[發明專利]鈦、鋁金屬層疊膜蝕刻液組合物

無效

• 申請號: 200610121637.1
• 申請日: 2006-08-23
• 公開（公告）號: CN101130870A
• 公開（公告）日: 2008-02-27
• 發明（設計）人: 清水壽和
• 申請（專利權）人: 關東化學株式會社
• 主分類號: C23F1/16
• 分類號: C23F1/16;C23F1/20;C23F1/26;H01L21/02
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司
• 代理人: 陳建全

技術領域

本發明涉及用于液晶顯示器的柵極、源極和漏極等中的金屬層疊膜的蝕刻液組合物。

背景技術

由于鋁或在鋁中添加有釹、硅或銅等雜質的合金價錢便宜且電阻非常低，因此被用于液晶顯示器的柵極、源極和漏極等的材料中。

但是，由于鋁或鋁合金與作為基底膜的玻璃基板之間的密合性(粘附性)有些差，且容易被藥液和熱所腐蝕，因此在鋁或鋁合金的上部和/或下部使用鉬或鉬合金的膜作為層疊膜來用于電極材料，通過使用了磷酸等的蝕刻液一起進行層疊膜的蝕刻。

近年來，由于鉬或鉬合金的價格升高，且謀求由藥液和熱所導致的腐蝕性的進一步改善等理由，鈦或鈦合金受到注目。鉬蝕刻用的磷酸等不能用于鈦或鈦合金的蝕刻，而是進行作為半導體基板中鈦-鋁系金屬層疊膜的蝕刻方法的使用了鹵素類氣體的反應離子蝕刻(RIE)等的干式蝕刻。在RIE中，可通過各向異性蝕刻來在某種程度上控制錐形，但由于需要高價的真空裝置和高頻產生裝置，在成本方面不利，因此希望開發更廉價且也可以減少處理時間的一起進行蝕刻的蝕刻液。

另一方面，已知在半導體裝置的制造工序中將以鈦為主成分的金屬薄膜進行蝕刻時，一般使用氫氟酸系蝕刻液(例如專利文獻1)。另外，還已知通過使用了氨水-過氧化氫水的蝕刻液，可以進行鈦或鈦合金的蝕刻(例如專利文獻2)。

但是，在使用氫氟酸系蝕刻液時，由于對底層的玻璃基板、硅基板和化合物半導體基板造成損傷，因此不能使用。在使用氨水-過氧化氫水時，由于過氧化氫水的分解而產生氣泡，由于氣泡對基板的附著，蝕刻變得不完全，且蝕刻液的壽命短，因此難以使用。

其它與用作玻璃基板等的蝕刻液的本發明的用途不同，作為裝飾品和電子元件中所使用的以除去鈦或鈦合金的表面銹和使其平滑化為目的的蝕刻液，已經公開了以過氧化氫、氟化物、無機酸類和氟系表面活性劑為必要成分的組合物(專利文獻3)，但并不能對將含有由鈦或以鈦為主成分的合金所構成的層和由鋁或以鋁為主成分的合金所構成的層的金屬層疊膜進行蝕刻給以啟示。另外，作為由鈦層和銅層所構成的金屬層疊膜的蝕刻液，已經公開了含有過二硫酸鹽和氟化物的水溶液(專利文獻4)，但并不是對由鋁層和鈦層所構成的金屬層疊膜進行蝕刻的溶液。

作為將鈦-鋁金屬層疊膜一起進行蝕刻的蝕刻液，公開了含有氫氟酸、高碘酸和硫酸的蝕刻液(專利文獻5)。但是，該蝕刻液是將金屬層疊膜的各金屬膜以同樣的蝕刻速率進行蝕刻，因此，蝕刻后的錐角變為大致90度。最近，為了防止形成于柵極線上的源極線的斷線、柵極線和源極線之間的短路等，經常進行將基板上的配線制成錐形(錐角小于90度)(專利文獻6)，但專利文獻5中的蝕刻液并不能滿足這種目的。另外，這種蝕刻液還存在對玻璃基板造成損傷的問題。

通常來說，蝕刻液對鋁或鋁合金的蝕刻速率要大于對鈦或鈦合金的蝕刻速率。因此，目前還不知道可將含有由鈦或鈦合金所構成的層和由鋁或鋁合金所構成的層的金屬層疊膜、例如鈦或鈦合金/鋁或鋁合金/鈦或鈦合金所構成的3層結構的金屬層疊膜一起進行蝕刻、并制成錐形的蝕刻液。

專利文獻1：特開昭59-124726號公報

專利文獻2：特開平6-310492號公報

專利文獻3：特開2004-43850號公報

專利文獻4：特開2001-59191號公報

專利文獻5：特開2000-133635號公報

專利文獻6：特開2004-165289號公報

發明內容

即，本發明的目的在于提供一種解決了上述問題點且可以將鈦-鋁系金屬層疊膜一起進行蝕刻并制成錐形的蝕刻液。

在為了解決上述問題而進行銳意研究中發現，將選自氫氟酸的金屬鹽或銨鹽、六氟硅酸、六氟硅酸的金屬鹽或銨鹽、四氟硼酸、四氟硼酸的金屬鹽或銨鹽中的至少一種氟化物和氧化劑組合而成的蝕刻液可以合適地將含有由鈦或以鈦為主成分的合金所構成的層和由鋁或以鋁為主成分的合金所構成的層的金屬層疊膜一起進行蝕刻，通過進一步進行研究，結果完成了本發明。

即，本發明涉及一種蝕刻液組合物，其用于將含有由鈦或以鈦為主成分的合金所構成的層和由鋁或以鋁為主成分的合金所構成的層的金屬層疊膜一起進行蝕刻，上述蝕刻液組合物含有氟化物和氧化劑，其中上述氟化物為選自氫氟酸的金屬鹽或銨鹽、六氟硅酸、六氟硅酸的金屬鹽或銨鹽、四氟硼酸、四氟硼酸的金屬鹽或銨鹽中的至少一種。