用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物的製作方法
2023-05-01 22:06:16
專利名稱：用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物。
背景技術：
在半導體裝置和平板顯示裝置中，形成歐姆接觸層以減少半導體層和源/漏電極的電阻，所述歐姆接觸層通常由摻有η型雜質的氫化非晶矽(n+a-Si:H)組成。刻蝕工藝對形成歐姆接觸層是必要的，歐姆接觸層通常由幹法刻蝕工藝形成。然而，幹法刻蝕工藝因為需要昂貴的設備並不經濟實用，且其因為需要很長時間而不具有生產性。
發明內容
因此，對本發明進行設計以解決上述問題，且本發明的目的是提供一種刻蝕劑組合物，藉此能夠用溼法刻蝕歐姆接觸層。本發明的另一目的是提供一種刻蝕劑組合物，能夠提高經濟效率和生產率。為了實現上述目的，本發明一方面提供一種刻蝕劑組合物，以組合物的總重量計， 所述組合物包括過氧化氫(H2O2) 5 30Wt%、含氟化合物0. 01 5wt%、可溶於水的環胺化合物0. 1 5wt%、無機酸0. 1 10wt%和餘量的水。本發明另一方面提供一種平板顯示裝置，其包括由刻蝕劑組合物所刻蝕的歐姆接觸層。
由以下詳細說明結合附圖將更加清晰地理解本發明的上述和其它目的、特徵和優
；^^，I .圖1和圖2顯示了由實例1的刻蝕劑組合物刻蝕摻有η型雜質的氫化非晶矽 (n+a-Si:H)層的斷面的照片；及圖3和圖4顯示了由比較實例1的刻蝕劑組合物刻蝕摻有η型雜質的氫化非晶矽 (n+a-Si:H)層的斷面的照片。
具體實施例方式在下文中，將詳細闡述本發明。本發明的刻蝕劑組合物用於刻蝕歐姆接觸層，優選地刻蝕摻有η型雜質的氫化非晶矽(n+a-Si:H)層。這裡，η型雜質是屬於周期表的5B族的元素。η型雜質的實例可包括 P, As, Sb 等。本發明用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物包括過氧化氫(H2O2)、含氟化合物、可溶於水的環胺化合物、無機酸和水。本發明刻蝕劑組合物中所包含的過氧化氫(H2O2)是用於刻蝕歐姆接觸層的主要的氧化劑。以組合物的總量計，過氧化氫(H2O2)在組合物中的含量為5 30wt%、優選7 25wt%。當過氧化氫的含量低於5wt%時，組合物的刻蝕能力變得不足，而當過氧化氫的含量高於30wt%時，其刻蝕速率過度增大，使得過程控制變得困難。本發明刻蝕劑組合物中所包含的含氟化合物是通過水離解以產生氟離子(F+)的化合物。由於含氟化合物影響矽(其是歐姆接觸層的組成成分之一)的刻蝕速率，因此含氟化合物用於增加歐姆接觸層的刻蝕速率。以組合物的總量計，含氟化合物在組合物中的含量為0. 01 5wt%、優選0. 05 lwt%。當含氟化合物的含量低於0.01wt%時，歐姆接觸層的刻蝕速率變慢。同樣，當含氟化合物的含量高於5wt%時，組合物的刻蝕能力並沒有提高，且會刻蝕布置於歐姆接觸層下面的數據線金屬薄膜從而引起線路短路，從而造成工藝缺陷。對含氟化合物沒有特別限制，只要其能夠用於相關領域即可。然而，含氟化合物可選自由 HF、NaF, NH4F, NH4BF4, NH4FHF, KF、KHF2、AlF3 和 HBF4 組成的組，優選 NH4FHF。本發明刻蝕劑組合物中所包含的可溶於水的環胺化合物用於在刻蝕歐姆接觸層的過程中保護布置於歐姆接觸層上的銅基金屬線。在刻蝕歐姆接觸層的過程中必須要對布置於歐姆接觸層上的薄膜進行保護的原因如下一般而言，先在歐姆接觸層上形成源/漏電極，然後再實施刻蝕歐姆接觸層的工藝。因此，在刻蝕歐姆接觸層的過程中，對源/漏電極的損害需降到最小。因此，刻蝕劑組合物需要包含用於保護源/漏電極的組分。在本發明中，刻蝕劑組合物包含可溶於水的環胺化合物的原因在於，源/漏電極一般由銅基金屬組成。以組合物的總量計，可溶於水的環胺化合物在組合物中的含量為0. 1 5wt%、優選0. 1 lwt%。當可溶於水的環胺化合物的含量低於0. 時，布置於歐姆接觸層上的銅基金屬線被刻蝕，從而造成線路斷開。另外，當可溶於水的環胺化合物的含量高於5wt% 時，歐姆接觸層的刻蝕速率變慢，且因此在歐姆接觸層上形成殘餘物。對可溶於水的環胺化合物沒有特別限制，只要其能夠用於相關領域即可。然而，優選地，可溶於水的環胺化合物是具有1至30個碳原子的可溶於水的環胺化合物。