将从结合附图的以下详细的说明中被 更清晰地理解,其中:
[0034]图1是表明常规薄膜晶体管的结构的示例性剖面图;
[0035] 图2是用于评价当将钼-钛膜使用实施例2中制备的蚀刻剂组合物来蚀刻时的蚀 刻轮廓(etchingprofile)和蚀刻直线度(etchingstraightness)的SEM照片;
[0036] 图3是用于评价当使用实施例2中制备的蚀刻剂组合物时铜膜发生损伤的SEM照 片;
[0037] 图4是用于评价当使用实施例2中制备的蚀刻剂组合物时SiOj莫发生损伤的SEM 照片;
[0038] 图5是用于评价当将钼-钛膜使用比较例1中制备的蚀刻剂组合物来蚀刻时的蚀 刻轮廓和蚀刻直线度的SEM照片;
[0039] 图6是用于评价当使用比较例1中制备的蚀刻剂组合物时铜膜发生损伤的SEM照 片;
[0040] 图7是用于评价当使用比较例1中制备的蚀刻剂组合物时Si02膜发生损伤的SEM 照片;
[0041] 图8是用于评价当将钼-钛膜使用实施例9中制备的蚀刻剂组合物来蚀刻时的蚀 刻轮廓和蚀刻直线度的SEM照片;
[0042] 图9是用于评价当使用实施例9中制备的蚀刻剂组合物时铜膜发生损伤的SEM照 片;
[0043] 图10是用于评价当使用实施例9中制备的蚀刻剂组合物时Si02膜发生损伤的SEM 照片;
[0044] 图11是用于评价当将钼-钛膜使用比较例5中制备的蚀刻剂组合物来蚀刻时的 蚀刻轮廓和蚀刻直线度的SEM照片;
[0045] 图12是用于评价当使用比较例5中制备的蚀刻剂组合物时铜膜发生损伤的SEM 照片;和
[0046] 图13是用于评价当使用比较例5中制备的蚀刻剂组合物时Si02膜发生损伤的SEM 照片。
【具体实施方式】
[0047] 本发明公开了钼系金属膜/金属氧化物膜用蚀刻剂组合物,其包括:5至25重 量%的过氧化氢;0. 05至1重量%的含氟化合物;0. 5至3重量%的芳香族有机酸或其盐或 酯;和余量的水,从而选择地蚀刻钼系金属膜;和使用所述蚀刻剂组合物的薄膜晶体管阵 列的制备方法。
[0048] 下文中,将详细地描述本发明。
[0049] 在本发明中,钼系金属膜是指由包括钼的金属材料形成的膜。例如,钼系金属膜可 以是由钼或钼合金形成的膜。
[0050] 在本发明中,金属氧化物膜是指由具有导电性的金属氧化物形成的膜,其可以制 备为薄膜晶体管阵列。这样的金属氧化物膜可以是由AxByCzO表示的三组分体系或四组分体 系氧化物形成的膜(其中A、B和C各自独立地是选自由锌(Zn)、钛(Ti)、镉(Cd)、镓(Ga)、 铟(In)、锡(Sn)、铪(Hf)、锆(Zr)和钽(Ta)组成的组的金属;并且x、y和z各自表示金属 比并且是0以上的整数或小数)。
[0051] 在本发明中,钼系金属膜/金属氧化物膜是指钼系金属膜或金属氧化物膜。
[0052] 本发明的蚀刻剂组合物包括过氧化氢、含氟化合物、芳香族有机酸或其盐或酯;和 余量的水。
[0053] 过氧化氢不仅是在蚀刻时直接涉及的氧化剂,而且起到增加含氟化合物的活性的 作用。相对于组合物的总重量,以5至25重量%,并且优选10至20重量%的量包括过氧 化氢(H202)。如果过氧化氢的含量小于5重量%,则蚀刻效率可能会不充分从而导致不足 量的蚀刻,而当其含量超过25重量%时,蚀刻速度通常增加从而难以控制过程,并且降低 蚀刻剂方面的蚀刻稳定性。
[0054] 含氟化合物是指在水中离解而产生氟(F)离子的化合物。含氟化合物是影响钼系 金属膜或金属氧化物膜的蚀刻速度的辅助氧化剂,并且可以在除去蚀刻期间产生的残渣的 同时控制蚀刻速度。
[0055] 相对于组合物的总重量,以0. 05至1重量%,并且优选0. 1至0. 5重量%的量包 括含氟化合物。如果含氟化合物的含量小于〇. 05重量%,则钼系金属膜或金属氧化物膜的 蚀刻速度会降低,因此可能不会局部地蚀刻或残渣会出现。当其含量超过1重量%时,硅系 化合物膜的损伤会增加。
