CN102234805A - 金属布线蚀刻液以及利用该蚀刻液的金属布线形成方法 - Google Patents

金属布线蚀刻液以及利用该蚀刻液的金属布线形成方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102234805A
CN102234805A CN2011101201396A CN201110120139A CN102234805A CN 102234805 A CN102234805 A CN 102234805A CN 2011101201396 A CN2011101201396 A CN 2011101201396A CN 201110120139 A CN201110120139 A CN 201110120139A CN 102234805 A CN102234805 A CN 102234805A
Authority
CN
China
Prior art keywords
acid
etching solution
film
metal line
etching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011101201396A
Other languages
English (en)
Inventor
郑钟铉
洪瑄英
徐南锡
朴弘植
宋溱镐
金俸均
李旺宇
李骐范
曹三永
金图元
金相佑
申贤哲
徐源国
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dongjin Semichem Co Ltd
Original Assignee
Dongjin Semichem Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dongjin Semichem Co Ltd filed Critical Dongjin Semichem Co Ltd
Publication of CN102234805A publication Critical patent/CN102234805A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/26—Acidic compositions for etching refractory metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/16—Acidic compositions
    • C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Weting (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本发明提供一种金属布线蚀刻液。根据本发明的实施例的金属布线蚀刻液含有：过硫酸铵，0.1％～30％重量比有机酸，0.01％～5％重量比磷酸盐，以及唑类化合物。

Description

金属布线蚀刻液以及利用该蚀刻液的金属布线形成方法
技术领域
本发明涉及一种金属布线蚀刻液以及利用该金属布线蚀刻液的金属布线形成方法。
背景技术
一般来说，薄膜晶体管(TFT)显示板在液晶显示装置或有机电致发光显示装置等中用作分别独立驱动各像素的电路板。在薄膜晶体管显示板上，形成有用于传送扫描信号的栅极布线和用于传送图像信号的数据布线；薄膜晶体管显示板包括薄膜晶体管和像素电极，该薄膜晶体管与栅极布线及数据布线连接，该像素电极与薄膜晶体管连接。
薄膜晶体管包括：作为栅极布线的一部分的栅极电极；用于形成沟道的半导体层；作为数据布线的一部分的源极；以及漏极。薄膜晶体管是如下的开关元件：根据经由栅极布线传送的栅极信号，将经由数据布线传送的数据电压传送到像素电极，或者切断经由数据布线传送的数据电压。
在制造薄膜晶体管时，首先，在基板上，利用栅极、源漏极电极用布线材料层叠金属层；之后进行蚀刻工序，在该蚀刻工序中，用具有腐蚀性的气体或溶液对这些金属层进行蚀刻，从而形成所需要的电路线路。
随着电路的小型化和集成化，布线变细，从而存在有电阻相对增大的问题。于是，代替以往主要用作布线材料的铬、钼、铝以及这些金属的合金，铜作为低电阻布线材料而受到关注。
但是，由于铜与玻璃基板或硅胶绝缘膜的粘着性较差，难以用作单一膜，所以使用多重膜，在该多重膜中，将与玻璃基板或硅胶绝缘膜的粘着性优良的钛膜用作铜的下部膜。
为了对这种多重膜进行蚀刻而使用过氧化氢蚀刻液，但是由于过氧化氢蚀刻液在金属离子浓度达到一定程度以上时促进过氧化氢的分解，快速分解为水和氧，有可能发生发热和急剧的组成变化，所以在稳定性上存在问题。为了解决过氧化氢的上述问题，采用了添加过氧化氢稳定剂的方法，但是因其价格昂贵，成为了成本上升的原因。
