一种铜钼金属膜蚀刻液及其应用方法和显示面板技术

本申请提供了一种铜钼金属膜蚀刻液及其应用方法和显示面板，该蚀刻液包括以下质量百分含量的各组分：过氧化氢：10％～30％；无机酸：5％～20％；蚀刻调节剂：0.5％～2％；水：60％～80％；其中，蚀刻调节剂包括乙二胺四丙酸和铬酸钾。该铜钼金属膜蚀刻液不仅具有良好的稳定性，并且对金属铜和金属钼具有较为均衡的蚀刻速率，采用该蚀刻液对铜钼金属膜进行蚀刻能够消除钼的残留，达到良好的蚀刻效果。达到良好的蚀刻效果。达到良好的蚀刻效果。

【技术实现步骤摘要】
一种铜钼金属膜蚀刻液及其应用方法和显示面板


[0001]本申请涉及蚀刻液领域，具体涉及一种铜钼金属膜蚀刻液及其应用方法和显示面板。

技术介绍

[0002]液晶显示装置(LCD，Liquuid Crystal Display)包括液晶显示面板及背光模组液晶显示面板一般包括CF(Color Filter)基板、TFT(Thin Film Transistor)阵列基板和液晶(Liquid Crystal)。通过向TFT阵列基板供电可控制液晶分子的方向，从而将背光模组的光线投射到CF基板产生画面。TFT阵列基板中微电路的制备是先通过在基板上形成导电金属层，再在金属层上涂布光刻胶，并将微电路显影在光刻胶上，再用蚀刻液对未被光刻胶掩盖的金属层进行蚀刻以形成微电路。目前，TFT阵列基板中电子线路广泛采用铜(Cu)和钼(Mo)作为金属层，然而，现有的蚀刻液对钼和铜的蚀刻效果差异较大，钼的蚀刻速率远低于铜的蚀刻速率，导致钼残留和蚀刻不均的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本申请提供了一种铜钼金属膜蚀刻液，该蚀刻液不仅具有良好的稳定性，并且对金属铜和金属钼具有较为均衡的蚀刻速率，采用该蚀刻液对铜钼金属膜进行蚀刻有利于减少钼的残留，达到良好的蚀刻效果。
[0004]本申请第一方面提供了一种铜钼金属膜蚀刻液，包括以下质量百分含量的各组分：
[0005]过氧化氢：10％～30％；
[0006]无机酸：5％～20％；
[0007]蚀刻调节剂：0.5％～2％；
[0008]水：60％～80％；
[0009]所述蚀刻调节剂包括乙二胺四丙酸和铬酸钾。
[0010]本申请的铜钼金属膜蚀刻液中，过氧化氢在酸性条件下可将金属铜和金属钼转化为水溶性的金属离子，从而除去未被光刻胶掩盖的金属层；蚀刻调节剂用于平衡蚀刻液对金属铜与金属钼的蚀刻速率，其中，乙二胺四丙酸对金属铜具有良好的亲和力，能够吸附在金属铜表面形成有机分子膜，抑制蚀刻液与金属铜的直接接触，从而减缓蚀刻液对金属铜的蚀刻，在蚀刻过程中，乙二胺四丙酸还会与脱出的铜离子发生络合，降低蚀刻液中游离的金属离子含量，提高过氧化氢在蚀刻液中的稳定性；铬酸钾可在金属层表面形成无机钝化膜，该无机钝化膜不仅能降低蚀刻液对金属铜的蚀刻速率，并且无机钝化膜还能与有机分子膜相配合使蚀刻液在金属层边缘形成适中的蚀刻角度(Taper angle)和较低的关键尺寸损失(CD loss)，从而实现高精度的蚀刻。在上述特定质量百分含量的各组分的协同作用下，铜钼金属膜蚀刻液对金属铜和金属钼具有较为均衡的蚀刻速率，可实现对金属层均匀的蚀刻，蚀刻完成后得到的阵列基板无钼残留，满足对铜钼金属膜的高精度蚀刻的要求。
[0011]可选的，所述乙二胺四丙酸和所述铬酸钾的质量比为1：(0.1～5)。
[0012]可选的，所述蚀刻调节剂还包括邻二氮菲。
[0013]可选的，所述乙二胺四丙酸与所述邻二氮菲的质量比为1：(0.1～2)。
[0014]可选的，所述无机酸包括硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种，且所述铜钼金属膜蚀刻液中的硝酸根离子与所述乙二胺四丙酸的质量比小于或等于0.01。
[0015]可选的，所述无机酸包括硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种，且所述铜钼金属膜蚀刻液中的硝酸根离子的质量与所述乙二胺四丙酸和所述邻二氮菲的质量之和的比值小于或等于0.01。
[0016]可选的，所述铜钼金属膜蚀刻液还包括质量百分含量为0.05％
‑
0.5％的过氧化氢稳定剂，所述过氧化氢稳定剂包括三乙醇胺、三乙撑四胺、二苯氨基脲和8
‑
羟基喹啉中的一种或多种。
[0017]可选的，所述过氧化氢稳定剂与所述过氧化氢的质量比为1：(20～100)。
