CN108203827A - 蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法。一实施例所涉及的蚀刻液组合物包含8重量％至20重量％的过硫酸盐、0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸、0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物、0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物、0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物、0.1重量％至2重量％的唑类化合物及余量的水，所述唑类化合物与所述单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2。

Description

蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法
技术领域
本发明涉及一种蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法。
背景技术
一般而言，显示装置中使用的显示面板包括薄膜晶体管、与所述薄膜晶体管连接的信号布线及像素电极，其中所述薄膜晶体管为用于驱动各像素区域的开关元件。所述信号布线包括：栅极布线，用于传递栅极驱动信号；和数据布线，与所述栅极布线交叉且用于传递数据驱动信号。
薄膜晶体管由作为栅极布线的一部分的栅极电极和用于形成沟道的半导体层、作为数据布线的一部分的源极电极及漏极电极构成。薄膜晶体管为如下的开关元件：即，根据由栅极布线传递的栅极信号而将由数据布线传递的数据电压传递给像素电极或阻断由数据布线传递的数据电压。
在制造薄膜晶体管时，首先在基板上层压金属层以作为栅极或源极/漏极电极用布线材料，之后进行通过具有腐蚀性的气体或溶液来削去这些金属层而实现所需的电路线路的蚀刻过程。
此外，能够通过在源极、漏极电极层上层压透明物质以作为像素电极材料,并蚀刻由层压后的透明物质构成的层而形成像素电极。如此，由于源极、漏极电极和像素电极的形成由各个独立的工序构成，并且需要在各个步骤中蚀刻源极、漏极电极和像素电极，因此工序时间较长。
发明内容
本发明的实施例为了能够同时形成像素电极和栅极线而提供一种对铜具有高蚀刻选择性的蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法。
一实施例所涉及的蚀刻液组合物包含8重量％至20重量％的过硫酸盐、0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸、0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物、0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物、0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物、0.1重量％至2重量％的唑类化合物及余量的水，所述唑类化合物与所述单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2。
所述蚀刻液组合物进一步包含0.1重量％至2重量％的三氮类环状化合物，所述三氮类环状化合物可以是选自由5-巯基-3-氨基-1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑和3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇组成的组中的一种以上。
所述磷酸盐化合物与所述磷酸的含量比或所述磷酸盐化合物与所述亚磷酸的含量比可以是1:1至1:2。
所述过硫酸盐可以是选自由过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾组成的组中的一种以上。
所述磷酸盐化合物可以是选自由磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸二钾、磷酸铵、磷酸二氢铵和磷酸二铵组成的组中的一种以上。
所述单氮类环状化合物可以是选自由5-氧代脯氨酸和噻唑组成的组中的一种以上。
所述磺酸类化合物可以是选自由甲磺酸、氨基磺酸、对甲苯磺酸和苯磺酸组成的组中的一种以上。
所述唑类化合物可以是选自由氨基四唑、甲基四唑、咪唑和吡唑组成的组中的一种以上。
所述蚀刻液组合物的铜蚀刻速度可以是130埃/秒以上。
所述蚀刻液组合物的透明电极蚀刻速度可以是2埃/秒以下。
