CN104838040A - 金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法 - Google Patents

金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104838040A
CN104838040A CN201380064446.4A CN201380064446A CN104838040A CN 104838040 A CN104838040 A CN 104838040A CN 201380064446 A CN201380064446 A CN 201380064446A CN 104838040 A CN104838040 A CN 104838040A
Authority
CN
China
Prior art keywords
film
weight
mentioned
etchant
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.)
Granted
Application number
CN201380064446.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104838040B (zh
Inventor
李明翰
具炳秀
曹三永
李骐范
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 CN104838040A publication Critical patent/CN104838040A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104838040B publication Critical patent/CN104838040B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • C23F1/30—Acidic compositions for etching other metallic material
    • 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
    • C23F1/10—Etching compositions
    • C23F1/14—Aqueous compositions
    • C23F1/32—Alkaline compositions
    • C23F1/38—Alkaline compositions for etching refractory metals
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45—Ohmic electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/40—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/43—Electrodes ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by the materials of which they are formed
    • H01L29/45—Ohmic electrodes
    • H01L29/456—Ohmic electrodes on silicon
    • H01L29/458—Ohmic electrodes on silicon for thin film silicon, e.g. source or drain electrode

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Weting (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

本发明公开一种能够同时蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜或铜膜和金属膜的双重膜的蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法。上述蚀刻液组合物包含：5至20重量％的过氧化氢；0.1至5重量％的磺酸化合物；0.1至2重量％的羰基类有机酸化合物；0.1至0.4重量％的氟化合物；0.01至3重量％的唑类化合物；以及，其余重量％的水。