发明内容
需要解决的技术问题
本发明的技术问题是提供一种保障了高稳定性和工艺冗余度(processmargin)、并且能够对铜膜均匀地进行锥角蚀刻的、优良的能金属布线蚀刻液以及利用该金属布线蚀刻液的金属布线形成方法。
技术问题的解决方法
本发明的一个实施例的金属布线蚀刻液，含有过硫酸铵、0.1％～30％重量比的有机酸、0.01％～5％重量比的磷酸盐以及唑类化合物。
所述过硫酸铵重量比可以为0.1％～30％，所述唑类化合物的重量比可以为0.01％～2％。
所述有机酸可以是从由草酸、草乙酸、延胡索酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、丁酸、棕榈酸、酒石酸、抗坏血酸、尿酸、磺酸、亚磺酸、蚁酸、柠檬酸、异构柠檬酸、α-氧代戊二酸以及乙醇酸构成的一组中选择的至少一种有机酸。
所述磷酸盐可以是从由(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4、K3PO4、K2HPO4、KH2PO4、Na3PO4、Na2HPO4以及NaH2PO4构成的一组中选择的至少一种磷酸盐。
所述唑类化合物可以是从由苯并三唑(benzotriazole)、氨基四唑(aminotetrazole)、氨基四唑钾盐(aminotetrazole of potassium salt)、咪唑(imidazole)以及吡唑(pyrazole)构成的一组中选择的至少一种唑类化合物。
所述金属布线可以为铜膜、铜合金膜以及钛铜膜的二重膜之中的一种。
本发明另一个实施例的金属布线方法，包括：在基板上，形成含有铜的单一膜或含有钛和铜的二重膜的步骤；以及用蚀刻液蚀刻所述单一膜或二重膜的步骤，所述蚀刻液含有过硫酸铵、0.1％～30％重量比的有机酸、0.01％～5％重量比的磷酸盐以及唑类化合物。
所述二重膜包括含有钛的下部膜和含有铜的上部膜，所述用蚀刻液蚀刻二重膜的步骤能够有选择地只蚀刻所述上部膜。
所述过硫酸铵的重量比可以为0.1％～30％，所述唑类化合物的重量比可以为0.01％～2％。
所述有机酸可以是从由草酸、草乙酸、延胡索酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、丁酸、棕榈酸、酒石酸、抗坏血酸、尿酸、磺酸、亚磺酸、蚁酸、柠檬酸、异构柠檬酸、α-氧代戊二酸以及乙醇酸构成的一组中选择的至少一种有机酸。
所述磷酸盐可以是从由(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4、K3PO4、K2HPO4、KH2PO4、Na3PO4、Na2HPO4以及NaH2PO4构成的一组中选择的至少一种磷酸盐。
所述唑类化合物可以是从由苯并三唑(benzotriazole)、氨基四唑(aminotetrazole)、氨基四唑钾盐(aminotetrazole of potassium salt)、咪唑(imidazole)以及吡唑(pyrazole)构成的一组中选择的至少一种唑类化合物。
发明效果
根据本发明的实施例，不使用过氧化氢，所以能够在不产生发热现象、蚀刻液的稳定性低下、高价稳定剂的添加等问题的情况下，就能够以良好的速度对铜进行锥度蚀刻，并保持蚀刻液的稳定性来能够更久地保持蚀刻液的性能，充分保障工艺冗余度，降低费用。
附图说明
图1是示出比较例的蚀刻液的蚀刻特性相对于保管天数的变化的图。
图2是示出在保管的第0天用比较例的蚀刻液对钛铜二重膜进行了蚀刻之后的铜层侧面的显微镜照片。
图3是示出在保管的第4天用蚀刻液对钛铜二重膜进行了蚀刻之后的铜层的侧面的显微镜照片。
图4是示出本发明的一个实施例的蚀刻液相对于保管天数的EPD TIME(Etching Point Detector Time)的图表。
图5是示出本发明的一个实施例的蚀刻液相对于保管天数的CD skew(Cut dimension skew)图表。
图6～图13是分别示出利用本发明的实施例1～8的蚀刻液对钛铜二重膜进行了蚀刻之后的铜层的侧面的显微镜照片。
图14是示出在利用本发明的实施例1的蚀刻液按常温保管经过天数来对钛铜二重膜铜层进行了蚀刻的试验中、所被蚀刻的铜层的侧面的显微镜照片。
图15是示出利用本发明的实施例1的蚀刻液将铜二重膜以每小时污染33ppm的铜离子的方式进行了12个小时的蚀刻之后的、铜层的侧面的显微镜照片。
具体实施方式
下面，参照附图详细说明本发明的优选实施例。但是，本发明并不局限于在此说明的实施例，还可以通过其他方式来实施。在此介绍的实施例是为了使得所公开的内容彻底完整、并且为了向本领域的技术人员充分传达本发明的思想而提供的。
