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蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示设备的方法.pdf

  • 上传人:le****a
  • 文档编号:6174779
  • 上传时间:2019-05-17
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  • 摘要
    申请专利号:

    CN201210359316.0

    申请日:

    2012.09.24

    公开号:

    CN103668207A

    公开日:

    2014.03.26

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C23F 1/18申请日:20120924|||公开

    IPC分类号:

    C23F1/18; C23F1/26; H01L21/3213

    主分类号:

    C23F1/18

    申请人:

    东友精细化工有限公司

    发明人:

    李昔准; 权五柄; 刘仁浩; 张尚勋; 朴英哲; 李喻珍; 李俊雨; 金相泰; 秦荣晙

    地址:

    韩国全罗北道益山市

    优先权:

    专利代理机构:

    北京同达信恒知识产权代理有限公司 11291

    代理人:

    李中奎

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    内容摘要

    本发明公开了一种蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示设备的方法。一种根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂包括:重量百分比含量为约0.5%至约20%的过硫酸盐;重量百分比含量为约0.01%至约2%的氟化合物;重量百分比含量为约1%至约10%的无机酸;重量百分比含量为约0.5%至约5%的环胺化合物;重量百分比含量为约0.1%至约5%的氯化合物;重量百分比含量为约0.05%至约3%的铜盐;重量百分比含量为约0.1%至约10%的有机酸或有机酸盐和水。

    权利要求书

    权利要求书
    1.  一种蚀刻剂,所述蚀刻剂包括:
    重量百分比含量为约0.5%至约20%的过硫酸盐;
    重量百分比含量为约0.01%至约2%的氟化合物;
    重量百分比含量为约1%至约10%的无机酸;
    重量百分比含量为约0.5%至约5%的环胺化合物;
    重量百分比含量为约0.1%至约5%的氯化合物;
    重量百分比含量为约0.05%至约3%的铜盐;
    重量百分比含量为约0.1%至约10%的有机酸或有机酸盐;以及
    水。

    2.  根据权利要求1所述的蚀刻剂,其中,所述过硫酸盐包括选自过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的至少一种化合物。

    3.  根据权利要求1所述的蚀刻剂,其中,所述氟化合物包括选自氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠或氟化氢钾中的至少一种化合物。

    4.  根据权利要求1所述的蚀刻剂,其中,所述无机酸包括选自硝酸、硫酸、磷酸或高氯酸中的至少一种化合物。

    5.  根据权利要求1所述的蚀刻剂,其中,所述环胺化合物包括选自5-氨基四氮唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷或吡咯啉中的至少一种化合物。

    6.  根据权利要求1所述的蚀刻剂,其中,所述氯化合物包括选自盐酸、氯化钠、氯化钾或氯化铵中的至少一种化合物。

    7.  根据权利要求1所述的蚀刻剂,其中,所述铜盐包括选自硝酸铜、硫酸铜或磷酸铜铵中的至少一种化合物。

    8.  根据权利要求7所述的蚀刻剂,其中,
    所述有机酸包括选自乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、 苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、羟基丁二酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸或乙二胺四乙酸中的至少一种化合物;以及
    所述有机酸盐包括选自乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、羟基丁二酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸或乙二胺四乙酸的化合物的钾盐、钠盐或铵盐中的至少一种化合物。

    9.  一种用于制造显示设备的方法,所述方法包括:
    在绝缘衬底上形成栅极金属层;
    通过使用蚀刻剂蚀刻所述栅极金属层形成包括栅电极的栅极线;
    在所述栅极线上形成栅极绝缘层;
    在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层和数据金属层;
    通过蚀刻所述非晶硅层和所述数据金属层形成半导体、欧姆接触层、包括源电极的数据线和漏电极;以及
    在钝化层上形成连接到所述漏电极的像素电极;
    其中,所述蚀刻剂包括:
    重量百分比含量为约0.5%至约20%的过硫酸盐;
    重量百分比含量为约0.01%至约2%的氟化合物;
    重量百分比含量为约1%至约10%的无机酸;
    重量百分比含量为约0.5%至约5%的环胺化合物;
    重量百分比含量为约0.1%至约5%的氯化合物;
    重量百分比含量为约0.05%至约3%的铜盐;
    重量百分比含量为约0.1%至约10%的有机酸或有机酸盐;以及
    水。

