CN106835138A - 蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法，更详细而言，涉及以一定含量包含过氧化氢、氟化合物、5‑甲基‑1H‑四唑、一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物、三磷酸钠和/或焦硫酸盐、多元醇型表面活性剂、和水的铜系金属膜用蚀刻液组合物，利用上述蚀刻液组合物的显示装置用阵列基板及其制造方法。

Description

蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法
技术领域
本发明涉及显示装置用阵列基板的制造方法，更详细而言，涉及铜系金属膜用蚀刻液组合物和利用上述蚀刻液组合物的显示装置用阵列基板及其制造方法。
背景技术
半导体装置中，在基板上形成金属配线的过程通常包括利用如下工序的步骤：利用溅射等的金属膜形成工序；利用光致抗蚀剂涂布、曝光及显影的在所选区域的光致抗蚀剂形成工序；及蚀刻工序，并且包括个别单元工序前后的清洗工序等。这样的蚀刻工序的意思是，将光致抗蚀剂设为掩模，在所选区域留下金属膜的工序，通常使用利用等离子体等的干式蚀刻或利用蚀刻液组合物的湿式蚀刻。
以往，作为栅极和源极/漏极电极用配线材料，使用铝或其合金与其他金属层叠而成的金属膜。关于铝，虽然价格低廉且电阻低，但耐化学性不佳，在后续工序中会因突起(hillock)等不良而与其他导电层引发短路(short)现象或与氧化物层接触而形成绝缘层等，从而引发显示装置面板的运行不良。
考虑到这些方面，提出了铜膜与钼膜、铜膜与钼合金膜、铜合金膜与钼合金膜等铜系金属膜的多层膜作为栅极和源极/漏极电极用配线材料。然而，为了蚀刻这样的铜系金属膜的多层膜，存在需要利用用于蚀刻各金属膜的彼此不同的两种蚀刻液的缺点。
此外，以往的蚀刻液的蚀刻速度慢，会增加工艺时间(process time)，因此在应用于厚度为约以上的厚的金属膜时，存在产生蚀刻轮廓不良的问题。
不仅如此，以往随着被蚀刻液处理的膜的累积数量增多，蚀刻图案的倾斜角会发生变化，存在蚀刻直进性变差等蚀刻轮廓不良的问题，因而无法加长蚀刻液的使用周期。尤其在蚀刻厚膜的情况下，如果锥角(taper angle)大，则进行后续工序时存在发生台阶覆盖(step coverage)不良而降低工序精确度和效率的问题。此外，当蚀刻液中的金属离子的浓度增加时，发生由发热引起的爆炸的危险加大，因此需要对此的改善方案。
发明内容
所要解决的课题
本发明是为了解决上述以往问题而提出的，目的在于，提供一种蚀刻液组合物，其在蚀刻铜系金属膜时，蚀刻速度和蚀刻轮廓良好，即使蚀刻厚度以上的厚膜也会因随处理张数变化的侧蚀(side etch)和锥角变化量小而能够防止后续工序中的不良发生。
此外，目的在于，提供可通过防止由金属离子的浓度增加引起的发热、温度上升而确保稳定性的蚀刻液组合物。
此外，本发明的目的在于，提供使用上述蚀刻液组合物来制造显示装置用阵列基板的方法。
解决课题的方法
为了解决上述以往技术的问题，本发明提供一种铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，相对于组合物总重量，包含：
(A)过氧化氢15至26重量％、
(B)氟化合物0.01至3重量％、
(C)5-甲基-1H-四唑0.05至3重量％、
(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、
(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、
(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和
(G)余量的水。
此外,本发明提供显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
a)在基板上形成栅极配线的步骤；
b)在包含上述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；
c)在上述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；
