铜蚀刻液组合物.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010769153.8 (22)申请日 2020.08.03 (71)申请人 镇江润晶高纯化工科技股份有限公 司 地址 212000 江苏省镇江市新区孩溪路8号 (72)发明人 乔正收王金城 (74)专利代理机构 北京盛凡智荣知识产权代理 有限公司 11616 代理人 李枝玲 (51)Int.Cl. C23F 1/18(2006.01) (54)发明名称 一种铜蚀刻液组合物 (57)摘要 本发明提供了一种铜蚀刻液组合物， 所述的 铜蚀刻液为组合物,包括双氧水、 有机酸、 络。

2、合 剂、 甲基磺酸和去离子水， 目前市场上的铜蚀刻 液主要由双氧水、 硫酸和去离子水组成， 在该蚀 刻液蚀刻过程中， 蚀刻快， 速度难以控制， 生成的 铜离子会加速双氧水分解， 从而缩短蚀刻液寿 命， 同时制程中液体温度急剧上升， 易导致安全 事故发生， 本发明通过加入一定比例的络合剂和 甲基磺酸， 来稳定蚀刻液铜离子浓度和PH值， 有 效延长了蚀刻液的使用寿命， 提高了蚀刻速度和 稳定性。 权利要求书1页 说明书5页 CN 111945163 A 2020.11.17 CN 111945163 A 1.一种铜蚀刻液组合物， 其特征在于， 所述铜蚀刻液为组合物,包括双氧水、 有机酸、 络 合剂。

3、、 甲基磺酸和去离子水。 2.根据权利要求书1所述的铜蚀刻液组合物， 其特征在于： 所述铜蚀刻液组合物按重量 百分比包括以下组分: 3.根据权利要求书1所述的一种铜蚀刻液组合物， 其特征在于： 所述有机酸为乙酸、 丁 酸、 柠檬酸、 甲酸、 草酸、 水杨酸、 苯酸其中的一种。 4.根据权利要求书1所述的一种铜蚀刻液组合物， 其特征在于： 所述络合剂为乙二胺四 乙酸钠盐、 磺基水杨酸、 酒石酸、 柠檬酸钠其中的一种。 5.根据权利要求书1所述的一种铜蚀刻液组合物， 其特征在于： 所述蚀刻液去离子水的 金属离子含量小于100ppt。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111945163 A 2 一。

4、种铜蚀刻液组合物 技术领域 0001 本发明涉及铜蚀刻液组合物领域， 具体为一种铜蚀刻液组合物。 背景技术 0002 近些年来,由于半导体和显示面板等行业的迅猛发展,对电子化学品不仅具有量 的旺盛需求,而且对质的要求也越来越高， 蚀刻技术作为半导体、 显示面板等必不可少的工 艺环节,也在不断地发展进步， 其中湿法刻蚀作为最有效、 最稳定和最广泛的蚀刻技术被行 业长期使用， 金属铜具有更加优异的电导性而被广泛作为金属互联线， 因此,目前的蚀刻大 多都是围绕铜或铜合金而展开， 目前市场上该铜蚀刻液主要由双氧水、 硫酸和去离子水组 成,在该蚀刻液蚀刻过程中,双氧水和金属铜反应形成的氧化铜,硫酸与生成。

5、的氧化铜反应 生成可溶性的二价铜离子， 在该蚀刻过程中生成的二价铜离子一方面由于自身的氧化性会 继续对金属铜氧化生成一价铜离子,随着蚀刻液铜离子的不断累积,蚀刻速率会越来越快, 变得无法受控； 另一方面,铜离子加速双氧水分解,从而缩短蚀刻液寿命,同时制程中液体 温度急剧上升,易导致安全事故发生。 发明内容 0003 本发明的目的在于： 为了解决上述的问题， 提供一种铜蚀刻液组合物， 所述铜蚀刻 液为组合物,包括双氧水、 有机酸、 络合剂、 甲基磺酸和去离子水， 0004 所述铜蚀刻液组合物按重量百分比包括以下组分: 0005 0006 余量为去离子水。 0007 所述有机酸为乙酸、 丁酸、 柠。

6、檬酸、 甲酸、 草酸、 水杨酸、 苯酸其中的一种。 0008 所述络合剂为乙二胺四乙酸钠盐、 磺基水杨酸、 酒石酸、 柠檬酸钠其中的一种。 0009 所述蚀刻液去离子水的金属离子含量小于100ppt。 0010 与现有技术相比， 本发明的有益效果是： 在本发明中,通过加入一定比例乙二胺四 乙酸钠盐和甲基磺酸,通过与铜离子络合和稳定蚀刻液pH值,有效的延长了蚀刻液使用寿 命,提高了蚀刻速率及稳定性,此外,本发明中稳定高效的铜蚀刻液制备方法具有组分少, 配制简单等工艺优点。 具体实施方式 0011 下面将结合本发明实施例， 对本发明实施例中的技术方案进行清楚、 完整地描述， 说明书 1/5 页 3。

7、 CN 111945163 A 3 显然， 所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的 实施例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例， 都 属于本发明保护的范围。 0012 实施例1 0013 一种铜蚀刻液组合物， 具体为： 所述的铜蚀刻液由双氧水、 柠檬酸、 乙二胺四乙酸 钠盐、 甲基磺酸和去离子水组成,所述组合物按重量百分比包括以下组分: 0014 0015 剩余为去离子水,所述的去离子水。 0016 制备方法包括以下具体步骤: 0017 第一步:按总重量的铜蚀刻液分别称占20双氧水、 10柠檬酸、 10乙二胺四乙 酸钠盐。

