一种液晶面板铜钛蚀刻液及蚀刻方法技术

本发明专利技术公开了一种液晶面板铜钛蚀刻液，包括主剂；按质量百分比计，主剂的主要组成为：过氧化氢1%～15%、无机酸0.5%～9%、有机酸0.01%～5%、有机碱0.3%～25%、过氧化氢稳定剂0.001%～3%、金属缓蚀剂0.001%～3%、氟离子源和余量水，液晶面板铜钛蚀刻液中氟离子的质量浓度为0～150ppm。本发明专利技术液晶面板铜钛蚀刻液降低氟离子含量，减缓双氧水分解，降低过氧化氢生成的氧气与氟离子共同作用在面板形成局部坑洞的几率，减少基板损伤，降低或者克服面板覆氮化硅后的黑点问题。本发明专利技术还公开了一种液晶面板铜钛蚀刻液的蚀刻方法。板铜钛蚀刻液的蚀刻方法。板铜钛蚀刻液的蚀刻方法。

【技术实现步骤摘要】
一种液晶面板铜钛蚀刻液及蚀刻方法


[0001]本专利技术涉及电子化学品
，具体涉及一种液晶面板铜钛蚀刻液及蚀刻方法。

技术介绍

[0002]液晶显示装置的阵列基板栅极配线以及数据配线多采用铜材质，铜与玻璃基板以及硅绝缘膜存在粘接力低、向硅绝缘膜扩散等问题，因此铜层下方设置钛层用作粘接层和阻挡层。相应的，铜制程中需要同时蚀刻铜钛叠层。
[0003]铜蚀刻液的主要组份为氧化剂、酸碱组分、氟离子源以及金属缓蚀剂，整体呈酸性。铜钛蚀刻原理为：铜首先被氧化剂氧化生成氧化铜，氧化铜与酸反应；强酸结合氟离子蚀刻钛。酸性体系中氟离子会腐蚀衬底基板，并且在有氧存在时氢氟酸加速铜的蚀刻，而蚀刻体系中双氧水分解产生的氧气部分附着于衬底基板和铜布线表面，最终在蚀刻后的衬底以及铜布线表面形成局部坑洞，蚀刻体系中的有机物和/或金属氧化物残留于坑洞中。氟离子的存在还会导致正常清洗后面板衬底减薄。面板镀覆氮化硅后显微镜观察面板的基板和铜布线均出现爆量黑点，铜布线表面的黑点尤为明显，这会增加面板后续布线盖膜后的断线、短路等不良风险几率。
[0004]另外，为了适应显示器大型和高分辨的发展趋势，湿法蚀刻的加工精度、药液寿命要求均有所提高，具体为：铜布线端部的蚀刻面与下层的基板形成的角度(锥角)为Taper＜40
°
的正锥形状，从抗蚀层端部到阻隔膜接触布线端部的距离(CD loss)为0.6～1.0μm；波动＜0.05um。蚀刻药液稳定，药液寿命须达铜离子浓度11000ppm以上。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种液晶面板铜钛蚀刻液，通过降低主剂中的氟离子质量浓度，优选配置铜钛蚀刻液中的组分和含量，改善包含过氧化氢的蚀刻液组合物对衬底和铜布线表面的攻击，减少衬底腐蚀量，改善面板镀覆氮化硅后的黑点缺陷。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术的技术方案为：一种液晶面板铜钛蚀刻液，包括主剂；按质量百分比计，所述主剂的主要组成为：过氧化氢1％～15％、无机酸0.5％～9％、有机酸0.01％～5％、有机碱0.3％～25％、过氧化氢稳定剂0.001％～3％、金属缓蚀剂0.001％～3％、氟离子源和余量水，所述液晶面板铜钛蚀刻液中氟离子的质量浓度为0～150ppm。
[0007]进一步的，主剂的主要组成为：过氧化氢1.5％～6.5％、无机酸0.8％～5.5％、有机酸0.01％～3.5％、有机碱0.6％～7.5％、过氧化氢稳定剂0.001％～2％、金属缓蚀剂0.001％～2％、氟离子源和余量水。更进一步的，主剂的主要组成为：过氧化氢2.5％～5.5％、无机酸1.5％～4.6％、有机酸0.01％～2.5％、有机碱0.8％～3.5％、过氧化氢稳定剂0.001％～2％、金属缓蚀剂0.001％～2％、氟离子源和余量水。
[0008]金属缓蚀剂为铜缓蚀剂，优选氮杂环铜缓蚀剂。无机酸以溶液的方式加入蚀刻液
中，无机酸的质量百分比以其溶液的溶质计算，例如硝酸以溶质HNO3的质量计算质量百分比。
[0009]优选的技术方案为，所述液晶面板铜钛蚀刻液中氟离子的质量浓度为80～150ppm。
[0010]优选的技术方案为，还包括辅剂；按质量百分比计，所述辅剂的主要组成为：氟离子源0～2％、无机酸5％～30％、有机碱0.1％～10％、金属缓蚀剂0.001％～3％和余量水。进一步的，辅剂的组成为氟离子源、无机酸、有机碱、金属缓蚀剂和余量水。辅剂的组分简单，无有机酸组分，能有效延长铜蚀刻液使用寿命至最高12000ppm。
[0011]进一步的，辅剂的主要组成为：氟离子源0.001～1％、无机酸10％～30％、有机碱0.5％～7％、金属缓蚀剂0.001％～2％和余量水。
