【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造工艺领域，尤其涉及一种铜基复合金属显示蚀刻液及其制备方法与应用。
技术介绍
1、金属蚀刻是一种通过采用湿法蚀刻和干法蚀刻两种方法对金属材料进行化学反应或者物理摩擦等方式进行表面金属移除的技术。通常，金属蚀刻也可以被称为光化学金属蚀刻，曝光制板、显影后，将需要蚀刻区域的保护膜去除，在金属接触到蚀刻液时，通过蚀刻液的化学反应等作用达到对金属表面的溶解腐蚀作用，从而能够形成凹凸或者镂空成型的效果。大型显示器的栅极及数据金属配线所使用的铜合金，与使用铝铬配线相比，具有阻抗低、机械强度高、抗电迁移更佳且没有环境问题等优点，然而铜与玻璃基板及绝缘膜的粘附性较差且易扩散为氧化硅膜，所以通常使用钛、钼等作为下层薄膜金属。
2、铜基复合金属蚀刻液进行蚀刻反应需要三步：第一步金属氧化过程，第二步溶解，第三步螯合金属离子。其中，影响蚀刻速率的主要是金属氧化过程。由于过氧化氢的氧化性高于一价铜离子(cu+)和铜单质(cu)，加之cu2+对过氧化氢的分解有催化作用，所以整个反应还存在着副反应：铜离子催化过氧化氢分解，铜单质被铜离子氧化，一价铜离子(cu+)被氧化。在铜刻蚀反应过程中，过氧化氢被不断消耗，浓度不断降低。
3、随着反应的进行，蚀刻液中铜离子的浓度不断增加，一方面催化过氧化氢分解，另一方面，铜离子在酸性条件下氧化铜单质生成亚铜离子，消耗蚀刻液中的过氧化氢，导致taper角不断增大，最终导致产品良率下降。因此，在铜蚀刻液酸性环境下，需要开发一种随着溶铜量增加，能够快速螯合铜离子，形成稳定螯合物，且不
技术实现思路
1、本专利技术解决的技术问题：铜离子在酸性条件下氧化铜单质生成亚铜离子，消耗蚀刻液中的过氧化氢，导致taper角不断增大，最终导致产品良率下降。
2、鉴于现有技术中存在的技术问题，本专利技术设计了一种铜基复合金属显示蚀刻液及其制备方法与应用。本专利技术的蚀刻液具有超强鳌合铜离子，且随着溶铜量增加，过氧化氢含量稳定，蚀刻速率也稳定的一种铜酸蚀刻液，该蚀刻液具有较高的铜离子负载能力和较长的使用寿命。该蚀刻液中铜离子螯合稳定且螯合物不会结晶析出，过氧化氢随溶铜量增加稳步减少，并且在反应中不会有二段角现象产生。
3、需要注意的是，在本专利技术中，除非另有规定，涉及组成限定和描述的“包括”的具体含义，既包含了开放式的“包括”、“包含”等及其类似含义，也包含了封闭式的“由…组成”等及其类似含义。
4、为了解决上述存在的技术问题，本专利技术采用了以下方案：
5、一种铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
6、
7、进一步地，所述的螯合剂为三岩藻糖基-对-乳-n-六糖、乳-n-二岩藻四糖、单岩藻糖-对-乳-n-四六糖、乳-n-岩藻戊糖ii中的一种或多种。
8、进一步地，所述的稳定剂为5-氨基-4-甲氧基-2-硝基苯磺酸、2,5-二氨基苯磺酸、氨基苯磺酸中的一种或多种。
9、进一步地，所述的酸性物质为柠檬酸，肉桂酸、草酸、甘氨酸、苯甲酸、对甲基苯甲酸、邻甲基苯甲酸、对氨基苯甲酸、邻氨基苯甲酸、氨基三甲叉磷酸、亚氨基二琥珀酸中一种或多种。
10、进一步地，所述的酸性物质为柠檬酸和苯甲酸的混合物；
11、所述的柠檬酸和苯甲酸的质量比为(1-5)：(1-3)。
12、进一步地，所述的醇胺为异丙醇胺、异丁醇胺、三乙醇胺、n,n-二甲基乙醇胺中的一种或多种。
13、进一步地，所述的缓蚀剂为苯并三氮唑、2-巯基苯并噻唑、巯基苯并三氮唑、甲基苯骈三氮唑、3-氨基三氮唑、5-氨基四氮唑、6-硝基苯并咪唑、2-氨基噻唑、4-氨基四氮唑、3-氨基-1,2,4-三唑中的一种或多种。
14、本专利技术还公开了一种上述铜基复合金属显示蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
15、按照比例分别称取各自用量的各个组分，混合搅拌均匀，过滤，即得到所述的铜基复合金属显示蚀刻液。
16、本专利技术还公开了一种上述铜基复合金属显示蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于包含以下步骤：
