[发明专利]一种银金属薄膜层蚀刻液及其制备、应用

说明书

本发明公开了一种银金属薄膜层蚀刻液及其制备、应用，银金属薄膜层蚀刻液包括以下质量百分比组分：磷酸55％，醋酸15％，硝酸5‑6.5％，醋酸盐0.7‑1％，亚氨基类0.1‑0.2％，咪唑啉类衍生物0.1‑0.2％，余量为水。发明通过在蚀刻液中同时添加一定比例的醋酸、醋酸和咪唑啉类衍生物，有效的解决药液酸度过高而导致的过刻蚀、刻蚀不均匀、银回粘现象、小黑点的缺陷等问题，使药液性能更稳定、使用寿命更长、药液兼容性更强，蚀刻良率更高。

技术领域

本发明涉及金属层叠膜的化学蚀刻技术领域，具体涉及一种银金属薄膜层蚀刻液及其制备、应用。

背景技术

现有技术中有包含磷酸和过氧化氢以达到蚀刻目的蚀刻液，有使用磷酸、硝酸、醋酸和一些螯合剂及表面活性剂的蚀刻液，有以多元酸或其他有机酸替代醋酸的蚀刻液，这些蚀刻液均存在银残留、蚀刻不完全、银吸附回沾和银蚀刻速率在使用寿命期间不稳定等问题；而且现有技术的蚀刻液也难以控制非金属氧化物及金属钛的腐蚀速率。例如：

CN 106702384 A公开了一种含硝酸，丙酸，磷酸，唑系化合物的蚀刻液。该蚀刻液采用丙酸取代了常用的醋酸，增加了润湿性改善了蚀刻速率。但是该蚀刻液引入了唑系化合物，蚀刻速度较慢，因此常会出现蚀刻完成时仍有Ag的残留，为了避免残留而延长蚀刻时间，又会导致较大关键尺寸损失(CD-Loss)。

CN 103820784 A公开了一种银蚀刻液，该蚀刻液含硝酸、硫酸和三价铁盐。该蚀刻液加入硫酸及三价铁盐，使蚀刻速率有所增加，CD-Loss现象有所改善，但是该蚀刻液的硝酸及硫酸都是强氧化性酸，再加上三价铁盐，使的整个蚀刻液的蚀刻速率难以控制，金属层在蚀刻液中容易过刻蚀，导致金属层脱落。

CN 110670072 A公开了一种银蚀刻液，该蚀刻液含硝酸、磷酸、醋酸、水、多元醇和硝酸盐。该蚀刻液用醋酸、磷酸替代了硫酸和丙酸，基板被过刻蚀的现象有所改善，但多元醇粘度大且具有吸附性，使得蚀刻液比较容易在后续工艺中基板上产生小黑点的缺陷，硝酸盐在酸性溶液中具有强氧化性，使得基板蚀刻不均匀，造成锥角(Taper)偏大或者偏小的情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种银金属薄膜层蚀刻液，解决现有蚀刻液因蚀刻性能不稳定导致蚀刻不完全、银残留、银吸附回粘、过刻蚀、刻蚀不均匀和蚀刻液性能下降的问题。

此外，本发明还提供上述银金属薄膜层蚀刻液的制备、应用。

本发明通过下述技术方案实现：

一种银金属薄膜层蚀刻液，包括以下质量百分比组分：

磷酸55％，醋酸15％，硝酸5-6.5％，醋酸盐0.7-1％，亚氨基类0.1-0.2％，咪唑啉类衍生物0.1-0.2％，余量为水。

由于金属氧化物的金属价态不同，继而金属氧化物的致密性不同，导致金属氧化物的蚀刻及溶解速率不同，本发明在蚀刻液中加入了醋酸盐，来替换目前现有技术中的硫酸盐和硝酸盐，醋酸盐在酸液中不具有氧化性，能有效的缓冲溶液中的酸度，使溶液的体系更稳定，更好的控制腐蚀速率，防止腐蚀不均匀。本发明在蚀刻液中还加入一种咪唑啉类衍生物作为溶液的缓蚀剂，降低金属表面张力，防止大量气泡附着于金属表面，有效的改善银吸附回粘、蚀刻角度、蚀刻时间和蚀刻精度都难以控制的问题，可以更好的控制蚀刻后金属线条的形貌。

申请人通过实现发现，采用上述比例的蚀刻液不含不溶物，刻蚀时间满足要求，无Mo残留、无Ag残留、无Undercu残留，CD loss和Taper均在合理范围内且金属线路形貌良(较好)。

本发明上述蚀刻液配方的获得过程如下：