钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物制造技术

本发明专利技术提供一种蚀刻液组合物，其可以将在玻璃等绝缘膜基板、硅基板和化合物半导体基板上通过溅射法所形成的含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，且不对底层的基板等造成损伤，并将锥角控制在３０～９０度。所述蚀刻液组合物含有氟化物和氧化剂，所述氟化物为选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵盐中的至少１种。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于液晶显示器的栅极、源极和漏极等中的金属层叠膜 的蚀刻液组合物。
技术介绍
由于铝或在铝中添加有钕、硅或铜等杂质的合金价钱便宜且电阻非 常低，因此被用于液晶显示器的栅极、源极和漏极等的材料中。但是，由于铝或铝合金与作为基底膜的玻璃基板之间的密合性(粘 附性)有些差，且容易被药液和热所腐蚀，因此在铝或铝合金的上部和 /或下部使用钼或钼合金的膜作为层叠膜来用于电极材料，通过使用了 磷酸等的蚀刻液一起进行层叠膜的蚀刻。近年来，由于钼或钼合金的价格升高，且谋求由药液和热所导致的 腐蚀性的进一步改善等理由，钛或钛合金受到注目。钼蚀刻用的磷酸等 不能用于钛或钛合金的蚀刻，而是进行作为半导体基板中钛-铝系金属层叠膜的蚀刻方法的使用了卤素类气体的反应离子蚀刻(RIE)等的干 式蚀刻。在RIE中，可通过各向异性蚀刻来在某种程度上控制锥形，但 由于需要高价的真空装置和高频产生装置，在成本方面不利，因此希望 开发更廉价且也可以减少处理时间的一起进行蚀刻的蚀刻液。另一方面，己知在半导体装置的制造工序中将以钛为主成分的金属 薄膜进行蚀刻时， 一般使用氢氟酸系蚀刻液(例如专利文献l)。另外， 还已知通过使用了氨水-过氧化氢水的蚀刻液，可以进行钛或钛合金的 蚀刻(例如专利文献2)。但是，在使用氢氟酸系蚀刻液时，由于对底层的玻璃基板、硅基板 和化合物半导体基板造成损伤，因此不能使用。在使用氨水-过氧化氢 水时，由于过氧化氢水的分解而产生气泡，由于气泡对基板的附着，蚀 刻变得不完全，且蚀刻液的寿命短，因此难以使用。其它与用作玻璃基板等的蚀刻液的本专利技术的用途不同，作为装饰品 和电子元件中所使用的以除去钛或钛合金的表面锈和使其平滑化为目 的的蚀刻液，己经公开了以过氧化氢、氟化物、无机酸类和氟系表面活 性剂为必要成分的组合物(专利文献3)，但并不能对将含有由钛或以钛 为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层 的金属层叠膜进行蚀刻给以启示。另外，作为由钛层和铜层所构成的金 属层叠膜的蚀刻液，已经公开了含有过二硫酸盐和氟化物的水溶液(专 利文献4)，但并不是对由铝层和钛层所构成的金属层叠膜进行蚀刻的溶 液。作为将钛-铝金属层叠膜一起进行蚀刻的蚀刻液，公开了含有氢氟酸、高碘酸和硫酸的蚀刻液(专利文献5)。但是，该蚀刻液是将金属层 叠膜的各金属膜以同样的蚀刻速率进行蚀刻，因此，蚀刻后的锥角变为 大致90度。最近，为了防止形成于栅极线上的源极线的断线、栅极线 和源极线之间的短路等，经常进行将基板上的配线制成锥形(锥角小于 90度)(专利文献6)，但专利文献5中的蚀刻液并不能满足这种目的。 另外，这种蚀刻液还存在对玻璃基板造成损伤的问题。通常来说，蚀刻液对铝或铝合金的蚀刻速率要大于对钛或钛合金的 蚀刻速率。因此，目前还不知道可将含有由钛或钛合金所构成的层和由 铝或铝合金所构成的层的金属层叠膜、例如钛或钛合金/铝或铝合金/钛 或钛合金所构成的3层结构的金属层叠膜一起进行蚀刻、并制成锥形的 蚀亥喊。专利文献l:特开昭59-124726号公报 专利文献2:特开平6-310492号公报 专利文献3:特开2004-43850号公报 专利文献4:特开2001-59191号公报 专利文献5:特开2000-133635号公报专利文献6:特开2004-165289号公报
技术实现思路
艮P，本专利技术的目的在于提供一种解决了上述问题点且可以将钛-铝 系金属层叠膜一起进行蚀刻并制成锥形的蚀刻液。在为了解决上述问题而进行锐意研究中发现，将选自氢氟酸的金属 盐或铵盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸 的金属盐或铵盐中的至少一种氟化物和氧化剂组合而成的蚀刻液可以 合适地将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为 主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，通过进一步进行 研究，结果完成了本专利技术。艮口，本专利技术涉及一种蚀刻液组合物，其用于将含有由钛或以钛为主 成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金 属层叠膜一起进行蚀刻，上述蚀刻液组合物含有氟化物和氧化剂，其中 上述氟化物为选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属 盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵盐中的至少一种。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，仅使用氟化物、氧化剂和水 作为构成原料，所述氟化物为选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六氟硅酸、 六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵盐中的至 少一种。