一种兼容IGZO、钼、钛、镍、铌及其合金的蚀刻液及其使用方法与流程

本发明涉及蚀刻液，具体为一种兼容igzo、钼、钛、镍、铌及其合金的蚀刻液其制备方法。

背景技术：

1、随着液晶显示装置向着大尺寸化、高分辨率及驱动频率方向发展，液晶显示面板使用电导率更高的铜替代铝材质，进一步通过在铜层上再布一层金属或合金来满足响应速度的需求，这也因此对蚀刻液提出了更高的技术要求。中国专利(cn116180083a)公开了一种液晶面板mtd-cu-mtd用刻蚀液及其制备方法，主要通过优化蚀刻液配方并采用特定的双氧水稳定剂、金属缓蚀剂和氨基酸类铜离子络合剂来满足mtd-cu-mtd的应用需求层，但是cu/mtd极易出现拖尾与残留，且目前的蚀刻液很难同时兼容多种金属膜层，尤其是当蚀刻金属中含有钼、钛金属，导致蚀刻液寿命难以提升，同时高铜蚀刻容易出现安全性问题。此外cu/mo&cu/monb容易因电化学效应产生严重倒切角与界面裂缝，会引起金属线爬坡处断线，影响良率。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本发明提供了一种兼容igzo(氧化铟镓锌)、钼、钛、镍、铌及其合金的蚀刻液，实现同时兼容cu-mtd、cu-monb、cu-monb-igzo等多种金属膜层，能够更好的满足实际应用需求。

2、本发明一方面提供了一种兼容igzo、钼、钛、镍、铌及其合金的蚀刻液，含有过氧化氢、有机酸、有机碱、双氧水稳定剂、金属缓释及电化学调节剂、表面活性剂及添加剂、超纯水；所述金属缓释剂及电化学调节剂为硫胺素、硼酸及其硼酸盐、磷酸及其磷酸盐、硝酸及其硝酸盐中至少两种的组合物。

3、作为一种优选的技术方案，所述所述金属缓释剂及电化学调节剂为硫胺素、硼酸及其硼酸盐、磷酸及其磷酸盐、硝酸及其硝酸盐中至少三种的组合物

4、作为一种优选的技术方案，所述兼容igzo、钼、钛、镍、铌及其合金的蚀刻液由主剂和辅剂组成；按质量百分比计，所述主剂至少包括：过氧化氢10-20％、有机酸a1-15％、有机碱a1-15％、双氧水稳定剂a0.1-5.0％、金属缓释剂及电化学调节剂a0.001-3.0％、表面活性剂及添加剂0.1-10％、超纯水补充余量；按质量百分比计，所述辅剂至少包括：有机酸b20-50％、有机碱b5-30％、双氧水稳定剂b0.01-2.0％、金属缓释剂及电化学调节剂b0.001-3.0％、超纯水补充余量；；所述金属缓释剂及电化学调节剂a为硫胺素、硼酸及其硼酸盐、磷酸及其磷酸盐、硝酸及其硝酸盐的组合物，所述金属缓释剂及电化学调节剂b为磷酸及其磷酸盐和硫胺素、硼酸及其硼酸盐、硝酸及其硝酸盐中任意两种的组合物。

5、作为一种优选的技术方案，按质量百分比计，所述主剂至少包括：过氧化氢14-16％、有机酸a8-12％、有机碱a7-9％、双氧水稳定剂a2.2-2.3％、金属缓释剂及电化学调节剂a0.61-1.15％、表面活性剂及添加剂3.0％、超纯水补充余量。

6、作为一种优选的技术方案，按质量百分比计，所述辅剂至少包括：有机酸b38-41％、有机碱b18-20％、双氧水稳定剂b4.4-4.5％、金属缓释剂及电化学调节剂b0.25-0.45％、超纯水补充余量。

7、作为一种优选的技术方案，所述有机酸a、b选自硝酸、乳酸、丙二酸、苹果酸、柠檬酸、亚氨基二乙酸、硫酸、盐酸中的至少一种。优选的，所述有机酸a为丙二酸、柠檬酸、苹果酸的组合，优选为质量比为1:1：(1-4)的丙二酸、柠檬酸、苹果酸的组合。优选的，所述有机酸b为丙二酸、柠檬酸、苹果酸、亚氨基二乙酸的组合，优选为质量比为(14-20)：(5-15)：(5-10)：(5-8)的丙二酸、柠檬酸、苹果酸、亚氨基二乙酸的组合。

8、作为一种优选的技术方案，所述有机碱a、b选自氯化铵、硝酸铵、硫酸铵、乙二胺、丙二胺、三乙醇胺、二乙醇胺、三异丙醇胺、异丁醇胺、尿素中的至少一种。优选的，所述有机碱a为三乙醇胺、异丁醇胺的组合，优选为质量比为(4-6)：(1-3)的三乙醇胺、异丁醇胺的组合。优选的，所述有机碱b为三异丙醇胺。

