[發明專利]一種鉬/鋁復合金屬層的蝕刻液及蝕刻方法

在審

• 申請號: 201811128422.1
• 申請日: 2018-09-26
• 公開（公告）號: CN109252167A
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發明（設計）人: 童少平;吳國慶;劉志彪;李振弘
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: C23F1/20
• 分類號: C23F1/20;C23F1/26
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

本發明公開了一種鉬/鋁復合金屬層的蝕刻液，包括以下重量百分比的原料：磷酸50～70％；硝酸0.1～5％；乙酸5～20％；高氯酸1～10％；余量為水。本發明還公開了利用所述鉬/鋁復合金屬層的蝕刻液對鉬/鋁復合金屬層進行蝕刻的方法。本發明的鉬/鋁復合金屬層的蝕刻液，通過加入高氯酸來平衡鉬和鋁的蝕刻速率，使得鉬/鋁復合金屬層的蝕刻角度和蝕刻量得到有效的控制。

技術領域

本發明涉及金屬層疊膜的化學蝕刻技術領域，尤其涉及一種鉬/鋁復合金屬層的蝕刻液及蝕刻方法。

背景技術

TFT-LCD即薄膜晶體管液晶顯示器(Thin film transistor-liquid crystaldisplay)，是有源矩陣類型液晶顯示器(AM-LCD)中的一種。液晶平板顯示器，特別是TFT-LCD，是目前唯一在亮度、對比度、功耗、壽命、體積和重量等綜合性能上全面趕上和超過CRT的顯示器件，它的性能優良、大規模生產特性好，自動化程度高，原材料成本低廉，發展空間廣闊，將迅速成為新世紀的主流產品，是21世紀全球經濟增長的一個亮點。

TFT-LCD的陣列基板制作工藝需要多次掩膜技術，減少掩膜次數就能減少工藝流程和設備，但是掩膜次數越少，工藝的難度就越大，其中難點之一就是復合層蝕刻。

蝕刻是光刻技術中必不可少的環節，蝕刻是將材料使用化學反應或者物理撞擊作用而移除的技術。蝕刻技術分為濕蝕刻和干蝕刻，其中濕式蝕刻在平板顯示行業中得到廣泛的應用，它通過特定的溶液與需要刻蝕的薄膜材料發生化學反應達到蝕刻目的。

鋁鉬多層結構逐漸成為TFT-LCD生產的主流技術，所需的蝕刻液用量大，經濟價值高。鋁鉬蝕刻液的技術難點在于鋁鉬等金屬電化學性質差異大，氧化能力不同，即蝕刻速率存在較大差異。在實際生產時，往往是一種蝕刻液同時對應多層金屬膜層，蝕刻完成后對應坡度角有時會存在異常，如膜層角度較大(80～90°)、頂層金屬鉬發生尖角或縮進等現象，產生宏觀不良及進行后工序時會產生相應的光學不良或導致后層物質殘留，影響產品品質。

在現有技術中，鉬/鋁蝕刻液主要由磷酸、硝酸、乙酸組成，鉬/鋁蝕刻液已廣泛用于薄膜場效應晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)、發光二極管(LED)和有機發光二極管(OLED)等領域，具體用于制作面板過程中鉬層和鋁層的蝕刻中。

例如，公開號為CN102181867A的中國專利文獻公開了一種新型酸性鉬鋁蝕刻液，該新型酸性鉬鋁蝕刻液包括磷酸、醋酸、硝酸、氯化鉀、金屬硝酸鹽和純水，上述原料中磷酸、醋酸、硝酸經強酸性陽離子交換樹脂控制和去除其中的雜質離子后，由六種原料混合均勻而制成。

公開號為CN100350570C的專利文獻公開了鋁/鉬層疊膜的蝕刻方法，用含有磷酸、硝酸、有機酸和陽離子生成成分的水溶液構成的濕法蝕刻液，對含有至少一種鋁系金屬膜和至少一種鉬系高熔點金屬膜的層疊膜進行蝕刻。

蝕刻液在蝕刻工藝的實際應用中，往往遇到被刻蝕的金屬層難以控制蝕刻角度刻蝕刻量的問題，常見的如鉬層與鋁層膜在蝕刻液中的蝕刻速率不匹配，從而出現錐角偏大或者偏小的情況。

發明內容

本發明提供了一種鉬/鋁復合金屬層的蝕刻液，通過加入高氯酸來平衡鉬和鋁的蝕刻速率，使得鉬/鋁復合金屬層的蝕刻角度和蝕刻量得到有效的控制。

本發明提供了如下技術方案：

一種鉬/鋁復合金屬層的蝕刻液，包括以下重量百分比的原料：