CN111234824A - 蚀刻组合物、形成图案的方法和制造显示装置的方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种用于蚀刻含银薄膜的蚀刻组合物、一种使用该蚀刻组合物形成图案的方法和一种使用该蚀刻组合物制造显示装置的方法。所述蚀刻组合物包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水。
Description
技术领域
示例性实施例涉及一种蚀刻组合物。示例性实施例涉及一种用于含银薄膜的蚀刻组合物、一种使用该蚀刻组合物形成图案的方法和一种使用该蚀刻组合物制造显示装置的方法。
背景技术
有机发光显示装置发光。有机发光显示装置具有减少的重量和厚度，并且具有适合于柔性显示装置的特性。对有机发光显示装置的使用已经增加。
发明内容
实施例涉及一种用于含银薄膜的蚀刻组合物，蚀刻组合物包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水。
无机酸化合物可以包括从硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)和盐酸(HCl)中选择的至少一种。
羧酸化合物可以包括从乙酸(CH3CO2H)、苹果酸(C4H6O5)、柠檬酸(C6H8O7)、酒石酸(C4H6O6)、乳酸(C3H6O3)、甲酸(CH2O2)、琥珀酸(C4H6O4)和富马酸(C4H4O4)中选择的至少一种。
磺酸化合物可以包括从甲磺酸(CH3SO3H)、对甲苯磺酸(CH3C6H4SO3H)、苯磺酸(C6H5SO3H)、氨基甲磺酸(CH5NO3S)和氨基磺酸(H3NSO3)中选择的至少一种。
二醇化合物可以包括从二甘醇(C4H10O3)、乙二醇(HOCH2CH2OH)、乙醇酸(CH2OHCOOH)、丙二醇(C3H8O2)和三甘醇(C6H14O4)中选择的至少一种。
含氮二羰基化合物可以包括从亚氨基二乙酸(C4H7NO4)、咪唑烷-2,4-二酮(C3H4N2O2)、琥珀酰亚胺(C4H5NO2)、戊二酰亚胺(C5H7NO2)、天冬酰胺(C4H8N2O3)、谷氨酸(C5H9NO4)、天冬氨酸(C4H7NO4)、焦谷氨酸(C5H7NO3)和马尿酸(C9H9NO3)中选择的至少一种。
金属基氧化剂可以包括从硫酸铜(CuSO4)、硝酸铜(Cu(NO3)2)、硝酸铁((Fe(NO3)3)、硫酸铁(Fe2(SO4)3)、硝酸镁(Mg(NO3)2)和硫酸镁(MgSO4)中选择的至少一种。
蚀刻组合物可以包括8.1wt％至9.9wt％的无机酸化合物、40wt％至50wt％的羧酸化合物、1wt％至4.9wt％的磺酸化合物、10wt％至20wt％的二醇化合物、2wt％至10wt％的含氮二羰基化合物、0.1wt％至2wt％的金属基氧化剂和余量的水。
无机酸化合物包括硝酸，羧酸化合物可以包括乙酸和柠檬酸，磺酸化合物可以包括甲磺酸，二醇化合物可以包括乙醇酸，含氮二羰基化合物可以包括咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸，金属基氧化剂可以包括硝酸铁。
含氮二羰基化合物可以包括具有1:1的重量比的咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸。
实施例还涉及一种用于形成图案的方法，该方法包括：形成包括含银薄膜和金属氧化物薄膜的多层；使用第一蚀刻组合物蚀刻金属氧化物薄膜；以及使用第二蚀刻组合物蚀刻含银薄膜，第二蚀刻组合物包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水。
第二蚀刻组合物可以包括8.1wt％至9.9wt％的无机酸化合物、40wt％至50wt％的羧酸化合物、1wt％至4.9wt％的磺酸化合物、10wt％至20wt％的二醇化合物、2wt％至10wt％的含氮二羰基化合物、0.1wt％至2wt％的金属基氧化剂和余量的水。
无机酸化合物包括硝酸，羧酸化合物包括乙酸和柠檬酸，磺酸化合物包括甲磺酸，二醇化合物包括乙醇酸，含氮二羰基化合物包括咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸，金属基氧化剂包括硝酸铁。
第一蚀刻组合物可以包括硝酸、硫酸、铵盐化合物、环胺化合物和水。
