钛膜的蚀刻液组合物和利用其的蚀刻方法技术

本公开涉及钛膜的蚀刻液组合物和利用其的方法，在制造半导体和显示器件的工艺中在不对其它膜质产生影响的同时也能够选择性地蚀刻钛膜，从而能够在半导体制造工艺中用提高的蚀刻特性提高生产性和可靠性。蚀刻特性提高生产性和可靠性。蚀刻特性提高生产性和可靠性。

【技术实现步骤摘要】
钛膜的蚀刻液组合物和利用其的蚀刻方法


[0001]本公开涉及钛膜的蚀刻液组合物和利用其的蚀刻方法，涉及能够在制造半导体和显示器件的工艺内不对其它膜质产生影响的同时选择性地蚀刻钛膜的蚀刻液组合物和利用其的方法。

技术介绍

[0002]IT技术的发展正在加速诸如移动电话、数码相机、MP3、USB存储器的便携式设备的高性能化和小型化。此外，目前新兴的智能电话正朝着掌上电脑的方向发展。这些产品需要与传统PC(个人计算机)同等的能力，并且为了实现它们，需要对于满足超高速、大容量、低功耗、优秀的性能和可靠性等的半导体装置的技术开发。
[0003]一般的半导体装置以一个晶体管和一个电容器为单位单元来制造，并且这种半导体装置的晶体管一般具有MOS结构。具有这种MOS结构的晶体管包括源电极、栅电极和漏电极结构，在硅衬底上制作源电极、漏电极端子，并且使电流流动到该端子。栅电极端子上可施加有电压，并且最上层部作为金属主要使用Al，并且在该金属层下方作为氧化膜通常使用硅氧化物。此时，为了实现电流在电极之间的顺畅流动，通常将硅化钛(TiSi)膜利用为布线来连接源电极、栅电极和漏电极。
[0004]上述的硅化钛膜通过在形成有源电极、栅电极和漏电极的衬底上形成钛膜并且对形成的钛膜进行退火来形成。此时，由于在执行退火工艺期间衬底暴露在大气中，因此钛膜与氧气或水蒸气反应，从而也可形成氧化钛膜。通过这种方式形成的氧化钛膜因强结合力而可能对硅化钛膜的形成导致问题，并且由此可能导致短路现象。此外，随着半导体工艺变得复杂并且小型化，根据这种缺陷的可靠性降低的问题也越来越严重。
[0005]因此，为了防止硅化钛膜的缺陷，在形成硅化钛膜的工艺之后，必须有蚀刻钛膜的工艺。作为传统技术，在专利文献1中公开了由氢氟酸、高碘酸和硫酸构成的蚀刻剂组合物，并且在专利文献2中公开了由过氧化氢、含氟化合物、同时含有氨基和羧基的化合物、硝酸盐化合物、环状胺化合物和水构成的蚀刻液组合物。然而，虽然这些传统技术利用氟有效地蚀刻钛膜，但是其效果不充分，而且存在着同时蚀刻钛以外的金属从而引发对于其它膜质的损伤的问题。另外，作为用于选择性地蚀刻钛膜的组合物，提出了利用缓冲剂或高浓度的过氧化氢的蚀刻液组合物，但是仍然存在着对于其它膜质的损伤和钛膜的过度蚀刻问题。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]韩国专利公开公报KR 10
‑
2000
‑
0028870A
[0009]韩国专利公开公报KR 10
‑
2011
‑
0019604A

