[发明专利]一种铜蚀刻液组合物及其制备方法和应用

说明书

本发明提供一种铜蚀刻液组合物及其制备方法和应用，所述铜蚀刻液包括主剂和辅剂，所述主剂和辅剂中至少一者中含有三聚氰胺和/或其衍生物。本发明的铜蚀刻液组合物价格低廉，且经所述铜蚀刻液处理过的铜/钼膜层表面无金属残留、无倒角、无裂缝、且具有较小的关键尺寸损失(CD‑loss)、较适当的锥角(taper angle)、较高的铜负载量、较小的CD‑loss变化量和较小锥角变化量。

技术领域

本发明属于蚀刻液领域，涉及一种铜蚀刻液组合物及其制备方法和应用。

背景技术

液晶显示装置(LCD，Liquid Crystal Display)包括液晶显示面板及背光模组。通常液晶显示面板包括CF(Color Filter)基板、TFT(Thin Film Transistor)阵列基板、及设于CF基板与TFT阵列基板之间的液晶(LC，Liquid Crystal)。通过给TFT阵列基板供电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线投射到CF基板产生画面。

TFT-LCD等微电路在制造时，通过在TFT阵列基板上形成铝、铝合金、铜和铜合金等导电性金属膜或二氧化硅、氮化硅等绝缘膜，并在其上均匀的涂抹光刻胶，然后通过刻有图案的薄膜，进行光照射成像，再用蚀刻液(湿式蚀刻法)或腐蚀性的气体(干式蚀刻法)对未被光刻胶掩盖的金属层或绝缘膜上进行蚀刻，待其形成预期形状后，剥离去除不需要的光刻胶等一系列的光刻工程而完成。

大型显示器的栅极及数据金属配线所使用的铜合金，与使用铝铬配线相比，具有阻抗低、机械强度高、抗电迁移更佳且没有环境问题等优点，然而铜与玻璃基板及绝缘膜的粘附性较差且易扩散为氧化硅膜，所以通常使用钛、钼等作为下层薄膜金属。

由于钼不容易被一般的蚀刻液蚀刻，或者蚀刻速度较慢，因此常会出现蚀刻完成时仍有钼的残留，为了避免钼残留而延长蚀刻时间，又会导致较大的关键尺寸损失(CD-loss，critical dimension-loss，即PR光阻胶边界与金属膜边界的差值)的问题。现有技术中，常使用含氟的蚀刻液来提高对金属钼的蚀刻效果，但含氟的蚀刻液会增加废液处理成本，还对环境造成污染。另外，现有的蚀刻液还容易产生不适宜的锥角，造成不良蚀刻，锥角过大会造成下一层膜沉积时断裂，锥角过小会使锥角热胀冷缩容易变形。

目前最常用的铜蚀刻液一般由双氧水、无机酸或有机酸、添加剂等组分构成，在蚀刻过程中会产生大量的铜离子，铜离子会加速双氧水的分解，双氧水分解过快则会导致蚀刻不均匀，影响蚀刻过程的质量，因而具有较高的铜离子负载浓度可以延长蚀刻液的使用寿命。其次，该类蚀刻液往往成本较高，尤其是添加剂中使用的氮唑类化合物，其成本可占蚀刻液总成本的30％-50％，因而可以从改进添加剂的角度考虑降低蚀刻液的生产成本。

因此，在本领域中制备克服以上问题的蚀刻液是亟需解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种铜蚀刻液组合物及其制备方法和应用。本发明的铜蚀刻液组合物价格低廉，且经所述铜蚀刻液处理过的铜/钼膜层表面无金属残留、无倒角、无裂缝、且具有较小的关键尺寸损失(CD-loss)、较适当的锥角(taperangle)、较高的铜负载量、较小的CD-loss变化量和较小的锥角变化量。

为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，本发明提供一种铜蚀刻液组合物，所述铜蚀刻液包括主剂和辅剂，所述主剂和辅剂中至少一者中含有三聚氰胺和/或其衍生物。

在本发明中，通过在铜蚀刻液的主剂和辅剂至少一者中加入三聚氰胺和/或其衍生物，三聚氰胺和/或其衍生物可以在金属表面形成一层保护膜，防止金属过度蚀刻，使得蚀刻液在较高铜离子浓度时依然保持良好的蚀刻特性。使得经所述铜蚀刻液处理过的铜/钼膜层表面无金属残留、无倒角、无裂缝、且具有较小的关键尺寸损失(CD-loss)、较适当的锥角(taper angle)、较高的铜负载量、较小的CD-loss变化量和较小的锥角变化量。