[發(fā)明專利]蝕刻組合物及利用其的蝕刻方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010175959.4
• 申請(qǐng)日: 2020-03-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111719157A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明翰;案縞源;李龍儁;池祥源;樸鍾模;金世訓(xùn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 易安愛(ài)富科技有限公司
• 主分類號(hào): C23F1/44
• 分類號(hào): C23F1/44
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 金世煜;李書(shū)慧

本發(fā)明涉及一種蝕刻組合物及利用其的金屬膜的蝕刻方法，詳細(xì)地，提供一種提高單一金屬膜或多重金屬膜的蝕刻特性的蝕刻組合物、利用其的金屬膜的蝕刻方法以及包括利用本發(fā)明的蝕刻組合物而進(jìn)行的工序的半導(dǎo)體元件的制造方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及蝕刻組合物及利用其的蝕刻方法，更詳細(xì)而言，涉及一種蝕刻組合物、利用其的金屬膜的蝕刻方法以及包括利用本發(fā)明的蝕刻組合物而進(jìn)行的工序的半導(dǎo)體元件的制造方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體裝置和TFT-LCD等微電路是經(jīng)過(guò)如下的一系列光刻工序而完成的。即，將光刻膠均勻涂布于形成在基板上的鋁、鋁合金、銅和銅合金等導(dǎo)電性金屬膜或硅氧化膜、硅氮化膜等絕緣膜，然后通過(guò)刻有圖案的掩膜照射光后，通過(guò)顯影而形成所需圖案的光刻膠，通過(guò)干式或濕式蝕刻對(duì)存在于光刻膠下部的金屬膜或絕緣膜轉(zhuǎn)印圖案后，通過(guò)剝離工序，將不需要的光刻膠去除。

為了制造半導(dǎo)體裝置和TFT-LCD的基板，作為T(mén)FT的柵極和數(shù)據(jù)線電極用配線材料，經(jīng)常使用鋁、鋁合金層和鉻，但為了實(shí)現(xiàn)大型顯示器，需要減少電極用配線的電阻，為此正在進(jìn)行將作為電阻低的金屬的銅用于配線形成的嘗試。

但是，由于銅存在與玻璃基板和硅絕緣膜的附著力低且向硅膜擴(kuò)散的問(wèn)題，因而將鈦、鉬等用作銅膜的下部阻隔金屬。

由此，正在積極進(jìn)行對(duì)用于下部阻隔金屬膜與銅膜的蝕刻的蝕刻組合物的研究。

當(dāng)阻隔金屬為鈦、鉬合金時(shí)的蝕刻工序由于鈦的化學(xué)性質(zhì)而具有只能以特定離子或特定條件進(jìn)行蝕刻的缺點(diǎn)，當(dāng)阻隔金屬為鉬時(shí)的蝕刻工序具有銅膜與鉬膜的附著力降低的缺點(diǎn)。特別是在銅膜與鉬膜的附著力降低的部分，蝕刻組合物的滲透導(dǎo)致的過(guò)蝕刻現(xiàn)象嚴(yán)重。

進(jìn)而，利用具有強(qiáng)氧化性的蝕刻溶液對(duì)銅鉬膜進(jìn)行蝕刻時(shí)，由于蝕刻速度過(guò)快而在工序余量方面存在問(wèn)題，錐形輪廓(taper profile)中錐角(taperangle)具有90度或比這更大的值而后續(xù)工序變得困難，圖案的直線性也不好。

作為一個(gè)例子，當(dāng)同時(shí)蝕刻銅/鉬合金時(shí)，為了提高鉬合金的蝕刻速度并去除鉬合金的殘?jiān)~/鉬合金蝕刻液包含氟化合物。這種氟化合物存在不僅蝕刻鉬合金，還蝕刻作為銅/鉬合金的柵極配線的下部膜的玻璃基板和作為源極漏極配線的下部膜的SiNx的問(wèn)題。下部膜的蝕刻增加會(huì)使后續(xù)工序和返工(rework)工序中的蝕刻污漬導(dǎo)致的不良和減薄工序中的蝕刻污漬導(dǎo)致的不良增加。

各種以往蝕刻組合物除了上述記載的問(wèn)題以外依然具有降低蝕刻特性的問(wèn)題，因此需要進(jìn)行對(duì)于能夠顯著改善這種問(wèn)題的蝕刻組合物的研究。

現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

韓國(guó)公開(kāi)專利第10-2010-0040352號(hào)

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種蝕刻組合物，特別是將銅等金屬的單一膜或包含銅等金屬的多重金屬膜有效地進(jìn)行蝕刻而能夠顯著提高蝕刻特性的蝕刻組合物及利用其的蝕刻方法。

另外，本發(fā)明提供一種包括利用本發(fā)明的蝕刻組合物而進(jìn)行的工序的半導(dǎo)體元件的制造方法。

本發(fā)明提供驚人地提高蝕刻性能的蝕刻組合物，本發(fā)明的蝕刻組合物包含過(guò)氧化氫、蝕刻添加劑、pH調(diào)節(jié)劑、氟化合物、底切抑制劑胺化合物、以及余量的水，上述蝕刻添加劑為磷酸系化合物和硫酸系化合物，上述底切抑制劑為腺嘌呤、鳥(niǎo)嘌呤或它們的混合物，上述底切抑制劑與胺化合物的重量比為1:5至10。

優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的胺化合物可以為C4至C10的烷基胺、C3至C10的環(huán)烷基胺或它們的混合物，更優(yōu)選地，可以為直鏈或支鏈的己胺。

根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的蝕刻組合物中，pH調(diào)節(jié)劑與蝕刻添加劑的重量比可以為1:1至4。