蚀刻组合物制造技术

本发明专利技术提供一种蚀刻组合物，该组合物在蚀刻含有Ｃｕ或Ｃｕ合金和Ｍｏ或Ｍｏ合金的层积金属层时，能够不发生侧蚀而得到具有令人满意的锥角的蚀刻截面形状，而这在以往的技术中是难以实现的。作为本发明专利技术的组合物的必要成分，含有选自由水溶液为碱性的磷酸盐和水溶液为碱性的羧酸盐组成的组中的至少一种盐、过氧化氢和水，所述蚀刻组合物用于同时蚀刻２层以上层积金属层的Ｃｕ或Ｃｕ合金以及Ｍｏ或Ｍｏ合金，所述２层以上层积金属层是由１层或２层以上Ｃｕ或Ｃｕ合金以及１层或２层以上Ｍｏ或Ｍｏ合金形成的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是涉及一种蚀刻组合物，该组合物用于形成构成电子设备用阵列基板、特别是TFT-LCD (薄膜晶体管液晶显示器)用阵列基板的铜 配线。
技术介绍
在TFT-LCD用阵列基板等电子设备用阵列基板上具有栅极、栅极配 线、源极、源极配线、漏极、漏极配线等电极和配线，这些电极和配线 承担着向元件传递信号的作用。目前上述配线材料主要使用Al或Al合 金。Al或Al合金的配线由于形成氧化被膜、发生电迁移及向Si中扩散 等，因而不采用Al或Al合金单膜。S卩，为防止上述问题，有必要通过 上敷金属或设置下层来层积化，制成2层金属层或3层金属层来使用Al 或Al合金膜。作为用于该层积的金属种类，可以举出钼(以下也简写为 Mo)和Ti等，但从配线形成难易度方面出发，通常使用能够进行湿法蚀 刻的Mo。在用于将层积有Mo的2层以上Mo/Al金属层的Mo和Al同 时蚀刻的蚀刻组合物中， 一般使用由磷酸、硝酸和乙酸构成的混酸溶液。但是，随着液晶电视等液晶显示装置的大型化，特别是在18英寸以 上的大面积且高分辨率的液晶显示装置中使用Al或Al合金的配线的话， 则因电阻而使信号传递延迟就成为了问题。为了解决该问题，提出了比 Al或Al合金电阻低、成本低的金属铜(以下也简写为Cu)配线作为配线材 料。对于Cu配线来说，需防止向Si中扩散和密合性的问题以及防止氧 化被膜等，因此也和Al配线一样不能使用Cu单膜，有必要将Mo等作 为上敷金属或下层来层积化。至少为了防止扩散和密合性的问题以及防 止形成氧化被膜，有必要形成含有下层的2层金属层，因为Cu表层容易形成氧化被膜，所以，优选进行上敷金属以形成3层金属层。合金化存 在使电阻升高的缺点，但也正在研究通过Cu的合金化来省去上敷金属和下层的方法。并且，Mo自身也容易生成氧化钼(钼酸)，因为没能形成钝态膜而缺 乏耐腐蚀性，所以，对形成钝态膜而具有耐腐蚀性的Mo合金也进行了研究。如上所述，对于Cu或Cu合金与Mo的层积膜，以及对于Cu或Cu 合金与Mo合金的层积膜来说，能同时将Cu或Cu合金以及Mo或Mo 合金双方蚀刻的蚀刻组合物是必要的。但是，伴随Mo的合金化，与Mo 相比，Mo合金的蚀刻断面差别较大，用现有的蚀刻组合物进行蚀刻非常 困难。而且，如果对3层层积膜蚀刻，也容易发生电池腐蚀等，从而蚀 刻变得更加困难。利用用于A1配线的由磷酸、硝酸、乙酸构成的混酸溶 液，也能够调节Cu、 Mo和Mo合金各单膜的腐蚀速率，但由于层积膜 的各金属的蚀刻速率不同，Cu层的蚀刻量大，因此层积膜之中的Cu层 比Mo和Mo合金蚀刻量大，导致出现称为侧蚀的底切(undercut)形状的 现象等，使得蚀刻控制非常难。为了形成层积金属层的配线，不产生侧 蚀是必要的，在基板的制造工艺中，使用现有的混酸溶液不能对侧蚀进 行控制。在专利文献1中公开了一种由硫酸、过氧化氢、乙酸钠以及余量的 水所构成的蚀刻组合物，在专利文献2中公开了一种由盐酸、无机酸或 者无机酸盐、过氧化氢以及余量的水所构成的Cu单膜用蚀刻液，作为无 机酸，公开了硫酸、磷酸、硝酸、硼酸，作为无机酸盐，公开了除硼酸 之外的上述无机酸的碱性盐和铜盐，这些都存在Cu侧蚀的问题。并且， 用Mo合金时Cu侧蚀的程度更大，所以，完全不适合制造工艺。并且， 作为蚀刻组合物，使用乙酸-过氧化氢水系以及过硫酸铵时也同样不适合。作为能同时蚀刻所层积的Cu、 Mo的2层金属层的蚀刻组合物，已知有氟化氢系溶液和氧系溶液。但是，氟化氢系蚀刻组合物也存在可对 用于阵列基板的玻璃基板和玻璃基板上作为绝缘膜的蒸镀硅氮化膜 (SiNx)或硅氧化膜(Si02)同时蚀刻的问题。