專利名稱：蝕刻金屬層的組合物以及使用其形成金屬圖案的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于蝕刻金屬層的組合物，尤其涉及一種用于蝕刻金屬層的組合物以及形成用于液晶顯示器件的金屬圖案的方法。
背景技術(shù)：
蝕刻工序是在基板上形成精細(xì)圖案的步驟。通過蝕刻工序形成具有與通過顯影獲得的光刻膠(PR)圖案形狀相同的圖案，例如金屬線。蝕刻工序分類為濕蝕刻類型和干蝕刻類型。在濕蝕刻工序中，經(jīng)由PR圖案暴露的層與包括酸材料的組合物相互作用并且被其腐蝕以形成圖案。在干蝕刻工序中，經(jīng)由PR圖案暴露的金屬層被等離子體狀態(tài)的離子去除以形成圖案。干蝕刻工序比濕蝕刻工序更易于控制，并且通過干蝕刻工序獲得的圖案與通過濕蝕刻工序獲得的圖案相比，具有各向異性剖面(profile)。然而，用于干蝕刻工序的裝置比較昂貴并且不容易應(yīng)用于大尺寸基板。而且，由于干蝕刻工序的蝕刻速率很低，降低了干蝕刻工序的生產(chǎn)能力。另一方面，通過濕蝕刻工序處理更多基板并且大尺寸基板更易于采用濕蝕刻工序。另外，用于濕蝕刻工序的裝置比較便宜并且由于濕蝕刻工序的蝕刻速率高而使?jié)裎g刻工序具有較大的生產(chǎn)能力。然而，濕蝕刻工序需要大量的蝕刻劑和去離子(DI)水，從而產(chǎn)生大量的廢棄溶液。
通常，由于干蝕刻工序需要附加的等離子體灰化工序以去除固化的PR圖案，形成圖案的時(shí)間增加并且產(chǎn)量降低。因此，尤其在形成金屬圖案時(shí)，濕蝕刻工序得到了廣泛應(yīng)用。此外，根據(jù)用于形成精細(xì)金屬圖案的金屬層的種類，可以使用各種各樣的蝕刻劑。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?000-0047933的韓國專利申請(qǐng)以及專利號(hào)為No.4895617的美國專利公開一種用于蝕刻鋁(Al)層的包括磷酸、硝酸、乙酸、表面活性劑和水的蝕刻劑。申請(qǐng)?zhí)枮?000-0047933的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻釹化鋁(AlNd)層的包括磷酸、硝酸、乙酸、水和氟碳表面活性劑的蝕刻劑。此外，申請(qǐng)?zhí)枮?001-0030192的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻鋁(Al)層和氧化銦錫(ITO)層的包括草酸、鹽酸、磷酸、硝酸以及用于將蝕刻劑的PH值調(diào)整在3到4.5范圍內(nèi)的酸的蝕刻劑。申請(qǐng)?zhí)枮?001-0065327的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻銀(Ag)層和銀(Ag)合金層的包括磷酸、硝酸、乙酸和氧硫化鉀的蝕刻劑，并且申請(qǐng)?zhí)枮?002-0010284的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻氧化銦錫(ITO)的包括鹽酸、乙酸、阻斷劑(blocker)和水的蝕刻劑。而且，申請(qǐng)?zhí)枮?001-0018354的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻鉬(Mo)層和鎢化鉬(MoW)層的包括磷酸、硝酸、乙酸、氧化控制劑和水的蝕刻劑。
隨著薄膜晶體管-液晶顯示(TFT-LCD)器件的不斷擴(kuò)大，TFT-LCD器件中傳輸信號(hào)的金屬線也延長。因此，金屬線的阻抗增加并且該阻抗的增加產(chǎn)生信號(hào)延遲。為了防止信號(hào)延遲，提出了一種多金屬層，并且研究了一種用于同時(shí)蝕刻多層的蝕刻劑以提高裝置和工序的效率。例如，申請(qǐng)?zhí)枮?000-0002886和2001-0072758的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻鉬/鋁(Mo/Al)層、鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)層以及鎢化鉬/釹化鋁(MoW/AlNd)層的包括磷酸、硝酸、乙酸和氧化控制劑的蝕刻劑。此外，申請(qǐng)?zhí)枮?000-0013867的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻鉬/鋁/鉬(Mo/Al/Mo)層和鉬/釹化鋁/鉬(Mo/AlNd/Mo)層的包括磷酸、硝酸、乙酸和氧化控制劑的蝕刻劑，并且申請(qǐng)?zhí)枮?002-0017093的韓國專利申請(qǐng)公開一種用于蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)層、鎢化鉬/釹化鋁(MoW/AlNd)層、鉬/釹化鋁/鉬(Mo/AlNd/Mo)層、鎢化鉬/釹化鋁/鎢化鉬(MoW/AlNd/MoW)層、鉬(Mo)層和鎢化鉬(MoW)層的包括磷酸、硝酸、乙酸、鉬蝕刻抑制劑(銨鹽)和水的蝕刻劑。
