金屬膜蝕刻液組合物及利用了該組合物的蝕刻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種金屬膜蝕刻液組合物，更詳細(xì)地講，涉及能夠同時蝕刻銅膜和氧 化銦錫膜的雙重膜、銅膜和金屬膜的雙重膜的蝕刻液組合物及利用了該組合物的蝕刻方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 最近，隨著液晶顯示器（IXD)等顯示器面板的高質(zhì)量化、高清晰化、以及大面積 化，形成像素電極的像素（pixel)的個數(shù)在增加，因而有必要提高顯示器面板的響應(yīng)速度。 為此，在開發(fā)使用一種陣列（Array)基板工藝，該陣列（Array)基板工藝將現(xiàn)有用作低電阻 配線的銅金屬配線（metalwire)適用于柵極（Gate)和源極/漏極（S/D，Source/Drain) 電極。這種陣列基板工藝具有根據(jù)銅金屬膜和下部阻擋膜（barrierlayer，Ti、Mo、鉬合金 (Mo-alloy)等）的厚度能夠調(diào)節(jié)電子的移動速度的優(yōu)點(diǎn)。而且在柵極電極或配線等中，若 形成氧化銦錫膜（ITO，indiumtinoxidelayer)等透明電極而作為銅金屬膜下部的阻擋 膜，則具有能夠提高在LCD等顯示器面板的響應(yīng)速度的優(yōu)點(diǎn)。
[0003] 然而，在形成銅膜和氧化銦錫膜（Cu/ITO)的雙重膜而作為顯示器面板的電極或 配線的情況下，難以將銅膜和氧化銦錫膜一并同時蝕刻而形成電極或配線，因而須將銅膜 和氧化銦錫膜分別以另外的工藝進(jìn)行蝕刻（二次蝕刻），因此，存在須執(zhí)行5-掩模（Mask) 工序的繁瑣。而且，作為用于蝕刻上述銅膜或氧化銦錫膜的蝕刻液組合物，在主要使用以 過氧化氫、無機(jī)酸、有機(jī)酸等為主成分的氧化劑溶液。然而就這種現(xiàn)有蝕刻液組合物而言， 雖然在蝕刻銅膜或氧化銦錫膜的單一膜時不存在特別的問題，但一般來講，由于氧化銦錫 膜的蝕刻速度快于銅膜，因而在蝕刻銅膜和氧化銦錫膜的雙重膜時，存在引發(fā)阻擋膜即氧 化銦錫膜的尾部（Tail)、蝕刻輪廓（profile)不良、錐角（taperAngle)不良等缺點(diǎn)。而 且，就現(xiàn)有蝕刻液組合物而言，由于穩(wěn)定性不足，因而有時隨著使用時間的經(jīng)過還產(chǎn)生殘渣 (residue)、殘膜（residuallayer)等的析出水。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 技術(shù)問題
[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種蝕刻液組合物及利用了該組合物的蝕刻方法，所述蝕 刻液組合物能夠蝕刻金屬膜，尤其能夠同時蝕刻銅膜和氧化銦錫膜的雙重膜或銅膜和金屬 膜的雙重膜。
[0006] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種蝕刻液組合物及利用了該組合物的蝕刻方法，所 述蝕刻液組合物其錐角等蝕刻輪廓即便在蝕刻銅膜和氧化銦錫膜的雙重膜時也優(yōu)良。
[0007] 本發(fā)明的其它目的在于提供一種蝕刻液組合物及利用了該組合物的蝕刻方法，所 述蝕刻液組合物由于蝕刻速度快，因而在短時間內(nèi)能夠處理多個基板，并利用有機(jī)酸使不 穩(wěn)定的過氧化氫保持穩(wěn)定，從而提高穩(wěn)定性。
[0008] 解決問題方案
[0009] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種蝕刻液組合物，該蝕刻液組合物包含：5至20 重量％的過氧化氫；0. 1至5重量％的磺酸化合物；0. 1至2重量％的羰基類有機(jī)酸化合物； 0. 1至0. 4重量％的氟化合物；0. 01至3重量％的唑類化合物；以及，其余重量％的水。
[0010] 另外，本發(fā)明提供一種蝕刻方法，該蝕刻方法包括：在形成有金屬膜的基板上形成 預(yù)定形狀的光致抗蝕劑（PhotoResist)圖案的步驟；以及，將上述光致抗蝕劑圖案用作掩 模，并使上述蝕刻液組合物與上述金屬膜接觸，從而將金屬膜蝕刻而從基板去除的步驟。
[0011] 發(fā)明效果
[0012] 根據(jù)本發(fā)明的蝕刻液組合物，能夠?qū)⑸喜裤~膜和下部透明電極膜（ITO)或下部金 屬膜同時一并蝕刻而非分別另行蝕刻（二次蝕刻），且錐角等蝕刻輪廓優(yōu)良，并且，具有不 僅蝕刻速度快而且穩(wěn)定性優(yōu)良的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說明】
