專利名稱：：一種刻蝕液及刻蝕方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種刻蝕液，以及使用這種刻蝕液的刻蝕方法。
背景技術(shù)：
：金屬鋁以其良好的導(dǎo)電性而常被用來在氧化銦錫(ITO)基板表面形成電路。然而，由于純鋁或鋁合金本身的一些問題，常用金屬鉻或鉻合金與鋁或鋁合金一起在ITO表面形成鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層，然后經(jīng)刻蝕形成電路。例如，由于純鋁或鋁合金強(qiáng)度不高，制作電路時容易被劃傷造成斷路，故常在鋁或者鋁合金沉積層上面鍍制一層保護(hù)作用的鉻或鉻合金；另外，鋁或鋁合金直接鍍制在ITO上時附著力較低，所以在鋁或鋁合金層下鍍一層鉻或鉻合金以改善鋁或鋁合金層在ITO上的附著力。復(fù)合金屬沉積層形成之后，用刻蝕液刻蝕掉金屬，形成所需的電路，在此過程中，刻蝕液對ITO電極造成的損傷(主要指刻蝕前后ITO方阻的變化)應(yīng)盡可能小。然而，由于鉻在酸中容易鈍化，且采用現(xiàn)有技術(shù)的刻蝕液對ITO的損傷一般較大(刻蝕前后ITO方阻的變化大于20Ω/□)，所以現(xiàn)有技術(shù)沒有提供刻蝕上述鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層，同時對ITO損傷較小的刻蝕液和刻蝕工藝。
發(fā)明內(nèi)容為解決現(xiàn)有技術(shù)不能同時解決對氧化銦錫(ITO)表面的鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層進(jìn)行刻蝕以形成電路，同時對ITO損傷較小的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種刻蝕液，其成分以其總重量為基準(zhǔn)，包括硝酸鋪氨530wt%，磷酸1040wt%，硝酸220wt%。另外，本發(fā)明還提供一種采用上述刻蝕液的刻蝕方法，包括將已經(jīng)沉積了鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層的氧化銦錫基板浸于根據(jù)本發(fā)明的刻蝕液中，直到鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層完全刻蝕掉，然后取出水洗直到水洗液的PH值呈中性，最后干燥；所述鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層包括鋁或鋁合金與鉻或鉻合金分別在氧化銦錫表面沉積形成的層疊金屬沉積層。本發(fā)明的有益效果能夠刻蝕鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層，且刻蝕過程中對ITO電極的損害較小刻蝕前后ITO方阻的變化小于20Ω/口。具體實施例方式下面詳細(xì)介紹本發(fā)明。本發(fā)明具體實施方式提供一種刻蝕液，其成分以其總重量為基準(zhǔn)，包括硝酸鈰氨530wt%，磷酸1040wt%，硝酸220wt%。上述3種物質(zhì)均必不可少，且其在非水電解液中的濃度(本發(fā)明中提到的濃度指以刻蝕液的總重量為基準(zhǔn)，物質(zhì)的重量百分含量)均應(yīng)滿足上述要求，否則不能在對鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層進(jìn)行刻蝕的同時保證刻蝕前后ITO的方阻變化不超過20Ω/口。若上述3種物質(zhì)之一濃度過大，刻蝕過程會對ITO膜造成較大損害(本發(fā)明中指刻蝕前后濃度過大，刻蝕過程會對ITO膜造成較大損害(本發(fā)明中指刻蝕前后ITO方阻變化較大，超過20Ω/□)，不能完成本發(fā)明；濃度過小，則刻蝕速度明顯降低，不能滿足生產(chǎn)需要。這里簡要介紹一下ITO等薄膜狀導(dǎo)電材料的方租。方阻就是方塊電阻，就是指導(dǎo)電材料單位厚度單位面積上的電阻值，簡稱方阻(R□)，單位為歐姆/平方米/密耳，通常以Ω/□表示。其中，1密耳=25μm。簡單的講，方塊電阻就是材料表面一個正方形的邊與邊之間的電阻值。