然而，當(dāng)LCD器件的柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極具有多金屬層時(shí)，使用現(xiàn)有技術(shù)的蝕刻劑很難獲得良好的剖面。為了獲得良好的剖面，重復(fù)執(zhí)行干蝕刻工序和濕蝕刻工序。干蝕刻工序和濕蝕刻工序的重復(fù)執(zhí)行會(huì)使產(chǎn)量降低并且增加生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明涉及一種用于蝕刻多金屬層的組合物，其基本上克服了因現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點(diǎn)帶來的一個(gè)或多個(gè)問題。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提供一種蝕刻多金屬層以形成具有良好剖面的多金屬圖案的組合物。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種能夠蝕刻用于形成柵線的鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)層、用于形成數(shù)據(jù)線的鉬(Mo)層和用于形成像素電極的氧化銦錫(ITO)層的組合物。
本發(fā)明的再一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種使用用于蝕刻多金屬層的組合物形成具有良好剖面的金屬圖案的方法。
本發(fā)明的又一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種采用濕蝕刻工序而不需要干蝕刻工序的形成多金屬圖案的方法。
本發(fā)明的另一優(yōu)點(diǎn)在于提供一種使用具有相對(duì)低的表面張力的組合物形成均勻的金屬圖案的方法。
本發(fā)明的附加優(yōu)點(diǎn)和特征將在后面的描述中得以闡明，通過以下描述，將使它們對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在某種程度上顯而易見，或者可通過實(shí)踐本發(fā)明來認(rèn)識(shí)它們。本發(fā)明的這些和其他優(yōu)點(diǎn)可通過書面描述及其權(quán)利要求以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)和得到。
為了實(shí)現(xiàn)這些和其它優(yōu)點(diǎn)，按照本發(fā)明的目的，作為具體和廣義的描述，一種用于蝕刻金屬層的組合物包括重量比為大約55％到大約80％的磷酸；重量比為大約3％到大約15％的硝酸；重量比為大約5％到大約20％的乙酸；重量比為大約0.5％到大約10％的磷酸鹽；重量比為大約0.1％到大約5％的含氯化合物；重量比為大約0.01％到大約4％的偶氮化合物；以及水。
按照本發(fā)明的另一方面，一種制造液晶顯示器件的陣列基板的方法，包括在基板上形成柵線和連接到該柵線的柵極；在柵線和柵極上形成柵絕緣層；在柵絕緣層上對(duì)應(yīng)于柵極處形成半導(dǎo)體層；在柵絕緣層上形成數(shù)據(jù)線，并且在半導(dǎo)體層上形成源極和漏極；在數(shù)據(jù)線和源極以及漏極上形成鈍化層，該鈍化層具有暴露漏極的接觸孔；以及在鈍化層上形成像素電極，該像素電極通過漏極接觸孔連接到漏極，其中所述柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極的至少其中之一采用用于蝕刻金屬層的組合物形成，該組合物包括重量比為大約55％到大約80％的磷酸；重量比為大約3％到大約15％的硝酸；重量比為大約5％到大約20％的乙酸；重量比為大約0.5％到大約10％的磷酸鹽；重量比為大約0.1％到大約5％的含氯化合物；重量比為大約0.01％到大約4％的偶氮化合物；以及水。
