蚀刻液、添加剂及金属布线的制作方法技术

本申请公开了一种蚀刻液、添加剂及金属布线的制作方法，所述蚀刻液的主要成分包括占所述蚀刻液总重量的5～30％的过氧化氢、0.1～5％的过氧化氢稳定剂、5～25％的螯合剂、0.1～1％的表面活性剂和0.1～5％的无机酸氧化剂，余量为去离子水；所述添加剂在反复使用所述蚀刻液时添加至所述蚀刻液中。本申请中蚀刻液不含氟化物，对环境友好，具有蚀刻速率适中、蚀刻角度适宜、线宽损失小以及无金属残留等优势；且本申请中的添加剂与蚀刻液组合使用可以大大提高蚀刻液的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
蚀刻液、添加剂及金属布线的制作方法
本申请涉及蚀刻液
，尤其涉及一种蚀刻液、添加剂及金属布线的制作方法。
技术介绍
蚀刻是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术；蚀刻技术分为湿蚀刻和干蚀刻。其中，湿蚀刻是采用化学试剂，经由化学反应达到蚀刻的目的。蚀刻的效果能直接影响高密度细导线图像的精度和质量。以往的液晶显示装置(LCD，LiquidCrystalDisplay)的金属配线中使用的是铝或铝合金，但是随着液晶显示装置的大型化以及高分辨率化，铝或铝合金材料由于电阻率大，容易产生信号延迟等问题，从而影响显示效果。而铜材料因其具有更低的电阻率，可以满足大尺寸面板的布线要求；钼具有与玻璃等基板的密合性高、难以产生向硅半导体膜的扩散、且兼具阻挡性；因此，铜/钼膜层成为液晶显示装置中薄膜晶体管的栅极(Gate)、源极(Source)、漏极(Drain)以及与薄膜晶体管连接的栅极线和数据线等金属层结构，而相关的蚀刻液的开发也显得尤为重要。现有的过氧化氢基铜/钼膜层蚀刻液为了提高蚀刻速度常常含有氟化物，而氟化物对环境不友好；另外，氟化物的存在不利于操作人员的身体健康；且其腐蚀能力强，往往会造成对基板玻璃的腐蚀；除此之外，蚀刻产线中的废水存在大量的氟化物对环境也存在威胁，使得对废液的处理成本大大增加。基于此，对现有的含氟化物的铜/钼膜层蚀刻液的改进很有必要。
技术实现思路
本申请实施例提供一种蚀刻液、添加剂及金属布线的制作方法，所述蚀刻液不含氟化物，对环境友好，且具有蚀刻速率适中、蚀刻角度适宜、线宽损失小以及无金属残留等优势。本申请实施例提供一种蚀刻液，所述蚀刻液的主要成分包括占所述蚀刻液总重量的5～30％的过氧化氢、0.1～5％的过氧化氢稳定剂、5～25％的螯合剂、0.1～1％的表面活性剂和0.1～5％的无机酸氧化剂，余量为去离子水。在一实施例中，所述过氧化氢稳定剂包括苯基脲、聚丙烯酰胺和无机盐中的至少一种。在一实施例中，所述螯合剂包括柠檬酸、酒石酸、丙二酸、苯甲酸、二乙醇酸、马来酸、羟基丁酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸、异丙醇胺和丙二醇中的至少一种。在一实施例中，所述表面活性剂为醇胺类物质；所述醇胺类物质包括聚乙二醇和聚丙烯酸胺中的任意一种或两种。在一实施例中，所述无机酸氧化剂包括硝酸、磷酸、盐酸和硫酸中的至少一种。本申请实施例还提供一种添加剂，在反复使用以上所述的蚀刻液时添加至所述蚀刻液中，所述添加剂的主要成分包括占所述添加剂总重量的5～20％的有机酸、0.3～3％的蚀刻抑制剂，余量为去离子水；其中，所述有机酸包括柠檬酸、丙二酸、苹果酸和琥珀酸中的至少一种；所述蚀刻抑制剂为苯并唑类化合物。本申请实施例还提供一种金属布线的制作方法，包括以下步骤：提供覆盖有金属层的基板；在所述金属层远离所述基板的一侧部分设置防蚀刻涂层；采用如以上所述的蚀刻液对所述金属层中未被所述防蚀刻涂层覆盖的部分进行蚀刻，形成金属布线。在一实施例中，蚀刻掉的金属层以金属离子的形式存在于所述蚀刻液中；所述制作方法还包括以下步骤：检测所述蚀刻液中所述金属离子的浓度；当所述金属离子浓度超过预设浓度时，向含有所述金属离子的所述蚀刻液中加入添加剂，以使所述蚀刻液反复使用；所述添加剂的主要成分包括占所述添加剂总重量的5～20％的有机酸、0.3～3％的蚀刻抑制剂，余量为去离子水；其中，所述有机酸包括柠檬酸、丙二酸、苹果酸和琥珀酸中的至少一种；所述蚀刻抑制剂为苯并唑类化合物。在一实施例中，所述向含有所述金属离子的所述蚀刻液中加入添加剂，包括以下步骤：所述蚀刻液中的所述金属离子的浓度每升高1000ppm时，向含有所述金属离子的所述蚀刻液中加入占所述蚀刻液总重量的0.1～2％的添加剂。在一实施例中，所述金属层包括铜金属层或铜钼金属层。本申请实施例提供的蚀刻液不含氟化物，在蚀刻金属层(铜/钼膜层)时，具有蚀刻速率适中、蚀刻角度适宜、线宽损失小以及无金属残留等优势，有利于提高产品质量，并且对环境友好，有利于降低废液处理成本；另外，本申请实施例提供的添加剂，在蚀刻液反复使用的过程中添加到其中可以大大提高蚀刻液的使用寿命，在大幅降低生产费用的同时对操作人员的危害大大降低，且大幅度降低了蚀刻液废液的处理成本，满足了工业产线需求。附图说明下面结合附图，通过对本申请的具体实施方式详细描述，将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。图1为本申请实施例提供的一种采用蚀刻液对铜/钼膜层蚀刻得到的铜/钼布线的扫描电镜图。图2为本申请实施例提供的另一种采用蚀刻液对铜/钼膜层蚀刻得到的铜/钼布线的扫描电镜图。图3为本申请实施例提供的采用含500ppm铜离子的蚀刻液对铜/钼膜层蚀刻得到的铜/钼布线的扫描电镜图。图4为本申请实施例提供的采用含6000ppm铜离子的蚀刻液对铜/钼膜层蚀刻得到的铜/钼布线的扫描电镜图。图5为本申请实施例提供的在含6000ppm铜离子的蚀刻液中加入添加剂后对铜/钼膜层蚀刻得到的铜/钼布线的扫描电镜图。图6为本申请实施例提供的一种金属布线的制作方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请实施例提供了一种不含氟化物的蚀刻液，用于蚀刻铜/钼膜层；蚀刻液的主要成分包括占蚀刻液总重量的5～30％的过氧化氢(双氧水)、0.1～5％的过氧化氢稳定剂、5～25％的螯合剂、0.1～1％的表面活性剂和0.1～5％的无机酸氧化剂，余量为去离子水。本实施例提供的蚀刻液不含环境破坏型的唑类蚀刻抑制剂。具体的，铜/钼膜层是指铜层(可以是铜或铜合金)与钼层形成的叠层。具体的，过氧化氢为铜、钼的主要氧化剂；过氧化氢稳定剂包括苯基脲、聚丙烯酰胺和无机盐中的至少一种。合适的过氧化氢稳定剂可以阻止蚀刻液中过氧化氢剧烈的连锁反应，阻止过氧化氢过快的分解出过氧氢离子，从而使得过氧化氢平稳充分的发挥作用，有利于保证蚀刻速率适中，并提高蚀刻寿命。具体的，螯合剂包括柠檬酸、酒石酸、丙二酸、苯甲酸、二乙醇酸、马来酸、羟基丁酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸、异丙醇胺和丙二醇中的至少一种。螯合剂可以有效的调控蚀刻液的蚀刻速率，螯合铜/钼离子，有助于对铜和钼的蚀刻，以及有利于钼的残渣的去除，得到良好的布线截面形状。具体的，表面活性剂为醇胺类物质；醇胺类物质包括聚乙二醇和聚丙烯酸胺中的任意一种或两种。表面活性剂可以使蚀刻界面活化，有利于蚀刻进行，不易产生残留。具体的，无机酸氧化剂包括硝酸、磷酸、盐酸和硫酸中的至少一种。无机酸氧化剂可以起到氧化金属并进行螯合溶解的作用，有利于金属物质的完全消本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻液的主要成分包括占所述蚀刻液总重量的5～30％的过氧化氢、0.1～5％的过氧化氢稳定剂、5～25％的螯合剂、0.1～1％的表面活性剂和0.1～5％的无机酸氧化剂，余量为去离子水。/n