作为氧系溶液，在专利文献3中公开了一种蚀刻组合物，该组合物含有从中性盐、无机酸和有机酸中选出的至少一种物质以及过氧化氢，还公开了使用该组合物对Cu(Cu合金)和Mo —并进行蚀刻的内容。作为 中性盐，公开了KHS04、 KI04、 NaCl和KCl，作为无机酸，公开了盐酸、 硫酸、硝酸和磷酸，作为有机酸，公开了乙酸。但是，这样的组成使Cu 发生侧蚀，蚀刻控制非常困难。并且，在Mo合金的情况中，Cu侧蚀的 程度更大。因此，在制造工艺中，在形成层积膜的配线方面，完全不能 使用该蚀刻组合物。这样，对Cu单膜的蚀刻组合物以及Cu(Cu合金)和Mo的2层层积 膜的蚀刻组合物进行了研究，但是，不发生侧蚀而得到令人满意的锥角 是很难的。专利文献1:日本特开昭61-591号公报专利文献2:日本特开昭51-2975号公报专利文献3:日本特开2002-302780号公报
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种蚀刻组合物，在由Oi或Cu合金以 及Mo或Mo合金形成的2层以上层积金属层的蚀刻方面，所述蚀刻组合 物不发生侧蚀而能得到具有令人满意的锥角的蚀刻截面形状，而这在以 前的技术中是难以实现的。本专利技术提供一种蚀刻组合物。所述蚀刻组合物含有从由水溶液为碱 性的磷酸盐和水溶液为碱性的羧酸盐组成的组中选出的至少一种盐、过 氧化氢和水，所述盐、过氧化氢和水是所述蚀刻组合物的必要成分，所 述蚀刻组合物用于同时蚀刻2层以上层积金属层的铜或铜合金以及钼或 钼合金，所述2层以上层积金属层由1层或2层以上铜或铜合金以及1 层或2层以上钼或钼合金形成。(1)本专利技术的蚀刻组合物因具有上述构成，在由Cu或Cu合金以及 Mo或Mo合金形成的2层以上层积金属层的蚀刻方面，不发生侧蚀而能 得到具有令人满意的锥角的蚀刻截面形状，而这在以前的技术中是很难实现的。(2)本专利技术的蚀刻组合物因具有上述构成，而能够将由Cu或Cu合 金以及Mo或Mo合金形成的2层以上层积金属层的Cu或Cu合金以及 Mo或Mo合金同时蚀刻，因此能够减少工艺步骤。附图说明图1是实施例 l(图1A : Mo5Nb/Cu/Mo5Nb和图 IB : MolONb/Cu/MolONb)、实施例2(图1C: MolONb/Cu/MolONb)的由Cu和 Mo合金构成的3层层积金属层经蚀刻处理后，其配线的截面锥形的附图 代用扫描电子显微镜照片(5万倍)。图2是实施例3(Mo/Cu)的由Cu和Mo构成的2层层积金属层经蚀 刻处理后，其配线的截面锥形的附图代用扫描电子显微镜照片(5万倍)。图3是比较例1的由Cu和Mo构成的3层层积金属层(图3A: Mo/Cu/Mo)以及由Cu和Mo合金构成的3层层积金属层(图3B: MolONb/Cu/MolONb)经蚀刻处理后，其配线的截面形状的附图代用扫描 电子显微镜照片(5万倍)。图中，双箭头水平线表示侧蚀宽度。图4是比较例2(图4A: Mo/Cu/Mo，图4B: MolONb/Cu/MolONb， 图4C: Mo/Cu/Mo)、比较例3(图4D: Mo/Cu/Mo)、比较例4(图4E: Mo/Cu/Mo)的由Cu和Mo以及Mo合金构成的3层层积金属层经蚀刻处 理后，其配线的截面形状的附图代用扫描电子显微镜照片(l万倍)。图中， 双箭头水平线表示侧蚀宽度。图5是比较例5的由Cu和Mo以及Mo合金构成的2层层积金属层 (图5C: Mo/Cu)和3层层积金属层(图5A: Mo/Cu/Mo，图5B: MolONb/Cu/MolONb)经蚀刻处理后，其配线的截面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻组合物，该组合物含有盐、过氧化氢和水，所述盐、过氧化氢和水为该组合物的必要成分，所述盐为选自由水溶液为碱性的磷酸盐和水溶液为碱性的羧酸盐组成的组中的至少一种盐，所述蚀刻组合物用于同时蚀刻２层以上层积金属层的铜或铜合金以及钼或钼合金，所述２层以上层积金属层是由１层或２层以上铜或铜合金以及１层或２层以上钼或钼合金形成的。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：西嶋佳孝，安江秀国，山边崇史，向喜广，村田英夫，
申请(专利权)人：长瀬化成株式会社，日立金属株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]