按照另一方面，一種形成金屬圖案的方法，包括在絕緣層上形成金屬層；在金屬層上形成光刻膠圖案；以及通過用于蝕刻金屬層的組合物蝕刻該金屬層，該組合物包括重量比為大約55％到大約80％的磷酸；重量比為大約3％到大約15％的硝酸；重量比為大約5％到大約20％的乙酸；重量比為大約0.5％到大約10％的磷酸鹽；重量比為大約0.1％到大約5％的含氯化合物；重量比為大約0.01％到大約4％的偶氮化合物；以及水。
應(yīng)該理解，上面的概括性描述和下面的詳細(xì)描述都是示意性和解釋性的，意欲對(duì)本發(fā)明的權(quán)利要求提供進(jìn)一步的解釋。


本申請(qǐng)所包含的附圖用于進(jìn)一步理解本發(fā)明，其與說明書結(jié)合并構(gòu)成說明書的一部分，所述附圖表示本發(fā)明的實(shí)施方式并與說明書一起解釋本發(fā)明的原理。
在附圖中圖1示出了通過采用按照本發(fā)明的示例性組合物蝕刻氧化銦錫(ITO)層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；圖2示出了通過采用按照本發(fā)明的示例性組合物蝕刻鉬(Mo)單層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；圖3示出了通過采用按照本發(fā)明的示例性組合物蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；圖4示出了通過采用比較組合物1蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；圖5示出了通過采用比較組合物2蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；圖6示出了通過采用比較組合物3蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；圖7示出了通過采用比較組合物4蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；圖8示出了通過采用比較組合物5蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖；以及圖9示出了通過采用比較組合物6蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖。
具體實(shí)施例方式
下面將詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式，其實(shí)施例示于附圖中。盡可能的，在附圖中使用相似的附圖標(biāo)記表示相同或者相似的部分。
按照本發(fā)明用于蝕刻多金屬層的示例性組合物可以用于形成用于諸如液晶顯示(LCD)器件、等離子體顯示面板(PDP)器件、電致發(fā)光顯示(ELD)器件和場(chǎng)發(fā)射顯示(FED)器件等顯示器件的多金屬圖案。下面將以LCD器件為例進(jìn)行說明。
按照本發(fā)明的用于蝕刻金屬層的示例性組合物包括重量比為大約55％到大約80％的磷酸(H3PO4)、重量比為大約3％到大約15％的硝酸(HNO3)、重量比為大約5％到大約20％的乙酸(CH3COOH)、重量比為大約0.5％到大約10％的磷酸鹽、重量比為大約0.1％到大約5％的含氯化合物、重量比為大約0.01％到大約4％的偶氮(azolic)化合物以及水。在本發(fā)明中，諸如磷酸、硝酸、乙酸和水的材料可以具有適于半導(dǎo)體制造工序的純度，或者可以通過凈化步驟之后使用諸如磷酸、硝酸、乙酸和水等材料。
按照本發(fā)明的用于蝕刻金屬圖案的示例性組合物可以包括按重量比為大約55％到大約80％并且優(yōu)選地為重量比為大約65％到大約75％的磷酸(H3PO4)。該磷酸(H3PO4)溶解由硝酸(HNO3)和鋁(Al)反應(yīng)生成的氧化鋁(AL2O3)。因此，增加了蝕刻速率并且提高了生產(chǎn)能力。
