CN102753652B - 蚀刻液组成物 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜的蚀刻液组成物。本发明的蚀刻液组成物，其特征在于，对于组成物的总重量，包含：过氧化氢的重量占1％～15％、无机酸的重量占0.1％～10％、含氟化合物的重量占0.01％～5％和其余的水的部分。

Description

蚀刻液组成物
技术领域
本发明涉及一种由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜组成的三重膜的蚀刻液组成物。
背景技术
在扁平面板表示装置中，在印刷电路板上形成金属配线的过程通常由通过溅射形成金属膜的工序、在金属膜上涂覆光致抗蚀剂，并使该光致抗蚀剂曝光及显影，以在挑选的范围内形成光致抗蚀剂的工序、及对金属膜进行蚀刻的工序构成。另外，还包括个别的在单位工序进行前或进行后进行的洗净工序等。这种蚀刻工序指的是将光致抗蚀剂作为掩膜使用，以在挑选的范围内留下金属膜的工序。对于蚀刻工序而言，通常使用的是运用等离子等的干蚀刻，或是运用蚀刻液的湿蚀刻。
一方面，在扁平面板表示装置中，作为像素电极，主要使用由铟系金属膜所组成的透明传导膜。另外，作为源-漏电极，主要使用铝-镧系合金膜，也就是Al-La-X(从X＝Mg、Zn、In、Ca、Te、Sr、Cr、Co、Mo、Nb、Ta、W、Ni、Nd、Sn、Fe、Si、Mo、Pt及C中选择的金属)形态的铝合金膜。另外，在源-漏电极的下部，为了粘接源-漏电极与绝缘膜，作为粘接膜，主要使用含有钛的金属膜。
一直以来，为了对扁平面板表示装置的像素电极、源-漏电极及接着膜进行蚀刻，每个电极都必须使用不同的蚀刻液组成物。因此，蚀刻工序变得复杂，不经济。
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于：提供一种能够高效地对铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜一并进行蚀刻的蚀刻液组成物。
解决课题的方法
为了实现上述目的，本发明提供一种由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜的蚀刻液组成物，其特征在于，在该组成物的总重量中，包含：过氧化氢的重量占1％～15％、无机酸的重量占0.1％～10％、含氟化合物的重量占0.01％～5％和其余部分的水。
优选地，本发明提供一种由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜的蚀刻液组成物，其特征在于，在该组成物的总重量中，包含：过氧化氢的重量占2％～12％、无机酸的重量占1％～7％、含氟化合物的重量占0.1％～2％和其余部分的水。
发明的效果
本发明中的蚀刻液组成物，对铟系金属膜、铝-镧系合金膜、及钛系金属膜三者都有很好的蚀刻特性。另外，本发明中的蚀刻液组成物对铝-镧系合金膜有很好的蚀刻特性以使得Al-La系合金膜的上部卷曲等现象不会发生，因此，本发明中的蚀刻液组成物能够高效地对由铟系透明传导膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜一并进行蚀刻。另外，若使用本发明中的蚀刻液组成物，则会使蚀刻工序变得非常简单，从而使生产量能够大幅增加。
具体实施方式
以下，就本发明进行详细的说明。
本发明中的蚀刻液组成物，包含过氧化氢、无机酸、含氟化合物及水。
在本发明中，过氧化氢起主氧化剂的作用。在组成物的总重量中，所述过氧化氢的含有量，优选地，占重量的1％～15％；更优选地，占重量的2％～12％。若满足上述范围，则能够容易地使铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜的表面氧化。
另外，在本发明中，无机酸起辅助氧化剂的作用。在组成物的总重量中，所述无机酸的含有量，优选地，占重量的0.1％～10％；更优选地，占重量的1％～7％。若满足上述范围，则能够与所述过氧化水一起使铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜的表面更容易地被氧化。另外，还能使对蚀刻速度、侧面蚀刻及锥度角的调节变得容易。
所述无机酸，并不限定于此，优选地为从硝酸、硫酸及其组合中选择的一种。
在本发明中，含氟化合物起对铟系金属膜、铝-镧系合金膜、及钛系金属膜的表面进行蚀刻的作用。
所述含氟化合物，在组成物的总重量中，优选地，占重量的0.01％～5％，更优选地，占重量的0.1％～2％。若含有量在上述范围内，则能够容易且适量地对氧化的铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜的表面进行蚀刻。
这时，所述含氟化合物，优选地，是在溶解状态能够分解成氟离子或多原子氟离子的化合物。例如，所述含氟化合物可以是从由氟化氨、氟化钠、氟化钾、重氟化氨、重氟化钠及重氟化钾所组成的群中选择的一种或两种以上。
本发明中的蚀刻液组成物中所含有的水是指去离子水。所述水如果使用在半导体工序中，优选地，要使用18MΩ/cm以上的水。对于组成物的总重量，所述水包含使本发明中的蚀刻液组成物的总重量到达100％的其余部分。
本发明中的蚀刻液组成物，除前述的成分外，还可以进一步含有其他众所周知的添加剂，例如从由蚀刻调节剂、界面活性剂及pH调节剂所组成的群中选择的一种或两种以上的添加剂。
一方面，在本发明中，铟系金属膜是透明导电膜，指的是铟锌氧化膜(IZO)或铟锡氧化膜(ITO)。另外，所述铝-镧系合金膜，指的是以铝为主要成分的铝-镧合金膜。更详细地，所述铝-镧系合金膜，指的是含有的铝原子占90％以上、La原子占10％以下、及包含其余其他金属(X)的Al-La或Al-La-X。此处，所述其他金属(X)，优选地，为由Mg、Zn、In、Ca、Te、Sr、Cr、Co、Mo、Nb、Ta、W、Ni、Nd、Sn、Fe、Si、Ti、Pt及C所组成的群中选择的一种或两种以上。另外，所述钛系金属膜，指的是以钛为主要成分的钛膜或钛合金膜。
实施例
以下通过实施例及试验例对本发明进行进一步详细的说明。但是，本发明的范围并不限于这些实施例及试验例。
实施例1～实施例7及比较例1～比较例6：蚀刻液组成物的制造
按照下列表1中所记载的成分及组成比例制造了180kg蚀刻液组成物。
表1
试验例：蚀刻液组成物的特性评价
<对蚀刻特性的评价>
作为试验用的印刷电路板，使用了在SiNx层上蒸镀有a-ITO/Al-La-Ni/Ti三重膜，并使光致抗蚀剂以固定式样排列的印刷电路板。
在喷射式蚀刻方式的实验装备(SEMES公司制，模型名称：ETCHER(TFT))内装入所述实施例1～7及比较例1～6中的蚀刻液组成物，将温度设定为30℃进行加温。然后，当温度达到30±0.1℃后，进行蚀刻工序。总蚀刻时间为以EPD为基准的30％。放入试片即开始喷射，蚀刻完成后，将试片取出，以去离子水洗净后，用热风干燥装置烘干，用光致抗蚀剂(PR)剥离器(stripper)将光致抗蚀剂除去。洗净及干燥后，用电子扫描显微镜(SEM：HITACHI公司制，模型名称：S-4700)对蚀刻断面的倾斜角、侧面蚀刻(CD：critical dimension)损失、蚀刻残留物及下部膜的损伤进行评价。其结果表示在以下的表2中。
表2
[对蚀刻断面进行评价的基准]
◎：极其优秀(CD Skew：≤1μm、锥度角：40°～80°)
○：优秀(CD Skew：≤1.5μm、锥度角：40°～80°)
△：良好(CD Skew：≤2μm、锥度角：40°～80°)
×：差(金属膜消失及产生了残渣)
参照表2，实施例1～7中的蚀刻液组成物，不但有很好的蚀刻断面，而且还不会产生下部膜的损伤及残渣，因此，能够确定实施例1～7中的蚀刻液组成物对a-ITO/Al-La-Ni/Ti三重膜的具有很好的蚀刻特性。
但是，过量加入过氧化氢的比较例1中的蚀刻液组成物的情形下，由于Al-La-Ni薄膜被过分蚀刻，所以蚀刻断面非常差。另外，过量含有硝酸的比较例2中的蚀刻液组成物的情形下，可观察到因被过分蚀刻造成的差的蚀刻断面和下部膜的损伤。未加入含氟化合物的比较例3中的蚀刻液组成物情形下，发生了上部a-ITO未被蚀刻的情况。
比较例4中的蚀刻液组成物的情形下，由于过量的含氟化合物，下部膜出现了非常大的损伤。另外，未加入过氧化氢或硝酸的比较例5及比较例6中的蚀刻液组成物的情形下，蚀刻速度非常慢，并可观察到残渣和差的蚀刻断面。

