[发明专利]TFT-LCD制程用铜钼合层蚀刻液

说明书

本发明属于金属材料的化学法蚀刻技术领域，具体公开了TFT‑LCD制程用铜钼合层的蚀刻液。该蚀刻液由以下重量百分含量的原料组成：5%~25%的过氧化氢、2%~4%的螯合剂、1%~2%调节剂、0.05%~0.5%稳定剂、0.05%~0.5%缓蚀剂A、0.05%~0.5%缓蚀剂B、0.5%~1%多功能添加剂和余量的超纯水。本发明的TFT‑LCD制程用铜钼合层用蚀刻液蚀刻特性好，蚀刻液中铜离子含量从1000~7000ppm均能保持蚀刻角度在35~50°，CDloss在0.80±0.20um，蚀刻斜面直线度好，无钼残，无底切。可代替进口产品，具有非常大的工业价值。

技术领域

本发明属于金属材料的化学法蚀刻技术领域，具体涉及到TFT-LCD制程用铜钼合层蚀刻液。

背景技术

液晶显示器包括液晶显示面板和背光模组，液晶显示面板包括CF基板、TFT阵列基板、以及CF基板和TFT基板之间的液晶材料。通过给TFT基板供电与否来控制液晶分子改变方向，将背光模组的光线投射到CF基板产生画面。

液晶面板是液晶显示器的心脏，占据了整个产品80％以上的成本，其质量会直接影响到显示器的色彩、亮度、对比度、可视角度等功能参数。要生产一块液晶面板，需要经过“前段Array制程、中段Cell制程、后段模组组装”三个复杂的过程。TFT基板由传输扫描信号的扫描信号线或栅极线和传输图像信号的图像信号线或数据线、与栅极线和数据线连接的薄膜晶体管以及与薄膜晶体管连接的像素电极等组成。TFT-LCD等微电路布线制造过程，是通过在金属层上均匀的涂抹光刻胶，然后通过刻有图案的薄膜，进行光照射成像，再对未被光刻胶掩盖的金属层进行蚀刻，待其形成预期形状后，剥离去除不需要的光刻胶等一系列的光刻工程而完成的。

蚀刻是将材料使用化学反应或者物理撞击作用而移除的技术。蚀刻技术分为湿式蚀刻和干式蚀刻，其中湿式蚀刻是通过特定的蚀刻溶液与需要刻蚀的薄膜材料发生化学反应达到蚀刻目的，由于湿式蚀刻工序所需的设备投资费用低以及对基板具有良好的蚀刻选择性等优点，依旧在TFT-LCD中得到广泛的应用。

近年来，人们对液晶显示器的需求量不断增加的同时，也对显示器的画面精度提出了更高的要求，而蚀刻的效果直接导致TFT电路板制造工艺的好坏，影响高密度导线的质量和精度。以前的TFT金属配线使用的是铝，随着LCD大型化和高分辨率化，与TFT连接的导线会变长，导线的电阻也会增加，导致产生信号延迟的问题，所以电阻率更低的铜逐渐取代铝成为布线材料。但是铜与玻璃基板的结合力不佳，需要在玻璃基板上引入钼作为结合层。因此铜钼合层成为TFT导线的主要结构。

现有的铜钼合层蚀刻液包括过氧化氢、无机酸或有机酸、络合剂等其它添加剂。例如CN1510169A公开了一种用于多层铜钼蚀刻液，包括过氧化氢、有机酸、磷酸盐、含氮的两种添加剂以及含氟化合物。该蚀刻液使用一段时间后，铜离子浓度升高时，蚀刻液稳定性变差，蚀刻过程不稳定。另外，该蚀刻液中含有氟，含氟的蚀刻液影响操作工人的健康，而且失效后的蚀刻液如没有得到正确的处理，还会对环境造成严重的污染。

CN102762770A公开了一种包含铜层和钼层多层薄膜用蚀刻液，其包含过氧化氢、硫酸或硝酸、有机酸、胺类化合物、唑类化合物、过氧化氢稳定剂以及预先加入的200～1000ppm的铜离子。该蚀刻液具有较好的蚀刻角度和较小的CDloss(条宽损失)，但该蚀刻液配方中使用了硝酸，含有硝酸根的蚀刻液在蚀刻过程中可能会生成对人体有害的氮氧气体，目前很多TFT厂家都已经明确提出蚀刻液中不允许有硝酸根；同时该蚀刻液预先加入了铜离子，这明显会降低蚀刻液处理的TFT电路板的数量，导致蚀刻成本增加。

CN104480469A公开了TFT铜钼叠层蚀刻液组合物，该蚀刻液包括过氧化氢、硫酸、稳定剂、金属络合剂、表面活性剂、唑类添加剂。该蚀刻液使用硫酸作为pH值调节剂，硫酸为强电离度酸，这会导致随着蚀刻的进行，蚀刻液的pH值波动大，导致蚀刻过程不稳定，蚀刻液寿命低。

发明内容