[发明专利]一种铜或铜合金的选择性蚀刻液

说明书

本发明提供一种铜或铜合金的选择性蚀刻液，该蚀刻液包含过醋酸、三氟丙酮酸乙酯、二溴新戊二醇、乙二胺四乙酸、2,2‑双(4‑甲基苯基)六氟丙烷、4,4'‑(2,2,2‑三氟‑1‑三氟甲基)亚乙基双(1,2‑苯二甲酸)及水。该蚀刻液具有明显高的蚀刻效率和蚀刻选择性，对钼层几乎不蚀刻，而对铜层蚀刻率高。此外，本发明提供的蚀刻液在蚀刻过程中不会产生蚀刻残渣，具有重要的应用价值。

技术领域

本发明属于金属表面化学处理领域，具体涉及一种铜或铜合金的选择性蚀刻液。

背景技术

近年来，随着薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)面板尺寸越做越大，金属导线电阻值不够低所产生的电阻电容(RC)延迟效应，会导致信号在传输的过程中产生扭曲失真，而影响面板画质的呈现。而随着加工图案的精细化程度的提高，在无配线延迟、不易断线等物理性质方面对用于半导体和液晶显示装置等的金属薄膜元件和电极配线、其他元件等使用的材料的要求也越来越高。在这种状况下，作为这样的元件等的材料，期待一种电阻值低、并且制成薄膜图案时的加工性良好等各特性优异的材料，而铜或铜合金作为这样的材料受到了注意，其使用最近一直在增加。利用电阻值低的铜金属来形成金属导线，可以有效降低RC延迟效应。然而，由于铜与玻璃基板的附着力不佳，且由于铜金属易于扩散，因此，往往需通过其他金属，如钼，来作为黏着层，来增加其与玻璃基板的附着力，并且作为阻障层来避免扩散的情形。

但是，复层金属的蚀刻并不容易。通常，必须采用两种以上的蚀刻液来进行两个以上的蚀刻步骤方能完成复层的蚀刻，这种方法相当耗时。若以传统封装产业常用的纯铜蚀刻液或面板业所使用的铝酸来进行蚀刻时，易产生电池效应，造成底切现象，且不易控制蚀刻速率，因此，无法获得良好的蚀刻结果。以往，铜或铜合金的元件等所使用的蚀刻液，通常使用胺或氨水等碱性蚀刻液或氯化铁水溶液、氯化铜水溶液、过硫酸盐水溶液、由硫酸和过氧化氢混合得到的酸性蚀刻液。使用这些蚀刻液通过湿蚀刻法使铜或铜合金元件形成图案时，要求蚀刻液不仅对铜或铜合金的蚀刻性均匀，还要求具有对铜或铜合金的选择蚀刻性，即，该蚀刻液能仅选择地且均匀地蚀刻铜或铜合金，而对于作为阻隔铜或铜合金与基板之间的阻障层几乎不蚀刻。CN101307444B中公开了以双氧水为主的配方，其浓度稳定性不易控制，且双氧水的浓度过高对机器的零部件会有损害，在公共安全危害方面也有所顾虑。

因此，目前，在复层金属导线的蚀刻时，急需一种可以均匀的选择性的蚀刻铜或铜合金同时对阻障层较少蚀刻甚至完全不蚀刻的选择性蚀刻液。

发明内容

发明目的：针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种可以均匀的选择性的蚀刻铜或铜合金同时对阻障层(尤其是钼或钼合金层)较少蚀刻甚至完全不蚀刻的选择性的蚀刻液。

本发明的技术方案：

一种铜或铜合金的选择性蚀刻液，按重量份计，包含过醋酸水溶液5-18份、三氟丙酮酸乙酯0.5-3份、二溴新戊二醇0.1-5份、乙二胺四乙酸0.1-5份、2,2-双(4-甲基苯基)六氟丙烷0.1-5份、4,4'-(2,2,2-三氟-1-三氟甲基)亚乙基双(1,2-苯二甲酸)0.1-30份、水50-200份。

优选地，所述铜或铜合金的选择性蚀刻液，按重量份计，包含过醋酸水溶液9-16份、三氟丙酮酸乙酯1-2.5份、二溴新戊二醇2.5-4份、乙二胺四乙酸0.1-0.5份、2,2-双(4-甲基苯基)六氟丙烷0.3-1份、4,4'-(2,2,2-三氟-1-三氟甲基)亚乙基双(1,2-苯二甲酸)15-30份、水100-150份。

更优选地，所述铜或铜合金的选择性蚀刻液，按重量份计，包含过醋酸水溶液12份、三氟丙酮酸乙酯1.6份、二溴新戊二醇3.3份、乙二胺四乙酸0.2份、2,2-双(4-甲基苯基)六氟丙烷0.5份、4,4'-(2,2,2-三氟-1-三氟甲基)亚乙基双(1,2-苯二甲酸)18份、水180份。

所述水为净化水或去离子水。

所述过醋酸水溶液浓度为18-23wt％。