Description

金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法
技术领域
本发明涉及一种金属膜蚀刻液组合物，更详细地讲，涉及能够同时蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜、铜膜和金属膜的双重膜的蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法。
背景技术
最近，随着液晶显示器(LCD)等显示器面板的高质量化、高清晰化、以及大面积化，形成像素电极的像素(pixel)的个数在增加，因而有必要提高显示器面板的响应速度。为此，在开发使用一种阵列(Array)基板工艺，该阵列(Array)基板工艺将现有用作低电阻配线的铜金属配线(metalwire)适用于栅极(Gate)和源极/漏极(S/D，Source/Drain)电极。这种阵列基板工艺具有根据铜金属膜和下部阻挡膜(barrier layer，Ti、Mo、钼合金(Mo-alloy)等)的厚度能够调节电子的移动速度的优点。而且在栅极电极或配线等中，若形成氧化铟锡膜(ITO，indium tin oxide layer)等透明电极而作为铜金属膜下部的阻挡膜，则具有能够提高在LCD等显示器面板的响应速度的优点。
然而，在形成铜膜和氧化铟锡膜(Cu/ITO)的双重膜而作为显示器面板的电极或配线的情况下，难以将铜膜和氧化铟锡膜一并同时蚀刻而形成电极或配线，因而须将铜膜和氧化铟锡膜分别以另外的工艺进行蚀刻(二次蚀刻)，因此，存在须执行5-掩模(Mask)工序的繁琐。而且，作为用于蚀刻上述铜膜或氧化铟锡膜的蚀刻液组合物，在主要使用以过氧化氢、无机酸、有机酸等为主成分的氧化剂溶液。然而就这种现有蚀刻液组合物而言，虽然在蚀刻铜膜或氧化铟锡膜的单一膜时不存在特别的问题，但一般来讲，由于氧化铟锡膜的蚀刻速度快于铜膜，因而在蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜时，存在引发阻挡膜即氧化铟锡膜的尾部(Tail)、蚀刻轮廓(profile)不良、锥角(taper Angle)不良等缺点。而且，就现有蚀刻液组合物而言，由于稳定性不足，因而有时随着使用时间的经过还产生残渣(residue)、残膜(residual layer)等的析出水。
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供一种蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法，所述蚀刻液组合物能够蚀刻金属膜，尤其能够同时蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜或铜膜和金属膜的双重膜。
本发明的另一目的在于提供一种蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法，所述蚀刻液组合物其锥角等蚀刻轮廓即便在蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜时也优良。
本发明的其它目的在于提供一种蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法，所述蚀刻液组合物由于蚀刻速度快，因而在短时间内能够处理多个基板，并利用有机酸使不稳定的过氧化氢保持稳定，从而提高稳定性。
解决问题方案
为了达到上述目的，本发明提供一种蚀刻液组合物，该蚀刻液组合物包含：5至20重量％的过氧化氢；0.1至5重量％的磺酸化合物；0.1至2重量％的羰基类有机酸化合物；0.1至0.4重量％的氟化合物；0.01至3重量％的唑类化合物；以及，其余重量％的水。
另外，本发明提供一种蚀刻方法，该蚀刻方法包括：在形成有金属膜的基板上形成预定形状的光致抗蚀剂(Photo Resist)图案的步骤；以及，将上述光致抗蚀剂图案用作掩模，并使上述蚀刻液组合物与上述金属膜接触，从而将金属膜蚀刻而从基板去除的步骤。
发明效果
根据本发明的蚀刻液组合物，能够将上部铜膜和下部透明电极膜(ITO)或下部金属膜同时一并蚀刻而非分别另行蚀刻(二次蚀刻)，且锥角等蚀刻轮廓优良，并且，具有不仅蚀刻速度快而且稳定性优良的优点。
附图说明
图1是使用本发明的实施例1至实施例5的组合物而蚀刻的铜膜和氧化铟锡膜双重膜的扫描电子显微镜照片。
图2是使用本发明的比较例1至比较例5的组合物而蚀刻的铜膜和氧化铟锡膜双重膜的扫描电子显微镜照片。
具体实施方式
下面详细说明本发明。
根据本发明的蚀刻液组合物，其用于同时蚀刻包含铜膜的双重膜，所述蚀刻液组合物包含：5至20重量％的过氧化氢(H2O2)；0.1至5重量％的磺酸化合物；0.1至2重量％的羰基类有机酸化合物；0.1至0.4重量％的氟化合物(Fluoride)；0.01至3重量％的唑类化合物；以及，其余重量％的水。
