CN104250814B - 蚀刻剂组合物 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种蚀刻剂组合物，包括：大约0.5重量％至大约20重量％的过硫酸盐、大约0.01重量％至大约2重量％的氟化物、大约1重量％至大约10重量％的无机酸、大约0.5重量％至大约5重量％的环胺化合物、大约0.1重量％至大约10.0重量％的具有氨基和磺酸的化合物、大约0.1重量％至大约15.0重量％的有机酸或其盐、以及对于总共100重量％的蚀刻剂组合物的水。

Description

蚀刻剂组合物
相关申请的交叉引用
根据美国法典第35篇第119节，本申请要求于2013年6月27日提交的韩国专利申请第10-2013-0074896号的优先权和权益，通过引用将本专利公开内容结合于此。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种蚀刻剂组合物，并且涉及一种使用蚀刻剂组合物制造金属布线的方法，和使用金属布线制造薄膜晶体管(TFT)的方法。
背景技术
通常，在液晶显示器(LCD)装置或有机发光二极管显示器(OLED)装置中，薄膜晶体管(TFT)基板用作独立驱动每一个像素的电路板。TFT基板包括栅极布线、数据布线、以及连接到栅极布线和数据布线两者的TFT。
TFT基板的各种布线和电极使用诸如光刻方法的图案化工序形成。
图案化工序包括蚀刻步骤。然而，因为在形成具有希望性能的布线方面存在限制，所以不易于使用蚀刻工序制造布线。
发明内容
本文中公开的实施方式提供了一种相对于金属布线具有改善的蚀刻性能的蚀刻剂组合物，通过使用蚀刻剂组合物形成金属布线的方法，以及制造薄膜晶体管(TFT)基板的方法。
根据一个实施方式，提供了一种蚀刻剂组合物包括：0.5重量％至大约20重量％的过硫酸盐、0.01重量％至2重量％的氟化物、1重量％至10重量％的无机酸、0.5重量％至5重量％的环胺化合物、0.1重量％至15.0重量％的有机酸或其盐、以及对于总共100重量％的蚀刻剂组合物的水，其中，重量百分数基于蚀刻剂组合物的总重量。
过硫酸盐可以是过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)、以及过硫酸铵((NH4)2S2O8)的至少一个。
氟化物可以是氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠、以及氟化氢钾的至少一个。
无机酸可以是硝酸、硫酸、磷酸、以及高氯酸的至少一个。
环胺化合物可以是氨基四氮唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、以及吡咯啉的至少一个。
具有氨基和磺酸基的化合物通过以下化学式1表示：
式1
在此，R1和R2单独地是氢，或C1至C3烷基基团，并且R3是键合或C1至C3亚烷基基团。
具有氨基和磺酸基的化合物可以是氨基磺酸和氨基乙磺酸的至少一个。
有机酸或其盐可以是羧酸、二元羧酸或三羧酸、以及四羧酸的至少一个，并且有机盐是有机酸的钾盐、钠盐、以及铵盐。
有机酸或其盐可以是乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、乙二酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸、以及乙二胺四乙酸(EDTA)的至少一个，并且有机酸盐是有机酸的钾盐、钠盐、或铵盐。
蚀刻剂组合物可以用于蚀刻由铜和钛形成的多层结构。
根据另一个方面，提供了制作金属布线的方法，该方法包括：在基板上形成包括铜和钛的金属层；在金属层上形成光敏层图案，利用蚀刻剂组合物蚀刻一部分金属层，其中光敏层图案充当掩模；并且移去光敏层图案，其中，蚀刻剂组合物包括：0.5重量％至大约20重量％的过硫酸盐、0.01重量％至2重量％的氟化物、1重量％至10重量％的无机酸、0.5重量％至5重量％的环胺化合物、0.1重量％至10.0重量％的具有氨基和磺酸的化合物、0.1重量％至15.0重量％的有机酸或其盐、以及对于总共100重量％的蚀刻剂组合物的水，其中，重量百分数基于蚀刻剂组合物的总重量。
