TW201311934A - 用於製造顯示裝置之方法及用於含銅/金屬氧化層之金屬層之蝕刻液組合物 - Google Patents

Abstract

揭露的是一種製造顯示裝置的方法以及一種用於上述方法的用於銅金屬層/金屬氧化物層的蝕刻溶液組成物。用於銅金屬層/金屬氧化物層的該蝕刻溶液組成物被使用以同時蝕刻包含銅金屬層的資料金屬層以及包含金屬氧化物層的氧化物半導體層，其隨之執行其圖案化，以致於形成一半導體圖案以及包括資料線、源極以及漏極的源極圖案。因此，該具進步性的組成物被有效地應用於一種製造顯示裝置的方法，確保了薄膜電晶體以及顯示裝置的製程中生產力以及可靠性的提升。

Description

用於製造顯示裝置之方法及用於含銅/金屬氧化層之金屬層之蝕刻液組合物

相關申請案
此申請案主張於2011年9月9日在韓國智慧財產局申請的韓國專利申請案號10-2011-0091917的優先權，其全部揭露內容併入於本文中以作為參考。
本發明有關一種使用用於同時蝕刻以銅為基礎的金屬層（「銅金屬層」）以及氧化物半導體層的蝕刻溶液組成物來製造顯示裝置的方法，該氧化物半導體層由金屬氧化物層組成，以及一種用於該顯示裝置的銅金屬層/金屬氧化物層的蝕刻溶液組成物。

驅動任何一種半導體裝置以及平面顯示裝置的代表性電子電路是薄膜電晶體（TFT）。藉由在基板上形成作為用於閘極以及資料的線路材料的金屬薄膜、在該金屬薄膜上的選擇區域上製備光阻、以及以該光阻作為遮罩來蝕刻該金屬薄膜，來典型地提供製造TFT的傳統製程。
雖然具有想要圖案的單一遮罩例行地被用以蝕刻一層金屬層，為了最小化相對高價的遮罩之使用，同時簡化該製程，近來常常只使用一個遮罩來蝕刻至少二或更多的金屬層。然而，即使使用單一遮罩，如果將該遮罩塗佈至具有不同特性的將被蝕刻的金屬層，這些層受到對於該金屬層的不同蝕刻模式，因此在減少製程次數上造成實質上的困難。
用於閘極以及資料的線路材料典型為只含銅或含有其銅合金的金屬薄膜以及對其具有極佳介面吸附的額外的金屬氧化物層，其中銅具有適合的電傳導性以及低電阻。在此方面，由於兩層金屬層不同的性質，這些金屬層難以藉由使用單一蝕刻製程而充分地蝕刻。

