CN109554711A - 蚀刻液组合物 - Google Patents
蚀刻液组合物 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109554711A CN109554711A CN201910098520.3A CN201910098520A CN109554711A CN 109554711 A CN109554711 A CN 109554711A CN 201910098520 A CN201910098520 A CN 201910098520A CN 109554711 A CN109554711 A CN 109554711A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- etchant
- film
- titanium film
- acid
- oxidant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 91
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 83
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 83
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 35
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 24
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 claims abstract description 15
- -1 alkali metal salt Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 230000003244 pro-oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 9
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 9
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 claims abstract description 5
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 claims abstract description 3
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical group [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- 229960002050 hydrofluoric acid Drugs 0.000 claims description 17
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 11
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical group O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 7
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 31
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 31
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 10
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 7
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 5
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 5
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 description 3
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 description 3
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 2
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 2
- SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N sodium hypochlorite Chemical compound [Na+].Cl[O-] SUKJFIGYRHOWBL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M sodium perchlorate Chemical compound [Na+].[O-]Cl(=O)(=O)=O BAZAXWOYCMUHIX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001488 sodium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 2
- MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N tunicamycin Natural products CC(C)CCCCCCCCCC=CC(=O)NC1C(O)C(O)C(CC(O)C2OC(C(O)C2O)N3C=CC(=O)NC3=O)OC1OC4OC(CO)C(O)C(O)C4NC(=O)C MEYZYGMYMLNUHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000208340 Araliaceae Species 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000406668 Loxodonta cyclotis Species 0.000 description 1