d)在上述半导体层上形成源极和漏极电极的步骤；及
e)形成与上述漏极电极连接的像素电极的步骤，
上述a)步骤包括在基板上形成铜系金属膜并以本发明的蚀刻液组合物蚀刻上述铜系金属膜而形成栅极配线的步骤，
上述d)步骤包括在半导体层上形成铜系金属膜并以本发明的蚀刻液组合物蚀刻上述铜系金属膜而形成源极和漏极电极的步骤。
此外，本发明提供由上述制造方法制造的显示装置用阵列基板。
发明效果
在用本发明的蚀刻液组合物蚀刻铜系金属膜的情况下，能够提供蚀刻速度和蚀刻轮廓优异、随处理张数变化的侧蚀变化量和锥角变化量小的效果。此外，能够防止因金属离子浓度增加而产生的发热现象，蚀刻达以上的厚膜时锥角特性也优异，防止裂纹(crack)等不良发生，从而能够稳定而有效地进行蚀刻工序。
具体实施方式
本发明涉及铜系金属膜用蚀刻液组合物及利用其的显示装置用阵列基板的制造方法。
本发明的蚀刻液组合物以一定含量包含过氧化氢、氟化合物、5-甲基-1H-四唑和三磷酸钠和/或焦硫酸盐等成分，因此蚀刻铜系金属膜时随处理张数变化的侧蚀(sideetch，S/E)变化量和锥角变化量小。此外，由于可防止由金属离子浓度增加引起的发热现象，因此在蚀刻厚膜时尤其能够提供有效且稳定的特性。
本发明涉及一种铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，相对于组合物总重量，包含：
(A)过氧化氢15至26重量％、
(B)氟化合物0.01至3重量％、
(C)5-甲基-1H-四唑0.05至3重量％、
(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、
(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、
(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和
(G)余量的水。
上述铜系金属膜是膜的构成成分中包含铜(Cu)的金属膜，是包括单层膜以及双层膜以上的多层膜的概念。更详细而言，上述铜系金属膜是包括铜膜或铜合金(Cu alloy)膜的单层膜；或者，包含选自上述铜膜及铜合金膜中的一种以上膜和选自钼膜、钼合金膜、钛膜及钛合金膜中的一种以上膜的多层膜的概念。在此，所谓合金膜是包括氮化膜或氧化膜的概念。
尤其，上述铜系金属膜可以是膜厚为以上的厚膜。
上述铜系金属膜无特别限定，作为上述单层膜的具体例，可举出铜(Cu)膜；或以铜为主成分且包含选自钕(Nd)、钽(Ta)、铟(In)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、钨(W)、镤(Pa)和钛(Ti)等中的一种以上金属的铜合金膜等。
此外，作为多层膜的例子，可举出铜/钼膜、铜/钼合金膜、铜合金/钼膜、铜合金/钼合金膜、铜/钛膜等双层膜或三层膜。
上述铜/钼膜是指包含钼层和形成于上述钼层上的铜层的膜，上述铜/钼合金膜是指包含钼合金层和形成于上述钼合金层上的铜层的膜，上述铜合金/钼合金膜是指包含钼合金层和形成于上述钼合金层上的铜合金层的膜，上述铜/钛膜是指包含钛层和形成于上述钛层上的铜层的膜。
此外，上述钼合金层是指由例如选自钛(Ti)、钽(Ta)、铬(Cr)、镍(Ni)、钕(Nd)和铟(In)等中的一种以上金属和钼的合金构成的层。
特别是，本发明的蚀刻液组合物可优选应用于由铜或铜合金膜和钼或钼合金膜构成的多层膜。
即，本发明的蚀刻液组合物例如可将由铜或铜合金膜和钼或钼合金膜构成的多层膜一并蚀刻。
以下，对构成本发明的蚀刻液组合物的各成分进行说明。
(A)过氧化氢
本发明的蚀刻液组合物所包含的过氧化氢(H2O2)作为用作主氧化剂的成分对铜系金属膜的蚀刻速度起到影响。
上述过氧化氢的特征在于，相对于组合物总重量，包含15至26重量％，更优选包含18至24重量％。在上述过氧化氢的含量低于15重量％的情况下，会造成对铜系金属膜的单层膜、或由上述单层膜和钼或钼合金膜构成的多层膜的蚀刻能力降低而无法实现蚀刻，蚀刻速度可能会变慢。另一方面，在超过26重量％的情况下，由铜离子增加引起的发热稳定性可能会大大降低，蚀刻速度整体上变快而不易控制工序。
(B)氟化合物
