[發(fā)明專利]蝕刻液組合物

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880000680.X
• 申請日: 2008-07-16
• 公開（公告）號: CN101542692A
• 公開（公告）日: 2009-09-23
• 發(fā)明（設計）人: 田湖次廣;松田知丈;木村直弓;青山哲男
• 申請（專利權）人: 林純藥工業(yè)株式會社;三洋電機株式會社;三洋半導體制造株式會社;三洋半導體株式會社
• 主分類號: H01L21/308
• 分類號: H01L21/308
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權代理有限公司
• 代理人: 蔣 亭;苗 堃

技術領域

本發(fā)明涉及在例如電子部件的配線形成等中使用的、用于蝕刻鋁膜、鋁合金膜等金屬膜的蝕刻液組合物，更詳細來說，涉及用于蝕刻在構成半導體裝置、液晶顯示裝置的基板上設置的鋁膜、鋁合金膜等金屬膜的蝕刻液組合物。

背景技術

以往以來，在各種電子部件中，作為在半導體基板、玻璃基板等的表面形成配線、電極等的方法，已知如下所述的采用蝕刻的方法。

首先，在基板上形成作為配線、電極材料(基材)的鋁膜、鋁合金膜。然后，在其表面采用光學蝕刻法涂布感光性樹脂，進行曝光、顯影，從而形成圖案掩模。

然后，使用該圖案掩模進行鋁膜、鋁合金膜的蝕刻。由此，能夠形成鋁膜、鋁合金膜所需圖案的配線、電極。

近年來，在半導體裝置、液晶顯示裝置中，隨著對產(chǎn)品小型化、高性能化要求的增高，對于這些裝置所具有的配線、電極等的微小化、高性能化的要求也越來越嚴格。此外，與此相伴，在進行多層化的技術領域中，為了應對多層化，迫切希望對配線的剖面形狀進行控制，使之成為被蝕刻的配線側(cè)面與形成有配線的基材(例如絕緣層、基板等)表面所成的角度(以下將該角度稱為錐角)達到小于90°的形狀(正錐形形狀)。

此外，隨著近年來圖案的高密度化和微細化，從配線材料低阻抗化的必要性等出發(fā)，作為配線材料，廣泛使用鋁或鋁合金。

此外，在進行多層配線時，為了減少信號延遲，在下層配線的材料中使用鋁或鋁合金。此外，為了使上層配線與下層配線電絕緣，用任意方法在下層鋁配線或鋁合金配線上形成絕緣層后，在其上形成鋁配線或鋁合金配線作為上層配線。

這里，下層鋁配線或鋁合金配線為了提高在其上形成的絕緣層的被覆性，必須將配線的剖面形狀控制為正錐形形狀。

這時，下層鋁配線或鋁合金配線的剖面形狀的控制性很重要，在無法得到剖面形狀為正錐形形狀的配線的情況下、配線的錐角θ在所需范圍之外的情況下，有時上層鋁配線或鋁合金配線斷線、或者介由絕緣層產(chǎn)生的破裂而上層配線與下層配線短路，存在可靠性降低的問題。

一般來說，通過蝕刻形成正錐形形狀的配線時，使用磷酸/硝酸/乙酸的水溶液作為蝕刻液，通過蝕刻鋁膜或鋁合金膜，能夠形成正錐形形狀的配線。

例如，使用磷酸/硝酸/乙酸/水的容量比為16∶2～8∶2∶1的混合液，將作為掩模的抗蝕涂層進行曝光、顯影處理而圖案化為規(guī)定的配線形狀后，將上述抗蝕涂層在能得到與金屬膜的密合性充分的掩模的煅燒溫度下進行煅燒(后焙)，在使用由此形成的、與金屬膜的密合性優(yōu)異的掩模進行蝕刻時，可以得到配線側(cè)面與形成有配線的基材(例如絕緣層、基板等)表面所成的角度(錐角)θ小于90°、接近90°(垂直)的配線。

然而，已有如下的報告，即，抗蝕涂層的煅燒溫度比合適的溫度低時，掩模與金屬膜的密合性不充分，蝕刻液侵入抗蝕涂層與金屬膜之間的界面，對于金屬膜的蝕刻面，由于金屬膜從其上面?zhèn)纫脖晃g刻，因此配線的側(cè)面與配線的上面所成的角度增大，形成具有配線側(cè)面緩緩傾斜的1段錐形形狀的配線，如果蝕刻液中的硝酸濃度進一步提高，則錐角變小(參照專利文獻1)。

另一方面，已知硝酸濃度低時，形成錐角大的1段錐形形狀，但提高硝酸濃度時，抗蝕涂層與金屬膜的界面的蝕刻速度增高，形成具有正錐形形狀的配線，該正錐形形狀具備在抗蝕涂層與金屬膜的界面?zhèn)刃纬傻腻F角小的第一段、以及在比第一段靠近基板的一側(cè)形成的錐角大的第二段這樣的2段，進一步提高硝酸濃度時，形成具有傾斜小的1段正錐形形狀的配線(參照專利文獻2、專利文獻3)。

但是，如果提高蝕刻液中的硝酸濃度，雖然鋁膜或鋁合金膜的蝕刻速度增高，但蝕刻控制性下降，難以得到具有控制性良好的錐形形狀的配線。

此外，作為磷酸/硝酸/乙酸/水的混合液的蝕刻液的硝酸濃度高時，會產(chǎn)生由硝酸所致的抗蝕涂層損壞，確認在抗蝕涂層表面產(chǎn)生裂紋，但有報告稱，裂紋在抗蝕涂層表面得到抑制，在金屬表面未確認有蝕刻痕(參照專利文獻2)。

進而，有報告稱，由蝕刻液所致的抗蝕涂層收縮不會達到一定以上(專利文獻3)。

但是，硝酸濃度高時，在蝕刻后用電子顯微鏡(SEM)觀察抗蝕涂層表面時，確認不僅抗蝕涂層表面產(chǎn)生裂痕，而且在蝕刻面的內(nèi)側(cè)、即、不進行蝕刻的、抗蝕涂層與金屬膜的界面上，產(chǎn)生因蝕刻液的滲入所致的蝕刻痕(以下稱為“抗蝕涂層滲透”)。此外，如果發(fā)生抗蝕涂層滲透現(xiàn)象，則被抗蝕涂層覆蓋的金屬膜表面會被蝕刻而變得不平坦，產(chǎn)生無法得到所需形狀的問題。