    10.  根据权利要求9所述的方法,其中,所述栅极金属层和所述数据金属层包括钛或包括钛的金属,以及所述栅极金属层和所述数据金属层包括铜或包括铜的金属。

    11.  根据权利要求10所述的方法,其中,通过使用所述蚀刻剂蚀刻所述数据金属层。

    12.  根据权利要求11所述的方法,其中,所述过硫酸盐包括选自过硫酸钾、过硫酸钠或过硫酸铵中的至少一种化合物。

    13.  根据权利要求12所述的方法,其中,所述氟化合物包括选自氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠或氟化氢钾中的至少一种化合物。

    14.  根据权利要求13所述的方法,其中,所述无机酸包括选自硝酸、硫酸、磷酸或高氯酸中的至少一种化合物。

    15.  根据权利要求14所述的方法,其中,所述环胺化合物包括选自5-氨基四氮唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷或吡咯啉中的至少一种化合物。

    16.  根据权利要求15所述的方法,其中,所述氯化合物包括选自盐酸、氯化钠、氯化钾或氯化铵中的至少一种化合物。

    17.  根据权利要求16所述的方法,其中,所述铜盐包括选自硝酸铜、硫酸铜或磷酸铜铵中的至少一种化合物。

    18.  根据权利要求17所述的方法,其中,
    所述有机酸包括选自乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、羟基丁二酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸或乙二胺四乙酸中的至少一种化合物;以及
    所述有机酸盐包括选自乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、羟基丁二酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸或乙二胺四乙酸的化合物的钾盐、钠盐或铵盐中的至少一种化合物。