一实施例所涉及的薄膜晶体管显示面板的制造方法可包括以下步骤：在基板上形成透明电极膜；在所述透明电极膜上形成铜膜；以及使用蚀刻液来选择性地蚀刻铜，所述蚀刻液包含8重量％至20重量％的过硫酸盐、0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸、0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物、0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物、0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物、0.1重量％至2重量％的唑类化合物及余量的水，所述唑类化合物与所述单氮类环状化合物的含量比是1:1至1:2。
在使用所述蚀刻液来选择性地蚀刻铜的步骤中，所述铜被蚀刻的部分可成为电场生成电极。
在使用所述蚀刻液来选择性地蚀刻铜的步骤中，所述蚀刻可在局部设置有光致抗蚀剂的状态下执行，设置有所述光致抗蚀剂而铜未被蚀刻的部分成为栅极线。
所述磷酸盐化合物与所述磷酸的含量比或所述磷酸盐化合物与所述亚磷酸的含量比可以是1:1至1:2。
所述过硫酸盐可以是选自由过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾组成的组中的一种以上。
所述磷酸盐化合物可以是选自由磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸二钾、磷酸铵、磷酸二氢铵和磷酸二铵组成的组中的一种以上。
所述单氮类环状化合物可以是选自由5-氧代脯氨酸和噻唑组成的组中的一种以上。
所述蚀刻液可进一步包含0.1重量％至2重量％的三氮类环状化合物，所述三氮类环状化合物可以是选自由5-巯基-3-氨基-1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑和3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇组成的组中的一种以上。
所述磺酸类化合物可以是选自由甲磺酸、氨基磺酸、对甲苯磺酸和苯磺酸组成的组中的一种以上。
所述唑类化合物可以是选自由氨基四唑、甲基四唑、咪唑和吡唑组成的组中的一种以上。
根据实施例，提供一种对铜具有高蚀刻选择性且即使累积张数提高也能维持蚀刻特性的蚀刻液组合物，在使用这种蚀刻液组合物来制造薄膜晶体管显示面板的情况下能够简化制造工序。
附图说明
图1及图2是表示实施例及比较例所涉及的蚀刻液组合物随时间经过而表现的蚀刻特性的图像。
图3至图10图示一实施例所涉及的薄膜晶体管显示面板的制造方法。
附图标记说明
120：铜金属膜 121：栅极线
190：透明电极膜 191：像素电极
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的多种实施例进行详细说明，以使本发明所属技术领域的技术人员能够容易实施。本发明可以以多种不同的形式实现，并不限定于在此说明的实施例。
为了明确说明本发明而省略与说明无关的部分，在说明书全文中对相同或相似的结构要素使用相同的附图标记。
此外，为方便起见，任意表示附图所示的各结构的大小及厚度，因此本发明并不一定限定于图示的内容。在附图中，为了明确表达多个层及区域，放大表示厚度。并且，在附图中，为了方便说明，夸张地表示部分层及区域的厚度。
此外，当提及层、膜、区域、板等部分位于其他部分的“上方”或“上部”时，这不仅包括“直接”位于其他部分的上方的情况，而且还包括在其中间存在其他部分的情况。相反，当提及某部分“直接”位于其他部分的上方时，意味着在中间不存在其他部分。此外，位于成为基准的部分的“上方”或“上部”是指位于成为基准的部分的上方或下方，并不是指必须朝向重力相反方向侧位于“上方”或“上部”。
此外，在说明书全文中，当提及某部分“包括”某结构要素时，在没有特别相反的记载的情况下，这表示并不排除其他结构要素，可进一步包括其他结构要素。
此外，在说明书全文中，所谓“平面上”表示从上方观察对象部分时的情况，所谓“剖面上”表示从侧方观察垂直剖切对象部分后的剖面时的情况。
下面，对一实施例所涉及的蚀刻液组合物进行详细说明。
一实施例所涉及的蚀刻液组合物包含8重量％至20重量％的过硫酸盐、0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸、0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物、0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物、0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物、0.1重量％至2重量％的唑类化合物及余量的水，唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2。此外，磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比可以是1:1至1:2。在本实施例中，唑类化合物可以发挥防止铜腐蚀的作用。
此外，本实施例所涉及的蚀刻液组合物可进一步包含0.1重量％至2重量％的三氮类环状化合物。
