CN102618872A - 以铜为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物 - Google Patents

以铜为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物 Download PDF

Info

Publication number
CN102618872A
CN102618872A CN2012100130928A CN201210013092A CN102618872A CN 102618872 A CN102618872 A CN 102618872A CN 2012100130928 A CN2012100130928 A CN 2012100130928A CN 201210013092 A CN201210013092 A CN 201210013092A CN 102618872 A CN102618872 A CN 102618872A
Authority
CN
China
Prior art keywords
copper
etching
alloy
copper alloy
forms
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
CN2012100130928A
Other languages
English (en)
Inventor
大城研二
河野良
高桥秀树
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.)
Kanto Chemical Co Inc
Original Assignee
Kanto Chemical Co Inc
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 Kanto Chemical Co Inc filed Critical Kanto Chemical Co Inc
Publication of CN102618872A publication Critical patent/CN102618872A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J37/00Baking; Roasting; Grilling; Frying
    • A47J37/04Roasting apparatus with movably-mounted food supports or with movable heating implements; Spits
    • A47J37/041Roasting apparatus with movably-mounted food supports or with movable heating implements; Spits with food supports rotating about a horizontal axis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J37/00Baking; Roasting; Grilling; Frying
    • A47J37/06Roasters; Grills; Sandwich grills
    • A47J37/067Horizontally disposed broiling griddles
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A47FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47JKITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J37/00Baking; Roasting; Grilling; Frying
    • A47J37/06Roasters; Grills; Sandwich grills
    • A47J37/07Roasting devices for outdoor use; Barbecues
    • A47J37/0786Accessories

Landscapes

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

Abstract

本发明提供一种可以对含铜和铜合金薄膜的金属层积膜图案进行精度良好的加工、可以形成优异的图案形状、并且实用性优异的稳定的液体寿命长的蚀刻液组合物,以及提供使用该蚀刻液组合物的蚀刻方法。本发明涉及使用具有特定组成的、配合磷酸、硝酸、醋酸和水而成的蚀刻液组合物对具有由铜形成的层和由含铜的铜合金形成的层的金属层积膜进行蚀刻的方法、以及其蚀刻液组合物。

