本申请公开了一种可以蚀刻钼/铜/钼或钼合金/铜/钼合金三层金属配线结构的蚀刻液组合物及其应用。所述蚀刻液组合物组分包含过氧化氢、二元醇、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、pH调节剂和水；所述二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙烷‑1,2‑二醇、三甘醇、1,2‑丙二醇、1,3‑丙二醇、1,4‑丁二醇、1,5‑戊二醇、1,6‑己二醇、1,7‑庚二醇、1,8‑辛二醇、1,9‑壬二醇、1,10‑癸二醇、环戊烷‑1,2‑二醇和环已烷‑1,4‑二醇中的一种或几种。本发明专利技术的蚀刻液不仅减缓双氧水的分解，还延长蚀刻液的寿命至3000‑4000ppm，极大的降低了生产制造过程中的蚀刻液成本，提高了蚀刻液的安全系数。
【技术实现步骤摘要】
蚀刻钼/铜/钼或钼合金/铜/钼合金三层金属配线结构的蚀刻液组合物及其应用
本申请涉及半导体金属配线
，尤其涉及金属配线蚀刻的
，具体涉及一种蚀刻钼/铜/钼或钼合金/铜/钼合金三层金属配线结构的蚀刻液组合物及其应用。
技术介绍
半导体阵列基板上形成金属配线的过程通常包括：溅镀(Sputter)成膜工艺，光刻胶或光致抗蚀剂涂布和显影工艺，形成金属配线的湿蚀刻工艺以及金属配线图案化后的去除不需要的光刻胶或光致抗蚀剂剥离工艺。对于不同的金属配线结构，金属配线上下层结构，以及不同的阵列基板制作工艺，对蚀刻液的蚀刻特性要求也会不一样。当金属配线下方一层为氧化物半导体活性层时，金属配线的湿蚀刻不仅要保持较好的蚀刻特性，而且要尽量减少蚀刻液对氧化物半导体的蚀刻，从而保持活性层较好的电性结构，保证面板的信赖性，因此基于氧化物半导体的蚀刻液体系通常为无氟蚀刻液体系。目前的基于氧化物半导体技术的源漏极通常为三层金属结构，包括钼/铜/钼和钼合金/铜/钼合金金属叠层结构，无氟蚀刻液体系中，若要满足对三层金属的一步湿刻蚀需求，只能增加刻蚀液中的双氧水含量至20-30wt％。然而由于双氧水含量较高，蚀刻过程中蚀刻液中的双氧水不稳定且浓度下降较快，进而导致当蚀刻液中铜离子浓度较小时，就不能保持刻蚀的均一性和稳定性，导致蚀刻液的寿命大大降低(约2000ppm，即蚀刻液中铜离子浓度达到约2000ppm时，此批次刻蚀液已经不能使用，需换新的蚀刻液)。当蚀刻液能够保证蚀刻均一性和稳定性，且能含有的最大铜离子浓度的时候，我们称此最大铜离子浓度为刻蚀液的寿命。
技术实现思路
本申请提供一种蚀刻Mo/Cu/Mo(或Mo合金/Cu/Mo合金)金属配线结构的蚀刻液组合物，蚀刻液中的双氧水更加稳定且蚀刻液的寿命得到了延长，可有效地应用于金属配线的蚀刻中。本申请实施例提供一种蚀刻Mo/Cu/Mo(或Mo合金/Cu/Mo合金)金属配线结构的蚀刻液组合物，其组分包含过氧化氢、二元醇、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、pH调节剂和水；其中所述二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙烷-1,2-二醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、环戊烷-1,2-二醇和环已烷-1,4-二醇中的一种或几种。在一些实施例中，所述蚀刻液组合物按重量百分比计包含：20-30wt％过氧化氢、0.1-10wt％二元醇、0.1-5wt％蚀刻抑制剂、0.1-5wt％螯合剂、0.1-5wt％蚀刻添加剂、0.1-3wt％pH调节剂和余量的水。在一些实施例中，所述蚀刻液组合物的pH值在2-6。在一些实施例中，所述蚀刻液组合物的pH值维持在3-6。在一些实施例中，所述pH调节剂选自有机碱、无机碱和碱式盐中的至少一种。在一些实施例中，所述蚀刻抑制剂为包含1-10个碳原子的杂环化合物。在一些实施例中，所述杂环化合物中包含的杂原子为氧、硫和氮中的至少一种。在一些实施例中，所述螯合剂为包含氨基和羧基的化合物。在一些实施例中，所述螯合剂为亚氨基二乙酸、次氨基三乙酸、乙二胺四乙酸、二乙烯三胺五乙酸、氨基三亚甲基膦酸、1-羟基亚乙基-1,1-二磷酸、乙二胺四甲基磷酸和二亚乙基三胺五亚甲基磷酸中的一种或几种。在一些实施例中，所述蚀刻添加剂为有机酸、无机酸和磷酸盐中的至少一种。在一些实施例中，所述磷酸盐为磷酸一铵、磷酸二铵、磷酸三铵、磷酸氢钠、磷酸氢二钠、磷酸钠、磷酸氢钾、磷酸氢二钾和磷酸钾中的至少一种。本申请实施例还提供了一种蚀刻液组合物在金属配线的蚀刻中的应用，所述金属配线为三层金属配线，其结构为Mo/Cu/Mo叠层或Mo合金/Cu/Mo合金叠层。在一些实施例中，在所述金属配线中，最下面一层(第一层)的厚度为中间层(第二层)的铜电极厚度为最上面一层(第三层)的厚度为所述第一层和所述第三层为金属阻挡层。本申请实施例还提供了一种采用所述蚀刻液组合物制造薄膜阵列基板的方法，包括如下步骤：在基板上形成具有两层金属结构的栅极；在所述栅极上形成栅极绝缘层；在所述栅极绝缘层上用氧化物半导体形成活性层；在所述活性层上形成源极和漏极，其中源极和漏极都是三层金属结构，所述三层金属结构为Mo/Cu/Mo叠层或Mo合金/Cu/Mo合金叠层，其中，最下面一层(第一层)的厚度为中间层(第二层)铜电极厚度为最上面一层(第三层)的厚度为及采用所述蚀刻液组合物一次性湿法蚀刻所述源极和所述漏极。