- 235000005035 Panax pseudoginseng ssp. pseudoginseng Nutrition 0.000 description 1
- 235000003140 Panax quinquefolius Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 235000008434 ginseng Nutrition 0.000 description 1
- GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N hydron Chemical compound [H+] GPRLSGONYQIRFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N n-(2,4-dichloro-5-propan-2-yloxyphenyl)acetamide Chemical compound CC(C)OC1=CC(NC(C)=O)=C(Cl)C=C1Cl QPJSUIGXIBEQAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010408 sweeping Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/08—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid containing a fluorine compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/20—Acidic compositions for etching aluminium or alloys thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/26—Acidic compositions for etching refractory metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
- H10K71/621—Providing a shape to conductive layers, e.g. patterning or selective deposition
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Weting (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明提供一种蚀刻液组合物，用于湿法蚀刻含钛膜薄膜。所述蚀刻液组合物以氢氟酸为主氧化剂，并包括在蚀刻过程中在钛膜表面形成致密氧化膜的助氧化剂，在蚀刻过程中抑制钛膜离子聚集吸附的碱金属盐，以及溶剂。
Description
技术领域
本发明涉及显示面板技术领域，特别涉及蚀刻液组合物。
背景技术
有机电致发光二极管(OLED)显示装置因具有自发光、结构简单、超轻薄、响应速度快、宽视角、低功耗及可实现柔性显示等特性，被广泛应用于显示领域。随着市场对OLED需求的不断增强，要求OLED的生产成本进一步降低。目前，OLED的成本受设备采购成本和运营成本的影响，导致OLED产品的成本居高不下。
因OLED对线宽要求较为严格，同时OLED的蚀刻制程多要求同时蚀刻多种金属膜。目前市场较少有能满足同时蚀刻多种金属膜需求的蚀刻液组合物。此外，作为主要蚀刻对象的金属钛膜及钛膜合金的抗腐蚀性强，因而在湿法蚀刻中的蚀刻速率较难以控制，限制了湿法蚀刻的应用。因此，目前主要采用干法蚀刻制程进行多种金属膜的同时蚀刻。
因而，需要一种新的蚀刻液组合物，可以满足对线宽和多金属膜层的需求，实现使用湿法蚀刻代替干法蚀刻，从而达到降低设备采购成本和运营成本的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蚀刻液组合物，用于在触摸面板制程(Touch制程)中使用湿法蚀刻制程替代干法蚀刻制程蚀刻钛膜/铝膜/钛膜多层金属膜，以降低设备成本和生产成本并提高生产效率。
为了达到上述目的，本发明提供一种蚀刻液组合物，用于湿法蚀刻含钛膜薄膜。所述蚀刻液组合物以氢氟酸为主氧化剂，并包括在蚀刻过程中在钛膜表面形成致密氧化膜的助氧化剂，在蚀刻过程中抑制钛膜离子聚集吸附的碱金属盐，以及溶剂。
在本发明一实施例中，所述蚀刻液组合物按重量百分比包括：0.5～3％的氢氟酸，30～55％的助氧化剂，1～5％的碱金属盐，以及使总重量百分比为100％的溶剂。
在本发明一优选实施例中，相对于蚀刻液组合物总重量，所述蚀刻液组合物包括2～3％的氢氟酸，例如2.1％，2.2％，2.3％，2.4％，2.5％，2.6％，2.7％，2.8％，2.9％。
在本发明一优选实施例中，相对于蚀刻液组合物总重量，所述蚀刻液组合物包括1～3％的碱金属盐，例如1.1％，1.2％，1.3％，1.4％，1.5％，1.6％，1.7％，1.8％，1.9％，2.0％，2.1％，2.2％，2.3％，2.4％，2.5％，2.6％，2.7％，2.8％，2.9％。
在本发明一实施例中，所述助氧化剂为至少两种酸的混合。
在本发明一实施例中，所述助氧化剂为含卤酸与含氧酸的混合。
在本发明一实施例中，所述含卤酸为高溴酸、高氯酸中的一种或几种混合。
在本发明一实施例中，所述含含氧酸为硝酸。
在本发明一实施例中，所述蚀刻液组合物按重量百分比包括1～5％的硝酸和30～50％的高氯酸。
在本发明一优选实施例中，相对于蚀刻液组合物总重量，所述蚀刻液组合物包括2～3％的硝酸，例如2.1％，2.2％，2.3％，2.4％，2.5％，2.6％，2.7％，2.8％，2.9％。
在本发明一优选实施例中，相对于蚀刻液组合物总重量，所述蚀刻液组合物包括35～45％的高氯酸，例如36％，37％，38％，39％，40％，41％，42％，43％，44％。
在本发明一实施例中，所述溶剂为去离子水。
在本发明一实施例中，所述碱金属盐为硝酸钠。
在本发明一优选实施例中，提供一种蚀刻液组合物，按相对于蚀刻液组合物总重量包括：0.5～3％的氢氟酸，0.5～5％的硝酸，30～50％的高氯酸，1～5％的硝酸钠，以及使总重量百分比为100％的去离子水。
在本发明一优选实施例中，提供一种蚀刻液组合物，按相对于蚀刻液组合物总重量包括：2～3％的氢氟酸，1～3％的硝酸钠，2～3％的硝酸，35～45％的高氯酸，，以及使总重量百分比为100％的去离子水。