在附图中，为了确保明确性，层和区域的厚度是经过夸张的。此外，所谓层在另一层或基板“上”是指所述层可直接形成在另一层或基板上，或者在所述层和另一层或基板之间形成有第三层。在整个说明书中，所有用相同附图标记表示的部分表示同一构成要素。
本发明的一个实施例的金属布线蚀刻液由过硫酸铵((NH4)2S2O8ammonium persulfate)、有机酸、磷酸盐化合物、唑类化合物以及相当于剩余部分的水组成。
过硫酸铵为氧化剂，是蚀刻铜膜的主要成分，通过反应式(1)的反应蚀刻铜膜来生成稳定的化合物：
S2O8 -2+2Cu→2CuSO4        反应式(1)
在本发明的实施例中，过硫酸铵可使用具有半导体工艺用纯度的过硫酸铵。在本发明的实施例的蚀刻液中，过硫酸铵在蚀刻液中可以占0.1％～30％的重量比。当在所述蚀刻液中添加的过硫酸铵的重量比小于0.1％时，很难蚀刻铜膜，当添加的过硫酸铵的重量比大于30％时，铜膜的蚀刻速度过快，工艺上很难进行控制。
在本发明的实施例中，有机酸是用于蚀刻铜膜的辅助氧化剂，起到防止因在铜膜的蚀刻过程中溶出的铜离子导致蚀刻速度降低的螯合剂作用。在本发明的实施例中，有机酸的种类没有特别限定，但是代表性的有草酸、草乙酸、延胡索酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、丁酸、棕榈酸、酒石酸、抗坏血酸、尿酸、磺酸、亚磺酸、蚁酸、柠檬酸、异构柠檬酸、α-氧代戊二酸以及乙醇酸，尤其可优选使用柠檬酸和乙醇酸。
在本发明的实施例中，有机酸可使用具有半导体工艺用纯度的有机酸。在本发明的实施例的蚀刻液中，有机酸可以占蚀刻液的0.1％～30％的重量比。在所述蚀刻液中，若有机酸的重量比小于0.1％，则很难起到辅助性氧化剂的作用，若添加重量比大于30％的有机酸，则铜膜的蚀刻速度过快，造成布线短路的不良状况。
在本发明的实施例中，磷酸盐为调节铜膜的蚀刻速度来增加铜膜的锥角的主要成分，其种类没有特别限定，但是作为可分解为PO4 3-的化合物，有(NH4)3PO4，(NH4)2HPO4，NH4H2PO4，K3PO4，K2HPO4，KH2PO4，Na3PO4，Na2HPO4，NaH2PO4等，尤其优选使用NH4H2PO4和(NH4)H2PO4。
在本发明的实施例中，磷酸盐可使用具有半导体工艺用纯度的磷酸盐。在本发明的实施例的蚀刻液中，磷酸盐占蚀刻液的0.01％～5％的重量比。在所述蚀刻液中，若磷酸盐的含量的重量比小于0.01％，则很难调节蚀刻速度，若磷酸盐的含量的重量比大于5％，则铜膜蚀刻不均匀，或无法进行蚀刻。
在本发明的实施例中，所谓唑类化合物是含有氮元素、且在环中含有至少一个非碳原子的五元杂环。在本发明的实施例中，作为唑类的化合物的例子，可例举苯并三唑(benzotriazole)，氨基四唑(aminotetrazole)，氨基四唑钾盐(aminotetrazole of potassium salt)，咪唑(imidazole)以及吡唑(pyrazole)等。
在本发明的实施例的蚀刻液中，唑类化合物可占0.01％～2％重量比。唑类化合物起到抑制铜膜的蚀刻来在铜与其他金属的多层膜中调节金属之间的蚀刻速度的作用，减少布线剪切尺寸损失(cut dimension loss)，从而能够把金属布线用作栅极及数据布线。若本发明的实施例的蚀刻液中没有添加唑类化合物，则不仅无法调节对铜的蚀刻速度，剪切尺寸损失也会增大，从而布线的直进性降低，在用于批量生产工艺中时有可能引起严重问题。
在本发明的实施例中，即使没有有关水的明确说明，在所有蚀刻液中，水占从100％减去水之外的其他成分的重量比之后的剩余部分的重量比。在本发明的实施例中，水可以使用半导体用等级的水或超纯水。
在本发明公开的蚀刻液或蚀刻液组成物的范围中，除了当然包括上述重量比范围内的蚀刻液之外，虽然其组成在该重量比范围的数值之外或者虽然置换了一部分成分、但是若该变化之后的组成对于本领域的技术人员而言实质上显然等同于上述蚀刻液组成，则也包括这样的组成。
图1为示出比较例的蚀刻液的蚀刻特性相对于保管天数的变化图。图2是示出在保管的第0天用比较例的蚀刻液对钛铜二重膜进行了蚀刻之后的铜层侧面的显微镜照片。图3是示出在保管的第4天用蚀刻液对钛铜二重膜进行了蚀刻之后的铜层的侧面的显微镜照片。图4是示出本发明的一个实施例的蚀刻液相对于保管天数的EPD TIME的图表。图5是示出本发明的一个实施例的蚀刻液相对于保管天数的CD skew图表。
下面，参照图1至图5，与比较例进行比较来说明本发明的实施例的效果。
比较例
比较例的金属布线蚀刻液包含过硫酸铵、硝酸、无机酸以及唑类化合物。在基板上形成钛铜二重膜，并在所述二重膜上形成光刻胶图案之后，利用所述比较例的蚀刻液蚀刻所述二重膜。二重膜是在基板上形成为源漏极后进行了蚀刻。
