蚀刻液组成物及形成金属线路的方法技术

一种蚀刻液组成物及形成金属线路的方法,所述蚀刻液组成物包括:10‑20重量％的过氧化氢；4‑13重量％的有机酸；1‑5重量％的双氧水稳定剂；2‑10重量％的有机碱；0.001‑1重量％的缓蚀剂；2‑5重量％的PH缓冲剂；以及47‑80重量％的去离子水；所述方法使用所述蚀刻液组成物对含铜的金属薄膜进行蚀刻，以图案化所述含铜的金属薄膜，形成所述金属线路。

Composition of etching solution and method of forming metal circuit

【技术实现步骤摘要】
蚀刻液组成物及形成金属线路的方法
本专利技术涉及显示面板
，具体涉及蚀刻液组成物及形成金属线路的方法。
技术介绍
大型显示器的栅极及数据金属线路所使用的铜线路，与以往技术中的铝线路相比，具有阻抗低的优点，但铜与玻璃基板附着力较差，所以通常使用钼或钼合金等作为过渡层。在业界广泛使用的铜/钼金属结构由于在蚀刻过程中存在电偶腐蚀(Galvaniccorrosion)，易使两层蚀刻速率不匹配,而造成底切(undercut)现象，底切现象的存在可能导致漏光而影响对比度以及产生薄膜电晶体(thinfilmtransistor,TFT)电性偏移等问题，影响显示效果。然而，由于钼钛合金中的钛具有钝化作用，使得其相对蚀刻速率较为一致，较不易产生undercut，从而可以提高显示器的显示效果。目前铜/钼钛金属膜层，由于钼钛层较难蚀刻，所用的蚀刻液基本上均含氟化物，虽然氟化物在蚀刻过程中可以对钼层残渣的去除有一定的有益效果，但氟化物会与基板玻璃发生反应，氟离子(F-)与二氧化硅(SiO2)发生化学反应，进而破坏基板玻璃，影响后段制程，而且氟化物属于环境不友好物质，对人员的身体健康造成不良影响，且提高废水的处理成本。
技术实现思路
为解决上述现有含氟蚀刻液组成物存在的诸多问题，本专利技术提出一种蚀刻液组成物，包括:10-20重量％的过氧化氢；4-13重量％的有机酸；1-5重量％的双氧水稳定剂；2-10重量％的有机碱；0.001-1重量％的缓蚀剂；2-5重量％的PH缓冲剂；以及47-80重量％的去离子水。在本专利技术的蚀刻液组合物中，所述过氧化氢作为铜钼合金的主要氧化剂。上述过氧化氢，相对于蚀刻液组合物总重量，不足10重量％时，对钼合金的氧化不够充分，无法实现蚀刻；超出20重量％时，蚀刻速度过快，难以控制工程的进度。较佳地，所述有机酸选自下列所组成的群组：琥珀酸、苹果酸、乙醇酸、柠檬酸、邻苯二甲酸、水杨酸、丙氨酸、天冬酰胺、精氨酸。在本专利技术的蚀刻液组合物中，所述有机酸用于调控蚀刻液的蚀刻速率，有助于铜和钼钛的蚀刻，以及与PH调节剂协调作用，控制PH值以去除钼钛残渣，确保蚀刻效果。较佳地，所述双氧水稳定剂选自下列所组成的群组：N-苯基脲、1,3-二乙基-1,3-二苯基脲、4-甲基硫代氨基脲、二苯氨基脲。在本专利技术的蚀刻液组合物中，所述的双氧水稳定剂用于防止过氧化氢剧烈的连锁反应，避免双氧水的快速分解，从而使得双氧水可以平稳充分的发挥作用。较佳地，所述缓蚀剂选自下列所组成的群组：6-硝基苯并咪唑、2-氨基噻唑、2-氨基-5-硝基噻唑、5-氨基四氮唑、3-氨基-1,2,4-三唑、苯骈三氮唑、苯并三唑、三氮唑钠、巯基苯并三氮唑。在本专利技术的蚀刻液组合物中，所述的蚀刻缓蚀剂主要用于调节蚀刻速率、使反应平稳进行，从而提高蚀刻的均匀性。较佳地，所述PH缓冲剂选自下列所组成的群组：磷酸盐、磷酸氢盐、次磷酸盐。较佳地，所述PH缓冲剂将所述蚀刻液组成物的PH值控制在3-6之间。在本专利技术的蚀刻液组合物中，所述的PH缓冲剂将蚀刻液组合物的PH范围控制在3-6之间，适中的酸度可以稳定双氧水的分解，同时使得铜与钼钛金属膜层的蚀刻速率相匹配，得到布线形状良好的图案。较佳地，所述磷酸盐为磷酸铵、所述磷酸氢盐为磷酸氢二胺、所述次磷酸盐为磷酸二氢铵或磷酸二氢钾。较佳地，所述有机碱选自下列所组成的群组：二异丙醇胺、聚丙烯酰胺、间苯二胺、对氯苯胺、异丙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇。在本专利技术的蚀刻液组合物中，所述的有机碱除了用于调整PH值外还作为蚀刻形状控制剂，主要用于调节蚀刻角度。本专利技术亦提供一种形成显示器的金属线路的方法,包括使用前述的蚀刻液组成物对含铜的金属薄膜进行蚀刻，以图案化所述含铜的金属薄膜，形成所述金属线路。