CN104893728B

CN104893728B - 一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻液

Info

Publication number: CN104893728B
Application number: CN201510169664.5A
Authority: CN
Inventors: 康威; 梁作; 赵大成; 陈昊
Original assignee: Shenzhen Capchem Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Capchem Technology Co Ltd
Priority date: 2015-04-10
Filing date: 2015-04-10
Publication date: 2018-11-27
Anticipated expiration: 2035-04-10
Also published as: CN104893728A

Abstract

本申请公开了一种用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液，该蚀刻液由总重量10％～30％的醋酸、1％～20％的硝酸、40％～70％的磷酸、0.1～0.5％的表面活性剂和0.1～5％的硝酸盐组成，余量为去离子水。本申请的蚀刻液，合理调配各组分及用量，使蚀刻液表面张力低，能有效渗透、浸润到需要蚀刻部位，提高蚀刻效率，同时，提高蚀刻角度的准确性。并且，本申请的蚀刻液，能有效的对银含量超过80％的ITO/Ag/ITO进行蚀刻。本申请的蚀刻液腐蚀力相对较低，能够在温和的条件下进行蚀刻，且蚀刻后不会有残渣、线条平整、蚀刻均匀；适合用于高精度图案的ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻。

Description

一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻液

技术领域

本申请涉及蚀刻液领域，特别是涉及一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻液。

背景技术

透反射式高电导薄膜是液晶显示器领域重要的电极材料，新型透反射式高电导薄膜已经成为液晶显示器领域中不可或缺的技术。利用高反射、高电导的金属Ag和透明导电氧化物ITO多层复合可以制备出性能优异的透反射式高电导薄膜ITO/Ag/ITO，因此研究ITO/Ag/ITO多层薄膜将具有重要的研究意义和实用价值。

在ITO/Ag/ITO多层薄膜的制备过程中，需要对ITO/Ag/ITO进行蚀刻，以获得所需的图案或结构单元。现有的用于ITO/Ag/ITO薄膜的蚀刻液主要由磷酸、硝酸和醋酸经搅拌混匀过滤制得，其腐蚀力强，蚀刻角度、蚀刻时间和蚀刻精度都难以控制，并且对银含量超过80％的ITO/Ag/ITO蚀刻效果不佳。

发明内容

本申请的目的是提供一种改进的用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液。

为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请公开了一种用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液，蚀刻液由总重量10％～30％的醋酸、1％～20％的硝酸、40％～70％的磷酸、0.1～0.5％的表面活性剂和0.1～5％的硝酸盐组成，余量为去离子水。

需要说明的是，本申请的蚀刻液由特定用量的醋酸、硝酸、磷酸、表面活性剂和硝酸盐组成，各组分有机配合，使得蚀刻液能够在温和的条件下对ITO/Ag/ITO多层薄膜进行蚀刻，且蚀刻后不会有残渣、线条平整、精度高；更重要的是，本申请的蚀刻液，其表面张力低，能够渗透、浸润到需要蚀刻的部位，从而提高蚀刻效率，以获得更高的蚀刻均匀性，以及更准确的蚀刻角度。

优选的，硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵中的至少一种。

优选的，表面活性剂为聚氧乙烯、蓖麻油、二甘醇胺、月桂醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠、单月桂基磷酸酯及其相应的钠盐中的至少一种。

优选的，蚀刻液的表面张力低于70dyn/cm。需要说明的是，按照本申请的各组分及其用量配制，可以获得低张力的蚀刻液，在本申请的一种实现方式中，至少可以低于70dyn/cm；可以理解，在本申请的组分及其用量范围内，还可以根据实际使用情况继续优化，从而得到更低表面张力的蚀刻液，在此不做具体限定。

本申请的另一面公开了本申请的蚀刻液在ITO/Ag/ITO多层薄膜蚀刻中的应用。

本申请的再一面公开了一种ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻方法，包括预先将ITO/Ag/ITO多层薄膜依序形成于基板上，涂覆抗蚀涂层图案后，采用本申请的蚀刻液进行蚀刻。

优选的，采用本申请的蚀刻液进行蚀刻的温度为30℃-40℃。更优选的，蚀刻的温度为35℃。

由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：

本申请的蚀刻液，合理调配各组分及其用量，使获得的蚀刻液表面张力低，能够有效的渗透、浸润到需要蚀刻的部位，提高蚀刻效率，同时，提高蚀刻角度的准确性。并且，本申请的蚀刻液，通过对各组分和用量的调整，能够有效的对银含量超过80％的ITO/Ag/ITO进行蚀刻。此外，本申请的蚀刻液腐蚀力相对较低，能够在温和的条件下进行蚀刻，且蚀刻后不会有残渣、线条平整、蚀刻均匀；适合用于高精度图案的ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻。

具体实施方式

本申请的研究发现，蚀刻液的表面张力直接影响蚀刻的效率和蚀刻角度的准确性。现有的蚀刻液，由于腐蚀力强，蚀刻效率本身就比较高，蚀刻角度虽然难以控制，但是，也基本能够达到使用需求；但是，随着ITO/Ag/ITO多层薄膜的广泛应用，对ITO/Ag/ITO蚀刻图案的精确度要求越来越高；并且，处于环保、安全考虑，目前的腐蚀力强的蚀刻液也逐步被弃用，转用腐蚀力较弱的蚀刻液。

