【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属膜层湿法蚀刻，具体涉及一种强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液及蚀刻方法。
技术介绍
1、在大尺寸显示器件的结构中，金属铜通常用于制作源漏极以及栅极，但铜与玻璃基板的粘接附着力较差，因此会在铜和玻璃基板之间设置钼层或者钼合金层，例如钼铌合金层。大尺寸显示器件中铜导线的生产主要包括以下步骤：在铜层表面设置预定图案的光刻胶，采用湿法蚀刻液对光刻胶未覆盖区域的铜层与钼铌合金层进行蚀刻，剥离清洗去除光刻胶。
2、现有技术中针对铜钼合金的蚀刻液主要组分为氧化物、酸、碱、缓蚀剂，其中氧化物用于氧化金属生成金属氧化物，酸主要用于溶解金属氧化物、稳定双氧水以及与蚀刻体系中生成的金属离子形成稳定的络合物，蚀刻液中氧化物、酸、碱、缓蚀剂的具体组分以及各组分的含量均为蚀刻速度的影响因素，此外，同时暴露于蚀刻液中的铜和钼铌合金构成原电池，加速钼铌合金的腐蚀。
3、包含铜层和钼铌合金层的蚀刻金属叠层主要有两种：一种是钼铌合金表层、铜层和钼铌合金底层的三层层叠结构，另一种是铜层和钼铌合金底层的两层层叠结构。与铜单层相比，钼铌合金单层的蚀刻速率更慢。三层层叠结构的蚀刻时长由以下三个时间段组成：钼铌合金表层的蚀刻、铜层暴露后铜层和钼铌合金表层的蚀刻以及钼铌合金底层暴露后层叠结构的蚀刻；两层层叠结构的蚀刻时长由以下两个时间段组成：铜层的蚀刻以及钼铌合金底层暴露后的层叠结构的蚀刻。基于相同厚度的铜层和钼铌合金表/底层，三层层叠结构的蚀刻时长大于两层层叠结构的蚀刻时长。以30％oe过刻量计，三层层叠结构的过刻量时长也相应的大于两层层叠
4、另外，两层层叠结构的湿法蚀刻还存在以下缺陷：在光刻胶未覆盖区域均匀分布的工件中，钼铌合金底层暴露后，原电池加速腐蚀作用使得蚀刻速率分布也趋于均匀；但是在一些同时具有aa(有效显示)区域和fanout(扇出)区域的基板中，aa区域光刻胶分布均匀且较密集，蚀刻区域尺寸小；fanout区域光刻胶分布较稀疏，蚀刻区域尺寸大，这直接导致蚀刻液处理基板时两种区域的蚀刻同步性差，也即当aa区域蚀刻完成时，fanout区域具有较大面积的钼铌合金底层残留(如图1所示)，需要延长蚀刻时间以完成整个基板的蚀刻。在延长蚀刻的时间段内，铜蚀刻液处理fanout区域残留的同时，也对aa区域侧蚀，劣化基板导电蚀刻精度的一致性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷，提供一种强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，有效提升同一基板中光刻胶分布较稀疏或者无光刻胶区域的金属叠层蚀刻速率，进而缩短基板的整体蚀刻时长。
2、为了实现上述技术效果，本专利技术的技术方案为：一种强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，按质量百分比计，铜蚀刻液主要组成为：过氧化氢5％～20％、有机酸5％～20％、有机碱3％～12％、金属保护剂0～0.25％、去离子水60％～77％；铜蚀刻液的ph值为2.1～3.6；
3、所述有机酸为至少两种有机酸的组合。
4、进一步的，基于铜蚀刻液中过氧化氢、有机酸、去离子水的质量百分比，金属保护剂的质量百分比为0.01％～0.1％，更优选为0.02％～0.07％。
5、优选的技术方案为，所述铜蚀刻液包含3.5％以下的过氧化氢稳定剂；
6、进一步的，所述铜蚀刻液包含2％以下的过氧化氢稳定剂。
7、具体的，铜蚀刻液中过氧化氢稳定剂的含量为0.1％、0.3％、0.5％、0.8％、1％、1.3％、1.5％、0.8％、2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.3％、3.5％等点值以及以上述两个点值作为最大值和最小值的区间。
8、优选的技术方案为，所述铜蚀刻液的ph值为2.3～3.4；
9、进一步的，铜蚀刻液的ph值为2.7～3.3。
10、具体的，铜蚀刻液的ph值为2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4等点值以及以上述两个点值作为最大值和最小值的区间。
11、优选的技术方案为，按质量百分比计，铜蚀刻液主要组成为：过氧化氢12.5％～18％、有机酸6％～13％、有机碱5％～9％、金属保护剂0.02％～0.07％、去离子水64％～76％。
12、优选的技术方案为，所述有机酸为α-羟基脂肪族一元羧酸和除α-羟基脂肪族一元羧酸外的有机酸a的组合；
13、进一步的，有机酸a为选自苹果酸、柠檬酸、丙二酸、丙酮酸、谷氨酸、甘氨酸、苏氨酸、酒石酸、乙二酸、丁二酸的至少一种。
14、优选的技术方案为，以有机酸的质量之和为100％计，所述α-羟基脂肪族一元羧酸的质量百分比为84％～97％；
15、具体的，α-羟基脂肪族一元羧酸的质量百分比为84％、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％等点值以及以上述两个点值作为最大值和最小值的区间。进一步的，α-羟基脂肪族一元羧酸的质量百分比为86％～95％。
16、优选的技术方案为，所述有机碱为空间位阻胺和除空间位阻胺外的有机碱a的组合；以有机碱质量之和为100％计，所述空间位阻胺的质量百分比为84％～97％；
17、具体的，有机碱中空间位阻胺的质量百分比为为84％、85％、87％、89％、91％、93％、95％、97％等点值以及以上述两个点值作为最大值和最小值的区间。进一步的，所述空间位阻胺的质量百分比为86％～94％。