Description

以铜为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物
技术领域
本发明涉及对平板显示器等的制造中所使用的铜和以铜为主成分的铜合金的金属层积膜进行蚀刻的蚀刻液组合物,以及使用该蚀刻液组合物的蚀刻方法。
背景技术
作为液晶显示器装置的微细配线材料,以往使用铝薄膜,但近年,具有比铝低的电阻特性的铜薄膜受到关注(参照专利文献1、2)。
以往,铜被用作为形成印刷电路板用的图案的金属材料,但作为平板显示器的驱动晶体管电极和微细图案,为了形成线幅数微米以下的图案,至今为止没有使用铜和以铜为主成分的铜合金。因此,适于平板显示器制造的、线幅数微米以下的铜薄膜蚀刻技术受到限制。
使用铜薄膜作为电极时,不以单层来使用铜,出于提高与玻璃基板的密合性提高和阻挡铜扩散的目的,需要使用Ti、Mo、MoTi等金属作为密合层、阻挡层。此时,通常尝试作为Ti/Cu/Ti、Cu/Ti、Mo/Cu/Mo、Cu/Mo、MoTi/Cu/MoTi、Cu/MoTi等的层积膜用于电极中。
因为Cu难以进行干式蚀刻,所以Cu/Mo是通过使用过氧化氢或过氧硫酸等过氧化物作为氧化剂的蚀刻,另外,Cu/Ti除了通过使用过氧化氢或全氧硫酸等过氧化物作为氧化剂的蚀刻,还对Cu和Ti通过2种湿式蚀刻进行蚀刻的方法,或者对Cu进行湿式蚀刻、对Ti进行干式蚀刻的方法(专利文献3、4)。
但是,使用这些过氧化物的蚀刻液存在以下问题:i)由于含有过氧化物因此蚀刻液变得不稳定、有时难以以1液方式进行供给;ii)由于在蚀刻中溶出的Cu离子的影响,促进过氧化物的分解,蚀刻液的寿命短;iii)死角或废液中蓄积的过氧化物有发生爆炸的危险;iv)干式蚀刻容易产生颗粒,成品率降低,减压方法的蚀刻装置很昂贵。
因此,期望着不使用含有过氧化物的蚀刻液而能够以优异的蚀刻图案对铜层积膜进行蚀刻的工艺。
这里,所谓优异的蚀刻图案,是没有蚀刻不均的蚀刻,是指被蚀刻的金属的线幅的蚀刻精度高,图案边缘形质为平滑的形状,或者图案的形状是锥形等。图案边缘形状不平滑而成为凹凸形状的话,会发生断线、短路的问题,图案的形状不能得到锥形形状的话,下一工序的薄膜成膜中的阶跃式覆盖率变差。
以往用作配线材料的铝的湿式蚀刻中,有使用磷酸、硝酸和醋酸系的蚀刻液的方法。但是,对与铝不同的金属,想要使用该蚀刻液的话,蚀刻速度、腐蚀电位、蚀刻液与抗蚀剂和玻璃的接触角、扩散速度等很多要素发生复杂的影响,难以获得具有锥形形状的图案,将其适用于与铝不同的金属仅能限于有限的目的、条件。
本申请人发现:磷酸、硝酸和醋酸的混酸中,通过混酸具有特定的组成,对以银为主成分的单层的金属薄膜进行蚀刻的方法(专利文献5),但对相同的方法,以作为反射型和半透过型液晶显示装置的反射电极材料的、以银为主成分的单层的金属薄膜的蚀刻为目的,没有对平板显示器的驱动晶体管电极和微细图案用的铜层积膜的蚀刻进行研究。
关于银的层积膜,公开了使用磷酸、硝酸和醋酸的混酸对银或银合金形成的层积膜、特别是银合金与钼的层积膜进行蚀刻的方法(参照专利文献6)。但是,同一文献中记载的方法,为了调节银合金和钼的蚀刻速度,需要使蚀刻液流动来满足适当的条件,调整条件需要劳动力,混酸的流动条件下的蚀刻速度很大程度上依赖于银合金和钼的材料特性,因此该方法不能直接用于其他的金属体系。
尤其,报导了通过含磷酸、硝酸和醋酸的蚀刻液组合物,用于对由铜或铜合金构成的单一膜和包含所述金属的双层膜以上的多层膜同时进行蚀刻的蚀刻液组合物和蚀刻方法(专利文献7),同一文献中的作为“铜合金”的层,仅公开了氧化铜(I)(CuO),实质上并没有对铜和其他金属的合金的具体记载,另外,同一文献也没有记载作为在微细加工中非常重要的要素的锥形角的控制。
进而,氧化铜(I)(CuO)的膜存在以下问题:由于平板显示器制造工序中的TFT的制造工序中进行的氢等离子处理,氧化膜被还原,因此与基板的密合性恶化。
在这样的层积膜的蚀刻中,不仅形成层的金属或合金的层间的蚀刻速度有差别,而且还有层间的腐蚀电位的差引起的电池效果的影响等,因此,难以预测能够由蚀刻液和形成层积膜的金属得到良好的蚀刻的图案形状。
此外。对于具有铜和铜合金的层积膜,研究了将铜合金是Cu-Mo、Cu-Ti、Cu-Ca、Cu-Mg、Cu-Ca-O、Cu-Mg-O、Cu-Al、Cu-Zr、Cu-Mn、Cu-NiB、Cu-Mn-B、Cu-Ni-B、Cu-Si、Cu-Al、Cu-Mo、Cu-Al、Cu-Mg-B、Cu-Ti-B、Cu-Mo-B、Cu-Al-B、Cu-Si-B、Cu-Mg-Al、Cu-Mg-Al-O等的层积膜、进而具有铜和铜氧化物(CuO)的层积膜等大量的层积膜作为下一代的膜的候补,但是还没有达到在实用上令人满意的膜,期待着早日确立用于微细图案加工的技术。
现有技术文献
专利文献
【专利文献1】日本特开2002-302780号公报
【专利文献2】日本特开2001-59191号公报
【专利文献3】日本特开2002-140929号公报
【专利文献4】美国专利公报7008548B2
【专利文献5】日本特开2004-176115号公报
【专利文献6】日本特开2003-55780号公报