在本实施例所涉及的蚀刻液组合物中，唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2，磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比为1:1至1:2。如此，在满足唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比，并且满足磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比的情况下，对铜呈现出高蚀刻选择特性的同时，还几乎不会蚀刻透明电极。因此，能够在层压有透明电极和铜的结构中选择性地蚀刻铜而不会损伤透明电极。
如果组合物中的唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比脱离1:1至1:2，则难以调节铜的蚀刻速度。此外，在磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比脱离1:1至1:2的情况下，有可能损伤透明电极或铜蚀刻速度显著降低。
即，本实施例所涉及的蚀刻液组合物对铜的蚀刻能力优异，几乎不会蚀刻透明电极。透明电极包含铟锡氧化物、铟锌氧化物或铟镓锌氧化物。
一实施例所涉及的蚀刻液组合物由于可以在透明电极与铜的层压结构中只选择性地蚀刻铜而不会损伤透明电极，因此在使用这种蚀刻液组合物的情况下能够简化薄膜晶体管显示面板的制造工序。一实施例所涉及的蚀刻液组合物虽然对铜的蚀刻速度为130埃/秒以上，但透明电极的蚀刻速度为2埃/秒以下。即，一实施例所涉及的蚀刻液组合物对铜与透明电极的蚀刻选择比为约60:1以上。此外，即使在累积有溶解后的铜离子的情况下也能维持蚀刻液的特性，因此能够改善工序效率并削减单价。
在本实施例中，过硫酸盐可以是选自由过硫酸铵(Ammonium persulfate)、过硫酸钠(Sodium persulfate)和过硫酸钾(Potassium persulfate)组成的组中的一种。本实施例的蚀刻液组合物也可以包含选自上述组中的两种以上的过硫酸盐物质。但是，即使在该情况下，过硫酸盐物质的总含量也在8重量％至20重量％之间。具体而言，可以以蚀刻液组合物的总重量为基准包含8重量％至18重量％的过硫酸盐，更具体而言，可以包含8重量％至15重量％的过硫酸盐。
过硫酸盐为铜的主要氧化剂，在过硫酸盐的含量为8重量％至20重量％的情况下，能够进行充分的蚀刻。在过硫酸盐的含量超过20重量％的情况下，使用蚀刻液组合物的金属膜的蚀刻速度过快而难以控制蚀刻程度，由此有可能对包含铜的金属膜进行过蚀刻(overetching)。此外，在过硫酸盐的含量小于8重量％的情况下，蚀刻速度减小而有可能无法实现充分的蚀刻。
在本实施例中，磷酸或亚磷酸降低由铜膜的蚀刻形成的铜布线的锥角，即使在因铜的蚀刻而在蚀刻液中累积铜离子，也不会变更锥角，而是维持锥角。
在本实施例中，磷酸盐化合物可以是选自由磷酸三钠(Trisodium phosphate)、磷酸二氢钠(Sodium dihydrogen phosphate)、磷酸氢钠(Sodium hydrogen phosphate)、磷酸三钾(Potassium phosphate tribasic)、磷酸二氢钾(Potassium dihydrogenphosphate)、磷酸二钾(Dipotassium phosphate)、磷酸铵(Ammonium phosphate)、磷酸二氢铵(Ammonium dihydrogen phosphate)和磷酸二铵(Diammonium phosphate)组成的组中的一种。本实施例的蚀刻液组合物也可以包含选自上述组中的两种以上的磷酸盐化合物。但是，即使在该情况下，磷酸盐化合物的总含量也在0.1重量％至5重量％之间，具体而言，可包含0.5重量％至4重量％的磷酸盐化合物，更具体而言，可包含1重量％至3重量％的磷酸盐化合物。磷酸盐化合物在该范围内防止透明电极的腐蚀，并且提高铜相对于透明电极的蚀刻选择比的效果优异。在磷酸盐化合物的含量小于0.1重量％的情况下，难以调节铜相对于透明电极的蚀刻速度，在磷酸盐化合物的含量超过5重量％的情况下，减小铜的蚀刻速度。
在本实施例中，单氮类环状化合物是指在环中包含一个氮原子的化合物，单氮类环状化合物可以是5-氧代脯氨酸(5-oxoproline)或噻唑(Thiazole)。本实施例的蚀刻液组合物也可以同时包含5-氧代脯氨酸(5-oxoproline)和噻唑(Thiazole)。但是，即使在该情况下，单氮类环状化合物的总含量也在0.1重量％至6重量％之间。单氮类环状化合物在0.1～6重量％的范围内抑制过硫酸盐的自我分解而维持蚀刻速度，并且抑制在水溶液状态下过硫酸盐被分解而形成自由基的效果优异。并且，由此发挥预防蚀刻速度过快的作用。具体而言，可包含0.3重量％至5重量％的单氮类环状化合物，更具体而言，可包含0.5重量％至4重量％的单氮类环状化合物。
在单氮类环状化合物的含量小于0.1重量％的情况下，不容易抑制过硫酸盐类化合物的自我分解，在单氮类环状化合物的含量超过6重量％的情况下，相对于添加量，效果不佳。
