本發(fā)明涉及蝕刻液技術(shù)，尤其涉及一種三步法ito-ag-ito蝕刻液、其制備方法與應(yīng)用。

背景技術(shù)：

1、ito-ag-ito蝕刻液多應(yīng)用于液晶顯示器(tft-lcd)與有機(jī)發(fā)光二極管(oled)制造過程中像素電極的刻蝕。目前商用的ito-ag-ito蝕刻方法根據(jù)其工藝步驟可以分為如下三種：

2、一步法：使用ito-ag-ito蝕刻液經(jīng)過一個工藝步驟實(shí)現(xiàn)對于ito和ag疊層的刻蝕。優(yōu)點(diǎn)是工藝簡單，設(shè)備要求低；缺點(diǎn)在于使用同一蝕刻液兼容兩種腐蝕速率相差巨大的材料疊層的蝕刻，易導(dǎo)致形貌缺陷。

3、二步法：第一步使用ito-ag蝕刻液完成top-ito與ag的蝕刻，第二步使用專用的ito蝕刻液完成bottom-ito的蝕刻及top-ito+ag層的形貌修飾。工藝和設(shè)備要求比一步法更為復(fù)雜，但分步刻蝕使其工藝更容易調(diào)節(jié)，也能夠獲得更加良好的形貌。行業(yè)中也存在逆向工藝，即第一步使用專用的ito蝕刻液完成top-ito的蝕刻，第二步使用ito-ag蝕刻液完成bottom-ito與ag的蝕刻。

4、三步法：將蝕刻過程分為三步，上下兩層ito使用ito蝕刻液刻蝕，中間層的ag(殘留的極少部分ito)使用ag蝕刻液進(jìn)行刻蝕。三層的蝕刻工藝能夠分別調(diào)節(jié)各步驟中的工藝參數(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)更為精細(xì)的形貌控制。

5、目前常見的三步法ito-ag-ito蝕刻工藝中，第一、三步使用草酸或混酸溶液對ito進(jìn)行蝕刻，第二步使用ito-ag-ito蝕刻液對ag進(jìn)行蝕刻(可能會一同腐蝕部分top/bottomito)。由于缺少了ito對ag層進(jìn)行保護(hù)，第二步處理即使在25℃條件下對ag層的腐蝕速率也將更快。在正常工藝中只能通過控制工藝時間來控制ag層側(cè)蝕量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，針對上述傳統(tǒng)三步法ito-ag-ito蝕刻液對ag層蝕刻速率過快、ag層cd-loss過大的問題，提出一種三步法ito-ag-ito蝕刻液，該蝕刻液對于ito-ag-ito有穩(wěn)定的刻蝕速率，對于絕緣層與光刻膠均無損傷，能在oled像素電極制造過程中使用，用于解決三步法ito-ag-ito刻蝕過程中ag層cd-loss過大的問題；并且該體系中引入了氫氟酸，可兼容通孔工藝中tialti層的蝕刻及形貌修飾。

2、需要注意的是，在本發(fā)明中，除非另有規(guī)定，涉及組成限定和描述的“包括”的具體含義，既包含了開放式的“包括”、“包含”等及其類似含義，也包含了封閉式的“由…組成”、“由…構(gòu)成”等及其類似含義。

3、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種三步法ito-ag-ito蝕刻液，包括重量配比如下的各組分：

4、

5、進(jìn)一步地，所述有機(jī)酸為乙酸、檸檬酸、酒石酸、草酸、乙醇酸、抗壞血酸、三氯乙酸和三硝基苯磺酸中的一種或多種。

6、進(jìn)一步地，所述有機(jī)酸優(yōu)選為乙酸、檸檬酸和抗壞血酸。

7、進(jìn)一步地，所述乙酸、檸檬酸和抗壞血酸的質(zhì)量比為8～5：8～3：3～1。

8、進(jìn)一步地，所述乙酸、檸檬酸和抗壞血酸的質(zhì)量比優(yōu)選為5：4：1。

9、進(jìn)一步地，所述有機(jī)酸為8-10份。

10、所述有機(jī)酸中乙酸和檸檬酸價格低廉、環(huán)境友好，除提供酸性外，羧基能螯合金屬離子，抗壞血酸能夠提供還原性。

11、進(jìn)一步地，所述無機(jī)酸為硝酸、氫氟酸、硫酸、鹽酸和磷酸中的一種或多種。

12、進(jìn)一步地，所述無機(jī)酸優(yōu)選為硝酸和氫氟酸。

13、進(jìn)一步地，所述硝酸和氫氟酸的質(zhì)量比為7～10：1。

14、進(jìn)一步地，所述硝酸和氫氟酸的質(zhì)量比優(yōu)選為7：1。

15、進(jìn)一步地，所述無機(jī)酸為2-4份。

16、本發(fā)明無機(jī)酸能提供蝕刻金屬的氧化性，如硝酸為蝕刻ag、ito、ti、al提供必要的氧化性，氫氟酸能蝕刻金屬ti。當(dāng)無機(jī)酸包含氫氟酸時，能夠?qū)崿F(xiàn)酸性環(huán)境下對于外圍通孔及線路位置tialti層的兼容蝕刻，提高工藝效率。

