一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻液的制作方法
【技术领域】
[0001] 本申请涉及蚀刻液领域，特别是涉及一种用于ITO/Ag/ITO薄膜的低张力的蚀刻 液。
【背景技术】
[0002] 透反射式高电导薄膜是液晶显示器领域重要的电极材料，新型透反射式高电导薄 膜已经成为液晶显示器领域中不可或缺的技术。利用高反射、高电导的金属Ag和透明导 电氧化物ITO多层复合可以制备出性能优异的透反射式高电导薄膜ITO/Ag/ITO,因此研宄 IT0/Ag/IT0多层薄膜将具有重要的研宄意义和实用价值。
[0003] 在IT0/Ag/IT0多层薄膜的制备过程中，需要对IT0/Ag/IT0进行蚀刻，以获得所需 的图案或结构单元。现有的用于IT0/Ag/IT0薄膜的蚀刻液主要由磷酸、硝酸和醋酸经搅拌 混匀过滤制得，其腐蚀力强，蚀刻角度、蚀刻时间和蚀刻精度都难以控制，并且对银含量超 过80%的IT0/Ag/IT0蚀刻效果不佳。
【发明内容】
[0004] 本申请的目的是提供一种改进的用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液。
[0005] 为了实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：
[0006] 本申请公开了一种用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液，蚀刻液由总重 量10%~30%的醋酸、1 %~20%的硝酸、40%~70%的磷酸、0. 1~0. 5%的表面活性剂 和0. 1~5%的硝酸盐组成，余量为去离子水。
[0007] 需要说明的是，本申请的蚀刻液由特定用量的醋酸、硝酸、磷酸、表面活性剂和硝 酸盐组成，各组分有机配合，使得蚀刻液能够在温和的条件下对ITO/Ag/ITO多层薄膜进行 蚀刻，且蚀刻后不会有残渣、线条平整、精度高；更重要的是，本申请的蚀刻液，其表面张力 低，能够渗透、浸润到需要蚀刻的部位，从而提高蚀刻效率，以获得更高的蚀刻均匀性，以及 更准确的蚀刻角度。
[0008] 优选的，硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵中的至少一种。
[0009] 优选的，表面活性剂为聚氧乙烯、蓖麻油、二甘醇胺、月桂醇硫酸钠、十二烷基苯磺 酸钠、甘胆酸钠、单月桂基磷酸酯及其相应的钠盐中的至少一种。
[0010] 优选的，蚀刻液的表面张力低于70dyn/cm。需要说明的是，按照本申请的各组分及 其用量配制，可以获得低张力的蚀刻液，在本申请的一种实现方式中，至少可以低于70dyn/ cm;可以理解，在本申请的组分及其用量范围内，还可以根据实际使用情况继续优化，从而 得到更低表面张力的蚀刻液，在此不做具体限定。
[0011] 本申请的另一面公开了本申请的蚀刻液在ITO/Ag/ITO多层薄膜蚀刻中的应用。
[0012] 本申请的再一面公开了一种ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻方法，包括预先将ITO/ Ag/ITO多层薄膜依序形成于基板上，涂覆抗蚀涂层图案后，采用本申请的蚀刻液进行蚀刻。
[0013] 优选的，采用本申请的蚀刻液进行蚀刻的温度为30 °C -40 °C。更优选的，蚀刻的温 度为35°C。
[0014] 由于采用以上技术方案，本申请的有益效果在于：
[0015] 本申请的蚀刻液，合理调配各组分及其用量，使获得的蚀刻液表面张力低，能够有 效的渗透、浸润到需要蚀刻的部位，提高蚀刻效率，同时，提高蚀刻角度的准确性。并且，本 申请的蚀刻液，通过对各组分和用量的调整，能够有效的对银含量超过80%的ITO/Ag/ITO 进行蚀刻。此外，本申请的蚀刻液腐蚀力相对较低，能够在温和的条件下进行蚀刻，且蚀刻 后不会有残渣、线条平整、蚀刻均匀；适合用于高精度图案的ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻。
