[发明专利]一种ITO蚀刻液及其制备方法、应用方法

说明书

本申请提供了一种ITO蚀刻液及其制备方法、应用方法。所述ITO蚀刻液包括以下重量份数的各组分：2‑10份的草酸，0.01‑3份的表面活性剂，0.01‑3份的分散剂，以及水；其中，所述表面活性剂包括聚氧乙烯烷基二胺、聚氧乙烯烷基胺中的至少一种；所述分散剂包括二甘醇胺、聚乙二醇单辛基苯基醚中的至少一种。该ITO蚀刻液渗透性好、不易发泡、可控性强、蚀刻角度平滑、精度高，能在短时间内完成材料的蚀刻，蚀刻后材料的关键尺寸损失小于1.0μm，蚀刻角度小于70°，且蚀刻后基板上无光刻胶保护的区域几乎无ITO残留。

技术领域

本申请涉及化学蚀刻技术领域，具体涉及一种ITO蚀刻液及其制备方法、应用方法。

背景技术

目前，电子器件的基板表面(例如显示器件的阵列基板)通常带有一定图案的ITO膜，以便后续给电子器件可控通电。该ITO膜通常通过化学蚀刻的方法蚀刻ITO材料层形成。其中，所用蚀刻液主要包括硫酸系、王水系和草酸系ITO蚀刻液。但由于不同晶型的ITO材料的特性略有区别，只有草酸系ITO蚀刻液能够实现对α-ITO(即，非晶ITO)的蚀刻，而草酸与ITO反应后，会生成难溶的草酸锡和草酸铟，大量的沉淀会影响蚀刻液的蚀刻速率、蚀刻精度和蚀刻的洁净度。

发明内容

有鉴于此，本申请提供了一种ITO蚀刻液及其制备、应用方法，该蚀刻液性能稳定、渗透性强，蚀刻精度和蚀刻洁净度高。

具体地，本申请第一方面提供了一种ITO蚀刻液，所述蚀刻液包括以下重量份数的各组分：2-10份的草酸，0.01-3份的表面活性剂，0.01-3份的分散剂，以及水；其中，所述表面活性剂包括聚氧乙烯烷基二胺、聚氧乙烯烷基胺中的至少一种；所述分散剂包括二甘醇胺、聚乙二醇单辛基苯基醚中的至少一种。

草酸的水溶液能将ITO中的氧化锡和氧化铟溶解形成Sn⁴⁺、In³⁺，但这两种离子能与迅速地与体系中的草酸根反应，生成难溶的Sn(COO)₂、In₂(COO)₃。随着蚀刻反应的进行，上述两种物质易发生聚集生成大量的沉淀，甚至形成草酸盐结晶，影响蚀刻液性能的发挥，并附着在基板表面造成膜污。而本申请在草酸的基础上添加有特定的表面活性剂-聚氧乙烯烷基二胺、聚氧乙烯烷基胺中的至少一种，上述两种物质均为大分子长链非金属盐，它们具有一定的空间位阻效应，能够与体系中的分散剂协同，有效抑制体系中Sn(COO)₂、In₂(COO)₃的聚集沉淀，进而能够保证蚀刻液性能的发挥，以及蚀刻的精度。此外，聚氧乙烯烷基胺同时具有两个烷基疏水链或两个聚氧乙烯基亲水链，而聚氧乙烯烷基二胺具有两个疏水链和三个亲水链，因此，这两种表面活性剂能显著加快蚀刻液对ITO材料的浸润速度，并且能够显著提高蚀刻液的渗透能力和清洗能力，进而提高蚀刻速率和蚀刻洁净度。

本申请中，所述ITO蚀刻液含有2-10份的草酸。示例性地，草酸的重量份数可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份、10份。

本申请中，所述ITO蚀刻液含有0.01-3份的表面活性剂。示例性地，表面活性剂的重量份数可以为0.01份、0.03份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。

本申请中，所述ITO蚀刻液含有0.01-3份的分散剂。示例性地，分散剂的重量份数可以为0.01份、0.03份、0.05份、0.06份、0.07份、0.08份、0.1份、0.15份、0.2份、0.25份、0.3份、0.5份、1份、1.5份、2份、2.5份、3份。