。因此，必须使用对玻璃衬底或硅绝缘膜具有优异的附着性的金属膜作为铜的下膜。

因此，当蚀刻含铜的双层膜时，需要能够控制锥形蚀刻轮廓和维持其特性的蚀刻剂组合物，甚至在累积了长时间溶解的铜离子时。

发明内容

本公开内容提供具有图案化的金属布线和能够长时间维持蚀刻性能的蚀刻剂组合物，所述金属布线具有优异的锥形倾斜角。

本公开内容还提供用于形成具有减少的布线缺陷(例如断开)的金属布线的方法。

本公开内容还提供用于制造具有减少的制造时间和成本以及减少的布线缺陷(例如断开)的薄膜晶体管衬底的方法。

本发明构思的实施方案提供蚀刻剂组合物，其包含10wt％至20wt％的过氧化氢、0.1wt％至2wt％的基于唑的化合物、0.1wt％至10wt％的无机酸化合物、0.1wt％至5wt％的水面稳定剂(overwater stabilizer)、0.01wt％至0.1wt％的氟化物、0.1wt％至10wt％的基于硫酸盐的化合物以及以使得所述蚀刻剂组合物的总重量为100wt％的量包含的水。

在实施方案中，所述基于唑的化合物可以包括选自苯并三唑、氨基三唑、氨基四唑、咪唑、吡唑及其组合中的至少一种。

在实施方案中，所述无机酸化合物可以包括选自磷酸、硝酸、硫酸、氯化氢、次磷酸、碳酸、硼酸、氨基磺酸及其组合中的至少一种。

在实施方案中，所述水面稳定剂可以包括选自磷酸、亚磷酸、脲、苯脲、烯丙基脲、1,3-二甲基脲、硫脲、苯乙酰胺、苯基乙二醇及其组合中的至少一种。

在实施方案中，所述氟化物可以包括选自氢氟酸、氟化钠、氟氢化钠、氟化铵、氟氢化铵、氟硼酸铵、氟化钾、氟氢化钾、氟化铝、氢氟硼酸、氟化锂、氟硼酸钾、氟化钙、六氟硅酸及其组合中的至少一种。

在实施方案中，基于硫酸盐的化合物可以包括选自硫酸铵、硫酸氢铵、硫酸钙、硫酸氢钾、硫酸钠、硫酸氢钠、硫酸镁、硫酸氢镁、硫酸锂、硫酸氢锂、硫酸铝、硫酸氢铝、硫酸铵铝、硫酸锰、硫酸铁(II)、硫酸氢铁(II)、硫酸铵铁(II)、硫酸铜、硫酸锌、甲磺酸、过硫酸铵、过氧二硫酸钠及其组合中的至少一种。