但是，降低腐蚀力，在一定程度上，也会影响蚀刻效率，甚至导致更多的残留。为此，本申请对不同组分及其用量的进行深入研究，发现按照总重量10％～30％的醋酸、1％～20％的硝酸、40％～70％的磷酸、0.1～0.5％的表面活性剂和0.1～5％的硝酸盐配制蚀刻液，不仅能够达到较高的蚀刻效率，而且蚀刻条件温和，蚀刻角度比较容易控制，且蚀刻均匀、无残留。经过深入的分析认为，本申请的蚀刻液之所以具有较高的蚀刻效率和蚀刻角度准确性，是因为其表面张力低，使得蚀刻液可以有效的渗透、浸润到需要蚀刻的部位，从而提高蚀刻效率，并且达到比较准确的蚀刻角度控制。经分析确认，本申请配比内的蚀刻液，其表面张力都在70dyn/cm以下，能够充分渗透、浸润到需要蚀刻部位，从而提高蚀刻效率和蚀刻角度准确性。

下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进一步说明，不应理解为对本申请的限制。

实施例

本例的蚀刻液由醋酸、硝酸、磷酸、表面活性剂、硝酸盐和去离子水组成；其中，硝酸盐采用硝酸铵；表面活性剂采用聚氧乙烯。按照表1所示用量配制蚀刻液，表1中的百分比为重量百分比，余量为去离子水，制备的蚀刻液备用。

在玻璃基板上采用直流和射频磁控溅射法形成ITO/Ag/ITO膜，显影、曝光，形成抗蚀涂层图案。然后，将玻璃基板在35℃下用本例制备的蚀刻液进行蚀刻，通过扫描电镜(SEM)观察蚀刻后的效果，并统计蚀刻完成或者蚀刻到没有残留变化所用的时间，统计结果如表1所示。

其中本例制备的蚀刻液的表面张力按照GB5549-90的方法测定，按照标准规定，测定时使用JZHY-180型界面张力仪，同一样品连续5次测得的表面张力值相差不超过0.2dyn/cm，测定时的温度在26-30℃即可。

表1蚀刻液配制及蚀刻时间统计结果

采用SEM观察显示，本例十四组蚀刻液对ITO/Ag/ITO膜的蚀刻效果良好，无残留，蚀刻均匀、线条平整，并且蚀刻精度高；而五个对照实验，蚀刻效果都不如试验组，不仅蚀刻所需要的时间比较长；而且，都有不同程度的残留，且蚀刻不均匀。蚀刻时间统计显示，十四组蚀刻液基本都在45-65秒内完成蚀刻，蚀刻效率高；而五个对照实验蚀刻时间都在70秒以上，甚至几乎无蚀刻。

表面张力测试结果显示，本例试验组制备的蚀刻液，其表面张力都在70dyn/cm以下，试验组1-6甚至都在50dyn/cm左右；而对照组的表面张力则都在90dyn/cm左右，对照组5的表面张力甚至达到103.2dyn/cm。可见，本例试验组配制的蚀刻液表面张力较低；由于其表面张力低，更容易渗透、浸润到蚀刻部位，相对应的其蚀刻角度、蚀刻精度都更容易控制。

此外，本例还特别制备了银含量85％的ITO/Ag/ITO膜，采用十四组试验的蚀刻液和五组对照实验的蚀刻液对其进行蚀刻，结果显示，十四组试验的蚀刻液都能够有效的对其进行蚀刻，无残留，且蚀刻均匀，蚀刻精度高，线条平整。而五组对照实验的蚀刻效果则比较差，有比较多的残留，且不均匀。

在以上试验的基础上，本例进一步对醋酸、硝酸、磷酸、表面活性剂和硝酸盐的用量进行了研究，并深入研究了不同硝酸盐的效果；同时，对蚀刻温度也进行了研究。结果显示，10％～30％的醋酸、1％～20％的硝酸、40％～70％的磷酸、0.1～0.5％的表面活性剂和0.1～5％的硝酸盐配制成的蚀刻液基本能够达到本申请的需求，测试其表面张力都在70dyn/cm以下，蚀刻时间也都在30-120秒内，SEM观察结果显示，以上用量配制的蚀刻液，蚀刻效果好，无残留、蚀刻均匀、蚀刻角度准确性高，线条平整。硝酸盐方面，除了十四组试验采用的硝酸铵以外，还可以使用硝酸钾和硝酸钠，效果与硝酸铵相当。蚀刻温度方面，本例所有蚀刻液的蚀刻条件都比较温和，在30℃-40℃即可完成正常的蚀刻工作。表面活性剂方面，除可以采用聚氧乙烯以外，还可以采用蓖麻油、二甘醇胺、月桂醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠、单月桂基磷酸酯及其相应的钠盐等，都可以获得符合本申请要求的蚀刻液。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护范围。

Claims

1.一种用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液，其特征在于：所述蚀刻液由总重量10％～30％的醋酸、10.5％～20％的硝酸、40％～70％的磷酸、0.1～0.5％的表面活性剂和0.1～5％的硝酸盐组成，余量为去离子水；所述表面活性剂为聚氧乙烯。

2.根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵中的至少一种。

3.根据权利要求1-2任一项所述的蚀刻液，其特征在于：所述蚀刻液的表面张力低于70dyn/cm。

4.根据权利要求1-2任一项所述的蚀刻液在ITO/Ag/ITO多层薄膜蚀刻中的应用。

5.一种ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻方法，包括预先将ITO/Ag/ITO多层薄膜依序形成于基板上，涂覆抗蚀涂层图案后，采用权利要求1-3任一项所述的蚀刻液进行蚀刻。

6.根据权利要求5所述的蚀刻方法，其特征在于：采用权利要求1-3任一项所述的蚀刻液进行蚀刻的温度为30℃-40℃。

7.根据权利要求5所述的蚀刻方法，其特征在于：采用权利要求1-3任一项所述的蚀刻液进行蚀刻的温度为35℃。