【专利文献7】日本特开2010-114415号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述,层积膜具有对优异的电特性、制造工序中的膜稳定性、蚀刻技术的确立等诸多要求的特性。其中,本发明人等注意到,对于作为形成微细图案的材料,具有与作为底层的玻璃等的阻挡性和密合性等优异的铜和铜合金的层积膜,可以有效进行蚀刻的方法及其使用的蚀刻液还几乎没有被研究,从而认识到其开发是紧迫的课题。即,本发明的课题是提供一种可以对含铜和铜合金薄膜的金属层积膜图案进行精度良好的加工、可以形成优异的图案形状、并且实用性优异的稳定的液体寿命长的蚀刻液组合物,以及提供使用该蚀刻液组合物的蚀刻方法。
解决课题的方法
为了解决上述课题,本发明人等反复进行了深入研究,发现:通过用具有磷酸、硝酸、醋酸的组成的蚀刻液组合物对以铜薄膜和以铜为主成分的铜合金作为密合层、阻挡层的金属层积膜进行蚀刻,可以解决上述课题,进而进行研究,结果完成了本发明。
即,本发明涉及以下内容。
(a)使用配合40~50重量%的磷酸、1.5~3.5重量%的硝酸、25~40重量%的醋酸和水而成的蚀刻液组合物,对具有由铜形成的层和由含铜的铜合金(但不包括由铜以及钼和/或钛形成的合金)形成的层的金属层积膜进行蚀刻的蚀刻方法。
(b)金属层积膜由铜/铜合金或铜合金/铜/铜合金的层构成,铜合金与基板接触的(a)的蚀刻方法。
(c)铜合金是铜-镁-铝或铜-镁-铝氧化物的(a)或(b)的蚀刻方法。
(d)一种蚀刻液组合物,其为对具有由铜形成的层和由含铜的铜合金形成的层的金属层积膜进行蚀刻的蚀刻液组合物,所述铜合金不包括由铜以及钼和/或钛形成的合金,所述蚀刻液组合物通过配合40~60重量%的磷酸、1.5~4.0重量%的硝酸、25~45重量%的醋酸和水而成。
(e)金属层积膜由铜/铜合金或铜合金/铜/铜合金的层构成,铜合金与基板接触的(e)的蚀刻液组合物。
(f)用于对平板显示器中的驱动晶体管电极进行蚀刻的(d)或(e)的蚀刻液组合物。
(g)铜合金是铜-镁-铝或铜-镁-铝氧化物的(d)~(f)的任一项的蚀刻液组合物。
发明效果
本发明的蚀刻方法利用以特定组成比含有磷酸、硝酸和醋酸的蚀刻组合物,对铜和以铜为主成分的铜合金的金属层积膜进行蚀刻,可以不产生残渣而充分进行蚀刻。另外,虽然其机理还不明确,但本发明的蚀刻液组合物可以在维持高蚀刻活性的同时抑制蚀刻速度,因此能够获得优异的图案形状。因此,本发明的蚀刻液组合物,对于铜和以铜为主成分的铜合金的金属层积膜,即使以线幅0.5~5μm程度的金属薄膜微细图案,也可以进行精度良好的蚀刻加工,金属薄膜微细图案中,可以获得理想的锥形形状。尤其,铜合金是铜-镁-铝或铜-镁-铝氧化物的层积膜是从密合性和阻挡性的观点考虑本发明人等最关注的铜层积膜时,通过本发明的蚀刻液组合物,可以实现微细的图案的蚀刻的形成。
另外,本发明的方法中,在组成中,醋酸超过20重量%时,铜被过蚀刻,会有无法获得均匀的蚀刻特性的倾向,以简单的组合物就能够获得优异的效果。
由上,根据本发明,通过确立对于具有由铜形成的层和由铜-镁-铝和/或铜-镁-铝氧化物合金形成的层的层积膜,不使用过氧化物来进行蚀刻的方法,能够对不仅电特性高而且还具有良好的阻挡性和密合性的层积膜进行微细加工,带来现在平板显示器技术领域强烈要求的、数μm以下的铜形成的微细图案形成的实用化所必须的技术进步。
本发明的蚀刻液组合物具有适于蚀刻铜和以铜为主成分的铜合金的金属层积膜的润湿性、粘度、比重,进而具有对铜的蚀刻速度和对以铜为主成分的铜合金的蚀刻速度的适当比例。
本发明的蚀刻液组合物,在对铜和以铜为主成分的铜合金的金属层积膜的蚀刻中,在搅拌了的条件和静置了的条件下,对蚀刻的结果没有影响。
附图说明
【图1】实施例1的截面照片(Cu/CuMgAl)。
【图2】实施例5的截面照片。在无搅拌条件下进行了蚀刻。
【图3】实施例6的截面照片。在搅拌条件下进行了蚀刻。
【图4】实施例7的截面照片(Cu/CuMgAl/CuMgAlO)。在无搅拌条件下进行了蚀刻。
【图5】实施例8的截面照片(Cu/CuMgAl/CuMgAlO)。在搅拌条件下进行了蚀刻。
【图6】比较例1的截面照片。蚀刻时间:32秒、侧面蚀刻(side etching)量:3.7μm。
【图7】比较例2的截面照片。蚀刻时间:30秒、侧面蚀刻量:4.6μm。
【图8】比较例3的截面照片。蚀刻时间:20秒、侧面蚀刻量:1.9μm。
具体实施方式
以下对本发明的实施方式进行详细说明。
本发明提供使用配合40~50重量%的磷酸、1.5~3.5重量%的硝酸、25~40重量%的醋酸和水而成的蚀刻液组合物,对具有由铜形成的层和由含铜的铜合金(但不包括由铜以及钼和/或钛形成的合金)形成的层的金属层积膜进行蚀刻的蚀刻方法。
本发明中,本发明的铜合金是以铜为主成分、含铜和任意的金属而成的合金,优选含有80原子百分比以上的铜。但是,不包括由铜以及钼和/或钛形成的合金。
本发明的蚀刻液组合物是含有浓度为40~60重量%、优选为42~50重量%的磷酸,浓度为1.5~4.0重量%、优选为2.0重量%~3.0重量%的硝酸,浓度为25.0~45.0重量%、优选为30.0~35.0重量%的醋酸而成的蚀刻液组合物,用于对铜和以铜为主成分的铜合金的金属层积膜图案进行精度良好的蚀刻加工。
如果磷酸和硝酸的浓度在上述范围内,则蚀刻速度不会过大,并且,侧面蚀刻也小,可以进行精度良好的蚀刻加工。蚀刻速度大时,蚀刻活性良好,但蚀刻反应时产生气泡,成为蚀刻不均的原因,因此是不合适的。
