CN102747367B - 非卤化蚀刻剂和使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法 - Google Patents

非卤化蚀刻剂和使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法 Download PDF

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Abstract

本发明的示例性实施例公开了一种用于蚀刻铟氧化物层的非卤化蚀刻剂和一种使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法，所述非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水。

Description

非卤化蚀刻剂和使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法
技术领域
本发明的示例性实施例涉及一种非卤化蚀刻剂和一种使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法。更具体地说，本发明的示例性实施例涉及一种用于蚀刻用来制造显示基底的铟氧化物层的非卤化蚀刻剂和一种使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法。
背景技术
通常，显示面板包括显示基底，作为用于驱动像素的开关元件的薄膜晶体管(TFT)形成在显示基底上。显示基底包括主要通过光刻工艺形成的多个金属图案。在光刻工艺中，在其上形成有待蚀刻的层的基底上形成光致抗蚀剂层。在光致抗蚀剂层被曝光并显影以形成光致抗蚀剂图案之后，使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层通过蚀刻剂来蚀刻层，从而将层图案化。
在蚀刻层的过程中，通过蚀刻剂去除通过光致抗蚀剂图案暴露的区域中的层，从而暴露设置在所述层下方的下层。然后，通过图案化的层暴露的下层与蚀刻剂接触，从而下层会被蚀刻剂损坏。
用于蚀刻包括铟氧化物层的层的蚀刻剂的示例包括基于王水的蚀刻剂(第1996-2903号韩国公布)、基于氯化铁的蚀刻剂(第5,456,765号美国专利)和基于草酸的蚀刻剂(第2000-17470号韩国公布)。然而，以上蚀刻剂会具有强化学活性，从而位于被蚀刻层下方的下层会容易地被蚀刻剂损坏。为了解决以上问题，已经开发出包括作为主氧化剂的硫酸和作为次氧化剂的硝酸或高氯酸的蚀刻剂组合物(第2005-77451号韩国公布)，当下层包括铝-铌(Al-Nb)、钼(Mo)或铬(Cr)时，下层不会被该蚀刻剂组合物损坏。
然而，当下层包括铜(Cu)层时，使用该蚀刻剂组合物蚀刻形成在下层上的铟氧化物层，从而铜层的表面会被该蚀刻剂组合物损坏。因此，当下层包括铜层时，不可以使用该蚀刻剂组合物。因此，用于当下层包括铜时蚀刻铟氧化物层的蚀刻剂组合物会需要与用于当下层包括铝时蚀刻铟氧化物层的蚀刻剂组合物具有不同的成分。因此，制造商会需要根据下层的组成来制备不同的蚀刻剂组合物，由此提高了制造成本。
发明内容
本发明的示例性实施例提供了一种用于蚀刻铟氧化物层的非卤化蚀刻剂，当蚀刻作为上层的铟氧化物层时，即使下层包括铜层或铝层，所述非卤化蚀刻剂仍能够使对下层的损坏最小化。
本发明的示例性实施例还提供了一种使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法。
本发明的附加特征将在下面的说明书中进行说明，并部分地根据说明书将是明显的，或者可以由本发明的实施而明了。
根据本发明的示例性实施例，一种非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水。
本发明的示例性实施例还公开了一种使用非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法。在该方法中，在基底形成包括栅电极、源电极和漏电极的开关元件。在所述基底上形成铟氧化物层。使用包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水的非卤化蚀刻剂将所述铟氧化物层图案化，以形成电连接到所述漏电极的第一像素电极。
本发明的示例性实施例还公开了一种使用非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法。在该方法中，在基底上形成包括栅电极、源电极和漏电极的开关元件。形成直接接触所述漏电极并包括铟氧化物层的第一像素电极。使用包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水的非卤化蚀刻剂去除所述第一像素电极。然后，在去除所述第一像素电极后在所述基底上形成直接接触所述漏电极的第二像素电极。
本发明的示例性实施例还公开了一种使用非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法。在该方法中，在基底上形成导体。在所述基底上形成铟氧化物层。使用包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水的非卤化蚀刻剂将所述铟氧化物层图案化。所述铟氧化物层电连接到所述导体。
应当理解，以上概括性描述和以下详细描述均是示例性的和解释说明性的，并且旨在提供对本发明的进一步解释。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解，附图并入到本说明书中，并构成本说明书的一部分，附图对本发明的实施例进行举例说明，并与描述一起来解释本发明的原理。
图1是示出根据本发明示例性实施例制造的显示基底的平面图。
图2是沿图1中的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
图3A、图3B、图3C、图3D和图3E是示出制造在图2中示出的显示基底的方法的剖视图。
图4是示出根据本发明示例性实施例制造的显示基底的剖视图。
图5是示出制造在图4中示出的显示基底的方法的剖视图。
图6是示出根据本发明示例性实施例制造的显示基底的平面图。
图7是沿图6中的III-III′线和IV-IV′线截取的剖视图。
图8A、图8B和图8C是示出制造在图7中示出的显示基底的方法的剖视图。
图9是示出根据本发明示例性实施例的制造在图7中示出的显示基底的方法的流程图。
图10是示出当使用根据本发明的示例1的蚀刻剂和根据对比示例1的蚀刻剂蚀刻铟氧化物层时歪斜长度根据蚀刻时间的曲线图。
图11是示出当使用根据本发明的示例1的蚀刻剂和根据对比示例1的蚀刻剂蚀刻铟氧化物层时下铜层的锥角根据蚀刻时间的图示。
图12是包括示出当使用根据本发明的示例1的蚀刻剂蚀刻铟氧化物层时铟氧化物层的蚀刻结果和铜层的表面状况的扫描电子显微镜(SEM)照片的表。
图13是包括示出当使用根据对比示例1的蚀刻剂蚀刻铟氧化物层时铟氧化物层的蚀刻结果和铜层的表面状况的SEM照片的表。
图14A、图14B、图14C和图14D是示出铜层的表面状况根据铜层接触根据本发明的示例1的蚀刻剂的时间的SEM照片。