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻液的主要成分包括占所述蚀刻液总重量的5～30％的过氧化氢、0.1～5％的过氧化氢稳定剂、5～25％的螯合剂、0.1～1％的表面活性剂和0.1～5％的无机酸氧化剂，余量为去离子水。


2.如权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于，所述过氧化氢稳定剂包括苯基脲、聚丙烯酰胺和无机盐中的至少一种。


3.如权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于，所述螯合剂包括柠檬酸、酒石酸、丙二酸、苯甲酸、二乙醇酸、马来酸、羟基丁酸、乳酸、苹果酸、琥珀酸、异丙醇胺和丙二醇中的至少一种。


4.如权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于，所述表面活性剂为醇胺类物质；所述醇胺类物质包括聚乙二醇和聚丙烯酸胺中的任意一种或两种。


5.如权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于，所述无机酸氧化剂包括硝酸、磷酸、盐酸和硫酸中的至少一种。


6.一种添加剂，在反复使用如权利要求1至5任一项所述的蚀刻液时添加至所述蚀刻液中，其特征在于，所述添加剂的主要成分包括占所述添加剂总重量的5～20％的有机酸、0.3～3％的蚀刻抑制剂，余量为去离子水；
其中，所述有机酸包括柠檬酸、丙二酸、苹果酸和琥珀酸中的至少一种；所述蚀刻抑制剂为苯并唑类化合物。


7.一种金...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴豪旭，张月红，
申请(专利权)人：TCL华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44