一种低成本的铜钼蚀刻液组合物及其制备与使用方法技术

本发明专利技术涉及专利IPC分类的C23F1领域，尤其涉及一种低成本的铜钼蚀刻液组合物及其制备与使用方法。包括主剂和辅剂，以质量百分比计，所述主剂包括：过氧化氢6～20％，有机酸1～15％，有机碱1～15％，过氧化氢稳定剂0.1～5％，缓蚀剂0.001～1％，表面活性剂0.1

【技术实现步骤摘要】
一种低成本的铜钼蚀刻液组合物及其制备与使用方法


[0001]本专利技术涉及专利IPC分类的C23F1领域，尤其涉及一种低成本的铜钼蚀刻液组合物及其制备与使用方法。

技术介绍

[0002]刻蚀的原理是采用湿电子化学品将显影后未被掩膜板覆盖的金属膜层通过刻蚀去除，而未刻蚀部分则保留下来作为电极使用。随着生活水平和科学技术水平的不断提高，产品对于金属刻蚀的要求也愈来愈高，刻蚀工序成败直接表现为刻蚀后金属电极线质量，包括金属电极线的线宽损失、金属边缘角度以及刻蚀表面残留情况，目前技术刻蚀过程中，不同金属膜层间容易因电化学效应产生严重倒角，特别是铜钼结构更会导致底层倒角、二段角，会引起金属线爬坡处断线，影响良率；成品无法长时间储，存在保质期短的问题；高铜蚀刻容易出现安全性问题；同时无法实现高铜(14000ppm)蚀刻，成本高。
[0003]CN112663064A公开了一种铜钼金属蚀刻液及其制备方法和应用，所述铜钼金属蚀刻液以重量份数计包括过氧化氢8
‑
20份、氟化物0.01
‑
1份、金属缓蚀剂0.01
‑
1份、过氧化氢稳定剂0.1
‑
10份、金属络合剂0.1
‑
10份、胺类化合物1
‑
10份和pH调节剂0.1
‑
10份，尽管该专利技术提供的铜钼金属蚀刻液对IGZO底材无伤，蚀刻角度适合工艺要求，无钼拖尾和钼残留，但是配方中使用了含氟成分，蚀刻过程中容易对非晶硅造成损伤，进而影响晶体管的驱动性能和增加废水处理成本。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本专利技术第一方面提供了一种低成本的铜钼蚀刻液组合物，包括主剂和辅剂，以质量百分比计，主剂，原料包括：过氧化氢6～20％，有机酸1～15％，有机碱1～15％，过氧化氢稳定剂0.1～5％，缓蚀剂0.001～1％，表面活性剂0.1
‑
10％，电化学调节剂0.3
‑
5％，超纯水补充余量；辅剂，原料包括：有机酸5～30％，有机碱5～30％，过氧化氢稳定剂0.01～2％，缓蚀剂0.001～1％，表面活性剂0.1
‑
10％，电化学调节剂0.3
‑
5％，超纯水补充余量。
[0005]优选的，以质量百分比计，主剂，原料包括：过氧化氢8～12％，有机酸2～10％，有机碱4～10％，过氧化氢稳定剂0.1～1％，缓蚀剂0.003～0.03％，表面活性剂0.1
‑
1％，电化学调节剂0.3
‑
2.5％，超纯水补充余量；辅剂，原料包括：有机酸5～20％，有机碱5～20％，过氧化氢稳定剂0.05～0.5％，缓蚀剂0.001～0.5％，表面活性剂0.1
‑
1％，电化学调节剂0.3
‑
2.5％，超纯水补充余量。
[0006]优选的，所述有机酸和有机碱的重量比为(6.5
‑
9.5)：(6
‑
8)。
[0007]优选的，所述主剂中过氧化氢质量百分比为10
‑
12％。
[0008]本申请人发现，所述有机碱、电化学调节剂、表面活性剂重量比为(6
‑
8)：(0.5
‑
1.5)：(0.4
‑
1.2)，可以很好的解决倒角与蚀刻形貌的问题。可能是电化学调节剂和表面活性剂增强了蚀刻液与金属的润湿效果，尤其是所述表面活性剂包括分子量400
‑
1000的聚乙
二醇，由于减少界面张力，可进一步降低药液与金属表面的附着力，同时增强药液与金属的润湿效果，可以很好的解决倒角与蚀刻形貌的问题，从而解决倒角与蚀刻形貌的问题。
[0009]优选的，所述有机碱、电化学调节剂、表面活性剂重量比为(6
‑
8)：(0.5
‑
1.5)：(0.4
‑
1.2)。
[0010]所述有机酸包括乳酸、乙二酸、丙二酸、丁二酸、2
‑
巯基乙磺酸、苹果酸、无水柠檬酸、亚氨基二乙酸、三乙酸胺、酒石酸、水杨酸、乙醇酸中的至少一种。
