[发明专利]用于金属氧化物层的蚀刻剂组合物

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于金属氧化物层的蚀刻剂组合物，该组合物能够快速且均匀地蚀刻金属氧化物层（透明的氧化物半导体）。

背景技术

薄膜晶体管（TFT）用于大量的用途，特别地，用于显示器领域中的开关器件和驱动器件。

在主要由液晶显示器（LCD）构成的TV（电视机）面板的最近的环境下，有机发光显示器在TV中的用途也在高速发展。TV显示器的技术发展正日益满足市场（消费者的）需求。市场需求可包括大型TV或数字信息显示器（DID）、低价、高清晰度（即，图像质量）（如，运动图像表达、高分辨率、亮度、对比度范围、色彩再现）等。为了满足上述这样的需求，需要改良的TFT，该TFT适用于具有优异的性能的同时增加基板（如，玻璃）尺寸的显示器的开关和驱动器件。

非晶硅薄膜晶体管（下文称为“a-Si TFT”）被用作显示器的开关和驱动器件。这是在本领域中最广泛使用的器件，该器件以低的成本均匀地形成在尺寸大于2m的大型基板上。然而，根据增加显示器的尺寸和实现显示器的高清晰度的趋势，也需要高的器件性能，使得大约0.5cm²/Vs的迁移率的现有a-Si TFT会达到其能力的极限。因此，仍需要具有比a-Si TFT的迁移率更高的迁移率的高性能TFT以及制造该TFT的技术。

与a-Si TFT相比，具有极佳性能的多晶硅薄膜晶体管（下文称为“poly-Si TFT”）通常具有数十至数百cm²/Vs的高的迁移率，因此展现出适用于高清晰度显示器的能力，这利用现有的a-Si TFT难以实现。另外，与a-Si TFT相比，前述poly-Si TFT几乎从未有器件的性能变差的问题。然而，与a-Si TFT相比，对于制造poly-Si TFT，需要更加复杂的工艺，会增加poly-Si TFT的附加成本。从而，尽管前述poly-Si TFT适宜应用于诸如OLED（有机发光二极管）的产品或适于实现高清晰度的显示器，但是poly-Si TFT在成本方面不如现有的a-Si TFT，因此，poly-Si TFT在其应用中受到限制。与此同时，对于poly-Si TFT而言，由于技术问题（如，制造设备的限制、差的均匀性等），利用尺寸大于1m的大型基板的制造工艺实际上还未实现，因此，使得poly-Si TFT在TV产品中难以应用。

因此，仍需要同时具有a-Si TFT和poly-Si TFT的优点的新的TFT技术，对于该技术的研究正在积极地进行。该技术的代表性示例为氧化物半导体器件。

当前极受关注的一种氧化物半导体器件为基于氧化锌的薄膜晶体管。已引入了基于氧化锌的材料（氧化锌、In-Zn氧化物、和掺杂有Ga、Mg、Al、Fe等的In-Zn氧化物）。基于ZnO的半导体器件可以由低温工艺制成，且处于非晶相，从而具有容易增加其面积的优点。另外，基于氧化锌的半导体膜为具有高的迁移率的材料，且具有非常有利的电性能（例如，多晶硅）。近年来，已开展了对于具有高迁移率的氧化物半导体材料层（即，薄膜晶体管的沟道区域中的基于氧化锌的材料层）的使用的研究。

韩国专利公开申请No.2012-60395公开了一种用于氧化物薄膜的蚀刻溶液，以及一种使用该蚀刻溶液蚀刻氧化物薄膜的方法。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种用于快速且均匀地蚀刻金属氧化物层（透明的氧化物半导体）的蚀刻剂组合物。

为了实现上面的目的，本发明提供了下列内容。

（1）用于金属氧化物层的蚀刻剂组合物，包括：硝酸（HNO₃）；盐酸（HCl）；和水。

（2）根据上文（1）的蚀刻剂组合物，其中，以所述蚀刻剂组合物的总重量计，所包括的硝酸的量为1重量%至15重量%。

（3）根据上文（1）的蚀刻剂组合物，其中，以所述蚀刻剂组合物的总重量计，所包括的盐酸的量为5重量%至20重量%。

（4）根据上文（1）的蚀刻剂组合物，其中，所述蚀刻剂组合物包括所述硝酸和盐酸的相对比例是1:3至3:1。

（5）根据上文（1）的蚀刻剂组合物，其中，所述金属氧化物层由分子式1表示：

[分子式1]

A_xB_yC_zO

（式中，A、B和C分别独立地选自锌（Zn）、钛（Ti）、镉（Cd）、镓（Ga）、铟（In）、锡（Sn）、铪（Hf）、锆（Zr）和钽（Ta）的金属；x、y和z分别代表金属的比例，且为0或大于0的整数或素数）。