实施例还涉及一种用于制造显示装置的方法，该方法包括：在显示区域中在基体基底上形成有源图案；形成栅极金属图案，栅极金属图案包括与有源图案叠置的栅电极；形成源极金属图案，源极金属图案包括连接垫，连接垫位于围绕显示区域的外围区域中；在源极金属图案上形成多层结构，多层结构包括下层、中间层和上层，下层包括金属氧化物，中间层位于下层上，中间层包括银或银合金，上层位于中间层上，上层包括金属氧化物；使用第一蚀刻组合物蚀刻上层；使用第二蚀刻组合物蚀刻中间层，第二蚀刻组合物包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水；以及使用第三蚀刻组合物蚀刻下层，以在显示区域中形成电极图案并使连接垫暴露。
源极金属图案可以具有单层结构或多层结构，并且可以包括铝。
金属氧化物可以包括从由氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡和氧化铟锌中选择的至少一种。
第二蚀刻组合物可以包括8.1wt％至9.9wt％的无机酸化合物、40wt％至50wt％的羧酸化合物、1wt％至4.9wt％的磺酸化合物、10wt％至20wt％的二醇化合物、2wt％至10wt％的含氮二羰基化合物、0.1wt％至2wt％的金属基氧化剂和余量的水。
源极金属图案还可以包括分别与有源图案接触的源电极和漏电极。
该方法还可以包括将产生驱动信号的驱动芯片连接到连接垫。
附图说明
通过参照附图详细描述示例性实施例，特征对于本领域技术人员将变得明显，在附图中：
图1示出了根据示例性实施例制造的显示装置的平面图；图2至图11示出了根据示例性实施例的用于制造显示装置的方法的阶段的剖视图；以及
图12示出了根据示例性实施例制造的显示装置的剖视图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更充分地描述示例实施例；然而，这些示例实施例可以以不同形式实施，并且不应当被解释为限于这里阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是彻底的和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达示例性实施方式。
在绘制的图中，为了说明的清楚，可以夸大层和区域的尺寸。还将理解的是，当层或元件被称作“在”另一层或基底“上”时，该层或元件可以直接在所述另一层或基底上，或者也可以存在中间层。此外，将理解的是，当层被称作“在”另一层“下面”时，该层可以直接在下面，或者也可以存在一个或更多个中间层。此外，还将理解的是，当层被称作“在”两层“之间”时，该层可以是所述两层之间的唯一的层，或者也可以存在一个或更多个中间层。同样的附图标记始终表示同样的元件。
在下文中，将参照其中示出一些示例性实施例的附图来描述根据示例性实施例的用于含银薄膜的蚀刻组合物、用于形成图案的方法和用于制造显示装置的方法。在附图中，相同或相似的附图标记可以用于相同或相似的元件。
用于含银薄膜的蚀刻组合物
根据示例性实施例的蚀刻组合物可以包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水。蚀刻组合物可以用于蚀刻含银薄膜，例如包含银或银合金的薄膜。
无机酸化合物可以用作对银成分的主氧化剂。无机酸化合物可以在蚀刻工艺中通过与银反应而分解。
在示例性实施例中，无机酸化合物的含量可以是8.1wt％至9.9wt％，或者例如8.5wt％至9.5wt％。当无机酸化合物的含量等于或小于9.9wt％时，蚀刻速率和蚀刻程度可以是可控的，并且可以避免目标薄膜的过蚀刻。当无机酸化合物的含量等于或大于8.1wt％时，蚀刻速率可以是充分的，使得可以充分地执行对含银薄膜的蚀刻。
无机酸化合物的示例可以包括硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、盐酸(HCl)等。这些无机酸化合物可以均单独使用或以其组合使用。
羧酸化合物可以用作对银成分的助氧化剂。羧酸化合物可以减小无机酸化合物的分解速率，使得含银薄膜的蚀刻速率可以保持恒定。
在示例性实施例中，羧酸化合物的含量可以是40wt％至50wt％，或者例如42wt％至48wt％。当羧酸化合物的含量等于或小于50wt％时，可以避免含银薄膜的蚀刻速率的过度增加，含银薄膜的蚀刻速率的过度增加会引起腐蚀缺陷。当羧酸化合物的含量等于或大于40wt％时，可以避免无机酸化合物的分解速率的增加、蚀刻组合物的稳定性的劣化和蚀刻残留的产生。
羧酸化合物的示例可以包括乙酸(CH3CO2H)、苹果酸(C4H6O5)、柠檬酸(C6H8O7)、酒石酸(C4H6O6)、乳酸(C3H6O3)、甲酸(CH2O2)、琥珀酸(C4H6O4)、富马酸(C4H4O4)等。这些羧酸化合物可以均单独使用或以其组合使用。