本实施例所涉及的蚀刻液组合物可进一步包含三氮类环状化合物。三氮类环状化合物是指在环中包含三个氮原子的化合物，三氮类环状化合物可以是选自由5-巯基-3-氨基-1,2,4-三唑(5-mercapto-3-amino-1,2,4-triazole)、3-氨基-1,2,4-三唑(3-Amino-1,2,4-Triazole)、3-巯基-1,2,4-三唑(3-mercapto-1,2,4-Triazole)和3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇(3-Amino-1,2,4-Triazole-5-Thiol)组成的组中的一种。本实施例的蚀刻液组合物也可以包含选自上述组中的两种以上的三氮类环状化合物。但是，即使在该情况下，三氮类环状化合物的总含量也在0.1重量％至2重量％之间，具体而言，可以在0.2重量％至1.8重量％，更具体而言，可以在0.4重量％至1.5重量％之间。当三氮类环状化合物的含量为0.1重量％至2重量％时，即使在蚀刻过程中累积铜离子也维持蚀刻量，并且有效地防止由于因铜离子的增加而大量形成过硫酸盐自由基导致的唑类化合物(铜防腐剂)的分解。
作为一例，相对于蚀刻液组合物的总重量而可包含0.1重量％至1重量％的三氮类环状化合物。在三氮类环状化合物的含量小于0.1重量％的情况下，在蚀刻液组合物内累积铜离子而难以维持蚀刻量，在三氮类环状化合物的含量超过1重量％的情况下，相对于添加量，效果不佳。
在本实施例中，磺酸类化合物可以是选自由甲磺酸(Methanesulfonic acid)、氨基磺酸(Sulfamic acid)、对甲苯磺酸(Para-toluenesulfonic acid)和苯磺酸(Benzenesulfonic acid)组成的组中的一种。此外，本实施例的蚀刻液组合物可包含选自上述组中的两种以上的磺酸类化合物。但是，即使在该情况下，磺酸类化合物的总含量也在0.1重量％至5重量％之间，具体而言，可以在0.5重量％至4重量％之间，更具体而言，可以在1重量％至3.5重量％之间。磺酸类化合物为辅助氧化剂，增加铜的蚀刻速度。在磺酸类化合物的含量为0.1重量％至5重量％的情况下，有效地增加铜的蚀刻速度。
在磺酸类化合物的含量小于0.1重量％的情况下，对铜膜的蚀刻速度缓慢，在磺酸类化合物的含量超过5重量％的情况下，产生铜膜被过蚀刻的问题。
在本实施例中，唑类化合物可以是选自由氨基四唑(Aminotetrazole)、甲基四唑(Methyltetrazole)、咪唑(Imidazole)和吡唑(Pyrazole)组成的组中的一种。此外，本实施例的蚀刻液组合物可包含选自上述组中的两种以上的唑类化合物。但是，即使在该情况下，唑类化合物的总含量也在0.1重量％至2重量％之间，具体而言，可以在0.2重量％至1.8重量％之间，更具体而言，可以在0.3重量％至1.5重量％之间。在唑类化合物的含量为0.1重量％至2重量％的情况下，有效地发挥铜防腐剂的作用，并且使被蚀刻的铜表面轮廓稳定。
在唑类化合物的含量小于0.1重量％的情况下，难以作为防腐剂来发挥功能，在唑类化合物的含量超过2重量％的情况下，相对于添加量，效果不佳。
那么，下面以具体实验结果为基础对一实施例所涉及的蚀刻液组合物的效果进行说明。
表1示出各实施例及比较例所涉及的蚀刻液组合物的组成。
[表1]
对上述实施例1至4及比较例1至11的蚀刻液组合物测量蚀刻量累积水平、锥角维持能力和透明电极蚀刻量，并且在下述表2中示出该测量情况。
蚀刻量累积水平用于测量在使用蚀刻液进行蚀刻的累积张数增加的情况下是否也能维持蚀刻性能，并且将被蚀刻的铜的累积量为6000ppm以上时维持蚀刻性能的情况表示为“○”，将累积量在4000ppm至6000ppm之间时维持蚀刻性能的情况表示为“△”，将只在累积量小于4000ppm时维持蚀刻性能的情况表示为“×”。
对于锥角的维持而言，将在蚀刻累积量增加至6000ppm的期间锥角变化量小于10度的情况表示为“○”，将锥角变化量为10度以上的情况表示为“×”。
对于透明电极蚀刻量而言，将透明电极的蚀刻速度为2埃/秒以下的情况表示为“○”，将透明电极的蚀刻速度超过2埃/秒的情况表示为“×”。
[表2]
蚀刻量累积水平 锥角维持 透明电极蚀刻量
实施例1 ○ ○ ○
实施例2 ○ ○ ○
实施例3 ○ ○ ○
实施例4 ○ ○ ○
比较例1 × × ○
比较例2 × × ○
比较例3 × × ○
比较例4 × × ○
比较例5 × × ○
比较例6 × × ○
比较例7 ○ ○ ×
比较例8 × × ○
比较例9 ○ × ○
比较例10 × × ○
比较例11 ○ × ○
此外，关于各实施例及比较例的蚀刻液组合物，测量累积量为0ppm时和6000ppm时的蚀刻剖面并在图1及图2中示出该蚀刻剖面。在图1及图2中，将感光性图案的端部与铜布线的端部之间的距离之差定义为“偏离(Skew)值”，并且在图1及图2中用虚线表示该偏离值。在图1及图2中示出偏离值随累积张数的增加而变化的情况，并且偏离值示出相同时间内的铜蚀刻量，因此可以将该偏离值视为蚀刻液的蚀刻性能。
参照上述表1、表2及图1，将一实施例所涉及的蚀刻液组合物的各组成成分全部包括，并且各成分含量包含在一实施例的范围内的实施例1至4的蚀刻液组合物对蚀刻量累积水平、锥角维持能力及透明电极蚀刻量方面呈现出优异的性能。
即，即使累积张数增加也维持蚀刻性能，并且锥角也能良好地维持。