另外,如果磷酸和硝酸的浓度在上述范围内,不产生蚀刻残渣和蚀刻不均。
如果磷酸的浓度比上述范围小或大,则面内均匀性变差,容易发生侧面蚀刻。
如果硝酸的浓度比上述范围小,则蚀刻没有进展或完全停止,或者如果比上述范围大,则蚀刻速度过高,无法进行微细蚀刻。
如果醋酸的浓度比上述范围小,则蚀刻速度过高,无法进行微细蚀刻,或者如果比上述范围大,由于有机物浓度增加,抗蚀剂脱落。
另外,如果醋酸的浓度在上述范围内,则可以将铜和以铜为主成分的铜合金的金属层积膜的腐蚀电位维持为高,蚀刻进展,不产生蚀刻残渣或图案边缘形状的凹凸等问题。另外,由于醋酸的浓度,凝固点高,存在产生易燃性等问题,但如果醋酸的浓度在上述范围内,则没有这些问题,在操作上、制造上、环境方面、经济方面是优选的。
本发明的蚀刻液组合物是可以将其蚀刻速度抑制得很低的物质。蚀刻速度优选为300~600nm/min。因此,可以得到在实用性方面优异的蚀刻特性。
另外,本发明的蚀刻液组合物的进行蚀刻的温度优选为20~40℃。在低温下,蚀刻速度过低,产生蚀刻所需时间过长的问题,另外,在高温下,蚀刻速度过高,产生侧面蚀刻等问题。
本发明的蚀刻方法,在一个实施方式中,金属层积膜由铜/铜合金或铜合金/铜/铜合金的层构成的蚀刻方法。
本发明的蚀刻方法适于铜/铜合金或铜合金/铜/铜合金的层构成的层积膜。
本发明的蚀刻方法可以控制锥形角度。锥形角度在20~80度的范围,优选在30~60度的范围。
这里,基板没有限定,可以包括玻璃、硅、陶瓷、聚酰亚胺等树脂等、作为绝缘材料或半导体而希望在其表面形成图案的材料,优选玻璃或硅。
本发明的蚀刻液组合物和蚀刻方法涉及,在平板显示器中,用于蚀刻驱动晶体管电极的蚀刻液组合物和蚀刻方法。
优选的一个实施方式中,本发明的蚀刻方法,对于具有新的铜合金、即铜-镁-铝合金和/或铜-镁-铝氧化物合金的层积膜,显示出特别优异的蚀刻特性。这里,铜-镁-铝合金优选是将由0.1~10.0原子%的Mg、0.1~10.0原子%的Al、余量的Cu和不可避免的杂质形成的靶材进行溅射而得到的合金,即配线膜用Cu合金膜。铜-镁-铝氧化物合金是通过将上述靶材在氧分压0.1~20%条件下进行溅射而得到的合金。
层积膜为由铜形成的层和由铜-镁-铝合金形成的层和/或由铜-镁-铝氧化物合金形成的层构成的场合,通过本发明的方法,不使用过氧化物而通过简单的蚀刻处理就可以进行蚀刻。
本发明的蚀刻方法,通过蚀刻引起的铜的溶解和随之的铜离子的催化作用,从而过氧化氢不分解,因此没有产生氢引起的爆炸的危险,铜即使发生30,000ppm程度的溶解,也不会伴随液体的蚀刻特性的降低,液体寿命长。
通过本发明的蚀刻方法,以往需要使用过氧化氢系的蚀刻组合物来形成图案的、具有由铜形成的层和由铜-镁-铝合金形成的层和/或由铜-镁-铝氧化物合金形成的层的层积膜,通过不适宜过氧化物的蚀刻处理就可以进行蚀刻,能够比以往安全得多且容易得多地进行数μm以下的铜的微细图案形成。
进而,由铜-镁-铝氧化物合金形成的膜,通过平板显示器制造工序中的TFT的制造工序中进行的氢等离子处理,氧化膜被还原,因而产生密合性恶化的问题。(参照ULVAC TECHNICAL JOURNAL No.71 2009 P24~28页)
对于通常广泛使用的、铜合金是铜-钼或铜-钛的层积膜,如比较例1~3所示,在通常的条件下应用本发明的蚀刻方法的场合,没能得到良好的蚀刻。进而,作为具有铜和铜合金的层积膜中的铜合金,可以是Cu-Ca、Cu-Mg、Cu-Ca-O、Cu-Mg-O、Cu-Al、Cu-Zr、Cu-Mn、Cu-Ni-B、Cu-Mn-B、Cu-Ni-B、Cu-Si、Cu-Al、Cu-Mo、Cu-Al、Cu-Mg-B、Cu-Ti-B、Cu-Mo-B、Cu-Al-B、Cu-Si-B、Cu-Mg-Al、Cu-Mg-Al-O等,但在利用含磷酸、硝酸和醋酸的蚀刻液组合物的层积膜的蚀刻中,为了得到良好的锥形形状而优选的铜合金是Cu-Mg-Al、Cu-Mg-Al-O的情况。
另外,本发明的蚀刻液组合物中,为了改善对进行蚀刻的面的润湿性,可以进一步含有1种或1种以上的表面活性剂。表面活性剂优选是阴离子系或非离子系。
作为阴离子系表面活性剂,可以举出作为氟系表面活性剂的FTERGENT110(日本NEOS株式会社)、EF-104(三菱综合材料株式会社)、作为非氟系表面活性剂的PERSOFT SF-T(日本油脂株式会社)等。
另外,作为非离子系表面活性剂,可以举出作为氟系表面活性剂的EF-122A(三菱综合材料株式会社)、非氟系表面活性剂的FTERGENT 250(日本NEOS株式会社)等。对于使用该蚀刻组合物的蚀刻方法,利用分批法的静置或液体的搅拌条件下的基板的浸渍处理、搅拌能够是液体自身的搅拌或基板的摇动这两方。
以下,举出实施例和比较例来更详细地说明本发明,但本发明不限于这些实施例。
实施例1~2
在玻璃基板上形成膜厚
Figure BSA00000658743200081
的Cu合金(Cu-Mg-Al)、膜厚
Figure BSA00000658743200082
的Cu的膜后,形成抗蚀剂图案,以液体温度30℃、以适量蚀刻时间的1.5倍的时间浸渍在表1(实施例1~2)的蚀刻液中。之后,对水洗、干燥后的基板进行显微镜观察,对蚀刻后的侧面蚀刻量、锥形形状、残渣进行评价。
结果示于表1。