图15A、图15B、图15C和图15D是示出铜层的表面状况根据铜层接触根据对比示例1的蚀刻剂的时间的SEM照片。
图16A、图16B、图16C和图16D是示出铜层的表面状况根据铜层接触根据对比示例2的蚀刻剂的时间的SEM照片。
具体实施方式
在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。然而，本发明可以以许多不同的形式来实施，而不应该被理解为局限于在此提出的示例性实施例。而是提供这些示例性实施例使本公开将是彻底的，并将把本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。在附图中，为了清楚起见，会夸大层和区域的尺寸和相对尺寸。在附图中，相同的标号指示相同的元件。
将理解的是，当元件或层被称作“在”另一元件或层“上”，或者“连接到”另一元件或层时，该元件或层可以直接在另一元件或层上，或者直接连接到另一元件或层，或者可以存在中间元件或中间层。相反，当元件被称作“直接在”另一元件或层“上”，或者“直接连接到”另一元件或层时，不存在中间元件或中间层。
在下文中，在描述了本发明的非卤化蚀刻剂之后，将对使用该非卤化蚀刻剂制造显示基底的方法和实验结果进行举例说明。
根据本发明的用于蚀刻铟氧化物层的非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵(NH4+)的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水。非卤化蚀刻剂不包括卤化化合物。
用于非卤化蚀刻剂的硝酸和硫酸可以是用于蚀刻铟氧化物层的主要成分。硝酸是用于蚀刻铟氧化物层的成分。另外，硝酸可以防止作为铟氧化物层的蚀刻停止层的光致抗蚀剂图案被损坏，并且使铟氧化物层的残留最小化。可以经由传统上已知的方法来制备硝酸和硫酸中的每种。可以在一定范围内使用非卤化蚀刻剂中的硝酸和硫酸的量，从而不损害非卤化蚀刻剂的稳定性。
当基于非卤化蚀刻剂的总重量，硫酸的量小于大约1重量％时，铟氧化物层的蚀刻速率会减慢。另外，当基于非卤化蚀刻剂的总重量，硫酸的量大于大约10重量％时，非卤化蚀刻剂会在化学上损坏光致抗蚀剂图案或铟氧化物层的下层。因此，基于非卤化蚀刻剂的总重量，非卤化蚀刻剂中的硫酸的量可以在大约1重量％和大约10重量％之间。可选地，非卤化蚀刻剂中的硫酸的量可以在大约3重量％和大约8重量％之间。
当基于非卤化蚀刻剂的总重量，硝酸的量小于大约1重量％时，铟氧化物层的蚀刻速率会减慢，并且光致抗蚀剂图案会被损坏。当基于非卤化蚀刻剂的总重量，硝酸的量大于大约10重量％时，非卤化蚀刻剂会损坏铟氧化物层的下层。因此，基于非卤化蚀刻剂的总重量，非卤化蚀刻剂中的硝酸的量可以在大约1重量％和大约10重量％之间。可选地，非卤化蚀刻剂中的硝酸的量可以在大约5重量％和大约10重量％之间。
缓蚀剂可以抑制非卤化蚀刻剂损坏铟氧化物层的下层。例如，缓蚀剂可以抑制硝酸和硫酸腐蚀包括铝(Al)的下层。
缓蚀剂包括铵(NH4 +)。可以用于缓蚀剂的材料的示例可以包括乙酸铵(CH3COONH4)、氨基磺酸铵(NH4SO3NH2)、苯二酚铵、氨基甲酸铵(NH2COONH4)、磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、甲酸铵(NH4COOH)、碳酸氢铵(NH4HCO3)、柠檬酸铵(H4NO2CCH2C(OH)(CO2NH4)CH2CO2NH4)、硝酸铵(NH4NO3)、过硫酸铵((NH4)2S2O8)、氨基磺酸铵(H2NSO3NH4)和硫酸铵((NH4)2SO4)等。这些可以单独使用或以其组合形式使用。
当基于非卤化蚀刻剂的总重量，缓蚀剂的量小于大约0.1重量％时，非卤化蚀刻剂不会抑制下层的金属被硝酸和硫酸腐蚀。当缓蚀剂的量大于大约5重量％时，非卤化蚀刻剂对铟氧化物层的蚀刻速率会减慢。因此，缓蚀剂的量可以在大约0.1重量％和大约5重量％之间。可选地，缓蚀剂的量可以在大约0.5重量％和大约3重量％之间。
基于环胺的化合物可以抑制硝酸和硫酸损坏铟氧化物层的下层。例如，基于环胺的化合物可以抑制硝酸和硫酸腐蚀包括铜(Cu)的下层。
基于环胺的化合物可以包括水溶性杂环胺化合物。可以用于基于环胺的化合物的材料的示例可以包括氨基四唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、吡咯啉和苯并三唑等。这些可以单独使用或以其组合形式使用。
当基于非卤化蚀刻剂的总重量，基于环胺的化合物的量小于大约0.1重量％时，非卤化蚀刻剂不会充分地抑制硝酸和硫酸腐蚀下层的金属。当基于环胺的化合物的量大于大约5重量％时，非卤化蚀刻剂对铟氧化物层的蚀刻速率会减慢。因此，基于环胺的化合物的量可以在大约0.1重量％和大约5重量％之间。可选地，基于环胺的化合物的量可以在大约0.3重量％和大约2重量％之间。
非卤化蚀刻剂不包括卤化化合物，即，具有氟(F)、氯(Cl)、溴(Br)或碘(I)的化合物。虽然卤化化合物在传统的蚀刻剂中支持硝酸和硫酸对铟氧化物层的蚀刻，但是当铟氧化物层的下层包括铜层时，铜层会容易地被卤化化合物损坏。
不包括在非卤化蚀刻剂中的卤化化合物的示例可以包括氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)、氢氯酸(HCl)、氯化银(AgCl)、氯化铁(FeCl3)、氯化铜(CuCl2)、氟酸(HF)、氟化氢铵(NH4FHF)、氟化氢钾(KFHF)、氟化氢钠(NaFHF)、氟化钾(KF)、氟化钠(NaF)、溴酸(HBrO3)、溴化银(AgBr)、溴化钾(KBr)、碘化钾(KI)、碘化钠(NaI)和碘酸钾(KIO3)。非卤化蚀刻剂不包括以上卤化化合物中的任何化合物。
除了硝酸、硫酸、缓蚀剂和基于环胺的化合物之外，非卤化蚀刻剂还包括水。在非卤化蚀刻剂中使用的水不限于特定类型。在非卤化蚀刻剂中使用的水可以包括脱盐水。可选地，在非卤化蚀刻剂中使用的水可以包括具有大约18MΩ/cm的比电阻的脱盐水。通过硝酸、硫酸、缓蚀剂和基于环胺的化合物的量来确定在非卤化蚀刻剂中使用的水的量。例如，水可以是从非卤化蚀刻剂的总重量中排除硝酸、硫酸、缓蚀剂和基于环胺的化合物的余量。
可选地，除了硝酸、硫酸、缓蚀剂和基于环胺的化合物之外，非卤化蚀刻剂还可以包括能够支持并控制硝酸、硫酸、缓蚀剂和基于环胺的化合物的功能的添加剂。例如，添加剂可以包括表面活性剂、金属离子封阻剂等。当基于非卤化蚀刻剂的总重量，添加剂的量小于大约0.0001重量％时，添加剂不会起作用。当添加剂的量大于大约0.01重量％时，添加剂会对非卤化蚀刻剂的化学稳定性造成不利影响。因此，添加剂的量可以在大约0.0001重量％和大约0.01重量％之间。当非卤化蚀刻剂还包括添加剂时，水的量可以基本上与非卤化蚀刻剂的总量与硝酸、硫酸、缓蚀剂、基于环胺的化合物和添加剂的量之和的差相同。
将被非卤化蚀刻剂蚀刻的层包括铟氧化物层。铟氧化物层可以包括氧化铟锌(IZO)、氧化铟锡(ITO)等。铟氧化物层可以是非晶的，并且未结晶化。
