[發明專利]堿性蝕刻液組合物及應用其的蝕刻方法

有效

• 申請號: 201710169411.7
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN107227462B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 陳雨農;吳光耀;湯慧怡
• 申請（專利權）人: 達興材料股份有限公司
• 主分類號: C23F1/34
• 分類號: C23F1/34
• 代理公司: 北京坤瑞律師事務所 11494
• 代理人: 封新琴

本發明提供一種堿性蝕刻液組合物，用以蝕刻含銅金屬層。前述堿性蝕刻液組合物包含氧化劑、螯合劑與有機胺化合物，且前述有機胺化合物為至少包含碳原子與氮原子的化合物。藉此，本發明所提供的堿性蝕刻液組合物具有優異的圖案化能力，可達到良好的蝕刻效果。

技術領域

本發明涉及蝕刻液組合物，特別是涉及一種用于蝕刻含銅金屬層的堿性蝕刻液組合物及應用其的蝕刻方法。

背景技術

現在不論是在大尺寸或是在中小尺寸液晶顯示器，具高解析度(HD)影像品質(1366×768)或全高解析度(FHD)影像品質(1920×1080)的面板已趨于普及化。對于具有高解析度需求的顯示器，薄膜電晶體陣列工程段便需要制作出更細小的線路，以達成在單位面積增加更多畫素的任務。

再者，配線材料先前多以鋁或鋁合金為主，隨著大尺寸面板的發展，顯示器需要更低的電阻電容信號延遲(RC delay)、更短的充電時間以及更低的開口率，故在配線材料上轉而尋求高導電性、抗電致遷移能力更好的銅及其合金。至于含銅配線的制作方式，其為于基板上沉積含有銅金屬層并利用光阻做為光罩決定需要的電路圖案，再以濕式蝕刻制程進行蝕刻。但由于面板基材之含硅層與銅之間的附著性不佳，因此前述含銅金屬層除了可以為含有銅的單層外，也可以為含銅與其他金屬的多層金屬，如銅/鈦、銅/鎳、銅/鉬與銅/氮化鉬。

然而，如前文所述，為發展高解析度顯示器而需將含銅配線的線寬往10微米或更往5微米推進時，前述濕式蝕刻制程的圖案化能力也會受到很大的挑戰，即便一點點底切(under cut)的現象，都會大大地影響產品的品質。此外，當使用含有氧化劑的蝕刻液組合物蝕刻含有不同金屬的多層金屬薄膜時，例如同時含銅與含鈦的多層金屬薄膜，現有的蝕刻液組合物對于銅與鈦的蝕刻時間比過短而無法蝕刻出較細線寬的含銅配線。也就是說現有的蝕刻液組合物的圖案化能力不足，無法滿足高解析度顯示器的需求。

有鑒于此，如何進一步改良蝕刻液組合物的成分，在維持蝕刻液穩定性的前提下提升蝕刻液組合物對于含銅金屬層的圖案化能力，是本領域技術人員努力的目標。

發明內容

本發明旨在于提供一種堿性蝕刻液組合物，其具有優異的圖案化能力，可達到良好的蝕刻效果。

依據本發明的一方面的一實施方式在于提供一種堿性蝕刻液組合物，用于蝕刻含銅金屬層。前述堿性蝕刻液組合物包含氧化劑、螯合劑以及有機胺化合物，且前述有機胺化合物至少包含碳原子與氮原子。

依據前述方面的堿性蝕刻液組合物，其中前述有機胺化合物可包含伯胺化合物、醇胺化合物或其混合。

依據前述方面的堿性蝕刻液組合物，其中前述有機胺化合物包含一種伯胺化合物與一種醇胺化合物。

依據前述方面的堿性蝕刻液組合物，其中前述有機胺化合物可包含甲胺、乙胺、丙胺、異丙胺、正丁胺、異丁胺、叔丁基胺、乙二胺、丙二胺、異丙二胺、丁二胺、乙醇胺、異丙醇胺、三乙醇胺、二甘醇胺、異丁醇胺、二異丙醇胺、2-乙氨基乙醇、2-甲氨基乙醇或其混合。

依據前述方面的堿性蝕刻液組合物，其中前述氧化劑可為過氧化氫。

依據前述方面的堿性蝕刻液組合物，其中前述螯合劑與銅的螯合常數為大于或等于6且小于或等于22。

依據前述方面的堿性蝕刻液組合物，其中前述螯合劑可包含檸檬酸、葡萄糖酸、龍膽酸、水楊酸、N,N-二(2-羥乙基)甘氨酸、羥乙基亞氨基二乙酸、乙二胺四乙酸、三乙酸基胺、二亞乙基三胺五乙酸、亞氨基二乙酸、丙氨酸、天門冬氨酸、半胱氨酸、谷氨酸、甘氨酰甘氨酸、甘氨酰肌氨酸、組氨酸、白氨酸、肌氨酸、纈氨酸、甘氨酸、焦磷酸、有機磷酸類螯合劑、聚羧酸類螯合劑或其混合。

依據前述方面的堿性蝕刻液組合物，基于堿性蝕刻液組合物為100重量百分比，堿性蝕刻液組合物包含3重量百分比至15重量百分比的氧化劑、4重量百分比至20重量百分比螯合劑以及5重量百分比至20重量百分比的有機胺化合物。