因此，本發明的目的是提供一種製造顯示裝置的方法，該方法確保製程中提升的生產力以及可靠性。
本發明的另一個目的是提供一種使用於製造如上述顯示裝置的方法的用於銅金屬層/金屬氧化物層的蝕刻溶液組成物。
為了實現上述目的，本發明提供了下述。
（1）一種製造一顯示裝置的方法，包含：在一基板上形成包括一閘極線以及一閘極的一閘極圖案；在具有該閘極圖案形成於其上的該基板上提供一氧化物半導體層，其中該半導體層包括一金屬氧化物層；在該氧化物半導體層上提供一資料金屬層，其中該資料金屬層包括一銅金屬層；使用一蝕刻溶液組成物，藉由同時且完全地蝕刻該資料金屬層以及該氧化物半導體層來將該資料金屬層以及該氧化物半導體層形成圖案，以形成包括一半導體圖案、一資料線、一源極以及一漏極的一源極圖案；以及提供電連接至該漏極的一畫素電極，其中該蝕刻溶液組成物包含：0.5至20重量％的過硫酸鹽、0.01至2重量％的一氟化合物、1至10重量％的無機酸、0.5至5重量％的環胺化合物、0.001至5重量％的氯化合物、0.1至10重量％的有機酸、其鹽類或混合物以及形成該組成物之剩餘成分的水。
（2）根據上述第（1）項所述的組成物，該銅金屬層是一單一銅層，該單一銅層包含選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；一銅合金層，該銅合金層包含選自由鋁、鎂、鈣、鈦、銀、鉻、錳、鐵、鋯、鈮、鉬、鈀、鉿、鉭以及鎢所組成的群組至少其中之一以及選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；或一其薄板。
（3）根據上述第（2）項所述的組成物，該銅合金層是包含銅以及錳的一薄膜。
（4）根據上述第（1）項所述的組成物，該金屬氧化物層包含選自由鋅、錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、銦、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組中的至少其中兩者。
（5）根據上述第（4）項所述的組成物，該金屬氧化物層是一三種成分的薄膜，該三種成分的薄膜包含選自由錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組至少其中之一，以及銦以及鋅。
（6）根據上述第（1）項所述的組成物，該資料金屬層包含一銅合金層以及在該銅合金層上所提供的一單一銅層。
（7）根據上述第（1）項所述的組成物，該資料金屬層包含一銅合金層、在該銅合金層上所提供的一單一銅層以及在該單一銅層上所提供的另一銅合金層。
（8）一種用於銅金屬層/金屬氧化物層的蝕刻溶液組成物，包含：0.5至20重量％的過硫酸鹽；0.01至2重量％的一氟化合物；1至10重量％的無機酸；0.5至5重量％的一環胺化合物；0.001至5重量％的一氯化合物；0.1至10重量％的有機酸、其一鹽類或混合物；以及形成該組成物剩餘成分的水。
（9）根據上述第（8）項所述的組成物，該過硫酸鹽是選自由過硫酸銨、過硫酸鈉以及過硫酸鉀所組成的群組至少其中之一。
（10）根據上述第（8）項所述的組成物，該氟化合物是選自由氟酸、氟化銨、二氟化銨、氟硼酸銨、氟化鉀、二氟化鉀、氟硼酸鉀、氟化鈉、二氟化鈉、氟化鋁、氟硼酸、氟化鋰以及氟化鈣所組成的群組至少其中之一。
（11）根據上述第（8）項所述的組成物，該無機酸是選自由硝酸、硫酸、磷酸以及過氯酸所組成的群組至少其中之一。
（12）根據上述第（8）項所述的組成物，該環胺化合物是選自由5-胺基四氮唑、甲苯基三氮唑、苯並三氮唑、甲基苯並三氮唑、咪唑化合物、吲哚化合物、嘌呤化合物、吡唑化合物、吡啶化合物、嘧啶化合物、吡咯化合物、吡咯啶化合物以及吡咯啉化合物所組成的群組至少其中之一。
（13）根據上述第（8）項所述的組成物，該氯化合物是選自由氯酸、氯化鈉、氯化鉀以及氯化銨所組成的群組至少其中之一。
（14）根據上述第（8）項所述的組成物，該有機酸是選自由醋酸、亞胺基二醋酸、乙二胺四醋酸、丁酸、檸檬酸、異檸檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、琥珀酸、磺基琥珀酸、水楊酸、磺基水楊酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、蘋果酸、酒石酸以及丙烯酸所組成的群組至少其中之一。
（15）根據上述第（8）項所述的組成物，該鹽類是一鉀鹽、鈉鹽或銨鹽。
（16）根據上述第（8）項所述的組成物，更包含0.05至3重量％的一銅鹽。
（17）根據上述第（16）項所述的組成物，該銅鹽是選自由硝酸銅、硫酸銅以及磷酸銨銅組成的群組至少其中之一。
（18）根據上述第（8）項所述的組成物，該銅金屬層是一單一銅層，該單一銅層包含選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；一銅合金層，該銅合金層包含選自由鋁、鎂、鈣、鈦、銀、鉻、錳、鐵、鋯、鈮、鉬、鈀、鉿、鉭以及鎢所組成的群組至少其中之一，以及選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；或一其薄板。
（19）根據上述第（8）項所述的組成物，該金屬氧化物層包含選自由鋅、錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、銦、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組中的至少其中兩者。
（20）根據上述第（8）項所述的組成物，該金屬氧化物層是一三種成分的薄膜，該三種成分的薄膜包含選自由錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組至少其中之一，以及銦以及鋅。
根據製造本發明顯示裝置的方法，可將具有銅金屬層的資料金屬層以及具有金屬氧化物層的氧化物半導體層同時形成圖案，因此簡化了製程。此外，可能預防該氧化物半導體層被過切。因此，可改進製程中薄膜電晶體與顯示裝置的生產力以及可靠性。