当下层包括铜层时，本发明的非卤化蚀刻剂可以在蚀刻铟氧化物层期间防止铜层被损坏。此外，即使当下层包括铝层时，非卤化蚀刻剂也可以防止铝层被损坏。因此，非卤化蚀刻剂可以使包括铜层和/或铝层的下层的损坏最小化。此外，铟氧化物层的非卤化蚀刻剂可以防止光致抗蚀剂图案的光敏性材料被损坏，并且铟氧化物层的残留可以被最少化。此外，非卤化蚀刻剂可以包括作为主要成分的硝酸、硫酸、缓蚀剂和基于环胺的化合物，从而通过使用非卤化蚀刻剂来蚀刻铟氧化物层，可以防止基于草酸的蚀刻剂中的草酸在小于大约0℃的温度下的结晶化或下层被基于王水的蚀刻剂的损坏。
在下文中参照附图更充分地描述本发明，在附图中示出了本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明示例性实施例制造的显示基底的平面图，图2是沿图1中的I-I′线和II-II′线截取的剖视图。
参照图1和图2，显示基底100包括栅极线GL、数据线DL、开关元件SW、第一像素电极PE1和第二像素电极PE2。显示基底100还包括栅极焊盘电极GPE和数据焊盘电极DPE。
栅极线GL沿显示基底100的第一方向D1延伸。栅极线GL沿第一方向D1具有矩形形状。数据线DL沿与第一方向D1不同的第二方向D2延伸。例如，第二方向D2可以基本上垂直于第一方向D1。数据线DL具有从彼此相邻的两条栅极线GL之间的区域沿彼此不同的方向朝栅极线GL分岔的“＜”形状。数据线DL沿第二方向D2具有重复“＜”形状的Z字形图案。可选地，数据线DL可以具有矩形形状。
开关元件SW电连接到栅极线GL、数据线DL和第一像素电极PE1。开关元件SW包括栅电极GE、源电极SE、有源图案AP和漏电极DE。栅电极GE连接到栅极线GL，源电极SE连接到数据线DL。漏电极DE与源电极SE隔开。有源图案AP设置在源电极SE和漏电极DE下方，并通过源电极SE和漏电极DE之间的空间部分地暴露。有源图案AP包括半导体层132和欧姆接触层134。漏电极DE与第一像素电极PE1直接接触，从而开关元件SW电连接到第一像素电极PE1。
栅极线GL、栅电极GE和栅极焊盘电极GPE由相同的栅极金属层形成。栅极金属层可以包括单一金属、合金金属或具有彼此不同的堆叠金属层的多层结构。
显示基底还包括第一绝缘层120。第一绝缘层120形成在其上形成有栅极线GL、栅电极GE和栅极焊盘电极GPE的基体基底110上。第一绝缘层120设置在栅极线GL和数据线DL之间，以使栅极线GL与数据线DL绝缘。
数据线DL、源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE由相同的源极层形成。源极层可以包括铜层。例如，源极层包括形成在欧姆接触层134上的第一金属层142和形成在第一金属层142上的第二金属层144。第二金属层144可以包括含有铜(Cu)的铜层，第一金属层142可以包括含有钛(Ti)的钛层。第一金属层142可以提高第二金属层144和欧姆接触层134之间的粘结强度。
有源图案AP形成在源电极SE和漏电极DE下方。另外，与有源图案AP具有基本上相同的层结构的哑图案形成在数据线DL和数据焊盘电极DPE下方。哑图案包括半导体层132和欧姆接触层134。哑图案可以在形成有源图案AP的工艺中形成在数据线DL和数据焊盘电极DPE下方。源电极SE和漏电极DE的蚀刻表面可以与有源图案AP的侧表面基本上一致。另外，数据焊盘电极DPE的蚀刻表面可以与哑图案的侧表面基本上一致。
在平面图中，第一像素电极PE1被栅极线GL和数据线DL围绕。第一像素电极PE1的边界可以与栅极线GL和数据线DL部分地叠置。漏电极DE的一部分(其与面对源电极SE的另一部分相对)与第一像素电极PE1直接接触。在剖视图中，第一像素电极PE1沿漏电极DE的侧表面从漏电极DE的上表面向第一绝缘层120延伸。因此，第一像素电极PE1与漏电极DE和第一绝缘层120部分地接触。
第一像素电极PE1包括铟氧化物层。铟氧化物层可以包括氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)等。根据本发明的上述非卤化蚀刻剂可以用于形成第一像素电极PE1。可以通过开关元件SW向第一像素电极PE1提供用于驱动开关元件SW的像素电压。
显示基底100还包括第二绝缘层150。第二绝缘层150形成在其上形成有数据线DL、源电极SE、漏电极DE、数据焊盘电极DPE和第一像素电极PE1的基体基底110上。第二绝缘层150包括限定第一焊盘孔CT1的孔，从而与第一绝缘层120部分地暴露栅极焊盘电极GPE。第二绝缘层150的孔可以与第一绝缘层120的孔基本上一致，从而部分地暴露栅极焊盘电极GPE。因此，第一绝缘层120和第二绝缘层150的孔可以限定第一焊盘孔CT1。另外，第二绝缘层150还包括部分地暴露数据焊盘电极DPE的孔。将第二绝缘层150的暴露数据焊盘电极DPE的孔定义为第二焊盘孔CT2。
第二像素电极PE2形成在第二绝缘层150上。第二像素电极PE2与第一像素电极PE1叠置，并且通过第二绝缘层150与第一像素电极PE1绝缘。第二像素电极PE2包括由彼此隔开的多个棒电极限定的狭缝图案SLT。因为棒电极与数据线DL具有基本上相同的“＜”形状，所以狭缝图案SLT也具有“＜”形状。棒电极彼此连接，并且彼此相邻的第二像素电极PE2连接到连接电极CNE。狭缝图案SLT基本上是开口图案。第二绝缘层150由狭缝图案SLT部分地暴露。通过第二像素电极PE2的狭缝图案SLT在第一像素电极PE1和第二像素电极PE2之间形成水平电场。设置在第二像素电极PE2上的液晶(未示出)可以由水平电场来调节。
第二像素电极PE2包括铟氧化物层。例如，铟氧化物层可以包括氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)等。上面描述的非卤化蚀刻剂可以用于形成第二像素电极PE2。可以向第二像素电极PE2提供与施加到第一像素电极PE1的像素电压不同的共电压。
在下文中，将基体基底110的其中形成有第一像素电极PE1和第二像素电极PE2的区域定义为基体基底110的“像素区域”。例如，栅极线GL和数据线DL设置在像素区域的边界上。可选地，栅极线GL和数据线DL可以部分地设置在像素区域中。
栅极焊盘电极GPE被定义为栅极线GL的端部。栅极接触电极GCE形成在栅极焊盘电极GPE上。栅极接触电极GCE通过第一焊盘孔CT1与栅极焊盘电极GPE直接接触。数据焊盘电极DPE被定义为数据线DL的端部。数据接触电极DCE形成在数据焊盘电极DPE上。数据接触电极DCE通过第二焊盘孔CT2与数据焊盘电极DPE直接接触。数据焊盘电极DPE的第二金属层144与数据接触电极DCE直接接触。
在图1和图2中，第一像素电极PE1具有板形状，第二像素电极PE2包括狭缝图案SLT。可选地，虽然在图中未示出，但是第一像素电极PE1可以包括与第二像素电极PE2的狭缝图案SLT隔开并且与第二像素电极PE2的狭缝图案SLT交替地设置的狭缝图案，从而在第一像素电极PE1和第二像素电极PE2之间形成水平电场。
在下文中，将参照图3A、图3B、图3C、图3D和图3E详细地对使用本发明的非卤化蚀刻剂制造在图2中示出的显示基底的方法进行举例说明。
图3A、图3B、图3C、图3D和图3E是示出制造在图2中示出的显示基底的方法的剖视图。
具体地说，图3A是示出使用第一掩模形成连接到栅极线GL的栅电极GE和栅极焊盘电极GPE的工艺的剖视图。