但是，比较例1至4的蚀刻液组合物在蚀刻液组合物的成分中遗漏了磷酸或亚磷酸、磷酸盐、单氮类环状化合物、磺酸类化合物中的一种，由此可确认蚀刻性能降低。
具体而言，未包含单氮类环状化合物的比较例1随着累积张数增加而蚀刻量减少，这也可以通过图2的比较例1的图像来确认。即，随着累积张数增加，蚀刻量(Cd skew，虚线之间的距离)减少。
此外，未包含磷酸的比较例2的蚀刻液组合物的蚀刻量累积水平及锥角维持性能不良。参照图2的比较例2的图像，可确认随着蚀刻量的累积而锥角增加。
比较例3未包含磺酸类化合物，能够通过图2的比较例3来确认铜的蚀刻速度缓慢且蚀刻液的氧化能力降低而偏离值减小。
比较例4为未包含磷酸盐的蚀刻液组合物，可确认随着累积张数的增加而锥角增大。此外，偏离值减小。
虽然比较例5至8的蚀刻液组合物将一实施例所涉及的蚀刻液组合物的各组成成分全部包括，但不满足其成分比。即，对于一实施例所涉及的蚀刻液组合物而言，唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比应为1:1至1:2，并且磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比应为1:1至1:2，但比较例5至8不满足这些含量比。
比较例5的唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比脱离一实施例所涉及的范围。在比较例5中，唑类化合物与单氮类环状化合物的比率为3:1，与一实施例所涉及的范围相比唑类化合物的含量更多。其结果，可确认蚀刻量随着累积张数的增加而减少且锥角上升。
比较例6的唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比脱离一实施例所涉及的范围。在比较例6中，唑类化合物与单氮类环状化合物的比率为1:4，与一实施例所涉及的范围相比单氮类环状化合物的含量显著增多。其结果，可确认如图2的比较例6的图像那样蚀刻量减少。
比较例7的蚀刻液组合物的磷酸盐化合物与磷酸的含量比为1:4，与一实施例所涉及的范围相比磷酸的含量更多。其结果，可确认以透明电极蚀刻量基准以上来蚀刻透明电极。在对图2的比较例7和实施例1进行比较时，可确认透明电极的蚀刻量显著增多。透明电极的蚀刻量通过沟深度来表示，呈现出比较例7中的沟深度更深。即，可确认比较例7的蚀刻液组合物不具备铜选择性蚀刻特性。
比较例8的磷酸盐化合物与磷酸的含量比为12:1，与一实施例所涉及的范围相比磷酸盐化合物的含量显著增多。其结果，可确认铜蚀刻速度为100埃/秒以下且工序时间增加。
比较例9的磺酸类化合物的含量与一实施例所涉及的范围相比显著增多。其结果，可确认铜蚀刻速度为280埃/秒以上且工序时间减少而过蚀刻铜。
比较例10的过硫酸盐的含量与一实施例所涉及的范围相比显著减少。其结果，可确认铜蚀刻速度为100埃/秒以下且工序时间增加。
比较例11的过硫酸盐的含量与一实施例所涉及的范围相比显著增多。其结果，可确认铜蚀刻速度为250埃/秒以上且工序时间减少而过蚀刻铜。
如上述，对于一实施例所涉及的蚀刻液组合物而言，唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2，磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比为1:1至1:2。这种蚀刻液组合物具有较高的铜蚀刻选择性的同时，还在蚀刻量累积水平、锥角维持能力及透明电极蚀刻量方面具有优异的特性。在薄膜晶体管显示面板的制造中使用这种蚀刻液组合物的情况下，能够用一个工序来执行像素电极和栅极线的形成工序，因此能够简化制造工序。即，可以在依次层压用作像素电极的透明电极膜和用作栅极线的铜金属膜之后，使用一实施例所涉及的蚀刻液组合物来只对铜金属膜选择性地进行图案化，从而利用一个掩模同时形成像素电极和栅极线。
那么，下面对使用一实施例所涉及的蚀刻液组合物的薄膜晶体管显示面板的制造方法进行说明。
一实施例所涉及的薄膜晶体管显示面板的制造方法包括以下步骤：在基板上形成透明电极膜；在所述透明电极膜上形成铜膜；以及使用蚀刻液组合物来选择性地蚀刻铜。
此时使用的蚀刻液组合物与前述说明的蚀刻液组合物相同。即，该蚀刻液组合物包含8重量％至20重量％的过硫酸盐、0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸、0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物、0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物、0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物、0.1重量％至2重量％的唑类化合物及余量的水，唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2。此外，磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比可以是1:1至1:2。此外，本实施例所涉及的蚀刻液组合物可进一步包含0.1重量％至2重量％的三氮类环状化合物。