使用于本发明的蚀刻液组合物的过氧化氢(H2O2)是用于通过如下述反应式1那样的过程将铜膜进行氧化而蚀刻的氧化剂。
反应式1
Cu+H2O2→CuO+H2O
上述过氧化氢(H2O2)的含量相对于蚀刻液组合物总量为5至20重量％，优选为5至15重量％，更优选为5至10重量％。上述过氧化氢(H2O2)的含量若过少则存在不能充分地蚀刻铜膜的危险，若过量则铜膜的蚀刻速度变得过快而存在铜膜在铜膜/氧化铟锡膜的双重膜蚀刻中被过蚀刻的危险。
上述磺酸(sulfonic acid)化合物是铜膜和氧化铟锡膜(透明电极膜)的辅助氧化剂。作为上述磺酸化合物，能够使用作为在水溶液中生成磺酸根离子(sulfonate ion，SO3 -)的化合物的苯磺酸(benzenesulfonic acid，C6H5SO3H)、甲苯磺酸(toluenesulfonic acid，例如，p-CH3C6H4SO3H)、甲磺酸(methanesulfonic acid，CH3SO3H)等碳原子数为1至10的环状或链状烃类磺酸化合物、氨基磺酸(aminosulfonic acid，NH2SO3H)等无机磺酸化合物、它们的盐(例如，铵盐)、它们的混合物等，能够优选使用甲磺酸(CH3SO3H)。上述磺酸化合物的含量相对于组合物总量为0.1至5重量％，优选为0.2至3重量％，更优选为0.5至2重量％。上述磺酸化合物的含量若小于上述范围则存在导致铜膜的蚀刻不充分的危险，若超过上述范围则导致铜膜的蚀刻速度过快，从而存在工序调节变得困难的危险。
上述羰基类有机酸化合物，与因铜膜的蚀刻而产生的一次铜离子进行配体结合，通过铜离子，迟缓过氧化氢的氧化力随着时间的经过而减少，即起着螯合剂(chelating agent)的作用。作为上述羰基类有机酸化合物，能够使用选自由丙二酸(malonic acid)、琥珀酸(succinic acid)、蚁酸(formicacid)、乳酸(lactic acid，C3H6O3)、以及它们的混合物组成的组中的化合物，能够优选使用乳酸(lactic acid)。上述羰基类有机酸化合物的含量相对于组合物总量为0.1至2重量％，优选为0.1至1重量％，更优选为0.1至0.5重量％。上述羰基类有机酸化合物的含量若小于上述范围则存在导致铜离子的稳定化不充分的危险，若超过上述范围则不但不会进一步有助于铜离子的稳定化，反而存在降低蚀刻液组合物的蚀刻能力的危险。
上述氟化合物(Fluoride)起着调节铜膜的阻挡膜即氧化铟锡膜(ITO)透明电极的蚀刻速度并在双重膜或多重膜形成锥角的作用。作为上述氟化合物，能够使用在水溶液中生成氟离子(fluoride ion，F-)的多种化合物，能够优选使用KF、NaF、NH4F(ammonium fluoride，氟化铵)、NH4HF2(ammonium bifluoride，氟化氢铵)、H2SiF6、HBF4、H2TiF6、H2ZrF6、以及它们的混合物，能够更优选使用NaF(氟化钠)。上述氟化合物的含量相对于组合物总量为0.1至0.4重量％，优选为0.1至0.2重量％。上述氟化合物的含量若小于上述范围则导致阻挡膜的蚀刻速度降低，从而存在导致锥角不良的危险，若超过上述范围则存在铜膜或透明电极膜下部的玻璃膜被氟离子蚀刻或阻挡膜被过蚀刻的危险。
使用于本发明的蚀刻液组合物的唑类化合物，由于抑制铜膜的蚀刻，因而不仅调节铜膜和氧化铟锡膜(ITO)的蚀刻速度，而且减少铜金属配线的切割尺寸损失(cut dimension loss，CD loss)，从而起着能够将金属配线用作栅极线和数据线的作用。作为上述唑类化合物，能够使用在环中包含氮原子和至少一个以上的非碳原子的5元杂环(5-membered heterocyclicring)化合物，例如能够使用苯并三唑(benzotriazole)、氨基四唑(aminotetrazole，CH3N5)、咪唑(imidazole)、吡唑(pyrazole)、以及它们的混合物等，能够优选使用氨基四唑。上述唑类化合物的含量相对于组合物总量为0.01至3重量％，优选为0.05至1重量％，更优选为0.1至0.2重量％。若上述唑类化合物的含量小于上述范围则存在铜膜过度地被蚀刻的危险，若超过上述范围则并无特别的利益，这从经济角度来讲并不可取。
在本发明的蚀刻液组合物中，剩余的成分是水(在本说明书中，包括功能与“水”相同的水性介质)，优选为去离子水(deionized water，DI)、蒸馏水等。根据本发明的蚀刻液组合物在达到发明的目的以及效果的范围内，根据需要可进一步包含pH调节剂、防腐剂等通常的添加剂。根据本发明的蚀刻液组合物可通过公知的任意方法来制备。例如，可将磺酸化合物、羰基类有机酸化合物、氟化合物(Fluoride)、唑类化合物等按照所需浓度添加到去离子水、蒸馏水等水性介质中后，将过氧化氢(H2O2)水溶液按照所需浓度添加到上述水性介质中而制备本发明的组合物。
