具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，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。

本申请实施例提供一种铜铝膜蚀刻液。以下分别进行详细说明。需说明的是，以下实施例的描述顺序不作为对实施例优选顺序的限定。另外，在本申请的描述中，术语“包括”是指“包括但不限于”。本发明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，不应理解为对本发明范围的硬性限制；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)。

本申请实施例提供一种铜铝膜蚀刻液，所述铜铝膜的定义包括：铜膜与铝膜形成的堆叠式膜层(堆叠顺序不限)；或是由铜铝合金形成的单一合金材料膜层。

相对于所述蚀刻液的总重量，以重量(wt)计，所述铜铝膜蚀刻液包含：4％至10％的过氧化氢，0.1％至1％的过氧化氢稳定剂，0.05％至0.5％的蚀刻抑制剂，10％至30％的螯合剂，0.2％至2％的表面活性剂，0.2％至5％的无机磷酸盐或无机磷酸氢盐，0.1％至5％的无机酸，0至0.05％的氟化物以及余量的去离子水。

可以理解的是，所述过氧化氢在所述蚀刻液中的质量百分比可以在4％至10％之间任意取值，可以取整数值，例如：4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％，也可以取非整数值，例如：4.3％、4.5％、4.8％、5.3％、5.5％、5.8％、6.3％、6.5％、6.8％、7.3％、7.5％、7.8％、8.3％、8.5％、8.8％、9.3％、9.5％、9.8％或在4％至10％之间的其他未列出的非整数值，优选为4％至7％。

可以理解的是，所述过氧化氢稳定剂在所述蚀刻液中的质量百分比可以在0.1％至1％之间任意取值，例如：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％或在0.1％至1％之间的其他未列出的数值，优选为0.3％至0.5％。

可以理解的是，所述蚀刻抑制剂在所述蚀刻液中的质量百分比可以在0.05％至0.5％之间任意取值，例如：0.05％、0.07％、0.09％、0.1％、0.12％、0.15％、0.17％、0.19％、0.2％、0.22％、0.24％、0.26％、0.28％、0.3％、0.32％、0.34％、0.36％、0.38％、0.4％、0.42％、0.44％、0.46％、0.48％、0.5％或在0.05％至0.5％之间的其他未列出的数值，优选为0.1％至0.3％。

可以理解的是，所述螯合剂在所述蚀刻液中的质量百分比可以在10％至30％之间任意取值，可以取整数值，例如：10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％、25％、26％、27％、28％、29％或30％，也可以取非整数值，例如：10.3％、10.5％、10.8％、11.3％、11.5％、11.8％、12.3％、12.5％、12.8％、13.3％、13.5％、13.8％、14.3％、14.5％、14.8％、15.3％、15.5％、15.8％、16.3％、16.5％、16.8％、17.3％、17.5％、17.8％、18.3％、18.5％、18.8％、19.3％、19.5％、19.8％、20.3％、20.5％、20.8％、21.3％、21.5％、21.8％、22.3％、22.5％、22.8％、23.3％、23.5％、23.8％、24.3％、24.5％、24.8％、25.3％、25.5％、25.8％、26.3％、26.5％、26.8％、27.3％、27.5％、27.8％、28.3％、28.5％、28.8％、29.3％、29.5％、29.8％或在10％至30％之间的其他未列出的非整数值，优选为13％至18％。

可以理解的是，所述表面活性剂在所述蚀刻液中的质量百分比可以在0.2％至2％之间任意取值，例如：0.2％、0.23％、0.25％、0.28％、0.3％、0.33％、0.35％、0.38％、0.4％、0.43％、0.45％、0.48％、0.5％、0.53％、0.55％、0.58％、0.6％、0.63％、0.65％、0.68％、0.7％、0.73％、0.75％、0.78％、0.8％、0.83％、0.85％、0.88％、0.9％、0.93％、0.95％、0.98％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％或在0.2％至2％之间的其他未列出的数值，优选为0.3％至0.8％。

可以理解的是，所述无机磷酸盐或无机磷酸氢盐在所述蚀刻液中的质量百分比可以在0.2％至5％之间任意取值，例如：0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.3％、3.5％、3.8％、4％、4.3％、4.5％、4.8％、5％或在0.2％至5％之间的其他未列出的数值，优选为1％至3％。

可以理解的是，所述无机酸在所述蚀刻液中的质量百分比可以在0.1％至5％之间任意取值，例如：0.1％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.3％、3.5％、3.8％、4％、4.3％、4.5％、4.8％、5％或在0.1％至5％之间的其他未列出的数值，优选为1％至2％。

