一种碱性蚀刻药液及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碱性蚀刻药液及其制备方法，由以下重量份的原料制成：氢氧化钠96.64

【技术实现步骤摘要】
一种碱性蚀刻药液及其制备方法


[0001]本专利技术属于金属表面处理
，尤其涉及一种碱性蚀刻药液及其制备方法。

技术介绍

[0002]干式刻蚀中的上部电极及CVD(高温气相反应)的扩散器，表面均布满孔，这些孔是作为GAS(气体)出口，作为GAS的均匀分散出口，严格的流量要求孔的尺寸必须一致，且不能有任何异物粘附。一般上部电极均有孔上千个，扩散器甚至以万来计算，在工艺上这些孔都是采用机加工的方式制作的。
[0003]这些孔要求精密，不仅要求严格的尺寸，还有粗糙度，不能有加工毛刺。事实上上部电极和DIFFUSE加工方面最大的问题就是孔毛刺，因为孔数量多，很容易检查遗漏，一旦流到客户端上线，在PLASMA(等离子体)环境下，毛刺位置会掉落造成PARTICLE(微粒)不良，尤其是很容易造成电击穿(ARCING)，由于这些TFT耗材的孔普遍较深，普通的处理方法很难彻底去除。除了在制造端的刀具维护来避免，对于已出现的加工毛刺，普遍采用化学研磨的方式来进行去除。
[0004]一般意义上的化学研磨指的是碱蚀刻，使用片碱溶液对铝材进行蚀刻处理，使表面更均一光滑，同时去除一些加工的痕迹，比如挤压纹，伤痕以及加工毛刺。但使用碱蚀刻的方式最大的问题是容易造成孔扩张，腐蚀过度，另外容易造成起砂的效果，粗糙度增加。
[0005]上部电极及扩散器在表面处理时，对于孔的扩张要求极其严格，作为干式刻蚀和PECVD(等离子体增强化学的气相沉积法)中的核心耗材，是可以进行维修再生重复使用的。因为孔扩张到一定程度会引起GAS故障，所以到了一定程度后不得不报废处理，一般一张上部电极可以维修10-15次，而扩散器也相似。目前10.5代线的上部电极新品采购30-40万元/张，而扩散器超过150万元/张，可见控制孔的尺寸扩张对耗材的寿命最关键。
[0006]一般的要求上部电极一次维修孔扩张在0.03-0.05mm,扩散器要求0.01-0.02mm。再生维修时，对于Ra也有严格要求。化学研磨会导致铝材表面Ra升高，过高的Ra值会造成PLASMA沉积，容易导致ARCING，一般的要求是1.0um以内。
[0007]综上，在TFT-LCD行业中的这些耗材，表面处理的工艺要求非常精美，去去除产品毛刺的同时，还要兼顾一系列的其他要求，因此研发精密的清洗技术，降低企业使用成本，迫在眉睫。