在示例性实施例中，羧酸化合物可以包括至少两种物质。例如，羧酸化合物可以包括乙酸和柠檬酸。乙酸作为助氧化剂具有优异的性能，但是具有高的挥发性。在示例性实施例中，添加柠檬酸可以相对地减少乙酸的含量以改善蚀刻组合物的稳定性。此外，柠檬酸对银离子具有螯合效应。因此，可以防止银离子的还原沉淀。蚀刻组合物可以包括20wt％至25wt％的乙酸和20wt％至25wt％的柠檬酸。
磺酸化合物可以用作对银成分的助氧化剂。磺酸化合物可以增加蚀刻速率并且可以防止蚀刻残留。此外，磺酸化合物可以减小无机酸化合物的分解速率，使得含银薄膜的蚀刻速率可以保持恒定。
在示例性实施例中，磺酸化合物的含量可以是1wt％至4.9wt％，或者例如2wt％至4.9wt％。当磺酸化合物的含量等于或小于4.9wt％时，可以避免含银薄膜的蚀刻速率的过度增加，含银薄膜的蚀刻速率的过度增加会引起腐蚀缺陷。当磺酸化合物的含量等于或大于1wt％时，可以减小无机酸化合物的分解速率。因此，可以避免蚀刻组合物的不稳定性和蚀刻残留的产生。
磺酸化合物的示例可以包括甲磺酸(CH3SO3H)、对甲苯磺酸(CH3C6H4SO3H)、苯磺酸(C6H5SO3H)、氨基甲磺酸(CH5NO3S)、氨基磺酸(H3NSO3)等。这些磺酸化合物可以均单独使用或以其组合使用。
二醇化合物可以用作对银成分的助氧化剂，并且可以作为用于活化具有固相的有机酸化合物(例如包括在前述的羧酸化合物和磺酸化合物中的具有固相的酸)的溶剂。
在示例性实施例中，二醇化合物的含量可以是10wt％至20wt％，或者例如12wt％至20wt％。当二醇化合物的含量等于或小于20wt％时，可以避免含银薄膜的蚀刻速率的过度增加，含银薄膜的蚀刻速率的过度增加会引起腐蚀缺陷。当二醇化合物的含量等于或大于10wt％时，可以促进有机酸化合物的活化，并且可以避免蚀刻残留的产生。
二醇化合物的示例可以包括二甘醇(C4H10O3)、乙二醇(HOCH2CH2OH)、乙醇酸(CH2OHCOOH)、丙二醇(C3H8O2)、三甘醇(C6H14O4)等。这些二醇化合物可以均单独使用或以其组合使用。
含氮二羰基化合物可以控制含银薄膜的蚀刻。例如，含氮二羰基化合物可以与金属成分有效地形成配合物，以防止切割尺寸(CD，cut-dimension)偏斜的过度增加。因此，可以针对银的含量变化来维持CD偏斜。因此，可以改善蚀刻组合物累积使用的稳定性。
当在使用蚀刻组合物的蚀刻工艺中包括铝薄膜和钛薄膜的其它金属层被暴露时，可以防止铝的损坏。因此，可以抑制由于铝的损坏造成的银的还原沉淀和钛尖端。
在示例性实施例中，含氮二羰基化合物的含量可以是2wt％至10wt％，或者例如3wt％至9wt％。当含氮二羰基化合物的含量等于或小于10wt％时，可以避免蚀刻速率的过度降低。因此，可以形成CD偏斜，可以避免蚀刻残留的产生。当含氮二羰基化合物的含量等于或大于2wt％时，可以避免CD偏斜的过度形成，可以避免当银离子增加时蚀刻组合物的质量的劣化。
含氮二羰基化合物的示例可以包括亚氨基二乙酸(C4H7NO4)、咪唑烷-2,4-二酮(C3H4N2O2)、琥珀酰亚胺(C4H5NO2)、戊二酰亚胺(C5H7NO2)、天冬酰胺(C4H8N2O3)、谷氨酸(C5H9NO4)、天冬氨酸(C4H7NO4)、焦谷氨酸(C5H7NO3)、马尿酸(C9H9NO3)等。这些含氮二羰基化合物可以单独使用或以其组合使用。
在示例性实施例中，含氮二羰基化合物可以包括至少两种物质。例如，含氮二羰基化合物可以包括咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸。咪唑烷-2,4-二酮可以具有蚀刻停止效应以防止过度的CD偏斜，并且可以对银具有螯合效应。焦谷氨酸可以保护铝，从而抑制银的还原沉淀和钛尖端。咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸的重量比可以是例如1:1。
金属基氧化剂可以增加对银成分的蚀刻速率。在示例性实施例中，金属基氧化剂的含量可以是0.1wt％至2wt％，或者例如0.2wt％至1.8wt％。当金属基氧化剂的含量等于或小于2wt％时，可以避免含银薄膜的蚀刻速率的过度增加和CD偏斜的过度增加。当金属基氧化剂的含量等于或大于0.1wt％时，含银薄膜的蚀刻速率可以是充分的，以避免引起蚀刻残留。
金属基氧化剂的示例可以包括硫酸铜(CuSO4)、硝酸铜(Cu(NO3)2)、硝酸铁((Fe(NO3)3)、硫酸铁(Fe2(SO4)3)、硝酸镁(Mg(NO3)2)、硫酸镁(MgSO4)等。这些金属基氧化剂可以单独使用或以其组合使用。
