一种用于金属层和半导体层形态控制的蚀刻液及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种用于金属层和半导体层形态控制的蚀刻液，所述蚀刻液包括：占所述蚀刻液质量百分含量为5

【技术实现步骤摘要】
一种用于金属层和半导体层形态控制的蚀刻液及其应用


[0001]本专利技术涉及蚀刻液领域，进一步涉及金属层和半导体层形态控制的蚀刻液及其应用。

技术介绍

[0002]铟镓锌氧化物(简称IGZO)，是由氧化铟(In2O3)、氧化镓(Ga2O3)和氧化锌(ZnO)三种化合物按不同的配比组合而成的金属氧化物，氧含量对于氧化物半导体的薄膜特性有重要影响，Ga2O3有强作用的离子键，可以抑制氧空位缺陷的形成；In2O3在室温下具有稳定的体心立方铁锰矿结构与非晶硅等共价半导体相比，可以在导带底部形成扩展态，从而产生更多的自由电子，使电子的迁移率提高；ZnO中的Zn
2+
可以形成稳定的纤锌矿四面体结构，从而使金属氧化物 IGZO形成稳定的非晶结构。
[0003]薄膜晶体管液晶显示器使用薄膜晶体管技术来实现大容量、高清晰度、高分辨率的彩色图像显示，主要应用在电脑、电视、手机以及可穿戴电子设备等领域。薄膜晶体管是用半导体材料制成的绝缘栅场效应晶体管，通常由半导体薄膜材料和侧面的绝缘层构成。因此，半导体薄膜材料的选择对显示器的成像品质至关重要。金属氧化物因具有迁移率高、柔性好、稳定性高、透明度高等特点，近年来迅速成为显示领域研发的重点。
[0004]金属刻蚀应用于液晶显示器制程中，需要对金属铌(Nb)、钼(Mo)、铜(Cu)、钛(Ti)等组成的复合金属层，以及铟锡氧化物(ITO)、铟镓锌氧化物(IGZO) 等金属氧化物层进行刻蚀，最终形成导电引线，同时金属刻蚀也在半导体制程中金属互联线的制作中得到应用。<br/>[0005]在现有的金属蚀刻操作中，会使用不同的蚀刻液针对某种金属，单独进行蚀刻，但是当金属种类较多时，存在蚀刻操作工艺复杂，生产周期较长的问题。因此，需要一种新型的复合蚀刻液配方，以满足同时对多种金属及金属氧化物进行蚀刻的要求，达到释放产能，缩短生产周期的目的。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种用于金属层和半导体层的形态控制的蚀刻液，所述蚀刻液在蚀刻金属层以及半导体层时，具备合适的蚀刻速度同时又具有较高的蚀刻精度，以及较高的承载力，因此，本专利技术所述蚀刻液可以进一步缩短液晶面板生产周期，提高液晶面板产能。
[0007]本专利技术的再一目的是提供一种用于金属层和半导体层的形态控制的蚀刻液的应用。
[0008]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种用于金属层和半导体层的形态控制的蚀刻液，所述蚀刻液包括以下组分：
[0009]占所述蚀刻液质量百分含量为5
‑
20％的无机酸，占所述蚀刻液质量百分含量为8
‑
15％的有机酸，占所述蚀刻液质量百分含量为8
‑
15％的碱性物质，占所述蚀刻液质量百分含量为4
‑
8％的添加剂，占所述蚀刻液质量百分含量为6
‑
9％的双氧水，以及占所述蚀刻液
质量百分含量为40
‑
60％的水。
[0010]本专利技术所述碱性物质包括第一主族金属氢氧化物
[0011]本专利技术所述添加剂包括半导体缓蚀剂，所述半导体缓蚀剂占所述蚀刻液质量百分比为0.3
‑
0.8％。
[0012]本专利技术所述蚀刻液通过各组分之间的协同配合，能够同时对金属层和半导体层进行蚀刻，实现蚀刻速度和蚀刻精度的平衡，并得到合适的蚀刻倾角(taper 角度)。
[0013]本专利技术所述金属层可以是单层也可以是多层。
[0014]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括铌(Nb)、钼(Mo)、铜(Cu) 或钛(Ti)中一种形成的单质金属层。
[0015]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括铌(Nb)、钼(Mo)、铜(Cu) 或钛(Ti)中至少两种金属形成的合金层。
[0016]当所述金属层是单层时，所述金属层可以是单质金属层也可以是合金层。
[0017]当所述金属层是多层时，所述金属层可以是单质金属层构成的多层、可以是合金层构成的多层、可以是单质金属层与合金层构成的多层。
[0018]在此需要说明的是，所述单质金属层指的是仅含有一种金属构成的金属层；所述合金层指的是至少含有两种金属构成的金属层。
[0019]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层至少包含单质金属铜层。
[0020]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括单质金属钼层和单质金属铜层。
