[發明專利]一種鉬鋁兼容蝕刻液及蝕刻方法

在審

• 申請號: 202010138777.X
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111270238A
• 公開（公告）日: 2020-06-12
• 發明（設計）人: 戈士勇
• 申請（專利權）人: 江蘇中德電子材料科技有限公司
• 主分類號: C23F1/44
• 分類號: C23F1/44
• 代理公司: 江陰義海知識產權代理事務所(普通合伙) 32247
• 代理人: 陳巧云

本發明公開了一種鉬鋁兼容蝕刻液，包括磷酸、硝酸、醋酸、氯酸、表面活性劑、金屬抑制劑、助劑和水；以所述鉬鋁兼容蝕刻液的總重量為基準，所述磷酸的含量為60?68％、硝酸的含量為2.5?3％、醋酸的含量為19?25％、氯酸的含量為2?5％，表面活性劑的含量為2?10％、金屬抑制劑的含量為0.8?1.2％、所述助劑的含量為2?5％，余量為水；所述金屬抑制劑包括鉬酸鹽、甲基苯駢三氮唑鈉、二巰基噻二唑二鈉鹽中的至少一種。本發明還公開了一種蝕刻方法。本發明的鉬鋁兼容蝕刻液，加入氯酸，對鉬鋁的蝕刻速率進行了控制；加入金屬抑制劑，控制磷酸根離子的電離平衡，進一步降低金屬鉬的蝕刻速率。本發明提供的蝕刻方法，工藝簡單，易于操作，效率更高。

技術領域

本發明涉及蝕刻液技術領域，具體涉及一種鉬鋁兼容蝕刻液及蝕刻方法。

背景技術

近年來，液晶顯示行業高速發展，產品也趨于大型化,高畫質,高功能化方向發展。人們對液晶顯示器的需求量不斷增加的同時，對產品的質量和畫面精度也提出了更高的要求。

在TFT-LCD或LED等面板領域，鋁鉬多層結構逐漸成為主流技術，鋁鉬蝕刻液的技術難點在于，鋁和鉬的電化學性質差異大，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，如上層金屬鉬出現刻蝕速率過快的現象，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。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術中存在的缺陷，提供一種刻蝕角度光滑平整，鉬層刻蝕速率可控的鉬鋁兼容蝕刻液。

為實現上述目的，本發明的技術方案是設計一種鉬鋁兼容蝕刻液，包括磷酸、硝酸、醋酸、氯酸、表面活性劑、金屬抑制劑、助劑和水；以所述鉬鋁兼容蝕刻液的總重量為基準，所述磷酸的含量為60-68％、硝酸的含量為2.5-3％、醋酸的含量為19-25％、氯酸的含量為2-5％，表面活性劑的含量為2-10％、金屬抑制劑的含量為0.8-1.2％、所述助劑的含量為2-5％，余量為水；所述金屬抑制劑包括鉬酸鹽、甲基苯駢三氮唑鈉、二巰基噻二唑二鈉鹽中的至少一種。

在蝕刻過程中，各金屬層在硝酸的氧化作用下，金屬鋁主要被氧化成Al₂O₃，而金屬鉬被氧化為多種價態的鉬的氧化物，磷酸主要是對金屬氧化物進行溶解，從而蝕刻各個金屬層；由于Al₂O₃和多價態的鉬金屬氧化物的金屬價態不同，繼而鋁金屬氧化物和鉬金屬氧化物的致密程度不同，導致了磷酸對鋁金屬氧化物的溶解速率小于對鉬金屬氧化物的溶解速率，從而會使得鉬鋁復合金屬層上層的鉬蝕刻過快；加入具有強氧化性的氯酸，一方面會促進金屬鋁的腐蝕，另一方面則會使得更多低價態的鉬金屬氧化物進一步被氧化成高價態的、致密程度更高的鉬金屬氧化物，減慢了鉬的溶出，從而對鉬鋁的蝕刻速率進行了控制；當蝕刻液在加熱蝕刻的過程中，氯酸分解生成高氯酸，高氯酸具有更強的氧化性，更進一步的抑制了鉬的蝕刻作用；在蝕刻液配置過程中不選擇高氯酸的原因，是因為高氯酸為是發煙液體，具有強刺激性，對工人制備蝕刻液的過程中具有一定的危險性，選擇氯酸替代高氯酸，氯酸也具有很強的氧化性，且在加熱蝕刻的過程中部分可轉變成高氯酸，進一步提高蝕刻液對鉬鋁層蝕刻速率的控制，同時也降低了蝕刻液的配置、存放難度，對環境和人體更友好；在蝕刻液中加入金屬抑制劑，控制磷酸根離子的電離平衡，從而進一步降低金屬鉬的蝕刻速率，使蝕刻液對鉬鋁的蝕刻趨于平衡，刻蝕角度光滑平整。

為了進一步提高蝕刻液對鉬、鋁的氧化，便于蝕刻液對各金屬層進行快速溶解，優選的技術方案為，所述蝕刻液中還包括3-6g/L的氯酸鉀。

進一步優選的技術方案為，所述金屬抑制劑中各組分的摩爾比為鉬酸鹽：甲基苯駢三氮唑鈉：二巰基噻二唑二鈉鹽＝1:1-1.2:0.8-1。

進一步優選的技術方案為，所述表面活性劑包括椰油酸單乙醇酰胺、椰油酸二乙醇酰胺、月桂酰胺丙基二甲胺乙內酯、檸檬酸三丁酯中的至少兩種。