水的含量可以与蚀刻组合物中除了无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物和金属基氧化剂的含量以外的余量对应。作为示例，可以使用超纯水或具有用于制造半导体的等级的水。
蚀刻组合物可以基本上不含磷酸，磷酸会引起对诸如铝的金属的损坏而不是保护这样的金属。此外，磷酸会增加银的还原沉淀，从而增加制造缺陷。
此外，磷酸会蚀刻诸如氧化铟锡的金属氧化物。因此，蚀刻组合物可以排除使用磷酸，以选择性地蚀刻包括诸如氧化铟锡的金属氧化物的多层结构中的银。
在示例性实施例中，蚀刻组合物可以包括硝酸、乙酸、柠檬酸、甲磺酸、乙醇酸、咪唑烷-2,4-二酮、焦谷氨酸、硝酸铁和余量的水。
蚀刻组合物可以用于选择性地蚀刻包含银或银合金的薄膜。例如，当蚀刻包括含银薄膜的多层结构时，蚀刻组合物可以用于选择性地蚀刻含银薄膜。
例如，多层结构可以包括：下层，包括金属氧化物；中间层，设置在下层上并且包括银或银合金；以及上层，设置在中间层上并且包括金属氧化物。例如，上层和下层的金属氧化物可以包括氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌锡等。
蚀刻组合物可以防止CD偏斜的过度增加和蚀刻残留的产生。蚀刻组合物可以防止由于银离子的还原造成的银颗粒的产生。因此，可以防止制造缺陷和/或使制造缺陷最少化。
用于制造显示装置的方法
图1示出了根据示例性实施例制造的显示装置的平面图。图2至图11是示出根据示例性实施例的用于制造显示装置的方法的阶段的剖视图。图12示出了根据示例性实施例制造的显示装置的剖视图。
参照图1，显示装置100可以包括显示区域10和围绕显示区域10的外围区域20。
电连接到外部装置的连接垫(pad，或称为“焊盘”或“焊垫”)CP可以设置在外围区域20中。例如，连接垫CP可以连接到提供诸如数据信号、栅极信号等的驱动信号的驱动芯片400。由驱动芯片400提供的驱动信号可以通过连接垫CP传输到显示区域10中的像素PX。
在示例性实施例中，显示装置100可以是有机发光显示装置。例如，像素PX的阵列可以设置在显示区域10中。像素PX中的每个可以包括有机发光二极管和用于驱动有机发光二极管的电路部。
参照图2，可以在基体基底110上形成缓冲层120。
基体基底110可以包括例如玻璃、石英、硅、聚合物等。聚合物可以包括例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚醚酮、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚砜、聚酰亚胺或其组合。
缓冲层120可以防止或减少杂质、湿气或外部气体从基体基底110的下面渗透。缓冲层120可以使基体基底110的上表面平坦化。缓冲层120可以包括例如以氧化物、氮化物等为例的无机材料。
可以在显示区域10中在缓冲层120上形成有源图案AP。
有源图案AP可以包括例如以非晶硅、多晶态的硅(多晶硅)、金属氧化物等为例的半导体材料。在示例性实施例中，有源图案AP可以包括多晶硅。包括多晶硅的有源图案AP的至少一部分可以掺杂有诸如n型杂质或p型杂质的杂质。
参照图3，可以在有源图案AP上形成第一绝缘层130。第一绝缘层130可以包括例如氧化硅、氮化硅、碳化硅或其组合。第一绝缘层130可以包括诸如氧化铝、氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛等的绝缘金属氧化物。第一绝缘层130可以具有包括氮化硅和/或氧化硅的单层结构或多层结构。
可以在第一绝缘层130上形成包括栅电极GE和连接线CL的栅极金属图案。
栅极金属图案可以包括例如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、镁(Mg)、铬(Cr)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)或其合金。栅极金属图案可以具有单层结构或包括不同金属层的多层结构。
连接线CL可以设置在外围区域20中，并且可以延伸到显示区域10中。
在形成栅电极GE后，可以通过离子注入工艺使有源图案AP的一部分掺杂有杂质。
参照图4，可以形成第二绝缘层140以覆盖栅极金属图案和第一绝缘层130。
第二绝缘层140可以包括例如氧化硅、氮化硅、碳化硅或其组合。第二绝缘层140可以包括诸如氧化铝、氧化钽、氧化铪、氧化锆、氧化钛等的绝缘金属氧化物。第二绝缘层140具有包括氮化硅和/或氧化硅的单层结构或多层结构。
参照图5，可以在第二绝缘层140上形成包括源电极SE、漏电极DE和连接垫CP的源极金属图案。