根据本发明的蚀刻液组合物，能够有效地使用于蚀刻金属膜，能够优选一并蚀刻(i)铜膜和氧化铟锡膜层叠而形成的铜膜/氧化铟锡膜的双重膜、以及(ii)铜膜和金属膜层叠而形成的铜膜/金属膜的双重膜等。例如，在液晶显示器(LCD)面板等的制备中，在形成由铜膜/氧化铟锡膜的双重膜构成的像素电极或薄膜晶体管(TFT)电极、或将由氧化铟锡膜构成的像素电极和由铜膜构成的薄膜晶体管电极配线重叠而形成的情况下，就能够利用本发明的组合物来有效地蚀刻双重膜。作为其代表，铜膜/氧化铟锡膜双重膜用作栅极电极，而且，铜/金属膜尤其铜/金属合金膜例如铜/钼-钛(MoTi)合金膜用作源极或漏极电极。这里，上述铜膜可以是由纯铜(Cu)构成的单一成分铜膜，还可以是包含铜(Cu)和钼(Mo)、钛(Ti)等其它金属的合金，在为合金的情况下，铜的比率虽然不是特别限定但在10重量％以上，优选为30重量％以上，更优选为50重量％以上。而且，上述氧化铟锡膜包含氧化铟(Indium Oxide)和氧化锡(Tin Oxide)(在该情况下，氧化铟相对于氧化锡成分的含量通常为20摩尔％以上，优选为50摩尔％以上)，根据需要，还能够掺杂Al、Ni、Cu、Ta、Hf、Ti等。作为利用本发明的蚀刻液组合物来蚀刻金属膜(优选为铜膜与氧化铟锡膜或金属膜的双重膜)的方法，能够使用通常的金属膜-蚀刻液组合物接触方法。例如，在形成有双重膜的基板上形成预定形状的光致抗蚀剂图案，并将上述光致抗蚀剂图案用作掩模，且使本发明的蚀刻液组合物进行接触，从而能够将双重膜同时蚀刻而从基板去除。
若使用根据本发明的蚀刻液组合物，则利用4-掩模(mask)就能够一并蚀刻铜膜/氧化铟锡膜的双重膜，而不会像现有技术那样为了形成栅极配线而利用5-掩模(mask)对于铜膜/氧化铟锡膜的双重膜进行二次蚀刻，因而能够简化工序，并能够提高产品成品率。而且，若使用根据本发明的蚀刻液组合物，则连源极/漏极(S/D，Source/Drain)配线也能够一同蚀刻，因而实质上能够一并蚀刻栅极和源极/漏极电极。而且，根据本发明，在需要一并蚀刻双重膜或多重膜的铜金属膜的配线形成中能够得到快速蚀刻工序和优良的锥形蚀刻以及锥形轮廓。
发明的实施方式
下面通过具体实施例和比较例而进一步详细说明本发明。下述实施例旨在更具体地说明本发明，本发明并不限定于下述实施例。
[实施例1～实施例5、比较例1～比较例5]蚀刻液组合物的制备和评价
为了评价蚀刻液组合物的蚀刻性能，制备了蚀刻液组合物(实施例1～实施例5、比较例1～比较例5)，所述蚀刻液组合物包含下表1中所示的含量(单位：重量％)的过氧化氢(H2O2)、甲磺酸(MSA，CH3SO3H)、乳酸(lactic acid，C3H6O3)、氟化钠(NaF)、氨基四唑(ATZ，CH3N5)、以及其余重量％的水(deionized water)。
表1[Table 1]
铜膜/氧化铟锡膜、以及铜膜/金属膜的蚀刻试验
将(i)由铜膜(Cu，上部膜)/氧化铟锡膜(ITO，下部膜)构成的双重膜、以及(ii)由铜膜(Cu，上部膜)/钼-钛合金膜(Mo/Ti，下部膜)构成的双重膜以实施例1～5和比较例1～5的蚀刻液组合物进行了蚀刻，从下部膜的端点检测(End Point Detection，EPD)开始以时间为基准进行了100％过蚀刻(over etching)。将所蚀刻的双重膜的侧剖面照片利用扫描电子显微镜拍摄并示于图1(实施例1至实施例5)和图2(比较例1至比较例5)，由此评价蚀刻特性(蚀刻速度、关键尺寸偏差(Critical dimension skew，CDskew，其表示光致抗蚀剂膜末端与铜膜末端之间的距离，若要高低差小且均匀地进行锥形蚀刻(taper etching)则所述距离须在适当的范围)、以及锥角(Taper Angle，其是从被蚀刻的金属膜的侧面观察的倾角，40～45°为适当的值))并将其结果分别示于下表2和表3。在下表2和表3中，蚀刻速度若为30～50秒(sec)则示出为非常优良(◎)，若为50～60秒则示出为优良(○)，若超过60秒则示出为不良(X)；CD skew若为0.8～1.0μm则示出为非常优良(◎)，若为0.3～0.8μm则示出为优良(○)，若小于0.3μm则示出为不良(X)；锥角若为40～45°则示出为非常优良(◎)，若为45～70°则示出为优良(○)，若为70～90°则示出为不良(X)。
表2[Table 2]
Cu/ITO 蚀刻速度 CD skew 锥角
实施例1 ○ ○ ○
实施例2 ○ ◎ ○
实施例3 ◎ ○ ○
实施例4 ◎ ○ ◎
实施例5 ◎ ◎ ◎
比较例1 ◎ ○ △
比较例2 ○ ○ △
比较例3 △ ○ ○
比较例4 ○ △ △
比较例5 △ △ △
表3[Table 3]
Cu/MoTi 蚀刻速度 CD skew 锥角
实施例1 ○ ○ ○
实施例2 ○ ○ ◎
实施例3 ◎ ◎ ○
实施例4 ○ ◎ ○
实施例5 ◎ ◎ ◎
比较例1 ◎ △ ○
比较例2 ○ △ ○
比较例3 ○ ○ △
比较例4 △ △ ○
比较例5 △ △ △
如上表2和表3以及图1和2所示，实施例1～实施例5的蚀刻液组合物其蚀刻特性和CD skew优良且锥角调节至40至45°而并无显著性差异，与此相反，比较例1～比较例5的蚀刻液组合物由于一部分成分的含量过少或过多，因而蚀刻特性不良。

