專利名稱：一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物及使用該刻蝕組合物的刻蝕方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物及使用該刻蝕組合物的刻蝕方法，所述組合物適合于處理用于制造液晶顯示器(稱為“LCD”)或等離子體顯示器面板(稱為“PDP”)的工藝的大尺寸基板，如大尺寸光掩膜。
背景技術(shù)：
通常，在制造IXD或PDP的工藝中，使用光刻法形成微圖形。使用光刻法形成微圖形是通過如下工藝進(jìn)行的將形成于基板上的抗蝕膜曝光以形成所需圖形；使有圖形的抗蝕膜顯影以形成抗蝕圖；利用所述抗蝕圖來刻蝕所述基板；和除去殘余的抗蝕圖。在顯影工藝中，使形成于基板上的抗蝕膜曝光以形成所需圖形，然后將顯影劑供應(yīng)到基板的表面，接著抗蝕膜的一部分被顯影劑熔化，因而形成抗蝕圖。此外，在刻蝕工藝中，使用抗蝕圖作為掩膜來刻蝕基板。在這種情況下，由于基板包括透明玻璃基板和形成于該透明玻璃基板上的金屬薄膜，通過將刻蝕劑供應(yīng)到基板的表面來刻蝕通過抗蝕圖曝光的金屬薄膜，因而在透明玻璃基板上形成所需圖形。按照慣例，上述刻蝕工藝通常通過使用設(shè)置在基板上的多個(gè)噴嘴將刻蝕劑噴霧到基板表面來進(jìn)行，從而在使用多個(gè)水平布置的滾筒水平輸送基板時(shí)，所述噴嘴兩兩相對(duì)。然而，隨著基板如LCD、PDP或類似物的尺寸增大，存在如下問題在水平輸送基板時(shí)，用于進(jìn)行將刻蝕劑噴霧到基板表面的工藝的刻蝕裝置的尺寸也要增大。此外，存在如下問題，由于基板是水平設(shè)置的，當(dāng)基板尺寸增大時(shí)刻蝕劑容易停留在基板表面上，結(jié)果是所述基板容易被不均勻地處理。為了防止基板被不均勻地處理，在滾筒上左右移動(dòng)基板以保持其水平地輸送基板時(shí)需要將刻蝕劑通過所有噴嘴同時(shí)供應(yīng)給基板。由于這個(gè)原因，大量的刻蝕劑被浪費(fèi)，因而提高了成本。此外，由于刻蝕裝置需要一個(gè)比基板尺寸更大的區(qū)域以在處理過程中左右移動(dòng)基板且保持它水平，刻蝕裝置的尺寸必須隨著基板尺寸的增大而增大。為了解決以上問題，最近進(jìn)行了許多嘗試。一種嘗試是使用坡面型刻蝕裝置傾斜地刻蝕基板的方法。根據(jù)所述坡面型刻蝕裝置，當(dāng)保持基板使得基板相對(duì)水平面的坡度在預(yù)定范圍內(nèi)時(shí)，將刻蝕劑供應(yīng)到基板，以致與基板保持水平時(shí)相比，基板可在比基板尺寸小的區(qū)域內(nèi)被處理，結(jié)果是不需要增大基板處理裝置的尺寸。此外，所述坡面型刻蝕裝置的優(yōu)勢(shì)在于與常規(guī)水平刻蝕裝置相比，可減少其中所用的刻蝕劑的量。然而，當(dāng)已經(jīng)用于常規(guī)水平刻蝕裝置的刻蝕劑被用于使用這種坡面型刻蝕裝置傾斜地刻蝕基板的方法中時(shí)，有基板不能被均勻地刻蝕的問題。因此，需要開發(fā)一種適合于坡面型刻蝕裝置的刻蝕劑。

發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)地，本發(fā)明旨在解決上述問題，且本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種適合于坡面型刻蝕裝置的新型刻蝕組合物及使用該刻蝕組合物的刻蝕方法。為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本發(fā)明的一個(gè)方面提供一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物，包括64 72wt%的磷酸；4 8wt%的硝酸；4 15wt%的乙酸；0. 1 3wt%的選自由硝酸鉀、乙酸鉀和磷酸鉀所組成的組的至少一種鉀鹽化合物；和余量水。本發(fā)明的另一方面提供一種使用坡面型刻蝕裝置刻蝕基板的方法，其中使用所述刻蝕組合物。