源电极SE和漏电极DE可以分别穿过第一绝缘层130和第二绝缘层140以接触有源图案AP。
连接垫CP可以设置在外围区域20中。连接垫CP可以穿过第二绝缘层140以接触连接线CL。
源极金属图案可以包括例如金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、镁(Mg)、铬(Cr)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)或其合金。源极金属图案可以具有单层结构或包括不同金属层的多层结构。在示例性实施例中，源极金属图案可以包括铝。例如，源极金属图案可以具有钛/铝的双层结构或钛/铝/钛的三层结构。
参照图6，可以形成第三绝缘层150以覆盖源电极SE和漏电极DE。在示例性实施例中，可以使连接垫CP不被第三绝缘层150覆盖，并且可以使连接垫CP的整个上表面被暴露。第三绝缘层150可以包括使漏电极DE的至少一部分暴露的开口。
第三绝缘层150可以包括例如无机绝缘材料、有机绝缘材料或其组合。例如，有机绝缘材料可以包括酚树脂、丙烯酸树脂、聚酰亚胺树脂、聚酰胺树脂、环氧树脂、苯并环丁烯等。
可以在连接垫CP和第三绝缘层150上形成下电极层211。下电极层211可以包括金属、金属合金、金属氧化物或其组合。
例如，下电极层211可以具有包括金属氧化物层和金属层的多层结构。金属氧化物层可以包括氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌锡等。金属层可以包括金(Au)、银(Ag)、铝(Al)、铜(Cu)、镍(Ni)、铂(Pt)、镁(Mg)、铬(Cr)、钨(W)、钼(Mo)、钛(Ti)、钽(Ta)或其合金。
在示例性实施例中，下电极层211可以具有包括下层211a、中间层211b和上层211c的多层结构。在示例性实施例中，下层211a和上层211c可以包括氧化铟锡，中间层211b可以包括银。
下电极层211可以通过第三绝缘层150的开口接触漏电极DE。可以在下电极层211上形成与漏电极DE叠置的光致抗蚀剂图案PR。
参照图7，可以蚀刻下电极层211的上层211c。因此，可以在光致抗蚀剂图案PR下面形成上图案212，可以去除上层211c的剩余部分以使中间层211b的上表面暴露。
可以使用第一蚀刻组合物来湿蚀刻包括氧化铟锡的上层211c。
在示例性实施例中，第一蚀刻组合物可以包括硝酸、氯化化合物、铵盐化合物、环胺化合物和水。
氯化化合物的示例可以包括氯化钠、氯化钾、氯化铵等。这些氯化化合物可以均单独使用或以其组合使用。
铵盐化合物的示例可以包括乙酸铵、氨基磺酸铵、苯二酚铵(ammoniumbenzenediol)、碳酸铵、磷酸二氢铵、甲酸铵、碳酸氢铵、柠檬酸铵、硝酸铵、过硫酸铵、硫酸铵等。这些铵盐化合物可以均单独使用或以其组合使用。
环胺化合物的示例可以包括苯并三唑、5-氨基四唑、3-氨基四唑、5-甲基四唑等。这些环胺化合物可以均单独使用或以其组合使用。
第一蚀刻组合物可以包括例如3wt％至10wt％的硝酸、0.01wt％至5wt％的氯化化合物、0.1wt％至5wt％的铵盐化合物、0.1wt％至5wt％的环胺化合物和余量的水。
在示例性实施例中，第一蚀刻组合物可以包括硝酸、硫酸、铵盐化合物、环胺化合物和水。例如，第一蚀刻组合物可以包括1wt％至10wt％的硝酸、1wt％至10wt％的硫酸、0.1wt％至5wt％的铵盐化合物、0.1wt％至5wt％的环胺化合物和余量的水。
参照图8，可以蚀刻下电极层211的中间层211b。因此，可以在上图案212和光致抗蚀剂图案PR下面形成中间图案214，可以去除中间层211b的剩余部分以使下层211c的上表面暴露。
可以使用第二蚀刻组合物来湿蚀刻包含银的中间层211b。
在示例性实施例中，第二蚀刻组合物可以具有与之前解释的用于含银薄膜的蚀刻组合物相同的组成。例如，第二蚀刻组合物可以包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水。
参照图9，可以蚀刻下电极层211的下层211a。因此，可以在光致抗蚀剂图案PR下面形成包括下图案216、中间图案214和上图案212的下电极210。下图案216可以与漏电极DE接触。
在示例性实施例中，可以使用第三蚀刻组合物来湿蚀刻包括氧化铟锡的下层211a。第三蚀刻组合物可以具有与第一蚀刻组合物基本上相同的组成。
在示例性实施例中，下电极210可以是有机发光二极管的阳极。可以去除下层211a除了下图案216以外的剩余部分以使连接垫CP暴露。
