CN116179203A - 铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物及使用其的图案形成方法 - Google Patents

铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物及使用其的图案形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN116179203A
CN116179203A CN202211397523.5A CN202211397523A CN116179203A CN 116179203 A CN116179203 A CN 116179203A CN 202211397523 A CN202211397523 A CN 202211397523A CN 116179203 A CN116179203 A CN 116179203A
Authority
CN
China
Prior art keywords
metal oxide
oxide film
indium metal
indium
etchant composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202211397523.5A
Other languages
English (en)
Inventor
朴镛云
金童基
李昔准
张晌勋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Original Assignee
Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongwoo Fine Chem Co Ltd filed Critical Dongwoo Fine Chem Co Ltd
Publication of CN116179203A publication Critical patent/CN116179203A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/30—Acidic compositions for etching other metallic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/124—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs with a particular composition, shape or layout of the wiring layers specially adapted to the circuit arrangement, e.g. scanning lines in LCD pixel circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
    • H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
    • H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
    • H01L27/1259—Multistep manufacturing methods

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

提供了一种铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物和使用该组合物的图案形成方法。根据本发明的实施例，铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物相对于组合物的总重量包含：6重量％至12重量％的硝酸类氧化剂；1.5重量％至7重量％的硫酸氢盐类化合物；0.1重量％至9重量％的环状胺；以及剩余量的水。通过使用蚀刻剂组合物，可以在不损坏金属层或ITO层的情况下形成铟金属氧化物膜图案。

Description

铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物及使用其的图案形成方法
技术领域
本发明涉及一种铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物和使用该组合物的图案形成方法。更具体地，本发明涉及一种包含氧化性蚀刻剂和附加剂的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物以及使用该组合物的图案形成方法。
背景技术
例如，图像显示装置的薄膜晶体管(TFT)阵列基板包括：诸如像素电极、公共电极、数据线、扫描线、电源线等各种电极以及诸如布线等导电图案。
