CN109930153B - 刻蚀液及刻蚀装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种刻蚀液和刻蚀装置，该刻蚀液包括双氧水、调节剂、稳定剂、有机酸、抑制剂、消泡剂、醇类物质以及去离子水。该刻蚀装置包括存储部，用于存储所述刻蚀液；检测部，用于检测所述存储部中所述刻蚀液是否有气泡；发生部，用于在所述检测部检测到气泡时，发生超声波清除气泡，得到清除气泡后的刻蚀液；喷嘴，用于将所述清除气泡后的刻蚀液涂布在所述基板上，对所述基板进行刻蚀。上述方案中刻蚀液不包含氟，避免了对基板的腐蚀，提高了显示面板的良品率。

Description

刻蚀液及刻蚀装置

技术领域

本发明涉及刻蚀技术领域，特别是涉及一种刻蚀液及刻蚀装置。

背景技术

随着智能移动终端的普及，显示面板技术得到广泛应用，其发展越来越迅速。

在显示面板制程中，通常采用铜金属制成栅极线、数据线等走线，以传递各种信号，实现显示面板的显示功能。具体的，可以在基板上涂布铜薄膜，然后对铜薄膜进行图案化，形成各种金属线。

其中，多余部分的铜需要采用刻蚀液进行刻蚀，然而现有的刻蚀液一般含有氟，对基板具有腐蚀作用，造成显示面板的良品率降低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种刻蚀液及刻蚀装置，可以提高显示面板的良品率。

本发明实施例提供了一种刻蚀液，其包括：双氧水、调节剂、稳定剂、有机酸、抑制剂、消泡剂、醇类物质以及去离子水。

在一实施例中，所述双氧水在所述刻蚀液中的质量百分比范围为10％至20％之间；所述调节剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至10％之间；所述稳定剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至5％之间；所述有机酸在所述刻蚀液中的质量百分比范围为0.5％至15％之间；所述抑制剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为0.01％至1％之间；所述消泡剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至5％之间；所述醇类物质在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至20％之间；所述去离子水在所述刻蚀液中的质量百分比范围为24％至85.49％之间。

在一实施例中，所述有机酸包括乙醇酸、苯甲酸、乙二酸、丁二酸、苹果酸、乳酸以及柠檬酸中的一种或多种。

在一实施例中，所述调节剂包括异丙醇胺、甲胺、环己胺、N-甲基乙胺以及二异丙醇胺中的一种或多种。

在一实施例中，所述稳定剂包括苯基脲。

在一实施例中，所述抑制剂包括5-氨基四氮唑、三唑氮钠、2-氨基-5-硝基噻唑以及3-氨基-1,2,4-三唑中的一种或多种。

在一实施例中，所述醇类物质包括甲醇、乙醇、丙二醇、聚乙二醇以及异丙醇中的一种或多种

在一实施例中，所述消泡剂包括聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚以及聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种。

本发明实施例还提供了一种刻蚀装置，用于对上述的刻蚀液进行处理，其包括：

存储部，用于存储所述刻蚀液；

检测部，用于检测所述存储部中所述刻蚀液是否有气泡；

发生部，用于在所述检测部检测到气泡时，发生超声波清除气泡，得到清除气泡后的刻蚀液；

喷嘴，用于将所述清除气泡后的刻蚀液涂布在所述基板上，对所述基板进行刻蚀。

在一实施例中，所述刻蚀装置还包括：

加热部，用于加热所述存储部中的所述刻蚀液，使所述刻蚀液达到预设温度范围。

相较于现有的刻蚀液及刻蚀装置，本发明的刻蚀液及刻蚀装置中的刻蚀液包括双氧水、调节剂、稳定剂、有机酸、抑制剂、消泡剂、醇类物质以及去离子水，不包括氟，避免了氟对基板的腐蚀，提高了显示面板的良品率。

