一种铬蚀刻液及其制备方法与流程

本发明涉及一种铬蚀刻液及其制备方法，属于铬膜蚀刻工艺中铬蚀刻液的
技术领域：
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背景技术：
：铬膜蚀刻过程是铬膜掩膜版制造的重要技术环节，对铬膜掩膜版的图形精度及精度均匀性的影响很高。同时，蚀刻液是蚀刻过程中重要的一个环节，其中硝酸铈铵成分是铬蚀刻液常用的成分之一，其与铬版上的铬层发生化学反应，而使铬溶解在蚀刻液中。如CN102505118B，提供一种硝酸水溶液的环境，使硝酸铈铵与铬膜发生化学反应，并且通过提高硝酸的用量来提高蚀刻速度；CN102277573B采用邻氟苯甲酸提供酸性环境，仍然可以通过用量来调节蚀刻速度。LTPS低温多晶硅技术已经成为一项发展相对完整的技术，现已广泛的应用于发光面板中，其优点是发光面板具有更大的可视角度(如应用于曲屏智能手机)，色彩还原好，画面更加逼真绚丽。该技术陆续推出的第5.5代，第6代生产线对掩膜版的图形精度要求越来越高。由于该技术要求铬膜的双向蚀刻，即从待蚀刻铬膜的垂直方向和两侧同时进行蚀刻。前述的现有蚀刻液蚀刻速度大，不利于蚀刻过程的精细控制，并且使用现有技术的蚀刻液进行工作时，垂直蚀刻的速度大于侧向，由于双向蚀刻不能同时完成，对掩膜版图形精度以及精度均匀性影响极大，造成终端产品不良率高。技术实现要素：本发明提供一种铬蚀刻液及其制备方法，该蚀刻液可应用于同时进行垂直蚀刻和侧向蚀刻的铬膜双向蚀刻工艺，有效降低垂直蚀刻速率，从而与侧向蚀刻速率达到均衡，提高铬膜图形精度及精度均匀性。本发明是通过以下的技术方案实现的：一种铬蚀刻液，包括以下成分和含量：硝酸铈铵30～60份；高氯酸200～300份；去离子水4500～6000份。本发明的发明人在进行蚀刻液研究时，发现当使用高氯酸水溶液配制蚀刻液时，能够起到减缓蚀刻的作用，同时使产品边线更加光滑。在实验过程中，首先使用的配方是硝酸铈铵600～800份，高氯酸200～400份，去离子水4000～5000份，此时的垂直蚀刻速度为14埃/秒～20埃/秒，在实验选取的待蚀刻铬膜上反应时间需要50～80秒，虽然有效的降低了现有技术的蚀刻速度，但是同时进行的侧向蚀刻完成的时间约为垂直蚀刻的二分之一，仍然需要进一步调整配方。在后续进行的实验中，发明人发现了硝酸铈铵浓度变化对垂直蚀刻速度影响的关系，如图2所示，在高氯酸的水溶液中，使用低浓度或是高浓度的硝酸铈铵都能使蚀刻速度下降，但低浓度硝酸铈铵同时又对能提高图形精度，故选择本发明所述配方的铬蚀刻液。本发明还提供了该蚀刻液的制备方法：是通过以下的步骤实现的：(3)将硝酸铈铵30～60份，高氯酸200～300份和去离子水4500～6000份倒入搅拌釜内，搅拌并混合均匀，停止搅拌后抽真空；(4)将上述混合均匀的蚀刻液进行过滤。所述步骤(1)中的搅拌速度具体为：用500RPM进行搅拌15分钟，再用800RPM进行搅拌20分钟，最后用300RPM进行搅拌15分钟。所述步骤(1)中抽真空至0.01～0.08Mpa。所述步骤(2)中的过滤使用FPTE过滤器，滤孔为0.1μm。本发明应用于垂直和侧向的双向铬蚀刻工艺中。本发明的有益效果为：1.有效的降低了垂直蚀刻速度，能够将垂直蚀刻速度降低至7埃/秒～9埃/秒，从而使垂直蚀刻时间延长至120～150秒。2.蚀刻精度和蚀刻均匀性控制明显被提升，终端产品效果佳。3.由于硝酸铈铵为稀土金属化合物，本发明降低了原料使用成本，溶液温和，简化了保存环境。附图说明图1是双向蚀刻工艺的示意图1-垂直蚀刻；2-侧向蚀刻；3-基板玻璃；4-铬膜；5-光刻胶层；6-待蚀刻铬膜。图2是硝酸铈铵浓度变化影响垂直蚀刻速度的曲线图其中蚀刻时间单位为秒，硝酸铈铵使用量为毫升数。具体实施方式以下结合实施例，对本发明做进一步说明。实施例1将硝酸铈铵30份，高氯酸200份和去离子水4500份倒入搅拌釜内进行混合，设置搅拌速度，先用500RPM进行搅拌15分钟，再用800RPM进行搅拌20分钟，最后用300RPM进行搅拌15分钟。停止后抽真空，真空度保持在0.01Mpa即可，抽真空15分钟，静置，用滤孔为0.1μm的FPTE过滤器进行过滤，过滤完成后放入HDPE桶中。实施例2将硝酸铈铵60份，高氯酸300份和去离子水6000份倒入搅拌釜内进行混合，设置搅拌速度，先用500RPM进行搅拌15分钟，再用800RPM进行搅拌20分钟，最后用300RPM进行搅拌15分钟。停止后抽真空，真空度保持在0.08Mpa即可，抽真空15分钟，静置，用滤孔为0.1μm的FPTE过滤器进行过滤，过滤完成后放入HDPE桶中。实施例3将硝酸铈铵45份，高氯酸250份和去离子水5250份倒入搅拌釜内进行混合，设置搅拌速度，先用500RPM进行搅拌15分钟，再用800RPM进行搅拌20分钟，最后用300RPM进行搅拌15分钟。停止后抽真空，真空度保持在0.04Mpa即可，抽真空15分钟，静置，用滤孔为0.1μm的FPTE过滤器进行过滤，过滤完成后放入HDPE桶中。实施例4将硝酸铈铵30份，高氯酸300份和去离子水6000份倒入搅拌釜内进行混合，设置搅拌速度，先用500RPM进行搅拌15分钟，再用800RPM进行搅拌20分钟，最后用300RPM进行搅拌15分钟。停止后抽真空，真空度保持在0.04Mpa即可，抽真空15分钟，静置，用滤孔为0.1μm的FPTE过滤器进行过滤，过滤完成后放入HDPE桶中。实施例5将硝酸铈铵60份，高氯酸200份和去离子水5000份倒入搅拌釜内进行混合，设置搅拌速度，先用500RPM进行搅拌15分钟，再用800RPM进行搅拌20分钟，最后用300RPM进行搅拌15分钟。停止后抽真空，真空度保持在0.06Mpa即可，抽真空15分钟，静置，用滤孔为0.1μm的FPTE过滤器进行过滤，过滤完成后放入HDPE桶中。对比例选取发明人最初实验中配方是硝酸铈铵600～800份，高氯酸200～400份，去离子水4000～5000份的铬蚀刻液的五组配方进行对比参考。将实施例1-5和对比例几组配方进行光刻CD均匀性测试。选取相同的待蚀刻铬膜同时进行垂直和侧向蚀刻，测试光刻CD均匀性。如表1。表1CD均匀性最大值最小值平均值值程实施例1-510.107210.029910.063080.0773对比例5组10.274710.027210.10790.2475从表1中可知，本发明铬蚀刻液的值程明显较小，即选取了配方中最佳的比例，掩膜版精度和均匀性控制良好。当前第1页1 2 3