导电图案可以由诸如铜、钨、钼或铝等低电阻金属层形成，从而可以提高图像显示装置的驱动特性和响应速度。
为了图像显示装置中的透明性和金属层的保护，导电图案可以包括包含铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(ITO)、铟镓锌氧化物(IGZO)等的铟金属氧化物膜。
因此，为了形成上述导电图案，使用具有对铟金属氧化物膜的蚀刻性能的蚀刻剂组合物。
此外，根据铟金属氧化物膜的用途，可以应用仅对铟金属氧化物膜具有选择性的蚀刻工艺而不损坏金属层。
此外，当铟金属氧化物膜包括包含不同材料的多个层时，可以应用仅对包括特定材料的层具有选择性的蚀刻工艺。
如上所述，需要一种能够根据应用铟金属氧化物膜的目的和位置来实现蚀刻工艺的选择性的蚀刻剂组合物。
例如，韩国专利公开第10-2019-0027019号公开了一种用于形成TFT阵列基板的导电图案的蚀刻剂组合物。然而，没有公开对铟金属氧化物膜具有选择性的蚀刻剂组合物。
发明内容
【所要解决的问题】
本发明的一个目的是提供一种具有改进的蚀刻选择性和蚀刻效率的铟金属氧化物蚀刻剂组合物。
本发明的一个目的是提供一种使用该蚀刻剂组合物形成包含铟金属氧化物的图案的方法。
【解决问题的方法】
1、一种铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其相对于组合物的总重量，包含：6重量％至12重量％的硝酸类氧化剂；1.5重量％至7重量％的硫酸氢盐类化合物；0.1重量％至9重量％的环状胺；以及剩余量的水。
2、根据上述1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其中，所述硫酸氢盐类化合物包括硫酸氢铵。
3、根据上述1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其中，所述环状胺包括选自由以下化合物组成的组中的至少一种：吡咯类化合物、吡唑类化合物、咪唑类化合物、三唑类化合物、四唑类化合物、五唑类化合物、恶唑类化合物、异恶唑类化合物、二唑类化合物、异噻唑类化合物。
4、根据上述3所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其中，所述环状胺包括苯并三唑。
5、根据上述1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其中，相对于所述组合物的总重量，所述硝酸类氧化剂的含量为7重量％至10重量％。
6、根据上述1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其中，相对于所述组合物的总重量，硫酸氢盐类化合物的含量为2重量％至6重量％。
7、根据上述1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其中，相对于所述组合物的总重量，所述环状胺的含量为0.1重量％至5重量％。
8、根据上述1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其不包含硫酸和含卤素化合物。
9、根据上述1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其用于氧化铟锌(IZO)或非晶氧化铟锡(a-ITO)的选择性蚀刻。
10、一种图案形成方法，其包括以下步骤：在基板上形成铟金属氧化物膜；以及使用根据上述实施例的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物来部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜。
11、根据上述10所述的图案形成方法，其中，在形成所述铟金属氧化物膜的步骤之前还包括在所述基板上形成金属图案的步骤，所述铟金属氧化物膜包括铟锌氧化物(IZO)、铟锡氧化物(ITO)或铟镓锌氧化物(IGZO)，部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜的步骤包括对所述金属图案仅选择性地蚀刻所述铟金属氧化物膜。
12、根据上述10所述的图案形成方法，其中，在形成所述铟金属氧化物膜的步骤之前还包括在所述基板上形成包括ITO层的电极的步骤，使用IZO形成所述铟金属氧化物膜以覆盖所述电极，部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜的步骤包括对所述ITO层仅选择性地蚀刻所述铟金属氧化物膜。
13、根据上述12所述的图案形成方法，其中，所述电极形成为具有第一ITO层、金属层和第二ITO层的顺序堆叠结构，部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜的步骤包括形成使第二ITO层的上表面露出的开口部。
【发明效果】
