—種液晶面板銅鉬膜蝕刻液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及形成有銅系金屬膜的液晶面板加工，特別是施有銅/鑰合金金屬膜的液晶面板的加工，主要涉及液晶面板銅鑰膜蝕刻液。
【背景技術(shù)】
[0002]目前高世代液晶面板生產(chǎn)工藝中，陣列制程需要用到銅鑰膜蝕刻液，蝕刻的金屬膜層結(jié)構(gòu)為銅/鑰合金。已知有例如過氧化氫蝕刻液、雙氧水+氟化物蝕刻液等。
[0003]公開號為CN103668208A以及CN103924242A公開的中國專利的銅鑰合金膜或銅/鑰膜的蝕刻液組合物由雙氧水、雙氧水穩(wěn)定劑、氟化物、螯合劑、蝕刻抑制劑、蝕刻添加劑等組成；在蝕刻的過程中，隨著金屬離子不斷的析出，雙氧水的穩(wěn)定性逐漸降低，當金屬離子含量在2000ppm左右時，產(chǎn)生的重金屬離子Cu，F(xiàn)e會促進H2O2的催化分解，導致基板的不均勻蝕刻，使得其蝕刻的圖形要求(CD LOSS和坡度角)逐漸不能滿足工藝要求；同時，雙氧水也會出現(xiàn)分解現(xiàn)象，產(chǎn)生氧氣和水，來不及產(chǎn)生蝕刻作用而被浪費，當氣體濃度達到一定程度時，會產(chǎn)生爆炸現(xiàn)象。而且，其中含有氟離子，起到去除鑰、鈦的殘渣，減小尾巴長度的作用，玻璃蝕刻抑制劑也多為氟化物；按照液晶面板廠家每天近20噸工藝蝕刻液的用量來計算，產(chǎn)生含氟廢水量包括清潔產(chǎn)生含氟的清洗用水也相當大，接近每天100噸，所以含氟廢水的處理成本也相當高，且對環(huán)境影響很大。
[0004]因此有必要開發(fā)一種可以改善該蝕刻液的穩(wěn)定性包括儲存穩(wěn)定性和使用穩(wěn)定性、可實現(xiàn)良好的蝕刻圖案效果控制的銅鑰膜蝕刻液。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，提供一種能夠改善該蝕刻液的穩(wěn)定性、可實現(xiàn)良好的蝕刻圖案效果控制的銅鑰膜蝕刻液。
[0006]為此，本發(fā)明的技術(shù)方案是一種液晶面板銅鑰膜蝕刻液，對于組合物的總重量，由以下組分組成:
(1)I?20%重量的過氧化氫；
(2)0.01?8%重量的雙氧水穩(wěn)定劑；
(3)由I?8%重量的氨水和I?7%重量的有機次膦酸鹽混合而成的pH調(diào)節(jié)劑；
(4)0.1?12%重量的螯合劑；
(5)0.1?5%重量的金屬緩蝕劑；
(6)余量為水。
[0007]蝕刻液劑中雙氧水H2O2具有優(yōu)良的氧化性能，通過分解產(chǎn)生了過氧氫離子[H02_]，酸化基板表面的金屬而蝕刻。這里，H2O2的蝕刻作用取決于分解產(chǎn)生的HO 2_的速度；而在蝕刻過程中，在短時間內(nèi)發(fā)生劇烈反應。因此，必須選用優(yōu)良的穩(wěn)定劑以阻止H2O2過劇的連鎖反應，使H2O2能夠充分有效地發(fā)揮作用。鑒于此，本發(fā)明通過添加pH調(diào)節(jié)劑來調(diào)節(jié)體系的PH值，提高了蝕刻液的pH值在寬工作條件下的穩(wěn)定性，抑制了因蝕刻液工作時pH值變化導致的雙氧水分解，提高了雙氧水的穩(wěn)定性；且在蝕刻液工作時體系的溫度也會自然升高，溫度的升高導致的雙氧水分解加聚，該PH調(diào)節(jié)劑中的有機次膦酸鹽正好受熱分解成有機正膦酸鹽和磷化氫而被耗散了體系的熱量從而降低了體系的溫度，從而抑制了雙氧水的受熱分解，提高了雙氧水在體系中的穩(wěn)定性；該PH調(diào)節(jié)劑中的有機次膦酸鹽分解形成的有機膦酸鹽與蝕刻的金屬離子在金屬表面尤其是在水中沉積成膜，屏蔽了蝕刻后產(chǎn)生的金屬離子，起到類似陰極性緩蝕劑的作用，降低了體系中的金屬離子含量，抑制了由于蝕刻產(chǎn)生金屬離子對雙氧水分解的促進作用，從而提高了蝕刻的均勻性。此外，PH調(diào)節(jié)劑中的有機次膦酸鹽起到穩(wěn)定體系溫度的作用，進而也抑制了體系溫度升高對緩蝕產(chǎn)生的負面影響，有助于提聞緩釋效率。
[0008]為進一步提高蝕刻效果、以及提高活氧穩(wěn)定性，進一步優(yōu)選地配比是，所述的液晶面板銅鑰膜蝕刻液，對于組合物的總重量，由以下組分組成:
(1)6?12%重量的過氧化氫；