17、步骤1：将玻璃基板浸润到上述蚀刻液中升温到31-35℃，计时；
18、步骤2：将所述蚀刻后的玻璃基板放入超纯水中冲洗30s，氮气吹干。
19、本专利技术还公开了一种上述铜基复合金属显示蚀刻液在玻璃基板蚀刻中的用途。
20、在本专利技术中，为了进一步优化蚀刻液的效果，对于各个组分可以进行优选：过氧化氢10-20份；酸性物质5-10份；螯合剂0.01-0.04份；醇胺4-10份；缓蚀剂0.1-0.8份；稳定剂0.1-1份；去离子水60-80份。
21、在本专利技术中，螯合剂优选为三岩藻糖基-对-乳-n-六糖。
22、在本专利技术中，稳定剂优选5-氨基-4-甲氧基-2-硝基苯磺酸。
23、在本专利技术中，螯合剂和稳定剂的质量比优选为1：(10-50)，螯合剂和稳定剂的质量比还可以进一步优选为1：33.3。
24、在本专利技术中，柠檬酸和苯甲酸的质量比优选1:(1-3)。
25、在本专利技术中，醇胺优选n,n-二甲基乙醇胺。
26、在本专利技术中，缓蚀剂优选6-硝基苯并咪唑或2-氨基噻唑。
27、在本专利技术中，酸性物质不仅为蚀刻反应提供超稳定的酸性环境，而且将金属转化为离子形式，以便于后续螯合反应的进行，并且还能稳定蚀刻液的ph，使蚀刻反应更加安全，防止突沸风险。
28、在本专利技术中，螯合剂可以很好地螯合金属离子，进而稳定蚀刻液的过氧化氢含量，进而减弱铜离子对过氧化氢的分解，能稳定蚀刻液的ph，使蚀刻反应更加安全，防止蚀刻液中cu2+含量增多，导致蚀刻液中过氧化氢含量不稳定，快速分解，进而导致蚀刻液温度急剧增高至70℃，液体沸腾，发生突沸。
29、在本专利技术中，螯合剂既可以螯合铜离子，又可以抗氧化清除自由基反应，其机理在于：
30、本专利技术特定结构的螯合剂具有多个羟基基团，羟基上的氧原子与cu2+配位后所产生的螯合物，可以抑制过氧化氢分解的自由基氧化反应。
31、过氧化氢在分解过程中会产生活性自由基(ho.2)，ho.2反应生成o2的速度决定h2o2分解的速度。
32、根据“碰撞理论”，在温度和铜离子浓度一定时，整个反应取决于活性自由基ho.2的数量。要抑制过氧化氢分解，就要减少ho.2数量，即降低ho.2活性。
33、从结构上看，ho.2的结构为.o-o-h，在外部因素的影响下，其o-h键易断裂形成o2和h.，如果加入含有强负性o、n原子的化合物，这些负性原子会与氢形成氢键，.o-o上的电子云将向o-h偏移，从而加强了o-h键，降低(ho.2)的活性。
34、因此，螯合剂既可以螯合铜离子，又可以抗氧化清除自由基反应，进而保持蚀刻液进行蚀刻反应的稳定性。
35、在本专利技术中，稳定本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
7.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
8.一种权利要求1-7任一项所述的铜基复合金属显示蚀刻液的制备方法，其特征在于包含以下步骤：
9.一种权利要求1-7任一项所述的铜基复合金属显示蚀刻液的蚀刻方法，其特征在于包含以下步骤：
10.一种权利要求1-7任一项所述的铜基复合金属显示蚀刻液在玻璃基板蚀刻中的用途。
【技术特征摘要】
1.一种铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于，按照重量份计算，包括如下组分：
2.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
3.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
4.根据权利要求1所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的铜基复合金属显示蚀刻液，其特征在于：
6.根据权利要求1所述的铜基复...
【专利技术属性】
技术研发人员：侯军，曹莉芳，彭仁杰，张敬坤，何佳丽，
申请(专利权)人：浙江奥首材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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