本发明涉及显示，特别涉及一种可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物、制备方法及其应用。
背景技术：
1、有机发光二极管显示器（organic light-emitting diode display，oled）及液晶显示器（liquid crystal display，lcd）等显示器已被广泛应用于如个人计算机、液晶电视、或手机等多种电子产品中。近年来，人们对显示器的需求量不断增加的同时，也对显示器的影像质量与制造成本提出了更高的要求。
2、液晶显示器与有机发光二极管显示器内的显示面板通常包括薄膜晶体管（thinfilm transistor，tft）矩阵基板。tft矩阵基板上设有多条传递扫描信号的扫描信号配线、或传递栅极配线和像素信号的像素信号线或数据配线，包括与栅极配线和数据配线连接的薄膜晶体管、与薄膜晶体管连接的像素电极等。形成这样的tft的配线的过程一般包括如下步骤：用于形成金属膜的溅射工序；通过光致抗蚀剂涂布、曝光和显影而形成期望图案的光致抗蚀剂的工序；用于形成配线的蚀刻工序；以及形成配线后去除不需要的光致抗蚀剂的剥离工序。
3、为了蚀刻上述含有铜的配线材料，就需要具有强氧化能力的蚀刻液。于是，现有技术cn202010652548.x中提供了一种金属刻蚀液，其主要采用了过氧化氢、硝酸和氢氟酸等作为刻蚀液的主要原料，声称其制备的刻蚀液能够实现对于各种金属薄膜的刻蚀，具有优异的刻蚀效率，但是由于其采用了氢氟酸、硝酸等强腐蚀和氧化性物质，导致其在超高清产品的刻蚀过程中，无法起到良好的作用，容易大幅度降低产品良率。为了解决上述问题，现有技术中出现了含有有机酸、嘌呤和过氧化氢的蚀刻组合物，来提高产品的良品率，延长蚀刻组合物的寿命。
4、上述的技术方案看似是解决了强腐蚀性蚀刻液带来的问题，但是也会带来新的挑战。例如，当蚀刻组合物应用于铜和mtd合金（钼钛镍合金）双膜蚀刻时，由于蚀刻组合物的理论寿命增加，在蚀刻过程中铜离子浓度会持续升高，导致在铜和mtd合金双膜界面处的腐蚀加剧，因此会急剧降低蚀刻液的实际使用寿命。并且，在铜离子的浓度升高的情况下，铜离子与过氧化氢反应而形成自由基（radical），所形成的自由基使组合物中所含的有机酸分解，导致蚀刻液组合物中原有的平衡被打破，使蚀刻液的特性发生变化，导致不良率升高。这就导致了蚀刻液的使用寿命低于预期，影响生产效益。由于上述原因，无法将蚀刻组合物广泛应用于高铜离子浓度下的蚀刻。
5、以下，本发明为了解决上述以往技术问题，提供蚀刻组合物，该蚀刻组合物能够有效地螯合蚀刻过渡金属配线和/或过渡金属膜时所产生的金属离子，使因增加的金属离子而可能产生的有机物的分解反应最少化，从而完成本发明。
技术实现思路
1、本发明的目的是提供一种可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物、制备方法及其应用，解决在铜离子达到高浓度时，有机酸分解影响蚀刻液原有组分的平衡，导致蚀刻液实际使用寿命低于预期寿命的问题，调整蚀刻组合物的组分及含量，使铜/合金双膜表面具有较小的关键尺寸损失（cd-loss）、较适当的锥角（taper angle）、较高的铜负载量以及延长蚀刻组合物实 际的使用寿命。
2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
3、一方面，本发明提供一种可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，所述蚀刻组合物包括过氧化氢、有机酸、嘌呤，还含有占过氧化氢质量百分含量0.001-2%的烷基胺化合物。
4、在一些实施方式中，所述过氧化氢的质量百分含量为5%-25%，例如， 5%、6%、7%、8%、9%、10%、11%、12%、13%、14%、15%、16%、17%、18%、19%、20%、21%、22%、23%、24%或25%；进一步地，所述过氧化氢的质量百分含量为14%-21%。当所述过氧化氢的质量百分含量过低时，会导致蚀刻过程中无法彻底清除钼残留；当所述过氧化氢的质量百分含量过高时，会导致蚀刻剧烈，产生过度蚀刻以及cd-loss过大的问题。
5、在一些实施方式中，所述有机酸为不含杂原子的羧酸类化合物，所述有机酸选自乙酸（acetic acid）、甲酸（formic acid）、丁酸（butanic acid）、柠檬酸（citric acid）、甘露聚糖（glycolic acid）、草酸（oxalic acid）、丙二酸（malonic acid）、苹果酸（malicacid）、戊酸（pentanic acid）、丙酸（propionic acid）、酒石酸（tartaric acid）、葡萄糖酸（gluconic acid）、琥珀酸（succnic acid）中的一种或更多种组合。更进一步地，所述有机酸选自草酸、丙二酸、苹果酸中的一种或更多种组合。