[0013] 圖1是使用本發(fā)明的實施例1至實施例5的組合物而蝕刻的銅膜和氧化銦錫膜雙 重膜的掃描電子顯微鏡照片。
[0014] 圖2是使用本發(fā)明的比較例1至比較例5的組合物而蝕刻的銅膜和氧化銦錫膜雙 重膜的掃描電子顯微鏡照片。
【具體實施方式】
[0015] 下面詳細(xì)說明本發(fā)明。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明的蝕刻液組合物，其用于同時蝕刻包含銅膜的雙重膜，所述蝕刻液組 合物包含：5至20重量％的過氧化氫（H2O2) ;0. 1至5重量％的磺酸化合物；0. 1至2重量％ 的羰基類有機(jī)酸化合物；〇. 1至〇. 4重量％的氟化合物（Fluoride) ;0. 01至3重量％的唑 類化合物；以及，其余重量％的水。
[0017] 使用于本發(fā)明的蝕刻液組合物的過氧化氫（H2O2)是用于通過如下述反應(yīng)式1那樣 的過程將銅膜進(jìn)行氧化而蝕刻的氧化劑。
[0018] 反應(yīng)式1
[0019] Cu+H202-CuO+H20
[0020] 上述過氧化氫（H2O2)的含量相對于蝕刻液組合物總量為5至20重量％，優(yōu)選為5 至15重量％，更優(yōu)選為5至10重量％。上述過氧化氫（H2O2)的含量若過少則存在不能充 分地蝕刻銅膜的危險，若過量則銅膜的蝕刻速度變得過快而存在銅膜在銅膜/氧化銦錫膜 的雙重膜蝕刻中被過蝕刻的危險。
[0021] 上述磺酸（sulfonicacid)化合物是銅膜和氧化銦錫膜（透明電極膜）的輔助氧 化劑。作為上述磺酸化合物，能夠使用作為在水溶液中生成磺酸根離子（sulfonateion， SO3O的化合物的苯橫酸（benzenesulfonicacid，C6H5SO3H)、甲苯橫酸（toluenesulfonic acid，例如，P-CH3C6H4SO3H)、甲磺酸（methanesulfonicacid，CH3SO3H)等碳原子數(shù)為 1 至 10 的環(huán)狀或鏈狀徑類磺酸化合物、氨基磺酸（aminosulfonicacid，NH2S03H)等無機(jī)磺酸化合 物、它們的鹽（例如，銨鹽）、它們的混合物等，能夠優(yōu)選使用甲磺酸（CH3SO3H)。上述磺酸化 合物的含量相對于組合物總量為〇. 1至5重量％，優(yōu)選為0. 2至3重量％，更優(yōu)選為0. 5至 2重量％。上述磺酸化合物的含量若小于上述范圍則存在導(dǎo)致銅膜的蝕刻不充分的危險，若 超過上述范圍則導(dǎo)致銅膜的蝕刻速度過快，從而存在工序調(diào)節(jié)變得困難的危險。
[0022] 上述羰基類有機(jī)酸化合物，與因銅膜的蝕刻而產(chǎn)生的一次銅離子進(jìn)行配體結(jié)合， 通過銅離子，遲緩過氧化氫的氧化力隨著時間的經(jīng)過而減少，即起著螯合劑（chelating agent)的作用。作為上述羰基類有機(jī)酸化合物，能夠使用選自由丙二酸（malonicacid)、 瑭泊酸（succinicacid)、蟻酸（formicacid)、乳酸（lacticacid，C3H6O3)、以及它們的混 合物組成的組中的化合物，能夠優(yōu)選使用乳酸（lacticacid)。上述羰基類有機(jī)酸化合物的 含量相對于組合物總量為〇. 1至2重量％，優(yōu)選為0. 1至1重量％，更優(yōu)選為0. 1至0. 5重 量％。上述羰基類有機(jī)酸化合物的含量若小于上述范圍則存在導(dǎo)致銅離子的穩(wěn)定化不充分 的危險，若超過上述范圍則不但不會進(jìn)一步有助于銅離子的穩(wěn)定化，反而存在降低蝕刻液 組合物的蝕刻能力的危險。
[0023] 上述氟化合物（Fluoride)起著調(diào)節(jié)銅膜的阻擋膜即氧化銦錫膜（ITO)透明電極 的蝕刻速度并在雙重膜或多重膜形成錐角的作用。作為上述氟化合物，能夠使用在水溶液 中生成氟離子（fluorideion，F(xiàn)〇的多種化合物，能夠優(yōu)選使用KF、NaF、NH4F(ammonium fluoride，氟化按）、NH4HF2(ammoniumbifluoride，氟化氫按）、H2SiF6、HBF4、H2TiF6、H2ZrF6、 以及它們的混合物，能夠更優(yōu)選使用NaF(氟化鈉）。上述氟化合物的含量相對于組合物總 量為0. 1至0. 4重量％，優(yōu)選為0. 1至0. 2重量％。上述氟化合物的含量若小于上述范圍 則導(dǎo)致阻擋膜的蝕刻速度降低，從而存在導(dǎo)致錐角不良的危險，若超過上述