本發明提供了一種製造顯示裝置的方法，該顯示裝置具有銅金屬層/金屬氧化物層，以及此外，一種用於銅金屬層/金屬氧化物層的蝕刻溶液組成物，該蝕刻溶液組成物被應用至如上所述的製造顯示裝置的方法。
此後，將更詳細地描述本發明。
蝕刻溶液組成物
本發明的蝕刻溶液組成物是用於同時蝕刻銅金屬層以及金屬氧化物層。
本發明的蝕刻溶液組成物可包含：過硫酸鹽；氟化合物；無機酸；環胺化合物；氯化合物；有機酸、其鹽類或混合物；以及水。
更特別的是，該具進步性的組成物可包含0.5至20重量％的過硫酸鹽；0.01至2重量％的氟化合物；1至10重量％的無機酸；0.5至5重量％的環胺化合物；0.001至5重量％的氯化合物；0.1至10重量％的有機酸、其鹽類或混合物；以及該組成物總重量剩餘部分的水。
過硫酸鹽是用以蝕刻銅金屬層的主成分。其特定的範例可包括過硫酸銨（(NH₄)₂S₂O₈）、過硫酸鈉（Na₂S₂O₈）、過硫酸鉀（K₂S₂O₈）或諸如此類，其可被單獨或與其二或更多個組合而使用。
過硫酸鹽可包括於總量100重量％的蝕刻溶液組成物中的0.5至20重量％的量。如果過硫酸鹽的含量少於5重量％，銅金屬層有時不被蝕刻，或可具有低蝕刻率。當該含量多於20重量％時，整體的蝕刻被非常快速地進行（也就是，蝕刻率較高），其隨之造成控制蝕刻過程的困難。
氟化合物是一種可能被蝕刻溶液組成物中的氟離子或多原子氟離子解離的化合物，其是用以移除在蝕刻期間產生的殘餘物，同時增加銅金屬層的蝕刻率的主成分。氟化合物的種類不特別受限制，但可包括，例如：氟酸（HF）、氟化銨（NH₄F）、二氟化銨（NH₄HF₂）、氟硼酸銨（NH₄BF₄）、氟化鉀（KF）、二氟化鉀（KHF₂）、氟硼酸鉀（KBF₄）、氟化鈉（NaF）、二氟化鈉（NaHF₂）、氟化鋁（AlF₃）、氟硼酸（HBF₄）、氟化鋰（LiF）、氟化鈣（CaF₂）或諸如此類，其可被單獨或作為其二或更多個的混合物而使用。
氟化合物可包括於總量100重量％的蝕刻溶液組成物中的0.01至2重量％的量。如果氟化合物的含量少於0.01重量％，金屬氧化物層具有降低的蝕刻率，以造成殘餘物的產生。當該含量超過2重量％時，該金屬氧化物層被過度蝕刻，以造成該氧化物半導體層從基板「剝離」。
無機酸是一種氧化作用輔助物，以蝕刻銅金屬層以及金屬氧化物層。其特定的範例可包括硝酸、硫酸、磷酸、過氯酸等等，其被單獨或作為其二或更多個的混合物而使用。
無機酸可包括於總量100重量％的蝕刻溶液組成物中的1至10重量％的量。如果無機酸的含量少於1重量％，銅金屬層或金屬氧化物層的蝕刻率被降低而引起不佳的蝕刻輪廓，且殘餘物可殘留。當該含量超過10重量％時，發生過度蝕刻，光阻包括裂縫，且該蝕刻溶液組成物滲入該裂縫中，導致線路短路。
環胺化合物是一種用以控制蝕刻率、並在銅金屬層的蝕刻期間抑制過度蝕刻的成分，因此降低蝕刻損失（臨界尺寸，CD）。其特定的範例可包括，5-胺基四氮唑、甲苯基三氮唑、苯並三氮唑、甲基苯並三氮唑、咪唑化合物、吲哚化合物、嘌呤化合物、吡唑化合物、吡啶化合物、嘧啶化合物、吡咯化合物、吡咯啶化合物、吡咯啉化合物等等，其被單獨或作為其二或更多個的混合物而使用。
環胺化合物可包括於總量100重量％的蝕刻溶液組成物中的0.5至5重量％、較佳為0.5至3重量％的量。在這樣的含量範圍內，可提供想要的銅蝕刻率以及錐狀角，並可控制側邊蝕刻。如果該含量少於0.5重量％，難以適當地控制銅金屬層的蝕刻率，造成過度蝕刻。當該含量超過5重量％，該銅金屬層的蝕刻率降低，且製程的蝕刻時間延長，因此降低了生產力。
氯化合物是一種可能在蝕刻溶液組成物中解離成氯離子的化合物，其是氧化作用輔助物，以蝕刻銅金屬層，且也是用以藉由與過硫酸鹽關於該銅金屬層的蝕刻競爭而控制蝕刻率以及錐狀角的成分，以至於控制過硫酸鹽局部過度腐蝕該銅金屬層。其特定的範例可包括氫氯酸（HCl）、氯化鈉（NaCl）、氯化鉀（KCl）、氯化銨(NH₄Cl)等等，其被單獨或作為其二或更多個的混合物而使用。
氯化合物可包括於總量100重量％的蝕刻溶液組成物中的0.001至5重量％的量。如果氯化合物的含量少於0.001重量％，該蝕刻溶液可造成銅金屬層的局部過度腐蝕，因此導致其品質的惡化。當含量超過5重量％時，藉由以想要的含量蝕刻要被處理的片數減少，且蝕刻率非常快，以至於引起不佳的蝕刻輪廓。
有機酸、其鹽類或混合物是一種關於藉由蝕刻要被處理的片數而隨時間確保固定之蝕刻輪廓的成分，以至於控制了銅金屬層的錐狀角以及蝕刻率，因此提供了想要的側邊蝕刻。此外，上述成分可預防與所蝕刻金屬離子的嵌合反應受到蝕刻溶液組成物的影響，因此能夠在一固定含量下增加要被處理的片數。有機酸、其鹽類或混合物的特定範例可包括醋酸、亞胺基二醋酸、乙二胺四醋酸、丁酸、檸檬酸、異檸檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、琥珀酸、磺基琥珀酸、水楊酸、磺基水楊酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、蘋果酸、酒石酸、丙烯酸或諸如此類，其被單獨或作為其二或更多個的混合物而使用。此外，有機酸的鹽類可包括，例如，上述有機酸的鉀鹽、鈉鹽、銨鹽等等，其被單獨或作為其二或更多個的混合物而使用。
