System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种混酸型纯钼蚀刻液及纯钼膜层的蚀刻方法技术_技高网

一种混酸型纯钼蚀刻液及纯钼膜层的蚀刻方法技术

技术编号:40580674 阅读:30 留言:0更新日期:2024-03-06 17:23
本发明专利技术公开了一种混酸型纯钼蚀刻液,按质量百分比计,主要组成为:2%~7%的硝酸、50%~60%的磷酸、21%~30%的乙酸、2.5%~7%的添加剂以及6%~17%的去离子水;添加剂为选自磷酸盐、硝酸盐、乙酸盐、钼酸盐、磷酸氢盐中两种以上的组合。该混酸型纯钼蚀刻液在硝酸、磷酸和乙酸的混酸体系基础上添加盐,利用优化的各酸组分含量和盐添加剂,调节对纯钼的蚀刻速率,使混酸型纯钼蚀刻液兼容于各种厚度的钼单层蚀刻,蚀刻倾角稳定于40~55°,并且有效减小钼层的关键尺寸偏差,满足各种厚度纯钼层的蚀刻技术要求;该蚀刻液的钼离子负载最高可达5000ppm,使用寿命较长。本发明专利技术还公开了一种纯钼膜层的蚀刻方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属膜层湿法蚀刻,具体涉及一种混酸型纯钼蚀刻液及蚀刻方法。


技术介绍

1、在tft(薄膜场效应晶体管)基材的生产中,混酸型蚀刻液多见于铜钼、铝钼或者钼铝钼的金属叠层,以形成预定图案的电路。混酸型蚀刻液的主要组分为硝酸、磷酸和乙酸,硝酸用于氧化铜、铝和钼生成相应的金属氧化物,磷酸与金属氧化物反应生成相应的盐,乙酸作为缓冲溶液的主要组分,控制蚀刻反应速度。

2、在一些特殊制程例如ltps低温多晶硅元件的生产中,有见采用纯钼金属层作为电路材质,因此需要相适应地配置纯钼蚀刻液。常见的纯钼层厚度范围为例如

3、基于目前液晶显示器高密度细导线图像的精度和质量要求,为了确保后续蒸镀工序金属线的连续,taper(蚀刻倾角)的技术规格为小于55°,优选40°~55°;cd-bias(关键尺寸偏差)根据线宽和膜厚具体确定,例如玻璃衬底钼层的cd-bias双边优选不大于0.5m,硅衬底钼层的cd-bias双边优选不大于1.5μm。采用如cn103255417a中记载范围内的2%硝酸、65%磷酸和18%乙酸的组合混酸作为蚀刻液处理纯钼,mo的整体蚀刻形貌与蚀刻钼铝钼或者铝钼金属叠层所得形貌差异明显,纯钼形貌表现为:当钼层膜厚小于半边关键尺寸偏差达0.26μm,蚀刻倾角为65~80°,如图1所示;当mo层膜厚大于半边关键尺寸偏差达0.42μm,蚀刻倾角为60~70°,如图2所示。改进的蚀刻液中加入硝酸盐,但是对较薄和较厚钼层的蚀刻倾角改善效果有限。由于对膜厚不同的钼层蚀刻兼容性较差,现有的铜钼、钼铝钼蚀刻液不适于转用至纯钼的蚀刻。


技术实现思路

1、本专利技术的目的之一在于克服现有技术中存在的缺陷,提供一种混酸型纯钼蚀刻液,通过向混酸体系中加入组合盐作为添加剂,使其适用于各种厚度的纯钼膜层蚀刻,蚀刻倾角和关键尺寸偏差均能控制在预定的技术规格范围内。

2、为了实现上述技术效果,本专利技术的技术方案为:一种混酸型纯钼蚀刻液,按质量百分比计,主要组成为:2%~7%的硝酸、50%~60%的磷酸、21%~30%的乙酸、2.5%~7%的添加剂以及6%~17%的去离子水;

3、所述添加剂为选自磷酸盐、硝酸盐、乙酸盐、钼酸盐、磷酸氢盐中的两种以上的组合。

4、进一步的,硝酸、磷酸、乙酸、添加剂以及去离子水的质量百分比之和不低于95%,更进一步的,不低于98%。磷酸氢盐包括磷酸一氢盐和磷酸二氢盐。2%~7%的硝酸、50%~60%的磷酸、21%~30%的乙酸、2.5%~7%的添加剂以及6%~17%的去离子水的质量百分比之和可选为95%、96%、97%、98%、99%、100%点值以及以上述两点值作为最大值和最小值的区间。

5、优选的技术方案为,所述添加剂为选自锂盐、钾盐、钠盐和铵盐中的一种或两种以上的组合;

6、进一步的,所述添加剂为锂盐、钾盐和钠盐的一种或两种以上的组合。

7、优选的技术方案为,所述添加剂为硝酸盐和选自磷酸盐、乙酸盐、钼酸盐、磷酸氢盐一种以上的组合;进一步的,所述添加剂为磷酸盐和硝酸盐的组合。

8、优选的技术方案为,按质量百分比计,主要组成为:3%~6%的硝酸、50%~60%的磷酸、23%~29%的乙酸、3%~6%的添加剂以及7%~13%的去离子水。

9、优选的技术方案为,所述磷酸盐和硝酸盐的质量之比为(0.7~1.2):1;