17、進(jìn)一步地，所述醛類化合物為辛醛、丁醛、苯甲醛和戊醛中的一種或多種。

18、進(jìn)一步地，所述醛類化合物優(yōu)選為辛醛。

19、進(jìn)一步地，所述醛類化合物為1-2份。

20、本發(fā)明醛類化合物能還原金屬離子，降低側(cè)蝕量。

21、進(jìn)一步地，所述含硫有機(jī)酸鈉鹽為巰基乙酸鈉、甲基磺酸鈉、對甲苯磺酸鈉和巰基丙酸鈉中的一種或多種。

22、進(jìn)一步地，所述含硫有機(jī)酸鈉鹽優(yōu)選為巰基乙酸鈉。

23、進(jìn)一步地，所述含硫有機(jī)酸鈉鹽為2-4份。

24、進(jìn)一步地，所述超純水為35-45份。

25、本發(fā)明所述三步法ito-ag-ito蝕刻液呈透明或淡黃色。

26、本發(fā)明的另一個目的還公開了所述三步法ito-ag-ito蝕刻液的制備方法，包括以下步驟：分別稱取各組分，將所有組分加入容器中，并攪拌直至所有物料溶解完全，制備得到三步法ito-ag-ito蝕刻液。

27、本發(fā)明的另一個目的還公開了所述三步法ito-ag-ito蝕刻液在蝕刻ito-ag-ito復(fù)合層領(lǐng)域和/或通孔工藝中tialti層的蝕刻及形貌修飾領(lǐng)域的應(yīng)用。

28、進(jìn)一步地，所述三步法ito-ag-ito蝕刻液在蝕刻ito-ag-ito中間層ag的應(yīng)用。

29、進(jìn)一步地，采用三步法ito-ag-ito蝕刻液蝕刻ito-ag-ito復(fù)合層的方法，包括如下步驟：

30、步驟1：將鍍有ito-ag-ito復(fù)合層的基板浸沒在草酸ito蝕刻液中，進(jìn)行第一步蝕刻，完成top-ito蝕刻；蝕刻時間為40-80s，蝕刻溫度為40-50℃；

31、步驟2：將第一步蝕刻后的基板浸沒在所述三步法ito-ag-ito蝕刻液中，進(jìn)行第二步蝕刻，完成中間層ag蝕刻(還能同時蝕刻步驟1未完全去除的ito)；蝕刻時間為50-150s，蝕刻溫度為20-30℃；

32、步驟3：將第二步蝕刻后的基板浸沒在草酸ito蝕刻液中，進(jìn)行第三步蝕刻，完成bottom-ito蝕刻；蝕刻時間為40-80s，蝕刻溫度為40-50℃。

33、進(jìn)一步地，步驟1所述草酸濃度為3.4wt％。

34、進(jìn)一步地，步驟1所述蝕刻時間為50-70s。

35、進(jìn)一步地，步驟1所述蝕刻溫度為45℃。

36、進(jìn)一步地，步驟2所述蝕刻時間為80-110s。

37、進(jìn)一步地，步驟2所述蝕刻溫度為25℃。

38、進(jìn)一步地，步驟1所述草酸濃度為3.4wt％。

39、進(jìn)一步地，步驟3所述蝕刻時間為50-70s。

40、進(jìn)一步地，步驟3所述蝕刻溫度為45℃。

41、如無特殊說明，本發(fā)明中的％均為質(zhì)量百分含量。

42、本發(fā)明三步法ito-ag-ito蝕刻液、其制備方法與應(yīng)用，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn)：

43、1)本發(fā)明采用醛類化合物和有機(jī)酸，醛類物質(zhì)具有還原性從而還原金屬離子，降低側(cè)蝕量。有機(jī)酸也具有強(qiáng)還原性，同時也可作為醛類化合物的穩(wěn)定劑而存在。尤其是有機(jī)酸包含抗壞血酸，醛類包含辛醛時，抗壞血酸一方面作為穩(wěn)定劑，能通過其抗氧化特性來穩(wěn)定辛醛；另一方面抗壞血酸被氧化為脫氫抗壞血酸，辛醛被氧化為相應(yīng)的羧酸時，ag+均能夠被還原為金屬ag，顯著降低ag層蝕刻后的cd-loss。

44、2)本發(fā)明蝕刻液的無機(jī)酸包含氫氟酸時，能夠?qū)崿F(xiàn)酸性環(huán)境下對于外圍通孔及線路位置tialti層的兼容蝕刻，提高工藝效率。

45、3)本發(fā)明蝕刻液無強(qiáng)揮發(fā)組分，經(jīng)時穩(wěn)定性好，且對ag和ito具有穩(wěn)定的刻蝕速率。

46、因此，本發(fā)明三步法ito-ag-ito蝕刻液在顯示面板領(lǐng)域，尤其是在oled像素電極制造領(lǐng)域，具有非常良好的應(yīng)用前景和大規(guī)模工業(yè)化推廣潛力。