8、、 10甲基磺酸， 余量为去离子水。 0018 第二步:将称量好的乙二胺四乙酸钠盐、 甲基磺酸和去离子水加入到烧杯中,搅拌 使溶解。 0019 第三步:将称量好的柠檬酸加入到烧杯中,搅拌均匀。 0020 第四步:将称量好的双氧水加入到烧杯中,并搅拌均匀备用。 0021 实施例2 0022 一种铜蚀刻液组合物， 具体为： 所述的铜蚀刻液由双氧水、 柠檬酸、 乙二胺四乙酸 钠盐、 甲基磺酸和去离子水组成,所述组合物按重量百分比包括以下组分: 0023 0024 剩余为去离子水,所述的去离子水。 0025 制备方法包括以下具体步骤: 0026 第一步:按总重量的铜蚀刻液分别称10双氧水、 5柠檬酸、。

9、 5乙二胺四乙酸钠 盐、 5甲基磺酸， 余量为去离子水。 0027 第二步:将称量好的乙二胺四乙酸钠盐、 甲基磺酸和去离子水加入到烧杯中,搅拌 使溶解。 0028 第三步:将称量好的柠檬酸加入到烧杯中,搅拌均匀。 0029 第四步:将称量好的双氧水加入到烧杯中,并搅拌均匀备用。 0030 实施例3 0031 一种铜蚀刻液组合物， 具体为： 所述的铜蚀刻液由双氧水、 柠檬酸、 乙二胺四乙酸 说明书 2/5 页 4 CN 111945163 A 4 钠盐、 甲基磺酸和去离子水组成,所述组合物按重量百分比包括以下组分: 0032 0033 0034 剩余为去离子水,所述的去离子水。 0035 制备方。

10、法包括以下具体步骤: 0036 第一步:按总重量的铜蚀刻液分别称5双氧水、 2.5柠檬酸、 2.5乙二胺四乙 酸钠盐、 2.5甲基磺酸， 余量为去离子水。 0037 第二步:将称量好的乙二胺四乙酸钠盐、 甲基磺酸和去离子水加入到烧杯中,搅拌 使溶解 0038 第三步:将称量好的柠檬酸加入到烧杯中,搅拌均匀。 0039 第四步:将称量好的双氧水加入到烧杯中,并搅拌均匀备用。 0040 实施例4 0041 一种铜蚀刻液组合物， 具体为： 所述的铜蚀刻液由双氧水、 柠檬酸、 乙二胺四乙酸 钠盐、 甲基磺酸和去离子水组成,所述组合物按重量百分比包括以下组分: 0042 0043 剩余为去离子水,所述的。

11、去离子水。 0044 制备方法包括以下具体步骤: 0045 第一步:按总重量的铜蚀刻液分别称2.5双氧水、 1.25柠檬酸、 1.25乙二胺 四乙酸钠盐、 1.25甲基磺酸， 余量为去离子水。 0046 第二步:将称量好的乙二胺四乙酸钠盐、 甲基磺酸和去离子水加入到烧杯中,搅拌 使溶解 0047 第三步:将称量好的柠檬酸加入到烧杯中,搅拌均匀。 0048 第四步:将称量好的双氧水加入到烧杯中,并搅拌均匀备用。 0049 实施例4 0050 一种铜蚀刻液组合物， 具体为： 所述的铜蚀刻液由双氧水、 柠檬酸、 乙二胺四乙酸 钠盐、 甲基磺酸和去离子水组成,所述组合物按重量百分比包括以下组分: 说明。

12、书 3/5 页 5 CN 111945163 A 5 0051 0052 剩余为去离子水,所述的去离子水。 0053 制备方法包括以下具体步骤: 0054 第一步:按总重量的铜蚀刻液分别称1双氧水、 0.5柠檬酸、 0.5乙二胺四乙 酸钠盐、 0.5甲基磺酸， 余量为去离子水。 0055 第二步:将称量好的乙二胺四乙酸钠盐、 甲基磺酸和去离子水加入到烧杯中,搅拌 使溶解。 0056 第三步:将称量好的柠檬酸加入到烧杯中,搅拌均匀。 0057 第四步:将称量好的双氧水加入到烧杯中,并搅拌均匀备用。 0058 性能测试： 0059 将上述制备好的铜蚀刻液在35下,对金属铜进行蚀刻实验,记录一定厚度。

13、的铜 被蚀刻掉所需的时间,并算出蚀刻速率。 同时对蚀刻后的结构片截面进行电镜观察形貌,记 录蚀刻锥角。 0060 蚀刻速率和蚀刻锥角等结果在下表中： 0061 0062 本发明提供的刻蚀液稳定性佳， 可提供优异的铜负载量(10Kppm).由上表可以 看出， 本蚀刻液明显的具有较高的蚀刻速率， 蚀刻均匀性好， 蚀刻锥角大等特点， 可用在高 精细导线制程。 0063 对于本领域技术人员而言， 显然本发明不限于上述示范性实施例的细节， 而且在 不背离本发明的精神或基本特征的情况下， 能够以其他的具体形式实现本发明。 因此， 无论 从哪一点来看， 均应将实施例看作是示范性的， 而且是非限制性的。 此外， 应当理解， 虽然本 说明书按照实施方式加以描述， 但并非只包含一个的技术方案， 说明书的这种叙述方式仅 仅是为清楚起见， 本领域技术人员应当将说明书作为一个整体， 实施例中的技术方案也可 说明书 4/5 页 6 CN 111945163 A 6 以经适当组合， 形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。 说明书 5/5 页 7 CN 111945163 A 7 。