Claims (9)

1.一种蚀刻液组合物，其特征在于，包含：
5至20重量％的过氧化氢；
0.1至5重量％的磺酸化合物；
0.1至2重量％的羰基类有机酸化合物；
0.1至0.4重量％的氟化合物；
0.01至3重量％的唑类化合物；以及，
其余重量％的水。
2.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，
上述过氧化氢的含量是5至15重量％，上述磺酸化合物的含量是0.2至3重量％，上述羰基类有机酸化合物的含量是0.1至1重量％，上述氟化合物的含量是0.1至0.2重量％，上述唑类化合物的含量是0.05至1重量％，上述蚀刻液组合物同时蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜或铜膜和金属膜的双重膜。
3.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，
上述羰基类有机酸化合物是选自由丙二酸、琥珀酸、蚁酸、乳酸、以及它们的混合物组成的组中的化合物。
4.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，
上述磺酸化合物是选自由苯磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸、氨基磺酸、它们的盐、以及它们的混合物组成的组中的化合物。
5.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，
上述氟化合物选自由KF、NaF、NH4F、NH4HF2、H2SiF6、HBF4、H2TiF6、H2ZrF6、以及它们的混合物组成的组中。
6.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其特征在于，
上述唑类化合物选自由苯并三唑、氨基四唑、咪唑、吡唑、以及它们的混合物组成的组中。
7.一种蚀刻方法，其特征在于，包括：
在形成有金属膜的基板上形成预定形状的光致抗蚀剂图案的步骤；以及，
将上述光致抗蚀剂图案用作掩模，并使蚀刻液组合物进行接触，从而将金属膜蚀刻而从基板去除的步骤，
上述蚀刻液组合物包含：5至20重量％的过氧化氢；0.1至5重量％的磺酸化合物；0.1至2重量％的羰基类有机酸化合物；0.1至0.4重量％的氟化合物；0.01至3重量％的唑类化合物；以及，其余重量％的水。
8.根据权利要求7所述的蚀刻方法，其特征在于，
上述金属膜是铜膜和氧化铟锡膜层叠而形成的铜膜/氧化铟锡膜的双重膜。
9.根据权利要求7所述的蚀刻方法，其特征在于，
上述金属膜是铜膜和金属膜层叠而形成的铜膜/金属膜的双重膜。
CN201380064446.4A 2012-12-18 2013-12-04 金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法 Active CN104838040B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120148232A KR102048022B1 (ko) 2012-12-18 2012-12-18 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법
KR10-2012-0148232 2012-12-18
PCT/KR2013/011158 WO2014098392A1 (ko) 2012-12-18 2013-12-04 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104838040A true CN104838040A (zh) 2015-08-12
CN104838040B CN104838040B (zh) 2018-01-23