金属层可以包括由钛形成的第一金属层和由铜形成的第二金属层，其中，在第一金属层上形成第二金属层。
过硫酸盐可以是过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)、以及过硫酸铵((NH4)2S2O8)的至少一个。
无机酸可以是硝酸、硫酸、磷酸、以及高氯酸的至少一个。
环胺化合物可以是氨基四氮唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、以及吡咯啉的至少一个。
具有氨基和磺酸基的化合物可以是氨基磺酸和氨基乙磺酸的格式。
有机酸可以是羧酸、二元羧酸或三羧酸、以及四羧酸的至少一个，并且有机酸盐是有机酸的钾盐、钠盐、以及铵盐。
有机酸可以是乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、乙二酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸、以及乙二胺四乙酸(EDTA)的至少一个，并且有机酸盐是有机酸的钾盐、钠盐、或铵盐。
根据另一个方面，提供了一种制造薄膜晶体管(TFT)基板的方法，该方法包括：在基板和连接到栅极线的栅电极上形成栅极线，其中，栅极线沿第一方向延伸；形成沿第二方向延伸的数据线、连接到数据线的源电极、以及与源电极分开的漏电极，其中，数据线与栅极线交叉；并且形成连接到漏电极的像素电极，其中栅极线和连接到栅极线的栅电极的形成包括：在基板上形成包括铜和钛的金属层；在金属层上形成光敏层图案，并且利用蚀刻剂组合物蚀刻一部分金属层，其中，光敏层图案充当掩模；并且移去光敏层图案，其中，蚀刻剂组合物包括：大约0.5重量％至大约20重量％的过硫酸盐、0.01重量％至2重量％的氟化物、1重量％至10重量％的无机酸、0.5重量％至5重量％的环胺化合物、0.1重量％至10.0重量％的具有氨基和磺酸的化合物、0.1重量％至15.0重量％的有机酸或其盐、以及对于总共100重量％的蚀刻剂组合物的水，其中，重量百分数基于蚀刻剂组合物的总重量。
金属层可以包括由钛形成的第一金属层和由铜形成的第二金属层，其中，在第一金属层上形成第二金属层。
附图说明
通过参照附图来进一步详细地描述本发明的示例性实施方式，本发明的上述及其他特性和优势将变得更为显而易见，其中：
图1到图5是示出了根据本发明的通过使用蚀刻剂组合物形成金属布线的工序的示例性实施方式的剖面图；
图6是示出了根据本发明的包括使用蚀刻剂组合物制造的薄膜晶体管(TFT)基板的实施方式的显示器装置的平面图；
图7是沿在图6所示装置的线I-I’截取的显示器装置的剖面图；
图8到图10是示出了制造在图6的显示器装置中包括的TFT基板的工序的平面图；
图11到图13是沿在图8到图10所示TFT基板的线I-I’截取的TFT基板的剖面图；
图14示出了示出利用(a)实验例1和(b)比较例1进行光致抗蚀剂(PR)抬起试验的结果的光学图像；
图15示出了示出利用(a)实验例1和(b)比较例1进行玻璃损坏试验的结果的SEM图像；并且
图16示出了示出利用(a)实验例1和(b)比较例1进行蚀刻试验的结果的SEM图像。
具体实施方式
在下文中将参照附图更详细地描述本发明的实施方式。
应当理解：i)在附图中所示的形状、尺寸、比例、角度、标号、操作等仅是实施例并且可以改变，ii)附图从观察的观点示出，并且因此说明书和位置可以基于观察者的位置改变，并且iii)贯穿说明书类似参考标号指代类似元素。
在此使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的而并非旨在限制本发明。如在本文中使用的，除非上下文另有明确说明，否则单数形式“一个(a)”、“一种(an)”、以及“该(the)”旨在包括复数形式，包括“至少一个”。“或”意指“和/或”。如在本文中使用的，术语“和/或”包括相关的列出项的一个或多个的任何及所有组合。