[0012]优选的技术方案为，所述辅剂的添加量以主剂中的铜离子质量浓度增量计，主剂中的铜离子质量浓度每增加1000ppm，添加占主剂质量0.8％～1.2％的辅剂。进一步的，添加占主剂质量0.9％～1.1％的辅剂；更进一步的，添加占主剂质量0.95％～1.05％的辅剂。
[0013]优选的技术方案为，无机酸为硝酸，有机酸为选自丁二酸、苹果酸、柠檬酸、异柠檬酸、马来酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、氨基丁二酸或酒石酸中的一种或两种以上的组合。进一步的，有机酸为选自苹果酸、丙氨酸和丁二酸中的至少一种。
[0014]优选的技术方案为，有机碱为选自三异丙醇胺、四甲基氢氧化铵和一乙醇胺中的一种或两种的组合。
[0015]优选的技术方案为，所述过氧化氢稳定剂为选自氨基膦酸、对羟基苯甲醚和苯基脲中的一种或两种以上的组合。
[0016]优选的技术方案为，按质量百分比计，所述辅剂的主要组成为：氟离子源0.5～1％、无机酸15％～25％、有机碱1％～5％、金属缓蚀剂0.01％～2％和余量水。
[0017]优选的技术方案为，所述主剂的pH值为0～1.4。进一步的，主剂pH值为0～1.2。
[0018]本专利技术的目的之二在于提供一种液晶面板铜钛蚀刻液的蚀刻方法，将包括铜层、钛层和衬底层层叠结构的面板与上述的液晶面板铜钛蚀刻液接触，液晶面板铜钛蚀刻液的蚀刻温度为30～36℃。
[0019]本专利技术的优点和有益效果在于：
[0020]本专利技术液晶面板铜钛蚀刻液在配置过氧化氢、无机酸、有机酸、有机碱、过氧化氢稳定剂和金属缓蚀剂的基础上，降低氟离子含量，减缓双氧水分解，降低过氧化氢生成的氧气与氟离子共同作用在面板形成局部坑洞的几率，减少基板损伤，有效减少蚀刻面板镀覆氮化硅后的黑点数量；
[0021]经铜钛蚀刻的铜布线截面形貌工整，锥角不大于40
°
，CD loss波动不大于0.05μm，满足高加工精度要求；
[0022]铜钛蚀刻液药液稳定，保质期和使用寿命长。
附图说明
[0023]图1是实施例1蚀刻液铜离子浓度为0ppm时面板的蚀刻断面SEM图，标记有基板损伤膜厚；
[0024]图2是实施例1蚀刻液铜离子浓度为8000ppm时面板的蚀刻断面SEM图；
[0025]图3是实施例1蚀刻液铜离子浓度为0ppm面板的局部显微镜图像；
[0026]图4是实施例5蚀刻液铜离子浓度为0ppm的基板损伤膜厚SEM图，标记有基板损伤膜厚；
[0027]图5是实施例5蚀刻液铜离子浓度为0ppm时蚀刻面板的局部显微镜图像；
[0028]图6是实施例10蚀刻液铜离子浓度为0ppm时面板的基板损伤膜厚SEM图，标记有基板损伤膜厚；
[0029]图7是实施例10蚀刻液铜离子浓度为0ppm时蚀刻面板的局部显微镜图像；
[0030]图8是实施例6蚀刻液铜离子浓度为0ppm时面板的基板损伤膜厚SEM图，标记有基板损伤膜厚；
[0031]图9是实施例6蚀刻液铜离子浓度为0ppm时蚀刻面板的局部显微镜图像。
具体实施方式
[0032]下面结合实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步描述。以下实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液晶面板铜钛蚀刻液，其特征在于，包括主剂；按质量百分比计，所述主剂的主要组成为：过氧化氢1%～15%、无机酸0.5%～9%、有机酸0.01%～5%、有机碱0.3%～25%、过氧化氢稳定剂0.001%～3%、金属缓蚀剂0.001%～3%、氟离子源和余量水，所述液晶面板铜钛蚀刻液中氟离子的质量浓度为0～150ppm。2.根据权利要求1所述的液晶面板铜钛蚀刻液，其特征在于，所述液晶面板铜钛蚀刻液中氟离子的质量浓度为80～150ppm。3.根据权利要求1所述的液晶面板铜钛蚀刻液，其特征在于，还包括辅剂；按质量百分比计，所述辅剂的主要组成为：氟离子源0～2%、无机酸5%～30%、有机碱0.1%～10%、缓蚀剂0.001%～3%和余量水。4.根据权利要求3所述的液晶面板铜钛蚀刻液，其特征在于，所述辅剂的添加量以主剂中的铜离子质量浓度增量计，主剂中的铜离子质量浓度每增加1000ppm，添加占主剂质量0.8%～1.2%的辅剂。5.根据权利要求1所述的液晶面板铜钛蚀刻液，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐杨，张秋莲，李涛，李翔，朱龙，孔兴贤，
申请(专利权)人：江阴江化微电子材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：