蚀刻液组合物制造技术

本发明专利技术涉及一种包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、双氧水稳定剂和pH调节剂的蚀刻液组合物，其通过不包含氟类化合物并且pH为4以上，防止氧化物半导体在含铜和钼膜的蚀刻工艺中被蚀刻，从而使可能在蚀刻工艺中发生的不良最小化。此外，由于不需要以往为了确保氧化物半导体的稳定电气特性而应用的绝缘性保护层(蚀刻终止层)工艺，能够降低氧化物半导体TFT制造时的成本。

Etching liquid composition

The invention relates to an etchant composition comprising hydrogen peroxide, etching inhibitors, chelating agent, etching additive, hydrogen peroxide stabilizer and pH regulator, which does not contain fluorine compounds and by pH for more than 4, to prevent the oxide semiconductor etching on copper and molybdenum film etching process, which may occur in the side etching in the process of minimization. In addition, the insulating protection layer (etch termination layer) process used to reduce the cost of the oxide semiconductor TFT fabrication can be reduced due to the fact that the process of protecting the stable electrical characteristics of the oxide semiconductor is not required.

【技术实现步骤摘要】
蚀刻液组合物
本专利技术涉及一种铜和钼膜或者铜和钼合金膜(以下，简称“含铜/钼膜”)的蚀刻液组合物，尤其是用作TFT-LCD、OLED等显示器电极的含铜/钼膜的蚀刻液组合物。
技术介绍
半导体装置和TFT-LCD、OLED等微电路是通过如下的一系列光刻工艺完成的，即在基板上形成的铝、铝合金、铜及铜合金等导电性金属膜或氧化硅膜、氮化硅膜等绝缘膜上，均匀地涂布光刻胶，然后通过刻有图案的掩模进行曝光后显影从而形成所需图案的光刻胶，采用干式蚀刻或湿式蚀刻将图案转印到位于光刻胶下部的金属膜或绝缘膜，之后通过剥离工艺去除不需要的光刻胶。大型显示器的栅极和数据金属布线采用与现有的铝和铬布线相比，阻抗低且没有环境问题的铜金属。由于铜与玻璃基板和硅绝缘膜的粘合强度低且存在向硅膜扩散的问题，将钛、钼等用作下部阻挡金属。作为与同时蚀刻铜膜和含钼膜时可使用的蚀刻液组合物相关的技术，韩国专利公开公报第2003-0082375号、专利公开公报第2004-0051502号、专利公开公报第2006-0064881号和专利公开公报第2006-0099089号等中公开了基于过氧化氢的含铜/钼膜的蚀刻液。所述现有的含铜/钼膜的蚀刻液含有氟类化合物，这是因为所述氟类化合物在同时蚀刻含铜/钼膜时能够提升钼或钼合金的蚀刻速度，从而起到去除钼或钼合金的残留物的作用。此外，上述蚀刻液组合物具有2至3的低的pH值，起到有效、快速地蚀刻铜的作用。但是，在用所述蚀刻液组合物蚀刻由铜和钼或钼合金形成的源电极和漏电极的情况下，由于含有氟类化合物且pH低，存在不仅仅是所述源电极和漏电极，而且形成在所述源电极和漏电极下部的氧化物半导体(InGaZnO)也被同时蚀刻的问题。这种氧化物半导体的蚀刻会增加TFT元件特性的不良。现有技术文献专利文献(专利文献1)专利公开公报第2003-0082375号(专利文献2)专利公开公报第2004-0051502号(专利文献3)专利公开公报第2006-0064881号(专利文献4)专利公开公报第2006-0099089号
技术实现思路
要解决的问题本专利技术的目的在于提供一种蚀刻液组合物，其防止氧化物半导体在蚀刻含铜/钼膜的工艺中被蚀刻，从而最小化可在蚀刻工艺中发生的不良。问题的解决方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种基于过氧化氢的蚀刻液组合物，其包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、双氧水稳定剂、pH调节剂和水。本专利技术是不包含氟类化合物且pH为4以上的蚀刻液组合物，并且为了有效地抑制铜的蚀刻速度，可与有机酸一起包含磷酸或磷酸盐作为蚀刻添加剂，并且为了高pH下的组合物的稳定性，可将烷基胺作为双氧水稳定剂包含。根据本专利技术的一个方式，所述蚀刻液组合物以组合物的总重量计，包含18-25重量％的过氧化氢、0.1-5重量％的蚀刻抑制剂、0.1-4重量％的螯合剂、0.02-10重量％的蚀刻添加剂、0.01-5重量％的双氧水稳定剂、0.1-3重量％的pH调节剂以及使组合物的总重量成为100重量％的水。在另一方式中，所述蚀刻抑制剂可包含0.1-1重量％的芳环化合物。在再一方式中，所述蚀刻添加剂可包含0.01-5重量％的具有一个以上的羧基的不含氮原子有机酸、以及0.01-5重量％的磷酸盐化合物。在又一方式中，所述双氧水稳定剂可以是烷基胺。