表1
Cu/CuMgAl/玻璃基板
  磷酸   硝酸   醋酸   侧面蚀刻量   锥形形状   残渣
 实施例1   44%   2.2%   33%   1μm以下   正锥形   无
 实施例2   44%   3.0%   33%   1μm以下   正锥形   无
实施例3~4
在玻璃基板上形成膜厚
Figure BSA00000658743200091
的Cu合金(Cu-Mg-Al-O)、膜厚的Cu的膜后,形成抗蚀剂图案,以液体温度30℃、以适量蚀刻时间的1.5倍的时间浸渍在表2(实施例3~4)的蚀刻液中。之后,对水洗、干燥后的基板进行显微镜观察,对蚀刻后的侧面蚀刻量、锥形形状、残渣进行评价。
结果示于表2。
表2
Cu/CuMgAlO/玻璃基板
  磷酸   硝酸   醋酸   侧面蚀刻量   锥形形状   残渣
 实施例3   44%   2.2%   33%   1μm以下   正锥形   无
 实施例4   44%   3.0%   33%   1μm以下   正锥形   无
本发明的蚀刻液组合物,通过磷酸、硝酸、醋酸具有特定的组成,从而可以对由铜/铜合金或铜合金/铜/铜合金形成的金属层积膜,在几乎没有蚀刻残渣、精度良好地进行蚀刻加工,得到优异的图案形状,可以制造成品率高、可靠性优异的平板显示装置。
实施例5~8
在玻璃基板上形成膜厚
Figure BSA00000658743200093
的Cu合金膜(Cu-Mg-Al)后,形成膜厚
Figure BSA00000658743200094
的Cu的膜后,将形成了抗蚀剂图案的基板和、玻璃基板上形成膜厚的Cu合金氧化膜(Cu-Mg-Al-O),接着形成膜厚
Figure BSA00000658743200096
的Cu合金膜(Cu-Mg-Al),形成膜厚
Figure BSA00000658743200097
的Cu的膜后,形成抗蚀剂图案,对于表1(实施例1)的蚀刻液,在无搅拌条件或转数700rpm的条件进行搅拌器搅拌,以液体温度30℃、以适量蚀刻时间的1.5倍的时间浸渍。之后,对水洗、干燥后的基板进行显微镜观察,对蚀刻后的侧面蚀刻量、锥形形状、残渣进行评价。结果示于表3。
表3
Cu/CuMgAl/玻璃基板、Cu/CuMgAl/CuMgAlO/玻璃基板
  基板   搅拌   侧面蚀刻量   锥形形状   残渣
 实施例5   Cu/CuMgAl/玻璃   无   1.8μm   正锥形   无
 实施例6   Cu/CuMgAl/玻璃   有   1.8μm   正锥形   无
 实施例7   Cu/CuMgAl/CuMgAlO/玻璃   无   1.6μm   正锥形   无
 实施例8   Cu/CuMgAl/CuMgAlO/玻璃   有   1.6μm   正锥形   无
本发明的蚀刻液组合物,可以对由铜/铜合金或铜/铜合金/铜合金氧化物形成的金属层积膜图案,在几乎没有蚀刻残渣、精度良好地进行蚀刻加工,得到优异的图案形状,可以制造成品率高、可靠性优异的平板显示装置。
如上所述,图1~5的照片显示实施例1和5~8的蚀刻结果。
任意的照片中,可以确认确实锥形形状良好的蚀刻图案。
比较例1
在玻璃基板上形成
Figure BSA00000658743200101
的Mo膜后,形成的Cu膜,进而形成抗蚀剂图案。对于该基板,使用实施例1中使用的蚀刻液组合物,在液体温度30度下进行蚀刻,以适量蚀刻时间的1.5倍(蚀刻时间:32秒)的时间浸渍。之后,对水洗、干燥后的基板进行显微镜观察,对侧面蚀刻量、锥形形状、残渣进行评价。结果示于表4。
表4
Figure BSA00000658743200103
如图6的比较例1的截面照片所示,侧面蚀刻量为3.7μm。对Cu/Mo基板进行了处理后,Cu层的蚀刻快,大量混入侧面蚀刻,但下层的Mo不被蚀刻,残留为凸状,因此无法形成正常的图案。
比较例2
在玻璃基板上形成
Figure BSA00000658743200111
的Mo膜后,形成的Cu膜,进而形成抗蚀剂图案。对于该基板,使用比较例2中使用的蚀刻液组合物,在液体温度35度下进行蚀刻,以适量蚀刻时间的1.5倍(蚀刻时间:30秒)的时间浸渍。之后,对水洗、干燥后的基板进行显微镜观察,对侧面蚀刻量、锥形形状、残渣进行评价。结果示于表5。
表5
Figure BSA00000658743200113
如图7的比较例2的截面照片所示,侧面蚀刻量为4.6μm。对Cu/Mo基板进行了处理后,Cu层的蚀刻快,大量混入侧面蚀刻。另外,下层的Mo不被蚀刻,残留为凸状,因此无法形成正常的图案。
比较例3
在玻璃基板上形成
Figure BSA00000658743200114
的Ti膜后,形成
Figure BSA00000658743200115
的Cu膜,进而形成抗蚀剂图案。对于该基板,使用实施例1中使用的蚀刻液组合物,在液体温度30度下进行蚀刻,以适量蚀刻时间的1.5倍(蚀刻时间:20秒)的时间浸渍。之后,对水洗、干燥后的基板进行显微镜观察,对侧面蚀刻量、锥形形状、残渣进行评价。结果示于表6。
表6
Figure BSA00000658743200116
如图8的比较例3的截面照片所示,侧面蚀刻量为1.9μm。对Cu/Ti基板进行了处理后,Cu层可能溶解,但下层的Ti完全无法蚀刻,无法形成正常的图案。

