透明导电膜蚀刻剂制造技术

技术编号:7152475 阅读:256 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种透明导电膜蚀刻剂,所述导电膜为微细图案并在薄膜晶体管液晶显示器等平板显示器的制作工序中用于制作透明电极。本发明专利技术所提供的透明导电膜蚀刻剂由0.05~15重量%的含卤化合物、0.1~20重量%的氧化助剂、0.05~15重量%的蚀刻调节剂、0.1~15重量%的残渣抑制剂、0.3~10重量%的抗蚀剂和使整体蚀刻剂的总重量百分比为100%的水组成,其可消除对铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或由上述膜层积的多层膜造成侵蚀的现象。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种透明导电膜蚀刻剂,所述导电膜为微细图案并在平板显示器 (FPD, Flat Panel Display)的制作工序中用于制作透明电极。
技术介绍
透明导电膜是广泛应用于薄膜晶体管液晶显示器、等离子体平板显示器、电致发光显示器等中的薄膜。为了在上述平板显示装置中形成透明导电膜,需要蚀刻工序以形成所需要的微细图案。此时使用的透明电极膜包括氧化铟锡膜、氧化铟锌膜和氧化锌膜,上述氧化铟锡膜、氧化铟锌膜和氧化锌膜用于在保护膜的上部形成氧化铟锡膜、氧化铟锌膜和氧化锌膜, 然后以光刻胶作掩膜涂布之后,蚀刻氧化铟锡膜、氧化铟锌膜和氧化锌膜。目前使用的透明导电膜蚀刻剂有盐酸·硝酸的混合水溶液(王水)、盐酸·醋酸的混合水溶液、氯化铁水溶液、尿酸水溶液、磷酸水溶液、乙二酸(草酸)水溶液等。但是现有的透明导电膜蚀刻剂发现有如下问题。首先,盐酸·硝酸混合水溶液(王水)和盐酸·醋酸混合水溶液尽管蚀刻速度快并且稳定,但由于盐酸或硝酸的挥发,蚀刻剂组合物的成分量变化很大,因此,发烟(fume) 现象严重,污染作业环境,而且对薄膜晶体管液晶显示器的薄膜晶体管制作工序中用作电极材料的铜及铜合金造成侵蚀。第二,氯化铁水溶液虽然蚀刻速度快并且安全,但相比较而言侧面蚀刻量大并且引发铁的污染。第三,尿酸水溶液的侧面蚀刻量小且蚀刻性能较好,但溶液的经时变化很大。第四,磷酸水溶液侵蚀铜膜,铜合金膜,钼膜,钼合金膜或其层积的多层膜,并且对透明导电膜中的氧化铟锡膜的蚀刻造成阻碍。第五,乙二酸(草酸)水溶液蚀刻性能稳定并且不会发生经时变化,因此是比较好的蚀刻剂,但是在蚀刻时容易产生残渣,而且蚀刻溶液在使用后,蚀刻设备的内侧产生残留物(乙二酸结晶物)。
技术实现思路
要解决的技术问题目前的透明导电膜蚀刻剂存在有如下缺点在使用盐酸·硝酸混合水溶液(王水)、盐酸·醋酸水溶液、氯化铁水溶液、尿酸水溶液、磷酸水溶液、乙二酸水溶液等透明导电膜蚀刻剂时,有侧面蚀刻现象、经时变化现象、蚀刻时产生残渣现象以及侵蚀铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或由上述膜层积的多层膜现象等。为解决上述问题,本专利技术提供一种能够进行选择的透明导电膜蚀刻剂。本专利技术的透明导电膜蚀刻剂为含有抗蚀剂和经时变化抑制剂(岧人丨岜m^M xii)的水溶液,能够完全消除现有透明导电膜蚀刻剂的缺点。尤其是本专利技术消除了现有透明导电膜蚀刻剂所存在的主要问题,即,蚀刻时产生残渣的现象和侵蚀铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或由上述膜层积的多层膜现象,能够对透明导电膜进行选择性图案蚀刻。技术方案为解决上述问题,本专利技术提供一种具有选择性的透明导电膜蚀刻剂,所述导电膜为微细图案并在平板显示器(FPD,Flat Panel Display)的制作工序中用于制作透明电极, 所述透明导电膜蚀刻剂含有含商化合物、氧化助剂、蚀刻调节剂、残渣调节剂、抗蚀剂、经时变化抑制剂以及水。尤其是,本专利技术提供一种能够对透明导电膜进行选择性蚀刻图案的蚀刻剂,能够消除对用作薄膜晶体管电极材料的铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或层积的多层膜的侵蚀现象。另外,对上述各金属膜的厚度没有特别的限制,可以根据需要进行适当调节。更具体地,上述铜膜的厚度可大致层积为1000-5000A。上述钼合金膜是指含有钨、钛、铌、铬、 钽等可与钼一同形成合金的金属成分的钼膜。例如,钼合金膜可为钼-钨(Mo-W)、钼-钛 (Mo-Ti)、钼-铌(Mo-Nb)、钼-铬(Mo-Cr)、钼-钽(Mo-Ta)等。上述钼膜或钼合金膜的层积厚度可为100-500A。