本发明的蚀刻液组合物所包含的氟化合物是指能够在水等中解离而提供氟离子(F-)的化合物。上述氟化合物是在蚀刻包含钼或钼合金的铜系金属膜时对钼系膜的蚀刻速度起到影响的助氧化剂，上述钼系膜可优选为钼合金膜。
上述氟化合物使用本领域中通常使用的氟化合物，只要是在溶液内能够解离成氟离子或多原子氟离子的化合物，其种类就无特别限定。
作为具体例，优选使用选自氟化氢(HF)、氟化钠(NaF)、氟化铵(NH4F)、氟硼酸铵(NH4BF4)、氟化氢铵(NH4FHF)、氟化钾(KF)、氟化氢钾(KHF2)、氟化铝(AlF3)和四氟硼酸(HBF4)中的一种以上。更优选使用氟化氢铵(NH4FHF)。
上述氟化合物相对于蚀刻液组合物总重量包含0.01至3重量％，更优选包含0.05至1重量％。在上述氟化合物的含量低于0.01重量％的情况下，钼合金膜的蚀刻速度变慢且可能产生残渣。另一方面，在超过3重量％的情况下，钼合金膜的蚀刻性能虽然提高，但蚀刻速度会变得过快，因此可能产生底切(under cut)现象或下部层(n+a-Si:H，a-Si:G)的蚀刻损伤。
(C)5-甲基-1H-四唑
本发明的蚀刻液组合物所包含的5-甲基-1H-四唑(5-Methyl-1H-tetrazole)发挥调节铜系金属膜的蚀刻速度、减少图案的CD损失(CD loss)、提高工序余量的作用。此外，发挥减小随处理张数变化的蚀刻轮廓(etch profile)变化而提高工序余量的作用。
上述5-甲基-1H-四唑的特征在于，相对于组合物总重量，包含0.05至3重量％，更优选包含0.1至1.0重量％。在上述5-甲基-1H-四唑的含量低于0.05重量％的情况下，会明显表现出过蚀刻和随处理张数变化的蚀刻轮廓变化。另一方面，在超过3重量％的情况下，铜的蚀刻速度会变得过慢，因此会发生工序时间损失。
(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物
本发明的蚀刻液组合物所包含的一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物在蚀刻多张基板时发挥防止蚀刻特性发生变化的作用。此外，在保管蚀刻液组合物时阻止可能发生的过氧化氢的自分解反应。
一般而言，在包含过氧化氢的蚀刻液组合物的情况下，保管时由于过氧化氢的自分解，保管时间会变短，也带有容器爆炸的危险要素。然而，在包含上述一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物的情况下，过氧化氢水的分解速度会降低约10倍，有利于确保保管时间和稳定性。尤其在铜层的情况下，当蚀刻液组合物内残存大量铜离子时，多数会发生形成钝化(passivation)膜而氧化变黑后无法进一步蚀刻的情况。但在包含上述化合物的情况下，能够防止这样的现象。
作为上述一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物的具体例，可举出丙氨酸(alanine)、氨基丁酸(aminobutyric acid)、谷氨酸(glutamic acid)、甘氨酸(glycine)、亚氨基二乙酸(iminodiacetic acid)、氨三乙酸(nitrilotriacetic acid)和肌氨酸(sarcosine)等，可使用选自其中的一种以上。可优选举出亚氨基二乙酸(iminodiaceticacid)。
上述一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物的特征在于，相对于组合物总重量，包含0.5至5重量％，更优选包含1至3重量％。在含量低于0.5重量％的情况下，在蚀刻约500张以上的大量基板后，会形成钝化膜而难以获得充分的工序余量。另一方面，在超过5重量％的情况下，钼或钼合金膜等钼系金属膜的蚀刻速度会变慢，在蚀刻包含钼的铜系金属膜时可能会发生钼或钼合金膜的残渣问题。
(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐的一种以上盐化合物
本发明的蚀刻液组合物包含三磷酸钠和/或焦硫酸盐。
上述三磷酸钠(sodium triphosphate，Na5P3O10)和/或焦硫酸盐发挥调节铜系金属膜的蚀刻速度而以优异的速度对铜进行蚀刻的作用。此外，发挥减少随铜离子浓度变化的侧蚀变化量、锥角(T/A)变化量和发热现象的作用。
