[发明专利]一种高世代平板用铜钼蚀刻液

说明书

本发明公开了一种高世代平板用铜钼蚀刻液，所述蚀刻液的原料按重量百分比计算，包括硫酸0.1‑5％，过氧化氢5‑20％，过硫化钠0.5‑5％，硫酸铵5‑15％，氯化钠3‑10％，氟化铵1‑5％，稳定剂Ⅰ0.5‑3％，表面活性剂2‑10％和金属离子保护剂3‑8％和余量的纯水，各组分重量百分数之和为100％。所述蚀刻液性能稳定，对环境无污染；对铜钼叠层膜有着优良选择性蚀刻比，蚀刻后线路边线整齐均匀，线路角度不超过65度，关键尺寸损失单边不超过0.5μm。

技术领域

本发明涉及蚀刻液技术领域，具体涉及一种高世代平板用铜钼蚀刻液。

背景技术

近年来，高世代平板行业高速发展，产品也趋于大型化，高画质，高功能化，通常薄膜晶体管金属布线材料中使用钼、铝或铝合金，研究发现钼、铝及铝合金电阻高，现有铝制程无法满足大型和高品质化的发展的需求，必需使用更高电导率铜材料来做低电阻布线制程。但是铜与玻璃基板或硅基板的结合性不佳，需要在两层之间引入钼作为结合层，因此铜/钼叠层薄膜成为薄膜晶体管金属导线发展的主要结构。

现有技术中的铜钼层叠膜蚀刻液存在如下技术缺陷：第一、蚀液在使用过程中双氧水分解会不断分解，分解产生的氧气气泡不可避免的附着于铜表面或者蚀刻形成的侧边斜角处，从而导致出现蚀刻不均匀或对蚀刻角度的控制不理想的现象；第二、过氧化氢系蚀刻液对铜金属薄膜的蚀刻会产生游离于蚀刻液中的铜离子，铜离子对过氧化氢的分解有催化作用，加速过氧化氢的分解，因此铜钼层叠膜蚀刻过程不稳定；第三、铜钼层叠膜的蚀刻率选择比差异。通常蚀刻液中添加多元磷酸或其盐来控制体系中氢离子的浓度,防止蚀刻速率过快导致的蚀刻不均匀问题，但磷易成菌藻类的营养源,对坏境有很大的影响。因此，有必要对现有技术中的铜蚀刻液组合物进行配方改进。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中存在的缺陷，提供一种高世代平板用铜钼蚀刻液，对铜钼等金属的有着优良选择性蚀刻比、对铜钼金属层蚀刻后表面均匀，侧蚀小，边线整齐均匀；线路角度不超过65度，关键尺寸损失单边不超过0.5μm；蚀刻液中不含卤酸或者硝酸等挥发性大的原料，蚀刻液性能稳定，产品寿命长，对环境无污染。

为实现上述目的，本发明的技术方案是设计一种高世代平板用铜钼蚀刻液，所述蚀刻液的原料按重量百分比计算，包括硫酸0.1-5％，过氧化氢5-20％，过硫化钠0.5-5％，硫酸铵5-15％，氯化钠3-10％，氟化铵1-5％，表面活性剂2-10％，稳定剂Ⅰ0.5-3％，金属离子保护剂3-8％和余量的纯水，各组分重量百分数之和为100％；

所述表面活性剂为N-烷基葡糖酰胺、脂肪酸聚乙二醇酯、脱水山梨糖醇酯中的一种或多种；

所述稳定剂Ⅰ为乙二胺四乙酸二钠；

所述金属离子保护剂为唑类添加剂，所述唑类添加剂为甲基苯并三氮唑、苯并三氮唑或4-羧酸苯并三氮唑中的一种或多种。

随着蚀刻的进行，铜离子含量不断增加，铜离子增加会加速双氧水分解，因此，在其中加入稳定剂Ⅰ后，会与铜离子反应生成络合物，降低药液中铜离子的量，使药液中的铜离子被控制在一个稳定的范围，达到一个“供需平衡”，从而保证双氧水的稳定性，不会因为铜离子增加而导致双氧水加速分解。另外，金属离子保护剂唑类添加剂与亚铜离子发生化学吸附反应，在铜表面可形成一层保护膜，能阻止铜的进一步腐蚀。

为了维持氢离子浓度稳定，以及减小不同区域铜离子浓度之间的差异，优选的技术方案是，所述蚀刻液还包括辅酸0.1-1％和稳定剂Ⅱ0.001-0.05％；所述辅酸为丙烯酸、甲基丙烯酸、马来酸或氨基酸中的一种；所述稳定剂Ⅱ为聚丙烯酸、聚丙烯酸钠或聚丙烯酸钾中的一种。