有機酸、其鹽類或混合物可包括於總量100重量％的蝕刻溶液組成物中的0.1至10重量％的量。如果有機酸的含量少於0.1重量％，關於要被處理的片數難以隨時間維持固定的蝕刻輪廓，且對於增加要被處理的片數的效果很小。當該含量多於10重量％時，發生了過度蝕刻而增加了側邊蝕刻，且要被處理的片數增加的進一步效果並無法預期，因此承擔了經濟上的缺點。
蝕刻溶液組成物可更包括銅鹽。
銅鹽可控制CD變異（偏斜）。其特定的範例可包括硝酸銅、硫酸銅、磷酸銨銅等等，其被單獨或作為其二或更多個的混合物而使用。
銅鹽可包括於總量100重量％的蝕刻溶液組成物中的少於3重量％、較佳為0.05至3重量％的量。如果銅鹽的含量超過3重量％，主要氧化劑的氧化作用效能降低而減少了要被處理的片數。
水是溶劑，且其類型不特別受限制，然而，可包括去離子蒸餾水，且更特別的是，用於半導體製程的去離子蒸餾水，且其特定的電阻可為18ΜΩ/cm或更高。
水可包括作為總量100重量％的蝕刻溶液組成物的剩餘部分。
本發明的蝕刻溶液組成物可更包括至少一添加物，例如蝕刻調節劑、界面活性劑、金屬離子隔離劑（或螯合劑）、腐蝕抑制劑、pH調整劑等等，以及上述成分。
具有如上述技術配置的蝕刻溶液組成物特別有用於均勻且同時地蝕刻銅金屬層以及金屬氧化物層。因此，可能簡化蝕刻過程，同時提升生產力。此外，減少了進入氧化物半導體層底部的滲透作用，且該滲透作用不引起氧化物半導體層底部的過切，藉此預防半導體圖案的剝離。
本發明的「銅金屬層/金屬氧化物層」可包括，例如，以此順序做成薄板之包含銅金屬層/金屬氧化物層的雙薄膜，以及以此順序做成薄板之包含金屬氧化物層/銅金屬層的雙薄膜。此外，也可包括包含將銅金屬層以及金屬氧化物層交替地做成三或多層薄板的多層金屬薄膜，例如，包含銅金屬層/金屬氧化物層/銅金屬層的三重薄膜、包含金屬氧化物層/銅金屬層/金屬氧化物層的三重薄膜、包含銅金屬層/金屬氧化物層/銅金屬層/金屬氧化物層/銅金屬層的多層薄膜，或諸如此類。在本文中，不特別限制每層銅金屬層以及金屬氧化物層的厚度。
同樣地，本發明的「銅金屬層」在薄膜的組成中是含有銅的薄膜，且特別的是，可包含單一銅層，該單一銅層包括選自由純銅以及其氮化物或氧化物所組成的群組至少其中之一。此外，該銅金屬層可為由銅合金製成的銅合金層，該銅合金包含選自由純銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一，以及選自由鋁（Al）、鎂（Mg）、鈣（Ca）、鈦（Ti）、銀（Ag）、鉻（Cr）、錳（Mn）、鐵（Fe）、鋯（Zr）、鈮（Nb）、鉬（Mo）、鈀（Pd）、鉿（Hf）、鉭（Ta）以及鎢（W）所組成的群組至少其中之一。此外，該銅金屬層可為包含單一銅層以及銅合金層的薄板。此後，該銅金屬層以Cu-X表示。
本文中所使用的「金屬氧化物層」是含有至少2種成分氧化物的薄膜，例如2種至4種成分的氧化物，其可以表示。在本文中，A、B、C以及D彼此不同，且每個可為鋅（Zn）、錫（Sn）、鎘（Cd）、鎵（Ga）、鋁（Al）、鈹（Be）、鎂（Mg）、鈣（Ca）、鍶（Sr）、鋇（Ba）、鐳（Ra）、鉈（Tl）、鈧（Sc）、銦（In）、釔（Y）、鑭（La）、錒（Ac）、鈦（Ti）、鋯（Zr）、鉿（Hf）、鉭（Ta）或鑪（Rf），且a、b、c以及d每個為至少0的數字，前提是當中的至少兩個每個為0之外的數字。較佳地，該金屬氧化物層可包含2種成分的金屬氧化物層，該包含2種成分的金屬氧化物層含有鎵，以(Ga)_aB_bC₀D₀O表示，或3種成分的金屬氧化物層，該3種成分的金屬氧化物含有銦以及鋅，以A_aIn_bZn_cD₀O表示。其特定的範例可包括，氧化鎵-氧化鋅（Ga₂O₃-ZnO，GZO）、氧化鎵-氧化銦-氧化鋅（Ga₂O₃-In₂O₃-ZnO，GIZO）、氧化鉿-氧化銦-氧化鋅（HfO₂-In₂O₃-ZnO，HIZO）等等。該金屬氧化物層的厚度範圍可為300至500。
顯示裝置的製造
本發明可提供一種使用如上所述的蝕刻溶液組成物來製造顯示裝置的方法。
第1圖是示例一顯示裝置的平面圖，以及第2圖是取自沿著第1圖中所示的線I-I’的截面圖。
顯示裝置100可包括閘極線GL、資料線DL、薄膜電晶體SW以及畫素電極170，以及，此外，閘極絕緣層120以及鈍化層160。