6、在一些实施方式中，所述有机酸的质量百分含量占蚀刻组合物总质量的0.01-3%，例如0.01%、0.02%、0.04%、0.06%、0.08%、0.1%、0.12%、0.14%、0.18%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、1%、2%或3%；进一步地，所述有机酸的质量百分含量为0.2-2%。有机酸可以向体系中提供化学反应必须的氢离子，同时也可以络合金属离子抑制双氧水的分解，延长蚀刻液的使用寿命。
7、在一些实施方式中，所述嘌呤选自腺嘌呤（adenine）、2-氨基嘌呤（2-aminopurineguanine）、7-脱氮腺嘌呤（7-deazaadenine,hypoxanthine）、2，5-双脱氧链霉胺（2,5-dideoxystreptamine）中的一种或更多种组合。更进一步地，所述嘌呤选自腺嘌呤、2-氨基嘌呤、7-脱氮腺嘌呤中的一种或更多种组合。
8、在一些实施方式中，所述嘌呤的质量百分含量占蚀刻组合物总质量的0.001-0.3%，；例如0.001%、0.002%、0.004%、0.006%、0.008%、0.01%、0.02%、0.04%、0.08%、0.1%、0.2%或0.3%；进一步地，所述嘌呤的质量百分含量为0.01-0.2%。所述嘌呤可以中和反应体系中的氢离子，平衡反应体系的ph值，同时也可以络合金属离子抑制双氧水的分解，延长蚀刻液的使用寿命。
9、在一些实施方式中，所述烷基胺化合物为线性烷基胺，所述线性烷基胺选自丁胺（butyl amine）、戊胺（penta amine）、辛胺（octyl amine）、己胺（hexylamine）、庚胺（heptyl amine）、2-乙基丁胺（2-ethylbutylamine）、己二胺（hexamethylene diamine）、2-乙基己胺（2-ethyl hexyl amine）中的一种或更多种组合。更进一步地，所述线性烷基胺选自乙胺、丁胺、庚胺中的一种或更多种组合。
10、在一些实施方式中，所述烷基胺化合物的质量百分含量占蚀刻组合物总质量的0.1-0.5%，例如0.1%、0.2%、0.3%、0.4%或0.5%；进一步地，所述烷基胺化合物的质量百分含量为0.2-0.4%，并且所述烷基胺化合物的质量百分含量占过氧化氢质量百分含量0.001-2%。在实验中发现，当烷基胺化合物的质量百分含量占过氧化氢质量百分含量0.001-2%时，即使在高铜离子浓度的情况下，也能提高螯合效率，稳定蚀刻组合物体系，有效提高实际蚀刻寿命。
11、通过上述有机酸、嘌呤和烷基胺化合物的相互配合，既可以解决强腐蚀性蚀刻液带来的良品率低的问题，另一方面可以还提高有机酸类蚀刻液的实际使用寿命和蚀刻稳定性。特别的，在嘌呤和有机酸质量百分含量的比值为1：10-15，且烷基胺化合物质量百分含量占过氧化氢质量百分含量0.001-2%时，所述蚀刻组合物呈现更加优异的蚀刻效果，从而提高成本收益。此处所述烷基胺化合物质量百分含量占过氧化氢质量百分含量0.001-2%，是指当过氧化氢的质量百分含量为100%时，所添加烷基胺化合物的质量百分含量为0.001-2%。
12、在一些实施方式中，所述蚀刻组合物按照质量百分数包括以下组分：
13、过氧化氢 5-25%；
14、有机酸 0.01-3%；
15、嘌呤 0.001-0.3%；
16、烷基胺化合物 0.1-0.5%；
17、螯合剂 1.5-4%；
18、抑制剂 0.01-1.5%；
19、氟系化合物 0.005-1%；
20、水余量。
21、在一些实施方式中，所述螯合剂能够与蚀刻形成的氧化金属残渣进行螯合化。举例的，所述螯合剂可选自含有羧基及/或羧酸酯基的化合物及/或其盐、分子内含有膦酸（盐）基或磷酸（盐）基的化合物及/ 或其盐、及其他可实现螯合作用的化合物。进一步地，所述螯合剂可为含氮或磷原子的有机酸，例如，所述螯合剂选自亚氨基二乙酸（iminodiacetic acid）、硝基三乙酸（nitrotriacetic acid）、乙二胺四乙酸（ethylenediamine tetraacetic acid）、二乙三胺五乙酸（diethylenetriaminepentaacetic acid）、氨甲基膦酸（ampa）、（1-羟基乙烷-1,1-二基）双（膦酸）（(1-hydroxyethane-1,1-diyl) bis (phosphonic acid)）、乙二胺四（亚甲基膦酸）（ethylenebis(nitrilodimethylene)tetraphosphonic acid）、二亚乙基三胺五（亚甲基膦酸）（diethylenetriamine pentamine (methylene phosphonic acid)）、丙氨酸（alanine）、谷氨酸（glutamate）、4-氨基丁酸（4-aminobutyric acid）、甘氨酸（glycine）中的一种或更多种组合。