    说明书

    说明书蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示设备的方法
    技术领域
    本发明的示例性实施方式涉及一种蚀刻剂和一种通过使用该蚀刻剂用来制造显示设备的方法。
    背景技术
    通常,当制造薄膜晶体管阵列面板时,用于栅极导线和数据导线的金属层通常在衬底上成层,以及,此后,可能需要蚀刻金属层。
    对于栅极导线和数据导线,已经使用了具有良好导电性和低电阻的铜。但是当使用铜时,使用单一的铜薄膜在对于涂覆光致抗蚀剂和形成光致抗蚀剂的图案的过程中可存在困难。因此,多层金属薄膜可被应用到栅极导线和数据导线。
    例如,在多层金属薄膜中,已经广泛使用钛/铜双层薄膜。令人遗憾的是,在同时蚀刻钛/铜双层薄膜的情况下,蚀刻轮廓较差,从而在后续过程中存在困难。
    因此,需要提供理想的与蚀刻钛/铜薄膜相关的蚀刻轮廓。
    在该背景部分中公开的上述信息仅用于增进对本发明的背景的理解,因此,其可包含不构成在该国家对于本领域的普通技术人员已经熟知的现有技术的信息。
    发明内容
    本发明解决了这些需求和其他需求,其中,本发明的示例性实施方式提供了一种用于对于钛/铜薄膜的蚀刻提供期望的蚀刻轮廓的蚀刻剂。
    本发明的示例性实施方式公开了一种蚀刻剂。该蚀刻剂包括:约0.5wt.%(重量百分比含量)至约20wt.%的过硫酸盐;约0.01wt.%至约2wt.%的氟化合物; 约1wt.%至约10wt.%的无机酸;约0.5wt.%至约5wt.%的环胺化合物;约0.1wt.%至约5wt.%的氯化合物;约0.05wt.%至约3wt.%的铜盐;约0.1wt.%至约10wt.%的有机酸或有机酸盐;和水。
    本发明的示例性实施方式公开了一种使用蚀刻剂制造显示设备的方法。该方法包括在绝缘衬底上形成栅极金属层。该方法包括通过使用蚀刻剂蚀刻所述栅极金属层而形成包括栅电极的栅极线。该方法还包括在所述栅极线上形成栅极绝缘层。该方法包括在所述栅极绝缘层上形成非晶硅层和数据金属层。该方法包括通过蚀刻所述非晶硅层和所述数据金属层形成半导体、欧姆接触层、包括源电极的数据线、和漏电极。该方法还包括在钝化层上形成连接至所述漏电极的像素电极。该方法包括用于蚀刻过程的蚀刻剂,并且该蚀刻剂包括:约0.5wt.%至约20wt.%的过硫酸盐;约0.01wt.%至约2wt.%的氟化合物;约1wt.%至约10wt.%的无机酸;约0.5wt.%至约5wt.%的环胺化合物;约0.1wt.%至约5wt.%的氯化合物;约0.05wt.%至约3wt.%的铜盐;约0.1wt.%至约10wt.%的有机酸或有机酸盐;和水。
    应该理解,上文的总体描述和以下的具体描述为示例性和解释性的并且旨在提供对要求保护的本发明进一步的说明。
    附图说明
    图1为根据本发明的示例性实施方式的薄膜晶体管阵列面板的布局视图;
    图2为沿着图1中的线Ⅱ-Ⅱ的剖面图;以及
    图3、图4、图5、图6、图7和图8分别为示出根据本发明的示例性实施方式的用于显示设备的薄膜晶体管阵列面板的制造方法的剖面图。
    具体实施方式
    下文将根据示出本发明的实施方式的附图更全面地描述本发明。然而,本发明可被体现为多种不同的形式,并且不应该被解释成受限于本文所列举的实施方式。相反,所提供的这些实施方式使得对于本领域的技术人员而言该公开 内容是透彻的并且更充分地表达了本发明的范围。在附图中,为了清楚,层和区域的尺寸和相对尺寸可以放大。在附图中同样的附图标记表示同样的元件。
    在附图中,为了清楚可以放大层、膜、面板和区域的厚度。在整个说明书中同样的附图标记表示同样的元件。可以理解,当诸如层、膜、区域或衬底的元件被称为在另一元件“上”时,可以直接在其他元件上或也可以存在中间元件。对比而言,当元件被称作“直接在另一元件上”时,则不存在中间元件。
    可以理解,为了公开的目的,“至少一种”可被解释成意指按照对应的语言的列举的元件的任何组合,包括多个列举的元件的组合。例如,“X、Y或Z中的至少一种”可被理解成意指仅X、仅Y、仅Z、或X、Y和Z中的两个或两个以上的任一组合(例如,XYZ、XZ、YZ)。
    然后,将描述根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂。
    例如,所述蚀刻剂用来蚀刻由钛(Ti)制成的金属导线或包括钛的金属薄膜和双层薄膜,在该双层薄膜中,铜(Cu)或包括铜的金属薄膜被形成在钛(Ti)或包括钛的金属薄膜上。
    所述蚀刻剂可包括过硫酸盐、氟化合物、无机酸、环胺化合物、氯化合物、铜盐、有机酸或有机酸盐和余量的水。
    过硫酸盐为用于蚀刻铜或包括铜的金属薄膜的主要成分,可以设想:基于所述蚀刻剂的总量,所包括的过硫酸盐的含量为约5wt.%至约20wt.%。如果过硫酸盐的含量小于约0.5wt.%时,则铜或包括铜的金属薄膜不能被适当地蚀刻或蚀刻速率非常慢,另一方面,在该含量大于约20wt.%的情况下,由于蚀刻速率太快,故难以控制蚀刻过程。
    过硫酸盐可以为过硫酸钾(K2S2O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)和过硫酸铵((NH4)2S2O8)中的至少一种物质。
    氟化合物为用于蚀刻钛或包括钛的金属薄膜的主要组分,并且其功能为去除在蚀刻期间可产生的残砂。可以设想:基于所述蚀刻剂的总量,所包括的氟化合物的含量为约0.01wt.%至约2wt.%。如果氟化合物的含量小于约0.01wt.%时,由于钛或包括钛的金属薄膜的蚀刻速率下降,则可产生残砂,另一方面,
    氟化合物可以为一种其氟离子或多原子的氟离子在溶液中离解的化合物,并且可以为氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠或氟化氢钾中的至少一种物质。