[0056] 含氟化合物可以包括用于相关技术的任何常规化合物而对其不特别限制,只要其 产生氟(F)离子即可,并且优选使用包括HF基的化合物。如果使用包括HF基的化合物,则 可以蚀刻金属氧化物膜而不用添加另外的pH调节剂。包括HF基的化合物可以包括例如 HF、NaF、NH4F、NH4BF4、NH4F?HF、NaF?HF、KF、KF?HF、CaF2、A1F3、H2SiF6或HBF4等,其单独 或以其两种以上的组合使用。其中,不具有HF基的NH4F优选用于防止硅系化合物膜的损 伤的方面。在安全性方面,由于高挥发性,当包括HF基时优选使用盐型化合物,并且可以使 用NH4F?HF。
[0057]芳香族有机酸或其盐或酯可以控制钼系金属膜或金属氧化物膜的蚀刻速度,并且 最小化硅系化合物膜的损伤。
[0058]相对于组合物的总重量,可以以0.5至3重量%和优选1至2重量%的量包括芳 香族有机酸或其盐或酯。如果芳香族有机酸或其盐或酯的含量小于〇. 5重量%,则铜膜或 硅系化合物膜的损伤会发生。当其含量超过3重量%时,钼系金属膜或金属氧化物膜的蚀 刻速度会降低从而导致加工时间的增加。
[0059]用于本发明的芳香族有机酸或其盐或酯可以包括例如苯磺酸、苯甲酸、氨基苯甲 酸、水杨酸、烟酸和它们的盐或酯等,其可以单独或以其两种以上的组合使用。
[0060]更具体地,芳香族有机酸或其盐或酯可以包括例如苯甲酸铵、苯甲酸钠、苯甲酸 钾、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸苄酯和苯磺酸钠等,其可以单独或以其两种以上的组 合使用。
[0061] 这些中,优选使用苯甲酸酯(盐),并且更优选使用苯甲酸钠。
[0062]在用于本发明的蚀刻剂组合物中,除了前述组分的含量以外,添加水作为对总计 100重量%组合物的余量。对添加其中的水的类型没有特别限制,但可以是去离子蒸馏水。 更优选地,使用具有18MD 以上的电阻率的去离子蒸馏水,其中电阻率表明水中离子的 去除度。
[0063]用于本发明的蚀刻剂组合物可以进一步包括除了前述组分以外的常规添加剂,并 且例如,可以进一步包括表面活性剂。表面活性剂可以对减小表面张力发挥作用从而增加 蚀刻均一性。对表面活性剂没有特别限制,只要其可以耐本发明的蚀刻剂组合物并且与所 述蚀刻剂组合物是相容的,但可以包括例如选自由阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、 两性表面活性剂、非离子表面活性剂或多醇型表面活性剂等组成的组的一种或两种以上。
[0064]任意地,本发明的蚀刻剂组合物可以进一步包括螯合剂或腐蚀抑制剂等作为除了 表面活性剂以外的添加剂。
[0065]如上所述,因为本发明的钼系金属膜/金属氧化物膜用蚀刻剂组合物可以选择地 蚀刻钼系金属膜或金属氧化物膜,其可以有效地用于制备其中像素电极由具有导电性的钼 系金属或金属氧化物形成的薄膜晶体管阵列。
[0066]因此,本发明提供薄膜晶体管阵列的制备方法。根据本发明的一个实施方案的薄 膜晶体管阵列的制备方法包括:(a)在基板上形成栅电极;(b)在其上已形成栅电极的基板 上形成栅绝缘层;(c)在栅绝缘层上形成半导体层;(d)在半导体层上形成源极导线和漏极 导线;和(e)形成连接至漏极导线的像素电极,其中步骤(e)包括将由钼系金属膜或金属氧 化物膜形成的层使用上述本发明的蚀刻剂组合物来蚀刻。
[0067] 步骤(a)可以包括:(al)将金属膜使用气相沉积或溅射法沉积在基板上;和(a2) 将金属膜图案化,因此形成栅电极。
[0068]此处,金属膜可以制备为由选自由铝、铝合金、钼和钼合金组成的组的至少一种形 成的单一膜或多层膜