方塊電阻有一個特性，即任意大小的正方形邊到邊的電阻都是一樣的，不管邊長是1米還是0.1米，它們的方阻都是一樣，這樣方阻僅與導(dǎo)電膜的厚度等因素有關(guān)。一般用四探針測試儀來測試材料的方阻，這是本領(lǐng)域的現(xiàn)有技術(shù)，在此不贅述。另外，當(dāng)硝酸鈰氨的重量百分含量高于30wt%，或磷酸的重量百分含量高于40wt%時，鋁或鋁合金的刻蝕速度比鉻或鉻合金的刻蝕速度快，導(dǎo)致形成的電路厚度均一性較差，且對ITO的損傷較大。發(fā)明人還發(fā)現(xiàn)，磷酸的重量百分含量小于10襯％時，會在ITO上留下刻蝕殘渣，不能滿足生產(chǎn)需要，故磷酸的重量百分含量應(yīng)不小于10wt%。硝酸的重量百分含量高于20wt%時，鋁或鋁合金在刻蝕液中很快鈍化，影響刻蝕；硝酸的重量百分含量小于2wt%時，硝酸鈰氨在水溶液中水解，對刻蝕不利。根據(jù)本發(fā)明的刻蝕液的成分優(yōu)選如下硝酸鈰氨825wt%，磷酸1535wt%，硝酸515wt%，陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑37wt%。陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑的加入可以提高刻蝕液對金屬的侵潤性，且非離子表面活性劑和Ce4+對鋁有緩蝕協(xié)合作用，所以優(yōu)選添加陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑表面活性劑。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑濃度大于10襯％時，分別以十二烷基苯磺酸鈉、油酸和十二烷基苯磺酸鈉與油酸以質(zhì)量比11混合使用為例，溶液中產(chǎn)生大量氣泡，刻蝕速度降低；當(dāng)濃度小于時，表面活性劑的作用表現(xiàn)不出來，故陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑的含量優(yōu)選210wt%，更優(yōu)選37wt%。陰離子表面活性劑與非離子表面活性劑組合使用時，二者的配比沒有特殊限制，只要二者的總重量分?jǐn)?shù)在210wt%即可。所述陰離子表面活性劑的選擇沒有特別限制，可選常見的陰離子表面活性劑，例如十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鈉、二辛基琥珀酸磺酸鈉、三乙醇胺皂、堿金屬皂、堿土金屬皂、脂肪族磺酸化物、烷基芳基磺酸化物、烷基萘磺酸化物等，優(yōu)選十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鈉、三乙醇胺皂、二辛基琥珀酸磺酸鈉的至少一種。所述非離子表面活性劑的選擇沒有特別限制，可選常見的非離子表面活性劑，例如油酸、硬脂酸、月桂酸、硫酸化油、高級脂肪醇硫酸脂，優(yōu)選油酸、月桂酸中的至少一種。一種采用根據(jù)本發(fā)明的刻蝕液對ITO表面的鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層進(jìn)行刻蝕以形成電路的刻蝕方法，包括如下步驟將已經(jīng)沉積了鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層的氧化銦錫基板浸于根據(jù)本發(fā)明的刻蝕液中，直到鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層完全刻蝕掉，然后取出水洗直到水洗液的PH值呈中性，最后干燥；所述鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層包括鋁或鋁合金與鉻或鉻合金分別在氧化銦錫電極表面沉積形成的層疊金屬沉積層。溫度對刻蝕影響不大，溫度低時刻蝕速度較慢，溫度過高刻蝕液揮發(fā)嚴(yán)重，優(yōu)選的溫度是4060°C?？涛g時間由刻蝕液成分、溫度、金屬沉積層厚度以及沉積層的合金組分共同決定，時間以金屬沉積層完全刻蝕掉為限，本領(lǐng)域技術(shù)人員經(jīng)過有限次的試驗即可確定刻蝕時間。