按照本發(fā)明用于蝕刻金屬圖案的示例性組合物可以包括按重量比為大約3％到大約15％并且優(yōu)選地為重量比為大約5％到大約10％的硝酸(HNO3)。該硝酸(HNO3)與鋁發(fā)生反應(yīng)以產(chǎn)生氧化鋁(AL2O3)。例如，當(dāng)按照本發(fā)明的組合物用于蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層時(shí)，通過重量比在大約3％到大約15％范圍內(nèi)的硝酸(HNO3)有效調(diào)整鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層和其他層之間的蝕刻比。當(dāng)組合物包括重量比小于3％的硝酸(HNO3)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生底切，其中下層的釹化鋁(AlNd)層比上層的鉬(Mo)層蝕刻得更多。
按照本發(fā)明用于蝕刻金屬圖案的示例性組合物可以包括按重量比為大約5％到大約20％并且優(yōu)選地重量比為大約8％到大約15％的乙酸(CH3COOH)。該乙酸(CH3COOH)用作最佳地調(diào)節(jié)反應(yīng)速度的緩沖劑。因此，增加了蝕刻速率并且提高了生產(chǎn)能力。
按照本發(fā)明用于蝕刻金屬圖案的示例性組合物可以包括按重量比為大約0.5％到大約10％并且優(yōu)選地為重量比為大約1％到大約5％的磷酸鹽。該磷酸鹽調(diào)節(jié)鉬(Mo)的蝕刻速率并且溶解由硝酸(HNO3)和鋁(Al)反應(yīng)產(chǎn)生的氧化鋁(AL2O3)。例如，當(dāng)按照本發(fā)明的組合物用于蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層時(shí)，防止了其中下層的釹化鋁(AlNd)層比上層的鉬(Mo)層蝕刻得更多的底切產(chǎn)生。此外，即使按照本發(fā)明的組合物用于蝕刻鉬(Mo)單層時(shí)，也可以形成具有良好剖面的金屬圖案。例如，磷酸鹽可以包括NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4、KH2PO4、K2HPO4、K3PO4、Ca(H2PO4)2、Ca2HPO4和Ca3PO4其中之一，優(yōu)選地為NH4H2PO4和KH2PO4。
按照本發(fā)明用于蝕刻金屬圖案的示例性組合物可以包括按重量比為大約0.1％到大約5％并且優(yōu)選地為重量比為大約0.5％到大約2％的含氯化合物。該含氯化合物調(diào)節(jié)氧化銦錫(ITO)和鉬(Mo)的蝕刻速率。此外，含氯化合物調(diào)節(jié)鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層和其他層之間的蝕刻比。例如，當(dāng)按照本發(fā)明的組合物用于蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層時(shí)，通過其重量比在大約0.1％到大約5％范圍內(nèi)的含氯化合物可以有效調(diào)節(jié)鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層和其他層之間的蝕刻比，以防止產(chǎn)生其中下層的釹化鋁(AlNd)層比上層的鉬(Mo)層蝕刻得更多的底切。此外，即使按照本發(fā)明的組合物用于蝕刻鉬(Mo)單層和氧化銦錫(ITO)單層時(shí)，也可以通過適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)蝕刻速率而形成具有良好剖面的金屬圖案。例如，含氯化合物可以包括HCl、NH4Cl、KCl和FeCl3其中之一，優(yōu)選地為NH4Cl和KCl其中之一。
按照本發(fā)明用于蝕刻金屬圖案的示例性組合物可以包括按重量比為大約0.01％到大約4％并且優(yōu)選地為重量比為大約0.05％到大約1％的偶氮化合物。該偶氮化合物調(diào)節(jié)鉬(Mo)和釹化鋁(AlNd)的蝕刻速率。例如，當(dāng)按照本發(fā)明的組合物用于蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層時(shí)，通過其重量比在大約0.01％到大約4％范圍內(nèi)的偶氮化合物可以有效調(diào)節(jié)上層的鉬(Mo)層和下層的釹化鋁(AlNd)層的蝕刻速率。因此，可以防止產(chǎn)生在鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層中上層的鉬(Mo)層與下層的釹化鋁(AlNd)層傾角不同的臺(tái)階錐形剖面，從而在整個(gè)鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層中具有小于大約60°傾角的良好剖面。此外，由于減少了臨界尺寸(CD)損失，可以提高處理容限。例如，偶氮化合物可以包括苯并三唑、氨基苯甲酸、氨基苯甲酰胺、2-氨基-5-硝基苯甲酸、1，2，3-苯并三氮-4(3H)-酮(benzazimide)、甲基苯并三唑、氨基四唑、甲氨基苯甲酸脂、苯并三唑羧酸、CobraTec98、CobraTec99以及CobraTec928，優(yōu)選地為氨基四唑。