根据本发明实施例的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物包括硝酸、硫酸氢盐类化合物和环状胺化合物，并且与金属层相比，针对铟金属氧化物膜具有改进的蚀刻选择性。
因此，可以选择性地蚀刻铟金属氧化物膜而不损坏包括在图像显示装置的薄膜晶体管(TFT)阵列基板中的金属布线和金属电极。
在一些实施例中，蚀刻剂组合物可以对氧化铟锌(IZO)或非晶氧化铟锡(a-ITO)具有改进的蚀刻选择性。因此，当存在包括不同材料的多种类型的铟金属氧化物膜时，可以对包括IZO和/或a-ITO的层实施选择性蚀刻工艺。
附图说明
图1和图2是用于说明根据一些示例性实施例的图案形成方法的示意性截面图。
图3和图4是用于说明根据一些示例性实施例的图案形成方法的示意性截面图。
图5a是使用实施例1的蚀刻剂组合物蚀刻的IZO层的图像。
图5b是在使用实施例1的蚀刻剂组合物进行蚀刻工艺之后ITO层的上表面的图像。
图6是使用比较例7的蚀刻剂组合物进行蚀刻工艺的IZO层的图像。
图7a和图7b分别是示出比较例2和比较例5中的ITO层上表面的损坏的图像。
具体实施方式
本发明的实施例提供了一种铟金属氧化物蚀刻剂组合物，其包含硝酸类氧化剂和另外的试剂并且具有改进的蚀刻选择性。此外，本发明的实施例提供了一种使用铟金属氧化物蚀刻剂组合物的图案形成方法并提高了机械可靠性。
例如，铟金属氧化物蚀刻剂组合物可以应用于用于形成图像显示装置像素结构或像素阵列的蚀刻工艺。
在下文中，将详细描述本发明的实施例。
<铟金属氧化物蚀刻剂组合物>
根据示例性实施例的铟金属氧化物蚀刻剂组合物(在下文中，可以缩写为蚀刻剂组合物)可以包括硝酸类氧化剂、硫酸氢盐类化合物和环状胺。
硝酸类氧化剂可用作通过在铟金属氧化物中引发取代反应来开始铟金属氧化物膜的蚀刻的主要蚀刻剂。硝酸和/或亚硝酸可以用作硝酸类氧化剂。
相对于蚀刻剂组合物的总重量，硝酸类氧化剂的含量可以为6重量％至12重量％。当硝酸类氧化剂的量小于6重量％时，可能无法实现对铟金属氧化物膜的基本蚀刻特性。
当硝酸类氧化剂的量超过12重量％时，在蚀刻速率过度增加的同时蚀刻工艺可能基本上不受控制。此外，组合物中氮成分含量的增加可能会导致环境污染问题。
优选地，硝酸类氧化剂的含量可以为7重量％至10重量％，更优选为8重量％至10重量％，或8重量％至9.5重量％。
根据示例性实施例，硫酸氢盐类化合物可以用作代替硫酸的辅助蚀刻剂。因此，可以避免由硫酸引起的环境污染和金属层的腐蚀，并且提供足够的蚀刻速率。
此外，当硫酸氢盐类化合物在适当的含量范围内使用时可以用作对氧化铟锡(ITO)的蚀刻控制剂。因此，蚀刻剂组合物可以针对IZO或a-ITO具有改进的蚀刻选择比。
硫酸氢盐类化合物例如可以具有比硫酸盐化合物更大的分子大小和分子量。因此，硫酸氢盐类化合物可以通过空间位阻调节由硝酸类氧化剂诱导的取代反应的速率。
在一些实施例中，硫酸氢盐类化合物可以包括硫酸氢铵。在这种情况下，可以增强通过硫酸氢盐类化合物防止腐蚀的效果。
相对于组合物的总重量，硫酸氢盐类化合物的含量可以为1.5重量％至7重量％。当硫酸氢盐类化合物的量小于1.5重量％时，总蚀刻速率也可能降低。当硫酸氢盐类化合物的量超过7重量％时，ITO的蚀刻速率增加，因此IZO的蚀刻选择比可能会降低。
优选地，硫酸氢盐类化合物的含量可以为2重量％至6重量％，更优选为3重量％至6重量％。
环状胺可以用作金属层的腐蚀抑制剂或蚀刻抑制剂。环状胺为吡咯类化合物、吡唑类化合物、咪唑类化合物、三唑类化合物、四唑类化合物、五唑类化合物、恶唑类化合物、异恶唑类化合物、二唑类化合物、异噻唑类化合物等。这些可以单独使用或两种以上组合使用。
在一个实施例中，作为作三唑类化合物，可以使用苯并三唑。作为四唑化合物，可以使用5-氨基四唑、3-氨基四唑、5-甲基四唑和/或5-氨基四唑。
在一个优选的实施例中，作为环状胺化合物，可以使用苯并三唑。
相对于组合物的总重量，环状胺化合物的含量可以为0.1重量％至9重量％。当环状胺化合物的量小于0.1重量％时，可能引起金属层的腐蚀和蚀刻损坏。当环状胺化合物的量超过9重量％时，IZO或a-ITO的蚀刻速率可能会降低。
优选地，环状胺化合物的含量可以为0.1重量％至5重量％，更优选为0.1重量％至2重量％，或0.1重量％至1重量％。
蚀刻剂组合物还可以包括水(例如，去离子水(DIW))。例如，水可以是除组合物的剩余成分以外的剩余量或额外量。
本文中所使用的术语“额外量”或“剩余量”可以指根据成分或试剂的添加而变化的可变量。
如上所述，蚀刻剂组合物可以在通过使用硫酸氢盐类化合物代替硫酸来增加蚀刻速率的同时，针对铟金属氧化物(例如，IZO或a-ITO)具有改进的蚀刻选择比。
因此，蚀刻剂组合物可以不包括硫酸。
在一些实施例中，蚀刻剂组合物可以仅使用硝酸类氧化剂作为酸成分。例如，蚀刻剂组合物可以不包含果水、盐酸、硫酸、氢氟酸、有机酸等。
因此，可以在确保对铟金属氧化物的蚀刻速率/蚀刻选择比的同时抑制对金属层的腐蚀和环境污染。
在一些实施例中，蚀刻剂组合物可以不包括含卤素化合物。因此，可以在防止金属层由于卤素成分造成的蚀刻损坏的同时，进一步提高针对铟金属氧化物的蚀刻选择比。