Claims (7)

1.一种蚀刻方法,其特征在于,使用配合40~50重量%的磷酸、1.5~3.5重量%的硝酸、25~40重量%的醋酸和水而成的蚀刻液组合物,对具有由铜形成的层和由含铜的铜合金形成的层的金属层积膜进行蚀刻,其中,铜合金不包括由铜以及钼和/或钛形成的合金。
2.如权利要求1所述的蚀刻方法,其中,金属层积膜由铜/铜合金或铜合金/铜/铜合金的层构成,铜合金与基板接触。
3.如权利要求1或2所述的蚀刻方法,其中,铜合金是铜-镁-铝或铜-镁-铝氧化物。
4.一种蚀刻液组合物,其为对具有由铜形成的层和由含铜的铜合金形成的层的金属层积膜进行蚀刻的蚀刻液组合物,所述铜合金不包括由铜以及钼和/或钛形成的合金,所述蚀刻液组合物通过配合40~60重量%的磷酸、1.5~4.0重量%的硝酸、25~45重量%的醋酸和水而成。
5.如权利要求4所述的蚀刻液组合物,其中,金属层积膜由铜/铜合金或铜合金/铜/铜合金的层构成,铜合金与基板接触。
6.如权利要求4或5所述的蚀刻液组合物,其用于对平板显示器中的驱动晶体管电极进行蚀刻。
7.如权利要求4或5所述的蚀刻液组合物,其中,铜合金是铜-镁-铝或铜-镁-铝氧化物。
CN2012100130928A 2011-01-25 2012-01-17 以铜为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物 Pending CN102618872A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-013120 2011-01-25
JP2011013120A JP5735811B2 (ja) 2011-01-25 2011-01-25 銅を主成分とする金属薄膜のエッチング液組成物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102618872A true CN102618872A (zh) 2012-08-01