Family

ID=50978658

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380064446.4A Active CN104838040B (zh) 2012-12-18 2013-12-04 金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR102048022B1 (zh)
CN (1) CN104838040B (zh)
WO (1) WO2014098392A1 (zh)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107316836A (zh) * 2016-04-25 2017-11-03 东友精细化工有限公司 蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法
CN107653451A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及利用到该组合物的金属图案制造方法
CN108028198A (zh) * 2015-08-26 2018-05-11 株式会社Adeka 蚀刻液组合物以及蚀刻方法
CN109423648A (zh) * 2017-09-04 2019-03-05 三星显示有限公司 蚀刻剂组合物及使用其制造金属图案和薄膜晶体管衬底的方法
CN109844910A (zh) * 2016-10-21 2019-06-04 株式会社Adeka 蚀刻液组合物和蚀刻方法
CN114164003A (zh) * 2021-12-06 2022-03-11 Tcl华星光电技术有限公司 用于显示面板的蚀刻剂组合物及显示面板的蚀刻方法

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10920143B2 (en) 2015-08-26 2021-02-16 Adeka Corporation Etching liquid composition and etching method
KR102020414B1 (ko) * 2017-12-22 2019-09-10 주식회사 포스코 아연 전기도금 냉연강판의 무늬형 표면 결함 제거용 에칭 조성물 및 상기 에칭 조성물을 포함하는 산세 조성물
KR102487940B1 (ko) * 2018-03-19 2023-01-16 삼성디스플레이 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴과 어레이 기판의 제조 방법
EP3674442A1 (en) 2018-12-24 2020-07-01 IMEC vzw Etching using an electrolyzed chloride solution
CN111945163A (zh) * 2020-08-03 2020-11-17 镇江润晶高纯化工科技股份有限公司 一种铜蚀刻液组合物

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030089041A (ko) * 2002-05-15 2003-11-21 안종철 전자석을 이용한 급제동 완충용 현가장치
CN101392376A (zh) * 2007-09-19 2009-03-25 长瀬化成株式会社 蚀刻组合物
KR20100082094A (ko) * 2009-01-08 2010-07-16 테크노세미켐 주식회사 박막 트랜지스터 액정표시장치용 식각조성물

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2001004231A1 (en) * 1999-07-13 2001-01-18 Kao Corporation Polishing liquid composition
KR20080045854A (ko) * 2006-11-21 2008-05-26 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 ｔｆｔ 어레이 기판의 제조방법
KR101391023B1 (ko) * 2007-08-06 2014-05-02 동우 화인켐 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판의 제조 방법
KR100883960B1 (ko) * 2007-10-01 2009-02-17 (주)이그잭스 구리 또는 구리 합금 막의 에칭제
KR20110120422A (ko) * 2010-04-29 2011-11-04 동우 화인켐 주식회사 구리와 티타늄을 포함하는 금속막용 식각액 조성물