如上所述，蚀刻剂组合物可用于针对铟金属氧化物膜的选择性蚀刻工艺。
在一个实施例中，当铟金属氧化物膜是包括ITO、IZO或IGZO的单层时，可以在抑制对包括Ag、Cu、Al、Mo、Ti、W等的金属层的损坏的同时，使用蚀刻剂组合物选择性地蚀刻铟金属氧化物膜。
在一个实施例中，如上所述，蚀刻剂组合物可以对铟金属氧化物中的IZO或a-ITO具有强蚀刻特性。因此，当铟金属氧化物膜包括诸如IZO、ITO(结晶(聚)-ITO)、IGZO等不同材料的多个层时，蚀刻剂组合物可用于选择性地蚀刻IZO层。
<图案形成方法>
图1和图2是用于说明根据一些示例性实施例的图案形成方法的示意性截面图。
参照图1，可以在基板100上形成缓冲层110。
基板100可以包括玻璃基板或诸如聚酰亚胺的柔性树脂基板。基板100可以包括诸如硅晶片的半导体基板。
缓冲层110可以包括例如氧化硅、氮化硅或氮氧化硅。可以通过例如诸如化学气相沉积(CVD)工艺、物理气相沉积(PVD)工艺等的沉积工艺来形成下绝缘层110。
之后，在缓冲层110上形成金属层之后，可以蚀刻金属层以形成金属图案120。例如，金属图案120可以包括包含在图像显示装置中的TFT阵列基板的各种电极或布线。
可以在缓冲层110上形成铟金属氧化物膜130。例如，铟金属氧化物膜130可以形成为覆盖金属图案120。
在一些实施例中，铟金属氧化物膜130可以形成为包括ITO、IZO或IGZO的单层。
参照图2，可以使用根据上述示例性实施例的蚀刻剂组合物来部分地蚀刻铟金属氧化物膜130。因此，可以形成铟金属氧化物膜图案135。
如上所述，蚀刻剂组合物针对铟金属氧化物具有改进的蚀刻选择比，并且可以抑制对金属图案120的蚀刻损坏。
图3和图4是用于说明根据一些示例性实施例的图案形成方法的示意性截面图。
参照图3，缓冲层110可以形成在基板100上，电极140可以形成在缓冲层110上。
电极140可以是包括铟金属氧化物膜和金属层的多层电极。在一些实施例中，电极140可以具有第一ITO层142、金属层145和第二ITO层144顺序堆叠的多层结构。
例如，电极140可以是TFT阵列基板的像素电极。例如，电极140可以电连接到TFT的漏极。
之后，可以在缓冲层110上形成覆盖电极140的铟金属氧化物膜150。根据示例实施例，可以使用IZO形成铟金属氧化物膜150。
参考图4，可以使用根据上述示例性实施例的蚀刻剂组合物来部分地蚀刻铟金属氧化物膜150。因此，可以形成包括使电极140的上表面(第二ITO层144的上表面)露出的开口部160的铟金属氧化物膜图案155。
如上所述，蚀刻剂组合物与ITO相比针对IZO可以具有改进的蚀刻选择性。因此，可以在不损坏第二ITO层144的上表面的情况下，选择性地仅蚀刻包括IZO的铟金属氧化物膜150。
在下文中，为了帮助理解本发明，提供了包括具体实施例和比较例的实验例，但这些仅是对本发明的说明，并不限制所附权利要求，并且对于本领域的技术人员显而易见的是，在本发明的范围和精神内可以对实施例进行各种改变和修改，并且这些变化和修改显然落入所附权利要求的范围内。
实施例和比较例
如下表1中所记载，通过将成分以相应的含量(重量％)混合到剩余量的水来制备实施例和比较例的蚀刻剂组合物。
【表1】
Figure BDA0003933781520000081
/>
Figure BDA0003933781520000091
实验例
(1)铟金属氧化物蚀刻特性评估
制备以下的样品：在玻璃基板上分别形成厚度为100埃
Figure BDA0003933781520000092
的IZO膜和a-ITO膜，并且在IZO膜和a-ITO膜上形成光致抗蚀剂图案。使用光致抗蚀剂图案作为掩模，用实施例和比较例的蚀刻组合物蚀刻IZO膜。
具体而言，将10kg的蚀刻剂组合物填充到湿式蚀刻设备中，在40℃的温度下对制备的样品进行80秒的蚀刻。
(2)ITO损坏评估
在玻璃基板上形成具有ITO/银(Ag)/ITO堆叠结构(100埃/1000埃/100埃)的电极。在基板上形成厚度为100埃的IZO膜以覆盖电极，并在IZO膜上进行蚀刻工艺，以使电极的上ITO层以与(1)相同的方式露出。
(3)金属层损坏评估
在玻璃基板上分别形成100埃的Cu膜、Ag膜、Al膜，在金属膜上形成100埃的IZO膜，并且以与(1)相同的方式对IZO膜进行蚀刻工艺。
在进行上述(2)和(3)的蚀刻工艺之后，观察ITO层、Cu膜、Ag膜和Al膜表面的损坏，并进行如下评估。
○：无蚀刻损坏
△：观察到部分表面损坏
×：观察到表面整体上损坏
评估结果如下表2所示。
【表2】
Figure BDA0003933781520000101
参照表2，在分别包含预定量的硝酸、硫酸氢铵和苯并三唑的实施例中，在确保针对IZO和a-ITO的改进的蚀刻速率的同时，防止对ITO和金属层的损坏。
参考图5a，可以确认，通过实施例1的蚀刻剂组合物在光刻胶图案下对IZO层进行了适当的侧蚀刻。
参考图5b，通过实施例1的蚀刻剂组合物形成去除了IZO层的开口部，而不损坏ITO层的表面。