技术实现思路

[0010]本公开的目的在于提供在用快速的蚀刻速度蚀刻钛膜的同时具有对于一同叠层的其它膜质的防腐蚀效果的钛膜蚀刻液组合物。
[0011]本公开的目的在于提供在蚀刻工艺中不引发钛膜的过度蚀刻问题和残渣从而能够稳定地蚀刻钛膜的蚀刻液组合物。
[0012]本公开的目的在于提供通过对于钛膜的优秀的蚀刻特性和对于其它膜质的放腐蚀效果具有提高的生产性和可靠性的钛膜的蚀刻方法和半导体器件的制造方法。
[0013]为了解决上述的技术问题，本公开可提供包含羟乙膦酸或其盐、无机碱、过氧化氢和剩余量的水的蚀刻液组合物。
[0014]在本公开的一实施例中，相对于组合物的总重量，可包含0.01至5重量％的所述羟乙膦酸或其盐。
[0015]在本公开的一实施例中，相对于组合物的总重量，可包含0.1至2.8重量％的所述无机碱。
[0016]在本公开的一实施例中，所述无机碱可为氢氧化盐。
[0017]在本公开的一实施例中，可以1：1至1：2.5的重量比包含所述羟乙膦酸或其盐和无机碱。
[0018]根据本公开的一实施例的蚀刻液组合物可以组合物的总重量为基准，包含0.01至5重量％的所述羟乙膦酸、0.1至2.8重量％的所述无机碱、15至25重量％的所述过氧化氢、以及剩余量的水。
[0019]根据本公开的一实施例的蚀刻液组合物可不包含季铵盐。
[0020]根据本公开的一实施例的蚀刻液组合物还可包含磷酸盐。
[0021]在本公开的一实施例中，可以所述蚀刻液组合物的总重量为基准，包含0.01至5重量％的所述羟乙膦酸或其盐、0.1至2.8重量％的所述无机碱、15至25重量％的所述过氧化氢、0.01至1重量％的磷酸盐、以及剩余量的水。
[0022]根据本公开的一实施例的蚀刻液组合物还可包含螯合剂。
[0023]根据本公开的一实施例的蚀刻液组合物的pH可为10至12。
[0024]根据本公开的一实施例的蚀刻液组合物可用于蚀刻含钛金属膜。
[0025]此外，本公开可提供包括将钛膜接触到上述的蚀刻液组合物上的步骤的钛膜的蚀刻方法。
[0026]此外，本公开可提供包括在形成有源电极、栅电极和漏电极的衬底上形成钛膜的步骤、以及用上述的蚀刻液组合物蚀刻所述钛膜的步骤的半导体器件的制造方法。
[0027]在根据本公开的一实施例的半导体器件的制造方法中，在形成所述钛膜的步骤之后，还可包括在钛膜的部分面上形成选自硅绝缘膜和金属膜中的一种的单一膜或两种以上的多层膜的步骤。
[0028]在本公开的一实施例中，所述金属膜可为包含选自铜、铝和钼中的一种以上的金属的单一膜或多层膜。
[0029]根据本公开的一实施例的半导体器件的制造方法在所述蚀刻步骤之后还可包括对所述钛膜进行退火的步骤。
[0030]根据本公开，不仅可选择性地快速蚀刻钛膜，而且还可实现对于包含硅绝缘膜或铜基金属膜等的金属膜的防腐蚀效果。尤其是，不仅可通过羟乙膦酸和预定的无机碱的优化的含量组合来降低过氧化氢的浓度并且保持蚀刻特性，而且还可防止对于钛膜的过度蚀刻。
[0031]根据本公开，通过稳定的蚀刻特性的实现来减少药液内的pH变化，并且也能够解决根据因高pH而导致的过氧化氢的分解的气泡发生问题。此外，可不包含可能因与过氧化氢的反应而引起对于钛膜的过度蚀刻或残渣的季铵盐，从而可更加稳定地蚀刻钛膜。
[0032]根据本公开，通过最大限度地减少对于诸如硅片、硅绝缘膜、铜基金属膜等的上部膜和下部膜的损坏，能够稳定地执行后续工艺。尤其是，根据本公开，可提供在没有对于上述的上部膜和下部膜的损坏的情况下精密地控制的钛膜。对此，可防止可示例为可能在后续工艺中发生的短路、接线不良或亮度降低等的电气器件特性的缺陷。对此，根据本公开的蚀刻液组合物可用通过钛膜的选择性蚀刻的蚀刻工艺和包括这种蚀刻工艺的半导体器件的制造方法来有用地利用。
附图说明
[0033]图1示出了通过根据本公开的比较例1的蚀刻液组合物蚀刻的衬底(钛膜/铜膜)的扫描电子显微镜(SEM)图像。
[0034]图2示出了通过根据本公开的实施例1的蚀刻液组合物蚀刻的衬底(钛膜/铜膜)的扫描电子显微镜(SEM)图像。
具体实施方式
[0035]以下，对在制造半导体和显示器件的工艺中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物包含羟乙膦酸或其盐、无机碱、过氧化氢和剩余量的水。2.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，相对于组合物的总重量，包含0.01至5重量％的所述羟乙膦酸或其盐。3.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，相对于组合物的总重量，包含0.1至2.8重量％的所述无机碱。4.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，所述无机碱为氢氧化盐。5.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，以1：1至1：2.5的重量比包含所述羟乙膦酸或其盐和无机碱。6.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，以所述蚀刻液组合物的总重量为基准，包含0.01至5重量％的所述羟乙膦酸或其盐、0.1至2.8重量％的所述无机碱、15至25重量％的所述过氧化氢、以及剩余量的水。7.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物不包含季铵盐。8.如权利要求1所述的蚀刻液组合物，所述蚀刻液组合物还包含磷酸盐。9.如权利要求8所述的蚀刻液组合物，以所述蚀刻液组合物的总重量为基准，包含0.01至5重量％的所述羟乙膦酸或其盐、0.1至...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴相承，金良姈，李宝研，郑民敬，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：