参照图3A，在基体基底110上形成栅极金属层，并图案化，以形成栅电极GE和栅极焊盘电极GPE。具体地说，使用第一掩模(未示出)在栅极金属层上形成第一光致抗蚀剂图案(未示出)，并且使用第一光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层来蚀刻栅极金属层。
在其上形成有栅电极GE和栅极焊盘电极GPE的基体基底110上形成第一绝缘层120。第一绝缘层120可以完全地形成在基体基底110上。例如，第一绝缘层120可以包括氧化硅或氮化硅。
图3B是示出形成连接到数据线DL的源电极SE、漏电极DE、数据焊盘电极DPE、有源图案AP和哑图案的工艺的剖视图。
参照图3B，在其上形成有第一绝缘层120的基体基底110上顺序地形成半导体层132、欧姆接触层134、第一金属层142和第二金属层144。可以使用第二掩模(未示出)在第二金属层144上形成第二光致抗蚀剂图案(未示出)。第二掩模可以包括狭缝部分或半色调部分。狭缝部分或半色调部分可以对应于源电极SE和漏电极DE之间的间隔区域。第二光致抗蚀剂图案可以包括形成在间隔区域中的第一厚度部分和形成在与源电极SE、漏电极DE、数据线DL和数据焊盘电极DPE对应的区域中的第二厚度部分。第二厚度部分的厚度可以小于第一厚度部分的厚度。
使用第二光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层将第一金属层142和第二金属层144图案化，以形成源电极SE、漏电极DE、数据线DL和数据焊盘电极DPE。同时，使用第二光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层将欧姆接触层134和半导体层132图案化，从而形成有源图案AP和哑图案。
图3C是示出使用第三掩模形成第一像素电极PE1的工艺的剖视图。
参照图3C，在其上形成有源电极SE、漏电极DE、数据线DL和数据焊盘电极DPE的基体基底110上形成第一铟氧化物层INL1。在第一铟氧化物层INL1上形成第三光致抗蚀剂图案210。在像素区域中的第一铟氧化物层INL1上形成第三光致抗蚀剂图案210。
第一铟氧化物层INL1完全地形成在基体基底110上，从而与源电极SE、漏电极DE、数据线DL和数据焊盘电极DPE中的每个直接接触。第一铟氧化物层INL1直接覆盖源电极SE、漏电极DE、数据线DL和数据焊盘电极DPE中每个的所有上表面和侧表面。第一铟氧化物层INL1可以包括氧化铟锌(IZO)和氧化铟锡(ITO)等。第一铟氧化物层INL1可以是非晶的。
使用第三光致抗蚀剂图案210作为蚀刻停止层并使用蚀刻剂来蚀刻第一铟氧化物层INL1。用于蚀刻第一铟氧化物层INL1的蚀刻剂是非卤化蚀刻剂，非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵(NH4 +)的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水。用于蚀刻第一铟氧化物层的非卤化蚀刻剂与根据本发明的上述非卤化蚀刻剂基本上相同。因此，将省略任何重复性描述。非卤化蚀刻剂包括基于环胺的化合物，并且不包括卤化化合物，因而，尽管包括铜的第二金属层144在第一铟氧化物层INL1的蚀刻期间暴露于非卤化蚀刻剂，非卤化蚀刻剂也可以防止第二金属层144被损坏。
虽然在图中未示出，但是当第一铟氧化物层INL1为非晶时，在第一铟氧化物层INL1被非卤化蚀刻剂图案化之后，可以以热的方式来加热第一铟氧化物层INL1。非晶的铟氧化物通过以热的方式加热而结晶化。
图3D是示出使用第四掩模将第一绝缘层120和第二绝缘层150图案化的工艺的剖视图。
参照图3D，在包括经由通过非卤化蚀刻剂蚀刻第一铟氧化物层INL1所形成的第一像素电极PE1的基体基底110上形成第二绝缘层150。第一像素电极PE1与漏电极DE的上表面的一部分和漏电极DE的侧表面直接接触。
使用第四掩模在第二绝缘层150上形成第四光致抗蚀剂图案220。除了形成有栅极焊盘电极GPE和数据焊盘电极DPE的区域之外，第四光致抗蚀剂图案220完全地形成在基体基底110上。然后，通过第四光致抗蚀剂图案220暴露栅极焊盘电极GPE和数据焊盘电极DPE上的第二绝缘层150。
使用第四光致抗蚀剂图案220作为蚀刻停止层去除栅极焊盘电极GPE上的第一绝缘层120和第二绝缘层150以及数据焊盘电极DPE上的第二绝缘层150。
图3E是示出使用第五掩模形成第二像素电极PE2、栅极接触电极GCE和数据接触电极DCE的工艺的剖视图。
参照图3E，在其上形成有第一焊盘孔CT1和第二焊盘孔CT2的基体基底110上形成第二铟氧化物层INL2。使用第四光致抗蚀剂图案220形成第一焊盘孔CT1，并且第一焊盘孔CT1部分地暴露栅极焊盘电极GPE。使用第四光致抗蚀剂图案220形成第二焊盘孔CT2，并且第二焊盘孔CT2部分地暴露数据焊盘电极DPE。第二铟氧化物层INL2可以包括氧化铟锌(IZO)或氧化铟锡(ITO)。第二铟氧化物层INL2可以是非晶的或结晶化的。
使用第五光致抗蚀剂掩模在第二铟氧化物层INL2上形成第五光致抗蚀剂图案230。在像素区域以及其中形成有栅极焊盘电极GPE和数据焊盘电极DPE的区域中的第二铟氧化物层INL2上形成第五光致抗蚀剂图案230。
第五光致抗蚀剂图案230包括形成在像素区域中的多个孔。去除通过孔暴露的第二铟氧化物层INL2，并且第五光致抗蚀剂图案230下方的第二铟氧化物层INL2留在基体基底110上，从而形成包括狭缝图案的第二像素电极PE2。
栅极焊盘电极GPE和第五光致抗蚀剂图案230之间的第二铟氧化物层INL2留在基体基底110上，从而形成栅极接触电极GCE。第五光致抗蚀剂图案230和数据焊盘电极DPE之间的第二铟氧化物层INL2留在基体基底110上，从而形成数据接触电极DCE。因此，栅极接触电极GCE通过第一焊盘孔CT1与栅极焊盘电极GPE直接接触，数据接触电极DCE通过第二焊盘孔CT2与数据焊盘电极DPE直接接触。
因此，制造出在图1和图2中示出的显示基底100。
根据当前示例性实施例，第一铟氧化物层INL1直接形成在基体基底110上，其中，在没有另外形成绝缘层的情况下在基体基底110上形成源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE，并且使用本发明的非卤化蚀刻剂将第一铟氧化物层INL1图案化以形成第一像素电极PE1，从而可以防止第二金属层144被蚀刻剂损坏。虽然第二金属层144包括铜层，但是可以使非卤化蚀刻剂对第二金属层144的损坏最小化。在当前示例性实施例中，第一金属层142包括钛层，第二金属层144包括铜层。可选地，当第一金属层142可包括钼层，并且第二金属层144可包括铝层时，也可以防止第二金属层144被非卤化蚀刻剂损坏。
图4是示出根据本发明示例性实施例制造的显示基底的剖视图。
在图4中示出的显示基底102除了还包括形成在数据焊盘电极DPE和数据接触电极DCE之间的缓冲电极BL之外，与在图1和图2中示出的显示基底100基本上相同。因此，将省略任何重复性描述。