[0011]优选的，所述主剂中有机酸包括无水柠檬酸、乙醇酸，所述无水柠檬酸、乙醇酸重量比为(6
‑
8)：(0.5
‑
1.5)。
[0012]优选的，所述辅剂中有机酸包括无水柠檬酸、乙醇酸，所述无水柠檬酸、乙醇酸重量比为(15
‑
20)：(0.5
‑
1.5)。
[0013]所述有机碱包括乙二胺、二甲基乙醇胺、二乙氨基丙胺、丙二胺、三乙醇胺、二乙醇胺、异丙醇胺、二甲基乙二胺、三羟甲基氨基甲烷、异丁醇胺、苯胺、尿素、3
‑
二甲氨基丙胺、二乙氨基丙胺中的至少一种。
[0014]优选的，所述主剂中有机碱质量百分比为6
‑
8％。
[0015]优选的，所述有机碱包括异丙醇胺。
[0016]所述过氧化氢稳定剂包括苯基脲、对羟基苯磺酸、丙三醇、丙二醇、乙二醇单丁醚、二乙二醇丁醚、十八烷基胺聚氧乙烯醚中的至少一种。
[0017]优选的，所述主剂中过氧化氢稳定剂质量百分比为0.3
‑
0.6％。
[0018]优选的，所述过氧化氢稳定剂包括苯基脲和十八烷基胺聚氧乙烯醚，所述苯基脲和十八烷基胺聚氧乙烯醚重量比为(0.3
‑
0.6)：(0.1
‑
0.3)。
[0019]所述金属缓蚀剂包括3
‑
氨基1,2,4
‑
三氮唑、5
‑
氨基四氮唑、咪唑、4
‑
氨基
‑
1,2,4
‑
三氮唑中的至少一种。
[0020]优选的，所述主剂中金属缓蚀剂质量百分比为0.003
‑
0.02％。
[0021]优选的，所述金属缓蚀剂包括5
‑
氨基四氮唑。
[0022]所述表面活性剂包括聚乙二醇、乙二醇、丙二醇、丙三醇、环己醇、1,2
‑
丙二醇、3
‑
二乙氨基
‑1‑
丙醇中的至少一种。
[0023]优选的，所述表面活性剂包括聚乙二醇，1,2
‑
丙二醇，所述聚乙二醇，1,2
‑
丙二醇重量比为(0.2
‑
0.6)：(0.15
‑
0.35)。
[0024]进一步优选的，所述聚乙二醇分子量为400
‑
1000。
[0025]更进一步优选的，所述聚乙二醇分子量为400，牌号：PEG400，购自：海安石化。
[0026]所述电化学调节剂包括磷酸、亚磷酸、偏磷酸、硫酸、磷酸盐、亚硫酸中的至少一种。
[0027]优选的，所述主剂中电化学调节剂质量百分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低成本的铜钼蚀刻液组合物，其特征在于，包括主剂和辅剂，以质量百分比计，所述主剂包括：过氧化氢6～20％，有机酸1～15％，有机碱1～15％，过氧化氢稳定剂0.1～5％，缓蚀剂0.001～1％，表面活性剂0.1
‑
10％，电化学调节剂0.3
‑
5％，超纯水补充余量；所述辅剂包括：有机酸5～30％，有机碱5～30％，过氧化氢稳定剂0.01～2％，缓蚀剂0.001～1％，表面活性剂0.1
‑
10％，电化学调节剂0.3
‑
5％，超纯水补充余量。2.根据权利要求1所述的一种低成本的铜钼蚀刻液组合物，其特征在于，所述主剂包括：过氧化氢8～12％，有机酸2～10％，有机碱4～10％，过氧化氢稳定剂0.1～1％，缓蚀剂0.003～0.03％，表面活性剂0.1
‑
1％，电化学调节剂0.3
‑
2.5％，超纯水补充余量；所述辅剂包括：有机酸5～20％，有机碱5～20％，过氧化氢稳定剂0.05～0.5％，缓蚀剂0.001～0.5％，表面活性剂0.1
‑
1％，电化学调节剂0.3
‑
2.5％，超纯水补充余量。3.根据权利要求2所述的一种低成本的铜钼蚀刻液组合物，其特征在于，所述有机碱、电化学调节剂、表面活性剂重量比为(6
‑
8)：(0.5
‑
1.5)：(0.4
‑
1.2)。4.根据权利要求3所述的一种低成本的铜钼蚀刻液组合物，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘长乐，丁荣，李闯，张红伟，胡天齐，黄海东，马强，魏春雷，徐帅，方新军，戚玉霞，
申请(专利权)人：江苏和达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：