根据本专利技术的另一方式，所述蚀刻液组合物以组合物的总重量计，包含：18-25重量％的过氧化氢；作为蚀刻抑制剂的0.1-5重量％的芳环化合物；作为螯合剂的0.1-4重量％的含氮原子有机酸；作为蚀刻添加剂的0.01-5重量％的具有一个以上的羧基的不含氮原子有机酸、和0.01-5重量％的磷酸盐化合物；作为双氧水稳定剂的0.01-5重量％的烷基胺；作为用于将pH调节为4以上的pH调节剂的、0.1-3重量％的碱性溶液；以及使组合物的总重量成为100重量％的水。此外，除了上述成分以外，所述蚀刻液组合物还可包含常见的添加剂。本专利技术的效果根据本专利技术的蚀刻液组合物，通过防止氧化物半导体在湿式蚀刻含铜/钼膜的工艺中被蚀刻，使可在蚀刻工艺中发生的不良最小化。此外，由于不需要以往为了确保氧化物半导体的稳定电气特性而应用的绝缘性保护层(蚀刻终止层)工艺，能够降低氧化物半导体TFT制造时的成本。附图说明图1是使用本专利技术实施例1的蚀刻液组合物来蚀刻含铜/钼膜的情况下，为了确认暴露的氧化物半导体(InGaZnO)的厚度变化而观察样品的侧面的扫描电子显微镜照片。图2是示出分别使用本专利技术实施例1的蚀刻液组合物和比较例5的蚀刻液组合物来蚀刻氧化物半导体(InGaZnO)单膜的结果的、观察了样品的平面的扫描电子显微镜照片。具体实施方式本专利技术可进行多种变更并可具有多种实施例，在附图中例示特定实施例并在详细说明中进行详细说明。但是，这并不旨在将本专利技术限定在特定的实施方式，而应当理解为包括包含在本专利技术的思想和技术范围中的所有变更、等同物以及替代物。在说明本专利技术时，当判断为对相关公知技术的具体说明会使本专利技术的要旨不清楚时，将省略对其的详细说明。以下，对根据本专利技术实施例的含铜/钼膜的蚀刻液组合物进行更详细的说明。本专利技术的蚀刻液组合物可同时蚀刻含铜/钼膜。其中，“含铜/钼膜”是指铜膜和钼膜，或者铜膜和钼合金膜，钼合金是钼与各种金属的合金，优选为与钛、钽、铬、钕、镍、铟或锡的合金，最优选为与钛的合金。根据本专利技术的蚀刻液组合物可包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、双氧水稳定剂、pH调节剂以及使整个组合物的总重量成为100重量％的水。所述蚀刻液组合物不包含氟类化合物且pH为4以上，并且为了有效地抑制铜的蚀刻速度，可与有机酸一起包含磷酸或磷酸盐作为蚀刻添加剂，并且为了高pH下的过氧化氢类蚀刻组合物的稳定性，可将烷基胺作为双氧水稳定剂包含。根据本专利技术的优选实施例，所述蚀刻液组合物以组合物的总重量计，包含：18-25重量％的过氧化氢；0.1-5重量％的蚀刻抑制剂；0.1-4重量％的螯合剂；作为蚀刻添加剂的0.01-5重量％的具有一个以上的羧基的不含氮原子有机酸、和0.01-5重量％的磷酸盐化合物；0.01-5重量％的的双氧水稳定剂；0.1-3重量％的pH调节剂；以及使组合物的总重量成为100重量％的水。更优选地，所述蚀刻抑制剂是芳环化合物，所述螯合剂是在化学结构内含有一个以上的氮原子的有机酸，所述双氧水稳定剂是烷基胺。以下，对根据本专利技术一实施例的含铜/钼膜的蚀刻液组合物的各组成成分进行更详细的说明。a)过氧化氢在根据本专利技术的蚀刻液组合物中，过氧化氢用作铜和钼、或者铜和钼合金的主要氧化剂。以组合物的总重量计，过氧化氢可被包含18-25重量％。当所包含的过氧化氢不足18重量％时，铜和钼合金的氧化力不充分，可能无法实现蚀刻；当所包含的过氧化氢超过25重量％时，蚀刻速度过快，存在难以控制工艺的问题。根据本专利技术的蚀刻液组合物能够实现适当的蚀刻速度，从而能够防止蚀刻残留物和蚀刻不良，减少临界尺寸损失(CDloss)，容易调整工艺。b)蚀刻抑制剂在根据本专利技术的蚀刻液组合物中，蚀刻抑制剂调整铜和钼、或者铜和钼合金的蚀刻速度来减小图案的临界尺寸损失(CDloss)，提高工艺裕量，实现具有适当锥度角(taperangle)的蚀刻剖面。具体而言，所述蚀刻抑制剂是在分子内包含从氧、硫本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含铜和钼膜的蚀刻液组合物，其特征在于，包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、双氧水稳定剂和pH调节剂，所述蚀刻添加剂，以组合物的总重量计，包含0.01‑5重量％的具有一个以上的羧基的不含氮原子有机酸、以及0.01‑5重量％的磷酸或磷酸盐，所述双氧水稳定剂以组合物的总重量计为0.01‑5重量％，所述蚀刻液组合物的pH为4至6。

【技术特征摘要】
2016.02.17 KR 10-2016-0018478;2016.11.04 KR 10-2011.一种含铜和钼膜的蚀刻液组合物，其特征在于，包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂、双氧水稳定剂和pH调节剂，所述蚀刻添加剂，以组合物的总重量计，包含0.01-5重量％的具有一个以上的羧基的不含氮原子有机酸、以及0.01-5重量％的磷酸或磷酸盐，所述双氧水稳定剂以组合物的总重量计为0.01-5重量％，所述蚀刻液组合物的pH为4至6。2.根据权利要求1所述的含铜和钼膜的蚀刻液组合物，其特征在于，以组合物的总重量计，所述蚀刻液组合物包含：18-25重量％的过氧化氢；0.1-5重量％的蚀刻抑制剂；0.1-4重量％的螯合剂；包含0.01-5重量％的具有一个以上的羧基的不含氮原子有机酸、和0.01-5重量％的磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹景湖，申孝燮，金世训，
申请(专利权)人：易安爱富科技有限公司，
类型：发明
国别省市：韩国,KR