进一步应当理解的是，术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”、“包含(includes)”和/或“包含(including)”在用于本说明书中时指明所述特征、区域、整体、步骤、操作、元素、和/或成分的存在，但是并不排除一个或者多个其他特征、整体、步骤、操作、元素、成分、和/或其基团的存在或添加。进一步，除非该术语与术语“仅”结合使用，否则术语“由...组成”和/或“包含......”可以旨在表示多个成分。
当考虑测量问题以及与具体数量的测量相关的误差(即，测量系统的限制)时，如在本文中使用的“大约”或“约”包含在设定值内，并且意指在针对如通过本领域的一个普通技术人员所确定的特殊值的偏差的可接受范围内。例如，“大约”能够意指在一个或多个标准偏差内，或在设定值的±30％、20％、10％、5％内。也应当理解，当描述是给定的而没有术语“大约”、“基本上”、“相对地”等时，相对于关于数值、形状、尺寸比较、位置关系的描述的变化是可能的。应当理解，诸如“在...之后”、“在......之前”、“然后”、“在此”、“下列”等术语应当理解为不限制时序位置。
也应当理解，在两个条目之间的空间关系利用诸如“在...之下”、“在......下面”、“较低”、“上面”、“上”、“在...之上”等的空间相关术语描述的情况下，除非描述结合术语“直接地”给定，否则一个或多个条目可以插入中间。也应理解，本文中便于描述可以使用空间相关术语，以描述在附图中所示的一个元素或与另一个元素的特征关系或特征。应当理解，除了附图中描述的定向之外，空间相关术语旨在包括使用或者操作中的设备的不同定向。例如，如果图中的设备被翻转，则然后被描述为在其他元素或特征“在......下面”或“在...之下”的元素将位于其他元素或特征“上面”。该设备可以另外定向(旋转90度或者处于其他定向)，并且因此解释本文中使用的空间相关描述。
应当理解，虽然本文中使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元素、成分、区域、层和/或部分，但是这些元素、成分、区域、层和/或部分不应受这些术语限制。这些术语仅被用于区分一个元素、成分、区域、层或部分与另一元素、成分、区域、层或部分。因此，在不偏离本文中的教导情况下，第一“元素”、“成分”、“区域”、“或部分”可被称为第二元素、成分、区域、层或者部分。
诸如在一列元素之前的“......的至少一个”的表述修饰整列元素，并且不修饰所列出的单个元素。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语(包括技术和科学术语)均具有与本公开所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。进一步应当理解，诸如在通常使用的词典中定义的那些术语的术语应被解释为具有与它们在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不得以理想化或者过度形式化的意义进行解释，除非明确规定如此定义。
本文参照作为理想实施方式的示意性示图的截面示意图，描述了示例性实施方式。如此，期望由例如制造技术和/或容许误差导致的示意图形状的变化。因此，本文中描述的实施方式不应被解释为限于本文中所示区域的具体形状，而将包括例如制造所导致的形状偏差。例如，通常，示出或描述为平面的区域可以具有粗略的和/或非线性的特征。此外，所示出的锐角可以是被圆化的。因此，在附图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出区域的精确形状，并且不旨在限制本权利要求的范围。
本文中描述的蚀刻剂组合物可以用于通过蚀刻在基板上形成的金属层而形成一种金属布线。金属层包括铜和钛，并且可以是双层金属膜。如在本文中使用的，术语“双层”指代具有双层的结构。特别地，蚀刻剂组合物可以用于蚀刻包括由钛形成的金属钛层和由铜形成的铜金属层的双层金属膜。
根据本发明的实施方式的蚀刻剂组合物包括过硫酸盐、氟化物、无机酸、环胺化合物、具有氨基和磺酸基的化合物、以及有机酸或其盐。