参照图10，可以在第三绝缘层150上形成像素限定层160。像素限定层160可以包括使下电极210的至少一部分暴露的开口。像素限定层160可以包括例如有机绝缘材料。
可以在下电极210上形成有机发光层220。作为示例，可以将有机发光层220设置在像素限定层160的开口中。在一些实施方式中，有机发光层220可以遍及像素限定层160的上表面延伸，或者可以在显示区域10中遍及多个像素连续地延伸。
有机发光层220可以至少包括发光层，并且还可以包括空穴注入层(HIL)、空穴传输层(HTL)、电子传输层(ETL)和电子注入层(EIL)中的至少一个。有机发光层220可以包括例如低分子量有机化合物或高分子量有机化合物。
在示例性实施例中，有机发光层220可以发射红光、绿光或蓝光。在一些实施方式中，有机发光层220可以发射白光。发射白光的有机发光层220可以具有包括红色发射层、绿色发射层和蓝色发射层的多层结构，或者可以具有包括红色发射材料、绿色发射材料和蓝色发射材料的混合物的单层结构。
可以在有机发光层220上形成上电极230。在示例性实施例中，上电极230可以在显示区域10中遍及多个像素连续地延伸。
在示例性实施例中，上电极230可以用作阴极。例如，上电极230可以根据显示装置的发射类型被形成为透射电极或反射电极。当上电极230是透射电极时，上电极230可以包括例如锂(Li)、钙(Ca)、氟化锂(LiF)、铝(Al)、镁(Mg)或其组合。显示装置还可以包括子电极或总电极线，所述子电极或总电极线包括氧化铟锡、氧化铟锌、氧化锌锡、氧化铟、氧化锌、氧化锡等。
在示例性实施例中，可以在上电极230上形成薄膜封装层300。薄膜封装层300可以具有无机层和有机层的堆叠结构。
可以在上电极230与薄膜封装层300之间设置盖层和阻挡层。
参照图11，可以将连接垫CP连接到驱动芯片400。例如，可以通过导电凸块410将连接垫CP连接到驱动芯片400。
如前面解释的，在蚀刻下电极层的工艺中，可以在没有覆盖连接垫CP的钝化层的情况下而使形成在显示装置的外围区域中的连接垫CP暴露。因此，如果将使用包括磷酸的传统蚀刻组合物，则会由于暴露的连接垫CP而产生银颗粒。在包括剥离工艺、清洗工艺等的后续工艺中，银颗粒会被转移到下电极，从而引起显示装置的缺陷。
根据示例性实施例的蚀刻组合物相对于诸如氧化铟的金属氧化物可以具有对含银薄膜的选择性。可以使对包括铝等的其它金属层的损坏和银颗粒的还原沉淀最小化或防止对包括铝等的其它金属层的损坏和银颗粒的还原沉淀。
当蚀刻含银薄膜时，蚀刻组合物可以防止蚀刻残留，并且可以形成具有适当长度的CD偏斜。
此外，可以改善蚀刻组合物累积使用和随时间的稳定性。
因此，可以减少显示装置的制造工艺中的缺陷，并且可以改善显示装置的可靠性。
在示例性实施例中，有机发光二极管的下电极210可以接触漏电极DE。在一些实施方式中，如图12中所示，有机发光二极管的下电极210可以通过连接电极CE电连接到漏电极DE。连接电极CE可以穿过第三绝缘层150以接触漏电极DE。第四绝缘层170可以设置在第三绝缘层150与像素限定层160之间，下电极210可以穿过第四绝缘层170以接触连接电极CE。
在示例性实施例中，设置在外围区域20中并通过导电凸块410电连接到驱动芯片400的连接垫CP可以由与漏电极DE相同的层形成。在一些实施方式中，连接垫CP可以由与连接电极CE相同的层形成。
在下文中，将参照实验和示例解释示例性实施例的效果。
为了突出一个或更多个实施例的特性，提供下面的示例和对比示例，但是将理解的是，示例和对比示例将不被解释为限制实施例的范围，对比示例也不被解释为在实施例的范围以外。此外，将理解的是，实施例不限于示例和对比示例中描述的特定的细节。
示例和对比示例
根据下面的表1和表2制备了示例和对比示例的蚀刻组合物。在表1中，含量的单位是wt％，蚀刻组合物的余量是水。
表1
表2
实验1–—蚀刻特性的评价
在玻璃基底上形成厚度为
的ITO/Ag/ITO的三层，在所述三层上形成光致抗蚀剂图案。
通过包括硝酸和硫酸的常规的蚀刻组合物来蚀刻包括所述三层的每个样品中的ITO层。通过根据示例1至示例13和对比示例1至对比示例13的蚀刻组合物来蚀刻Ag层。测量并在下面的表3中展示蚀刻速率和CD偏斜，CD偏斜定义为光致抗蚀剂图案的边缘与Ag层的边缘之间的距离。为了评价蚀刻残留和沉淀，在根据图2至图9中示出的方法形成有机发光二极管的下电极后，观测由Ti/Al/Ti的三层形成的连接垫的表面上的蚀刻残留和沉淀的形貌。在表3中，“O”表示存在蚀刻残留或沉淀，“X”表示不存在蚀刻残留或沉淀。
表3
参照表3，当使用示例1至示例13的蚀刻组合物时，没有出现蚀刻残留和沉淀，发现蚀刻速率和CD偏斜在适当的范围内，所述范围分别是约
至