18、优选的技术方案为，所述空间位阻胺为选自叔丁胺基乙氧基乙醇、叔丁胺基异丙醇、叔丁胺基正丙醇、叔丁氨基异丙醇、三异丙醇胺、异丁醇胺、3-二乙胺基丙胺中的至少一种；有机碱a为选自乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙二胺、二甘醇胺、单异丙醇胺中的至少一种；
19、进一步的，所述空间位阻胺为选自三异丙醇胺、异丁醇胺、3-二乙胺基丙胺中的至少一种；
20、进一步的，有机碱a为选自乙醇胺和单异丙醇胺中的至少一种。
21、本专利技术的目的之二在于提供一种蚀刻方法，采用上述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液蚀刻具有金属叠层的基板，所述金属叠层包括钼铌合金层以及设置于所述钼铌合金层表面的铜层。
22、优选的技术方案为，所述基板的蚀刻温度为25～40℃；
23、进一步的，基板的蚀刻温度为30～35℃；
24、进一步的，所述基板包括基材，所述铜层设置于所述钼铌合金层背离所述基材的表面。
25、本专利技术的优点和有益效果在于：
26、该强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液通过优选铜蚀刻液的主要组分含量和ph值范围，加快同一基板中光刻胶分布均匀且较密集以及光刻胶分布较稀疏两种不同区域的铜/钼铌层蚀刻速率，尤其是光刻胶分布较稀疏区域的蚀刻速率，使同一基板中不同区域的蚀刻时长趋于一致；
27、缩短基板本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，按质量百分比计，铜蚀刻液主要组成为：过氧化氢5％～20％、有机酸5％～20％、有机碱3％～12％、金属保护剂0～0.25％、去离子水60％～77％；铜蚀刻液的pH值为2.1～3.6；
2.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述铜蚀刻液包含3.5％以下的过氧化氢稳定剂；
3.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述铜蚀刻液的pH值为2.3～3.4；
4.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，按质量百分比计，铜蚀刻液主要组成为：过氧化氢12.5％～18％、有机酸6％～13％、有机碱5％～9％、金属保护剂0.02％～0.07％、去离子水64％～76％。
5.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述有机酸为α-羟基脂肪族一元羧酸和除α-羟基脂肪族一元羧酸外的有机酸A的组合；
6.根据权利要求5所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，以有机酸的质量之和为100％计，所述α-羟基脂肪族
7.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述有机碱为空间位阻胺和除空间位阻胺外的有机碱A的组合；以有机碱质量之和为100％计，所述空间位阻胺的质量百分比为84％～97％；
8.根据权利要求7所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述空间位阻胺为选自叔丁胺基乙氧基乙醇、叔丁胺基异丙醇、叔丁胺基正丙醇、叔丁氨基异丙醇、三异丙醇胺、异丁醇胺、3-二乙胺基丙胺中的至少一种；有机碱A为选自乙二胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙二胺、二甘醇胺、单异丙醇胺中的至少一种；
9.一种蚀刻方法，其特征在于，采用权利要求1至8中任意一项所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液蚀刻具有金属叠层的基板，所述金属叠层包括钼铌合金层以及设置于所述钼铌合金层表面的铜层。
10.根据权利要求9所述的蚀刻方法，其特征在于，所述基板的蚀刻温度为25～40℃；
...【技术特征摘要】
1.一种强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，按质量百分比计，铜蚀刻液主要组成为：过氧化氢5％～20％、有机酸5％～20％、有机碱3％～12％、金属保护剂0～0.25％、去离子水60％～77％；铜蚀刻液的ph值为2.1～3.6；
2.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述铜蚀刻液包含3.5％以下的过氧化氢稳定剂；
3.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述铜蚀刻液的ph值为2.3～3.4；
4.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，按质量百分比计，铜蚀刻液主要组成为：过氧化氢12.5％～18％、有机酸6％～13％、有机碱5％～9％、金属保护剂0.02％～0.07％、去离子水64％～76％。
5.根据权利要求1所述的强化钼铌合金蚀刻的铜蚀刻液，其特征在于，所述有机酸为α-羟基脂肪族一元羧酸和除α-羟基脂肪族一元羧酸外的有机酸a的组合；
6.根据权利要求5所述的强化钼铌合金蚀...
【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，章佳寅，徐杨，沈夏军，顾梦佳，任奕宇，朱龙，
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：
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