[发明专利]一种超高铜离子负载的金属蚀刻液组合物及其制备方法

说明书

本发明涉及蚀刻液技术领域(IPC分类号为C23F1/18)，尤其涉及一种超高铜离子负载的金属蚀刻液组合物及其制备方法，所述组合物包括主剂和辅剂，所述主剂的制备原料包括：过氧化氢、氟源、有机酸、丁基醚衍生物、第一氨基氮唑衍生物、第一溶剂。所制备的金属蚀刻液组合物具有远高于现有技术的铜离子负载量，负载能力可达25000ppm，蚀刻性能良好，蚀刻持久性强，蚀刻液使用寿命长，经济效益高，实际应用中能够显著为企业节省成本并提高成品效果，具有极高的应用价值。

技术领域

本发明涉及蚀刻液技术领域(IPC分类号为C23F1/18)，尤其涉及一种超高铜离子负载的金属蚀刻液组合物及其制备方法。

背景技术

玻璃基板是液晶显示器的重要组成构件，其生产质量与蚀刻工艺水平直接影响着液晶显示器的显像效果与使用质量。随着人们对于液晶显示器要求的提高，对蚀刻操作的要求也更趋于精细化，玻璃基板上蚀刻线的间距要求更近，蚀刻线的宽度要求更细，均匀性要求更高，这也对蚀刻液的质量提出了挑战。

中国专利CN115011963A公开了一种铜金属蚀刻液组合物及其使用方法，所制备的蚀刻液铜离子浓度可达14000ppm以上，有效降低了蚀刻液的使用量，节约成本，后锥角在45-55°之间，不会导致后续膜层断线等不良，对玻璃腐蚀程度极低，基板可返工再次使用，节约基板，刻蚀稳定性强，中国专利CN114959704A公开了一种高铜离子负载的铜金属蚀刻液组合物及其应用，该蚀刻液无氟无磷，环境友好，废液处理成本低，完美解决了金属界面处的倒角和裂缝问题，蚀刻出来的金属层具有良好的蚀刻形貌，且铜离子负载能力可达15000ppm，蚀刻寿命内线宽损失和坡度角变异量小，蚀刻特性稳定性优异，中国专利CN114875406A公开了一种铜钼金属蚀刻液组合物及其制备方法，所制备的蚀刻液能够维持蚀刻速率平衡，达到良好的蚀刻形貌，具有优秀的Taper角，CD-Bais，变异量小，使其能负载12000ppm的铜离子浓度，同时钼残下限达到0.45μm，具有极佳的蚀刻范围，满足客户工艺制程波动对生产的影响，并且环境友好，废液处理成本较低。在实际的蚀刻运作中会产生大量含铜酸性蚀刻废液，导致蚀刻液中铜离子浓度持续提升，蚀刻性逐渐减弱，最终退下生产线成为蚀刻废液，进一步加工处理安全排放，为企业增加成本。针对这一技术问题，通过向蚀刻液中添加硫酸或醋酸等酸性成分，以降低液体的pH值，可以减少铜离子的溶解度，但pH值的变化对蚀刻效果产生影响，也很难从根本上解决铜负载量低的问题。

上述现有技术中蚀刻液的铜负载量为12000-15000ppm左右，无法满足超高负载的加工需求，本发明基于现有技术的不足，提出了一种铜负载量超高的金属蚀刻液组合物。

发明内容

本发明的第一个方面提供了一种超高铜离子负载的金属蚀刻液组合物，所述组合物包括主剂和辅剂，所述主剂的制备原料包括：过氧化氢、氟源、有机酸、丁基醚衍生物、第一氨基氮唑衍生物、第一溶剂。

作为一种优选的实施方式，按质量百分比，所述主剂的制备原料包括：过氧化氢5-20％、氟源0.01-1％、有机酸1-5％、丁基醚衍生物0.01-5％、第一氨基氮唑衍生物0.01-1％、第一溶剂余量。

优选地，按质量百分比，所述主剂的制备原料包括：过氧化氢8-15％、氟源0.01-0.5％、有机酸2-5％、丁基醚衍生物0.05-2％、第一氨基氮唑衍生物0.02-0.3％、第一溶剂余量。

作为一种优选的实施方式，所述丁基醚衍生物包括乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇单丁基醚、四乙二醇单丁醚、丙二醇丁醚、二丙二醇丁醚、三丙二醇单丁醚、聚丙二醇单丁醚、聚乙二醇单丁醚、聚乙二醇聚丙二醇单丁基醚中的至少一种。

优选地，所述丁基醚衍生物包括乙二醇单丁基醚、二乙二醇单丁基醚、三乙二醇单丁基醚、四乙二醇单丁醚中的至少一种。

为了稳定双氧水分解速率，延长蚀刻液使用周期，进一步优选，所述丁基醚衍生物包括乙二醇单丁基醚。