[發明專利]金和鎳的選擇蝕刻液

無效

• 申請號: 201010130300.3
• 申請日: 2010-03-23
• 公開（公告）號: CN101845630A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: 高橋秀樹;永島和明
• 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;C23F1/26
• 代理公司: 北京高文律師事務所 11359
• 代理人: 徐江華

技術領域

本發明涉及對金和鎳共存的材料蝕刻金和/或鎳的液體及方法。

背景技術

對于與半導體相關的以硅晶片基板或III/V族基板為基底的設備、與液晶相關的以玻璃基板為基底的設備、以聚酰亞胺材料等有機基板為基底的設備、還有采用以二氧化硅和氧化鋁等為基底的陶瓷基板的設備等，要求通過蝕刻對由賤金屬和貴金屬這樣的不同類金屬構成的層積膜形成配線或突起等的技術。

貴金屬(金、銀、銅、釕、銠、鋨、銦及鉑等)電阻抗低，容易導電，但通常與硅或玻璃基板密合性較差。從而，在基板上成膜由密合性好的金屬構成的底層膜，再在該底層膜上形成貴金屬膜。作為用于該底層膜的金屬已知有對硅或玻璃基板密合性優異的鉬、鎳、鉻、鈦，其中鎳和鉻在操作性上優異，從而被廣泛采用。上述的組合中特別是金和鎳的組合在廣泛領域被使用，對于它們的加工技術，使用化學藥品的濕式蝕刻方法成為主流。

通常利用二液的蝕刻處理來加工處理金和鎳形成的層積膜，按照金膜、鎳膜的順序進行蝕刻處理。金的蝕刻液多數采用王水系或碘系，但由于王水系為強酸，難以處理，并且由于蝕刻速率與攪拌速度成反比，難以控制。另外，由于成分揮發大，王水系存在性能穩定性較差等問題。相反，由碘、碘化物和水構成的碘系蝕刻液雖然碘會揮發一些，但是由于金的蝕刻速率容易控制、蝕刻選擇性高(溶解金而幾乎不溶解鎳)等理由，碘系蝕刻液成為主流(專利文獻1)。對于鎳的蝕刻液可以使用雙氧水+磷酸(專利文獻2)、硫酸+鹽酸(專利文獻3)、硝酸鈰銨+過氯酸(專利文獻4)、硫酸+雙氧水+硝酸(專利文獻5)、氯化鐵+鹽酸+高分子化合物(專利文獻6)等氧化劑+無機酸或無機酸混合液體系中大量的蝕刻液。

[專利文獻1]特開2004-211142號公報

[專利文獻2]特開2006-294797號公報

[專利文獻3]特開2004-190054號公報

[專利文獻4]特開2004-59973號公報

[專利文獻5]特開2004-52001號公報

[專利文獻6]特開2000-336491號公報

發明內容

但是，對于使用2種蝕刻液的處理方法存在難以使金和鎳的截面形狀、側面蝕刻量一致，利用蝕刻液的處理工序長，與處理時間一起同裝置配置有關等諸多問題。作為金和鎳的共同蝕刻液考慮了王水系，但由于王水系為強酸，難以處理，并且由于金和鎳的蝕刻速率與攪拌速度成反比，難以控制2個蝕刻速率。另外，王水系由于液體容易分解存在性能穩定性較差等問題，從而難以實用化。對于由碘、碘化物和水構成的碘系蝕刻液可以微量蝕刻鎳，但鎳的蝕刻速率幾乎不能控制，并且非常低，由于鎳的蝕刻花費時間，金的側面蝕刻大。進而，存在容易產生鎳殘渣等問題，難以一并處理。

本發明鑒于上述的課題而完成，目的在于以一液處理金和鎳共存的材料，其目的之一提供在蝕刻金和鎳共存的材料時控制金和/或鎳的蝕刻速率的方法及蝕刻液。

本發明人為了開發新的蝕刻液進行了刻苦研究，發現通過在蝕刻金和鎳的碘系蝕刻液中配合酸和/或有機溶劑、并調節配合比可以一舉解決上述問題，從而完成了本發明。

即，本發明涉及對金和鎳共存的材料選擇性地蝕刻金和/或鎳的方法，包括對含有碘化物和碘、以及酸和/或有機溶劑的蝕刻液的各成分的配合比進行調整。

另外，本發明涉及上述方法，其中包括對碘化物和碘的重量比、以及酸和/或有機溶劑的配合量進行調整，使得不析出碘。

進而，本發明涉及對金和鎳共存的材料使用的蝕刻液，含有碘化物和碘、以及酸和/或有機溶劑。

另外，本發明涉及上述蝕刻液，其中有機溶劑為從由含氮五元環化合物、有機硫化合物、醇化合物、酮化合物和酰胺化合物構成的組中選擇的1種或2種以上。

進而，本發明涉及上述蝕刻液，其中有機溶劑為N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。

另外，本發明涉及上述蝕刻液，其中有機溶劑為N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)。

進而，本發明涉及上述蝕刻液，其中有機溶劑的濃度為10體積％以上。

另外，本發明涉及上述蝕刻液，其中碘化物相對碘的重量比率為3以上。

進而，本發明涉及上述蝕刻液，其中酸為從由無機酸和在常溫為固體的有機酸構成的組中選擇的1種或2種以上。

另外，本發明涉及上述蝕刻液，其中酸為從由鹽酸、硫酸、硝酸、檸檬酸、丙二酸、酒石酸、蘋果酸和2，2’-硫代二乙酸構成的組中選擇的1種或2種以上。

進而，本發明涉及上述蝕刻液，其中酸為鹽酸。

另外，本發明涉及上述蝕刻液，其中酸的濃度為5mM以上。