因此，在本发明的蚀刻液组合物不包含三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物的情况下，铜的蚀刻速度会变慢而引发工序时间损失。此外，由于随铜离子浓度变化的侧蚀变化量、锥角变化量增加，并且产生发热现象，因此存在蚀刻轮廓变差，工序中的危险性增加的担忧。
作为上述焦硫酸盐的具体例，可举出焦硫酸钾(Potassium pyrosulfate)和焦硫酸钠(Sodium pyrosulfate)等，可使用选自其中的一种以上。
选自上述三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物的特征在于，相对于组合物总重量，包含0.1至5重量％，更优选包含0.5至3重量％。基于上述基准，在三磷酸钠和/或焦硫酸盐的含量低于0.1重量％的情况下，铜的蚀刻速度变慢，由铜离子浓度增加引起的侧蚀变化量和锥角变化量增加，发热现象抑制效果甚微。另一方面，在超过5重量％的情况下，存在铜膜的蚀刻速度变得过快而不易控制，随铜离子浓度变化的侧蚀变化量和锥角变化量增加的担忧。
(F)多元醇型表面活性剂
本发明的蚀刻液组合物所包含的多元醇型表面活性剂发挥减小表面张力，增加蚀刻的均匀性的作用。此外，通过包围将铜或铜合金膜蚀刻后在蚀刻液中溶出的铜离子，从而抑制铜离子的活度，抑制过氧化氢的分解反应。如上所述，如果使用多元醇型表面活性剂来降低铜离子的活度，则在使用蚀刻液期间能够稳定地进行工序。
作为上述多元醇型表面活性剂的具体例，可举出甘油(glycerol)、三乙二醇(triethylene glycol)和聚乙二醇(polyethylene glycol)等，可从其中选择一种以上使用。此外，更优选使用其中的三乙二醇。
上述多元醇型表面活性剂相对于组合物总重量包含1至5重量％，更优选包含1.5至3重量％。基于上述基准，在含量低于1重量％的情况下，可能会发生蚀刻均匀性降低，过氧化氢的分解被加速的问题。另一方面，在超过5重量％的情况下，存在产生大量泡沫的缺点。
(G)水
本发明的蚀刻液组合物所包含的水无特别限定，但优选使用用于半导体工序中的去离子水，更优选使用体现水中离子被去除的程度的电阻率值为18MΩ·cm以上的去离子水。
上述水是以使组合物总重量成为100重量％的方式包含的余量的水。
本发明的铜系金属膜用蚀刻液组合物除了上述提及的成分以外可进一步包含选自蚀刻调节剂、多价螯合剂、防腐蚀剂、pH调节剂以及不局限于此的其他添加剂中的一种以上。关于上述添加剂，为了在本发明的范围内使本发明的效果更加良好，可从本领域通常使用的添加剂中选择使用。
本发明的铜系金属膜用蚀刻液组合物优选具有用于半导体工序的纯度，各构成成分可利用通常公知的方法来制造。
此外，本发明提供显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
a)在基板上形成栅极配线的步骤；
b)在包含上述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；
c)在上述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；
d)在上述半导体层上形成源极和漏极电极的步骤；及
e)形成与上述漏极电极连接的像素电极的步骤，
上述a)步骤包括在基板上形成铜系金属膜并以本发明的蚀刻液组合物蚀刻上述铜系金属膜而形成栅极配线的步骤，
上述d)步骤包括在半导体层上形成铜系金属膜并以本发明的蚀刻液组合物蚀刻上述铜系金属膜而形成源极和漏极电极的步骤。
上述铜系金属膜是在膜的构成成分中包含铜的金属膜，特别是铜系金属膜可以是膜厚度为以上的厚膜。
上述铜系金属膜是包括单层膜以及双层膜以上的多层膜的概念。更详细而言，上述铜系金属膜是包括铜或铜合金的单层膜；或者，包含选自上述铜膜及铜合金膜中的一种以上膜和选自钼膜、钼合金膜、钛膜及钛合金膜中的一种以上膜的多层膜的概念。在此，所谓合金膜是包括氮化膜或氧化膜的概念。