参照图1至图3，制造蚀刻液后常温下保管的结果在经过3天之后EPDTime开始逐渐增加，CD skew也增加，锥角发生了变化。即，可以确认比较例的蚀刻液在制造之后在常温保管的情况下经过三天时其性能急剧下降。这是因为用作氧化剂的过硫酸铵(APS)在常温下容易分解，导致降低对铜的蚀刻率。
实施例
本发明的实施例的金属布线蚀刻液包含：过硫酸铵，0.1％～30％重量比的有机酸，0.01％～5％重量比的磷酸盐，以及唑类化合物。该蚀刻液在所述比较例的金属布线蚀刻液中，用有机酸代替了无机酸，并添加了磷酸盐。
在基板上形成钛膜和铜膜的双层，并在所述双层上形成光刻胶图案之后，利用所述蚀刻液蚀刻了所述双层。此时，按照基板尺寸(23″和40″)分别实施工艺，在基板尺寸为23″时，钛膜与铜膜的厚度分别形成为300
Figure BSA00000492981100061
2000
Figure BSA00000492981100062
在基板尺寸为40″时，钛膜与铜膜的厚度分别形成为300
Figure BSA00000492981100063
3000
Figure BSA00000492981100064
所述双层是在基板上形成为源漏极之后进行了蚀刻。
表1
Figure BSA00000492981100071
参照图4、图5以及表1，蚀刻液在常温保管10天以内时，EPD Time及CD Skew仍然没有较大偏差，在这一点上，与比较例相比，能够确认该蚀刻液在长期保管时也维持其蚀刻特性。
如上所述，本发明的实施例的金属布线蚀刻液，代替无机酸而添加了有机酸，该有机酸在对铜进行蚀刻的期间起到维持pH值的作用；为了控制铜的蚀刻速度而追加了磷酸盐，通过这些成分的各含量组合，能够长期维持蚀刻特性。
图6～图13是示出利用本发明的实施例1～8的蚀刻液对钛铜二重膜进行了蚀刻之后的铜层的侧面显微镜照片。图14是示出在利用本发明的实施例1的蚀刻液按常温保管经过天数来对钛铜二重膜铜层进行了蚀刻的试验中、所被蚀刻的铜层的侧面的显微镜照片。
图15是示出利用本发明的实施例1的蚀刻液将铜二重膜以每小时污染33ppm的铜离子的方式进行了12个小时的蚀刻之后的、铜层的侧面的显微镜照片。
下面，参照表2～表7以及图6～图13，进一步具体说明本发明的实施例的金属布线蚀刻液。下面，实施例中示出的结构仅仅是为便于理解发明而示出的，在任何情况下都不是试图用在实施例中示出的实施方式来限定本发明的技术范围。
按照表2所示的实施例1～4来制造了本发明的实施例的蚀刻液，并比较了其蚀刻性能。实施例1～4的组成示于表2，所有数据单位为重量比％。
表2
APS 有机酸 磷酸盐   唑类化合物
实施例1 8 2 0.3 0.5
  实施例2   10   2   0.3   0.5
  实施例3   8   2   0.5   0.5
  实施例4   8   2   0.3   0.7
具体而言，通过按时间基准超过源极/漏极(S/D)(Ti/Cu 300
Figure BSA00000492981100081
/2000
Figure BSA00000492981100082
)100％以及源极/漏极(S/D)(Ti/Cu 300/3000
Figure BSA00000492981100084
)100％来对钛膜和铜膜的二重膜进行了蚀刻的过蚀刻实验，评价了各实施例的蚀刻液的蚀刻速度、CDSkew以及锥角。此外，用扫描电子显微镜照片观察了蚀刻之后的铜层的截面。其结果如表3和图6～9所示。
表3
蚀刻终点是指蚀刻液结束了对单一铜膜的蚀刻而露出玻璃基板的玻璃的状态。蚀刻终点的值越小，表示其蚀刻能力越强。CD Skew是指光刻胶末端与铜末端之间的距离，若要不产生台阶差且进行均匀锥度的蚀刻，则该距离需要保持在适当的范围内。作为从蚀刻之后的金属膜的侧面观察的倾斜度，45°～60°的锥角较适合。
如表3所示，可知本发明的实施例的蚀刻液显示出优良的蚀刻速度和CDSkew，锥角可控制在45°～60°。此外，如图6～图9所示，还具有图案的直进性优良、稳定性好的优点。
按照表4所示的实施例5～8制造了本发明的实施例的蚀刻液，并比较了其蚀刻性能。与实施例1～实施例4不同，这次是在改变了有机酸和磷酸盐的含量之后进行了测定。实施例5～实施例8的组成如表4所示，所有数据单位为重量比％。
表4
  APS   有机酸   磷酸盐   唑类化合物
  实施例5   8   0.1   0.3   0.5
  实施例6   8   30   0.3   0.5
  实施例7   8   2   0.01   0.5
  实施例8   8   2   5.0   0.5
具体而言，通过按时间基准超过源极/漏极(S/D)(Ti/Cu 300
Figure BSA00000492981100091
/2000)100％以及源极/漏极(S/D)(Ti/Cu 300