在添加有机酸的实施例8的情况下，观察到金属层的部分损坏。
如比较例1、比较例3、比较例7、比较例8，在不包含硝酸或硫酸氢铵或不满足适当的含量范围的情况下，无法实现针对IZO和a-ITO的蚀刻性能。
例如，参考图6，当使用比较例7的蚀刻剂组合物时，基本上没有实现IZO层的蚀刻。
参考比较例2和比较例5，当过量包含硝酸或硫酸氢铵时，分别如图7a和图7b所示，观察到ITO层上表面的表面损坏。
如比较例9，在不包含有苯并三唑的情况下，观察到金属层的损坏，并且如比较例6，在过量包含苯并三唑时，蚀刻速率降低。
在比较例10中，使用硫酸铵代替硫酸氢铵，未能实现对ITO和金属层的保护效果，另外还观察到组合物的析出。
【附图标记说明】
100：基板 110：缓冲层
120：金属图案 130、150：铟金属氧化物膜
135、155：铟金属氧化物膜图案
140：电极 142：第一ITO层
144：第二ITO层 145：金属层。

Claims (13)

1.一种铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，
相对于组合物的总重量，包含：
6重量％至12重量％的硝酸类氧化剂；
1.5重量％至7重量％的硫酸氢盐类化合物；
0.1重量％至9重量％的环状胺；以及
剩余量的水。
2.根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，所述硫酸氢盐类化合物包括硫酸氢铵。
3.根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，所述环状胺包括选自由以下化合物组成的组中的至少一种：吡咯类化合物、吡唑类化合物、咪唑类化合物、三唑类化合物、四唑类化合物、五唑类化合物、恶唑类化合物、异恶唑类化合物、二唑类化合物、异噻唑类化合物。
4.根据权利要求3所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，所述环状胺包括苯并三唑。
5.根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，相对于所述组合物的总重量，所述硝酸类氧化剂的含量为7重量％至10重量％。
6.根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，相对于所述组合物的总重量，所述硫酸氢盐类化合物的含量为2重量％至6重量％。
7.根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，相对于所述组合物的总重量，所述环状胺的含量为0.1重量％至5重量％。
8.根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，不包含硫酸和含卤素化合物。
9.根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物，其特征在于，用于氧化铟锌(IZO)或非晶氧化铟锡(a-ITO)的选择性蚀刻。
10.一种图案形成方法，其特征在于，包括以下步骤：
在基板上形成铟金属氧化物膜；以及
使用根据权利要求1所述的铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物来部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜。
11.根据权利要求10所述的图案形成方法，其特征在于，在形成所述铟金属氧化物膜的步骤之前还包括在所述基板上形成金属图案的步骤，
所述铟金属氧化物膜包括铟锌氧化物(IZO)、铟锡氧化物(ITO)或铟镓锌氧化物(IGZO)，
部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜的步骤包括对所述金属图案仅选择性地蚀刻所述铟金属氧化物膜。
12.根据权利要求10所述的图案形成方法，其特征在于，在形成所述铟金属氧化物膜的步骤之前还包括在所述基板上形成包括ITO层的电极的步骤，
使用IZO形成所述铟金属氧化物膜以覆盖所述电极，
部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜的步骤包括对所述ITO层仅选择性地蚀刻所述铟金属氧化物膜。
13.根据权利要求12所述的图案形成方法，其特征在于，所述电极形成为具有第一ITO层、金属层和第二ITO层的顺序堆叠结构，
部分地蚀刻所述铟金属氧化物膜的步骤包括形成使第二ITO层的上表面露出的开口部。
CN202211397523.5A 2021-11-26 2022-11-09 铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物及使用其的图案形成方法 Pending CN116179203A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2021-0165924 2021-11-26