由結(jié)合附圖的以下詳細(xì)說明將更清楚地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)
；^^，I .圖1是顯示坡面型刻蝕裝置的一個(gè)實(shí)施例的示意剖面?zhèn)纫晥D，其中使用本發(fā)明刻蝕組合物；和圖2是顯示具有五個(gè)部分的基板的平面圖，其中傾斜角(TA)和臨界尺寸(CD)損失按照本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案測(cè)得。
具體實(shí)施例方式下面，將參考附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。本發(fā)明提供了一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物，包括磷酸、硝酸、乙酸、鉀鹽化合物和水。具體地講，本發(fā)明提供了一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物，包括 64 72wt%的磷酸；4 8wt%的硝酸；4 15wt%的乙酸；0. 1 3wt%的選自由硝酸鉀、 乙酸鉀和磷酸鉀所組成的組的至少一種鉀鹽化合物；和余量水。由以下實(shí)施例將更清楚地理解構(gòu)成所述刻蝕組合物的組分的數(shù)值限定。當(dāng)各組分的含量偏離上述范圍時(shí)，難以均勻地刻蝕基板，從而，以后會(huì)發(fā)生如斑點(diǎn)、瑕疵和類似的問題。包括于本發(fā)明的刻蝕組合物中的磷酸、硝酸、乙酸和鉀鹽化合物可通過公知方法制備，具體地講，它們可具有半導(dǎo)體工藝所需的純度。包括于所述刻蝕組合物中的水沒有特別限定，但可以是用于半導(dǎo)體工藝中的水。優(yōu)選地，具有18M Ω/cm或更多的比電阻的去離子水可用作所述水。此外，本發(fā)明的刻蝕組合物還可包含一種或多種相關(guān)領(lǐng)域中熟知的添加劑以改善刻蝕性能。添加劑的實(shí)例可包括但不局限于，表面活性劑、金屬離子阻滯劑、防蝕劑等。所述添加劑可以刻蝕組合物總重的0.001 0. 01wt%的量包括于所述刻蝕組合物。這些添加劑中，可加入表面活性劑以通過降低表面張力來改善刻蝕均質(zhì)性?？蔁o限制地使用表面活性劑，只要它對(duì)刻蝕劑有抵抗力并與其相容。例如，可使用陰離子表面活性劑、陽離子表面活性劑、兩性或非離子表面活性劑作為表面活性劑。優(yōu)選地，可使用氟基表面活性劑作為表面活性劑。同時(shí)，圖1顯示了一種坡面型刻蝕裝置，例如坡面型基板處理裝置10，其中使用本發(fā)明的刻蝕組合物。如圖1所示，坡面型基板處理裝置10可包括基板處理單元11(11A， 11B)、基板輸送滾筒12、軸13、基板引導(dǎo)單元14、驅(qū)動(dòng)單元15和蓮蓬式噴嘴31。然而，坡面型基板處理裝置10不限于此，可使用任一坡面型刻蝕裝置，只要其基板處理單元11是以預(yù)定傾斜角相對(duì)水平面傾斜的。例如，坡面型基板處理裝置10可包括相對(duì)水平面以5至70 度，優(yōu)選5至40度，更優(yōu)選5至20度的傾斜角傾斜的基板處理單元11。當(dāng)基板處理單元11的傾斜角(圖1所示的“ α ”)低于5度時(shí)，刻蝕劑緩慢地流動(dòng)和落下，以至于刻蝕劑容易停留在基板20的下部，結(jié)果是基板20的上部和下部未被均勻地處理。相反地，當(dāng)基板處理單元11的傾斜角大于70度時(shí)，刻蝕劑過快地流動(dòng)和落下，以至于刻蝕劑幾乎沒有停留在基板20的表面上，結(jié)果是難以熔化形成于基板20上的金屬薄膜。 因此，需要許多時(shí)間來刻蝕基板20，從而所述基板沒有被均勻地刻蝕。本發(fā)明的刻蝕組合物可用于處理大尺寸基板。具體地講，待刻蝕的對(duì)象為形成于基板上的金屬膜。金屬膜的實(shí)例可包括但不局限于鋁或鋁合金(包括氧化物和氮化物)膜、 鉬或鉬合金(包括氧化物和氮化物)膜、銅或銅合金(包括氧化物和氮化物)膜、鈦或鈦合金(包括氧化物和氮化物)膜、氧化銦膜、鉻膜等。