[发明专利]显示装置及制造该显示装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及显示装置及制造该显示装置的方法。更具体地，本发明的各示例性实施例涉及通过在光刻工艺中利用蚀刻剂组合物来同时蚀刻铜合金和氧化物半导体而制造的显示装置，以及制造该显示装置的方法。

背景技术

通常，液晶显示器(LCD)面板包括显示基板、面对该显示基板的相对基板、以及介于该显示基板和该相对基板之间的液晶层。该显示基板包括开关元件和像素电极。向液晶层施加电压来控制光透过液晶层的透射率，从而显示图像。

显示基板包括多个薄膜层图案，这些图案通过利用光刻工艺图案化形成在绝缘基板上的薄膜层而形成。例如，在薄膜层上形成光刻胶图案，然后利用光刻胶图案作为掩模对薄膜层进行蚀刻，从而形成薄膜层图案。根据薄膜层的性质可通过湿法蚀刻工艺或干法蚀刻工艺对薄膜层进行蚀刻。例如，当薄膜层包含金属时，可以利用蚀刻溶液通过湿法蚀刻工艺对薄膜层进行蚀刻。当薄膜层是包含二氧化硅等的绝缘层时，可以利用蚀刻气体通过干法蚀刻工艺对薄膜层进行蚀刻。

为了形成薄膜层图案，使用具有对应于薄膜层图案的设计的掩模。近来，正在开发多种方法，这些方法允许利用一个掩模来形成具有不同形状的薄膜层图案。利用单一掩模可以简化制造工艺，且可以减少形成薄膜层图案所需的昂贵的掩模的数量。然而，当薄膜层的化学性质彼此不同时，需要分别利用各自的蚀刻工艺对这些薄膜层进行蚀刻。从而，在这样的情形中难以减少工艺或掩模的数量。

铜具有高导电性，且铜是丰富的自然资源。与铝、铬等相比，铜可以形成低电阻线路。然而，当在铜层下面形成的下层包含氧原子时，会减弱铜层与该下层之间的粘合，因此在实际中采用铜层可能是困难的。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种具有提高产量和可靠性的显示装置。

在另一方面中，本发明还提供了一种制造上述显示装置的方法。

一种显示装置设置成包括栅极图案、半导体图案、源极图案以及像素电极。栅极图案形成在底基板上并包括栅极线和栅电极。半导体图案形成在具有栅极图案的底基板上且包括氧化物半导体。源极图案由数据金属层形成并形成在具有半导体图案的底基板上，且包括数据线、源电极和漏电极。数据金属层包括第一铜合金层，并且数据金属层的下表面与半导体图案的上表面基本重合(coincide)。像素电极形成在具有源极图案的底基板上且电连接至漏电极。

另一方面，在底基板上形成栅极图案。该栅极图案包括栅极线和栅电极。通过使数据金属层和氧化物半导体层图案化来形成半导体图案和包括数据线、源电极和漏电极的源极图案，其中数据金属层和氧化物半导体层形成在具有栅极图案的底基板上，数据金属层包括第一铜合金层，氧化物半导体层包括氧化物半导体。电连接至漏电极的像素电极形成在具有源极图案的底基板上。

第一铜合金层可以包括铜和锰。

数据金属层可以进一步包括形成在第一铜合金层上的铜层。

数据金属层可以进一步包括形成在第一铜合金层上的铜层以及形成在铜层上的第二铜合金层。

蚀刻剂组合物包含按重量计(by weight)约0.1％到约50％的过硫酸盐、按重量计约0.01％到约5％的唑化合物(azole compound)、按重量计约0.05％到约0.25％的氟化合物、和约45％到约99.84％的溶剂。更典型地，该蚀刻剂组合物包含按重量计约0.1％到约0.2％的氟化合物。

使用能够蚀刻铜-锰层和氧化物半导体层两者的蚀刻剂组合物。从而，可以简化制造工艺。此外，该蚀刻剂组合物不形成氧化物半导体层的切口。因此，可以改善薄膜晶体管和显示装置的可靠性。

附图说明

在参照附图对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的上述以及其他特征和优点变得更加显而易见，附图中：

图1是示出根据示例性实施例的显示装置的平面图；

图2是沿图1的线I-I’截取的截面图；

图3、图4和图5是示出制造图2所示的显示装置的方法的截面图；

图6是示出根据另一示例性实施例的显示装置的截面图；

图7是示出根据又一示例性实施例的显示装置的截面图；

图8是示出根据又一示例性实施例的显示装置的平面图；

图9沿图8的线II-II’截取的截面图；

图10、图11和图12是示出制造图9所示的显示装置的方法的截面图；

图13是示意性截面图，其示出了被根据实例1、实例2、对比实例2、对比实例3和对比实例4的蚀刻剂组合物30％过蚀刻的氧化物半导体层、铜合金层和铜层的蚀刻表面；