可以理解的是，所述氟化物在所述蚀刻液中的质量百分比可以在0至0.05％之间任意取值，例如：0、0.001％、0.003％％、0.005％、0.007％、0.009％、0.01％、0.013％、0.015％、0.018％、0.02％、0.023％、0.025％、0.028％、0.03％、0.033％、0.035％、0.038％、0.04％、0.043％、0.045％、0.048％、0.05％或在0至0.05％之间的其他未列出的数值。需要说明的是，当所述氟化物在所述蚀刻液中的质量百分比为0时，所述蚀刻液中不含有氟化物；当所述蚀刻液中含有所述氟化物时，所述氟化物在所述蚀刻液中的质量百分比的范围优选为0.005％至0.05％。本申请实施例所述蚀刻液可以含有所述氟化物，通过在所述蚀刻液中加入所述氟化物可以提高所述蚀刻液的蚀刻速率，但是也由于含有氟化物而使得所述蚀刻液存在不安全和不环保的问题，本申请实施例所述蚀刻液也可以不含有所述氟化物，无氟的蚀刻液更安全、更环保，通常蚀刻液中去掉氟化物后蚀刻效率会降低，而本申请实施例所述蚀刻液通过各个组分和比例的配合，可以使得所述蚀刻液在添加所述氟化物前后，蚀刻效果几乎无差别。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述过氧化氢稳定剂选自苯基脲、N,N'-二苯基脲或二苯氨基脲。所述过氧化氢稳定剂可以阻止过氧化氢剧烈分解，从而使得过氧化氢平稳充分的发挥作用。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述蚀刻抑制剂选自苯并唑类化合物。所述苯并唑类化合物可以选自苯骈三氮唑或5-氨基-1H-四氮唑一水合物。所述蚀刻抑制剂用于控制蚀刻速率和蚀刻角度。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述螯合剂由有机酸和醇胺组成。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述有机酸选自柠檬酸、丙二酸、二乙醇酸、马来酸、羟基丁酸、丁二酸、苹果酸、乙醇酸、邻苯二甲酸、水杨酸、丙氨酸、天门冬酰胺和精氨酸中的至少一种；所述醇胺选自N,N-二甲基乙醇胺、N,N-二乙基乙醇胺、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、异丙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺和一乙醇胺中的至少一种。所述螯合剂可以有效调控所述蚀刻液的蚀刻速率，有助于铜和铝的蚀刻，有利于金属残渣的去除，进而得到良好的布线截面形状。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述有机酸相对于所述蚀刻液的总重量以重量计为8％至20％，所述醇胺相对于所述蚀刻液的总重量以重量计为2％至10％。可以理解的是，所述有机酸在所述蚀刻液中的质量百分比可以在8％至20％之间任意取值，例如：8％、8.5％、9％、9.5％、10％、10.5％、11％、11.5％、12％、12.5％、13％、13.5％、14％、14.5％、15％、15.5％、16％、16.5％、17％、17.5％、18％、18.5％、19％、19.5％、20或在8％至20％之间的其他未列出的数值，优选为8％至10％；所述醇胺在所述蚀刻液中的质量百分比可以在2％至10％之间任意取值，例如：2％、2.3％、2.5％、2.8％、3％、3.3％、3.5％、3.8％、4％、4.3％、4.5％、4.8％、5％、5.3％、5.5％、5.8％、6％、6.3％、6.5％、6.8％、7％、7.3％、7.5％、7.8％、8％、8.3％、8.5％、8.8％、9％、9.3％、9.5％、9.8％、10％或在2％至10％之间的其他未列出的数值，优选为5％至8％。本申请实施例采用有机酸和醇胺共同作为螯合剂能够减缓过氧化氢的分解，并且延长蚀刻液的使用寿命，同时有机酸和醇胺能够附着于金属表面，防止金属被过度蚀刻，进而保证蚀刻角度。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述表面活性剂为聚乙二醇，例如聚乙二醇400或聚乙二醇200。所述表面活性剂有利于所述蚀刻液的蚀刻，使得在蚀刻过程中能够较好的接触铜铝膜的表面以及细微的缝隙，使得蚀刻后具有较好的蚀刻倾角且无金属残留。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述无机磷酸盐或无机磷酸氢盐选自铵盐、钾盐或钠盐。所述无机磷酸盐或磷酸氢盐能够稳定体系pH，将蚀刻液的pH范围控制在2至5之间，防止过低的pH导致酸度过大，在蚀刻过程中对其他膜层产生破坏，同时防止过高的pH导致过氧化氢分解而不利于蚀刻反应的平稳进行，有利于延长所述蚀刻液的使用寿命。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述无机酸选自磷酸、硫酸和硝酸中的至少一种。

