[發明專利]多層膜用蝕刻液和蝕刻濃縮液以及蝕刻方法

有效

• 申請號: 201780094862.7
• 申請日: 2017-09-29
• 公開（公告）號: CN111094627B
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發明（設計）人: 白濱祐二;著能真
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: C23F1/18
• 分類號: C23F1/18;C23F1/26;H01L21/28;H01L21/308
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

本發明提供一種蝕刻液，用于蝕刻膜厚較厚的銅層和基底鈦層的多層膜，該蝕刻液即使在金屬離子濃度達到8000ppm以上時也能夠使用。該蝕刻液含有(a)過氧化氫、(b)氟離子供給源、(c)唑類、(d)過氧化氫穩定劑、(e)有機酸、(f)胺類和(g)水，所述有機酸使用甲磺酸與選自乳酸、琥珀酸、戊二酸、丙二酸中的一種有機酸，或者單獨使用乳酸。

技術領域

本發明涉及在對液晶、有機EL等平板顯示器的布線用途中使用的銅和鈦的多層膜進行蝕刻時所使用的多層膜用蝕刻液和蝕刻濃縮液以及蝕刻方法。

背景技術

液晶、有機EL(電致發光，Electro-Luminescence)等平板顯示器(FPD)的TFT(薄膜晶體管，Thin Film Transistor)使用鋁作為布線材料。近年來，大畫面且高清晰度的FPD普及，要求所使用的布線材料是電阻比鋁更低的材料。因此，近年來使用電阻比鋁低的銅作為布線材料。

使用銅作為布線材料時，會產生與基板之間的粘接力和向半導體基材的擴散這兩個問題。也就是說，在柵極布線中使用的情況下，即使使用對基材的碰撞能量較大的濺射法，也存在在玻璃等基板之間粘接力不充分的情況。另外，在源極/漏極布線中使用的情況下，會產生所附著的銅向作為基底的硅擴散而改變半導體的電設計值的問題。

為了解決這種問題，采用了在半導體基材上首先形成鉬膜、再在其上形成銅膜的多層結構。但是，為了確保與基底的絕緣和粘接性，目前采用鈦作為銅膜的基底層。

另外，隨著大型FPD的普及，要求電阻更低的銅布線圖案。若畫面變大，則用于向像素供電的布線長度變長，且為了實現高清晰，需要縮減線寬。為此，研究將銅膜的厚度增厚來降低電阻。

FPD的布線是通過對利用濺射法形成的多層膜進行濕式蝕刻來形成的。這是因為，由于可以一次性地形成大面積，因此能夠縮短工序。在此，對于布線濕式蝕刻用的蝕刻液來說，以下幾點是重要的。

(1)能夠加工精度高且遍及基板整面地均勻加工。

(2)加工后的布線截面為規定角度的正錐形。

(3)包含銅離子而使蝕刻速率不變(浴液壽命長)。

(4)析出物的產生少。

作為銅/鈦的層疊膜的蝕刻液，專利文獻1公開了一種多層膜用蝕刻液，其包含：

(A)過氧化氫、

(B)硝酸、

(C)作為氟離子供給源的氟化銨和/或酸性氟化銨、

(D)5-氨基-1H-四唑、

(E)作為季銨氫氧化物的四烷基氫氧化銨和/或(羥烷基)三烷基氫氧化銨、以及

(F)苯脲和/或酚磺酸，

pH為1.5～2.5。

專利文獻1的蝕刻液顯示出可實現作為下層鈦膜和上層銅膜的側蝕指標的頂部CD損失、底部CD損失、阻擋膜拖尾、錐角等在優選的范圍內的蝕刻。

另一方面，專利文獻1的蝕刻液將能夠維持上述特性的范圍(浴液壽命)設為4000ppm。認為其原因是當金屬離子量達到該值以上時，過氧化氫、硝酸分解嚴重，無法維持性能。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:國際公開2011-093445號(日本專利5685204號)

發明內容

發明要解決的問題