[0021]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括单质金属铌层和单质金属铜层。
[0022]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括单质金属钛层和单质金属铜层。在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括单质金属钼层、单质金属钛层和单质金属铜层。
[0023]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括单质金属钼层、单质金属铌层和单质金属铜层。
[0024]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层包括单质金属钛层、单质金属铌层和单质金属铜层。
[0025]本专利技术所述半导体层由金属氧化物组成，所述金属氧化物选自铟锡氧化物 (ITO)或铟镓锌氧化物(IGZO)。
[0026]本专利技术的一些实施方案中，所述金属氧化物选自铟锡氧化物(ITO)。
[0027]本专利技术的一些实施方案中，所述金属氧化物选自铟镓锌氧化物(IGZO)。
[0028]所述金属层的厚度为进一步优选为进一步优选为
[0029]所述半导体层的厚度为进一步优选为进一步优选为
[0030]在本专利技术的一些实施方案中，所述金属层和所述半导体层的厚度组合为和所述金属层和所述半导体层的厚度在此范围内时，本专利技术所述蚀刻液可以获得相对较佳的蚀刻效果。
[0031]本专利技术的一些实施方案中，所述金属层的厚度可选为本专利技术的一些实施方案中，所述金属层的厚度可选为或
[0032]本专利技术的一些实施方案中，所述半导体层的厚度可选为本专利技术的一些实施方案中，所述半导体层的厚度可选为
[0033]或者
[0034]在本专利技术所述的蚀刻液中，所述无机酸占所述蚀刻液质量百分比为5
‑
20％。
[0035]在本专利技术的一些实施方案中，所述无机酸占所述蚀刻液质量百分比优选的可以为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％。本专利技术所述蚀刻液通过选取合适的无机酸的种类以及精确控制每种无机酸的添加量以配合所述蚀刻液的其他组分达到调控所述蚀刻液的蚀刻速度及蚀刻精度的专利技术目的，本申请的专利技术人发现当无机酸添加量低于所述蚀刻液总质量的5％时，所述蚀刻液的蚀刻速度过慢并且蚀刻精度较差，所述无机酸占所述蚀刻液的质量百分比不超过20％时，有助于所述蚀刻液获得合适的蚀刻速度和符合生产要求蚀刻精度，进一步地本申请的专利技术人发现所述无机酸所述蚀刻液的质量百分比优选为6
‑
14％时可以获得更佳的蚀刻速度以及蚀刻精度，更进一步地，所述无机酸占所述蚀刻液的质量百本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于金属层和半导体层形态控制的蚀刻液，其特征在于，所述蚀刻液包括：占所述蚀刻液质量百分含量为5
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20%的无机酸，占所述蚀刻液质量百分含量为8
‑
15%的有机酸，占所述蚀刻液质量百分含量为8
‑
15%的碱性物质，占所述蚀刻液质量百分含量为4
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8%的添加剂，占所述蚀刻液质量百分含量为6
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9%的双氧水，以及占所述蚀刻液质量百分含量为40
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60%的水；其中，所述碱性物质包括第一主族金属氢氧化物；所述添加剂包括半导体缓蚀剂，所述半导体缓蚀剂占所述蚀刻液的质量百分含量为0.3
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0.8%。2.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于，所述的无机酸包括硫酸、盐酸、硝酸、碘酸、高氯酸、磷酸、硼酸、溴酸、氙酸、原硅酸、偏磷酸中的一种或几种组成的组，优选地，所述无机酸包括硝酸、高氯酸、磷酸、碘酸、溴酸或者偏磷酸一种或几种组成的组。3.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于，所述的有机酸包括丙酸、丙二酸、丁二酸、苹果酸、丙氨酸、柠檬酸、2
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【专利技术属性】
技术研发人员：邵振，
申请(专利权)人：江苏和达电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：