【具体实施方式】
[0016] 本申请的研宄发现，蚀刻液的表面张力直接影响蚀刻的效率和蚀刻角度的准确 性。现有的蚀刻液，由于腐蚀力强，蚀刻效率本身就比较高，蚀刻角度虽然难以控制，但是， 也基本能够达到使用需求；但是，随着ITO/Ag/ITO多层薄膜的广泛应用，对ITO/Ag/ITO蚀 刻图案的精确度要求越来越高；并且，处于环保、安全考虑，目前的腐蚀力强的蚀刻液也逐 步被弃用，转用腐蚀力较弱的蚀刻液。
[0017] 但是，降低腐蚀力，在一定程度上，也会影响蚀刻效率，甚至导致更多的残留。为 此，本申请对不同组分及其用量的进行深入研宄，发现按照总重量10%~30%的醋酸、 1 %~20%的硝酸、40%~70%的磷酸、0. 1~0. 5%的表面活性剂和0. 1~5%的硝酸盐 配制蚀刻液，不仅能够达到较高的蚀刻效率，而且蚀刻条件温和，蚀刻角度比较容易控制， 且蚀刻均匀、无残留。经过深入的分析认为，本申请的蚀刻液之所以具有较高的蚀刻效率和 蚀刻角度准确性，是因为其表面张力低，使得蚀刻液可以有效的渗透、浸润到需要蚀刻的部 位，从而提高蚀刻效率，并且达到比较准确的蚀刻角度控制。经分析确认，本申请配比内的 蚀刻液，其表面张力都在70dyn/cm以下，能够充分渗透、浸润到需要蚀刻部位，从而提高蚀 刻效率和蚀刻角度准确性。
[0018] 下面通过具体实施例对本申请作进一步详细说明。以下实施例仅对本申请进行进 一步说明，不应理解为对本申请的限制。
[0019] 实施例
[0020] 本例的蚀刻液由醋酸、硝酸、磷酸、表面活性剂、硝酸盐和去离子水组成；其中，硝 酸盐采用硝酸铵；表面活性剂采用聚氧乙烯。按照表1所示用量配制蚀刻液，表1中的百分 比为重量百分比，余量为去离子水，制备的蚀刻液备用。
[0021] 在玻璃基板上采用直流和射频磁控溅射法形成ITO/Ag/ITO膜，显影、曝光，形成 抗蚀涂层图案。然后，将玻璃基板在35°C下用本例制备的蚀刻液进行蚀刻，通过扫描电镜 (SEM)观察蚀刻后的效果，并统计蚀刻完成或者蚀刻到没有残留变化所用的时间，统计结果 如表1所示。
[0022] 其中本例制备的蚀刻液的表面张力按照GB5549-90的方法测定，按照标准规定， 测定时使用JZHY-180型界面张力仪，同一样品连续5次测得的表面张力值相差不超过 0· 2dyn/cm，测定时的温度在26_30°C即可。
[0023] 表1蚀刻液配制及蚀刻时间统计结果
[0024]
[0026] 采用SEM观察显示，本例十四组蚀刻液对ITO/Ag/ITO膜的蚀刻效果良好，无残留， 蚀刻均匀、线条平整，并且蚀刻精度高；而五个对照实验，蚀刻效果都不如试验组，不仅蚀刻 所需要的时间比较长；而且，都有不同程度的残留，且蚀刻不均匀。蚀刻时间统计显示，十四 组蚀刻液基本都在45-65秒内完成蚀刻，蚀刻效率高；而五个对照实验蚀刻时间都在70秒 以上，甚至几乎无蚀刻。
[0027] 表面张力测试结果显示，本例试验组制备的蚀刻液，其表面张力都在70dyn/cm以 下，试验组1-6甚至都在50d yn/cm左右；而对照组的表面张力则都在90dyn/cm左右，对照 组5的表面张力甚至达到103. 2dyn/cm。可见，本例试验组配制的蚀刻液表面张力较低；由 于其表面张力低，更容易渗透、浸润到蚀刻部位，相对应的其蚀刻角度、蚀刻精度都更容易 控制。
[0028] 此外，本例还特别制备了银含量85%的ITO/Ag/ITO膜，采用十四组试验的蚀刻液 和五组对照实验的蚀刻液对其进行蚀刻，结果显示，十四组试验的蚀刻液都能够有效的对 其进行蚀刻，无残留，且蚀刻均匀，蚀刻精度高，线条平整。而五组对照实验的蚀刻效果则比 较差，有比较多的残留，且不均匀。