可选的，在本申请的一些实施例中，所述氟化物选自氢氟酸、氟化铵、氟化钾和氟化钠中的至少一种。所述氟化物中具有氟离子，氟离子的活性较强，可以加快蚀刻速率。

本申请实施例还提供了所述铜铝膜蚀刻液的制备方法，包括：将所述蚀刻液的各组分溶解于去离子水中，于15至30摄氏度(℃)、150至800转每分钟的条件下搅拌溶解1.5至3小时(h)，直至呈现澄清透明且均一的混合溶液。

实施例一、

本实施例提供了一种铜铝膜蚀刻液，相对于所述蚀刻液的总重量，以重量计，包含：6.3％的过氧化氢，0.5％的苯基脲(过氧化氢稳定剂)，0.15％的5-氨基-1H-四氮唑一水合物(蚀刻抑制剂)，8％的柠檬酸(有机酸)，7％的2-氨基-2-甲基-1-丙醇(醇胺)，0.5％的聚乙二醇(表面活性剂)，1.8％的磷酸二氢铵(无机磷酸氢盐)，1.2％的磷酸(无机酸)以及余量的去离子水。

本实施例所述铜铝膜蚀刻液的制备方法为：将所述蚀刻液的各组分溶解于去离子水中，于15至30摄氏度、150至800转每分钟的条件下搅拌溶解1.5至3小时，直至呈现澄清透明且均一的混合溶液。

实施例二、

本实施例提供了一种铜铝膜蚀刻液，相对于所述蚀刻液的总重量，以重量计，包含：6.3％的过氧化氢，0.5％的苯基脲(过氧化氢稳定剂)，0.15％的5-氨基-1H-四氮唑一水合物(蚀刻抑制剂)，8％的柠檬酸(有机酸)，7％的2-氨基-2-甲基-1-丙醇(醇胺)，0.5％的聚乙二醇(表面活性剂)，1.8％的磷酸二氢铵(无机磷酸氢盐)，1.2％的磷酸(无机酸)，0.05％的氟化铵(氟化物)以及余量的去离子水。

本实施例所述铜铝膜蚀刻液的制备方法为：将所述蚀刻液的各组分溶解于去离子水中，于15至30摄氏度、150至800转每分钟的条件下搅拌溶解1.5至3小时，直至呈现澄清透明且均一的混合溶液。

以下结合实验具体说明本申请实施例所述蚀刻液的效果。

1、关于蚀刻液蚀刻效果的实验

实验一：将实施例一提供的蚀刻液(无氟)对具有铜铝叠层结构(铜的膜厚铝膜厚度)的LCD-TFT玻璃基板进行蚀刻，其中所述蚀刻液的pH值为3.8左右，蚀刻温度为32℃，分别蚀刻至不同时间(30秒、40秒、50秒、60秒、70秒、80秒、90秒、100秒、110秒和120秒)取出，用去离子水冲洗10至30秒，随后吹干，对蚀刻至不同时间的LCD-TFT玻璃基板进行扫描电镜实验。

实验二：将实施例一提供的蚀刻液(无氟)对具有铜钼叠层结构(铜的膜厚钼膜厚度)的LCD-TFT玻璃基板进行蚀刻，其中所述蚀刻液的pH值为3.8左右，蚀刻温度为32℃，分别蚀刻至不同时间(30秒、40秒、50秒、60秒、70秒、80秒、90秒、100秒、110秒和120秒)取出，用去离子水冲洗10至30秒，随后吹干，对蚀刻至不同时间的LCD-TFT玻璃基板进行扫描电镜实验。

实验三：将实施例二提供的蚀刻液(有氟)对具有铜铝叠层结构(铜的膜厚铝膜厚度)的LCD-TFT玻璃基板进行蚀刻，其中所述蚀刻液的pH值为3.8左右，蚀刻温度为32℃，分别蚀刻至不同时间(30秒、40秒、50秒、60秒、70秒、80秒、90秒、100秒、110秒和120秒)取出，用去离子水冲洗10至30秒，随后吹干，对蚀刻至不同时间的LCD-TFT玻璃基板进行扫描电镜实验。