图3至图10图示一实施例所涉及的薄膜晶体管显示面板的制造方法。图3至图10包括显示面板的俯视图及沿各俯视图的A-A'线剖切的剖面图。
参照图3，首先在基板110上形成透明电极膜190。透明电极膜190可包含铟锡氧化物、铟锌氧化物或铟镓锌氧化物。
接着，参照图4，在透明电极膜190上形成铜金属膜120。
接着，参照图5，在铜金属膜120上形成光致抗蚀剂。光致抗蚀剂包含具有栅极线形状的第一光致抗蚀剂310和具有像素电极形状的第二光致抗蚀剂320。第一光致抗蚀剂310的厚度比第二光致抗蚀剂320的厚度更厚。
接着，参照图6，通过湿式蚀刻来蚀刻未被第一光致抗蚀剂310及第二光致抗蚀剂320遮盖的区域。此时，铜金属膜120和透明电极膜190均被蚀刻。此时使用的蚀刻液应能够同时蚀刻铜金属膜120和透明电极膜190。被第二光致抗蚀剂320遮盖而未蚀刻的透明电极膜具有像素电极191的平面形状。
接着，参照图7，通过灰化(ashing)工序来去除第一光致抗蚀剂310及第二光致抗蚀剂320的一部分。通过灰化完全去除高度低的第二光致抗蚀剂320，并且第一光致抗蚀剂310以高度降低的状态残留。由于去除第二光致抗蚀剂320，因此露出第二光致抗蚀剂320下部的铜金属膜120。
接着，参照图8，使用一实施例所涉及的蚀刻液组合物来蚀刻露出的铜金属膜120。此时使用的蚀刻液组合物包含8重量％至20重量％的过硫酸盐、0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸、0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物、0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物、0.1重量％至2重量％的三氮类环状化合物、0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物、0.1重量％至2重量％的唑类化合物及余量的水，唑类化合物与单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2。此外，磷酸盐化合物与磷酸的含量比或磷酸盐化合物与亚磷酸的含量比可以是1:1至1:2。
由于上述蚀刻液组合物对铜膜的蚀刻选择比较高且几乎不会蚀刻透明电极，因此只蚀刻铜膜而几乎不会蚀刻铜膜下部的透明电极膜。因此，通过去除透明电极膜上部的铜膜而露出透明电极膜来形成像素电极191。
接着，参照图9，去除第一光致抗蚀剂310。通过去除第一光致抗蚀剂310而露出下部的铜金属膜，露出的铜金属膜成为栅极线121。
接着，参照图10，形成半导体层154、数据线171及与该数据线171连接的源极电极173、漏极电极175而完成薄膜晶体管显示面板。
如上述，一实施例所涉及的薄膜晶体管显示面板使用一个掩模来同时形成栅极线121和像素电极191。因此，能够简化制造工序。为了同时形成栅极线121和像素电极191，必须使用如下的蚀刻液组合物：即，蚀刻栅极线121中所包含的铜的同时，还不会蚀刻像素电极191中所包含的透明电极物质。一实施例所涉及的蚀刻液组合物对铜具有高蚀刻选择比，并且几乎不会蚀刻透明电极物质，即使因反复使用而蚀刻液组合物内的铜离子含量升高，也维持稳定的蚀刻特性。因此，能削减工序费用。
以上，对本发明的实施例进行了详细说明，但本发明的权利范围并不限于此，本领域技术人员利用所附的权利要求书中定义的本发明的基本概念所做的各种变形及改良形式也属于本发明的权利范围。

Claims (20)

1.一种蚀刻液组合物，包含：
8重量％至20重量％的过硫酸盐；
0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸；
0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物；
0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物；
0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物；
0.1重量％至2重量％的唑类化合物；及
余量的水，
所述唑类化合物与所述单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2。
2.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述蚀刻液组合物进一步包含0.1重量％至2重量％的三氮类环状化合物，
所述三氮类环状化合物为选自由5-巯基-3-氨基-1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑和3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇组成的组中的一种以上。
3.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述磷酸盐化合物与所述磷酸的含量比或所述磷酸盐化合物与所述亚磷酸的含量比为1:1至1:2。