    无机酸为用以蚀刻铜或包括铜的金属薄膜和钛或包括钛的金属薄膜的助氧化剂,可以设想:基于所述蚀刻剂总量,所包括的无机酸的含量为约1wt.%至约10wt.%。在无机酸的含量小于约1wt.%的情况下,由于铜或包括铜的金属薄膜和钛或包括钛的金属薄膜的蚀刻速率可能下降,则蚀刻轮廓较差且可产生残砂,另一方面,如果该含量大于约10wt.%,由于可以产生过度蚀刻和光致抗蚀剂裂纹,故通过药物溶液的渗入造成导线的短路。
    无机酸可以为硝酸、硫酸、磷酸或高氯酸中的至少一种物质。
    提供该环胺化合物用来控制铜或包括铜的金属薄膜的蚀刻速率。可以设想:基于所述蚀刻剂的总量,所包括的该环胺化合物的含量为约0.5wt.%至约5wt.%。在该环胺化合物的含量小于约0.5wt.%的情况下,由于难以控制铜的蚀刻速率从而可发生过度蚀刻。另一方面,在该含量大于约5wt.%时,由于铜的蚀刻速率可能下降而增加该过程中的蚀刻时间,因此存在生产率方面的问题。
    所述环胺化合物可以为5-氨基四氮唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷或吡咯啉中的至少一种物质。
    该氯化合物为用以蚀刻铜或包括铜的金属薄膜的助氧化剂,并且被提供以控制锥角。可以设想:基于所述蚀刻剂的总量,所包括的该氯化合物的含量为约0.1wt.%至约5wt.%。在该氯化合物的含量小于约0.1wt.%的情况下,由于铜或包括铜的金属薄膜的蚀刻速率下降,故蚀刻轮廓较差,另一方面,如果该含量大于约5wt.%时,则由于发生过度蚀刻,故可能会去除金属导线。
    所述氯化合物是指可以离解为氯离子的化合物,并且可以为盐酸(HCl)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)或氯化铵(NH4Cl)中的至少一种物质。
    该铜盐被提供以控制CD(Critical Dimension,临界尺寸)偏斜(skew),可 以设想:基于所述蚀刻剂的总量,所包括的该铜盐的含量为约0.05wt.%到约3wt.%。在该铜盐的含量小于约0.05wt.%的情况下,对于被处理的片材的各个数量来说,CD偏斜变化的偏差很大,另一方面,如果该含量大于约3wt.%,由于主氧化剂的氧化能力降低,故被处理的片材的数量减少。
    该铜盐可以为硝酸铜(Cu(NO3)2)、硫酸铜(CuSO4)或磷酸铜铵(NH4CuPO4)中的至少一种物质。
    提供该有机酸或有机酸盐,使得通过与蚀刻的金属离子的螯合作用而防止对蚀刻剂的影响,来增大被处理的片材的数量。可以设想:基于所述蚀刻剂的总量,所包括的该有机酸或有机酸盐的含量为约0.1wt.%至约10wt.%。在该有机酸或有机酸盐的含量小于约0.1wt.%的情况下,不存在被处理的片材的数量增加的效果。当该含量大于约10wt.%的情况下,不存在被处理的片材的数量额外增加的效果。
    该有机酸或有机酸盐可以为乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡糖酸、羟基乙酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯酸、磺基琥珀酸、磺基酞酸、水杨酸、磺基水杨酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸(glyseric acid)、琥珀酸、羟基丁二酸、酒石酸、异柠檬酸、丙烯酸、亚氨基二乙酸和乙二胺四乙酸(EDTA)、以及这些酸的钠盐、这些酸的钾盐或这些酸的铵盐中的至少一种物质。
    例如,水包括去离子水、用于半导体加工的去离子水,并且可以使用约18MΩ/cm或大于约18MΩ/cm的水。对于所述蚀刻剂的总含量,所包括的水为使得所述铜-钛蚀刻剂的总重量为约100wt.%时的余量。
    此外,根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂还可包括金属离子阻断剂和抗腐蚀剂。
    通过使用根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂,由钛制成的金属导线或包括钛的金属薄膜以及双层薄膜(其中,铜或包括铜的金属薄膜被形成在钛或包括钛的金属薄膜上)可以被有效地蚀刻。
    此外,当制造诸如液晶显示器的平板显示器时和当制造半导体存储器显示面板时,可以使用根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂。此外,即使在制造 包括由钛制成的金属导线或包括钛的金属薄膜和双层薄膜(其中,铜或包括铜的金属薄膜形成在钛或包括钛的金属薄膜上)的另一电子设备时,也可以使用该蚀刻剂。
    然后,下文将描述一种通过使用根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂用于制造显示设备的方法。
    图1为根据本发明的示例性实施方式的用于显示设备的薄膜晶体管阵列面板的布局视图,以及图2为沿着图1中的线Ⅱ-Ⅱ的剖面图。
    在根据本发明的示例性实施方式的用于显示设备的薄膜晶体管阵列面板中,包括栅电极124的多个栅极线121形成在衬底110上,衬底110由诸如玻璃或塑料的绝缘材料制成,以及在衬底110上按顺序形成栅极绝缘层140、多个半导体层154、多个欧姆接触163和165、多个数据线171和多个漏电极175。
    栅极线121传送栅极信号并且可以在水平方向上延伸,以及栅电极124在栅极线121的上方凸出。
    例如,栅极线121可以由下层124p和上层124r形成,下层124p由钛或包括钛的金属制成,以及上层124r由铜或包括铜的金属制成。
    数据线171传送数据信号并且可以在竖直方向上延伸以及可与栅极线121交叉。各个数据线171可包括朝向栅电极124延伸的多个源电极173。基于栅电极124,漏电极175可以与数据线171分离并且与源电极173面对。