Family

ID=46543402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012100130928A Pending CN102618872A (zh) 2011-01-25 2012-01-17 以铜为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8580136B2 (zh)
JP (1) JP5735811B2 (zh)
KR (1) KR20120086276A (zh)
CN (1) CN102618872A (zh)
TW (1) TW201237149A (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104060267A (zh) * 2014-07-17 2014-09-24 深圳市卓力达电子有限公司 一种用于金属钼片的化学蚀刻方法
CN107587135A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种钼铝钼蚀刻液
CN110147008A (zh) * 2013-07-03 2019-08-20 东友精细化工有限公司 制造液晶显示器用阵列基板的方法
CN111376129A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 杭州朱炳仁文化艺术有限公司 多重蚀刻仿铸铜工艺
CN113774382A (zh) * 2021-08-30 2021-12-10 漳州思美科新材料有限公司 一种CuNi-Al-Mo蚀刻液

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102087791B1 (ko) 2013-03-27 2020-03-12 삼성디스플레이 주식회사 식각 조성물, 이를 이용한 금속 패턴의 형성 방법 및 표시 기판의 제조방법
JP2014216623A (ja) * 2013-04-30 2014-11-17 株式会社村田製作所 電子部品の製造方法及び電子部品
KR102248645B1 (ko) * 2013-12-02 2021-05-04 엘지디스플레이 주식회사 금속 산화물 반도체를 포함하는 박막 트랜지스터 기판 및 그 제조 방법
KR102190370B1 (ko) 2014-01-10 2020-12-11 삼성전자주식회사 도전 패턴의 형성 방법 및 이를 이용한 반도체 장치의 제조 방법
US9435038B2 (en) * 2014-08-29 2016-09-06 Varian Semiconductor Equipment Associates, Inc. Ion implant assisted metal etching
KR102583609B1 (ko) * 2016-03-28 2023-10-06 동우 화인켐 주식회사 구리계 금속막용 식각액 조성물, 이를 이용한 표시장치용 어레이 기판의 제조방법
CA3026196A1 (en) * 2016-06-01 2017-12-07 Queen's University At Kingston Etching metal using n-heterocyclic carbenes
CN106381147A (zh) * 2016-08-24 2017-02-08 赣州帝晶光电科技有限公司 一种ito镀膜返工处理蚀刻液及其制备方法
TWI646222B (zh) * 2018-04-25 2019-01-01 達興材料股份有限公司 用於蝕刻一含銅或銅合金層及含鉬或鉬合金層的多層薄膜之蝕刻液組成物及利用此蝕刻液組成物之蝕刻方法以及利用該蝕刻方法以製造顯示裝置或含igzo半導體的方法
KR102591806B1 (ko) * 2018-11-12 2023-10-23 삼성디스플레이 주식회사 은 함유 박막의 식각 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법 및 표시장치의 제조 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005085811A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Advanced Display Inc エッチング液及びエッチング方法
CN100347344C (zh) * 2002-11-26 2007-11-07 关东化学株式会社 以银为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物
CN101807572A (zh) * 2010-02-25 2010-08-18 友达光电股份有限公司 刻蚀液、主动组件阵列基板及其制作方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4845437A (zh) * 1971-10-14 1973-06-29
JP3974305B2 (ja) 1999-06-18 2007-09-12 エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド エッチング剤及びこれを用いた電子機器用基板の製造方法と電子機器
JP4571741B2 (ja) 2000-10-31 2010-10-27 株式会社フルヤ金属 電子部品用金属材料、電子部品、電子機器、金属材料の加工方法及び電子光学部品
KR100379824B1 (ko) 2000-12-20 2003-04-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 식각용액 및 식각용액으로 패턴된 구리배선을 가지는전자기기용 어레이기판
JP2003055780A (ja) 2001-08-13 2003-02-26 Toshiba Corp エッチング溶液およびエッチング方法
KR100415617B1 (ko) 2001-12-06 2004-01-24 엘지.필립스 엘시디 주식회사 에천트와 이를 이용한 금속배선 제조방법 및박막트랜지스터의 제조방법
JP2003297584A (ja) * 2002-04-04 2003-10-17 Asahi Glass Co Ltd 配線付き基体形成用積層体、配線付き基体およびその形成方法
JP5282086B2 (ja) * 2008-04-25 2013-09-04 株式会社アルバック 薄膜トランジスタの製造方法、薄膜トランジスタ
KR101520921B1 (ko) 2008-11-07 2015-05-18 삼성디스플레이 주식회사 식각액 조성물, 이를 사용한 금속 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법
JP2010232486A (ja) * 2009-03-27 2010-10-14 Nagase Chemtex Corp エッチング用組成物
JP5604056B2 (ja) * 2009-05-15 2014-10-08 関東化学株式会社 銅含有積層膜用エッチング液

