[发明专利]用于形成金属线的蚀刻组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种适合用于平板显示器栅极和源极/漏极的蚀刻组合物，所述蚀刻组合物能批量湿蚀刻由选自Ti、Ti合金、Al和Al合金组成的组中的至少一种制成的单层膜或多层膜。

技术背景

平板显示器基板上形成金属线的典型工艺包括：采用喷溅形成金属层，涂抹光刻胶，进行图片曝光和显影以致光刻胶在选定区域成形，以及进行蚀刻，并在各个这些单个工艺前或后进行清洗。将光刻胶用作掩膜进行蚀刻工艺使得金属层留在选定区域上，蚀刻工艺可包括使用等离子体或类似物的干蚀刻或使用蚀刻溶液的湿蚀刻。

在平板显示器金属层里，导电层由具有低电阻的Al形成，但是这样一个Al层是有问题的因为后续工艺中会产生小丘导致Al层与另一个导电层发生短路现象，并且Al层接触氧化层后会形成绝缘层。因此，在Al的上表面或下表面可形成一种由Mo、Ti、Cr或其合金组成的缓冲层。近来，Ti因具有抗腐蚀性、高硬度和高强度受到了关注。

按照惯例以Ti层作为缓冲层的电极通过使用卤素气体并经由干蚀刻工艺进行蚀刻。虽然干蚀刻工艺因具有各向异性的剖面和较高的蚀刻可控性，与湿蚀刻工艺相比更具优势，但干蚀刻工艺需要昂贵的设备，难以形成大面积的栅极和源极/漏极且降低了蚀刻速率，从而导致较低的生产率。

相应的，已经发展了湿蚀刻这样一种Ti缓冲层的方法。例如，编号为10-1999-0005010，10-1999-0043017的韩国专利申请等揭示了HF作为蚀刻组合物的主要成分用于湿蚀刻钛层。然而，在HF主要用于湿蚀刻的案例中，底层膜和设备会被损坏，因此工艺条件将受到很多限制，进而降低生产率。

发明内容

为此，本发明用以针对上述相关领域的问题，本发明的目的是提供一种蚀刻组合物，所述蚀刻组合物能批量湿蚀刻由选自Ti、Ti合金、Al和Al合金组成的组中的至少一种制成的单层膜或多层膜，并且由于可蚀刻很多层从而极大地增加了蚀刻工艺的生产率；所述蚀刻组合物能提高蚀刻速率以及防止损坏底层膜和设备，并能均匀蚀刻图形/非图形从而展现了较高的蚀刻特性；所述蚀刻组合物无需昂贵的设备并便于形成大面积的栅极和源极/漏极，因此很经济。

本发明一方面提供了一种蚀刻组合物，所述组合物用于蚀刻由选自Ti、Ti合金，Al和Al合金组成的组中的至少一种制成的单层膜或多层膜，包含，基于所述组合物的总重，1～20wt％H₂O₂，1～7wt％可离解出硝酸根离子的化合物，0.05～2wt％含氟化合物，0.5～6wt％过硫酸盐化合物和余量水。

根据本发明，所述蚀刻组合物可进一步包括0.01～5wt％环状胺化合物。

附图说明

图1是扫描电子显微镜(SEM)图像显示了使用实施例3的蚀刻组合物蚀刻Ti/Al/Ti三层的结果；

图2是SEM图像显示了使用对比例4的蚀刻组合物蚀刻Ti/Al/Ti三层的结果；和

图3和图4是SEM图像，显示了随蚀刻层数而定的蚀刻特性(例如侧蚀刻)的变化，分别使用实施例6和2的蚀刻组合物蚀刻Ti/Al/Ti三层。

具体实施方式

根据本发明，一种蚀刻组合物，用于蚀刻由选自Ti、Ti合金、Al和Al合金组成的组中的至少一种制成的单层膜或多层膜，包含，基于所述组合物的总重，1～20wt％H₂O₂，1～7wt％可离解出硝酸根离子的化合物，0.05～2wt％含氟化合物，0.5～6wt％过硫酸盐化合物和余量水。

根据本发明蚀刻组合物用于批量蚀刻由选自Ti、Ti合金、Al和Al合金组成的组中的至少一种制成的单层膜或多层膜。在此，多层膜包括两层膜其中Ti或Ti合金层置于Al或Al合金层的之上或之下，也包括三层或更多层膜其中Ti或Ti合金层以及Al或Al合金层交替层合。

根据本发明蚀刻组合物更适宜用于蚀刻一种三层膜包括上层为Ti或Ti合金，中层为Al或Al合金以及底层为Ti或Ti合金。

Ti或Ti合金层定义为包括Ti层或由合金构成的金属层，该合金包含主要成分钛和另一种随该层特性而定的其它金属；Al或Al合金层定义为包括Al层或由合金构成的金属层，该合金包含主要成分Al和另一种随该层特性而定的其它金属。