参照图4，显示基底102包括开关元件SW、栅极焊盘电极GPE、数据焊盘电极DPE、栅极接触电极GCE、数据接触电极DCE、缓冲电极BL、第一像素电极PE1和第二像素电极PE2。
开关元件SW的有源图案AP形成在覆盖开关元件SW的栅电极GE的第一绝缘层120上。开关元件SW的源电极SE和漏电极DE形成在有源图案AP上。与有源图案AP具有基本上相同的层结构的缓冲图案形成在数据焊盘电极DPE下方。数据焊盘电极DPE、源电极SE和漏电极DE中的每个包括含有钛层的第一金属层142和含有铜层的第二金属层144。
缓冲电极BL使用与第一像素电极PE1基本上相同的金属层形成在数据焊盘电极DPE的第二金属层144上。第二像素电极PE2形成在覆盖第一像素电极PE1的第二绝缘层150上。通过第一绝缘层120和第二绝缘层150的第一焊盘孔CT1暴露的栅极焊盘电极GPE与栅极接触电极GCE直接接触。缓冲电极BL通过第二绝缘层150的第二焊盘孔CT2暴露，并通过第二焊盘孔CT2与数据接触电极DCE直接接触。缓冲电极BL在形成数据接触电极DCE的工艺中覆盖数据焊盘电极DPE的第二金属层144，从而可以在形成数据接触电极DCE的工艺中防止第二金属层144被损坏。
图5是示出制造在图4中示出的显示基底的方法的剖视图。
在形成第一铟氧化物层INL1之前，制造在图4中示出的显示基底102的方法包括与参照图3A和图3B示出的工艺基本上相同的工艺。因此，将省略任何重复性描述。
参照图5，在其上形成有源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE的基体基底110上形成第一铟氧化物层INL1。在第一铟氧化物层INL1上形成光致抗蚀剂图案240。在图5中示出的光致抗蚀剂图案240除了包括形成在其中形成有数据焊盘电极DPE的区域中的第一铟氧化物层INL1上的光图案之外，与在中示出的第三光致抗蚀剂图案基本上相同。
使用光致抗蚀剂图案240作为蚀刻停止层将第一铟氧化物层INL1图案化。用于蚀刻第一铟氧化物层INL1的蚀刻剂包括非卤化蚀刻剂。非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵(NH4 +)的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水。非卤化蚀刻剂不包括卤化化合物。蚀刻第一铟氧化物层INL1的非卤化蚀刻剂与上面描述的本发明的铟氧化物层的非卤化蚀刻剂相同，因此，将省略任何重复性描述。使用光致抗蚀剂图案240蚀刻第一铟氧化物层INL1，以形成第一像素电极PE1和缓冲电极BL。
除了数据接触电极DCE与缓冲电极BL直接接触之外，形成在第一像素电极PE1和缓冲电极BL上并在图4中示出的第二绝缘层150、第二像素电极PE2、栅极接触电极GCE和数据接触电极DCE经由与在图3D和图3E中示出的工艺基本上相同的工艺来形成。
因此，制造出在图4中示出的显示基底102。
图6是示出根据本发明示例性实施例制造的显示基底的平面图。
图7是沿图6中的III-III′线和IV-IV′线截取的剖视图。
参照图6和图7，显示基底104包括栅极线GL、数据线DL、开关元件SW和像素电极PE。显示基底104还包括栅极焊盘电极GPE和数据焊盘电极DPE。
栅极线GL沿第一方向D1延伸，并具有沿第一方向D1延伸的矩形形状。数据线DL沿与第一方向D1不同的第二方向D2延伸，并具有沿第二方向D2延伸的矩形形状。
开关元件SW电连接到栅极线GL和数据线DL。开关元件SW包括栅电极GE、有源图案AP、源电极SE和漏电极DE。漏电极DE与像素电极PE直接接触，使得开关元件SW电连接到像素电极PE。
连接到数据线DL的源电极SE、与源电极SE隔开的漏电极DE以及数据焊盘电极DPE中的每个包括第一金属层142和第二金属层144。例如，第一金属层142可以包括钛层，第二金属层144可以包括铜层。
第一绝缘层120形成在栅电极GE和有源图案AP之间。第一绝缘层120可以使栅极线GL与数据线DL绝缘。第二绝缘层150形成在源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE上。栅极焊盘电极GPE通过经由第一绝缘层120和第二绝缘层150形成的第一焊盘孔CT1部分地暴露，数据焊盘电极DPE通过经由第二绝缘层150形成的第二焊盘孔CT2部分地暴露。另外，第二绝缘层150还包括部分地暴露漏电极DE的接触孔PCT。
像素电极PE形成在第二绝缘层150上，并通过接触孔PCT与漏电极DE直接接触。栅极接触电极GCE形成在栅极焊盘电极GPE上，从而通过第一焊盘孔CT1与栅极焊盘电极GPE接触。数据接触电极DCE形成在数据焊盘电极DPE上，从而通过第二焊盘孔CT2与数据焊盘电极DPE接触。数据焊盘电极DPE直接形成在第一绝缘层120上。
图8A、图8B和图8C是示出制造在图7中示出的显示基底的方法的剖视图。
参照图8A，使用第一掩模(未示出)形成栅电极GE和栅极焊盘电极GPE。在其上形成有栅电极GE和栅极焊盘电极GPE的基体基底110上形成第一绝缘层120，使用第二掩模(未示出)形成半导体层132和欧姆接触层134。
参照图8B，使用第三掩模(未示出)在其上形成有有源图案AP的基体基底110上形成源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE。具体地说，在其上形成有有源图案AP的基体基底110上顺序地形成第一金属层142和第二金属层144，并使用第三掩模在第二金属层144上形成第一光图案。使用第一光图案作为蚀刻停止层来蚀刻第一金属层142和第二金属层144。
然后，在其上形成有源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE的基体基底110上形成第二绝缘层150。
参照图8C，使用第四掩模(未示出)在第二绝缘层150上形成第二光图案，并使用第二光图案形成第一焊盘孔CT1和第二焊盘孔CT2以及接触孔PCT。
然后，在其上形成有接触孔PCT的基体基底110上形成铟氧化物层INL，并使用第五掩模(未示出)形成第三光图案300。第三光图案300形成在像素区域以及其中形成有栅极焊盘电极GPE和数据焊盘电极DPE的区域中。使用第三光图案300作为蚀刻停止层将铟氧化物层INL图案化，以形成像素电极PE。
使用非卤化蚀刻剂蚀刻铟氧化物层INL。非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵(NH4 +)的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水。例如，基于非卤化蚀刻剂的总重量，硝酸的量在大约1重量％和大约10重量％之间，硫酸的量在大约1重量％和大约10重量％之间，缓蚀剂的量在大约0.1重量％和大约5重量％之间，基于环胺的化合物的量在大约0.1重量％和大约5重量％之间。非卤化蚀刻剂中的除了硝酸、硫酸、缓蚀剂和基于环胺的化合物之外的余量为水。非卤化蚀刻剂与本发明的上述非卤化蚀刻剂基本上相同。根据非卤化蚀刻剂的用途，可以在蚀刻铟氧化物层INL期间防止第二金属层144被腐蚀。尽管在图中未示出，但是当铟氧化物层INL为非晶时，在使用非卤化蚀刻剂将铟氧化物层INL图案化之后以热的方式加热铟氧化物层INL。非晶的铟氧化物通过以热的方式加热而结晶化。