Figure BSA00000492981100093
/3000
Figure BSA00000492981100094
)100％来对钛膜和铜膜的二重膜进行了蚀刻的过蚀刻实验，评价了各实施例的蚀刻液的蚀刻速度、CDSkew以及锥角。此外，用扫描电子显微镜照片观察了蚀刻之后的铜层的截面。其结果如表5和图10～13所示。
表5
Figure BSA00000492981100095
如表5所示，在实施例5中，有机酸含量为0.1％时，铜的蚀刻终点值变得很大，无法起到辅助性氧化剂的作用，在实施例6中，有机酸含量为30％时，铜的蚀刻终点值过小，导致铜膜的蚀刻速度过快，可能造成布线短路的不良情况。
在实施例7中，在磷酸盐的含量为0.01％时，源极/漏极锥角变小，很难控制蚀刻速度；在实施例8中，在磷酸盐的含量为5％时，铜的蚀刻终点值变得很大，导致铜膜蚀刻不均匀或不进行蚀刻，锥角也变得很大。
从所述实施例5至实施例8可知，本发明的实施例的金属布线蚀刻液中，优选有机酸为0.1wt％～30wt％，磷酸盐为0.01wt％～5wt％。
此外，制造了基于本发明的组成物的实施例1的蚀刻液，并对其检验了保管稳定性以及处理张数的蚀刻性能。关于保管稳定性，在常温25°下进行了10天，关于处理张数，以每小时污染铜离子33ppm的方式，进行了12小时的评价。表6为保管稳定性的评价结果，表7为对处理张数的蚀刻结果。
表6
Figure BSA00000492981100101
如表6与图14所示，本发明的实施例的蚀刻液在常温下保管10天以内时，蚀刻性能没有变化，可保持与初期相同的性能。
表7
Figure BSA00000492981100102
如表7和图15所示，本发明的实施例的蚀刻液在铜离子浓度小于等于300ppm时，蚀刻特性没有变化，即使蚀刻很多钛铜金属膜，也可保持与初期相同的性能。
本发明的另一个实施例的金属布线形成方法，包括：在基板上形成含有铜的单一膜或含有钛和铜的二重膜的步骤；以及用蚀刻液蚀刻所述单一膜或二重膜的步骤。所述蚀刻液可使用本发明的一个实施例的蚀刻液。
形成在所述基板上的单一膜或二重膜可在薄膜晶体管显示板上形成为栅极线或数据线，尤其是在栅极线或数据线由铜膜或铜合金膜形成时，可用利用本发明的一个实施例的蚀刻液进行用于形成金属图案的蚀刻。此外，在数据线由钛铜二重膜形成时，若使用本发明的一个实施例的蚀刻液，则能够只对铜膜有选择地进行蚀刻。此时，不对钛膜不进行蚀刻。在此，钛膜为下部膜，铜膜可以为上部膜。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，但是本发明的权利范围并不限定于这些实施例，本领域的技术人员利用请求范围中所定义的本发明的基本概念做出各种变形或改良方式均属于本发明的权利范围内。

Claims (12)

1.一种金属布线蚀刻液，其特征在于，
含有过硫酸铵、0.1％～30％重量比的有机酸、0.01％～5％重量比的磷酸盐以及唑类化合物。
2.根据权利要求1所述的金属布线蚀刻液，其特征在于，
所述过硫酸铵的重量比为0.1％～30％，所述唑类化合物的重量比为0.01％～2％。
3.根据权利要求2所述的金属布线蚀刻液，其特征在于，
所述有机酸是从由草酸、草乙酸、延胡索酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、丁酸、棕榈酸、酒石酸、抗坏血酸、尿酸、磺酸、亚磺酸、蚁酸、柠檬酸、异构柠檬酸、α-氧代戊二酸以及乙醇酸构成的一组中选择的至少一种有机酸。
4.根据权利要求3所述的一种金属布线蚀刻液，其特征在于，
所述磷酸盐是从由(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4、K3PO4、K2HPO4、KH2PO4、Na3PO4、Na2HPO4以及NaH2PO4构成的一组中选择的至少一种磷酸盐。
5.根据权利要求4所述的一种金属布线蚀刻液，其特征在于，
所述唑类化合物是从由苯并三唑、氨基四唑、氨基四唑钾盐、咪唑以及吡唑构成的一组中选择的至少一种唑类化合物。
6.根据权利要求1所述的一种金属布线蚀刻液，其特征在于，
所述金属布线为铜膜、铜合金膜以及钛铜膜的二重膜之中的一种。
7.一种金属布线形成方法，其特征在于，
包括：
在基板上，形成含有铜的单一膜或含有钛和铜的二重膜的步骤；以及
用蚀刻液蚀刻所述单一膜或二重膜的步骤，
所述蚀刻液含有过硫酸铵、0.1％～30％重量比的有机酸、0.01％～5％重量比的磷酸盐以及唑类化合物。
8.根据权利要求7所述的一种金属布线形成方法，其特征在于，
所述二重膜包括含有钛的下部膜和含有铜的上部膜，
所述用蚀刻液蚀刻二重膜的步骤有选择地只蚀刻所述上部膜。
9.根据权利要求7所述的一种金属布线形成方法，其特征在于，