本专利技术的透明导电膜蚀刻剂由0. 05 15重量%的含卤化合物、0. 1 20重量% 的氧化助剂、0. 05 15重量%的蚀刻调节剂、0. 1 15重量%的残渣抑制剂、0. 3 10重量%的抗蚀剂和使蚀刻剂为100重量%的水组成,更详细地,本专利技术涉及不侵蚀铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或由此层积的多层膜的透明导电膜蚀刻剂。本专利技术的蚀刻剂中所含有的含卤化合物为蚀刻透明导电膜的主要氧化剂。对上述含卤化合物没有特别的限定,只要能在溶液中溶解为卤离子或多原子卤离子的化合物即可,具体地可具有如下化学式(1)结构。化学式(1)AXm(如上化学式中的A为氢离子(H+)、铵离子(NH4+)、铁离子(Fe2+,Fe3+)、铝离子 (Al3+)或氧化数为1 3价的碱金属离子;X为卤素;m为A的氧化个数。)具体地,上述含卤化合物可以包括卤化氢、卤化铵、卤化铁或碱金属卤化物等。更具体地,可从由例举的氯化氢(HCl)、氯化铝(AlCl3)、氟化铵(NH4F)、碘化钾(KI)、氯化钾 (KCl)和氯化铵(NH4Cl)组成的组中选择一种以上。上述蚀刻剂的含卤化合物的含量可为蚀刻剂整体总重量的0. 05 15%。如果上述含卤化合物的含量过高,则可能发生侵蚀铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或这些膜层积的多层膜的现象;如果含量低,则有延缓透明导电膜的蚀刻速度的缺点。本专利技术的蚀刻剂中包含的氧化助剂具有辅助蚀刻透明导电膜的作用。上述氧化助剂的含量可为蚀刻剂整体总重量的0. 1 20%。如果含量过高就会发生蚀刻铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或由这些膜层积的多层膜的现象,而含量低则有延缓透明导电膜的蚀刻速度的缺点。上述氧化助剂可使用由下述化合物形成的组中选择出的一种以上的化合物 硝酸铵(NH4NO3)、硝酸钾(KNO3)、硝酸(HNO3)、硝酸铜(Cu(NO3))以及硝酸钠(NaNO3)。可在溶液中溶解出硝酸根离子(NO3-)的化合物均可用作氧化助剂。本专利技术的蚀刻剂中所包含的蚀刻调节剂可以使用硫酸和硫酸盐化合物。具体可从由下述化合物所形成的组中选择一种以上用作上述蚀刻调节剂硫酸(H2SO4)、硫酸铵 ((NH4) 2S04)、硫酸钠(Na2SO4)、硫酸钾(K2SO4)、硫酸氢铵(NH4SO4H)、硫酸氢钠(NaSO4H)、硫酸氢钾(KSO4H)、过硫酸铵((NH4)2^O8)、过硫酸钠(Na2S2O8)和过硫酸钾( )。只要溶液中能溶解出硫酸根离子(SO/—)即可用作蚀刻调节剂。本专利技术的蚀刻剂中所添加的蚀刻调节剂的含量可为整体蚀刻剂的总重量的 0. 05 15%,含量过高则导致蚀刻速度过快,而且还会发生侵蚀铜膜、铜合金膜、钼膜、钼合金膜或这些膜层积的多层膜的现象。如果不含有蚀刻调节剂或含量低则有延缓透明导电膜的蚀刻速度的缺点。本专利技术的蚀刻剂中所包含的残渣抑制剂能够提高蚀刻剂的湿润度,有助于透明导电膜形成光滑的蚀刻,并抑制残渣的生成。添加的残渣抑制剂的含量为蚀刻剂总重量的 0. 1 15%,使用该范围内的残渣抑制剂来抑制残渣,在使用蚀刻剂后既不产生残留物,也不发生经时变化。只要包含醋酸基的所有水溶性化合物都能够用作残渣抑制剂,具体地可具有如下化学式2的结构。化学式2B(CH3COO)n(上述化学式中的B表示氢离子(H+)、铵离子(NH4+)、铁离子(Fe2+,Fe3+)、铝离子 (Al3+)或氧化数为1 3价的碱金属离子;n是B的氧化数,具体为1 3中的整数。)上述残渣抑制剂可从由如下组中选择一种以上形成的化合物进行使用醋 W. (acetic acid)(potassium acetate) > ||011 (ammonium acetate)本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种透明导电膜蚀刻剂,其特征在于,由0.05~15重量%的含卤化合物、0.1~20重量%的氧化助剂、0.05~15重量%的蚀刻调节剂、0.1~15重量%的残渣抑制剂、0.3~10重量%的抗蚀剂和使整体蚀刻剂的总重量百分比为100%的水组成。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:李锡重
申请(专利权)人:韩国泰科诺赛美材料株式会社
类型:发明
国别省市:KR

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