本发明还提供上述蚀刻液组合物在含钛膜薄膜湿法蚀刻中的应用。例如，在TFT阵列基板中蚀刻含钛膜薄膜的应用。所述含钛膜薄膜是指构成成分中包括钛膜(Ti)的薄膜，包括单层膜或双层膜以上的多层膜。所述含钛膜薄膜可以是但不限于，钛膜或钛膜合金的单层膜，或者，钛膜或钛膜合金的单层膜和铝膜所构成的多层膜。
所述钛膜合金以钛膜为主成分，可以包括Nd，Cu，Pd，Ni，Ma等其他金属的合金形式，以及钛膜的氮化物、氧化物或碳化物等多种形态，但不限于此。
在本发明一实施例中，所述含钛膜薄膜可以为铝膜/钛膜、钛膜/铝膜/钛膜、钛膜/铝膜或铝膜/钛膜/铝膜的多层膜。
在本发明中，通过各组分的合理选择及组分间的协同作用，获得了一种可以同时蚀刻多层含钛膜薄膜，例如铝膜/钛膜、钛膜/铝膜/钛膜、钛膜/铝膜或铝膜/钛膜/铝膜的多层膜，的蚀刻液组合物。因此，本发明所述的蚀刻液组合物可以用于在触摸面板制程中使用湿法蚀刻制程替代干法蚀刻制程蚀刻钛膜/铝膜/钛膜多层金属膜，以降低设备成本和生产成本并提高生产效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为钛电极在不同电位下钝化不同时间形成氧化膜在1.0mol/L的HClO4溶液中测得的极化曲线；
图2为钛电极在0.1mol/L的NaF与0.1mol/L的NaClO4混合溶液中不同扫速的极化曲线。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本实施例中提供一种蚀刻液组合物，用于湿法蚀刻含钛膜薄膜。所述蚀刻液组合物包括主氧化剂、助氧化剂、碱金属盐，以及溶剂。
所述主氧化剂为氢氟酸(HF)，在蚀刻单层膜或多层膜时起到使钛膜氧化而进行湿式蚀刻的作用。对于蚀刻液组合物总重量，所述氢氟酸的含量为0.5～3％，优先1～2％。
经实验表明，蚀刻过程中仅氢氟酸被分解，其氢离子参与蚀刻反应，故过程中需控制氢氟酸的比例，当氢氟酸过少时，硝酸将参与腐蚀金属铝膜。如果所述氢氟酸的含量低于0.5％，则所述蚀刻液组合物的蚀刻能力不足，可能导致蚀刻速度降低和蚀刻轮廓不良。此外，如果所述氢氟酸的含量超过4％，则使得含钛膜薄膜中的铝膜的蚀刻速度降低，而钛膜或钛膜合金的蚀刻速度变得过快，会导致蚀刻角成多边型，后续非金属膜覆盖产生坍塌或空洞。
所述助氧化剂为硝酸和高氯酸。对于蚀刻液组合物总重量，所述硝酸的含量为1～5％，优先为2～3％。所述高氯酸的含量为30～50％，优选35～45％。
所述硝酸(HNO3)在蚀刻过程中起到使钛膜和铝膜表面氧化，形成致密氧化膜，从而减缓蚀刻速率的作用。经实验表明，如果所述硝酸的含量超过5％，则会因钛膜/铝膜形成氧化膜过于致密而导致蚀刻速度降低，由此导致基板内的蚀刻均一性变得不良，因此可能产生斑纹的问题。如果所述氢氟酸的含量低于1％，则会因蚀刻速率过快，而导致铝膜的底切问题。
请参见图1，图1为钛电极在不同电位下钝化不同时间形成氧化膜在1.0mol/L的HClO4溶液中测得的极化曲线(扫描50mV/s)。图1表明，阳极析氧反应将引起钛膜表面氧化物的转变，随着析氧反应和钛膜表面过氧化物的形成，在氧化物表面的最外层形成一层很薄的绝缘层，从而产生钝化层。该氧化物稳定不可逆，减缓腐蚀速率。因此，所述高氯酸(HClO4)在蚀刻过程中用于起到使钛膜表面形成致密的氧化膜的作用，以延缓钛膜的腐蚀速度。
经实验表明，在所述高氯酸的含量低于30％的情况下，存在由于基板内蚀刻速度不均而产生的斑纹的问题。而在所述高氯酸的含量高于50％的情况下，会在蚀刻的过程中产生大量的反应气泡，同时钛膜表面的氧化膜过于致密而导致蚀刻速率下降。
所述碱金属盐为硝酸钠(NANO3)。对于蚀刻液组合物总重量，所述硝酸钠的含量为1～5％，优选1～3％。
请参见图2，图2是钛电极在0.1mol/L的NaF与0.1mol/L的NaClO4混合溶液中不同扫速的极化曲线的叠加。如图2所示，在底液0.1mol/L的高氯酸钠中加入氟化钠之后，极化电流明显比在底液0.1mol/L高氯酸钠中的大，说明氟离子的加入并不改变钛电极表面致钝的过程。氟离子与钛电极表面的钛膜生成络合物TiF6 2-，当有氟离子存在时，会加速钛膜的溶解。因此，所述硝酸钠在蚀刻过程中起到加速钛膜的反应速率，同时抑制钛膜离子聚集，防止再吸附的作用，用于调节蚀刻速度从而实现均匀蚀刻。
经实验表明，在所述硝酸钠的含量低于1％的情况下，存在基板内蚀刻均一性降低的问题。在所述硝酸钠的含量高于5％的情况下，则会因蚀刻速度加大而导致钛膜与铝膜反应速率不一致。
所述溶剂为水，优选去离子水。
因此，在本实施例中，提供一种蚀刻液组合物，按相对于蚀刻液组合物总重量包括：0.5～3％的氢氟酸，0.5～5％的硝酸，30～50％的高氯酸，1～5％的硝酸钠，以及使总重量百分比为100％的去离子水。更为优选地，按相对于蚀刻液组合物总重量，所述蚀刻液组合物包括：2～3％的氢氟酸，1～3％的硝酸钠，2～3％的硝酸，35～45％的高氯酸，，以及使总重量百分比为100％的去离子水。
本实施例还提供上述蚀刻液组合物在含钛膜薄膜湿法蚀刻中的应用。例如，在TFT阵列基板中蚀刻含钛膜薄膜的应用。所述含钛膜薄膜是指构成成分中包括钛膜(Ti)的薄膜，包括单层膜或双层膜以上的多层膜。所述含钛膜薄膜可以是但不限于，钛膜或钛膜合金的单层膜，或者，钛膜或钛膜合金的单层膜和铝膜所构成的多层膜。所述钛膜合金以钛膜为主成分，可以包括Nd，Cu，Pd，Ni，Ma等其他金属的合金形式，以及钛膜的氮化物、氧化物或碳化物等多种形态，但不限于此。所述含钛膜薄膜可以为铝膜/钛膜、钛膜/铝膜/钛膜、钛膜/铝膜或铝膜/钛膜/铝膜的多层膜。
以触控面板生产工厂为例进行计算，在45K产能的情况下，干法蚀刻设备的设备投资费约1.5亿元人民币，而修改为使用本发明所述蚀刻液组合物的湿法蚀刻，设备投资费仅约2千万元人民币。同时，湿法蚀刻设备的运营费用也略低于干法蚀刻设备的运营费用。
在本发明中，通过各组分的合理选择及组分间的协同作用，获得了一种可以同时蚀刻多层含钛膜薄膜，例如铝膜/钛膜、钛膜/铝膜/钛膜、钛膜/铝膜或铝膜/钛膜/铝膜的多层膜，的蚀刻液组合物。因此，本发明所述的蚀刻液组合物可以用于在触摸面板制程中使用湿法蚀刻制程替代干法蚀刻制程蚀刻钛膜/铝膜/钛膜多层金属膜，以降低设备成本和生产成本并提高生产效率。
本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，已公开的实施例并未限制本发明的范围。相反地，包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。
Claims (10)