金屬沉積層的厚度根據(jù)實際需要選擇，對根據(jù)本發(fā)明的刻蝕液的成分和刻蝕過程基本無影響。實施例1在ITO電極上通過磁控濺射按次序分別形成50nm的鉻鎳合金層、1.7um的鋁鎂合金層和50nm的鉻鎳合金層。然后按照預(yù)定的電路使用抗蝕劑對沉積有上述金屬層的ITO電極進(jìn)行布圖，最后，將完成布圖的ITO電極在60°C下浸漬到如表1所示的成分的刻蝕液中，IOmin后取出，用去離子水清洗，直到水洗液PH=7為止，最后用氮?dú)獯蹈?。結(jié)果如表1所示ο實施例2按照實施例1的方法，不同的是刻蝕液的配方，且復(fù)合金屬沉積層從下到上依次為鉻銅合金層45nm，鋁鋅合金層2.Oum，鉻銅合金層45nm。實施例3按照實施例1的方法，不同的是刻蝕液的配方，且復(fù)合金屬沉積層從下到上依次為純鉻層52nm，純鋁層1.5um，純鉻層50nm。實施例47按照實施例1的方法，不同的是刻蝕液的配方。各實施例的刻蝕液的配方如下表1所示。對比例13按照實施例1的方法，不同的是刻蝕液的配方。各對比例的刻蝕液的配方如下表1所示。測試方法ITO方阻KDY-1型四探針電阻率/方阻測試儀測定表1<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>通過表1可以看出1.可以采用根據(jù)本發(fā)明的刻蝕液，對氧化銦錫(ITO)電極表面的鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層進(jìn)行刻蝕，從而在ITO表面形成電路。并且，刻蝕前后對ITO的損傷(即刻蝕前后ITO的方阻變化)較小，不超過20Ω/口。2.采用根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選方案的刻蝕液(實施例4、6)，刻蝕前后ITO的方阻變化更小，不超過15Ω/口。權(quán)利要求一種刻蝕液，其成分以其總重量為基準(zhǔn)，包括硝酸鈰氨5～30wt％，磷酸10～40wt％，硝酸2～20wt％。2.根據(jù)權(quán)利要求1的刻蝕液，還含有陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑。3.根據(jù)權(quán)利要求3的刻蝕液，所述陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑的含量為以所述刻蝕液總重量計，210wt%。4.根據(jù)權(quán)利要求3的刻蝕液，所述陰離子表面活性劑選自十二烷基苯磺酸鈉、甘膽酸鈉、三乙醇胺皂、二辛基琥珀酸磺酸鈉中的至少一種。5.根據(jù)權(quán)利要求3的刻蝕液，所述非離子表面活性劑選自油酸、月桂酸中的至少一種。6.根據(jù)權(quán)利要求3的刻蝕液，成分如下硝酸鈰氨825wt%，磷酸1535wt%，硝酸515wt%，陰離子表面活性劑和/或非離子表面活性劑37wt%。7.一種刻蝕方法，包括將已經(jīng)沉積了鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層的氧化銦錫電極浸泡于根據(jù)權(quán)利要求16任意一項的刻蝕液中，直到鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層完全刻蝕掉，然后取出水洗直到水洗液的PH值呈中性，最后干燥；所述鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層包括鋁或鋁合金與鉻或鉻合金分別在氧化銦錫電極表面沉積形成的層疊金屬沉積層。全文摘要本發(fā)明提供一種刻蝕液，其成分以其總重量為基準(zhǔn)，包括硝酸鈰氨5～30wt％，磷酸10～40wt％，硝酸2～20wt％。采用根據(jù)本發(fā)明的刻蝕液在刻蝕氧化銦錫電極表面的鋁、鉻復(fù)合金屬沉積層的同時，對氧化銦錫電極的損傷較小。文檔編號C23F1/16GK101812688SQ20091010550公開日2010年8月25日申請日期2009年2月19日優(yōu)先權(quán)日2009年2月19日發(fā)明者舒滔申請人:比亞迪股份有限公司