为让本发明的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：

附图说明

图1为本发明实施例提供的刻蚀液刻蚀的场景示意图。

图2为本发明实施例提供的刻蚀装置的结构示意图。

具体实施方式

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

本发明实施例提供了一种刻蚀液，该刻蚀液用于对显示面板中的基板进行刻蚀，其中基板上有铜Cu薄膜和钼Mo薄膜。如下表1所示，刻蚀液的组成成分包括双氧水、调节剂、稳定剂、有机酸、抑制剂、消泡剂、醇类物质以及去离子水。

表1

双氧水可以将基板中的钼氧化成三氧化钼MoO3，铜氧化成氧化铜CuO。如表1所示，双氧水在刻蚀液中的质量百分比范围为10％至20％之间。

稳定剂可以避免双氧水在高温下被分解。其中，双氧水稳定剂可以为苯基脲。如表1所示，双氧水稳定剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至5％之间。

去离子水不仅可以避免双氧水被分解，还可以避免刻蚀液中引入金属离子的干扰。如表1所示，去离子水在刻蚀液中的质量百分比范围为24％至85.49％之间。

有机酸可以与CuO、MoO₃反应，得到铜离子和钼离子，并络合铜离子和钼离子。有机酸包括柠檬酸，苹果酸，丁二酸，乙二酸，乳酸，乙醇酸，苯甲酸中的一种或多种。如表1所示，有机酸在刻蚀液中的质量百分比范围为0.5％至15％之间。在本实施例中不需要无机酸，可以提高刻蚀液生产过程中的安全性能。

抑制剂可以降低刻蚀液的化学反应速度。抑制剂包括5-氨基四氮唑、三唑氮钠、2-氨基-5-硝基噻唑以及3-氨基-1,2,4-三唑中的一种或多种。如表1所示，抑制剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为0.01％至1％之间。

调节剂可以使铜与钼的刻蚀产生速率差，即使铜的刻蚀速度大于钼的刻蚀速度。其中，调节剂包括异丙醇胺、甲胺、环己胺、N-甲基乙胺以及二异丙醇胺中的一种或多种。

醇类物质可以使上述有机酸、调节剂等有机物或无机物溶解。其中，醇类物质包括甲醇、乙醇、丙二醇、聚乙二醇以及异丙醇中的一种或多种。如表1所示，醇类物质在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至20％之间。

随着刻蚀的进行，刻蚀液中铜离子浓度增加，会促使双氧水缓慢分解，产生气泡。这些气泡会影响刻蚀的均一性，并且会降低刻蚀液的渗透性，不利于刻蚀细微结构。在本实施例中，消泡剂可以消除上述气泡，提高刻蚀效率。其中，消泡剂包括聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚以及聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种。如表1所示，消泡剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至5％之间。

在一实施例中，刻蚀液可以为表2中所示的刻蚀液A。如下表2所示，刻蚀液A的组成成分包括双氧水、异丙醇胺、苯基脲、乙醇酸、苯甲酸、5-氨基四氮唑、聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、乙醇以及去离子水。上述组成成分在刻蚀液A中的质量百分比依次为10％、3.5％、3％、7.5％、1％、0.08％、2.5％、3.5％以及68.92％。通过刻蚀液A对基板进行刻蚀后，如图1所示，基板100中铜10的断面倾斜度可以达到64.2度，即锥角θ可以达到64.2度，CD loss(条宽损失)L为0.82微米。并且钼没有残留。

表2

本发明实施例的刻蚀液中不包含氟，可以避免对基板中的玻璃造成腐蚀。进一步的，并且本发明实施例中的刻蚀液不包含无机酸，可以提高刻蚀液生产过程中的安全性能。

本发明实施例还提供了一种刻蚀装置，该刻蚀装置采用如上的刻蚀液进行刻蚀。请参照图2，图2为本发明实施例提供的刻蚀装置的结构示意程图，该刻蚀装置1包括存储部11、检测部12以及发生部13。