技术实现思路

[0008]本专利技术目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种碱性蚀刻药液及其制备方法。
[0009]为了实现上述的目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0010]一种碱性蚀刻药液，由以下重量份的原料制成：氢氧化钠96.64-98.86份、络合剂0.04-0.06份、表面活性剂0.1-0.3份、四元缓蚀剂1-3份、去离子水适量。
[0011]优选的，所述的碱性蚀刻药液，由以下质量比例的原料制成：氢氧化钠97.75份、络
合剂0.05份、表面活性剂0.2份、四元缓蚀剂2份、去离子水适量。
[0012]优选的，所述络合剂为酒石酸钠、柠檬酸钠、山梨醇中的任意一种。
[0013]优选的，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。
[0014]优选的，所述四元缓蚀剂由L-半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、碘化钾组成。
[0015]更优选的，所述L-半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、碘化钾的质量比4：3：50：6。
[0016]进一步的，所述四元缓蚀剂的制备方法为：将L-半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、碘化钾按一定质量比混合均匀，控制纯度不低于99％即可。
[0017]进一步的，所述去离子水添加量控制为蚀刻药液中氢氧化钠浓度为15-25g/L。
[0018]一种如上所述的碱性蚀刻药液的制备方法，包括以下步骤：
[0019](1)将去离子水倒入药液池中；
[0020](2)依次向药液池中加入氢氧化钠和络合剂，搅拌均匀；
[0021](3)继续向药液池中加入表面活性剂和四元缓蚀剂，搅拌均匀得到碱性蚀刻药液。
[0022]进一步的，所述蚀刻药液使用时温度为40-50℃，作业时间为1-3分钟。
[0023]本专利技术的优点是：
[0024]本专利技术在传统蚀刻液的基础上改变药品的配方，一是加入了络合剂成分，能够溶解蚀刻过程中产生的难溶性氧化物，避免氧化物的堆积令蚀刻表面变的粗糙，提高反应速率，二是加入四元缓蚀剂，能够减缓基材的腐蚀，又可降低药液的消耗量，三是利用表面活性剂增强洗涤效果，进而提高药液的处理效果。
[0025]本专利技术在缓蚀剂的使用上，通过进一步改进配方，利用四种成分精确配比形成四元缓蚀剂，其中L-半胱氨酸分子中除了含有-NH2外，还含有-SH，而S原子的存在使L-半胱氨酸更容易与基材的空d轨道结合，令其吸附更为稳定，形成致密的层状保护膜，获得更好的缓蚀效果；抗坏血酸则能够与基材发生钝化反应，在表面形成一层薄而致密的氧化物层，从而对基材进行保护；碘化钾则能够促进L-半胱氨酸吸附在基材表面，同时其活性阴离子I-能够优先以共价键的形式与基材结合，形成的保护膜抑制了材料的腐蚀；最后具有缓蚀剂作用的十六烷基三甲基溴化铵(HTAB)的使用通过以上各缓蚀成分协同作用，达到更高的缓蚀率(不低于98.5％)，同时改变吸附速度，降低了缓蚀剂的用量和毒性。
[0026]本专利技术较常规碱蚀刻，大大降低了药液浓度，由传统的50-100g/L降至15-25g/L，通过浓度的降低来拉长处理的时间，保证了反应的均匀性，从而可以在保证扩孔和Ra符合要求的同时，满足去除毛刺的效果，维持孔径在SPEC范围内，Ra值符合SPEC要求。
附图说明
[0027]图1所示为实施例1所得碱性蚀刻药液处理效果，其中左侧为处理前，右侧为处理后。
[0028]图2所示为实施例1所得碱性蚀刻药液处理效果，其中左侧为处理前的孔剖面图，右侧为处理后的孔剖面图。
具体实施方式
[0029]以下结合具体的实例对本专利技术的技术方案做进一步说明：
[0030]实施例1
[0031]一种碱性蚀刻药液，由以下重量份的原料制成：氢氧化钠97.75份、酒石酸钠0.05份、十二烷基苯磺酸钠0.2份、四元缓蚀剂2份、去离子水适量。
[0032]所述四元缓蚀剂由L-半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、碘化钾按质量比4：3：50：6组成，其制备方法为：将L-半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、碘化钾按质量比混合均匀，控制纯度不低于99％即可。
[0033]所述去离子水添加量控制为蚀刻药液中氢氧化钠浓度为20g/L。
[0034]一种如上所述的碱性蚀刻药液的制备方法，包括以下步骤：
[0035](1)将去离子水倒入药液池中；
[0036](2)依次向药液池中加入氢氧化钠和酒石酸钠，搅拌均匀；
[0037](3)继续向药液池中加入十二烷基苯磺酸钠和四元缓蚀剂，搅拌均匀得到碱性蚀刻药液。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碱性蚀刻药液，其特征在于，由以下重量份的原料制成：氢氧化钠96.64-98.86份、络合剂0.04-0.06份、表面活性剂0.1-0.3份、四元缓蚀剂1-3份、去离子水适量。2.根据权利要求1所述的碱性蚀刻药液，其特征在于，由以下质量比例的原料制成：氢氧化钠97.75份、络合剂0.05份、表面活性剂0.2份、四元缓蚀剂2份、去离子水适量。3.根据权利要求1所述的碱性蚀刻药液，其特征在于，所述络合剂为酒石酸钠、柠檬酸钠、山梨醇中的任意一种。4.根据权利要求1所述的碱性蚀刻药液，其特征在于，所述表面活性剂为十二烷基苯磺酸钠。5.根据权利要求1所述的碱性蚀刻药液，其特征在于，所述四元缓蚀剂由L-半胱氨酸、十六烷基三甲基溴化铵、抗坏血酸、碘化钾组成。6.根据权利要求5所述的碱性蚀刻药液，其特征在于，所述L-半胱氨酸、十...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晓刚，刘超，许杰，
申请(专利权)人：合肥微睿光电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：