(2)5?8%重量的雙氧水穩(wěn)定劑；
(3)由5?6%重量的氨水和3?4%重量的有機次膦酸鹽混合而成的pH調(diào)節(jié)劑；
(4)3?8%重量的螯合劑；
(5)2.7?3%重量的金屬緩蝕劑；
(6)余量為水。
[0009]上述配方中，所述金屬緩蝕劑可以選用蝕刻液常用的金屬緩釋劑。不過在銅/鑰合金的蝕刻過程中，鑰是最為容易被蝕刻的。為了使蝕刻液對銅、鑰有較為均勻的蝕刻速度，減小尾巴長度，優(yōu)選地，所述金屬緩蝕劑為鑰酸或鑰酸鹽。這里，鑰酸或鑰酸鹽本身并非氧化劑，都需要過氧化氫釋放的氧氣的幫助在金屬表面形成氧化膜，起到緩蝕金屬鑰的作用。優(yōu)選地，所述金屬緩蝕劑為鑰酸鈉、鑰酸鉀、鑰酸銨及其混合物。其起到陽極性緩蝕劑的作用，與上述的陰極性緩蝕劑共同其作用，起到更全方位的緩蝕作用。且選擇鑰酸或鑰酸鹽鑰酸或鑰酸鹽有利于廢液回收處理。
[0010]上述配方中，所述pH調(diào)節(jié)劑中所用的有機次磷酸鹽可以選用市售的有機次磷酸鹽。為了進一步提高雙氧水的穩(wěn)定效果，優(yōu)選地，所述有機次磷酸鹽選自下組的鹽:氨基二甲叉次膦酸鉀、鈉、銨鹽、氨基三甲叉次膦酸鉀、鈉、銨鹽，乙二胺四甲叉次膦酸鉀、鈉、銨鹽、二亞乙基三胺五甲叉次膦酸鉀、鈉、銨鹽以及它們的混合物。其被氧化后形成的膦酸鹽可以兼起到螯合劑的作用，從而改善螯合金屬離子的作用，進一步降低金屬離子對雙氧水分解的促進作用，以利于可控制地均勻刻蝕。
[0011]上述配方中，所述雙氧水穩(wěn)定劑可以選用通常的能起到雙氧水穩(wěn)定化的助劑。為了進一步提高雙氧水的穩(wěn)定效果，優(yōu)選地，所述雙氧水穩(wěn)定劑選自以下組的雙氧水穩(wěn)定劑:錫酸鹽穩(wěn)定劑、焦磷酸鹽穩(wěn)定劑以及它們的混合物。進一步優(yōu)選地，所述雙氧水穩(wěn)定劑選自以下組的雙氧水穩(wěn)定劑:錫酸鈉、鉀、胺鹽、焦磷酸鈉、鉀、胺鹽以及它們的混合物。
[0012]上述配方中，為了能夠使金屬離子快速與螯合劑反應生成金屬絡合物，使其減少對雙氧水的影響，使蝕刻液更穩(wěn)定，優(yōu)選地，所述螯合劑選自以下組的螯合劑:有機膦酸類螯合劑、羥基羧酸類螯合劑、氨基羧酸類螯合劑，以及相應的鉀、鈉、胺鹽類，以及它們的混合物。進一步優(yōu)選地，所述螯合劑是選自下組的螯合劑:氨基二甲叉膦酸、氨基三甲叉膦酸，乙二胺四甲叉膦酸、二亞乙基三胺五甲叉膦酸以及它們的混合物；其與其他螯合劑相比具有更高的蝕刻速度。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于，采用該銅鑰膜蝕刻液完美解決了以往技術(shù)的缺陷:
1.采用新型PH調(diào)節(jié)劑配合穩(wěn)定劑，完美解決了雙氧水的對蝕刻液工作過程中pH值、熱、金屬離子等因素導致的穩(wěn)定性分解問題，使其在惡劣環(huán)境下(如溫度增高，金屬離子含量增高也能有良好的穩(wěn)定性，從而有利于實現(xiàn)均勻蝕刻、得到可控的電極形狀；
2.采用了特殊的金屬緩蝕劑，完美保護了鑰金屬，使其在蝕刻時反應速率降低，達到和銅同步蝕刻的速率，最終可呈現(xiàn)出滿足客戶工藝要求的CD LOSS (單邊小于lum)和坡度角(30-60 度)；
3.采用金屬絡合劑使蝕刻時產(chǎn)生的大量銅離子和鑰離子能夠快速與絡合劑反應生成金屬絡合物，使其減少對雙氧水的影響，使藥液更穩(wěn)定；
4.不含氟離子，減輕了廢水處理的壓力，以往氟離子處理都要采用污泥法，造成大量的污泥，環(huán)保壓力大，處理成本高，采用該組合物后，完全不使用含氟化合物，環(huán)境友好。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例和比較例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步描述。以下【具體實施方式】僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0015]實施例1
本發(fā)明液晶面板銅鑰膜蝕刻液，對于組合物的總重量，由以下組分組成:5%重量的過氧化氫；2%重量的錫酸鈉；由3%重量的氨水和4%重量的氨基二甲叉次膦酸鉀鹽混合而成的PH調(diào)節(jié)劑；5%重量的乙二胺四甲叉膦酸鉀；2%重量的磷酸鈉緩蝕