專利名稱：濕法蝕刻劑組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種濕法蝕刻劑組合物，其用于濕法蝕刻在液晶顯示器等中用作象素電極的透明導(dǎo)電薄膜如ITO(氧化銦錫)薄膜。
另一方面，迄今為止多晶ITO已經(jīng)應(yīng)用于液晶顯示器(LCD)領(lǐng)域，特別是TFT(薄膜晶體管)-LCD中，但是由于基底的大型化，保持多晶ITO的一致性變得非常困難。上述的顯示器電極由下面的方法制備將光致抗蝕劑施用在透明的導(dǎo)電薄膜上，使之曝光和顯影，接著將導(dǎo)電薄膜同作為掩模的光致抗蝕劑一起用蝕刻劑進(jìn)行蝕刻，然后將剩余的光致抗蝕劑除去。
目前為止已經(jīng)有三氯化鐵/鹽酸水溶液、碘酸水溶液、磷酸水溶液、鹽酸/硝酸(王水)水溶液等用作上述透明導(dǎo)電薄膜如多晶ITO薄膜的蝕刻劑。在圖案形成過程中，上述用于ITO等的蝕刻劑會(huì)導(dǎo)致鋁等的腐蝕，選擇性蝕刻從晶粒邊界開始進(jìn)行，因此使得圖案形成時(shí)很難具有高加工精度。
由于上文所述的原因，隨著大型基底、高精度和大型TFT面板、鋁制配線等的應(yīng)用，目前對(duì)一種能夠以高加工精度蝕刻顯示器象素電極的蝕刻劑的需求大大增加。為了解決上述問題，目前提出了一種使用無(wú)定形ITO并用弱酸特別是草酸水溶液濕法蝕刻的方法。
然而，由于用草酸水溶液濕法蝕刻無(wú)定形ITO時(shí)會(huì)產(chǎn)生蝕刻殘?jiān)虼藛栴}仍然沒有解決。這種情況下，迫切希望開發(fā)出一種不產(chǎn)生蝕刻殘?jiān)奈g刻劑。
為了解決上面所提到的問題，本發(fā)明者進(jìn)行了深入廣泛的調(diào)查研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用含草酸和作為表面活性劑的聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和/或聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的水溶液時(shí)，能夠在溫和的工作條件下對(duì)無(wú)定形ITO進(jìn)行蝕刻且完全不產(chǎn)生蝕刻殘?jiān)?。因此在前述的發(fā)現(xiàn)和信息的基礎(chǔ)上完成了本發(fā)明。
特別地，本發(fā)明涉及用于透明導(dǎo)電薄膜的濕法蝕刻劑組合物，這種組合物是包含草酸和聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和/或聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的水溶液。
本發(fā)明首選的實(shí)施方案本發(fā)明所使用的草酸的濃度為0.01-10重量％。上述范圍之外的草酸濃度都是不利的，因?yàn)楫?dāng)草酸的質(zhì)量濃度小于或等于0.01％時(shí)，將導(dǎo)致蝕刻速率過低，而草酸的濃度大于或等于10％時(shí)，并不會(huì)隨著用量的增加提高蝕刻速率。
此外，本發(fā)明所用的聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽由通式[I]表示。其中R為含6-22個(gè)碳原子的烷基。n為1-500的整數(shù)。M為氨、有機(jī)胺、季銨鹽或堿金屬。
特別地，非常有用的聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽的商品名例如包括Emarl 20C(由花王株式會(huì)社生產(chǎn))、Hightenol 325 D(由第一工業(yè)制藥株式會(huì)社生產(chǎn))、Alscorp-30、Alscorp LE-240(均由東邦化學(xué)工業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn))、Sunnol 605N(由Lion株式會(huì)社生產(chǎn))等。
此外，本發(fā)明所用的聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽由通式[II]表示。其中R為含4-20個(gè)碳原子的烷基，n為1-500的整數(shù)，M為氨、有機(jī)胺、季銨鹽或堿金屬。
特別地，利于使用的聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的商品名例如包括Hightenol N-08、Hightenol N-12(均由第一工業(yè)制藥株式會(huì)社生產(chǎn))、Emarl NC-35(由花王株式會(huì)社生產(chǎn))等。任何以上所例示的聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽均可單獨(dú)或與其它至少一種一起使用，其優(yōu)選使用的濃度為0.0001-5重量％。
任何聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的濃度在上述范圍之外時(shí)都是不宜的。因?yàn)楫?dāng)聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的質(zhì)量濃度小于或等于0.0001重量％時(shí)會(huì)導(dǎo)致蝕刻殘?jiān)漠a(chǎn)生，而當(dāng)聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的質(zhì)量濃度大于或等于5重量％時(shí)導(dǎo)致透明導(dǎo)電薄膜如ITO薄膜上的蝕刻速率降低。
本發(fā)明中濕法蝕刻劑組合物的工作溫度為室溫至90℃。工作時(shí)間為1-30分鐘。優(yōu)選地，本組合物除了可用于前述無(wú)定形ITO薄膜的濕法蝕刻外，還適合用于IZO(氧化銦鋅)等的濕法蝕刻。
下面通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步的描述，但這些實(shí)施例決不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。
工業(yè)適用性通過使用本發(fā)明的濕法蝕刻劑組合物，使得在溫和的工作條件下蝕刻無(wú)定形ITO薄膜且一點(diǎn)也不產(chǎn)生蝕刻殘?jiān)蔀榭赡堋?br> 權(quán)利要求
1.一種用于透明導(dǎo)電薄膜的濕法蝕刻劑組合物，是含有草酸和聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和/或聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的水溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的濕法蝕刻劑組合物，其中透明導(dǎo)電薄膜是氧化銦錫薄膜。
全文摘要
公開了一種用于透明導(dǎo)電薄膜的濕法蝕刻劑組合物，是包含草酸和聚氧乙烯烷基醚硫酸鹽和/或聚氧乙烯烷基苯基醚硫酸鹽的水溶液。使用上述的蝕刻劑組合物能夠在溫和的條件下蝕刻無(wú)定形ITO，而且一點(diǎn)也不產(chǎn)生蝕刻殘?jiān)?br> 文檔編號(hào)H01L21/768GK1397090SQ01804293
公開日2003年2月12日 申請(qǐng)日期2001年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月29日
發(fā)明者南場(chǎng)哲, 丸山岳人, 阿部久起, 青山哲男 申請(qǐng)人:三菱瓦斯化學(xué)株式會(huì)社