在蚀刻剂组合物中包含的过硫酸盐是存在于蚀刻剂组合物中的主氧化剂，并且能够同时蚀刻钛层和铜层。相对于蚀刻剂组合物的总重量，过硫酸盐以大约0.5重量％至大约20重量％的量存在。如果在蚀刻剂组合物中的过硫酸盐的量小于大约0.5重量％，则蚀刻速度降低，并且蚀刻可能不充分。如果在蚀刻剂组合物中的过硫酸盐的量高于大约20重量％，则蚀刻速度非常快，并且难以控制发生的蚀刻程度。因此，如果过硫酸盐的量过高，则钛层和铜层可能过度蚀刻。
过硫酸盐可以包括过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)、以及过硫酸铵((NH4)2S2O8)的至少一个。
在蚀刻剂组合物中包含的氟化物是包括氟化物的化合物，并且相对于蚀刻剂组合物的总重量，以大约0.01重量％至大约2重量％的量存在。如果在蚀刻剂组合物中的氟化物的量小于0.01重量％，则包括钛的金属层的蚀刻速度大大降低，并且因此，难以维持合适的蚀刻时间，并且因此，可能产生残渣。如果在蚀刻剂组合物中的氟化物的量高于2重量％，则诸如玻璃的基板和包括硅的绝缘层可能损坏。
氟化物是可能分解成氟离子或多原子的氟离子。氟化物可以是氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠、以及氟化氢钾的至少一个。
氟化铵可以用于控制砷(As)，其在氟化物中是限用物质。
在蚀刻剂组合物中的无机酸的存在调整蚀刻剂组合物的pH，并且从而提供一种环境，其中，铜类金属层可以被蚀刻并且通过降低蚀刻剂组合物的pH限制过硫酸盐的分解。相对于蚀刻剂组合物的总重量，在蚀刻剂组合物中的无机酸的量是大约1重量％至大约10重量％。如果在蚀刻剂组合物中的无机酸的量小于1重量％，则无机酸调整pH的能力降级，并且因此，过硫酸盐的分解加速，并且铜的蚀刻特性可能大大降级。如果在蚀刻剂组合物中的无机酸的量大于10重量％，则铜的蚀刻速度增加，并且在光敏层中可能产生裂缝。因此，当光敏层剥离时，在裂缝之下定位的钛层或铜层被极度地蚀刻。
无机酸可以是硝酸、硫酸、磷酸、以及高氯酸的至少一个。
在蚀刻剂组合物中包含的环胺化合物是防蚀剂。环胺化合物调整铜类金属的蚀刻速度，从而降低图案的削减尺寸(CD)损失并且增加生产利率。相对于所述蚀刻剂的总重量，环胺化合物以大约0.1重量％至约5.0重量％的量存在。如果在蚀刻剂组合物中的环胺化合物的量小于0.1重量％，则CD损失的大量可能发生。如果在蚀刻剂组合物中的环胺化合物的量大于5重量％，则铜的蚀刻速度也变慢。因此，难以在希望的时间段内获得CD偏斜。
环胺化合物可以是氨基四氮唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、以及吡咯啉的至少一个。
具有在蚀刻剂组合物中包含的氨基和磺酸基的化合物是用于防止老化的添加剂。在蚀刻剂组合物中，具有氨基和磺酸基的化合物分解成硫酸根离子(SO4 2-)，以减缓过硫酸盐的水解速度，并且在蚀刻剂组合物中，防止与在处理的基板的数目方面增加相关的在铜和钛侵蚀速度方面的不稳定的增加。另外，苯酚和苯酚衍生物，其是使用常规芳族磺酸检测的限用物质，不被检测，并且因此，提供了一种环保蚀刻剂。
相对于蚀刻剂组合物的总重量，具有氨基和磺酸基的化合物以大约0.1重量％至大约10.0重量％的量存在。
具有氨基和磺酸基的化合物同时通过以下化学式1表示：
[化学式1]
式(1)
在上述化学式中，R1和R2单独地是氢，或C1至C3烷基基团，并且R3是直接键合或C1至C3亚烷基基团。
具有氨基和磺酸基的化合物可以是氨基磺酸和氨基乙磺酸的至少一个。
在金属层的铜类表面上吸收在蚀刻剂组合物中包含的有机酸或其盐，以影响在蚀刻均匀性方面的改善和在溶解度方面的增加，从而改善蚀刻速度和蚀刻性能。
相对于蚀刻剂组合物的总重量，有机酸或其盐以大约0.1重量％至大约12重量％的量存在。在蚀刻剂组合物中，有机酸或其盐作用为螯合铜离子，并且形成其复合物，从而调整铜的蚀刻速度。如果在蚀刻剂组合物中的有机酸的量小于大约0.1重量％，则难以调整铜的蚀刻速度，并且因此可能导致铜的过度蚀刻。如果在蚀刻剂组合物中的有机酸的量大于0.1重量％，则铜的蚀刻速度降低，并且因此，完成该工序需要的蚀刻时间增加。因此，可能处理的基板的数目也降低。因此，相对于蚀刻剂组合物的总重量，有机酸以大约5重量％至大约10重量％的量存在。