4.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述过硫酸盐为选自由过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾组成的组中的一种以上。
5.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述磷酸盐化合物为选自由磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸二钾、磷酸铵、磷酸二氢铵和磷酸二铵组成的组中的一种以上。
6.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述单氮类环状化合物为选自由5-氧代脯氨酸和噻唑组成的组中的一种以上。
7.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述磺酸类化合物为选自由甲磺酸、氨基磺酸、对甲苯磺酸和苯磺酸组成的组中的一种以上。
8.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述唑类化合物为选自由氨基四唑、甲基四唑、咪唑和吡唑组成的组中的一种以上。
9.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述蚀刻液组合物的铜蚀刻速度为130埃/秒以上。
10.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，
所述蚀刻液组合物的透明电极蚀刻速度为2埃/秒以下。
11.一种薄膜晶体管显示面板的制造方法，包括以下步骤：
在基板上形成透明电极膜；
在所述透明电极膜上形成铜膜；以及
使用蚀刻液来选择性地蚀刻铜，
所述蚀刻液包含：
8重量％至20重量％的过硫酸盐；
0.1重量％至10重量％的磷酸或亚磷酸；
0.1重量％至5重量％的磷酸盐化合物；
0.1重量％至6重量％的单氮类环状化合物；
0.1重量％至5重量％的磺酸类化合物；
0.1重量％至2重量％的唑类化合物；及
余量的水，
所述唑类化合物与所述单氮类环状化合物的含量比为1:1至1:2。
12.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
在使用所述蚀刻液来选择性地蚀刻铜的步骤中，
所述铜被蚀刻的部分成为电场生成电极。
13.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
在使用所述蚀刻液来选择性地蚀刻铜的步骤中，
所述蚀刻在局部设置有光致抗蚀剂的状态下执行，
设置有所述光致抗蚀剂而铜未被蚀刻的部分成为栅极线。
14.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
所述磷酸盐化合物与所述磷酸的含量比或所述磷酸盐化合物与所述亚磷酸的含量比为1:1至1:2。
15.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
所述过硫酸盐为选自由过硫酸铵、过硫酸钠和过硫酸钾组成的组中的一种以上。
16.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
所述磷酸盐化合物为选自由磷酸三钠、磷酸二氢钠、磷酸氢钠、磷酸三钾、磷酸二氢钾、磷酸二钾、磷酸铵、磷酸二氢铵和磷酸二铵组成的组中的一种以上。
17.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
所述单氮类环状化合物为选自由5-氧代脯氨酸和噻唑组成的组中的一种以上。
18.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
所述蚀刻液进一步包含0.1重量％至2重量％的三氮类环状化合物，
所述三氮类环状化合物为选自由5-巯基-3-氨基-1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑、3-巯基-1,2,4-三唑和3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇组成的组中的一种以上。
19.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
所述磺酸类化合物为选自由甲磺酸、氨基磺酸、对甲苯磺酸和苯磺酸组成的组中的一种以上。
20.根据权利要求11所述的薄膜晶体管显示面板的制造方法，其中，
所述唑类化合物为选自由氨基四唑、甲基四唑、咪唑和吡唑组成的组中的一种以上。
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CN109087852A (zh) * 2018-08-10 2018-12-25 深圳市华星光电技术有限公司 晶体管金属电极结构的制作方法
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