    例如,数据线171、源电极173和漏电极175可以由下层171p、下层173p和下层175p与上层171r、上层173r和上层175r构成,下层171p、下层173p和下层175p由钛或或包括钛的金属制成,以及上层171r、上层173r和上层175r由铜或包括铜的金属制成。
    半导体层154可以设置在栅电极124上,且位于半导体层上的欧姆接触163和欧姆接触165仅设置在半导体层154与数据线171和漏电极175之间,使得其间的接触电阻减小。
    一个栅电极124、一个源电极173和一个漏电极175与半导体层154一起形成一个薄膜晶体管,且在源电极173和漏电极175之间在半导体层154处形成 薄膜晶体管的通道。
    由氮化硅和二氧化硅制成的钝化层180可以形成在数据线171和漏电极175上。
    暴露漏电极175的接触孔185可以形成在钝化层180上,以及像素电极191可以形成在钝化层180上,并且通过接触孔185连接到漏电极175。
    然后,将结合图2,参考图3、图4、图5、图6、图7和图8描述根据本发明的示例性实施方式的一种制造用于显示设备的薄膜晶体管阵列面板的方法。
    图3、图4、图5、图6、图7和图8为按顺序示出根据本发明的示例性实施方式的用于显示设备的薄膜晶体管阵列面板的制造方法的剖面图。
    首先,如图3中所示,栅极金属层120包括下栅极金属层120p和上栅极金属层120r,下栅极金属层120p由钛或包括钛的金属形成,上栅极金属层120r由铜或包括铜的金属形成,栅极金属层120形成在透明绝缘衬底110上。
    接着,如图4中所示,通过使用根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂蚀刻栅极金属层120形成栅电极124,且栅极绝缘层140形成在包括栅电极124的绝缘衬底110的整个表面上。
    栅电极124可包括由钛或包括钛的金属形成的下层124p和由铜或包括铜的金属形成的上层124r。
    然后,如图5中所示,例如,非晶硅层150、掺有杂质的非晶硅层160与数据金属层170按顺序堆叠在栅极绝缘层140上。在本文中,数据金属层170可包括由钛或包括钛的金属形成的下数据金属层170p和由铜或包括铜的金属形成的上数据金属层170r。
    然后,如图6和图7中所示,通过使用根据示例性实施方式的蚀刻剂蚀刻数据金属层170,并且通过蚀刻非晶硅层150和其上掺有杂质的非晶硅层160而形成包括源电极173的数据线171、漏电极175、欧姆接触层163、欧姆接触层165和半导体层154。
    例如,数据线171、源电极173和漏电极175可包括由钛或包括钛的金属形成的下层171p、下层173p和下层175p和由铜或包括铜的金属形成的上层171r、 上层173r和上层175r。
    然后,如图8中所示,在钝化层180在包括数据线171、漏电极175和栅极绝缘层140的整个表面上形成之后,如图2中所示,可形成暴露漏电极175的接触孔185,且像素电极191可以在钝化层180上形成。
    在下文中,将通过具体实验例描述根据本发明的示例性实施方式的蚀刻剂的性能。
    <示例1>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约10wt.%的过硫酸钠、约0.5wt.%的氟化氢铵、约3wt.%的硝酸、约1.5wt.%的5-氨基四氮唑、约1.5wt.%的氯化钠、约0.2wt.%的硫酸铜、约3wt.%的乙酸和水。
    <示例2>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约15wt.%的过硫酸钠、约0.5wt.%的氟化氢铵、约2wt.%的硝酸、约2wt.%的5-氨基四氮唑、约1wt.%的氯化钠、约0.01wt.%的硫酸铜、约5wt.%的乙酸和水。
    <示例3>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约8wt.%的过硫酸钠、约0.5wt.%的氟化氢铵、约5wt.%的硝酸、约2.5wt.%的5-氨基四氮唑、约1.2wt.%的氯化钠、约0.1wt.%的硫酸铜、约5wt.%的乙酸和水。
    <比较例1>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约10wt.%的过硫酸钠、约0.5wt.%的氟化氢铵、约3wt.%的硝酸、约0.5wt.%的5-氨基四氮唑和水。
    <比较例2>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约5wt.%的过硫酸钠、约0.3wt.%的氟化氢铵、约2wt.%的5-氨基四氮唑、约1wt.%的氯化钠、约0.01wt.%的硫酸铜、约5wt.%的乙酸和水。
    <比较例3>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约13wt.%的过硫酸钠、约0.3wt.% 的氟化氢铵、约2wt.%的硝酸、约2wt.%的5-氨基四氮唑、约0.01wt.%的硫酸铜、约5wt.%的乙酸和水。
    <比较例4>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约10wt.%的过硫酸钠、约0.5wt.%的氟化氢铵、约3wt.%的硝酸、约2wt.%的5-氨基四氮唑、约1.5wt.%的氯化钠、约5wt.%的乙酸和水。
    <比较例5>
    如下表1中的描述,180kg的蚀刻剂包括约10wt.%的过硫酸钠、约0.5wt.%的氟化氢铵、约3wt.%的硝酸、约2.5wt.%的5-氨基四氮唑、约1.5wt.%的氯化钠、约0.2wt.%的硫酸铜和水。
    (表1)