和约0.3μm至0.35μm。
然而，当使用对比示例1、对比示例3、对比示例5、对比示例7、对比示例10和对比示例11的蚀刻组合物时，出现了蚀刻残留。当使用对比示例2、对比示例4、对比示例6、对比示例8、对比示例9和对比示例12的蚀刻组合物时，蚀刻速率和CD偏斜不在适当的范围内。当使用包括磷酸的对比示例13的蚀刻组合物时，出现了银颗粒的沉淀。
因此，可以观察到的是，过小量的羧酸化合物、磺酸化合物、硝酸、二醇化合物和金属基氧化剂或过大量的含氮二羰基化合物会引起蚀刻残留，过大量的羧酸化合物、磺酸化合物、硝酸、二醇化合物和金属基氧化剂或过小量的含氮二羰基化合物会引起CD偏斜的过度增加。此外，可以注意到的是，磷酸会增加颗粒的沉淀。
实验2–累积使用的可靠性的评价
通过使用示例1的蚀刻组合物来执行参考蚀刻，在有添加的银粉末的情况下执行测试蚀刻。获得的结果展示在下面的表4中。在表4中，“O”表示相对于参考蚀刻的变化量在10％内，“X”表示相对于参考蚀刻的变化量在10％以上。
表4
参照表4，即使当在示例1的蚀刻组合物中增加银离子的含量时，蚀刻特性的变化也不大。
实验3–随时间的可靠性的评价
通过使用示例1的蚀刻组合物来执行参考蚀刻，随时间执行测试蚀刻。获得的结果展示在下面的表5中。在表5中，“O”表示相对于参考蚀刻的变化量在10％内，“X”表示相对于参考蚀刻的变化量在10％以上。
表5
参照表5，示例1的蚀刻组合物的蚀刻特性随时间的变化不大。
因此，可以注意到的是，根据示例性实施例的蚀刻组合物具有更高的可靠性。
经过总结和回顾，有机发光显示装置的反射电极可以包括银(Ag)。可以通过湿蚀刻来蚀刻含银薄膜。
当通过蚀刻组合物来蚀刻含银薄膜时，存在银离子会溶解在蚀刻组合物中的可能性。溶解在蚀刻组合物中的银离子会吸附到其它金属图案，从而形成银颗粒。在其它工艺中，银颗粒会被转移到反射电极，从而在制造工艺中引起缺陷或故障。
实施例提供了用于含银薄膜的蚀刻组合物、使用该蚀刻组合物形成图案的方法和使用该蚀刻组合物制造显示装置的方法。
根据实施例的蚀刻组合物相对于诸如氧化铟的金属氧化物可以具有对含银薄膜的选择性。可以防止对包括铝等的其它金属层的损坏和银颗粒的还原沉淀。
此外，当蚀刻含银薄膜时，蚀刻组合物可以防止蚀刻残留，并且可以形成具有适当长度的CD偏斜。
可以减少显示装置的制造工艺中的缺陷，并且可以改善显示装置的可靠性。
另外，可以改善蚀刻组合物累积使用和随时间的稳定性。
根据示例性实施例的蚀刻组合物可以用于蚀刻含银薄膜或包括含银薄膜的多层结构。例如，根据示例性实施例的蚀刻组合物可以用于形成布线或电极，或者用于制造包括布线或电极的各种电子装置。
这里已经公开了示例实施例，虽然采用了特定的术语，但将仅以一般性和描述性的意义来使用和解释这些术语，而非出于限制的目的。在一些情况下，对于本领域普通技术人员将明显的是，从提交本申请时起，除非另外特别指出，否则结合特定实施例描述的特征、特性和/或元件可以单独使用或与结合其它实施例描述的特征、特性和/或元件组合使用。因此，本领域技术人员将理解的是，在不脱离如权利要求中所阐述的其精神和范围的情况下，可以作出形式和细节上的各种改变。
Claims (20)
1.一种用于含银薄膜的蚀刻组合物，所述蚀刻组合物包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水。
2.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中，所述无机酸化合物包括从硝酸、硫酸和盐酸中选择的至少一种。
3.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中，所述羧酸化合物包括从乙酸、苹果酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸、甲酸、琥珀酸和富马酸中选择的至少一种。
4.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中，所述磺酸化合物包括从甲磺酸、对甲苯磺酸、苯磺酸、氨基甲磺酸和氨基磺酸中选择的至少一种。
5.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中，所述二醇化合物包括从二甘醇、乙二醇、乙醇酸、丙二醇和三甘醇中选择的至少一种。
6.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中，所述含氮二羰基化合物包括从亚氨基二乙酸、咪唑烷-2,4-二酮、琥珀酰亚胺、戊二酰亚胺、天冬酰胺、谷氨酸、天冬氨酸、焦谷氨酸和马尿酸中选择的至少一种。
