[发明专利]一种刻蚀液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种刻蚀液及其制备方法和应用。所述刻蚀液由下述原料制得，所述原料包含下列组分：过氧化氢、无机酸、不饱和有机物、金属螯合剂、过氧化氢稳定剂和水；所述的不饱和有机物包括不饱和有机酸和/或不饱和醇；其中，所述不饱和有机物的质量百分含量为0.3‑2.5％。所述刻蚀液的制备方法为将所述原料混合，即可。本发明所述的刻蚀液可用于半导体设备、印刷基板和IC卡的图案加工。本发明的刻蚀液其各组分具有各向异性，其能使得底部铜的刻蚀速率大于上部铜的刻蚀速率，有效地避免了过渡刻蚀的现象产生，因而解决了底切问题，具有较好的工业应用价值。

技术领域

本发明涉及一种刻蚀液及其制备方法和应用。

背景技术

半导体装置、液晶显示装置等半导体设备、印刷基板、IC卡等在制造时，通常在基板上以在金属薄膜上形成图案来构成金属薄膜原件或电极配线元件。对此类金属薄膜形成配线等精细结构图案的加工技术通常是采用湿刻蚀法，即以光刻技术在金属薄膜表面上形成光刻胶图案作为掩膜，利用化学试剂进行蚀刻来进行图案加工。但是，湿刻蚀法在刻蚀过程中都存在被称为底切(undercut)的问题。在一般的印刷电路板的铜导线制造过程中，在基板与铜之间要加上粘附层及扩散阻挡层金属，如钛金属，随后在铜层之上形成特定图案的光刻胶层，接着，通过湿刻蚀法去除未被光刻胶层覆盖的铜层，除去光刻胶层后，铜导线或者铜焊接的具有特定图案的铜层便形成在基板上。随着新时代的产品对于印刷电路板导线的线宽的要求，在制作极细微的铜导线时，被光刻胶层覆盖的铜层也开始产生侧蚀(lateral etching)现象，而这种现象便称之为底切(undercut)。底切问题的产生是因为现有的刻蚀液在刻蚀时各向同性的性能导致。现有技术中的刻蚀液的配方为过氧化氢、无机酸、以及功能添加剂(螯合剂、稳定剂、表面活性剂等)，由于其各向同性的作用，在刻蚀过程中各个方向的刻蚀速率是一样的，会造成铜层也产生侧蚀(lateral etching)现象，即过渡刻蚀问题，也就是底切。因此。本领域亟需研究新的刻蚀液来解决底切的问题。

发明内容

本发明的目的是克服本领域现有的刻蚀液在应用中会产生底切现象的问题，进而提供了一种刻蚀液及其制备方法和应用。本发明的刻蚀液在与刻蚀对象物作用时，底部铜的刻蚀速率大于上部铜的刻蚀速率，有效地避免了过渡刻蚀的现象产生，因而解决了底切问题，具有较好的工业应用价值。

本发明是通过以下技术方案来解决上述问题的。

本发明提供了一种刻蚀液，其中，其由下述原料制得，所述原料包含下列组分：过氧化氢、无机酸、不饱和有机物、金属螯合剂、过氧化氢稳定剂和水；所述的不饱和有机物包括不饱和有机酸和/或不饱和醇；

其中，所述不饱和有机物的质量百分含量为0.3-2.5％。

本发明所述的原料中，各组分的质量百分含量较佳地各自为：过氧化氢3-12％、无机酸2-15％、不饱和有机物0.3-2.5％、金属螯合剂0.1-5％、过氧化氢稳定剂0.01-0.5％、以及水为余量。

本发明中，所述原料的各组分的质量百分比总和为100％。

所述过氧化氢的含量可为4-10％，较佳地为4.5-7.5％。

所述无机酸可为本领域常规的无机酸，较佳地选自硫酸、磷酸、硝酸和盐酸中一种或多种，更佳地为硫酸、磷酸和硝酸中一种或多种。所述无机酸的含量可为3-10％，较佳地为4-8％。其中，所述硫酸可为本领域常规的硫酸，较佳地质量百分含量为95-98％的硫酸；所述磷酸可为本领域常规的磷酸，较佳地为质量百分含量为83-98％的磷酸；所述硝酸可为本领域常规的硝酸，较佳地质量百分含量为65-68％的硝酸；所述盐酸可为本领域常规的盐酸，较佳地为质量百分含量为36-37％的盐酸。

所述不饱和有机物、不饱和有机酸和不饱和醇中不饱和的定义可为本领域常规的不饱和定义，较佳地是指化合物中含有一个或多个选自双键和三键的结构。