[發明專利]一種用于濕蝕刻鋁或鋁合金薄膜的蝕刻劑

無效

• 申請號: 201410074361.0
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103938212A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 虞海香
• 申請（專利權）人: 虞海香
• 主分類號: C23F1/20
• 分類號: C23F1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于半導體器件生產領域，指一種用于濕蝕刻鋁或鋁合金薄膜形成圖案的蝕刻劑。

背景技術

半導體元件或液晶顯示器元件或LED中，對于精密度較高的電極和柵極布線材料，已經有提出使用電阻較低、成本低的鋁和鋁合金材料，并且這一技術已經得到了應用。

加工形成布線微結構圖案的金屬薄膜技術，主要有濕蝕刻技術、干蝕刻技術、離子蝕刻技術和等離子蝕刻技術等。在實際生產中，濕蝕刻技術因其不需要特殊裝置及化學試劑成本低，生產效率高是蝕刻技術中的主要使用方法。

而采用鋁或鋁合金作為布線材料，因為鋁或鋁合金在形成薄膜時不可避免的會有水泡狀突起形成穿透絕緣層，造成絕緣失效，甚至該水泡狀突起會觸及另一層傳導薄膜，引起短路。另一方面，當鋁或鋁合金與透明電極氧化銦-氧化錫(ITO)接觸時，會因為電勢差的存在而在鋁和鋁合金與ITO之間形成一層中間層，增加接觸電阻。

為了克服上述缺陷，現有技術提出多層布線，即在鋁和鋁合金層上疊加一層高熔點金屬層。但是這一技術的生產效率低，主要是需要進行分層蝕刻?，F又有技術提出一種由多層膜形成的多層布線，即在絕緣層上表面形成由鋁或鋁合金構成第一層，再在鋁或鋁合金層上構成一種含有氮、氧、硅或碳中至少一種形成的第二層，并對該層進行包括退火竺處理工藝，形成一種防止鋁或鋁合金水泡狀突起并耐腐蝕的膜層，而第二層的基體材料主要使用鋁或鋁合金為主，例如氮化鋁或氮化鋁合金。

這一技術雖然解決了鋁或鋁合金中形成的水泡狀突起問題，但是在蝕刻第二層時的蝕刻液含有氫氧化鈉和熱磷酸；而鋁或鋁合金的第一層的蝕刻劑是含有硝酸和乙酸的磷酸水溶液，因此產生了各組成層之間的蝕刻速率顯著不同問題。因此有技術提出對蝕刻劑的改進，即在蝕刻劑中使用磷酸、硝酸、乙酸、脂族或芳族磺酸或磺酸鹽技術，能夠一次對多層薄膜進行蝕刻。但該蝕刻劑依然有不足之處，即對第二層的蝕刻速率不足，當需要蝕刻的面積小時不明顯但蝕刻面積大時，有明顯的不同。

發明內容

本發明的目的是對現有的能夠一次性蝕刻鋁或鋁合金薄膜及其上層含有至少一種為氮、氧、硅或碳的薄膜層的蝕刻劑的改進，該蝕刻劑能夠將鋁或鋁合金薄膜及其上層含有至少一種為氮、氧、硅或碳的薄膜層的蝕刻速率差降到最低，以保證同時蝕刻。

本發明是通過以下技術方案實現的：

一種用于濕蝕刻鋁或鋁合金薄膜的蝕刻劑，包括有按重量比為51-51.5％的磷酸、9.8-10.2％的硝酸、7.5-7.8％的乙酸及3.2-3.5％的脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽。

所述脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽必需包括有一個鏈中為磺酸鈉鹽。

所述脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽的重量比為1∶2。

本發明的有益效果是：

通過本技術方案，不僅能保證對兩層同時蝕刻的同時，提高對第二層的蝕刻速率。

具體實施方式

以下通過實施例來詳細說明本發明的技術方案，應當理解的是，以下的實施例僅是示例性的，僅能用來解釋和說明本發明的技術方案，而不能解釋為是對本發明技術方案的限制。

在本發明的蝕刻劑為水溶液，即除了在蝕刻劑中使用的各組分外，其余部分為水，在此處的水是指不含有礦物質及其它雜質的純水。

一種用于濕蝕刻鋁或鋁合金薄膜的蝕刻劑，包括有按重量比為51-51.5％的磷酸、9.8-10.2％的硝酸、7.5-7.8％的乙酸及3.2-3.5％的脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽。

所述脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽必需包括有一個鏈中為磺酸鈉鹽。

所述脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽的重量比為1∶2。

在以下的實施例中，其區別僅為各組分的重量比，沒有其余的區別。

實施例1

一種用于濕蝕刻鋁或鋁合金薄膜的蝕刻劑，包括有按重量比為51％的磷酸、9.8％的硝酸、7.5％的乙酸及3.2％的脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽。其中脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽必需包括有一個鏈中為磺酸鈉鹽且脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽的重量比為1∶2。

實施例2

一種用于濕蝕刻鋁或鋁合金薄膜的蝕刻劑，包括有按重量比為51.5％的磷酸、9.8％的硝酸、7.5％的乙酸及3.2％的脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽。其中脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽必需包括有一個鏈中為磺酸鈉鹽且脂族磺酸鹽和芳族磺酸鹽的重量比為1∶2。

實施例3