7.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中，所述金属基氧化剂包括从硫酸铜、硝酸铜、硝酸铁、硫酸铁、硝酸镁和硫酸镁中选择的至少一种。
8.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，所述蚀刻组合物包括：
8.1wt％至9.9wt％的所述无机酸化合物，
40wt％至50wt％的所述羧酸化合物，
1wt％至4.9wt％的所述磺酸化合物，
10wt％至20wt％的所述二醇化合物，
2wt％至10wt％的所述含氮二羰基化合物，
0.1wt％至2wt％的所述金属基氧化剂，以及
余量的水。
9.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中：
所述无机酸化合物包括硝酸，
所述羧酸化合物包括乙酸和柠檬酸，
所述磺酸化合物包括甲磺酸，
所述二醇化合物包括乙醇酸，
所述含氮二羰基化合物包括咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸，并且
所述金属基氧化剂包括硝酸铁。
10.如权利要求1中所述的蚀刻组合物，其中，所述含氮二羰基化合物包括具有1:1的重量比的咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸。
11.一种用于形成图案的方法，所述方法包括下述步骤：
形成多层结构，所述多层结构包括含银薄膜和金属氧化物薄膜；
使用第一蚀刻组合物蚀刻所述金属氧化物薄膜；以及
使用第二蚀刻组合物蚀刻所述含银薄膜，所述第二蚀刻组合物包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水。
12.如权利要求11中所述的方法，其中，所述第二蚀刻组合物包括：
8.1wt％至9.9wt％的所述无机酸化合物，
40wt％至50wt％的所述羧酸化合物，
1wt％至4.9wt％的所述磺酸化合物，
10wt％至20wt％的所述二醇化合物，
2wt％至10wt％的所述含氮二羰基化合物，
0.1wt％至2wt％的所述金属基氧化剂，以及
余量的水。
13.如权利要求11中所述的方法，其中：
所述无机酸化合物包括硝酸，
所述羧酸化合物包括乙酸和柠檬酸，
所述磺酸化合物包括甲磺酸，
所述二醇化合物包括乙醇酸，
所述含氮二羰基化合物包括咪唑烷-2,4-二酮和焦谷氨酸，并且
所述金属基氧化剂包括硝酸铁。
14.如权利要求11中所述的方法，其中，所述第一蚀刻组合物包括硝酸、硫酸、铵盐化合物、环胺化合物和水。
15.一种用于制造显示装置的方法，所述方法包括下述步骤：
在显示区域中在基体基底上形成有源图案；
形成栅极金属图案，所述栅极金属图案包括与所述有源图案叠置的栅电极；
形成源极金属图案，所述源极金属图案包括连接垫，所述连接垫位于围绕所述显示区域的外围区域中；
在所述源极金属图案上形成多层结构，所述多层结构包括下层、中间层和上层，所述下层包括金属氧化物，所述中间层位于所述下层上，所述中间层包括银或银合金，所述上层位于所述中间层上，所述上层包括金属氧化物；
使用第一蚀刻组合物蚀刻所述上层；
使用第二蚀刻组合物蚀刻所述中间层，所述第二蚀刻组合物包括无机酸化合物、羧酸化合物、磺酸化合物、二醇化合物、含氮二羰基化合物、金属基氧化剂和水；以及
使用第三蚀刻组合物蚀刻所述下层，以在所述显示区域中形成电极图案并使所述连接垫暴露。
16.如权利要求15中所述的方法，其中，所述源极金属图案具有单层结构或多层结构，并且包括铝。
17.如权利要求15中所述的方法，其中，所述金属氧化物包括从由氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡和氧化铟锌中选择的至少一种。
18.如权利要求15中所述的方法，其中，所述第二蚀刻组合物包括：
8.1wt％至9.9wt％的所述无机酸化合物，
40wt％至50wt％的所述羧酸化合物，
1wt％至4.9wt％的所述磺酸化合物，
10wt％至20wt％的所述二醇化合物，
2wt％至10wt％的所述含氮二羰基化合物，
0.1wt％至2wt％的所述金属基氧化剂，以及
余量的水。
19.如权利要求15中所述的方法，其中，所述源极金属图案还包括分别与所述有源图案接触的源电极和漏电极。
20.如权利要求15中所述的方法，所述方法还包括将产生驱动信号的驱动芯片连接到所述连接垫。
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