在蚀刻剂组合物中，有机酸是羧酸、二元羧酸或三羧酸、以及四羧酸的至少一个，例如，乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、乙二酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸、以及乙二胺四乙酸(EDTA)。
有机酸盐可以是以上有机酸的钾盐、钠盐、以及铵盐的至少一个。
除了以上成分之外，蚀刻剂组合物可以进一步包括额外的蚀刻调节剂、表面活性剂、以及pH调节剂。
蚀刻剂组合物可以包含以足够量的水，以便蚀刻剂组合物的总重量变为100重量％。水可以是去离子水。
在各种实施方式中，蚀刻剂组合物用于制造电子设备的工序，并且特别地，在电子设备的制造工序的过程中，可以用蚀刻于在基板上设置的金属层。在示例性实施方式中，蚀刻剂组合物可以用于蚀刻由钛和铜形成的具有双层结构的金属层，以形成栅极布线。
本发明的蚀刻剂组合物具有比现有技术组合物更慢的老化性能。在现有技术蚀刻剂组合物中，在蚀刻剂组合物中发生分解，并且在蚀刻剂组合物中的氧化剂的浓度降低。因此，现有技术蚀刻剂组合物的蚀刻特性，例如蚀刻速度、锥度、以及削减尺寸(CD)损失不可能始终如一地维持。
然而，根据本发明的蚀刻剂组合物，磺酸添加为用于降低蚀刻剂组合物老化的材料。因此，可能通过蚀刻剂组合物每单位时间处理的基板的数目增加，并且可能因此获得均匀的蚀刻结果。
特别地，当具有钛层和铜层的金属布线通过使用本发明的蚀刻剂组合物蚀刻时，可能获得具有大约50°锥角(θ)的金属布线。随后将在比较例中描述锥角。
图1到图5是示出了使用蚀刻剂组合物形成金属布线的方法的示例性实施方式的剖面图。
参考图1，在绝缘基板INS上形成金属层。金属层可以具有双层结构，该双层结构包括由第一金属形成的第一金属层CL1和由不同于第一金属的第二金属形成的第二金属层CL2。在此，第一金属可以是钛，并且第二金属可以是铜。虽然在图1到图5中示出的金属层具有双层结构，但是本发明不限于此，并且金属层可以是由包括第一金属和第二金属的合金形成的单层，或具有三或更多层，其中，第一金属层CL1和第二金属层CL2交替地堆叠。
然后，如图2所示，在绝缘基板INS的整个表面上形成光敏层PR。在光敏层PR上放置掩模MSK，并且，然后，光敏层PR暴露于辐射光。掩模MSK包括阻断所有辐射光的第一区域R1、以及发送一些该光并且阻断一些该光的第二区域R2。绝缘基板INS被分成与第一区域R1和第二区域R2对应的区域，并且，绝缘基板INS的对应区域也将被称为第一区域R1和第二区域R2。
开发经由掩模MSK暴露于辐射光的光敏层PR的部分。如图3所示，在光通过在第一区域R1中的掩模MSK阻断的区域上，保持具有预定厚度的光敏层图案PRP，并且在光通过掩模MSK发送并且绝缘基板INS的表面暴露的第二区域R2中，完全移去光敏层PR。在此，使用正光致抗蚀剂，以便在绝缘基板INS的暴露的区域上移去光敏层PR，然而，本发明不限于此。也可能使用负光致抗蚀剂，以便在未暴露的区域上可以移去光敏层PR。
然后，如图4所示，在光敏层图案PRP下形成的第一金属层CL1和第二金属层CL2使用作为掩模的光敏层图案PRP蚀刻。在蚀刻第一金属层CL1和第二金属层CL2的工序中，使用本发明的蚀刻剂组合物。
由于以上工序，金属布线MW形成具有一种结构，其中，由第一金属形成的第一金属线ML1和由第二金属形成的第二金属线ML2堆叠并且是双层的形式。此后，如图5所示，移去剩余光敏层图案PRP，从而完成金属布线MW的形成。
通过以上描述的工序，可以制备由第一金属和第二金属形成的金属布线MW，即，钛/铜金属布线。
根据本发明的实施方式，显示器装置可以使用以上描述的制作金属布线的方法制造。下文将描述显示器装置的结构，同时随后将描述制造显示器装置的方法。
图6是包括可以使用本发明的蚀刻剂组合物制作的薄膜晶体管(TFT)基板的示例性实施方式的显示器装置的平面图。图7是沿图6的线I-I’截取的显示器装置的剖面图。TFT基板用于显示器装置。