製造顯示裝置的方法可包括：在基板上形成包括閘極線以及閘極的閘極圖案；在具有該閘極圖案形成於其上的該基板上提供氧化物半導體層，其中該半導體層包括金屬氧化物層；在該氧化物半導體層上提供資料金屬層，其中該資料金屬層包括銅金屬層；以本發明的蝕刻溶液組成物，藉由同時且完全地蝕刻該資料金屬層以及該氧化物半導體層來將該資料金屬層以及該氧化物半導體層形成圖案，以至於形成包括半導體圖案、資料線、源極以及漏極的源極圖案；以及提供電連接至該漏極的畫素電極。
第3至5圖分別是解釋根據本發明一個範例的製造顯示裝置的方法的截面圖。
首先，如第3圖中所示，在基板110上形成具有閘極線GL以及閘極GE的閘極圖案，並在具有該閘極圖案形成於其上的該基板110上提供閘極絕緣層120。
閘極圖案可藉由在基板110上提供閘極金屬層以及經由蝕刻將該閘極金屬層形成圖案而形成。也就是說，該閘極金屬層可含有銅。
然後，如第4圖中所示，以金屬氧化物層提供的氧化物半導體層130以及資料金屬層140提供依序地提供在包括閘極絕緣層120的基板110上。
氧化物半導體層130可包含金屬氧化物層，該金屬氧化物層包括選自由鋅、錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、銦、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組中的至少其中兩者。例如，該金屬氧化物可包括氧化鎵-氧化銦-氧化鋅（Ga₂O₃-In₂O₃-ZnO，GIZO）、氧化鉿-氧化銦-氧化鋅（HfO₂-In₂O₃-ZnO，HIZO）等等。該氧化物半導體層130的厚度範圍可為300至500。
可在氧化物半導體層130以及資料金屬層140之間提供蝕刻阻擋層ES，使其與閘極GE重疊。
可藉由在氧化物半導體層130上提供絕緣層，然後經由蝕刻將該絕緣層形成圖案來形成蝕刻阻擋層ES。該絕緣層可由二氧化矽或氮化矽製成，且可藉由移除除了與形成閘極GE的部分重疊的部分以外的所有部分來形成該蝕刻阻擋層ES。
資料金屬層140可包含銅金屬層，特別是，含有銅與錳的合金以及被穩定地提供在氧化物半導體層130上的銅合金層，因為其具有極佳的界面吸附。該資料金屬層140實質上可為由銅合金層所組成的單一薄膜，且包含該銅合金層以及形成於其上的單一銅層。或者，其可包含銅合金層、提供在該銅合金層上的單一銅層以及提供在該單一銅層上的另一銅合金層。該資料金屬層140的厚度範圍可為2,000至4,000。
接下來，如第5圖中所示，在資料金屬層140上形成光阻圖案152。該光阻圖案152可形成在源極區域10、漏極區域20以及源極線區域30上，而該資料金屬層140是從包括通道區域40的其他區域曝露出。
使用光阻圖案152作為一蝕刻預防薄膜以及具進步性的蝕刻溶液組成物，可同時且完全地蝕刻資料金屬層140以及氧化物半導體層130。
經由資料金屬層140以及氧化物半導體層130同時且完全的蝕刻，分別在源極區域10以及漏極區域20上提供源極SE以及漏極DE。同樣地，將資料線DL提供給源極線區域30。在如上述形成源極圖案的情況下，形成了半導體圖案132。通道區域40中的該資料金屬層140由光阻圖案152曝露，並由蝕刻溶液組成物移除。同時，由於蝕刻阻擋層ES，該通道區域40中的該半導體圖案132仍可留下而未被移除。
藉由使用去除組成物來移除光阻圖案152，可在基板110上提供包括閘極GE、半導體圖案132、蝕刻阻擋層ES、源極SE以及漏極DE的薄膜電晶體SW。
在此之後，在如上述製備的基板110上提供鈍化層160，接著將該鈍化層160形成圖案，以形成接觸孔，經由該接觸孔，曝露了該漏極DE的一端。隨後，在具有該接觸孔形成於其上的該基板110上提供了透明電極層，接著將該透明電極層形成圖案，以形成經由該接觸孔而電連接至該漏極DE的畫素電極170。
根據上述方法，可製造於第1圖所示出的顯示裝置100。特別是，可使用本發明的蝕刻溶液組成物來同時且完全地蝕刻具有銅金屬層以及由金屬氧化物層組成的氧化物半導體層130的資料金屬層140，藉此簡化蝕刻過程，並提升生產力。
此後，將描述較佳具體實施例，以參照範例以及比較性範例來更具體地了解本發明。然而，本領域的技術人員將領略，這樣的具體實施例僅提供用於示例的目的，且不限制如詳細描述以及附隨申請專利範例中所揭露將要保護的標的。因此，對於本領域的技術人員而言，將顯而易見的是，在本發明的範圍以及精神內，具體實施例的各種替代方案以及修飾是可能的，且充分地包括在附隨申請專利範圍所定義的範圍內。
範例
範例1
將10重量％的過硫酸鈉（SPS）、1重量％的二氟化銨（ABF）、4重量％的硝酸（HNO₃）、1.5重量％的5-胺基四氮唑（ATZ）、1重量％的氯化鈉（NaCl）、3重量％的醋酸以及總量100重量％混合物的剩餘部分的水混合在一起，以製備180 kg的蝕刻溶液組成物。
比較性範例1至4
除了使用下面表1中所列出的個別成分以及含量之外，重覆範例1中所描述的相同程序。在本文中，含量以重量％表示。
　　　 表1