存储部11用于存储本实施例所述的刻蚀液。检测部12用于检测存储部11中刻蚀液是否有气泡。发生部13用于在检测部12检测到气泡时，发生超声波，以清除气泡。

其中，发生部13可以发生频率范围在50MHX-90MHZ之间的超声波131，以有效去除气泡，得到清除气泡后的刻蚀液。在一实施例中，超声波131的机械能量会使气泡产生较大的加速度，即使气泡急速运动造成破裂。在一实施例中，超声波131的振动性能会使分子产生压缩和稀疏的作用。如果发生部13发生的超声波131压缩气泡，则使气泡在较大压力作用下破裂。如果发生部13发生的超声波131使气泡稀疏，则由于气泡压力小于大气压力而膨胀破裂。

发生部13发生的超声波不仅可以消除气泡，还可以促进刻蚀液中溶解度较小的组分溶解，比如促使苯甲酸溶解。

刻蚀装置1还包括喷嘴15，该喷嘴15用于将清除气泡后刻蚀液涂布在基板上，以对基板进行刻蚀。在一实施例中，该刻蚀装置1还包括加热部14。其中加热部14可以为设置在存储部11内的加热丝。加热部14用于加热存储部11中的刻蚀液，使刻蚀液达到30-35摄氏度的预设温度范围。需要说明的是，在上述预设温度范围内，刻蚀液的刻蚀速率随着温度的升高而提高。

在一实施例中，刻蚀装置1还包括阀门16，该阀门16可以用于控制涂布在基板上的刻蚀液的量。刻蚀装置1还包括排出部17，该排出部17用于将废弃的刻蚀液从存储部11中排出。

本发明实施例的刻蚀装置具有用于发生超声波的发生部，可以有效去除刻蚀液中的气泡，提高了刻蚀液的刻蚀效率。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种刻蚀液，其特征在于，包括：双氧水、调节剂、稳定剂、有机酸、抑制剂、消泡剂、醇类物质以及去离子水；所述刻蚀 液中不包括无机酸；

所述双氧水在所述刻蚀液中的质量百分比范围为10％至20％之间；所述调节剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至10％之间；所述稳定剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至5％之间；所述有机酸在所述刻蚀液中的质量百分比范围为0.5％至15％之间；所述抑制剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为0.01％至1％之间；所述消泡剂在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至5％之间；所述醇类物质在所述刻蚀液中的质量百分比范围为1％至20％之间；所述去离子水在所述刻蚀液中的质量百分比范围为24％至85.49％之间；

所述消泡剂包括聚氧乙烯聚氧丙醇胺醚、聚氧乙烯聚氧丙烯季戊四醇醚以及聚氧丙烯甘油醚中的一种或多种；

所述稳定剂包括苯基脲。

2.根据权利要求1所述的刻蚀液，其特征在于，所述有机酸包括乙醇酸、苯甲酸、乙二酸、丁二酸、苹果酸、乳酸以及柠檬酸中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的刻蚀液，其特征在于，所述调节剂包括异丙醇胺、甲胺、环己胺、N-甲基乙胺以及二异丙醇胺中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的刻蚀液，其特征在于，所述抑制剂包括5-氨基四氮唑、三唑氮钠、2-氨基-5-硝基噻唑以及3-氨基-1,2,4-三唑中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的刻蚀液，其特征在于，所述醇类物质包括甲醇、乙醇、丙二醇、聚乙二醇以及异丙醇中的一种或多种。

6.一种刻蚀装置，用于使用如权利要求1-5任意一项所述的刻蚀液，对基板进行刻蚀，其特征在于，包括：

存储部，用于存储所述刻蚀液；

检测部，用于检测所述存储部中所述刻蚀液是否有气泡；

发生部，用于在所述检测部检测到气泡时，发生超声波清除气泡，得到清除气泡后的刻蚀液；

喷嘴，用于将所述清除气泡后的刻蚀液涂布在所述基板上，对所述基板进行刻蚀。

7.根据权利要求6所述的刻蚀装置，其特征在于，还包括：

加热部，用于加热所述存储部中的所述刻蚀液，使所述刻蚀液达到预设温度范围。

Images