按照本發(fā)明用于蝕刻金屬圖案的示例性組合物可以包括水。該水溶解由硝酸(HNO3)和鋁(Al)反應(yīng)產(chǎn)生的氧化鋁(AL2O3)，并且稀釋該組合物。例如，該水可以包括通過離子交換樹脂過濾的去離子(DI)水，優(yōu)選地，該DI水具有大于大約18兆歐·厘米(MΩ·cm)的電阻率。
本發(fā)明提供一種采用用于蝕刻金屬層的組合物形成液晶顯示器件的金屬圖案的方法，以及采用用于蝕刻金屬層的組合物制造液晶顯示器件的方法。
液晶顯示(LCD)器件包括第一基板、第二基板以及夾在第一和第二基板之間的液晶層。在第一基板上形成柵線和數(shù)據(jù)線。柵線和數(shù)據(jù)線彼此交叉以限定像素區(qū)。在第一基板的像素區(qū)形成像素電極和用作開關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT)。像素電極由諸如氧化銦錫(ITO)和氧化銦鋅(IZO)的透明導(dǎo)電材料形成。TFT“T”連接到柵線和數(shù)據(jù)線。在第二基板上形成黑矩陣并且在黑矩陣上形成包括紅、綠和藍(lán)子濾色片的濾色片層。在濾色片層上形成公共電極。這里，至少柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極通過采用按照本發(fā)明的組合物的濕蝕刻工序而不需附加的干蝕刻工序由諸如金屬的導(dǎo)電材料形成。例如，柵線可以由鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層形成并且數(shù)據(jù)線可以由鉬(Mo)單層形成。此外，像素電極可以由氧化銦錫(ITO)層形成。
由鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層構(gòu)成的柵線通過采用按照本發(fā)明的組合物的濕蝕刻工序形成，而不會(huì)產(chǎn)生其中下層的釹化鋁(AlNd)層比上層的鉬(Mo)層蝕刻得更多的底切。而且，由鉬(Mo)單層構(gòu)成的數(shù)據(jù)線以及由氧化銦錫(ITO)層構(gòu)成的像素電極通過采用按照本發(fā)明的組合物的濕蝕刻工序形成，以具有良好的錐形形狀。因此，防止在包括柵線和像素電極的金屬圖案上方的后續(xù)導(dǎo)電層中的電路斷路和在諸如數(shù)據(jù)線的金屬圖案與該金屬圖案上方的后續(xù)導(dǎo)電層之間的電短路產(chǎn)生。此外，由于由鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層構(gòu)成的柵線、由鉬(Mo)單層構(gòu)成的數(shù)據(jù)線以及由氧化銦錫(ITO)層構(gòu)成的像素電極采用按照本發(fā)明的相同的組合物形成，可以簡化制造工序、提高裝置效率并且降低生產(chǎn)成本。而且，由于按照本發(fā)明的組合物的表面張力降低，可以很好地?cái)U(kuò)散該組合物并且提高了大尺寸基板中的蝕刻均勻性。
采用按照本發(fā)明的示例性組合物以及六種比較組合物形成金屬圖案，并且下面解釋這些組合物以及諸如橫截剖面的結(jié)果。
按照本發(fā)明的示例性組合物包括按重量比為大約65％的磷酸(H3PO4)、大約8％的硝酸(HNO3)、大約12％的乙酸(CH3COOH)、大約2％的磷酸鹽、大約1％的含氯化合物、大約0.1％的偶氮化合物以及水。此外，六種比較組合物包括按重量比為大約50％到大約65％的磷酸(H3PO4)、大約2％到大約8％的硝酸(HNO3)、大約12％到大約25％的乙酸(CH3COOH)、大約2％的磷酸鹽、大約1％的含氯化合物、大約0.1％到大約5％的偶氮(azolic)化合物以及水。
表1示出了按照本發(fā)明的組合物以及六種比較組合物。
表1


在基板上形成諸如鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層、鉬(Mo)單層和氧化銦錫(ITO)層的金屬層之后，在金屬層上形成光刻膠(PR)圖案。接著，采用按照本發(fā)明的示例性組合物以及六種比較組合物對(duì)該金屬層構(gòu)圖以形成金屬圖案。通過噴射方法蝕刻該金屬層。然后，通過掃描電子顯微鏡(SEM)檢測(cè)該金屬圖案的橫截剖面。