實驗範例
<蝕刻性質的評估>
藉由提供氧化物半導體層（該氧化物半導體層依序包含含有氧化鉿-氧化銦-氧化鋅（HfO₂-In₂O₃-ZnO，HIZO）的金屬氧化物層以及含有銅與錳的銅合金層，然後以想要的形式在該銅合金層上形成光阻圖案）而製備的基板係藉由鑽石刀來切割成樣品，每個樣品具有550 mm× 650 mm的大小。
將所製備的蝕刻溶液組成物放置在注射蝕刻模式中的測試儀器（ETCHER（TFT），SEMES公司）中，並加熱至30℃的預設溫度。然後，在溫度到達30±0.1℃之後，進行蝕刻過程。在參照EPD（終點偵測器）時間的總蝕刻時間期間，進行了200％的過度蝕刻。將每個樣品被導入該測試儀器中，接著開始注射。在完成蝕刻之後，將處理過的樣品移出該儀器，以去離子水沖洗，使用熱吹風機乾燥，並使用光阻去除劑而從乾燥的樣品移除光阻。在沖洗以及乾燥之後，利用掃瞄式電子顯微鏡（SEM）（S-4700，日立公司）將該樣品進行蝕刻性質的評估，包括側邊蝕刻損失（臨界尺寸（CD））、錐狀角、金屬薄膜損害等等。
<評估標準>
◎ – 極佳（CD偏斜1μm，錐狀角：40至60°）。
○ – 優（1μm<CD偏斜1.5μm，錐狀角：30至60°）。
△ – 良（1.5μm<CD偏斜2μm，錐狀角：30至60°）。
× - 故障（金屬薄膜的損失或殘餘物的出現）。
　　　 表2