[0018]可选的，所述铜钼金属膜蚀刻液还包括质量百分含量为5％～18％的有机酸，所述有机酸包括草酸、酒石酸、柠檬酸和磺基水杨酸中的一种或多种。
[0019]可选的，所述无机酸包括硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种。
[0020]可选的，所述铜钼金属膜蚀刻液的pH值为3～4。
[0021]可选的，所述铜钼金属膜蚀刻液包括以下质量百分含量的各组分：
[0022]过氧化氢：10％～30％；
[0023]无机酸：5％～20％；
[0024]水：60％～80％；
[0025]乙二胺四丙酸：0.01％～1％；
[0026]铬酸钾：0.01％～1％；
[0027]邻二氮菲：0.01％～1％。
[0028]第二方面，本申请提供了一种铜钼金属膜蚀刻液的应用方法，包括以下步骤：将如第一方面所述的铜钼金属膜蚀刻液与表面设有铜钼金属膜的基板接触，以蚀刻所述铜钼金属膜。
[0029]可选的，所述蚀刻的时间为80s～160s，所述蚀刻的温度为25℃～40℃。
[0030]第三方面，本申请提供了一种显示面板，所述显示面板包括金属层，所述金属层是由如第二方面所述的铜钼金属膜蚀刻液的应用方法制得。
[0031]可选的，所述金属层的关键尺寸损失小于或等于0.9μm，所述金属层的蚀刻角度为35
°
～75
°
。
附图说明
[0032]图1为本申请一实施例提供的TFT基板前体的结构示意图；
[0033]图2为本申请一实施例提供的蚀刻后的样品结构示意图；
[0034]图3为本申请实施例7提供的蚀刻后的样品电镜表征图；
[0035]图4为本申请对比例1提供的蚀刻后的样品电镜表征图，图4中(a)为对比例1蚀刻后的样品左侧的形貌表征图，图4中(b)为对比例1蚀刻后的样品右侧的形貌表征图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通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。
[0037]现有的TFT
‑
LCD装置多采用电阻率较小的金属铜作为布线材料，并加入金属钼以提高金属层与基板的结合力，因此铜钼金属膜是TFT阵列基板中金属导线的主要结构。在TFT阵列基板的制备过程中，需要对铜钼金属膜进行蚀刻以得到微电路，然而现有的蚀刻剂在蚀刻过程中容易产生钼残留，不利于形成高精度的布线结构。本申请提供了一种铜钼金属膜蚀刻液，采用该蚀刻液对铜钼金属膜进行蚀刻有利于消除钼的残留，提高蚀刻精度，达到良好的蚀刻效果。
[0038]需要注意的是，本申请中的铜钼金属膜指的是一种以上的铜膜与一种以上的钼膜和/或钼合金膜相互层叠的多层膜，铜钼金属膜例如可以是铜膜/钼膜双层膜、铜膜/钼合金膜双层膜、钼膜/铜膜/钼膜三层膜。
[0039]本申请实施方式中，铜钼金属膜蚀刻液包括以下质量百分含量的各组分：
[0040]过氧化氢：10％本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铜钼金属膜蚀刻液，其特征在于，包括以下质量百分含量的各组分：过氧化氢：10％～30％；无机酸：5％～20％；蚀刻调节剂：0.5％～2％；水：60％～80％；所述蚀刻调节剂包括乙二胺四丙酸和铬酸钾。2.如权利要求1所述的铜钼金属膜蚀刻液，其特征在于，所述乙二胺四丙酸和所述铬酸钾的质量比为1：(0.1～5)。3.如权利要求1或2所述的铜钼金属膜蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻调节剂还包括邻二氮菲。4.如权利要求3所述的铜钼金属膜蚀刻液，其特征在于，所述乙二胺四丙酸与所述邻二氮菲的质量比为1：(0.1～2)。5.如权利要求1所述的铜钼金属膜蚀刻液，其特征在于，所述无机酸包括硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种，且所述铜钼金属膜蚀刻液中的硝酸根离子与所述乙二胺四丙酸的质量比小于或等于0.01。6.如权利要求3所述的铜钼金属膜蚀刻液，其特征在于，所述无机酸包括硝酸、硫酸和盐酸中的一种或多种，且所述铜钼金属膜蚀刻液中的硝酸根离子的质量与所述乙二胺四丙酸和所述邻二氮菲的质量之...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维，潘春林，李自杰，林秋玉，
申请(专利权)人：福建中安高新材料研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：