    SPS:过硫酸钠  ABF:氟化氢铵
    ATZ:5-氨基四氮唑  AcOH:乙酸
    <实验例1-蚀刻特性的评估>
    举例而言,通过以下方法评估了根据本发明的示例1、示例2和示例3的蚀刻剂与根据比较例1、比较例2、比较例3、比较例4和比较例5的蚀刻剂的蚀刻特性。
    将SiNx层沉积在玻璃上,钛膜沉积在SiNx层上,以及铜膜沉积在钛膜上。 在该铜膜上,通过使用金刚石刀将衬底(在该衬底上具有预定形状的光致抗蚀剂形成图案)切割成约550mm×650mm的尺寸来制备样件。
    例如,将示例1、示例2、示例3、比较例1、比较例2、比较例3、比较例4和比较例5的蚀刻剂放入喷雾类型的蚀刻测试设备中,并且将温度增加至约25℃。在下文中,在温度增加至约30℃±0.1℃之后,执行蚀刻过程。基于关于总蚀刻时间的EPD(Ending Point Detector,终点检测器),进行200%的过度蚀刻。将样件放入蚀刻测试设备中,开始喷雾,在蚀刻完成之后从其中取出样件并且用去离子水洗涤,并且通过使用热风干燥设备干燥,以及通过使用光致抗蚀剂剥离器去除光致抗蚀剂。在洗涤和干燥之后,通过使用电子扫描显微镜评估蚀刻特性,并且其结果在表2中描述。
    (表2)