如表2中所示，確認了：相較於根據比較性範例1至4的蝕刻溶液組成物，根據本發明範例1中所製備的蝕刻溶液組成物（其包含：過硫酸鹽；氟化合物；無機酸；環胺化合物；氯化合物；有機酸、其鹽類或混合物；以及在其最佳含量所剩餘部分的水）在銅金屬層以及金屬氧化物層被完全蝕刻時，可達到極佳的蝕刻性質。

DE．．．漏極

DL．．．資料線

ES．．．蝕刻阻擋層

GE．．．閘極

GL．．．閘極線

SE．．．源極

SW．．．薄膜電晶體

10．．．源極區域

20．．．漏極區域

30．．．源極線區域

40．．．通道區域

100．．．顯示裝置

110．．．基板

120．．．閘極絕緣層

130．．．氧化物半導體層

132．．．半導體圖案

140．．．資料金屬層

152．．．光阻圖案

160．．．鈍化層

170．．．畫素電極

從下述詳細的描述結合伴隨的圖示，將更清楚地了解本發明上述以及其他的目的、特徵與優勢，其中：
第1圖是示例一顯示裝置的平面圖；
第2圖是取自沿著第1圖中所示的線I-I’的截面圖；以及
第3至5圖分別是解釋根據本發明一個範例的製造顯示裝置的方法的截面圖。

DE．．．漏極

DL．．．資料線

ES．．．蝕刻阻擋層

GE．．．閘極

GL．．．閘極線

SE．．．源極

SW．．．薄膜電晶體

10．．．源極區域

20．．．漏極區域

30．．．源極線區域

40．．．通道區域

110．．．基板

120．．．閘極絕緣層

132．．．半導體圖案

152．．．光阻圖案

Claims (20)

