阅读说明：本技术 一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液 (Efficient fluorine-free etching solution for copper-molybdenum alloy film ) 是由 陈浩 李华平 王润杰 于 2021-09-18 设计创作，主要内容包括：本发明属于金属蚀刻技术领域,特别涉及一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液,由以下质量百分含量的组分组成：1-5wt％过氧化物、5-10wt％有机酸、0.1-1wt％缓蚀剂、1-5wt％螯合剂和余量的去离子水。本发明能够让蚀刻高效安全,没有氟的毒副作用,CD loss能够保持在1±0.2um,蚀刻坡度角稳定在45-55°之间,蚀刻液的使用寿命长,能够更好地满足客户对铜钼合金的蚀刻要求。(The invention belongs to the technical field of metal etching, and particularly relates to an etching solution for a high-efficiency fluorine-free copper-molybdenum alloy film, which comprises the following components in percentage by mass: 1-5 wt% of peroxide, 5-10 wt% of organic acid, 0.1-1 wt% of corrosion inhibitor, 1-5 wt% of chelating agent and the balance of deionized water. The invention can ensure that the etching is efficient and safe, has no toxic or side effect of fluorine, can keep the CD loss at 1 +/-0.2 um, stabilizes the etching gradient angle at 45-55 degrees, has long service life of the etching solution, and can better meet the etching requirements of customers on copper-molybdenum alloy.)

一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液

技术领域

本发明涉及金属蚀刻技术领域，特别涉及一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液。

背景技术

目前高世代液晶面板生产工艺中，面板尺寸大型化，栅极及金属配线使用铜合金，与以往铝合金相比，电阻降低且没有环境问题。但铜与玻璃基材及绝缘膜的贴附性较低，因而通常使用钼等作为下部薄膜金属，所以膜层结构实际为铜/钼的合金。在蚀刻铜钼合金过程中，钼虽比铜更难蚀刻，但是钼只起到连接铜与玻璃基材的作用，厚度一般不到铜厚的1/10，所以一般钼总能先被蚀刻掉。蚀刻液通常会采用加入氟化物或者大幅提高双氧水含量两种方式，但这两种方式会存在以下不足：1、氟化物电离出氟离子对环境污染大，蚀刻废液处理成本高；2、氟离子毒性大，操作人员的操作风险高；3、氟离子腐蚀性高，会蚀刻玻璃基材。双氧水含量较大时，在蚀刻过程中，随着金属离子含量升高，促使双氧水快速分解，并放出大量的热，导致蚀刻不均匀，同时可能引起爆炸，造成人员伤亡和公司财产损失。

因此本发明提供一种新的蚀刻液配方来解决以上问题。

发明内容

本发明的主要目的是为了提供一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液，能够更加安全稳定地蚀刻铜钼合金。

本发明通过如下技术方案实现上述目的：一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液，由以下质量百分含量的组分组成：1-5wt％过氧化物、5-10wt％二元有机酸、0.1-1wt％缓蚀剂、1-5wt％螯合剂和余量的去离子水。

具体的，所述过氧化物优选双氧水。

具体的，所述有机酸优选二元有机酸。

进一步的，所述二元有机酸选自丁二酸或丙二酸。

具体的，所述缓蚀剂优选甲基四唑。

具体的，所述螯合剂优选亚甲基二膦酸。

本发明一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液的有益效果在于：

本发明能够让蚀刻高效安全，没有氟的毒副作用，CD loss能够保持在1±0.2um，蚀刻坡度角稳定在45-55°之间，蚀刻液的使用寿命长，能够更好地满足客户对铜钼合金的蚀刻要求。

具体实施方式

一种高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液，由以下质量百分含量的组分组成：1-5wt％过氧化物、5-10wt％有机酸、0.1-1wt％缓蚀剂、1-5wt％螯合剂和余量的去离子水。

过氧化物用来提供具有强氧化性的过氧基，在酸性溶液中会转为双氧水，并能够将铜氧化为二价铜离子。有机酸用来提供氢离子，并溶解金属氧化物。为了与铜的价态配合，一般二元有机酸效果较好，而二元酸中又以丁二酸和丙二酸对蚀刻效率的控制较好。缓蚀剂用来抑制蚀刻液对金属铜的蚀刻效率。亚甲基二膦酸则会将铜离子转变成络合离子，避免铜离子浓度高抑制蚀刻进行。

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1-6：

按照表1配方混合制备实施例1-6的高效无氟铜钼合金膜用蚀刻液：

表1：单位：wt％

注：含量中不满100wt％的部分由去离子水补足余量。

以40wt％氟化氢为对照例1，以50wt％双氧水为对照例2，与实施例1-6的蚀刻剂进行比较实验。实验方法是将尺寸2cm×2cm、钼厚30nm、铜厚500nm并在铜层表面涂有显影剂的基板垂直浸入蚀刻剂中，在30-32℃条件下进行蚀刻，直至钼层被蚀刻完，取出并加新的基板继续蚀刻。以铜离子浓度作为表征，取200ppm，1000ppm，2000ppm，5000ppm，10000ppm浓度下蚀刻完成的产品，放在电子显微镜下拍摄断面并记录CD loss和坡度角，结果如表2所示。

表2：

由表2可知，对照例1-2中的CD loss和坡度角都比较不稳定，对照例2更有安全隐患。实施例1-6的蚀刻液能够让蚀刻高效安全，没有氟的毒副作用，CD loss能够保持在1±0.2um，蚀刻坡度角稳定在45-55°之间，蚀刻液的使用寿命长，能够更好地满足客户对铜钼合金的蚀刻要求。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。