本發(fā)明涉及金屬蝕刻液,尤其是涉及一種蝕刻液及其制備方法和蝕刻方法。
背景技術:
1、目前,高世代液晶面板生產工藝中,柵極和金屬配線采用金屬銅,與以往金屬鋁相比,具有電阻低且無環(huán)境問題等優(yōu)點。但金屬銅與玻璃基材及絕緣膜的貼附性較低,通常使用鈦作為下部薄膜金屬,因此,需要對銅鈦金屬膜進行蝕刻。在銅鈦金屬膜的蝕刻過程中,鈦比銅更難蝕刻,鈦的蝕刻速率遠低于銅的蝕刻速率。
2、現有銅鈦金屬膜蝕刻液通常加入氟化物或者大幅提高雙氧水含量,來提高鈦金屬的蝕刻速度,去除蝕刻時所產生的鈦金屬殘留。但加入氟化物存在以下缺點:第一、氟化物電離出氟離子對環(huán)境污染大,蝕刻廢液處理成本高;第二、氟離子毒性大;第三、氟離子腐蝕性高,會蝕刻玻璃基材,容易在玻璃基板上產生缺陷,影響顯示性能。
3、有鑒于此,特提出此發(fā)明。
技術實現思路
1、本發(fā)明的第一目的在于提供一種蝕刻液,過氧化氫含量低、不含氟離子、安全性高、穩(wěn)定性好、蝕刻性能優(yōu)異、能夠滿足高精度加工要求;對于含有銅鈦金屬膜的蝕片的蝕刻,無鈦殘留現象。
2、本發(fā)明的第二目的在于提供一種蝕刻液的制備方法,步驟簡單,適合大規(guī)模生產。
3、本發(fā)明的第三目的在于提供一種蝕刻方法,采用上述蝕刻液對含有銅鈦金屬膜的蝕片進行蝕刻,蝕刻液在蝕刻過程中cd?bias變化量在0.1μm以下;蝕刻液使用壽命內,蝕刻cd和坡度角基本不變,表面金屬無殘留,無鈦殘留現象。
4、為了實現本發(fā)明的上述目的,特采用以下技術方案:
5、第一方面,本發(fā)明提供了一種蝕刻液,由按照質量百分比計的如下組分組成:
6、過氧化氫5wt%~10wt%、硝酸4~6wt%、過氧化氫穩(wěn)定劑0.1wt%~5wt%、金屬離子螯合劑0.1wt%~5wt%、金屬緩蝕劑0.01wt~5wt%、氯代二苯碘鎓0.3wt%~0.5wt%,余量為水。
7、本發(fā)明的蝕刻液,通過添加過氧化氫,輔以金屬緩蝕劑和硝酸,同時添加過氧化氫穩(wěn)定劑、金屬離子螯合劑和氯代二苯碘鎓,使得蝕刻液具有安全性高、穩(wěn)定性好、對環(huán)境無污染、蝕刻性能優(yōu)異、能夠滿足高精度加工要求等優(yōu)點,在含有銅鈦金屬膜的蝕片的蝕刻過程中無鈦殘留現象;其中,少量過氧化氫的添加既能很好的進行蝕刻,保證蝕刻的均勻,又能保證蝕刻液的安全性和穩(wěn)定性;硝酸的添加能夠增加蝕刻速率,保證蝕刻的有效進行;過氧化氫穩(wěn)定劑能夠提高過氧化氫的穩(wěn)定性;金屬離子螯合劑可降低蝕刻液中游離的金屬離子含量,減少對過氧化氫的影響,使蝕刻液更安全穩(wěn)定;金屬緩蝕劑能夠有效減緩金屬銅的蝕刻速率;氯代二苯碘鎓的加入可以實現對反應過程的選擇性控制,降低鈦的殘留。
8、第二方面,本發(fā)明還提供了一種如上所述的蝕刻液的制備方法,包括如下步驟:
9、各組分混勻,得到所述蝕刻液。
10、本發(fā)明將蝕刻液的各組分混勻,即可得到蝕刻液,步驟簡單,適合大規(guī)模生產。
11、第三方面,本發(fā)明還提供了一種蝕刻方法,采用如上所述的蝕刻液對蝕片進行蝕刻;所述蝕片包括襯底以及設置于所述襯底表面的金屬膜,所述金屬膜包括銅金屬膜以及設置于所述銅金屬膜表面的鈦金屬膜。
12、將本發(fā)明的蝕刻液用于含有銅鈦金屬膜的蝕片的蝕刻過程中,安全穩(wěn)定性好、操作風險小、對環(huán)境無污染、蝕刻性能優(yōu)異;蝕刻液能夠保持蝕刻過程中ph的穩(wěn)定,避免ph變化導致蝕刻不均勻的現象;蝕刻液在蝕刻過程中cd?bias變化量在0.1μm以下;整個蝕刻液使用壽命內,蝕刻cd和坡度角基本不變,表面金屬無殘留,無鈦殘留現象,能夠滿足高精度加工要求。
1.一種蝕刻液,其特征在于,按照質量百分比計,包括如下組分:
2.根據權利要求1所述的蝕刻液,其特征在于,按照質量百分比計,包括如下組分:
3.根據權利要求1所述的蝕刻液,其特征在于,所述蝕刻液的ph為0.5~1.5。
4.根據權利要求3所述的蝕刻液,其特征在于,所述過氧化氫穩(wěn)定劑包括二丙胺、正丁胺、正己胺、己二胺、環(huán)己胺和二乙烯三胺中的至少一種。
5.根據權利要求3所述的蝕刻液,其特征在于,所述金屬離子螯合劑包括羥基乙叉二膦酸、氨基三甲叉膦酸、亞甲基二膦酸、吡啶二羧酸、氨基三乙酸和羥基乙酸中的至少一種。
6.根據權利要求3所述的蝕刻液,其特征在于,所述金屬緩蝕劑包括噻吩、噻唑、咪唑、吡唑、一甲基咪唑、二甲基咪唑、三甲基咪唑、甲基苯并三氮唑、四氮唑和甲基四唑中的至少一種。
7.權利要求1~6任一項所述的蝕刻液的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
8.一種蝕刻方法,其特征在于,采用權利要求1~6任一項所述的蝕刻液對蝕片進行蝕刻;所述蝕片包括襯底以及設置于所述襯底表面的金屬膜,所述金屬膜包括銅金屬膜以及設置于所述銅金屬膜表面的鈦金屬膜。
9.根據權利要求8所述的蝕刻方法,其特征在于,所述蝕刻的溫度為25~35℃。
10.根據權利要求8所述的蝕刻方法,其特征在于,所述蝕刻的時間為100~200s。