1.一种蚀刻液组合物，用于湿法蚀刻含钛膜薄膜，其特征在于，所述蚀刻液组合物以氢氟酸为主氧化剂，并包括在蚀刻过程中在钛膜表面形成致密氧化膜的助氧化剂，在蚀刻过程中抑制钛膜离子聚集吸附的碱金属盐，以及溶剂。
2.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述蚀刻液组合物按重量百分比包括：0.5～3％的氢氟酸，30～55％的助氧化剂，1～5％的碱金属盐，以及使总重量百分比为100％的溶剂。
3.如权利要求2所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述助氧化剂为至少两种酸的混合。
4.如权利要求3所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述助氧化剂为含卤酸与含氧酸的混合。
5.如权利要求4所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述含卤酸为高溴酸、高氯酸中的一种或几种混合。
6.如权利要求4所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述含含氧酸为硝酸。
7.如权利要求3所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述蚀刻液组合物按重量百分比包括1～5％的硝酸和30～50％的高氯酸。
8.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述溶剂为去离子水。
9.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，所述碱金属盐为硝酸钠。
10.权利要求1所述的蚀刻液组合物在中的含钛膜薄膜湿法蚀刻中的应用。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910098520.3A CN109554711A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 蚀刻液组合物 |
| PCT/CN2019/083773 WO2020155424A1 (zh) | 2019-01-31 | 2019-04-23 | 蚀刻液组合物 |
| US16/492,131 US11136504B2 (en) | 2019-01-31 | 2019-04-23 | Etchant composition |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910098520.3A CN109554711A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 蚀刻液组合物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109554711A true CN109554711A (zh) | 2019-04-02 |
Family
ID=65874026
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910098520.3A Pending CN109554711A (zh) | 2019-01-31 | 2019-01-31 | 蚀刻液组合物 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11136504B2 (zh) |
| CN (1) | CN109554711A (zh) |
| WO (1) | WO2020155424A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020155424A1 (zh) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 蚀刻液组合物 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004156070A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Kanto Chem Co Inc | 透明導電膜を含む積層膜のエッチング液組成物 |
| CN1847382A (zh) * | 2005-04-13 | 2006-10-18 | 美格纳半导体有限会社 | 用于清洗半导体器件的组合物及利用该组合物清洗半导体器件的方法 |
| CN101130870A (zh) * | 2006-08-23 | 2008-02-27 | 关东化学株式会社 | 钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物 |
| CN102471898A (zh) * | 2009-07-22 | 2012-05-23 | 东友Fine-Chem股份有限公司 | 用于形成金属线的蚀刻组合物 |
| CN103668209A (zh) * | 2013-12-07 | 2014-03-26 | 江阴江化微电子材料股份有限公司 | 钛-铝-钛金属层叠膜用蚀刻液组合物 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5376236A (en) * | 1993-10-29 | 1994-12-27 | At&T Corp. | Process for etching titanium at a controllable rate |
| TWI256688B (en) * | 2002-02-01 | 2006-06-11 | Grand Plastic Technology Corp | Method for wet etching of high k thin film at low temperature |
| JP3870292B2 (ja) * | 2002-12-10 | 2007-01-17 | 関東化学株式会社 | エッチング液組成物とそれを用いた反射板の製造方法 |
| CN100537847C (zh) * | 2005-02-24 | 2009-09-09 | 关东化学株式会社 | 钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物 |
| JP2013112882A (ja) * | 2011-11-30 | 2013-06-10 | Kanto Chem Co Inc | ＴｉおよびＴｉ合金層を有する金属積層膜一括エッチング液組成物 |
