[发明专利]用于显示器装置中含铜金属层的蚀刻组合物及用其蚀刻金属层的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于显示器装置（例如液晶显示（LCD）装置）中含铜金属层的蚀刻组合物，以及一种用该蚀刻组合物蚀刻该金属层的方法。

背景技术

液晶显示器（LCD）作为一种用于移动装置、电脑监视器以及电视的主要的显示器装置（除了等离子显示板（PDP）或场致发射显示器（FED）之外），逐渐引起关注。在这些LCD装置之中，薄膜晶体管（TFT）类型的LCD装置具有若干导电电极和信号电极，例如栅极、源极、漏极、以及因此信号线，它们起到将信号传输到元件的作用。

具体地，构成此类电极和/或信号线的金属的电阻是导致信号延迟的一个主要因素，并且正因为如此，将具有优越的电特性的铜（Cu）而不是其他已知的材料，例如像铬（Cr）、钼（Mo）、或铝（Al），用作一种用于电极和/或信号线的材料。为此目的，典型地，使用一个由铜构成的单一的金属层，或双金属层，在该双金属层中铜层、以及钛（Ti）、钛合金、钼或钼合金层被堆叠在一起。

常规地，使用一种除了作为基础氧化剂的 H₂O₂ 之外包含氟离子、硫酸、含氮化合物（比如胺）的蚀刻溶液来蚀刻所述一个或多个金属层。

然而，在H₂O₂作为一种氧化剂在该蚀刻溶液中存在的情况下，该蚀刻溶液的寿命和蚀刻能力由于H₂O₂的自分解而降低，从而导致多个问题例如蚀刻溶液组成上的变化。另外的问题产生于H₂O₂ 的不稳定性，这可能引起安全担忧。这样，如果一种不包含H₂O₂的蚀刻溶液可以达到所要求的蚀刻能力，则它可以是有利的。

韩国专利号10-0419071披露了一种用于铜-钛层的蚀刻溶液，其特征在于包括0.1 wt.% 至 5 wt.%的无机盐氧化剂；0.5 wt.% 至 10 wt.%的无机酸或其盐；0.05 wt.% 至 0.5 wt.%的氟源；0.005 wt.% 至 0.5 wt.%的添加剂，该添加剂选自由以下各项组成的组：吡咯烷、吡咯啉、吡咯、吲哚、吡唑、咪唑、嘧啶、嘌呤、吡啶以及它们的衍生物；以及余量的去离子水（使得总蚀刻溶液是100 wt.%）。然而，使用此类蚀刻溶液具有缺点，例如缺少蚀刻均匀性和/或蚀刻速度的减缓。

本发明现在使得一种适用于显示器装置中的含铜金属层的蚀刻组合物可用，这种蚀刻组合物没有示出上述问题。

发明内容

发明要解决的课题

因此，本发明的目的是提供一种蚀刻组合物，这种组合物不具有以上缺点并且具有优越的特性。具体地，本发明的目的是提供稳定的蚀刻组合物，这种组合物使得能够获得良好的蚀刻均匀性而不会对显示器装置中的基底和/或下面的半导体层造成损害。

用于解决课题的方案

因此，本发明涉及一种蚀刻组合物，该组合物包含至少一种铜离子源、至少一种氟离子源、至少一种无机酸和/或其盐、一种第一含氮有机化合物、一种第二含氮有机化合物、以及至少一种有机酸和/或其盐，该第一含氮有机化合物选自由脂肪胺、芳香胺和其任何组合组成的组，该第二含氮有机化合物选自由含氮杂环、多负载胺化合物和其任何组合组成的组。根据本发明的蚀刻组合物可以有利地用于显示器装置中的含铜金属层。

发明效果

本发明的诸位发明人已经出人意料地发现了根据本发明的蚀刻组合物示出优异的蚀刻均匀性而不会对基底和/或下面的半导体层造成损害同时保持其随着时间非常稳定的状态。此外，当在用于显示器装置中的含铜金属层的蚀刻工艺中使用时，本发明的蚀刻组合物可以提供均匀的和/或快速的蚀刻。还已经出人意料地发现了根据本发明的蚀刻组合物具有优越的蚀刻能力。这使得用某一量值的蚀刻组合物就能够获得更有效的蚀刻，这可以导致成本-竞争优势。

通过本发明的蚀刻组合物可以获得优异的蚀刻均匀性而不会对基底和/或下面的半导体层造成损害同时保持其随着时间非常稳定的状态。此外，当在用于显示器装置中的含铜金属层的蚀刻工艺中使用时，本发明的蚀刻组合物可以提供均匀的和/或快速的蚀刻。额外地，本发明的蚀刻组合物具有优越的蚀刻能力，从而使得能够用某一量值的蚀刻组合物获得更有效的蚀刻，并且因此，可以提供成本竞争优势。

附图说明

图1示出了用根据实例1的蚀刻组合物蚀刻的金属层的扫描电子显微镜（SEM）的结果。