KR1020210165924A KR20230078292A (ko) 2021-11-26 2021-11-26 인듐 금속 산화막 식각액 조성물 및 이를 사용한 패턴 형성 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN116179203A true CN116179203A (zh) 2023-05-30

Family

ID=86446859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202211397523.5A Pending CN116179203A (zh) 2021-11-26 2022-11-09 铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物及使用其的图案形成方法

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20230078292A (zh)
CN (1) CN116179203A (zh)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190027019A (ko) 2017-09-04 2019-03-14 삼성디스플레이 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴과 박막 트랜지스터 기판 제조 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230078292A (ko) 2023-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101905195B1 (ko) 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
US20160053382A1 (en) Etchant composition
US9111813B2 (en) Etchant, display device and method for manufacturing display device using the same
CN113412324B (zh) 蚀刻组合物
CN111225965B (zh) 蚀刻组合物
TWI674311B (zh) 蝕刻劑組成物、透明電極形成方法及顯示基板製造方法
KR20150053212A (ko) 식각 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
TW202043438A (zh) 蝕刻組成物
CN108930037B (zh) 金属膜蚀刻液组合物及利用其的导电图案形成方法
CN116179203A (zh) 铟金属氧化物膜蚀刻剂组合物及使用其的图案形成方法
KR101923546B1 (ko) 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 도전 패턴 형성 방법
KR102546796B1 (ko) 식각액 조성물
CN111621786A (zh) 金属膜蚀刻组合物
US10961453B2 (en) Etching compositions
CN111621785A (zh) 金属膜蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法
CN108018557B (zh) 蚀刻组合物
KR102513169B1 (ko) 인듐 산화막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 기판의 제조 방법
KR102144000B1 (ko) 식각 조성물, 이를 이용한 투명 전극의 형성 방법 및 표시 기판의 제조 방법
KR20190131911A (ko) 실란 화합물을 포함하는 절연막 식각액 조성물 및 이를 이용한 패턴 형성 방법
CN110117792B (zh) 金属层用蚀刻剂组合物和制造导电图案的方法
TWI845529B (zh) 蝕刻組成物
KR20220071662A (ko) 금속막 식각액 조성물
KR20210034905A (ko) 루테늄 금속막 식각액 조성물, 이를 이용한 패턴의 형성 방법 및 어레이 기판의 제조방법, 및 이에 따라 제조된 어레이 기판
KR20190108773A (ko) 구리계 금속막용 식각액 조성물, 이를 이용한 디스플레이 표시장치용 어레이 기판의 제조방법 및 디스플레이 표시장치용 어레이 기판
KR20160108869A (ko) 인듐 산화막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination