[发明专利]一种面板铜制程中稳定线宽损失和蚀刻锥角的蚀刻液

说明书

本发明涉及一种面板铜制程中稳定线宽损失和蚀刻锥角的蚀刻液。在本发明中，双氧水，螯合剂，蚀刻抑制剂，润湿剂，增溶剂，pH调节剂和去离子水构成铜制程面板蚀刻液。蚀刻过程中，随着蚀刻液中铜离子的增加，仍能保持蚀刻锥角和线宽损失的稳定性。蚀刻液中复合有机酸和吡啶及其衍生物组成的螯合剂体系可以更加快速地与蚀刻中产生的铜离子以配位键的形式形成稳定的螯合物，减少铜离子对蚀刻速率及蚀刻寿命的影响，增强蚀刻液的稳定性；润湿剂和增溶剂的配合使用可以改善蚀刻液的溶解性能，增强蚀刻液在光阻和铜表面的浸润性，同时也可以促进铜离子快速地分散到蚀刻液中，使蚀刻液可以蚀刻出稳定的锥角，从而延长蚀刻液的使用寿命，降低使用成本。

技术领域

本发明涉及液晶显示器薄膜晶体管行业电子化学品技术领域，具体涉及一种面板铜制程中稳定线宽损失和蚀刻锥角的蚀刻液。

背景技术

近年来，为适应终端用户的需求，平面显示器逐渐向大尺寸、高分辨率方向发展，但大尺寸的面板会提高导线的阻抗，降低信号传输速度。为适应面板行业的发展，用具有较低的电导率和优良的抗电迁移性的金属铜及其合金代替铝及其合金，可以有效降低导线阻抗和电流损耗，提高信号传输速度，精简驱动IC的制程。

蚀刻工艺是TFT-LCD工艺中非常重要的工艺之一，其主要是利用某些特定的物理或化学反应将对象材料腐蚀去除的过程。蚀刻分为湿法蚀刻和干法蚀刻，其中湿法刻蚀因高的生产率、高的选择性等优点在行业内长期应用。但是湿法刻蚀工艺同时也有一些缺点，湿法刻蚀具有各向同性刻蚀的效果，会导致出现侧蚀和蚀刻锥角，过多的侧蚀会导致导线线宽的减少，影响产品的电学特性，而过大或过小的蚀刻锥角会使后续加工工艺产生缺陷，影响产品良率。因此，开发一款可以稳定控制线宽损失和蚀刻锥角的铜蚀刻液就尤为重要。

为了适应面板行业的发展并满足工艺要求，本发明在双氧水的基础上引入螯合剂，蚀刻抑制剂，润湿剂，增溶剂，以及pH调节剂等，调控并稳定线宽损失及蚀刻锥角。本发明研发了一种面板铜制程中稳定线宽损失和蚀刻锥角的蚀刻液。

发明内容

本发明的目的是提供一种面板铜制程中稳定线宽损失和蚀刻锥角的蚀刻液。所述的铜蚀刻液由双氧水，螯合剂，蚀刻抑制剂，润湿剂，增溶剂，pH调节剂和去离子水组成。

其中，双氧水的质量分数为1-15％；螯合剂的质量分数为1-10％；蚀刻抑制剂的质量分数为0.01-0.5％；润湿剂的质量分数为0.05-1％；增溶剂的质量分数为0.1-5％；pH调节剂的质量分数为1-5％；余量为去离子水。

在实施案例中，所述螯合剂由复合有机酸和吡啶及其衍生物组成，其中复合有机酸由含有羧基或羟基的有机酸和部分氨基酸组成，其中有机酸主要是乙醇酸、羟基丙酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、柠檬酸中的一种或几种，氨基酸主要是甘氨酸、丙氨酸、亮氨酸、甲硫氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸中的一种或几种；吡啶及其衍生物主要是吡啶、3-氨基吡啶、联吡啶、4,4-二氨基-2,2-联吡啶中的一种或几种。

在实施案例中，所述蚀刻抑制剂为含有氧或氮的杂环类碳氢化物，如呋喃、四氢呋喃、2,5-二甲氧基二氢呋喃、4-氨基咪唑、2-氨基咪唑、哌嗪、乙酰哌嗪、1-乙酰基-4-甲基哌嗪中的一种或几种。

在实施案例中，所述润湿剂为烷基萘磺酸钠、异丙基萘磺酸钠、丁基萘磺酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或几种。

在实施案例中，所述增溶剂为乙二醇乙醚、二乙二醇单丁醚、丙二醇乙醚中的一种或几种。

在实施案例中，所述pH调节剂可以包括乙醇胺、三乙醇胺、异丙醇胺、咪唑中的一种或几种。