用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物及制备方法、应用和制造薄膜阵列基板的方法技术

本发明专利技术提供了一种用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物及制备方法、应用和制造薄膜阵列基板的方法，涉及金属配线蚀刻术领域。该用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物主要由特定用量的双氧水、螯合剂、碳杂环化合物、双氧水稳定剂、有机酸、无机酸、碱、锥度维持剂和水等原料制成，通过上述各原料之间的协同配合作用，使得所制得的蚀刻液组合物能够用于蚀刻铜双层金属配线结构，制程覆盖面广，改善了现有的蚀刻液往往仅能满足某一种金属配线结构的蚀刻，很难满足不同金属配线结构的技术问题，且该蚀刻液组合物的安全性好，成本优异，可有效地应用于铜制程配线的蚀刻。本发明专利技术还提供了上述蚀刻液组合物的制备方法和应用。用。

【技术实现步骤摘要】
用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物及制备方法、应用和制造薄膜阵列基板的方法


[0001]本专利技术涉及金属配线蚀刻
，尤其是涉及一种用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物及制备方法、应用和制造薄膜阵列基板的方法。

技术介绍

[0002]液晶面板阵列基板上形成金属配线的过程通常包括：溅镀(Sputter)成膜工艺、光刻胶或光致抗蚀剂涂布和显影工艺、形成金属配线的湿蚀刻工艺以及金属配线图案化后的去除不需要的光刻胶或光致抗蚀剂剥离工艺。
[0003]目前面板厂正往大尺寸、高画质方向发展，由于产品更新升级和工厂资源技术路线转型的需要，不同金属结构工艺的组合使用能更多的提高设计的便利性和提升产品性能裕度。对于不同世代的面板产品金属配线结构，金属配线上下层结构以及不同的阵列基板制作工艺，对蚀刻液的蚀刻特性要求也会不一样。而现有的蚀刻液往往仅能满足某一种金属配线结构的蚀刻，很难满足不同金属配线结构的蚀刻，故当需要蚀刻不同种金属配线结构时，需要采用多种不同的蚀刻液，这无疑造成了蚀刻液的往复切换，设备的往复清洗，或者是更大的设备投资，在蚀刻液的回收端也会因为处理不同的蚀刻液而增加投资和损耗。如果能同时兼容不同金属膜质的蚀刻需要，则可以带来更显著的经济效益。
[0004]有鉴于此，特提出本专利技术以解决上述技术问题中的至少一种。