在图7、图8A、图8B和图8C中，用于形成有源图案AP的第二掩模与用于形成源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE的第三掩模不同。可选地，可以形成单个掩模来形成有源图案AP以及源电极SE、漏电极DE和数据焊盘电极DPE，如在图3B中示出的。
图9是示出根据本发明示例性实施例的制造在图7中示出的显示基底的方法的流程图。
在图9中提到的“第二像素电极”与在图7中示出的像素电极PE基本上相同。另外，在根据当前示例性实施例的制造在图7中示出的显示基底102的方法中，形成第一焊盘孔CT1和第二焊盘孔CT2以及接触孔PCT之前的工艺与上面描述的工艺基本上相同，图9中的“形成铟氧化物层(步骤S510)”与参照图8C示出的形成铟氧化物层INL的工艺基本上相同。
参照图8C和图9，在其上形成有第一焊盘孔CT1、第二焊盘孔CT2和接触孔PCT的基体基底110上形成第一铟氧化物层(未示出)(步骤S510)。将第一铟氧化物层图案化，以形成“第一像素电极”(步骤S520)。例如，通过使用包括硝酸、硫酸、含有铵(NH4 +)的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水的非卤化蚀刻剂蚀刻第一铟氧化物层来形成第一像素电极。然后，当第一像素电极在像素中不具有均匀的厚度时，或者当第一像素电极的表面被损坏时，具有带缺陷的第一像素电极的产品的可靠性会降低，并且具有带缺陷的第一像素电极的基底会被丢弃，这会降低制造产率。为了解决以上问题，将带缺陷的第一像素电极选择性地去除，以使基底重复使用(步骤S530)。使用包括硝酸、硫酸、含有铵(NH4 +)的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水且不包括卤化化合物的非卤化蚀刻剂去除第一像素电极，从而可以完全地去除第一像素电极而没有像素电极的残余。另外，非卤化蚀刻剂可以防止暴露的图案(例如，通过第一焊盘孔CT1和第二焊盘孔CT2以及接触孔PCT暴露的金属层)被损坏。具体地说，通过第一焊盘孔CT1暴露的栅极焊盘电极GPE的铝层、通过第二焊盘孔CT2暴露的数据焊盘电极DPE的铜层和通过接触孔PCT暴露的漏电极DE的铜层均不会被该非卤化化合物腐蚀。
在去除第一像素电极之后，在其上形成有第一焊盘孔CT1和第二焊盘孔CT2以及接触孔PCT的基体基底110上再次形成铟氧化物层(步骤S540)，并将铟氧化物层图案化，以形成如在图7中示出的像素电极PE的“第二像素电极”(步骤S550)。然后，也可以使用非卤化蚀刻剂形成第二像素电极。
虽然在图中未示出，但是当图7中示出的作为像素电极PE的第二像素电极具有缺陷时，可以使用非卤化蚀刻剂去除第二像素电极，并再次形成铟氧化物层。可以使用非卤化蚀刻剂将铟氧化物层图案化，以形成“第三像素电极”。因此，可以重复使用带缺陷的基底，以提高形成显示基底102的产率和可靠性。
根据当前示例性实施例，用于蚀刻铟氧化物层的非卤化蚀刻剂可以使对下层的损坏最小化，从而提高了形成显示基底102的可靠性。另外，可以在去除带缺陷的像素电极以重复使用基底时使用非卤化蚀刻剂，从而尽管非卤化蚀刻剂与像素电极的下层接触，但是在去除带缺陷的像素电极时不会损坏下层。
在下文中，根据下面的表1和表2来制备根据本发明的示例1至示例4的蚀刻剂以及根据对比示例1和对比示例2的蚀刻剂，并且下面示出了用于性能评估的通过实验获得的结果。
示例1至示例4
根据下面的表1来制备根据本发明的示例1至示例4的蚀刻剂。
表1
对比示例1和对比示例2
根据下面的表2来制备根据对比示例1和对比示例2的蚀刻剂。
表2
实验1-对铟氧化物层的蚀刻能力的评估
在基底上形成光图案，其中，在该基底上顺序地形成有包括铜的金属图案和覆盖除了接触该金属图案的表面之外的整个表面并具有大约的厚度的氧化铟锌(IZO)层。在使用光图案作为蚀刻停止层并使用根据示例1的蚀刻剂将IZO层图案化之后，测量根据蚀刻时间的光图案的端部和IZO层的蚀刻表面之间的歪斜长度。因此，用图10的曲线A示出了获得的结果。
另外，在基底上形成光图案，其中，在该基底上顺序地形成有包括铜的金属图案和覆盖除了接触该金属图案的表面之外的整个表面并具有大约的厚度的IZO层。在使用光图案作为蚀刻停止层并使用根据对比示例1的蚀刻剂将IZO层图案化之后，测量根据蚀刻时间的光图案的端部和IZO层的蚀刻表面之间的歪斜长度。因此，用图10的曲线B示出了获得的结果。
图10是示出当使用根据本发明的示例1的蚀刻剂和根据对比示例1的蚀刻剂中的每种来蚀刻铟氧化物层时歪斜长度根据蚀刻时间的曲线图。在图10中，x轴指蚀刻时间(单位：秒)，y轴指歪斜长度的平均值(单位：μm)。
参照图10，曲线A表示：当各个蚀刻时间分别为大约30秒、大约40秒、大约80秒、大约90秒、大约150秒和大约200秒时，各个歪斜长度分别为大约0.01μm、大约0.05μm、大约0.19μm、大约0.29μm、大约0.38μm和大约0.5μm。关于根据示例1的蚀刻剂，随着蚀刻时间增长，歪斜长度变长。因此，随着蚀刻时间增长，形成在光图案下方的IZO层的蚀刻表面被根据示例1的蚀刻剂连续地蚀刻，从而与光图案的端部相比相对地降低了IZO层的蚀刻表面，从而在光图案和IZO层之间形成底切(undercut)。
曲线B表示：当各个蚀刻时间分别为大约30秒、大约40秒、大约50秒、大约60秒、大约70秒、大约80秒、大约90秒、大约100秒、大约150秒和大约200秒时，各个歪斜长度为大约0.04μm、大约0.07μm、大约0.09μm、大约0.15μm、大约0.19μm、大约0.25μm、大约0.28μm、大约0.33μm、大约0.46μm和大约0.61μm。关于根据对比示例1的蚀刻剂，与根据示例1的蚀刻剂类似，随着蚀刻时间增长，歪斜长度变长。
虽然曲线A中的歪斜长度比曲线B中的歪斜长度相对较短，但是曲线A和曲线B的范围可以包括在基本上相等的有效范围内。因此，可以注意到，本发明的蚀刻剂可以具有与蚀刻IZO层的对比示例1的水平相等的水平的蚀刻能力。
另外，当执行针对使用根据示例2至示例4的蚀刻剂的IZO层的蚀刻能力的实验时，根据示例2至示例4的蚀刻剂的曲线也可以具有与在图10中示出的曲线B类似的趋势。
实验2-对铟氧化物层的蚀刻能力的评估
在基底上形成光图案，其中，在该基底上顺序地形成有包括铜的金属图案和覆盖除了接触该金属图案的表面之外的整个表面并具有大约的厚度的氧化铟锌(IZO)层。在使用光图案作为蚀刻停止层并使用根据示例1的蚀刻剂将IZO层图案化之后，测量根据蚀刻时间的作为IZO层的蚀刻表面的斜率的锥角。用图11的条形图C示出了获得的结果。
另外，在基底上形成光图案，其中，在该基底上顺序地形成有包括铜的金属图案和覆盖除了接触该金属图案的表面之外的整个表面并具有大约的厚度的氧化铟锌(IZO)层。在使用光图案作为蚀刻停止层并使用根据对比示例1的蚀刻剂将IZO层图案化之后，测量根据蚀刻时间的作为IZO层的蚀刻表面的斜率的锥角。因此，用图11的条形图D示出了获得的结果。
图11是示出当使用根据本发明的示例1的蚀刻剂和根据对比示例1的蚀刻剂中的每个来蚀刻铟氧化物层时下铜层的锥角根据蚀刻时间的图示。在图11中，x轴指蚀刻时间(单位：秒)，y轴指锥角(单位：度(°))。