显示器装置包括用于显示图像的多个像素。显示器不特别地被限制。例如，显示器装置可以包括各种显示器装置，诸如液晶显示器(“LCD”)面板、有机发光二极管显示器(“OLED”)装置、电泳显示器装置、电润湿显示器装置、以及微型机电系统(“MEMS”)显示器装置。在本发明的实施方式中，将液晶显示器装置描述为一个实例。在这里，像素具有相同的结构，并且因此，为了方便描述，将描述像素和邻近于像素的栅极线GL和数据线DL。
参考图6和图7，本实施方式的显示器装置包括：包括像素PXL的第一显示器基板SUB1，面向第一显示器基板SUB1的第二显示器基板SUB2，以及在第一显示器基板SUB1和第二显示器基板SUB2之间形成的液晶层LC。在此，例如，TFT基板也指代第一显示器基板SUB1。
第一显示器基板SUB1包括第一绝缘基板INS1、以及在第一绝缘基板INS1上形成的多个栅极线GL和多个数据线DL。在第一绝缘基板INS1上，栅极线GL沿第一方向延伸。数据线DL在栅极绝缘层GI上形成，并且沿与第一方向交叉的第二方向延伸，因此数据线DL与栅极线GL交叉。
每一个像素PXL连接到栅极线GL的一个和数据线DL的一个。每一个像素PXL包括TFT和连接到TFT的像素电极PE。
TFT可以包括栅电极GE、半导体层SM、源电极SE、以及漏电极DE。
栅电极GE可以从栅极线GL中突出。
利用在半导体层SM和栅电极GE之间的栅极绝缘层GI，半导体层SM位于栅电极GE上。半导体层SM包括在栅极绝缘层GI上的活化层ACT和在活化层ACT上的欧姆接触层OHM。形成活化层ACT以与形成源电极SE和漏电极DE的区域对应。在源电极SE和漏电极DE之间的区域是在面板上。在活化层ACT和源电极SE之间以及活化层ACT和漏电极DE之间形成欧姆接触层OHM。
源电极SE从数据线DL中分支，并且当从上方看时，至少一部分源电极SE与栅电极GE重叠。漏电极DE从源电极SE中分开，并且当从上方看时，至少一部分漏电极DE与栅电极GE重叠。
像素电极PE经由在像素电极PE和漏电极DE之间形成的钝化层PSV连接到漏电极DE。钝化层PSV具有暴露一部分漏电极DE的接触孔CH，并且像素电极PE经由接触孔CH连接到漏电极DE。
形成第二显示器基板SUB2以面向第一显示器基板SUB1。第二显示器基板SUB2包括第二绝缘基板INS2、在第二绝缘基板INS2上形成以呈现颜色的彩色滤光片CF、在彩色滤光片CF周围布置以挡光的黑底BM、以及利用像素电极PE形成电场的共用电极CE。
图8到图10是示出了制造在图7的显示器装置中包括的TFT基板的工序的平面图。图11到图13是沿图8到图10的线I-I’截取的剖面图。
根据本发明的实施方式，本文中将参考图8到图10和图11到图13描述制造显示器装置的方法。
参考图8到图11，使用第一光刻工序在第一绝缘基板INS1上形成第一布线单元。第一布线单元包括沿第一方向延伸的栅极线GL，以及连接到栅极线GL的栅电极GE。
栅极线GL可以通过连续地堆叠在第一绝缘基板INS1上的第一金属和第二金属，以形成第一金属层和第二金属层，在此，在第一金属层上布置第二金属层，并且通过使用第一掩模(未示出)蚀刻第一金属层和第二金属层。第一金属层可以由钛形成，并且第二金属层可以由铜形成。在此，第一金属层可以形成为大约50埃()至大约300的厚度，并且第二金属层可以形成为大约2000埃()至大约5000的厚度使用本发明的蚀刻剂组合物蚀刻第一金属层和第二金属层。在此，可蚀刻以第一布线单元，以便锥角可以是大约25°至大约50°。锥角表示在金属布线的侧表面和绝缘基板的上表面之间的角度。因此，可以形成栅极线GL和栅电极GE，以具有双层结构，其中，第一金属层和第二金属层连续地堆叠。
参考图9和图12，在形成第一布线单元的第一绝缘基板INS1上形成栅极绝缘层，并且在形成栅极绝缘层GI的第一绝缘基板INS1上形成半导体图案和第二布线单元。第二布线单元可以包括与栅极线GL延伸所沿的第一方向交叉的第二方向延伸的数据线DL、沿数据线DL延伸的源电极SE、以及与源电极SE分开的漏电极DE。
在形成第一布线单元的第一绝缘基板INS1上通过堆叠(压条)第一绝缘材料形成栅极绝缘层GI。
