[发明专利]一种钼/钛合金薄膜蚀刻液组合物及其应用

说明书

本发明公开了一种钼/钛合金薄膜蚀刻液组合物及其应用，所述蚀刻液组合物包括0.25‑0.45wt%的过硫酸盐、3‑4wt%的过氧化氢、0.05‑0.08wt%的含氟化物、5‑10wt%的磷酸二氢铵、1.0‑2.5wt%的酒石酸、0.3‑0.5wt%的防止侧面腐蚀添加剂2‑氯‑5氯甲基噻唑、2‑5wt%的乙二胺四甲叉膦酸络合剂以及去离子水；pH为5.0‑6.0。各种组分之间并非单独的发挥其作用，而是相互之间协同作为一个整体使得其蚀刻具有适当锥角的蚀刻轮廓，并且在控制相应的CD Loss的条件下能够保证没有钼残留。同时避免侧面腐蚀过大，且避免了钼底切等缺陷导致性能不能满足应用。

技术领域

本发明涉及一种蚀刻液组合物及其应用，尤其是用于薄膜晶体管(TFT)阵列基板上钼/钛合金薄膜蚀刻液组合物及其应用。

背景技术

薄膜晶体管(TFT)阵列基板是显示器的重要组成部件，用于栅极导线和数据导线的金属层通常在基底上形成薄膜，而后续工序需要蚀刻金属薄膜。铜与玻璃基板及绝缘膜的粘附性较差且易扩散为氧化硅膜，所以通常使用钛、钼等作为阻隔薄膜。

现有技术对铜和/或钼薄膜、铜和/或钛薄膜的蚀刻做了大量的研究。中国公开专利106995920A公开了一种蚀刻液组合物，它是用于对包括由铜或以铜为主要成分的合金形成的层和由钼或以钼为主要成分的合金形成的层的金属层叠膜进行一次性蚀刻的蚀刻液组合物，其中，含有过氧化氢、有机酸、胺化合物、唑类、过氧化氢稳定剂，但不含无机酸。韩国专利申请公布10-2012-0111636公开了用于蚀刻钛/铜双层的蚀刻剂，其包含0.5-20wt％的过硫酸盐、0.01-2wt％的氟化合物、1-10wt％的无机酸、0.1-5wt％的环胺化合物、0.1-5wt％的氯化合物、0.05-3wt％的铜盐、0.1-10wt％的有机酸或有机酸盐、和水。公开号为CN104498951A的中国专利公开了一种双氧水系铜钼合金膜用蚀刻液，该蚀刻液的主要成分包括占蚀刻液总重量1～35％的过氧化氢、0.05～5％的无机酸、0.1～5％的过氧化氢稳定剂、0.1～5％的金属螯合剂、0.1～5％蚀刻添加剂、0.1～5％的表面活性剂和0.1～5％的消泡剂，余量为去离子水。

上述专利均是针对铜钼或铜钛薄膜的蚀刻，现有技术很少针对钼钛薄膜的蚀刻液。

作为过渡金属，钛的化学活性相比钼更大，钼钛合金薄膜在蚀刻液中一般来说钼比钛更难蚀刻，钼的蚀刻速度会比钛的蚀刻速度小。则容易出现蚀刻完成时仍有钼的残留、产生较大角度的锥角、并且也会使得侧面腐蚀加大。以上缺陷最终会导致显示器质量不符合标准。

发明内容

本发明考虑到现有技术中的不足，提供一种针对钼/钛合金薄膜的蚀刻液组合物及其应用，所述蚀刻液组合物能够有效的解决钼残留，能够有效抑制侧面腐蚀，并避免钼层的底切以及控制锥角。所述蚀刻液组合物包括0.25-0.45wt％的过硫酸盐、3-4wt％的过氧化氢、0.05-0.08wt％的含氟化物、5-10wt％的磷酸二氢铵、1.0-2.5wt％的酒石酸、0.3-0.5wt％的防止侧面腐蚀添加剂2-氯-5氯甲基噻唑、2-5wt％的乙二胺四甲叉膦酸络合剂以及去离子水；pH为5.0-6.0。

进一步地，所述硫酸盐为过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的一种或多种。

进一步地，本发明的所述氟化物是解离出F^-或HF^2-离子的物质，可选地为氟化钠、氟化钾、氟化铵、氟硼酸钠中的一种或多种。

进一步地，所述蚀刻液组合物还包括过氧化氢稳定剂。作为过氧化氢稳定剂，只要是通常作为过氧化氢稳定剂使用的试剂，均可不受限制地使用。优选地为苯基脲、烯丙基脲中的一种或多种。本发明的蚀刻液组合物中的过氧化氢稳定剂的含量最佳为0.05-0.4wt％。

进一步地，所述蚀刻液组合物还包括硫酸氢铵、硫酸钠中的一种或多种，含量最佳为0.01-0.05wt％。硫酸氢铵、硫酸钠可以有效的控制蚀刻的速率，并在一定程度上提高了蚀刻液组合物的使用周期。