本专利技术中，薄膜阵列基板的制备方法中，所述栅极、所述栅极绝缘层、所述活性层、所述源极和所述漏极等可以采用本领域常规方法得到。本专利技术中，所述湿法蚀刻的步骤可以根据实际情况选用本领域常规的步骤实现。本专利技术通过在蚀刻液中增加二元醇的添加剂，不仅可稳定蚀刻液中的双氧水，减缓双氧水的分解(结合Cu2+，防止过氧化氢分解)，而且还可以延长蚀刻液的寿命至3000-4000ppm，极大的降低了生产制造过程中的蚀刻液成本，提高了蚀刻液的安全系数。若蚀刻液中添加一元醇和三元醇，会改变蚀刻液的蚀刻特性。本专利技术中所采用的原料除另有规定的外，均可为市售产品。本申请的有益效果在于：本申请提供的蚀刻液组合物中包括过氧化氢、二元醇、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、pH调节剂等成分，各成分通过合理搭配和科学的配比共同使用，使得本专利技术的蚀刻液的性质更加稳定，进而延长了蚀刻液的寿命，使其更好地应用于金属配线的蚀刻。在本专利技术的蚀刻液组合物中添加二元醇与其他成分共同作用，不仅可以稳定蚀刻液中的双氧水，减缓双氧水的分解(结合Cu2+，防止过氧化氢分解)，还可以延长蚀刻液的寿命至3000-4000ppm，极大的降低了生产制造过程中的蚀刻液成本，提高了蚀刻液的安全系数。具体实施方式下面将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。需要说明的是，在本文中术语“包括”是指“包括但不限于”。用语第一、第二、第三等仅仅作为标示使用，并没有强加数字要求或建立顺序。本专利技术的各种实施例可以以一个范围的型式存在；应当理解，以一范围型式的描述仅仅是因为方便及简洁，不应理解为对本专利技术范围的硬性限制；因此，应当认为所述的范围描述已经具体公开所有可能的子范围以及该范围内的单一数值。例如，应当认为从1到6的范围描述已经具体公开子范围，例如从1到3，从1到4，从1到5，从2到4，从2到6，从3到6等，以及所数范围内的单一数字，例如1、2、3、4、5及6，此不管范围为何皆适用。另外，每当在本文中指出数值范围，是指包括所指范围内的任何引用的数字(分数或整数)。本文中所揭露的大小和数值不应意图被理解为严本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种蚀刻钼/铜/钼或钼合金/铜/钼合金三层金属配线结构的蚀刻液组合物，其特征在于，所述蚀刻液组合物包含过氧化氢、二元醇、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、pH调节剂和水；/n其中所述二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙烷-1,2-二醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、环戊烷-1,2-二醇和环已烷-1,4-二醇中的一种或几种。/n
【技术特征摘要】
1.一种蚀刻钼/铜/钼或钼合金/铜/钼合金三层金属配线结构的蚀刻液组合物，其特征在于，所述蚀刻液组合物包含过氧化氢、二元醇、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、pH调节剂和水；
其中所述二元醇为乙二醇、丙二醇、二甘醇、丙烷-1,2-二醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、环戊烷-1,2-二醇和环已烷-1,4-二醇中的一种或几种。
2.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述蚀刻液组合物按重量百分比计包含：20-30wt％过氧化氢、0.1-10wt％二元醇、0.1-5wt％蚀刻抑制剂、0.1-5wt％螯合剂、0.1-5wt％蚀刻添加剂、0.1-3wt％pH调节剂和余量的水。
3.如权利要求1或2所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述蚀刻液组合物的pH值为2-6。
4.如权利要求3所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述pH调节剂选自有机碱、无机碱和碱式盐中的至少一种。
5.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述蚀刻抑制剂为包含1-10个碳原子的杂环化合物；
所述杂环化合物中包含的杂原子为氧、硫和氮中的至少一种。
6.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述螯合剂为包含氨基和羧基的化合物；
所述螯合剂...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘净，
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
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