通过连续地堆叠在第一绝缘基板INS1上的第一半导体材料、第二半导体材料、以及第三导电材料，并且通过选择性地蚀刻第一半导体层(未示出)、第二半导体层(未示出)、以及第三半导体层(未示出)，形成第二布线单元。分别地，通过使用第二掩模(未示出)，第一导电层由第一半导体材料形成，第二导电层由第二半导体材料形成，并且第三导电层由第三导电材料形成。第二掩模可以是缝隙掩模(slit mask)或衍射掩模。
第三导电材料可以是金属材料，诸如铜、钼、铝、钨、铬、或钛、或包括以上金属材料的至少一个的合金。当蚀刻第一导电层时，使用预定蚀刻剂组合物，其是适于用于形成第三导电层的金属类型。用于蚀刻第一导电层的蚀刻剂组合物可以不同于当形成第一布线单元时使用的蚀刻剂组合物，以便第三导电层的锥角大于第一布线单元的锥角。
参考图10和图13，使用第三光刻工序，在形成第二布线单元的第一绝缘基板INS1上形成具有暴露一部分漏电极DE的接触孔CH的钝化层PSV。可以使用第二绝缘材料(未示出)和光敏层(未示出)形成钝化层PSV。通过堆叠在形成第二布线单元的第一绝缘基板INS1上的第二绝缘材料层，通过使用作为掩模的光敏层图案，通过暴露和开发光敏层以形成光敏层图案(未示出)，并且通过移去一部分第二绝缘材料，形成钝化层。
参考回到图13，在钝化层PSV上设置并且经由接触孔CH连接到漏电极DE的像素电极PE通过使用第四光刻工序形成。通过连续地堆叠在形成钝化层PSV的第一绝缘基板INS1上的透明导电材料层(未示出)和光敏层(未示出)，通过暴露和开发光敏层以形成光敏层图案(未示出)，并且通过使用作为掩模的光敏层图案图案化导电材料层，可以形成像素电极PE。
通过以上描述的工序制造的TFT基板，即，第一显示器基板SUB1，结合至形成彩色滤光片层的第二显示器基板SUB2。在第一显示器基板SUB1和第二显示器基板SUB2之间形成液晶层LC。
参考以下实施例进一步详细地描述实施方式。本文中呈现的实施例仅出于说明性目的，并且不限制本公开的范围。
实施例
[实验例]
当通过使用以下表1所示的蚀刻剂组合物形成金属布线时，玻璃和光致抗蚀剂(PR)损坏可以降低，并且因此，第一布线单元的不足故障可以降低。同样，使用氟化铵和氨基磺酸(即具有氨基和磺酸的化合物)，并且因此，没有介绍作为限用物质的砒霜和苯酚。因此，与所公开的蚀刻剂组合物的用途相关的环境限制可以最小化。
表1提供了在比较例1(CE1)和实验例1(Ex.1)之间的蚀刻损坏结果的比较。首先，图14示出了抬起试验的结果，其中，比较离析PR的时间。PR抬起试验使用具有在玻璃基板上形成的图案的光致抗蚀剂和以恒温(28(C)浸入蚀刻剂组合物的光致抗蚀剂进行。在图14中，(a)示出了使用实验例1的蚀刻剂组合物获得的结果，并且(b)示出了使用比较例1的蚀刻剂组合物获得的结果。
图15为示出了玻璃损坏试验结果的SEM图像。玻璃损坏试验使预定金属在玻璃上图案化的基板进行，针对预定时间段蚀刻，并且然后，使用评估设备(SEM图像处理)比较玻璃损坏的深度剖面。在图15中，(a)示出了使用实验例1的蚀刻剂组合物获得的结果，并且(b)示出了使用比较例1的蚀刻剂组合物获得的结果。通过评估玻璃损坏，由于蚀刻剂的腐蚀程度估计为增加或不增加。即，实验例1的PR抬起时间长于比较例1的抬起时间，并且因此，在金属布线中的断开故障可以改善。
同样，当形成用于平板显示器(FPD)的TFT的栅极金属布线时，上部沉积物密度受金属锥角(T/A)的尺寸影响。当T/A增加时，在沉积物层的阶梯区域增加裂缝和断开。图16示出了使用实验例1(a)与(b)和比较例1(b)进行蚀刻试验结果的SEM图像。如图16所示，实验例1的T/A相对地低于比较例1的T/A。因此，为了解决与增加的T/A相关的以上问题,本实施方式(a)可以具有相对地低于在图16中示出的比较例1(b)的T/A。
此外，也应注意，在比较例1中检测到作为限用物质的砒霜和苯酚。然而，因为氟化铵和脂族胺磺酸脂族胺磺酸用于实验例1的蚀刻剂组合物，所以砒霜和苯酚不存在于蚀刻剂组合物中。
[表1]
在表1中，“-”表示不加入。
环状磺酸是苯酚诱导物质。如先前提及地，由于环境问题，苯酚是限用物质。表2示出了当不使用常规环状磺酸时，存在能够利用蚀刻剂处理的Cu/Ti基板的数目方面的变化，为了把常规环状磺酸排除在外。