表2示出了采用示例性組合物以及六種比較組合物的蝕刻工序的結(jié)果。
如表2所示，當(dāng)諸如鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層、鉬(Mo)單層和氧化銦錫(ITO)層的金屬層通過按照本發(fā)明的示例性組合物蝕刻時(shí)，總是能夠獲得具有良好剖面的金屬圖案。
表2


圖1到圖3示出了通過采用按照本發(fā)明的示例性組合物分別蝕刻氧化銦錫(ITO)層、鉬(Mo)單層和鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖。左側(cè)圖片示出了在金屬圖案上具有光刻膠(PR)圖案的金屬圖案，而右側(cè)圖片示出了去除PR圖案之后沒有PR圖案的金屬圖案。
在圖1中，由氧化銦錫(ITO)層形成的金屬圖案具有大約30°到大約60°傾角的良好剖面，并且在圖2中，由鉬(Mo)單層形成的金屬圖案具有大約45°到大約70°傾角的良好剖面。此外，由鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層形成的金屬圖案不具有其中下層的釹化鋁(AlNd)層比上層的鉬(Mo)層蝕刻得更多的底切。
圖4到圖9分別示出了通過采用比較組合物1到6蝕刻鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層獲得的金屬圖案的掃描電子顯微鏡(SEM)圖片的截面圖。
如圖4和圖5所示，當(dāng)采用不包括磷酸鹽的比較組合物1和包括重量比小于大約65％的磷酸(H3PO4)的比較組合物2對(duì)鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)，該金屬圖案具有底切。此外，即使圖4和圖5中沒有示出，由鉬(Mo)單層形成的金屬圖案具有較差的剖面。
如圖6所示，當(dāng)采用包括重量比小于大約3％的硝酸(HNO3)的比較組合物3對(duì)鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)，該金屬圖案具有底切。此外，即使圖6中沒有示出，由于鉬(Mo)單層的蝕刻速率高，很難獲得金屬圖案均勻一致的臨界尺寸(CD)。隨機(jī)的CD會(huì)使生產(chǎn)管理變得困難。
而且，如圖7、8和9所示，當(dāng)采用包括重量比大于大約20％的乙酸(CH3COOH)的比較組合物4、不包括偶氮化合物的比較組合物5和包括重量比多于大約4％的偶氮化合物分別對(duì)鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層進(jìn)行構(gòu)圖時(shí)，該金屬圖案具有底切。
因此，通過采用按照本發(fā)明的組合物對(duì)鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層進(jìn)行濕蝕刻而不需干蝕刻步驟，液晶顯示(LCD)器件的柵線具有良好的剖面而沒有底切。同時(shí)，通過采用按照本發(fā)明的組合物分別對(duì)鉬(Mo)單層和氧化銦錫(ITO)層進(jìn)行蝕刻，液晶顯示(LCD)器件的數(shù)據(jù)線和像素電極具有良好的剖面。由于由鉬/釹化鋁(Mo/AlNd)雙層形成的柵線、由鉬(Mo)單層形成的數(shù)據(jù)線以及由氧化銦錫(ITO)層形成的像素電極采用按照本發(fā)明的相同組合物形成，因此簡化了制造工序、提高了裝置效率并且降低了制造成本。此外，由于金屬圖案具有良好的剖面而沒有諸如底切的惡化，形成在該金屬圖案上的后續(xù)層不會(huì)斷裂。
很明顯，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明精神或范圍的情況下可對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改和變化。因此，本發(fā)明意欲覆蓋落入本發(fā)明所附權(quán)利要求及其等效物限定的范圍內(nèi)的各種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于蝕刻金屬層的組合物，包括重量比為55％到80％的磷酸；重量比為3％到15％的硝酸；重量比為5％到20％的乙酸；重量比為0.5％到10％的磷酸鹽；重量比為0.1％到5％的含氯化合物；重量比為0.01％到4％的偶氮化合物；以及水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述金屬層包括鉬/釹化鋁雙層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述金屬層包括鉬單層。