上述铜系金属膜无特性限定，作为上述单层膜的具体例，可举出铜(Cu)膜；以铜为主成分且包含选自钕(Nd)、钽(Ta)、铟(In)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、钨(W)、镤(Pa)和钛(Ti)等中的一种以上金属的铜合金膜；等。
此外，作为多层膜的例子，可举出铜/钼膜、铜/钼合金膜、铜合金/钼膜、铜合金/钼合金膜、铜/钛膜等双层膜或三层膜。
上述铜/钼膜是指包含钼层和形成于上述钼层上的铜层的膜，上述铜/钼合金膜是指包含钼合金层和形成于上述钼合金层上的铜层的膜，上述铜合金/钼合金膜是指包含钼合金层和形成于上述钼合金层上的铜合金层的膜，上述铜/钛膜是指包含钛层和形成于上述钛层上的铜层的膜。
上述钼合金层的意思可以是例如以钼为主成分且包含选自钕(Nd)、钽(Ta)、铟(In)、钯(Pd)、铌(Nb)、镍(Ni)、铬(Cr)、镁(Mg)、钨(W)、镤(Pa)和钛(Ti)等中的一种以上金属的合金形态的层。
尤其，本发明中，作为铜系金属膜，可优选应用由铜或铜合金膜和钼或钼合金膜构成的多层膜。
即，本发明的蚀刻液组合物例如可将由铜或铜合金膜和钼或钼合金膜构成的多层膜一并蚀刻。
此外，本发明提供由上述制造方法制造的显示装置用阵列基板。上述显示装置用阵列基板可以是薄膜晶体管(TFT)阵列基板。
上述显示装置用阵列基板可包括使用本发明的蚀刻液组合物蚀刻而成的栅极配线和/或源极和漏极电极。
以下，利用实施例和比较例对本发明进行更加详细的说明。然而，下述实施例仅用于例示本发明，本发明不受下述实施例的限定，可进行多种修改和变更。本发明的范围由随附的权利要求范围的技术思想来限定。
<实施例和比较例>蚀刻液组合物的制造
分别制造包含下述表1所示的组成和含量以及余量的水的实施例1～12和比较例1～8的蚀刻液组合物6kg。
[表1]
(重量％)
区分 ABF 5-MTZ IDA STPP SPS SS NHP TEG
实施例1 20 0.1 0.2 2.0 0.5 2.0
实施例2 20 0.1 0.2 2.5 0.5 2.0
实施例3 23 0.1 0.5 2.0 1.0 2.0
实施例4 23 0.1 0.5 2.5 2.0 2.0
实施例5 20 0.1 0.2 2.0 0.1 2.0
实施例6 20 0.1 0.2 2.0 5 2.0
实施例7 21 0.1 0.1 2.0 0.5 2.0
实施例8 21 0.1 0.3 2.5 2.0 2.0
实施例9 19 0.1 0.1 2.0 0.5 2.0
实施例10 23 0.1 0.3 2.5 2.0 2.0
实施例11 21 0.1 0.1 2.5 0.1 2.0
实施例12 21 0.1 0.2 2.5 5 2.0
比较例1 20 0.1 0.2 2.0 0.5 2.0
比较例2 23 0.1 0.2 2.5 0.05 2.0
比较例3 23 0.1 0.2 2.0 6.0 2.0
比较例4 23 0.1 0.2 2.5 2.0
比较例5 21 0.1 0.2 2.0 0.05 2.0
比较例6 19 0.1 0.2 2.5 0.5 2.0
比较例7 23 0.1 0.2 2.0 6.0 2.0
比较例8 23 0.1 0.3 2.5 2.0 2.0
注)
ABF：氟化氢铵(Ammonium bifluoride)
5-MTZ：5-甲基-1H-四唑
IDA：亚氨基二乙酸
STPP：三磷酸钠
SPS：焦硫酸钠
SS：硫酸钠
NHP：磷酸钠(sodium phosphate)
TEG：三乙二醇
<实验例>蚀刻液组合物的性能测定
上述实施例1～12和比较例1～8的蚀刻液组合物的性能测定中，将在玻璃(SiO2)基板上蒸镀有铜系金属膜Cu/Mo-Ti的薄膜基板用作试片，并通过光刻工序在基板上形成具有预定图案的光致抗蚀剂。如下进行性能测定。
实验例1.蚀刻轮廓测定
向喷射式蚀刻方式的实验设备(型号名称：ETCHER(TFT)，SEMES公司)内分别放入上述实施例1～12和比较例1～8的蚀刻液组合物，将蚀刻液组合物的温度设为约33℃左右并进行加热。总蚀刻时间可根据蚀刻温度改变，LCD蚀刻工序中通常以50至80秒程度进行。
放入基板后开始喷射，当蚀刻时间达到50至80秒时，将基板取出并且用去离子水清洗，然后利用热风干燥装置进行干燥。清洗及干燥后，将基板切断，使用扫描电子显微镜(SEM：日立公司产品，型号名称S-4700)对截面进行测定。将结果记载于下述表2中。