可溶於水的環胺化合物可選自由下列化合物組成的組苯並三唑化合物、氨基四唑化合物、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、吡咯烷化合物和吡咯啉化合物。這裡，氨基四唑化合物的實例可包括氨基四唑、5-氨基-1-苯基四唑、5-氨基-1(1-萘基)四唑、1-甲基-5-氨基四唑、1，5-二氨基四唑等。在這些氨基四唑化合物中，最優選氨基四唑。本發明刻蝕劑組合物中所包含的無機酸通過控制組合物的pH(即通過降低組合物的PH)防止過氧化氫(H2O2)分解，從而營造一個可刻蝕歐姆接觸層的環境。以組合物的總量計，無機酸在組合物中的含量為0. 1 10wt%、優選0. 1 lwt%。當無機酸的含量低於0. 時，控制組合物pH的能力降低，以致歐姆接觸層的刻蝕速率降低，從而加速過氧化氫(H2O2)的分解。此外，當無機酸的含量高於10wt%時，歐姆接觸層的刻蝕速率增大，但組合物會對布置於歐姆接觸層下面的薄膜產生不利影響，並降低化歐姆接觸層的線性。本發明刻蝕劑組合物中所包含的水作為均衡而加入，以使組合物的總量為 100wt%。對水沒有任何特別限制，但優選使用去離子水。較為優選地，使用比電阻為 18ΜΩ · cm或以上(其表示水中離子去除的程度)的去離子水。
為了提高本發明用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物的刻蝕能力，刻蝕劑組合物可進一步包含相關領域中普遍習知的添加劑。優選地，以組合物的總量計，添加劑的含量為 0. 0001 0. 01wt%。添加劑的實例可包括表面活性劑、金屬離子封鎖劑(blocking agent)、防腐劑等。 這裡，表面活性劑通過降低表面張力來增加刻蝕均勻性。表面活性劑的實例可包括陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性離子表面活性劑和非離子表面活性劑。此外，可使用基於氟的表面活性劑作為表面活性劑。本發明提供一種平板顯示裝置，該平板顯示裝置使用用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物而製造。平板顯示裝置可以是液晶顯示裝置或有機電致發光裝置。本發明刻蝕劑組合物可通過溼法刻蝕工藝刻蝕歐姆接觸層。此外，本發明刻蝕劑組合物可提高經濟效率和生產率。在下文中，將參照以下實例更加詳細地闡述本發明。然而，這些實例僅用以闡釋本發明，本發明的範圍並不受限於此。本領域技術人員在本發明範圍內可對這些實例適當地進行修改和改變。望ι 至3ι 至8 -.Mmm^mm^r根據下表1中所給出的組分和組成比製備刻蝕劑組合物，每一個刻蝕劑組合物的重量為6kg。表1
權利要求
1.一種用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物，其特徵在於，以所述組合物的總重量計，所述組合物包括過氧化氫5 30wt% ； 含氟化合物0.01 5wt% ； 可溶於水的環胺化合物0. 1 5wt% ； 無機酸0. 1 IOwt % ；及餘量的水。
2.根據權利要求1所述的刻蝕劑組合物，其特徵在於，所述歐姆接觸層是摻有η型雜質的氫化非晶矽層。
3.根據權利要求1所述的刻蝕劑組合物，其特徵在於，所述含氟化合物選自由HF、NaF、 NH4F, NH4BF4, NH4FHF, KF、KHF2、AlF3 和 HBF4 組成的組。
4.根據權利要求1所述的刻蝕劑組合物，其特徵在於，所述可溶於水的環胺化合物選自由下列化合物組成的組苯並三唑化合物、氨基四唑化合物、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、吡咯烷化合物和吡咯啉化合物。
5.根據權利要求1所述的刻蝕劑組合物，其特徵在於，所述無機酸選自由鹽酸、硫酸、 硝酸和磷酸組成的組。
6.一種平板顯示裝置，其特徵在於，所述平板顯示裝置包括由權利要求1所述的刻蝕劑組合物所刻蝕的歐姆接觸層。
全文摘要
本文公開一種用於歐姆接觸層的刻蝕劑組合物，以所述組合物的總重量計，所述組合物包括過氧化氫5～30wt％、含氟化合物0.01～5wt％、可溶於水的環胺化合物0.1～5wt％、無機酸0.1～10wt％和餘量的水。
文檔編號H01L21/306GK102569058SQ20111042748
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月19日 優先權日2010年12月21日
發明者李友蘭, 李恩遠, 李石, 李鉉奎 申請人:東友Fine-Chem股份有限公司