在表2中，根据比较例1，当使用作为苯酚诱导物质的环状磺酸时，可以蚀刻的Cu的积聚浓度是5000ppm或更大。然而，当环状磺酸从蚀刻剂中排除在外以便不检测苯酚时，Cu的积聚浓度是2000ppm或更小(比较例2)，并且因此，蚀刻性能大大地降低。这可以相当于如上描述的磺酸的功能。然而，当使用不作为苯酚诱导物质的甲烷磺酸(比较例3)时，Cu的积聚浓度降低至3000ppm或更小。因此，甲烷磺酸不能替代常规环状磺酸。然而，当使用氨基磺酸(实验例1)时，Cu的积聚浓度是5000ppm。因此，在蚀刻剂组合物中的氨基磺酸的用途，导致作为环状磺酸的等价蚀刻性能。同时，在包含氨基磺酸的蚀刻剂组合物中检测不到作为限用物质的苯酚和砒霜。
[表2]
虽然已经参照本发明的示例性实施方式特别地示出并描述了本发明，但是在不脱离以下权利要求中所限定的本发明的精神和范围的情况下，本领域的普通技术人员应当理解，本发明在形式和细节上可以做出各种改变。

Claims (8)

1.一种蚀刻剂组合物，包括：
0.5重量％至20重量％的过硫酸盐；
0.01重量％至2重量％的氟化物；
1重量％至10重量％的无机酸；
0.5重量％至5重量％的环胺化合物；
0.1重量％至10.0重量％的具有氨基和磺酸基的化合物；
0.1重量％至15.0重量％的有机酸或有机酸盐；以及
对于总共100重量％的所述蚀刻剂组合物的水，
其中，所述重量百分数基于所述蚀刻剂组合物的总重量，
所述具有氨基和磺酸基的化合物不包含环状磺酸，
具有所述氨基和所述磺酸基的所述化合物通过以下化学式1表示：
[化学式1]
在此，R1和R2单独地选自氢和C1至C3烷基基团，并且R3是键合或C1至C3亚烷基基团，
所述蚀刻剂组合物能够蚀刻由铜和钛形成的多层结构。
2.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中，所述过硫酸盐是过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)、以及过硫酸铵((NH4)2S2O8)中的至少一个。
3.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中，所述氟化物是氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠、以及氟化氢钾中的至少一个。
4.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中，所述无机酸是硝酸、硫酸、磷酸、以及高氯酸中的至少一个。
5.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中，所述环胺化合物是氨基四氮唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷、以及吡咯啉中的至少一个。
6.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中，具有所述氨基和所述磺酸基的所述化合物是氨基磺酸或氨基乙磺酸。
7.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中，所述有机酸是羧酸、二元羧酸或三羧酸、以及四羧酸中的至少一个，并且，所述有机酸盐是所述有机酸的钾盐、钠盐、或铵盐。
8.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物，其中，所述有机酸是乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、乙二酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、苹果酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸、以及乙二胺四乙酸(EDTA)中的至少一个，并且，所述有机酸盐是所述有机酸的钾盐、钠盐、或铵盐。
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