| JP6885942B2 (ja) * | 2015-11-23 | 2021-06-16 | インテグリス・インコーポレーテッド | 窒化ケイ素と比べてｐ型ドープポリシリコンを選択的にエッチングするための組成物及び方法 |
| CN109554711A (zh) * | 2019-01-31 | 2019-04-02 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 蚀刻液组合物 |
-
2019
- 2019-01-31 CN CN201910098520.3A patent/CN109554711A/zh active Pending
- 2019-04-23 WO PCT/CN2019/083773 patent/WO2020155424A1/zh active Application Filing
- 2019-04-23 US US16/492,131 patent/US11136504B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004156070A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-06-03 | Kanto Chem Co Inc | 透明導電膜を含む積層膜のエッチング液組成物 |
| CN1847382A (zh) * | 2005-04-13 | 2006-10-18 | 美格纳半导体有限会社 | 用于清洗半导体器件的组合物及利用该组合物清洗半导体器件的方法 |
| CN101130870A (zh) * | 2006-08-23 | 2008-02-27 | 关东化学株式会社 | 钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物 |
| CN102471898A (zh) * | 2009-07-22 | 2012-05-23 | 东友Fine-Chem股份有限公司 | 用于形成金属线的蚀刻组合物 |
| CN103668209A (zh) * | 2013-12-07 | 2014-03-26 | 江阴江化微电子材料股份有限公司 | 钛-铝-钛金属层叠膜用蚀刻液组合物 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2020155424A1 (zh) * | 2019-01-31 | 2020-08-06 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 蚀刻液组合物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020155424A1 (zh) | 2020-08-06 |
| US20200216759A1 (en) | 2020-07-09 |
| US11136504B2 (en) | 2021-10-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8894876B2 (en) | Etchant for electrode and method of fabricating thin film transistor array panel using the same | |
| JP5885971B2 (ja) | 銅および銅合金のエッチング液 | |
| TWI460309B (zh) | 薄膜電晶體液晶顯示裝置之蝕刻組成物 | |
| JP5753180B2 (ja) | エッチング液組成物 | |
| US9039915B2 (en) | Etching solution compositions for metal laminate films | |
| TW200844215A (en) | Etchant for thin film transistor-liquid crystal displays | |
| JP2008227508A (ja) | 薄膜トランジスタ液晶表示装置のエッチング液組成物 | |
| CN104419930A (zh) | 蚀刻液组合物及液晶显示装置用阵列基板的制造方法 | |
| CN101130870A (zh) | 钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物 | |
| JP2013058629A5 (zh) | ||
| TW201335433A (zh) | 總括蝕刻具有鈦和鈦合金的金屬積層膜之蝕刻液組成物 | |
| KR20100080761A (ko) | 티탄, 알루미늄 금속 적층막 에칭액 조성물 | |
| CN109554711A (zh) | 蚀刻液组合物 | |
| CN106835138B (zh) | 蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法 | |
| CN103668209B (zh) | 钛-铝-钛金属层叠膜用蚀刻液组合物 | |
| CN107630219A (zh) | 金属膜蚀刻液组合物及显示装置用阵列基板的制造方法 | |
| TW201508383A (zh) | 液晶顯示裝置用陣列基板的製備方法及其多層膜用蝕刻液組合物 | |
| JP2013510425A (ja) | エッチング液組成物 | |
| CN107316836A (zh) | 蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法 | |
| KR20080018010A (ko) | 티탄 및 알루미늄 금속 적층막용 에칭액 조성물 | |
| JP2008266748A (ja) | 積層膜一括エッチング液およびこれを用いた電極形成方法 | |
| CN102753652B (zh) | 蚀刻液组成物 | |
| CN111755461A (zh) | 液晶显示装置用阵列基板的制造方法及用于其的铜系金属膜蚀刻液组合物 | |
| CN106757033B (zh) | 一种铜或铜合金的选择性蚀刻液 | |
| CN106995920B (zh) | 显示基板的制造方法及铜系金属膜用蚀刻液组合物 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190402 |