实验结果：

通过实验一发现，本申请实施例一提供的蚀刻液(无氟)对于铜铝膜具有较好的蚀刻效果，60秒以内即可蚀刻完全，并且蚀刻过程稳定，蚀刻角度(taperangle)为41.1度(如图1所示)，关键尺寸损失(critical dimension loss，CD loss)为0.55微米(如图1所示)，无底切(如图1所示)，蚀刻后无金属残留(如图2所示)。

通过实验二发现，本申请实施例一提供的蚀刻液(无氟)对铜钼膜进行蚀刻，蚀刻至60秒时仍有金属残留(如图3所示)，直至蚀刻至100秒才无金属残留，蚀刻至100秒时蚀刻角度为52.2度，关键尺寸损失为0.45微米，无底切，因此，本申请实施例所述蚀刻液对于铜钼膜的蚀刻速率低于对铜铝膜的蚀刻速率，即本申请实施例所述蚀刻液对于铜铝膜相比于铜钼膜具有更好的蚀刻效果。

通过实验三发现，本申请实施例二提供的蚀刻液(有氟)与实施例一提供的蚀刻液(无氟)对铜铝膜进行蚀刻后的蚀刻角度和关键尺寸损失非常近似，只是实施例二提供的蚀刻液(有氟)对铜铝膜蚀刻至无金属残留的时间只需要50s左右，相比于实施例一提供的蚀刻液(无氟)的蚀刻速率更快。

2、关于使用寿命的实验

将铜铝叠层(铜的膜厚铝膜厚度)结构的LCD-TFT玻璃基板切成若干小片备用，分别在不同铜离子含量下利用实施一提供的蚀刻液对小片进行蚀刻，蚀刻温度为32℃，通过向蚀刻液中加入不同量的纳米铜粉来模拟蚀刻液中具有不同铜离子含量的环境，纳米铜粉的总添加量依次设定为0.001克每毫升(1000ppm)、0.002克每毫升(2000ppm)、0.003克每毫升(3000ppm)、0.004克每毫升(4000ppm)、0.005克每毫升(5000ppm)、0.006克每毫升(6000ppm)、0.007克每毫升(7000ppm)、0.008克每毫升(8000ppm)、0.009克每毫升(9000ppm)、0.010克每毫升(10000ppm)、0.011克每毫升(11000ppm)、0.012克每毫升(12000ppm)、0.013克每毫升(13000ppm)和0.014克每毫升(14000ppm)，其中纳米铜粉的添加方式是在蚀刻前向实施例一提供的蚀刻液中加入0.001克每毫升(1000ppm)的纳米铜粉，溶解15分钟以上并升温至32℃进行蚀刻，然后在蚀刻过程中每隔120秒加入0.001克每毫升(1000ppm)的纳米铜粉，直至达到相应实验所设定的纳米铜粉的总添加量。

结果发现，本实施例提供的蚀刻液中铜离子浓度添加至0.012克每毫升(12000ppm)时蚀刻效果仍可以满足蚀刻需求，当铜离子浓度添加至0.013克每毫升(13000ppm)时蚀刻效率明显下降，由此可知，本实施例提供的蚀刻液可以使用至铜离子浓度为0.012克每毫升(12000ppm)，因此，本实施例提供的蚀刻液具有较长的使用寿命。

本申请实施例通过将过氧化氢与螯合剂、抑制剂、稳定剂、无机磷酸盐或无机磷酸氢盐、无机酸以及表面活性剂进行配合，可以保证蚀刻品质的稳定，使得蚀刻过程稳定、蚀刻速率适中、蚀刻角度适宜、蚀刻后无金属残留以及无底切，对于铜铝叠层膜的蚀刻，可以满足铜膜为2000至8000埃膜厚、铝膜为100至400埃膜厚产线的需求。本申请实施例所述蚀刻液为一剂型蚀刻液，在蚀刻过程中不需要添加添加剂或子液来补充成分就可以直接使用到铜离子浓度为0.012克每毫升(12000ppm)，具有较长的使用寿命。本申请实施例所述蚀刻液中过氧化氢的含量较低，能够避免过氧化氢含量过高而导致爆沸，提高了蚀刻液的安全性，并且成本低，便于工业应用。此外，本申请所述蚀刻液不添加氟化物也可以具有较好的蚀刻效果，即便加入氟化物，也只需要极低含量的氟化物，不会对基板玻璃产生破坏。

以上对本申请实施例所提供的一种铜铝膜蚀刻液进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。