[0029] 在以上试验的基础上，本例进一步对醋酸、硝酸、磷酸、表面活性剂和硝酸盐的用 量进行了研宄，并深入研宄了不同硝酸盐的效果；同时，对蚀刻温度也进行了研宄。结果显 示，10%~30%的醋酸、I %~20%的硝酸、40%~70%的磷酸、0. 1~0. 5%的表面活性剂 和0. 1~5%的硝酸盐配制成的蚀刻液基本能够达到本申请的需求，测试其表面张力都在 70dyn/cm以下，蚀刻时间也都在30-120秒内，SEM观察结果显示，以上用量配制的蚀刻液， 蚀刻效果好，无残留、蚀刻均匀、蚀刻角度准确性高，线条平整。硝酸盐方面，除了十四组试 验采用的硝酸铵以外，还可以使用硝酸钾和硝酸钠，效果与硝酸铵相当。蚀刻温度方面，本 例所有蚀刻液的蚀刻条件都比较温和，在30°C _40°C即可完成正常的蚀刻工作。表面活性 剂方面，除可以采用聚氧乙烯以外，还可以采用蓖麻油、二甘醇胺、月桂醇硫酸钠、十二烷基 苯磺酸钠、甘胆酸钠、单月桂基磷酸酯及其相应的钠盐等，都可以获得符合本申请要求的蚀 刻液。
[0030] 以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申 请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱 离本申请构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本申请的保护 范围。
【主权项】
1. 一种用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液，其特征在于：所述蚀刻液由总重 量10%~30%的醋酸、1 %~20%的硝酸、40%~70%的磷酸、0. 1~0. 5%的表面活性剂 和0. 1~5%的硝酸盐组成，余量为去离子水。2. 根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述硝酸盐为硝酸钾、硝酸钠和硝酸铵 中的至少一种。3. 根据权利要求1所述的蚀刻液，其特征在于：所述表面活性剂为聚氧乙烯、蓖麻油、 二甘醇胺、月桂醇硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠、甘胆酸钠、单月桂基磷酸酯及其相应的钠盐 中的至少一种。4. 根据权利要求1-3任一项所述的蚀刻液，其特征在于：所述蚀刻液的表面张力低于 70dyn/cm〇5. 根据权利要求1-4任一项所述的蚀刻液在ITO/Ag/ITO多层薄膜蚀刻中的应用。6. -种ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻方法，包括预先将ITO/Ag/ITO多层薄膜依序形成 于基板上，涂覆抗蚀涂层图案后，采用权利要求1-4任一项所述的蚀刻液进行蚀刻。7. 根据权利要求6所述的蚀刻方法，其特征在于：采用权利要求1-4任一项所述的蚀 刻液进行蚀刻的温度为30°C-40 °C。8. 根据权利要求6所述的蚀刻方法，其特征在于：采用权利要求1-4任一项所述的蚀 刻液进行蚀刻的温度为35 °C。
【专利摘要】本申请公开了一种用于ITO/Ag/ITO多层薄膜的低张力的蚀刻液，该蚀刻液由总重量10％～30％的醋酸、1％～20％的硝酸、40％～70％的磷酸、0.1～0.5％的表面活性剂和0.1～5％的硝酸盐组成，余量为去离子水。本申请的蚀刻液，合理调配各组分及用量，使蚀刻液表面张力低，能有效渗透、浸润到需要蚀刻部位，提高蚀刻效率，同时，提高蚀刻角度的准确性。并且，本申请的蚀刻液，能有效的对银含量超过80％的ITO/Ag/ITO进行蚀刻。本申请的蚀刻液腐蚀力相对较低，能够在温和的条件下进行蚀刻，且蚀刻后不会有残渣、线条平整、蚀刻均匀；适合用于高精度图案的ITO/Ag/ITO多层薄膜的蚀刻。
【IPC分类】C09K13/06
【公开号】CN104893728
【申请号】CN201510169664
【发明人】康威, 梁作, 赵大成, 陈昊
【申请人】深圳新宙邦科技股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月10日