参照图11，当将条形图C和条形图D在相同的蚀刻时间彼此进行比较时，条形图C与条形图D表现出几乎相似的趋势。尽管本发明的蚀刻剂包括苯并三唑，但是被根据示例1的蚀刻剂蚀刻的金属图案的锥角与被根据对比示例1的蚀刻剂蚀刻的金属图案的锥角具有基本上相等的水平。另外，当执行针对使用根据示例2至示例4的蚀刻剂的IZO层的蚀刻能力的实验时，根据示例2至示例4的蚀刻剂的曲线图也可以与在图11中示出的曲线C或D具有类似的趋势。
实验3-下层的防腐蚀能力的评估
对于包括顺序地形成在基底上的硅氮化物层、IZO层和光图案的第一样品和包括顺序地形成在基底上的铜层、IZO层和光图案的第二样品中的每个样品，根据示例1的蚀刻剂根据蚀刻时间来蚀刻第一样品和第二样品中的每个样品的IZO层。在去除光图案之后，使用扫描电子显微镜(SEM)对暴露于根据示例1的蚀刻剂的IZO层的表面和铜层的表面拍摄照片。因此，在图12中示出了获得的结果。
另外，通过根据对比示例1的蚀刻剂来蚀刻第一样品和第二样品中的每个样品的IZO层。在去除第一样品和第二样品中的光图案之后，使用SEM对暴露于根据对比示例1的蚀刻剂的IZO层的表面和铜层的表面拍摄照片。因此，在图13中示出获得的结果。
图12是包括示出当使用根据本发明的示例1的蚀刻剂蚀刻铟氧化物层时铟氧化物层的蚀刻结果和铜层的表面状况的SEM照片的表。图13是包括示出当使用根据对比示例1的蚀刻剂蚀刻铟氧化物层时铟氧化物层的蚀刻结果和铜层的表面状况的SEM照片的表。
在图12和图13的IZO层的蚀刻结果的照片中，示出为比其它部分相对较高的部分是残余的IZO层，示出为比其它部分相对较低的部分是通过去除IZO层暴露的硅氮化物层。另外，在图12和图13中的铜层的表面状况的照片中，示出为比其它部分相对较高的部分是残余的IZO层，示出为比其它部分相对较低的部分是暴露于蚀刻剂的铜层。
参照图12和图13，对于根据示例1的蚀刻剂和根据对比示例1的蚀刻剂中的每种蚀刻剂的IZO层的蚀刻结果没有显著改变。因此，可注意到，根据示例1的蚀刻剂没有显著改变IZO层的蚀刻特性(例如，直线特性)，并且没有对IZO层造成损坏，与根据对比示例1的蚀刻剂一样。
相比之下，关于铜层的表面状况，虽然蚀刻时间增长，但是暴露于根据示例1的蚀刻剂的铜层的表面状况没有改变。随着蚀刻时间增长，暴露于根据对比示例1的蚀刻剂的铜层的表面状况显著地被腐蚀。
实验4-下层的防腐蚀能力的评估
对于其上顺序地形成有钛图案、包括铜的金属图案和完全地覆盖基底的IZO层的该基底，在大约5分钟、大约10分钟和大约15分钟期间向基底提供根据示例1的蚀刻剂、根据对比示例1和对比示例2的蚀刻剂，以去除IZO层。测量钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离，并使用SEM对金属图案的表面拍摄照片。因此，在图14A、图14B、图14C、图14D、图15A、图15B、图15C、图15D、图16A、图16B、图16C和图16D中示出了获得的结果。
图14A、图14B、图14C和图14D是示出铜层的表面状况根据铜层接触根据本发明的示例1的蚀刻剂的时间的SEM照片。
图14A是在去除IZO层之前的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.77μm。图14B是在使用蚀刻剂去除IZO层长达大约5分钟之后的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.76μm。图14C是在使用蚀刻剂去除IZO层长达大约10分钟之后的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.76μm。图14D是使用蚀刻剂去除IZO层长达大约15分钟之后的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.76μm。参照图14A至图14D，每个距离没有显著改变，金属图案的厚度几乎不改变。
图15A、图15B、图15C和图15D是示出铜层的表面状况根据铜层接触根据对比示例1的蚀刻剂的时间的SEM照片。
图15A是在去除IZO层之前的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.77μm。图15B是在使用蚀刻剂去除IZO层长达大约5分钟之后的SEM照片，金属图案被显著地腐蚀，从而未测量钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离。图15C是使用蚀刻剂去除IZO层长达大约10分钟之后的SEM照片，图15D是使用蚀刻剂去除IZO层长达大约15分钟之后的SEM照片。在图15C和图15D中，金属图案被非常显著地腐蚀，从而不能测量钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离。另外，参照图15B、图15C和图15D，每个金属图案的厚度被显著地减小。
图16A、图16B、图16C和图16D是示出铜层的表面状况根据铜层接触根据对比示例2的蚀刻剂的时间的SEM照片。图16A是在去除IZO层之前的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.128μm。图16B是在使用蚀刻剂去除IZO层长达大约5分钟之后的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.238μm。图16C是使用蚀刻剂去除IZO层长达大约10分钟之后的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.394μm。图16D是在使用蚀刻剂去除IZO层长达大约15分钟之后的SEM照片，钛图案的端部和金属图案的端部之间的距离为大约0.519μm。参照图16A至图16D，随着蚀刻时间增长，距离增大，并且金属图案的厚度减小。
根据以上描述，根据本发明的蚀刻剂具有对IZO层的蚀刻特性，并且几乎不损坏包括铜的金属图案。
根据本发明，当铜层形成在铟氧化物层下方时，铟氧化物层的非卤化蚀刻剂不会损坏铜层，并且选择性地蚀刻铟氧化物层。虽然形成在铟氧化物层下方的下层包括铝层，但是非卤化蚀刻剂在蚀刻铟氧化物层时不损坏铝层。因此，非卤化蚀刻剂可以对铜层和铝层两者的下层的损坏最小化。此外，铟氧化物层的非卤化蚀刻剂可以防止作为铟氧化物层的蚀刻停止层使用的光致抗蚀剂图案的感光材料被损坏，并且可以使铟氧化物层的残余最少化。
此外，通过使用铟氧化物层的非卤化蚀刻剂，可以从根本上防止基于草酸的蚀刻剂中的草酸在低于大约0℃的温度下的结晶化和基于王水的蚀刻剂对下层的损坏。
对于本领域技术人员将明显的是，在不脱离本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和改变。因此，如果对本发明的修改和改变落在权利要求及其等价物的范围内，则本发明旨在覆盖这些修改和改变。

Claims (22)

1.一种非卤化蚀刻剂，所述非卤化蚀刻剂包括：
硝酸；
硫酸；
含有铵的缓蚀剂；
基于环胺的化合物；以及
