[发明专利]液晶显示屏用铬蚀刻液及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及液晶显示屏用铬蚀刻液及其制备方法。

背景技术

薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)因其反应速度快、对比度好、可视角度大、色彩丰富等优点，作为当下各类数码显示器中的主流产品，广泛应用于笔记本电脑、液晶电视等方面，受到越来越多用户的青睐。薄膜晶体管是薄膜晶体管液晶显示器中的关键器件，其性能好坏对最终液晶显示器产品的性能具有决定性作用。其制造工艺就是根据器件的光学和电学特性要求，在玻璃基板上制造不同的薄膜，并根据设计要求对不同的薄膜进行加工，形成有规则排列的特定的电子学器件——薄膜晶体管列阵。薄膜晶体管列阵制造的主要工艺包括基板清洗、成膜、光刻、检查修复等基本步骤。其中核心工艺是光刻。在液晶显示装置的制造过程中，在玻璃基板表面需要通过多次光刻的过程进行多层布线。一般来说，一次完整的光刻过程需要由以下步骤组成。

1、清洗与金属镀膜工艺。玻璃基板投入，清洗、干燥工艺，用清洗机清洗玻璃基板，并烘干；溅射金属膜，作为电极材料。

2、涂胶工艺：用涂胶机在处理好的金属膜上涂布紫外感光的光致抗蚀剂。光致抗蚀剂膜厚度一般控制在(15000±500)左右。

3、光致抗蚀剂固化工艺：前烘工艺、高温烘焙、固化光光致抗蚀剂。

4、曝光工艺：紫外线通过具有栅极图形的掩模板照射光致抗蚀剂。有图形的部分挡住UV光，被紫外照射的光致抗蚀剂发生化学反应变软(正性光致抗蚀剂)。

5、显影工艺：用显影液除去光致抗蚀剂软化的部分。

6、后烘工艺：对显影液处理后的玻璃基板进行高温烘焙。

7、蚀刻工艺：蚀刻分湿刻和干刻两种工艺类型。前者是用腐蚀液对金属进行处理，除去不需要的部分，后者是用减压下的气体放电形成等离子体与金属反应。

8、剥离工艺：剥离也分湿法和干法。前者是用剥离液除去形成图形时使用的光致抗蚀剂；后者是在减压条件下，用氧气或臭氧或UV使光致抗蚀剂氧化并挥发而除去，又称灰化。

铬金属膜即可以用来作为其他金属的中间层、保护层，也可以单独附着在基板上，做栅电极。其加工方便，可以通过蚀刻技术得到各种复杂的铬金属膜图形。另外铬的储量丰富，价格便宜，所以在液晶显示装置的中，金属铬因其优良的电导性、热稳定性、耐腐蚀、耐氧化、与其他金属具有很好的附着性且价格低廉等优点而广泛用于薄膜晶体管液晶显示器制造中的电极、布线材料。

目前的铬金属膜蚀刻液中一般均存在组分硝酸。这类蚀刻液对铬金属膜蚀刻时主要存在的缺点有：蚀刻速度慢，导致光致抗蚀剂长时间浸泡于蚀刻液中，将会使部分光致抗蚀剂脱落，导致部分金属走线蚀刻效果不佳；对不需要进行蚀刻的抗蚀涂层与铬金属膜界面上也有因蚀刻液渗入所致的蚀刻痕导致不需蚀刻部分的铬金属膜表面粗糙。

发明内容

本发明的目的是提供一种液晶显示屏用铬蚀刻液及其制备方法。

本发明提供的铬蚀刻液，包括硝酸铈铵、邻氟苯甲酸、双氧水和水。

所述蚀刻液也可只由上述组分组成。

其中，所述硝酸铈铵占所述蚀刻液总重的5-30％，优选10-25％，更优选20％；硝酸铈铵是稀土铈基系列产品，橘红色颗粒状晶体，其在酸性条件下有非常强的氧化性，广泛用于电子工业和IT产业，特别是制造集成电路时铬的蚀刻中。

所述邻氟苯甲酸占所述蚀刻液总重的0.1-10％，具体可为2-5％、2-4％、2-3％、3-5％、3-4％或4-5％，优选1-5％；邻氟苯甲酸提供的酸性环境，可以引起硝酸铈铵与铬金属膜的蚀刻反应，并且可以通过其用量对反应速度进行调节以满足对蚀刻速度的不同要求；另外邻氟苯甲酸的使用可以增加蚀刻液和金属的亲密性，改善蚀刻液对光致抗蚀剂的亲和力，能有效抑制对不需要进行蚀刻的抗蚀涂层与铬金属膜界面上也有因蚀刻液渗入所致的蚀刻痕引起不需蚀刻部分的铬金属膜表面粗糙，从而得到具有表面平坦光滑的铬金属膜配线。

所述双氧水占所述蚀刻液总重的1-15％，具体可为7-10％、8-10％、9-10％、7-8％、7-9％或8-9％，优选5-10％；双氧水可以有效提高蚀刻速度，不但极大提高了生产效率，也能有效避免因蚀刻速度慢，导致光致抗蚀剂长时间浸泡于蚀刻液中，将会使部分光致抗蚀剂脱落，导致部分金属走线蚀刻效果不佳的现象，从而大大的提高良品率。

余量为所述水。所述水具体可以是自来水、软水或去离子水，优选去离子水。由于蚀刻过程中会产生大量的离子及杂质，所以对水没有硬性的要求，常用的自来水或是软水就可以使用。但考虑到不同地方水质的不同，有可能引起对蚀刻液组合物难以预料的影响，所以优选去离子水。