所述过硫酸铵的重量比为0.1％～30％，所述唑类化合物的重量比为0.01％～2％。
10.根据权利要求9所述的金属布线形成方法，其特征在于，
所述有机酸是从由草酸、草乙酸、延胡索酸、苹果酸、琥珀酸、乙酸、丁酸、棕榈酸、酒石酸、抗坏血酸、尿酸、磺酸、亚磺酸、蚁酸、柠檬酸、异构柠檬酸、α-氧代戊二酸以及乙醇酸构成的一组中选择的至少一种有机酸。
11.根据权利要求10所述的一种金属布线形成方法，其特征在于，
所述磷酸盐是从由(NH4)3PO4、(NH4)2HPO4、NH4H2PO4、K3PO4、K2HPO4、KH2PO4、Na3PO4、Na2HPO4以及NaH2PO4构成的一组中选择的至少一种磷酸盐。
12.根据权利要求11所述的一种金属布线形成方法，其特征在于，所述唑类化合物是从由苯并三唑、氨基四唑、氨基四唑钾盐、咪唑以及吡唑构成的一组中选择的至少一种唑类化合物。
CN2011101201396A 2010-05-06 2011-05-06 金属布线蚀刻液以及利用该蚀刻液的金属布线形成方法 Pending CN102234805A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100042440A KR20110123025A (ko) 2010-05-06 2010-05-06 금속 배선 식각액 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법
KR10-2010-0042440 2010-05-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102234805A true CN102234805A (zh) 2011-11-09

Family

ID=44885913

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011101201396A Pending CN102234805A (zh) 2010-05-06 2011-05-06 金属布线蚀刻液以及利用该蚀刻液的金属布线形成方法

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20110123025A (zh)
CN (1) CN102234805A (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102912350A (zh) * 2012-07-24 2013-02-06 友达光电股份有限公司 蚀刻液及形成图案化多层金属层的方法
CN103526206A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 株式会社东进世美肯 一种金属布线蚀刻液及利用其的金属布线形成方法
CN103668207A (zh) * 2012-09-24 2014-03-26 东友精细化工有限公司 蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示设备的方法
CN103924243A (zh) * 2013-01-11 2014-07-16 上海飞凯光电材料股份有限公司 一种蚀刻液组合物
CN108203827A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法
TWI674336B (zh) * 2015-03-24 2019-10-11 南韓商東友精細化工有限公司 用於蝕刻銅基金屬層之蝕刻劑組合物以及用其製造液晶顯示器陣列基板之方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102002131B1 (ko) 2012-08-03 2019-07-22 삼성디스플레이 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 제조 방법
KR102175313B1 (ko) 2013-09-24 2020-11-09 삼성디스플레이 주식회사 식각액 조성물, 및 이를 이용한 금속 배선과 박막 트랜지스터 기판 형성 방법
KR102269327B1 (ko) * 2015-03-19 2021-06-25 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030087179A1 (en) * 2001-05-14 2003-05-08 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist transfer material and method for processing surface of substrate using the transfer material