较佳地，使用所述蚀刻液组成物在30-35℃的环境下对所述含铜的金属薄膜进行蚀刻，其中所述含铜的金属薄膜包括下列所组成的群组：钼钛/铜/钼钛(MoTi/Cu/MoTi)及铜/钼钛(Cu/MoTi)。本专利技术聚焦于不含氟化物,即环境友好型蚀刻液的开发，可得到良好的布线结构，且蚀刻过程稳定、蚀刻速率适中，不会对基板玻璃产生破坏。【附图说明】图1为本实施例的显示面板进入蚀刻机台的示意图；图2a为本实施例的显示面板的截面示意图；图2b为本实施例的显示面板的曝光显影后截面示意图；图2c为本实施例的显示面板的蚀刻后截面示意图；图3为本实施例的显示面板进入蚀刻机台的示意图；图4a,4b为本专利技术实施例的蚀刻液组合物，对铜、钼钛合金膜层进行蚀刻后，使用扫描电子显微镜观察到的试片截面和俯视照片；以及图5a,5b为本专利技术实施例的蚀刻液组合物，对钼钛合金、铜、钼钛合金膜层进行蚀刻后，使用扫描电子显微镜观察到的试片截面和俯视照片。【具体实施方式】以下将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。实施例一图1所示为本实施例的显示面板10进入蚀刻机台50的示意图,蚀刻机台50的蚀刻温度设定为32℃,板速2m/min；图2a所示为本实施例的显示面板10的截面示意图,包括玻璃基板100、覆于玻璃基板100上的铜/钼钛(Cu/MoTi)合金膜层200、以及在铜/钼钛(Cu/MoTi)合金膜层200上涂覆的光阻层300,在通过光罩曝光以及显影剂显影之后,如图2b所示,不被光阻层300覆盖的区域为所欲蚀刻的区域。所使用的蚀刻液组合物的PH值为4.7，含量如下表一所示：表一图3所示为本实施例的显示面板10通过所述蚀刻机台50进行蚀刻程序后的出料示意图,此时所述显示面板10的铜/钼钛(Cu/MoTi)合金膜层200已被蚀刻形成所欲的图案,如图2c所示,未被光阻层300覆盖的铜/钼钛(Cu/MoTi)合金膜层200已被蚀刻去除。图4a,4b所示分别为使用本实施例的蚀刻液组合物，对铜/钼钛合金膜层进行蚀刻后，剥膜前，使用扫描电子显微镜观察到的试片截面和俯视照片,可以清楚看出蚀刻表现良好,没有发生底切现象(undercut),并且基板玻璃表面无损伤。实施例二图1所示为本实施例的显示面板10进入蚀刻机台50的示意图,蚀刻机台50的蚀刻温度设定为34℃,板速1.8m/min；图2a所示为本实施例的显示面板10的截面示意图,包括玻璃基板100、覆于玻璃基板100上的钼钛/铜/钼钛(MoTi/Cu/MoTi)合金膜层200、以及在钼钛/铜/钼钛(MoTi/Cu/MoTi)合金膜层200上涂覆的光阻层300,在通过光罩曝光以及显影剂显影之后,如图2b所示,不被光阻层300覆盖的区域为所欲蚀刻的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚀刻液组成物,其特征在于,包括:/n10-20重量％的过氧化氢；/n4-13重量％的有机酸；/n1-5重量％的双氧水稳定剂；/n2-10重量％的有机碱；/n0.001-1重量％的缓蚀剂；/n2-5重量％的PH缓冲剂；以及/n47-80重量％的去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻液组成物,其特征在于,包括:
10-20重量％的过氧化氢；
4-13重量％的有机酸；
1-5重量％的双氧水稳定剂；
2-10重量％的有机碱；
0.001-1重量％的缓蚀剂；
2-5重量％的PH缓冲剂；以及
47-80重量％的去离子水。


2.如权利要求1所述的蚀刻液组成物,其特征在于,所述有机酸选自下列所组成的群组：琥珀酸、苹果酸、乙醇酸、柠檬酸、邻苯二甲酸、水杨酸、丙氨酸、天冬酰胺、以及精氨酸。


3.如权利要求1所述的蚀刻液组成物,其特征在于,所述双氧水稳定剂选自下列所组成的群组：N-苯基脲、1,3-二乙基-1,3-二苯基脲、4-甲基硫代氨基脲、以及二苯氨基脲。


4.如权利要求1所述的蚀刻液组成物,其特征在于,所述缓蚀剂选自下列所组成的群组：6-硝基苯并咪唑、2-氨基噻唑、2-氨基-5-硝基噻唑、5-氨基四氮唑、3-氨基-1,2,4-三唑、苯骈三氮唑、苯并三唑、三氮唑钠、以及巯基苯并三氮唑。


5.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦文，
申请(专利权)人：TCL华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44