9、作为一种优选的技术方案，所述双氧水稳定剂a、b选自苯基硫脲、对羟基苯磺酸、氨基磺酸、丙三醇、丙二醇、二甘醇丁醚、十八胺聚氧乙烯醚、三甘醇丁醚中的至少一种。优选的，所述双氧水稳定剂a为三甘醇丁醚、二甘醇丁醚、苯基硫脲的组合，优选为质量比为1:1：(0.1-0.3)的三甘醇丁醚、二甘醇丁醚、苯基硫脲的组合。优选的，所述双氧水稳定剂b为三甘醇丁醚、二甘醇丁醚、苯基硫脲的组合，优选为质量比为(1-3):(1-3)：(0.3-0.5)的三甘醇丁醚、二甘醇丁醚、苯基硫脲的组合。

10、作为一种优选的技术方案，所述金属缓释剂及电化学调节剂a为磷酸、硼酸、硫胺素、硝酸胺的组合，优选为质量比为(0.01-0.1)：(0.2-1)：(0.01-0.1)：(0.001-0.05)的磷酸、硼酸、硫胺素、硝酸胺的组合。所述金属缓释剂及电化学调节剂b为磷酸和硼酸、硫胺素、硝酸胺中任意两种的组合。

11、本发明通过优化金属缓释剂及电化学调节剂a、b为硫胺素、硼酸及其硼酸盐、磷酸及其磷酸盐、硝酸及其硝酸盐中至少三种的组合物，使提供的蚀刻液能够同时兼容igzo、钼、钛、镍、铌金属及其合金，有效降低金属残留下限的同时实现cd-loss(单边)＜0.9μm。尤其是当金属缓释剂及电化学调节剂a为质量比为(0.01-0.1)：(0.2-1)：(0.01-0.1)：(0.001-0.05)的磷酸、硼酸、硫胺素、硝酸胺的组合且控制其添加量为主剂总重量的0.61-1.15％，配合主剂中的其他原料，显著降低金属界面的电化学腐蚀效应，降低药液与金属表面的附着力，增强药液与金属的润湿效果，有效解决由于电化学效应产生的严重倒切角和界面裂缝问题，同时具有优秀的坡度角和最高铜负载，还进一步降低了钼残下限，提高蚀刻液寿命。

12、作为一种优选的技术方案，所述表面活性剂及添加剂选自聚乙二醇400、聚乙二醇600、二乙二醇、二丙二醇、丙三醇、环己醇中的至少一种，优选为二乙二醇。

13、本发明另一方面提供了一种兼容igzo、钼、钛、镍、铌及其合金的蚀刻液的使用方法，使用主剂对金属膜层进行蚀刻，蚀刻过程中铜离子每升高1000ppm，向体系中补加1.50％主剂重量的辅剂，控制蚀刻温度蚀刻后即可。

14、本发明提供的蚀刻液，通过优化主剂和辅剂配合使用，获得极佳的蚀刻范围，有效克服工艺制程波动对生产的影响，具有很高的实际应用价值。

15、有益效果

16、1、本发明提供了一种兼容igzo、钼、钛、镍、铌及其合金的蚀刻液，实现同时兼容cu-mtd、cu-monb、cu-monb-igzo等多种金属膜层，能够更好的满足实际应用需求。

17、2、本发明通过优化金属缓释剂及电化学调节剂a、b为硫胺素、硼酸及其硼酸盐、磷酸及其磷酸盐、硝酸及其硝酸盐中至少三种的组合物，使提供的蚀刻液能够同时兼容igzo、钼、钛、镍、铌金属及其合金，有效降低金属残留下限的同时实现cd-loss(单边)＜0.9μm。

18、3、本发明通过控制金属缓释剂及电化学调节剂a为质量比为(0.01-0.1)：(0.2-1)：(0.01-0.1)：(0.001-0.05)的磷酸、硼酸、硫胺素、硝酸胺的组合且控制其添加量为主剂总重量的0.61-1.15％，配合主剂中的其他原料，显著降低金属界面的电化学腐蚀效应，降低药液与金属表面的附着力，增强药液与金属的润湿效果，有效解决由于电化学效应产生的严重倒切角和界面裂缝问题，同时具有优秀的坡度角和最高铜负载，还进一步降低了钼残下限，提高蚀刻液寿命。

19、4、本发明提供的蚀刻液，通过优化主剂和辅剂配合使用，获得极佳的蚀刻范围，有效克服工艺制程波动对生产的影响，具有很高的实际应用价值。