CN1510169A (zh) * 2002-12-12 2004-07-07 Lg.菲利浦Lcd株式会社 用于多层铜和钼的蚀刻溶液及使用该蚀刻溶液的蚀刻方法
US20060292888A1 (en) * 2005-06-22 2006-12-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Etchant, method for fabricating interconnection line using the etchant, and method for fabricating thin film transistor substrate using the etchant
CN101098989A (zh) * 2005-03-29 2008-01-02 三菱化学株式会社 铜的蚀刻液以及蚀刻方法
CN101265579A (zh) * 2007-03-15 2008-09-17 东进世美肯株式会社 薄膜晶体管液晶显示装置的蚀刻液组合物
US20090286360A1 (en) * 2007-05-17 2009-11-19 Gyoo-Chul Jo Etchant and method for fabricating electric device including thin film transistor using the same
US20100039028A1 (en) * 2008-08-15 2010-02-18 Fujifilm Corporation Display device
CN101684408A (zh) * 2008-09-12 2010-03-31 株式会社东进世美肯 用于有机发光二极管显示装置的蚀刻剂组合物
CN102104049A (zh) * 2009-12-04 2011-06-22 三星电子株式会社 薄膜晶体管阵列面板及其制造方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030087179A1 (en) * 2001-05-14 2003-05-08 Fuji Photo Film Co., Ltd. Positive photoresist transfer material and method for processing surface of substrate using the transfer material
CN1510169A (zh) * 2002-12-12 2004-07-07 Lg.菲利浦Lcd株式会社 用于多层铜和钼的蚀刻溶液及使用该蚀刻溶液的蚀刻方法
CN101098989A (zh) * 2005-03-29 2008-01-02 三菱化学株式会社 铜的蚀刻液以及蚀刻方法
US20060292888A1 (en) * 2005-06-22 2006-12-28 Samsung Electronics Co., Ltd. Etchant, method for fabricating interconnection line using the etchant, and method for fabricating thin film transistor substrate using the etchant
CN101265579A (zh) * 2007-03-15 2008-09-17 东进世美肯株式会社 薄膜晶体管液晶显示装置的蚀刻液组合物
US20090286360A1 (en) * 2007-05-17 2009-11-19 Gyoo-Chul Jo Etchant and method for fabricating electric device including thin film transistor using the same
US20100039028A1 (en) * 2008-08-15 2010-02-18 Fujifilm Corporation Display device
CN101684408A (zh) * 2008-09-12 2010-03-31 株式会社东进世美肯 用于有机发光二极管显示装置的蚀刻剂组合物
CN102104049A (zh) * 2009-12-04 2011-06-22 三星电子株式会社 薄膜晶体管阵列面板及其制造方法

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103526206A (zh) * 2012-07-03 2014-01-22 株式会社东进世美肯 一种金属布线蚀刻液及利用其的金属布线形成方法
