[发明专利]铜钼金属蚀刻液及其应用

说明书

本申请公开了一种铜钼金属蚀刻液及其应用。所述铜钼金属蚀刻液的成分按照重量百分比计包括：1～21wt％的过氧化氢、0.01～10wt％的形状控制剂、0.01～5wt％的蚀刻稳定剂、1～13wt％的螯合剂、0.01～8wt％的pH调节剂和0.01～2.39wt％的蚀刻添加剂，以及余量的去离子水。本申请的铜钼金属蚀刻液在蚀刻过程中可以保持对铜钼双层金属结构层具有一致的蚀刻速率，解决了铜钼双层金属因氧化还原电位差异造成的铜掏空腐蚀的缺陷，制得符合要求的铜钼金属结构层。

技术领域

本申请涉及金属刻蚀技术领域，具体涉及一种铜钼金属蚀刻液及其应用。

背景技术

显示技术是将数据信息在电信号的驱动下转变为可视信息的过程，而薄膜晶体管液晶显示器(以下简称为：TFT-LCD)是最早被生产研发并商业化的产品。TFT-LCD由于其环保、高性能、轻薄等一系列优点，逐渐被人们广泛应用。目前高世代的TFT-LCD液晶面板显示器趋于大尺寸、高分辨率和高频驱动等，作为连接数据线和像素开关的TFT器件起到关键作用。在这种背景下，传统的铝金属材料由于较大的电阻率、较高的热膨胀系数、较低的熔点及低导热率而逐渐无法满足TFT-LCD的需求，而铜金属导线则以较铝金属材料较高的电导率、更好的抗电致迁移能力以及更大的低成本(Cost down)效益而备受青睐。因此，开发出成熟的铜金属导线制备工艺是TFT-LCD发展的重点。

因为铜金属无法像铝金属一样形成致密的氧化膜保护自我，这使得铜金属材料很容易发生氧化与腐蚀的现象。除此之外，由于铜和常用基板的附着力不佳，通常需要额外的绝缘层(barrier层)协助其附着在基板上，所以在铜工艺中金属层通常是两层及以上的金属结构。不同金属由于还原电位的不同会造成蚀刻速率的差异，进而导致在蚀刻过程中产生铜掏空腐蚀的问题。

因此，本申请亟待提供一种具有较好的蚀刻稳定性且对于目前采用的铜钼双层金属结构层具有一致的蚀刻速率的蚀刻液，解决因铜钼氧化还原电位不同造成铜掏空腐蚀问题的蚀刻液。

发明内容

本申请提供一种铜钼金属蚀刻液，在铜钼两种金属表面的吸附能力不同，可以用来调节在铜钼两种金属表面成膜分配比，进而控制铜钼双层金属的相对刻蚀速率，避免蚀刻过程中铜掏空现象的发生，制得符合要求的金属图案图形。

本申请提供一种铜钼金属蚀刻液，所述铜钼金属蚀刻液的成分按照重量百分比计包括：1～21wt％的过氧化氢、0.01～10wt％的形状控制剂、0.01～5wt％的蚀刻稳定剂、1～13wt％的螯合剂、0.01～8wt％的pH调节剂和0.01～2.39wt％的蚀刻添加剂，以及余量的去离子水。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述铜钼金属蚀刻液的成分按照重量百分比计包括：6～15wt％的过氧化氢、2～8wt％的形状控制剂、0.5～3wt％的蚀刻稳定剂、3～6wt％的螯合剂、0.5～5wt％的pH调节剂和0.2～1.8wt％的蚀刻添加剂，以及余量的去离子水。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述形状控制剂含O、N、S杂原子的杂环化合物。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述形状控制剂在铜金属表面的成膜分配比小于所述形状控制剂在钼金属表面的成膜分配比。所述形状控制剂在铜、钼金属表面的成膜分配比(吸附能力)不同，进而控制所述铜钼金属蚀刻液在铜金属表面与钼金属表面的相对刻蚀速率。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述形状控制剂选自呋喃、5-氨基四唑、吡咯烷酮、羟甲基苯三唑和氧茚中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述蚀刻稳定剂选自磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸氢钠、磷酸氢钾和甘醇类化合物中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述螯合剂选自亚氨乙酸、次氨基三乙酸、肌氨酸、甘氨酸、丙氨酸和谷氨酸中的至少一种。