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，氧化剂为从硝酸、硝酸铵、 硫酸铵、过二硫酸铵、过二硫酸钾、高氯酸、高氯酸铵、高氯酸钠、高 氯酸鉀、高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、甲磺酸、过氧化氢水、硫酸和 硫酸乙二胺之中选择的至少一种。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，氟化物的浓度为0.01~5质 量％，氧化剂的浓度为0.1 50质量％。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，氧化剂为硝酸或甲磺酸。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，其进一步含有作为氧化剂的从硝酸铵、硫酸铵、过二硫酸铵、过二硫酸钾、高氯酸、高氯酸铵、高 氯酸钠、高氯酸钾、高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、过氧化氢水、硫酸 和硫酸乙二胺之中选择的至少1种。本专利技术还涉及上述蚀刻液组合物，其进一步含有从氨基磺酸、醋酸 和盐酸之中选择的至少1种。本专利技术还涉及上述蚀刻液组合物，其中，底层基板为液晶显示器用 玻璃基板。本专利技术还涉及上述蚀刻液组合物，其中，底层基板为半导体装置用 硅基板或化合物半导体基板。本专利技术还涉及上述蚀刻液组合物，其中，可将含有由钛或以钛为主 成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜在蚀刻后的锥角控制在30~90度的范围内。本专利技术还涉及上述蚀刻液组合物，其中可将锥角控制在30 85度的 范围内。如上所述，本专利技术的蚀刻液组合物含有选自氢氟酸的金属盐或铵 盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属 盐或铵盐中的至少一种氟化物和氧化剂作为构成原料。通过本专利技术的蚀 刻液组合物的这种构成，在含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层 和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜的蚀刻中，可使 蚀刻速率为Ti〉Al，由此，也可将例如钛或钛合金/铝或铝合金/钛或钛 合金所构成的3层结构的金属层叠膜通过一起蚀刻而形成为锥形。本专利技术中，如果使用氟氢酸作为构成原料的氟化物，则会对玻璃基 板造成损伤，因此本专利技术中不使用氟氢酸作为构成原料。氧化剂可以根 据所希望的锥角适当选择或组合。例如，在将锥角控制在40度以下时 使用硝酸或甲磺酸，在将锥角控制在50度以上时使用过二硫酸盐等氧 化剂。另外，通过组合硝酸或甲磺酸和其它氧化剂，也可以控制在所希 望的锥角。本专利技术的蚀刻液对底层基板不会带来坏的影响，且可以将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构 成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻、且制成锥形，因此在提高栅极的覆 盖性、可制造髙品质的产品的同时，在经济方面也是优异的。另外也可 以容易地进行锥角的控制。附图'说明图l表示在绝缘性基板上所形成的含有由钛或以钛为主成分的合金 所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜的 配线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蚀刻液组合物，其用于将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，所述蚀刻液组合物含有氟化物和氧化剂，所述氟化物为选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵盐中的至少１种。

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻液组合物，其用于将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，所述蚀刻液组合物含有氟化物和氧化剂，所述氟化物为选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵盐中的至少1种。2. 如权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，仅使用氟化物、氧 化剂和水作为构成原料，所述氟化物为选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六 氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵 盐中的至少l种。3. 如权利要求1或2所述的蚀刻液组合物，其中，氧化剂为从硝 酸、硝酸铵、硫酸铵、过二硫酸铵、过二硫酸钾、高氯酸、高氯酸铵、 高氯酸钠、高氯酸钾、高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、甲磺酸、过氧化 氢水、硫酸和硫酸乙二胺之中选择的至少1种。4. 如权利要求1或2所述的蚀刻液组合物，其中，氟化物的浓度 为0.01 5质量％，氧化剂的浓度为0.1 50质量％。5. 如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：清水寿和，
申请(专利权)人：关东化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[]