CN103526206B (zh) * 2012-07-03 2018-01-02 株式会社东进世美肯 一种金属布线蚀刻液及利用其的金属布线形成方法
CN102912350A (zh) * 2012-07-24 2013-02-06 友达光电股份有限公司 蚀刻液及形成图案化多层金属层的方法
CN102912350B (zh) * 2012-07-24 2015-07-01 友达光电股份有限公司 蚀刻液及形成图案化多层金属层的方法
CN103668207A (zh) * 2012-09-24 2014-03-26 东友精细化工有限公司 蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示设备的方法
CN103668207B (zh) * 2012-09-24 2018-04-06 东友精细化工有限公司 蚀刻剂和使用该蚀刻剂制造显示设备的方法
CN103924243A (zh) * 2013-01-11 2014-07-16 上海飞凯光电材料股份有限公司 一种蚀刻液组合物
TWI674336B (zh) * 2015-03-24 2019-10-11 南韓商東友精細化工有限公司 用於蝕刻銅基金屬層之蝕刻劑組合物以及用其製造液晶顯示器陣列基板之方法
CN108203827A (zh) * 2016-12-19 2018-06-26 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法
CN108203827B (zh) * 2016-12-19 2021-12-24 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及使用它的薄膜晶体管显示面板的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110123025A (ko) 2011-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102234805A (zh) 金属布线蚀刻液以及利用该蚀刻液的金属布线形成方法
CN101265579B (zh) 薄膜晶体管液晶显示装置的蚀刻液组合物
KR101960342B1 (ko) 식각액 조성물, 이를 이용한 배선 형성 방법 및 어레이 기판의 제조 방법
CN105908188A (zh) 一种用于tft铜钼叠层的双氧水系蚀刻液
JP5559956B2 (ja) 薄膜トランジスタ液晶表示装置のエッチング液組成物
CN102326235B (zh) 金属层积膜用蚀刻液组合物
CN102939407B (zh) 用于金属线的蚀刻剂和使用其来制造金属线的方法
KR102279498B1 (ko) 금속 배선 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법
CN103572292A (zh) 蚀刻剂组合物以及用于蚀刻多层金属膜的方法
CN109112545A (zh) 一种铜钼合金膜的化学蚀刻用组合物
CN111808612A (zh) 一种用于铜/钼（铌）/igzo膜层的蚀刻液、蚀刻补充液及其制备方法和应用
CN103526206A (zh) 一种金属布线蚀刻液及利用其的金属布线形成方法
CN101392376A (zh) 蚀刻组合物
KR102131394B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
CN110273156A (zh) 不包含氟的蚀刻液组合物
TWI614550B (zh) 液晶顯示裝置用陣列基板的製備方法及其多層膜用蝕刻液組合物
CN110230059B (zh) 显示面板的金属图案制作方法
CN108359987A (zh) 蚀刻组合物
CN104513982A (zh) 用于液晶显示器的阵列基板的制造方法
CN109594079B (zh) 一种钼铝共用蚀刻液及蚀刻方法
TW201404936A (zh) 蝕刻液與形成圖案化多層金屬層的方法
KR102131393B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
CN109844910A (zh) 蚀刻液组合物和蚀刻方法
CN114381734A (zh) 用于蚀刻铜双层金属配线结构的蚀刻液组合物及制备方法、应用和制造薄膜阵列基板的方法
CN107365996B (zh) 铜系金属膜的蚀刻液组合物及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20111109