[发明专利]含镓的金属氧化物层的蚀刻溶液组合物

说明书

相关申请

本申请要求提交至韩国知识产权局中的2011年9月2日提交的申请号为10-2011-0089022的韩国专利申请、2011年9月2日提交的申请号为10-2011-0089027的韩国专利申请和2011年9月2日提交的申请号为10-2011-0089029的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。

技术领域

本发明涉及一种含镓的金属氧化物层的蚀刻溶液组合物，该蚀刻溶液组合物能湿蚀刻含氧化铟、氧化锌或其混合物以及镓或氧化镓的金属氧化物层。

背景技术

驱动半导体设备和平板显示设备中的任意一种的典型电子电路为薄膜晶体管（TFT）。通常制造TFT的常规方法包括：在衬底上形成作为用于栅极和数据的布线材料的金属薄膜，在金属薄膜的所选区域上制备光刻胶，然后将带有光刻胶的金属薄膜蚀刻成掩模。

通常，用于栅极和数据的布线材料为仅含铜或铜合金的金属薄膜和具有极好的界面结合的额外的金属氧化物层，其中，铜具有良好的导电性和低电阻。

通常，TFT的性能由迁移率或泄漏电流决定，迁移率或泄漏电流直接取决于作为电荷载体的电荷转移路径的金属氧化物层的材料和/或状况。

考虑到上述情况，最近，使用用于TFT的金属氧化物层的一些氧化物半导体材料，例如，氧化锌（ZnO）、氧化铟（In₂O₃）、氧化镓（Ga₂O₃）、氧化锡（SnO）等。特别地，使用包括氧化铟、氧化锌或其混合物以及氧化镓的金属氧化物层。尽管这种金属氧化物层示出了较高的电子迁移率以增加工作速度，但在例如蚀刻的处理过程中，这种金属氧化物层具有困难。

尽管仅使用具有期望图案的掩模蚀刻单一金属层，但最近可以使用一个掩模蚀刻至少两个金属层，以最少地使用昂贵的掩模且简化蚀刻的过程。然而，如果例如单一铜层或铜合金层的金属层和金属氧化物层具有不同的属性，则以不同的方式执行蚀刻过程，因此导致难以减少工艺的数量。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于含镓的金属氧化物层的蚀刻溶液组合物，该蚀刻溶液组合物可以快速且均匀地进行金属氧化物层的湿蚀刻，金属氧化物层包括氧化铟、氧化锌或其混合物以及镓或氧化镓。

此外，本发明的另一个目的是提供一种用于铜金属层/含镓的金属氧化物层的蚀刻溶液组合物，该蚀刻溶液组合物可以快速且均匀地进行铜金属层和金属氧化物层的整体湿蚀刻，金属氧化物层包含氧化铟、氧化锌或其混合物以及镓或氧化镓。

为了达到上述目的，本发明提供以下内容。

（1）一种用于含镓的金属氧化物层的蚀刻溶液组合物，该组合物包括：重量百分比为5%~20%的过硫酸盐、重量百分比为1%~15%的无机酸或无机酸的盐以及形成所述组合物的余量的水。

（2）根据上文（1）的组合物，所述过硫酸盐为从包括过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾的组中选择的至少一种。

（3）根据上文（1）的组合物，所述无机酸为从包括硝酸、硫酸、磷酸、亚磷酸和高氯酸的组中选择的至少一种。

（4）根据上文（1）的组合物，所述无机酸或所述无机酸的盐为从包括硝酸、硫酸、高氯酸的组中选择的至少一种与从包括磷酸、磷酸盐、亚磷酸和亚磷酸盐的组中选择的至少一种的混合物。

（5）根据上文（4）的组合物，以重量百分比为1%~14.9%的量包含从包括硝酸、硫酸和高氯酸的组中选择的至少一种，以及以重量百分比为0.1%~3%的量包含从包括磷酸、磷酸盐、亚磷酸和亚磷酸盐的组中选择的至少一种。

（6）根据上文（4）的组合物，所述磷酸盐为磷酸铵、磷酸氢二铵、磷酸二氢铵、磷酸钾、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、磷酸钠、磷酸氢二钠或磷酸二氢钠，所述亚磷酸为（1-羟基-1-膦酰基乙基）膦酸，所述亚磷酸盐为（1-羟基-1-膦酰基乙基）膦酸铵、（1-羟基-1-膦酰基乙基）膦酸钾、（1-羟基-1-膦酰基乙基）膦酸钠。

（7）根据上文（1）的组合物，该组合物还包括重量百分比为0.01%~2%的氟化合物。

（8）根据上文（7）的组合物，所述氟化合物为从包括氟酸、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、氟化锂和氟化钙的组中选择的至少一种。

（9）根据上文（1）的组合物，该组合物还包括重量百分比为0.1%~15%的有机酸、有机酸的盐或其混合物。