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100347344C (zh) * 2002-11-26 2007-11-07 关东化学株式会社 以银为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物
JP2005085811A (ja) * 2003-09-04 2005-03-31 Advanced Display Inc エッチング液及びエッチング方法
CN101807572A (zh) * 2010-02-25 2010-08-18 友达光电股份有限公司 刻蚀液、主动组件阵列基板及其制作方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110147008A (zh) * 2013-07-03 2019-08-20 东友精细化工有限公司 制造液晶显示器用阵列基板的方法
CN110147008B (zh) * 2013-07-03 2022-03-22 东友精细化工有限公司 制造液晶显示器用阵列基板的方法
CN104060267A (zh) * 2014-07-17 2014-09-24 深圳市卓力达电子有限公司 一种用于金属钼片的化学蚀刻方法
CN107587135A (zh) * 2016-07-08 2018-01-16 深圳新宙邦科技股份有限公司 一种钼铝钼蚀刻液
CN111376129A (zh) * 2018-12-27 2020-07-07 杭州朱炳仁文化艺术有限公司 多重蚀刻仿铸铜工艺
CN111376129B (zh) * 2018-12-27 2021-07-20 杭州朱炳仁文化艺术有限公司 多重蚀刻仿铸铜工艺
CN113774382A (zh) * 2021-08-30 2021-12-10 漳州思美科新材料有限公司 一种CuNi-Al-Mo蚀刻液
CN113774382B (zh) * 2021-08-30 2024-01-16 漳州思美科新材料有限公司 一种CuNi-Al-Mo蚀刻液

Also Published As

Publication number Publication date
US20120187087A1 (en) 2012-07-26
US8580136B2 (en) 2013-11-12
KR20120086276A (ko) 2012-08-02
JP5735811B2 (ja) 2015-06-17
JP2012156248A (ja) 2012-08-16
TW201237149A (en) 2012-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102618872A (zh) 以铜为主成分的金属薄膜的蚀刻液组合物
KR101017390B1 (ko) 은을 주성분으로 하는 금속박막의 에칭액 조성물
Green Gold etching for microfabrication
KR101256276B1 (ko) 다중막의 식각액 조성물 및 그 식각방법
JP5041870B2 (ja) 薄膜トランジスタ液晶表示装置のエッチング組成物及び薄膜トランジスタ液晶表示装置の製造方法。
CN101886265A (zh) 含铜层积膜用蚀刻液
CN108265296B (zh) 蚀刻液组合物、配线、显示装置用阵列基板及其制造方法
JP2006339635A (ja) エッチング組成物
TW201323661A (zh) 銅和銅合金的蝕刻液
JP2009076910A (ja) Tft−lcd用金属配線形成のためのエッチング液組成物
JP2017537222A (ja) エッチング液組成物、多層膜のエッチング方法、並びに表示装置の製造方法
WO2010095742A1 (ja) 金属積層膜用エッチング液組成物
WO2005017230A1 (ja) チタン含有層用エッチング液およびチタン含有層のエッチング方法
TW201313879A (zh) 用於金屬互連體之蝕刻劑以及使用其以製備液晶顯示元件的方法
JP2004156070A (ja) 透明導電膜を含む積層膜のエッチング液組成物
EP3683335A1 (en) Etching liquid for active metal brazing materials and method for producing ceramic circuit board using same
JP2009177189A (ja) Ito膜用のエッチング液組成物、および、それを利用したito膜のエッチング方法
CN110042393B (zh) 蚀刻液组合物
KR101941289B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102260190B1 (ko) 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
JP2007321186A (ja) エッチング方法
KR20070062259A (ko) 액정표시장치의 전극 식각용 식각액 조성물
TWI405875B (zh) 鈦、鋁金屬層積膜之蝕刻液組成物
CN114540816A (zh) 一种厚铜蚀刻组合物及其应用
JP4978548B2 (ja) エッチング方法及び半導体デバイス用基板の製造方法

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: 20120801