技术实现思路

[0005]本专利技术的第一目的在于提供一种用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物，可兼容不同金属配线的蚀刻需要，并且节省设备投资，减少使用过程中设备无效运作时间，以缓解现有技术中存在的技术问题。
[0006]本专利技术的第二目的在于提供上述用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物的制备方法。
[0007]本专利技术的第三目的在于提供上述用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物的应用。
[0008]本专利技术的第四目的在于提供一种制造薄膜阵列基板的方法。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下：
[0010]本专利技术提供了一种用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物，包括以下质量分数的原料：
[0011]双氧水3
‑
25wt％，氟离子源0.1
‑
2wt％，螯合剂1.5
‑
9wt％，碳杂环化合物0.01
‑
2wt％，双氧水稳定剂0.03
‑
5wt％，有机酸0.3
‑
5wt％，无机酸0.2
‑
5wt％，碱1
‑
10wt％，锥度维持剂0.1
‑
4wt％以及余量的水；
[0012]其中，所述锥度维持剂选自硫酸氢钠/硫酸钠、硫酸氢铵/硫酸铵、磷酸氢二铵/磷酸二氢铵/磷酸三铵、或磷酸氢二钠/磷酸二氢钠/磷酸三钠中的任意一种；
[0013]锥度维持剂采用原料A和原料B两种的组合时，原料A和原料B的质量比满足公式(1)：
[0014](m
A
/m
B
)2+(m
B
/m
A
)2≤5
ꢀꢀꢀ
(1)
[0015]其中，m
A
为原料A的质量，m
B
为原料B的质量；
[0016]锥度维持剂采用原料C、原料D和原料E三种的组合时，原料C、原料D和原料E的质量比满足公式(2)：
[0017]((m
c
+m
D
)/m
E
)2+((m
c
+m
E
)/m
D
)2+((m
D
+m
E
)/m
C
)2≤20
ꢀꢀꢀ
(2)
[0018]其中，m
C
为原料C的质量，m
D
为原料D的质量，m
E
为原料E的质量。
[0019]进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物包括以下质量分数的原料：
[0020]双氧水5
‑
23wt％，氟离子源0.1
‑
1wt％，螯合剂2
‑
9wt％，碳杂环化合物0.01
‑
1.5wt％，双氧水稳定剂0.1
‑
2wt％，有机酸0.3
‑
4wt％，无机酸0.2
‑
4wt％，碱1
‑
7wt％，锥度维持剂0.2
‑
2wt％以及余量的水；
[0021]其中，所述锥度维持剂选自硫酸氢钠/硫酸钠、硫酸氢铵/硫酸铵、磷酸氢二铵/磷酸二氢铵/磷酸三铵、或磷酸氢二钠/磷酸二氢钠/磷酸三钠中的任意一种；
[0022]锥度维持剂采用原料A和原料B两种的组合时，原料A和原料B的质量比满足公式(1)：
[0023](m
A
/m
B
)2+(m
B
/m
A
)2≤5
ꢀꢀꢀ
(1)
[0024]其中，m
A
为原料A的质量，m
B
为原料B的质量；
[0025]锥度维持剂采用原料C、原料D和原料E三种的组合时，原料C、原料D和原料E的质量比满足公式(2)：
[0026]((m
c
+m
D
)/m
E
)2+((m
c
+m
E
)/m
D
)2+((m
D
+m
E
)/m
C
)2≤20
ꢀꢀꢀ
(2)
[0027]其中，m
C
为原料C的质量，m
D
为原料D的质量，m
E
为原料E的质量。
[0028]进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述氟离子源包括氟化氢铵、氟化氢钾、氟化钠、氟化钾、氟化氢钠或氢氟酸中的任意一种或至少两种的组合；
[0029]优选的，所述螯合剂包括柠檬酸、亚氨基二乙酸、次氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、氨基三亚甲基膦酸、1
‑
羟基亚乙基
‑
1,1
‑
二磷酸、乙二胺四甲基磷酸或二亚乙基三胺五亚甲基磷酸中的任意一种或至少两种的组合。
[0030]进一步的，在本专利技术上述技术方案的基础之上，所述碳杂环化合物包括吡唑、咪唑、三唑、5
‑
氨基四唑、甲基四唑、吡啶、苯并吡唑、苯并咪唑、苯并三氮唑、甲基苯三唑、羟甲基苯三唑中的任意一种或至少两种的组合；
[0031]优选的，所述双氧水稳定剂包括苯基脲、苯酚磺酸、丁胺、环己胺、二醇类或丙烯酸类中的任意一种或至少两种的组合。
[0032]进一步的，在本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物，其特征在于，包括以下质量分数的原料：双氧水3
‑
25wt％，氟离子源0.1
‑
2wt％，螯合剂1.5
‑
9wt％，碳杂环化合物0.01
‑
2wt％，双氧水稳定剂0.03
‑
5wt％，有机酸0.3
‑
5wt％，无机酸0.2
‑
5wt％，碱1
‑
10wt％，锥度维持剂0.1
‑
4wt％以及余量的水；其中，所述锥度维持剂选自硫酸氢钠/硫酸钠、硫酸氢铵/硫酸铵、磷酸氢二铵/磷酸二氢铵/磷酸三铵、或磷酸氢二钠/磷酸二氢钠/磷酸三钠中的任意一种；锥度维持剂采用原料A和原料B两种的组合时，原料A和原料B的质量比满足公式(1)：(m
A
/m
B
)2+(m
B
/m
A
)2≤5
ꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，m
A
为原料A的质量，m
B
为原料B的质量；锥度维持剂采用原料C、原料D和原料E三种的组合时，原料C、原料D和原料E的质量比满足公式(2)：((m
c
+m
D
)/m
E
)2+((m
c
+m
E
)/m
D
)2+((m
D
+m
E
)/m
C
)2≤20
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中，m
C
为原料C的质量，m
D
为原料D的质量，m
E
为原料E的质量。2.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，包括以下质量分数的原料：双氧水5
‑
23wt％，氟离子源0.1
‑
1wt％，螯合剂2
‑
9wt％，碳杂环化合物0.01
‑
1.5wt％，双氧水稳定剂0.1
‑
2wt％，有机酸0.3
‑
4wt％，无机酸0.2
‑
4wt％，碱1
‑
7wt％，锥度维持剂0.2
‑
2wt％以及余量的水；其中，所述锥度维持剂选自硫酸氢钠/硫酸钠、硫酸氢铵/硫酸铵、磷酸氢二铵/磷酸二氢铵/磷酸三铵、或磷酸氢二钠/磷酸二氢钠/磷酸三钠中的任意一种；锥度维持剂采用原料A和原料B两种的组合时，原料A和原料B的质量比满足公式(1)：(m
A
/m
B
)2+(m
B
/m
A
)2≤5
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)其中，m
A
为原料A的质量，m
B
为原料B的质量；锥度维持剂采用原料C、原料D和原料E三种的组合时，原料C、原料D和原料E的质量比满足公式(2)：((m
c
+m
D
)/m
E
)2+((m
c
+m
E
)/m
D
)2+((m

【专利技术属性】
技术研发人员：张念椿，梅园，伍红星，王岳浩，王婕，
申请(专利权)人：达高工业技术研究院广州有限公司，
类型：发明
国别省市：