22、在一些实施方式中，所述抑制剂能够一定程度上抑制横向刻蚀反应的进行，从而保证被刻蚀的金属膜具有适当锥角的蚀刻轮廓以及避免底切。进一步地，所述抑制剂为杂环脂肪族化合物和/或杂环芳香族化合物，例如，所述抑制剂选自呋喃（furan）、噻吩（thiophene）、吡咯（pyrrole）、恶唑（oxazole）、咪唑（imidazole）、吡唑（pyrazol）、三唑（triazole）、四唑（tetrazole）、5-氨基四唑（5-aminotetrazole）、甲基四唑（methyltetrazole）、哌嗪（piperazine）、甲基哌嗪（methylpiperazine）、羟乙基哌嗪（hydroxyethyl piperazine）、吡咯烷（pvp）、异氧烷（isooxane）中的一种或更多种组合。
23、在一些实施方式中，所述氟系化合物选自氟化氢（hf）、重氟铵（ammoniumdifluoride）、重氟化钠（sodium difluoride）、重氟钾（potassium difluoride）、氢化铵氟（ammonium fluoride hydride）中的一种或更多种组合。
24、在一些实施方式中，所述蚀刻组合物按照质量百分数包括以下组分：
25、过氧化氢 14-21%；
26、有机酸 0.2-2%；
27、嘌呤 0.01-0.2%；
28、烷基胺化合物 0.3-0.8%；
29、螯合剂 2.5-4%；
30、抑制剂 0.1-0.5%；
31、氟系化合物 0.01-0.1%；
32、水余量。
33、在本发明中，通过在蚀刻组合物中加入有机酸、嘌呤和占过氧化氢质量百分含量0.001-2%的烷基胺化合物，适当烷基胺化合物的添加，能够有效解决由双氧水分解导致组合物系统不稳定、螯合效率低下、在铜和mtd合金双膜界面处的腐蚀加剧的问题，使得蚀刻组合物在较高铜离子浓度时依然保持良好的蚀刻特性。使得经所述蚀刻组合物处理过的铜/mtd膜层表面无金属残留、无倒角、无裂缝、且具有较小的cd-loss、较适当的taperangle、较高的铜负载量，并有效延长蚀刻组合物在高铜离子浓度下的蚀刻寿命。
34、另一方面，本发明提供了如上所述的高铜离子浓度的蚀刻组合物的制备方法，所述制备方法为：将制备原料混合，在20-50℃下搅拌至完全溶解，过滤，即得到所述蚀刻组合物。
35、另一方面，本发明提供如上所述的高铜离子浓度的蚀刻组合物的应用，包括实现在铜离子浓度≤8000ppm时的正常蚀刻，同时延长实际蚀刻寿命。
1.可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述蚀刻组合物包括过氧化氢、有机酸、嘌呤，还含有占过氧化氢质量百分含量0.001-2%的烷基胺化合物。
2.根据权利要求1所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述有机酸选自乙酸、甲酸、丁酸、柠檬酸、甘露聚糖、草酸、丙二酸、苹果酸、戊酸、丙酸、酒石酸、葡萄糖酸、琥珀酸中的一种或更多种组合。
3.根据权利要求1所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述嘌呤选自腺嘌呤、2-氨基嘌呤、7-脱氮腺嘌呤、2，5-双脱氧链霉胺中的一种或更多种组合。
4.根据权利要求1所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述烷基胺化合物为线性烷基胺；所述线性烷基胺选自丁胺、戊胺、辛胺、己胺、庚胺、2-乙基丁胺、己二胺、2-乙基己胺中的一种或更多种组合。
5.根据权利要求1所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述过氧化氢的质量百分含量占蚀刻组合物总质量的5%-25%、所述有机酸的质量百分含量占蚀刻组合物总质量的0.01-3%、所述嘌呤的质量百分含量占蚀刻组合物总质量的0.001-0.3%、所述烷基胺化合物的质量百分含量占蚀刻组合物总质量的0.1-0.5%。
6.根据权利要求1或5所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述嘌呤与有机酸的质量比为1：10-15。
7.根据权利要求1所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述蚀刻组合物按照质量百分数包括以下组分：
8.根据权利要求7所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物，其特征在于，所述蚀刻组合物按照质量百分数包括以下组分：
9.权利要求1-8任意一项所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物的制备方法，其特征在于，包括：将制备原料混合，在20-50℃下搅拌至完全溶解，过滤，即得到所述蚀刻组合物。
10.权利要求1-8任意一项所述可用于高铜离子浓度的蚀刻组合物的应用。