<评价基准>
○：良好
△：普通
Х：不良
Unetch:无法蚀刻
实验例2.随基板处理张数变化的侧蚀变化(side etch)和锥角测定
向喷射式蚀刻方式的实验设备(型号名称：ETCHER(TFT)，SEMES公司)内分别放入上述实施例1～12和比较例1～8的蚀刻液组合物，将蚀刻液组合物的温度设为约33℃左右并进行加热。总蚀刻时间可根据蚀刻温度改变，LCD蚀刻工序中通常以50至80秒程度进行。
关于测定随基板处理张数变化的侧蚀变化和锥角测定，以能够反映蚀刻液组合物随基板蚀刻的组合物内金属浓度(ppm)变化的方式，投入膜质中所包含的Mo-Ti和Cu粉末来进行。在300ppm的情况下，投入Mo-Ti粉末30ppm和Cu粉末300ppm进行实验，在7,000ppm的情况下，投入Mo-Ti粉末700ppm和Cu粉末7,000ppm进行实验。
放入基板后开始喷射，当蚀刻时间达到50至80秒时，将基板取出并且用去离子水清洗，然后利用热风干燥装置进行干燥。清洗及干燥后，将基板切断，使用扫描电子显微镜(SEM：日立公司产品，型号名称S-4700)对截面进行测定。将结果记载于下述表2中。
关于蚀刻工序中蚀刻的铜系金属膜在不同处理张数时的侧蚀截面，使用SEM(日立公司产品，型号名称S-4700)进行观察。
侧蚀是指蚀刻后所测定的光致抗蚀剂边缘与下部金属边缘之间的距离。如果侧蚀量发生改变，则在TFT驱动时信号传递速度会发生改变而产生斑纹，因此优选使侧蚀变化量最小化。本测定中，将满足侧蚀变化量为±0.1μm以内的条件的蚀刻液组合物设为可继续用于蚀刻工序。
此外，锥角是指铜(Cu)斜面的斜率。如果锥角过大，则后续蒸镀膜时会发生由台阶覆盖不良引起的裂纹现象，因此维持合适的锥角是重要的。通常，如果比初期锥角增加15°以上或超过70°，则会因下一工序中不良率可能增加而将使用过的蚀刻液组合物更换为新的蚀刻液组合物。本测定中，将满足随Cu离子浓度变化的锥角变化量为±12°以下的条件的蚀刻液组合物设为可继续用于蚀刻工序并进行实验。
实验例3.随处理张数变化的蚀刻液组合物的发热温度测定
向喷射式蚀刻方式的实验设备(型号名称：ETCHER(TFT)，SEMES公司)内分别放入上述实施例1～12和比较例1～8的蚀刻液组合物，将蚀刻液组合物的温度设为约33℃左右并进行加热。总蚀刻时间可根据蚀刻温度改变，LCD蚀刻工序中通常以50至80秒程度进行。
放入基板后开始喷射，测定蚀刻液组合物内铜离子的浓度处于7,000ppm时的组合物温度，并记载于下述2中。
实验例4.残渣测定
向喷射式蚀刻方式的实验设备(型号名称：ETCHER(TFT)，SEMES公司)内分别放入上述实施例1～12和比较例1～8的蚀刻液组合物，将蚀刻液组合物的温度设为约33℃左右并进行加热。总蚀刻时间可根据蚀刻温度改变，LCD蚀刻工序中通常以50至80秒程度进行。
放入基板后开始喷射，当蚀刻时间达到50至80秒时，将基板取出并且用去离子水清洗，然后利用热风干燥装置进行干燥，利用光致抗蚀剂剥离器(PR stripper)去除光致抗蚀剂。清洗及干燥后，利用扫描电子显微镜(SEM；型号名称：S-4700，日立公司制造)测定在没有覆盖光致抗蚀剂的部分金属膜未被蚀刻而残留的现象即残渣，将结果示于下述表2中。
<残渣评价基准>
未出现残渣：X
出现残渣：○
[表2]
通过上述表2的结果可知，实施例1～12的蚀刻液组合物均表现出良好的蚀刻特性。详细而言，在利用实施例1～12的蚀刻液组合物对铜系金属膜进行蚀刻的情况下，蚀刻轮廓和直进性优异，也没有出现Mo、Ti残渣。此外，确认到满足如下条件：随处理张数变化的侧蚀变化量为±0.1μm以下，锥角变化量也为±12°以下。
此外，确认到实施例1～12的组合物中，将铜离子以7,000ppm的浓度溶解后的温度为35℃左右且为稳定状态。
另一方面，在不包含三磷酸钠和焦硫酸盐的蚀刻液组合物的情况下(比较例1、比较例4)，蚀刻速度过慢，蚀刻轮廓不良。此外，不满足侧蚀变化量为±0.1μm的条件，铜离子浓度7,000ppm时的温度分别急剧上升至50℃、60℃。
特别是，对于比较例1的组合物的情况，可确认到虽然包含作为单磷酸盐的磷酸钠，但评价结果不佳。