金屬膜可為單層膜或多層膜如兩層膜、 三層膜等。本發(fā)明的刻蝕組合物特別適合于刻蝕由選自鋁、鋁合金、鉬和鉬合金中的一種或多種形成的單層膜或多層膜。此外，本發(fā)明提供了一種使用坡面型刻蝕裝置刻蝕基板的方法，其中使用本發(fā)明的刻蝕組合物。這種情況下，基板可以5至70度的角度傾斜，該角度與坡面型刻蝕裝置的基板處理單元的傾斜角度相同。待刻蝕的對(duì)象如上所述。在下文中，將參考以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)地描述。然而，本發(fā)明的范圍不限于此。實(shí)例和對(duì)比實(shí)例提供Mo/Al兩層基板(360mm X 350mm)。制備180kg包括下表1中給出的成分配比的磷酸、硝酸、乙酸、添加劑和水的刻蝕組合物。將所得刻蝕組合物放入注射型刻蝕裝置 (KDNS公司制造)中，然后加熱到40°C。在這種情況下，當(dāng)溫度達(dá)到40士0.5°C時(shí)進(jìn)行刻蝕工藝?？涛g工藝在基板相對(duì)于水平面以10度的角度傾斜的狀態(tài)下進(jìn)行。過刻蝕時(shí)間(0/ E)是EPD(端點(diǎn)檢測(cè))時(shí)間的1.5倍。EPD通過襯墊部分測(cè)定。將所得刻蝕組合物注射到基板上以刻蝕基板。用去離子水清洗已刻蝕的基板，接著用熱風(fēng)干燥器干燥。然后用光刻膠(PR)剝離液除去光刻膠。通過使用日立公司(Hitachi AIC, Inc.)制造的掃描電子顯微鏡(SEM)測(cè)定傾斜角(TA)和臨界尺寸(CD)損失，然后計(jì)算它們各自的標(biāo)準(zhǔn)偏差獲得五種刻蝕斷面。此外，同時(shí)進(jìn)行基板刻蝕殘?jiān)u(píng)價(jià)。它們的結(jié)果顯示于表2和表3中。[表 1]
權(quán)利要求
1.一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物，包含 64 72wt%的磷酸；4 8襯％的硝酸； 4 15wt%的乙酸；0. 1 3wt%的選自由硝酸鉀、乙酸鉀和磷酸鉀所組成的組的至少一種鉀鹽化合物；和余量水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕組合物，其中所述刻蝕組合物用于刻蝕由選自由鋁、鋁合金、鉬、鉬合金、銅、銅合金、鈦、鈦合金、氧化銦和鉻所組成的組的一種或多種制成的單層膜或多層膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕組合物，其中所述坡面型刻蝕裝置相對(duì)于水平面以5至 70度的角度傾斜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的刻蝕組合物，還包含0.001 0. Olwt %的選自由表面活性劑、金屬離子阻滯劑和防蝕劑所組成的組的一種或多種添加劑。
5.一種使用坡面型刻蝕裝置刻蝕基板的方法，其中使用了權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的刻蝕組合物。
全文摘要
本申請(qǐng)公開了一種用于坡面型刻蝕裝置的刻蝕組合物，包括64～72wt％的磷酸；4～8wt％的硝酸；4～15wt％的乙酸；0.1～3wt％的選自由硝酸鉀、乙酸鉀和磷酸鉀所組成的組的至少一種鉀鹽化合物；和余量水。所述刻蝕組合物可在使用坡面型刻蝕裝置例如坡面型基板處理裝置刻蝕基板的過程中展示在基板的整個(gè)表面上均勻刻蝕的性能。
文檔編號(hào)C23F1/18GK102373473SQ201010254850
公開日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2010年8月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月6日
發(fā)明者樸英哲, 李俊雨, 秦榮晙 申請(qǐng)人:東友Fine-Chem股份有限公司