Claims (4)

1.一种由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜的蚀刻液组成物，其特征在于，在组成物的总重量中，包含：
过氧化氢的重量占1％～15％、
无机酸的重量占0.1％～10％、
含氟化合物的重量占0.01％～5％、
和其余的水的部分，
其中，所述含氟化合物是在溶解状态能够分解成氟离子或多原子氟离子的化合物，且是从由氟化氨、氟化钠、氟化钾、重氟化氨、重氟化钠及重氟化钾所组成的群中选择的一种或两种以上的含氟化合物。
2.如权利要求1所述的由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜的蚀刻液组成物，其特征在于，在组成物的总重量中，包含：
过氧化氢的重量占2％～12％、
无机酸的重量占1％～7％、
含氟化合物的重量占0.1％～2％、
和其余的水的部分。
3.如权利要求1所述的由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜的蚀刻液组成物，其特征在于，所述无机酸是从由硝酸、硫酸及其组合所组成的群中选择的一种。
4.如权利要求1所述的由铟系金属膜、铝-镧系合金膜及钛系金属膜所组成的三重膜的蚀刻液组成物，其特征在于，所述铝-镧系合金膜是用Al-La表示的铝-镧系合金膜或用含有铝占90原子％以上、La占10原子％以下及其余是X的Al-La-X表示的铝-镧系合金膜，其中，所述X是从由Mg、Zn、In、Ca、Te、Sr、Cr、Co、Mo、Nb、Ta、W、Ni、Nd、Sn、Fe、Si、Ti、Pt及C所组成的群中选择的一种或两种以上。
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