10、进一步的,所述磷酸盐和硝酸盐的质量之比为(0.9~1.2):1。

11、具体的,磷酸盐和硝酸盐的质量之比为0.7:1、0.8:1、0.9:1、0.10:1、1.1:1、1.2:1点值以及以上述两点值作为最大值和最小值的区间。

12、优选的技术方案为,所述磷酸盐和/或硝酸盐为钾盐。

13、优选的技术方案为,所述混酸型纯钼蚀刻液中还包括0.03%~0.75%的磺酸化合物;所述磺酸化合物为选自甲磺酸、2-羟基乙磺酸、3-羟基丙磺酸、1,4-丁二磺酸中的至少一种。具体的,混酸型纯钼蚀刻液中磺酸化合物的质量百分比为0.03%、0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%、0.7%、0.75%点值以及以上述两点值作为最大值和最小值的区间。

14、优选的技术方案为,所述混酸型纯钼蚀刻液中磺酸化合物的质量百分比为0.1%~0.55%;

15、进一步的,所述磺酸化合物为3-羟基丙磺酸和/或1,4-丁二磺酸。

16、本专利技术的目的之二在于提供一种纯钼膜层的蚀刻方法,采用上述的混酸型纯钼蚀刻液,所述钼层覆设于衬底。

17、优选的技术方案为,蚀刻温度不大于45℃;

18、进一步的,蚀刻温度为37~44℃;

19、进一步的,所述纯钼膜层的厚度为

20、进一步的,所述所述衬底为ito(氧化铟锡)衬底、玻璃衬底或者硅衬底。

21、本专利技术的优点和有益效果在于:

22、该混酸型纯钼蚀刻液在硝酸、磷酸和乙酸的混酸体系基础上添加盐,利用优化的各酸组分含量和盐添加剂,调节对纯钼的蚀刻速率,使混酸型纯钼蚀刻液兼容于各种厚度的钼单层蚀刻,蚀刻倾角稳定于40~55°,并且有效减小钼层的关键尺寸偏差,满足各种厚度纯钼的蚀刻技术要求;

23、该蚀刻液的钼离子负载最高可达5000ppm,使用寿命较长。

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【技术保护点】

1.一种混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,按质量百分比计,主要组成为:2%~7%的硝酸、50%~60%的磷酸、21%~30%的乙酸、2.5%~7%的添加剂以及6%~17%的去离子水;

2.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述添加剂为选自锂盐、钾盐、钠盐和铵盐中的一种或两种以上的组合;

3.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述添加剂为硝酸盐和选自磷酸盐、乙酸盐、钼酸盐、磷酸氢盐一种以上的组合;进一步的,所述添加剂为磷酸盐和硝酸盐的组合。

4.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,按质量百分比计,主要组成为:3%~6%的硝酸、50%~60%的磷酸、23%~29%的乙酸、3%~6%的添加剂以及7%~13%的去离子水。

5.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述磷酸盐和硝酸盐的质量之比为(0.7~1.2):1;

6.根据权利要求2所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述磷酸盐和/或硝酸盐为钾盐。

7.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述混酸型纯钼蚀刻液中还包括0.03%~0.75%的磺酸化合物;所述磺酸化合物为选自甲磺酸、2-羟基乙磺酸、3-羟基丙磺酸、1,4-丁二磺酸中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述混酸型纯钼蚀刻液中磺酸化合物的质量百分比为0.1%~0.55%;

9.一种纯钼膜层的蚀刻方法,其特征在于,采用权利要求1至8中任意一项所述的混酸型纯钼蚀刻液,所述钼层覆设于衬底。

10.根据权利要求9所述的蚀刻方法,其特征在于,蚀刻温度不大于45℃;

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【技术特征摘要】

1.一种混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,按质量百分比计,主要组成为:2%~7%的硝酸、50%~60%的磷酸、21%~30%的乙酸、2.5%~7%的添加剂以及6%~17%的去离子水;

2.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述添加剂为选自锂盐、钾盐、钠盐和铵盐中的一种或两种以上的组合;

3.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,所述添加剂为硝酸盐和选自磷酸盐、乙酸盐、钼酸盐、磷酸氢盐一种以上的组合;进一步的,所述添加剂为磷酸盐和硝酸盐的组合。

4.根据权利要求1所述的混酸型纯钼蚀刻液,其特征在于,按质量百分比计,主要组成为:3%~6%的硝酸、50%~60%的磷酸、23%~29%的乙酸、3%~6%的添加剂以及7%~13%的去离子水。

5.根据权利要求1所述的混酸型纯...

【专利技术属性】
技术研发人员:顾梦佳沈夏军徐杨章佳寅吴晓芳朱龙李涛
申请(专利权)人:江阴江化微电子材料股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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