1. 一種製造一顯示裝置的方法，包含：
   在一基板上形成包括一閘極線以及一閘極的一閘極圖案；
   在具有該閘極圖案形成於其上的該基板上提供一氧化物半導體層，其中該半導體層包括一金屬氧化物層；
   在該氧化物半導體層上提供一資料金屬層，其中該資料金屬層包括一銅金屬層；
   使用一蝕刻溶液組成物，藉由同時且完全地蝕刻該資料金屬層以及該氧化物半導體層來將該資料金屬層以及該氧化物半導體層形成圖案，以形成包括一半導體圖案、一資料線、一源極以及一漏極的一源極圖案；以及
   提供電連接至該漏極的一畫素電極，
   其中該蝕刻溶液組成物包含：0.5至20重量％的過硫酸鹽、0.01至2重量％的一氟化合物、1至10重量％的無機酸、0.5至5重量％的一環胺化合物、0.001至5重量％的一氯化合物、0.1至10重量％的有機酸、其一鹽類或混合物以及形成該組成物之剩餘成分的水。
2. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該銅金屬層是一單一銅層，該單一銅層包含選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；一銅合金層，該銅合金層包含選自由鋁、鎂、鈣、鈦、銀、鉻、錳、鐵、鋯、鈮、鉬、鈀、鉿、鉭以及鎢所組成的群組至少其中之一以及選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；或一其薄板。
3. 如申請專利範圍第2項所述的方法，其中該銅合金層是包含銅以及錳的一薄膜。
4. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該金屬氧化物層包含選自由鋅、錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、銦、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組中的至少其中兩者。
5. 如申請專利範圍第4項所述的方法，其中該金屬氧化物層是一三種成分的薄膜，該三種成分的薄膜包含選自由錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組至少其中之一，以及銦以及鋅。　　
6. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該資料金屬層包含一銅合金層以及在該銅合金層上所提供的一單一銅層。　　
7. 如申請專利範圍第1項所述的方法，其中該資料金屬層包含一銅合金層、在該銅合金層上所提供的一單一銅層以及在該單一銅層上所提供的另一銅合金層。　　
8. 一種用於銅金屬層/金屬氧化物層的蝕刻溶液組成物，包含：
   0.5至20重量％的過硫酸鹽；
   0.01至2重量％的一氟化合物；
   1至10重量％的無機酸；
   0.5至5重量％的一環胺化合物；
   0.001至5重量％的一氯化物；
   0.1至10重量％的有機酸、其一鹽類或混合物；以及
   形成該組成物剩餘成分的水。
9. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該過硫酸鹽是選自由過硫酸銨、過硫酸鈉以及過硫酸鉀所組成的群組至少其中之一。
10. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該氟化合物是選自由氟酸、氟化銨、二氟化銨、氟硼酸銨、氟化鉀、二氟化鉀、氟硼酸鉀、氟化鈉、二氟化鈉、氟化鋁、氟硼酸、氟化鋰以及氟化鈣所組成的群組至少其中之一。
11. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該無機酸是選自由硝酸、硫酸、磷酸以及過氯酸所組成的群組至少其中之一。
12. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該環胺化合物是選自由5-胺基四氮唑、甲苯基三氮唑、苯並三氮唑、甲基苯並三氮唑、咪唑化合物、吲哚化合物、嘌呤化合物、吡唑化合物、吡啶化合物、嘧啶化合物、吡咯化合物、吡咯化合物以及吡咯啉化合物所組成的群組至少其中之一。
13. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該氯化物是選自由氯酸、氯化鈉、氯化鉀以及氯化銨所組成的群組至少其中之一。
14. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該有機酸是選自由醋酸、亞胺基二醋酸、乙二胺四醋酸、丁酸、檸檬酸、異檸檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、琥珀酸、磺基琥珀酸、水楊酸、磺基水楊酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、蘋果酸、酒石酸以及丙烯酸所組成的群組至少其中之一。
15. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該鹽類是一鉀鹽、鈉鹽或銨鹽。
16. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，更包含0.05至3重量％的一銅鹽。
17. 如申請專利範圍第16項所述的組成物，其中該銅鹽是選自由硝酸銅、硫酸銅以及磷酸銨銅所組成的群組至少其中之一。
18. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該銅金屬層是一單一銅層，該單一銅層包含選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；一銅合金層，該銅合金層包含選自由鋁、鎂、鈣、鈦、銀、鉻、錳、鐵、鋯、鈮、鉬、鈀、鉿、鉭以及鎢所組成的群組至少其中之一以及選自由銅、其氮化物以及氧化物所組成的群組至少其中之一；或一其薄板。
19. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該金屬氧化物層包含選自由鋅、錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、銦、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組中的至少其中兩者。
20. 如申請專利範圍第8項所述的組成物，其中該金屬氧化物層是一三種成分的薄膜，該三種成分的薄膜包含選自由錫、鎘、鎵、鋁、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鐳、鉈、鈧、釔、鑭、錒、鈦、鋯、鉿、鉭以及鑪所組成的群組至少其中之一，以及銦以及鋅。