    参考表2,在根据本发明的示例1、示例2和示例3的蚀刻剂的情况下,一侧(CD偏斜)约0.5μm到1μm和锥角约40°到60°时的蚀刻特性为极好。
    在根据比较例1、比较例2和比较例5的蚀刻剂的情况下,一侧(CD偏斜)约≤1.5μm和锥角约30°到60°时的蚀刻特性为好,以及在根据比较例3和比较例4的蚀刻剂的情况下,蚀刻特性为差。
    <实验例2-储存特性的评估>
    通过以下方法评估了具有好的蚀刻特性的根据本发明的示例1的蚀刻剂与根据比较例1、比较例2、比较例3、比较例4和比较例5的蚀刻剂的储存特性。
    将示例1、比较例1和比较例5的蚀刻剂制备成足够大的量,将执行参照蚀刻之后剩余的蚀刻剂储存在约10℃下,每天在同样的条件下再次进行蚀刻测试,进行测试的同时与参照测试的结果对比,并且结果在表3中说明。
    (表3)
      第一天  第二天  第三天  第四天  第五天  示例1  ◎  ◎  ◎  ◎  ◎ 比较例1  ◎  ◎  ◎  ×  × 比较例5  ◎  ◎  ×  ×  ×
    ◎:极好(相对于参照蚀刻的变化量在10%以内)
    ×:差(相对于参照蚀刻的变化量大于10%)
    参考表3,在本发明的示例1的蚀刻剂的情况下,即使超过一定的时间储存特性也是极好的,在根据比较例1的蚀刻剂的情况下,在4天之后储存特性为差,以及在根据比较例5的蚀刻剂的情况下,在3天之后储存特性为差。
    <实验例3-被处理的片材的数量的评估>
    通过使用以下方法评估具有优异蚀刻特性的根据本发明的示例1的蚀刻剂与根据比较例1、比较例2、比较例3和比较例4的蚀刻剂处理的片材的数量。
    通过使用示例1、比较例1和比较例4的蚀刻剂进行参照蚀刻,且通过加入约1,000ppm的量的铜粉实现了完全溶解。随后,再次执行蚀刻测试,并且在侧面蚀刻相对于参照蚀刻的变化量超过参照蚀刻约10%的情况下,片材的数量被评估为差。结果在表4中说明。
    (表4)
     1000ppm  2000ppm  3000ppm  4000ppm  示例1  ◎  ◎  ◎  ◎ 比较例1  ◎  ×  ×  × 比较例4  ◎  ×  ×  ◎
    ◎:极好(当片材的数量随时间变化时,相对于参照蚀刻的变化量≤10%)
    ×:差(当片材的数量随时间变化时,相对于参照蚀刻的变化量≥10%)
    参考表4,在根据本发明的示例1的蚀刻剂的情况下,片材的数量极好且与铜粉的量无关,但在根据比较例1的蚀刻剂的情况下,当铜粉的量为约2000ppm或大于2000ppm时,片材的数量为差,并且在根据比较例4的蚀刻剂的情况下,当铜粉的量为约2000ppm和3000ppm时,片材的数量为差。
    如上文所述,可以看出,根据本发明的示例1、示例2、示例3的蚀刻剂具有好的蚀刻特性、好的储存特性和被处理的片材数量好的特性,且根据不包括无机酸、氯化合物、铜盐和有机酸的比较例1、比较例2、比较例3、比较例4和比较例5的蚀刻剂具有差的蚀刻特性、差的储存特性和被处理的片材数量差的特性。
    对于本领域的技术人员来讲显而易见的是,本发明可以做出多种变型和改动而不脱离本发明的精神和范围。因此,本发明旨在覆盖对本发明的变型和改动,只要这些变型和改动落在所附的权利要求书和等同权利要求的范围内。

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    蚀刻 使用 制造 显示 设备 方法
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    本文标题:蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示设备的方法.pdf
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