对于三磷酸钠的含量超过本发明的范围的比较例3的情况，虽然发热温度评价中于30℃表现出稳定的结果，但蚀刻速度过快，侧蚀变化量评价结果不良。
此外，对于焦硫酸盐的含量低于本发明的范围的比较例5的情况，蚀刻速度过慢，蚀刻轮廓非常差，侧蚀和锥角变化量也非常大。对于焦硫酸盐的含量超过本发明的范围的比较例7的情况，蚀刻速度虽然符合，但随处理张数变化的侧蚀和锥角变化量不良。
对于未包含焦硫酸盐、包含硫酸钠的比较例6和比较例8的情况，蚀刻速度良好，但处理张数评价结果不满足基准。

Claims (10)

1.一种显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，包括：
a)在基板上形成栅极配线的步骤；
b)在包含所述栅极配线的基板上形成栅极绝缘层的步骤；
c)在所述栅极绝缘层上形成半导体层的步骤；
d)在所述半导体层上形成源极和漏极电极的步骤；及
e)形成与所述漏极电极连接的像素电极的步骤，
所述a)步骤包括在基板上形成铜系金属膜并以铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻所述铜系金属膜而形成栅极配线的步骤，所述d)步骤包括在半导体层上形成铜系金属膜并以铜系金属膜用蚀刻液组合物蚀刻所述铜系金属膜而形成源极和漏极电极的步骤，
所述铜系金属膜用蚀刻液组合物相对于组合物总重量包含(A)过氧化氢15至26重量％、(B)氟化合物0.01至3重量％、(C)5-甲基-1H-四唑0.05至3重量％、(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和(G)余量的水。
2.根据权利要求1所述的显示装置用阵列基板的制造方法，其特征在于，所述显示装置用阵列基板是薄膜晶体管阵列基板。
3.一种显示装置用阵列基板，由权利要求1或2所述的制造方法制造。
4.一种铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，包含：
(A)过氧化氢15至26重量％、
(B)氟化合物0.01至3重量％、
(C)5-甲基-1H-四唑0.05至3重量％、
(D)一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物0.5至5重量％、
(E)选自三磷酸钠和焦硫酸盐中的一种以上盐化合物0.1至5重量％、
(F)多元醇型表面活性剂1至5重量％、和
(G)余量的水。
5.根据权利要求4所述的铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，所述铜系金属膜是铜膜或铜合金膜的单层膜；或者，包含选自所述铜膜及铜合金膜中的一种以上膜和选自钼膜、钼合金膜、钛膜及钛合金膜中的一种以上膜的多层膜。
6.根据权利要求4所述的铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，所述氟化合物是选自氟化氢、氟化钠、氟化铵、氟硼酸铵、氟化氢铵、氟化钾、氟化氢钾、氟化铝和四氟硼酸中的一种以上。
7.根据权利要求4所述的铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，所述一个分子内具有氮原子和羧基的水溶性化合物是选自丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、甘氨酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸和肌氨酸中的一种以上。
8.根据权利要求4所述的铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，所述焦硫酸盐是选自焦硫酸钾和焦硫酸钠中的一种以上。
9.根据权利要求4所述的铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，所述多元醇型表面活性剂是选自甘油、三乙二醇和聚乙二醇中的一种以上。
10.根据权利要求4所述的铜系金属膜用蚀刻液组合物，其特征在于，所述铜系金属膜的厚度为以上。
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