水，
其中，基于所述非卤化蚀刻剂的总重量，硝酸的量在1重量％和10重量％之间，硫酸的量在1重量％和10重量％之间，缓蚀剂的量在0.1重量％和5重量％之间，基于环胺的化合物的量在0.1重量％和5重量％之间，余量为水。
2.根据权利要求1所述的非卤化蚀刻剂，其中，所述缓蚀剂包括从由乙酸铵、氨基磺酸铵、苯二酚铵、氨基甲酸铵、磷酸二氢铵、甲酸铵、碳酸氢铵、柠檬酸铵、硝酸铵、过硫酸铵、氨基磺酸铵和硫酸铵组成的组中选择的至少一种。
3.根据权利要求1所述的非卤化蚀刻剂，其中，所述基于环胺的化合物包括水溶性杂环胺化合物。
4.根据权利要求3所述的非卤化蚀刻剂，其中，所述基于环胺的化合物包括从由氨基四唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、吡咯啉和苯并三唑组成的组中选择的至少一种。
5.一种制造显示基底的方法，所述方法包括：
在基底上形成开关元件，所述开关元件包括栅电极、源电极和漏电极；
在所述基底上形成铟氧化物层，所述铟氧化物层位于所述开关元件上；以及
使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层并使用非卤化蚀刻剂将所述铟氧化物层图案化，以形成电连接到所述漏电极的第一像素电极，所述非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水，
其中，基于所述非卤化蚀刻剂的总重量，硝酸的量在1重量％和10重量％之间，硫酸的量在1重量％和10重量％之间，缓蚀剂的量在0.1重量％和5重量％之间，基于环胺的化合物的量在0.1重量％和5重量％之间，余量为水。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述缓蚀剂包括从由乙酸铵、氨基磺酸铵、苯二酚铵、氨基甲酸铵、磷酸二氢铵、甲酸铵、碳酸氢铵、柠檬酸铵、硝酸铵、过硫酸铵、氨基磺酸铵和硫酸铵组成的组中选择的至少一种。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述基于环胺的化合物包括从由氨基四唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、吡咯啉和苯并三唑组成的组中选择的至少一种。
8.根据权利要求5所述的方法，其中，所述源电极和所述漏电极中的每个包括铜层。
9.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述基底上形成所述铟氧化物层的步骤使得其上形成有所述开关元件的所述基底被所述铟氧化物层覆盖，使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层并使用非卤化蚀刻剂将所述铟氧化物层图案化的步骤为使用所述非卤化蚀刻剂蚀刻所述铟氧化物层，
其中，所述第一像素电极直接接触所述漏电极。
10.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：
在其上形成有所述第一像素电极的所述基底上形成绝缘层；以及
形成与所述第一像素电极叠置的第二像素电极，所述第二像素电极包括狭缝图案。
11.根据权利要求10所述的方法，所述方法还包括：蚀刻所述绝缘层，以在连接到所述开关元件的信号线的端部上形成焊盘孔。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，形成第二像素电极的步骤包括：
形成通过所述焊盘孔接触所述信号线的所述端部的接触电极。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，形成第一像素电极的步骤包括：
在连接到所述开关元件的所述信号线的所述端部上形成缓冲电极。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，形成第二像素电极的步骤包括：
形成通过所述焊盘孔接触所述信号线的所述端部的接触电极。
15.根据权利要求5所述的方法，所述方法还包括：
在所述基底上形成绝缘层，以覆盖其上形成有所述开关元件的所述基底，所述绝缘层位于所述开关元件上并位于所述铟氧化物层下；以及
将所述绝缘层图案化，以形成部分地暴露所述漏电极的接触孔。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，在所述基底上形成所述铟氧化物层的步骤使得其上形成有所述接触孔的所述基底被所述铟氧化物层覆盖，使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层并使用非卤化蚀刻剂将所述铟氧化物层图案化的步骤为蚀刻所述铟氧化物层，
其中，所述第一像素电极通过所述接触孔接触所述漏电极。
17.根据权利要求5所述的方法，其中，所述铟氧化物层是非晶的，
其中，将所述铟氧化物层图案化的步骤还包括：将所述第一像素电极以热的方式进行加热，以使所述第一像素电极结晶。
18.一种制造显示基底的方法，所述方法包括：
在基底上形成开关元件，所述开关元件包括栅电极、源电极和漏电极；
形成直接接触所述漏电极的第一像素电极，所述第一像素电极包括铟氧化物层；
使用包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水的非卤化蚀刻剂去除所述第一像素电极；以及
在去除所述第一像素电极后在所述基底上形成第二像素电极，所述第二像素电极直接接触所述漏电极，
其中，基于所述非卤化蚀刻剂的总重量，硝酸的量在1重量％和10重量％之间，硫酸的量在1重量％和10重量％之间，缓蚀剂的量在0.1重量％和5重量％之间，基于环胺的化合物的量在0.1重量％和5重量％之间，余量为水。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述源电极和所述漏电极均包括铜层。
20.根据权利要求18所述的方法，所述方法还包括：
在其上形成有所述开关元件的所述基底上形成绝缘层，所述绝缘层包括部分地暴露所述漏电极的接触孔，
其中，所述第一像素电极和所述第二像素电极中的每个通过所述接触孔接触所述漏电极。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，形成第一像素电极的步骤包括：
在所述基底上形成所述铟氧化物层，以覆盖其上形成有所述开关元件的所述基底；以及
将所述铟氧化物层图案化。
22.一种制造显示基底的方法，所述方法包括：
在基底上形成导体；
在所述基底上形成铟氧化物层，所述铟氧化物层位于所述导体上；以及
使用光致抗蚀剂图案作为蚀刻停止层并使用非卤化蚀刻剂将所述铟氧化物层图案化，所述非卤化蚀刻剂包括硝酸、硫酸、含有铵的缓蚀剂、基于环胺的化合物和水，
其中，所述铟氧化物层电连接到所述导体，
其中，基于所述非卤化蚀刻剂的总重量，硝酸的量在1重量％和10重量％之间，硫酸的量在1重量％和10重量％之间，缓蚀剂的量在0.1重量％和5重量％之间，基于环胺的化合物的量在0.1重量％和5重量％之间，余量为水。
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