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述金屬層包括氧化銦錫單層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述磷酸鹽包括NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4、NH4H2PO4、(NH4)2HPO4、(NH4)3PO4、KH2PO4、K2HPO4、K3PO4、Ca(H2PO4)2、Ca2HPO4和Ca3PO4其中之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述含氯化合物包括HCl、NH4Cl、KCl和FeCl3其中之一。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述偶氮化合物包括苯并三唑、氨基苯甲酸、氨基苯甲酰胺、2-氨基-5-硝基苯甲酸、1，2，3-苯并三氮-4(3H)-酮、甲基苯并三唑、氨基四唑、甲氨基苯甲酸脂、苯并三唑羧酸、CobraTec98、CobraTec99以及CobraTec928其中之一。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合物，其特征在于，所述水包括去離子水。
9.一種制造液晶顯示器件的陣列基板的方法，包括在基板上形成柵線和連接到柵線的柵極；在柵線和柵極上形成柵絕緣層；在柵絕緣層上對(duì)應(yīng)于柵極處形成半導(dǎo)體層；在柵絕緣層上形成數(shù)據(jù)線，并且在半導(dǎo)體層上形成源極和漏極；在數(shù)據(jù)線和源極以及漏極上形成鈍化層，該鈍化層具有暴露漏極的接觸孔；以及在鈍化層上形成像素電極，該像素電極通過漏極接觸孔連接到漏極，其中所述柵線、數(shù)據(jù)線和像素電極的至少其中之一采用用于蝕刻金屬層的組合物形成，該組合物包括重量比為55％到80％的磷酸；重量比為3％到15％的硝酸；重量比為5％到20％的乙酸；重量比為0.5％到10％的磷酸鹽；重量比為0.1％到5％的含氯化合物；重量比為0.01％到4％的偶氮化合物；以及水。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述柵線包括下層的釹化鋁層和上層的鉬層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)線包括鉬層。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述像素電極包括氧化銦錫層。
13.一種形成金屬圖案的方法，包括在絕緣層上形成金屬層；在金屬層上形成光刻膠圖案；以及通過用于蝕刻金屬層的組合物蝕刻該金屬層，該組合物包括重量比為55％到80％的磷酸；重量比為3％到15％的硝酸；重量比為5％到20％的乙酸；重量比為0.5％到10％的磷酸鹽；重量比為0.1％到5％的含氯化合物；重量比為0.01％到4％的偶氮化合物；以及水。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述金屬層包括鉬/釹化鋁雙層、鉬單層和氧化銦錫單層的其中之一。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于蝕刻金屬層的組合物，該組合物包括重量比為大約55％到大約80％的磷酸；重量比為大約3％到大約15％的硝酸；重量比為大約5％到大約20％的乙酸；重量比為大約0.5％到大約10％的磷酸鹽；重量比為大約0.1％到大約5％的含氯化合物；重量比為大約0.01％到大約4％的偶氮化合物；以及水。
文檔編號(hào)G02F1/13GK1966772SQ20051011483
公開日2007年5月23日 申請(qǐng)日期2005年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月17日
發(fā)明者金鐘一, 李坰默, 宋桂燦, 曹三永, 申賢哲, 金南緒, 李騏范 申請(qǐng)人:Lg.菲利浦Lcd株式會(huì)社, 東進(jìn)世美肯株式會(huì)社