[发明专利]碱性蚀刻液组合物及应用其的蚀刻方法

说明书

本发明提供一种碱性蚀刻液组合物，用以蚀刻含铜金属层。前述碱性蚀刻液组合物包含氧化剂、螯合剂与有机胺化合物，且前述有机胺化合物为至少包含碳原子与氮原子的化合物。藉此，本发明所提供的碱性蚀刻液组合物具有优异的图案化能力，可达到良好的蚀刻效果。

技术领域

本发明涉及蚀刻液组合物，特别是涉及一种用于蚀刻含铜金属层的碱性蚀刻液组合物及应用其的蚀刻方法。

背景技术

现在不论是在大尺寸或是在中小尺寸液晶显示器，具高解析度(HD)影像品质(1366×768)或全高解析度(FHD)影像品质(1920×1080)的面板已趋于普及化。对于具有高解析度需求的显示器，薄膜电晶体阵列工程段便需要制作出更细小的线路，以达成在单位面积增加更多画素的任务。

再者，配线材料先前多以铝或铝合金为主，随着大尺寸面板的发展，显示器需要更低的电阻电容信号延迟(RC delay)、更短的充电时间以及更低的开口率，故在配线材料上转而寻求高导电性、抗电致迁移能力更好的铜及其合金。至于含铜配线的制作方式，其为于基板上沉积含有铜金属层并利用光阻做为光罩决定需要的电路图案，再以湿式蚀刻制程进行蚀刻。但由于面板基材之含硅层与铜之间的附着性不佳，因此前述含铜金属层除了可以为含有铜的单层外，也可以为含铜与其他金属的多层金属，如铜/钛、铜/镍、铜/钼与铜/氮化钼。

然而，如前文所述，为发展高解析度显示器而需将含铜配线的线宽往10微米或更往5微米推进时，前述湿式蚀刻制程的图案化能力也会受到很大的挑战，即便一点点底切(under cut)的现象，都会大大地影响产品的品质。此外，当使用含有氧化剂的蚀刻液组合物蚀刻含有不同金属的多层金属薄膜时，例如同时含铜与含钛的多层金属薄膜，现有的蚀刻液组合物对于铜与钛的蚀刻时间比过短而无法蚀刻出较细线宽的含铜配线。也就是说现有的蚀刻液组合物的图案化能力不足，无法满足高解析度显示器的需求。

有鉴于此，如何进一步改良蚀刻液组合物的成分，在维持蚀刻液稳定性的前提下提升蚀刻液组合物对于含铜金属层的图案化能力，是本领域技术人员努力的目标。

发明内容

本发明旨在于提供一种碱性蚀刻液组合物，其具有优异的图案化能力，可达到良好的蚀刻效果。

依据本发明的一方面的一实施方式在于提供一种碱性蚀刻液组合物，用于蚀刻含铜金属层。前述碱性蚀刻液组合物包含氧化剂、螯合剂以及有机胺化合物，且前述有机胺化合物至少包含碳原子与氮原子。

依据前述方面的碱性蚀刻液组合物，其中前述有机胺化合物可包含伯胺化合物、醇胺化合物或其混合。

依据前述方面的碱性蚀刻液组合物，其中前述有机胺化合物包含一种伯胺化合物与一种醇胺化合物。

依据前述方面的碱性蚀刻液组合物，其中前述有机胺化合物可包含甲胺、乙胺、丙胺、异丙胺、正丁胺、异丁胺、叔丁基胺、乙二胺、丙二胺、异丙二胺、丁二胺、乙醇胺、异丙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、异丁醇胺、二异丙醇胺、2-乙氨基乙醇、2-甲氨基乙醇或其混合。

依据前述方面的碱性蚀刻液组合物，其中前述氧化剂可为过氧化氢。

依据前述方面的碱性蚀刻液组合物，其中前述螯合剂与铜的螯合常数为大于或等于6且小于或等于22。

依据前述方面的碱性蚀刻液组合物，其中前述螯合剂可包含柠檬酸、葡萄糖酸、龙胆酸、水杨酸、N,N-二(2-羟乙基)甘氨酸、羟乙基亚氨基二乙酸、乙二胺四乙酸、三乙酸基胺、二亚乙基三胺五乙酸、亚氨基二乙酸、丙氨酸、天门冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酰甘氨酸、甘氨酰肌氨酸、组氨酸、白氨酸、肌氨酸、缬氨酸、甘氨酸、焦磷酸、有机磷酸类螯合剂、聚羧酸类螯合剂或其混合。

依据前述方面的碱性蚀刻液组合物，基于碱性蚀刻液组合物为100重量百分比，碱性蚀刻液组合物包含3重量百分比至15重量百分比的氧化剂、4重量百分比至20重量百分比螯合剂以及5重量百分比至20重量百分比的有机胺化合物。