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030089041A (ko) * 2002-05-15 2003-11-21 안종철 전자석을 이용한 급제동 완충용 현가장치
CN101392376A (zh) * 2007-09-19 2009-03-25 长瀬化成株式会社 蚀刻组合物
KR20100082094A (ko) * 2009-01-08 2010-07-16 테크노세미켐 주식회사 박막 트랜지스터 액정표시장치용 식각조성물

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108028198A (zh) * 2015-08-26 2018-05-11 株式会社Adeka 蚀刻液组合物以及蚀刻方法
CN107316836A (zh) * 2016-04-25 2017-11-03 东友精细化工有限公司 蚀刻液组合物、显示装置用阵列基板及其制造方法
CN107653451A (zh) * 2016-07-26 2018-02-02 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及利用到该组合物的金属图案制造方法
CN107653451B (zh) * 2016-07-26 2020-09-15 三星显示有限公司 蚀刻液组合物及利用到该组合物的金属图案制造方法
CN109844910A (zh) * 2016-10-21 2019-06-04 株式会社Adeka 蚀刻液组合物和蚀刻方法
CN109844910B (zh) * 2016-10-21 2023-04-28 株式会社Adeka 蚀刻液组合物和蚀刻方法
CN109423648A (zh) * 2017-09-04 2019-03-05 三星显示有限公司 蚀刻剂组合物及使用其制造金属图案和薄膜晶体管衬底的方法
CN109423648B (zh) * 2017-09-04 2022-06-17 三星显示有限公司 蚀刻剂组合物及使用其制造金属图案和薄膜晶体管衬底的方法
CN114164003A (zh) * 2021-12-06 2022-03-11 Tcl华星光电技术有限公司 用于显示面板的蚀刻剂组合物及显示面板的蚀刻方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014098392A1 (ko) 2014-06-26
KR20140078924A (ko) 2014-06-26
KR102048022B1 (ko) 2019-12-02
CN104838040B (zh) 2018-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104838040A (zh) 金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法
CN101684557B (zh) 液晶显示器系统中的铜、铜/钼或铜/钼合金电极蚀刻液体
TWI598467B (zh) 製備薄膜電晶體通道蝕刻組合物及製備薄膜電晶體通道方法
KR101299131B1 (ko) 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각 조성물
CN102983101B (zh) 液晶显示装置用阵列基板的制造方法
TWI524428B (zh) 液晶顯示器用之陣列基板及其製造方法以及蝕刻銅系金屬層之方法及其蝕刻劑組成物
CN104419930A (zh) 蚀刻液组合物及液晶显示装置用阵列基板的制造方法
CN108220963B (zh) 多层膜用蚀刻液组合物、蚀刻方法及阵列基板的制造方法
KR20100051321A (ko) 식각액 조성물, 이를 사용한 금속 패턴의 형성 방법 및 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법
KR102293675B1 (ko) 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102293674B1 (ko) 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
CN113061891A (zh) 金属配线蚀刻液组合物及利用其的金属配线形成方法
KR20120140481A (ko) 금속 배선 식각액 및 이를 이용한 액정 표시 장치의 제조 방법
KR20230037016A (ko) 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴과 박막 트랜지스터 기판 제조 방법
KR20130016068A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102419970B1 (ko) 식각 조성물, 식각 방법 및 전자 소자
CN108359987A (zh) 蚀刻组合物
KR20140086665A (ko) 구리계 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102323941B1 (ko) 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20140028446A (ko) 금속 배선 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법
CN102471687A (zh) 用于形成金属互连的刻蚀剂组合物
CN105820819B (zh) 氧化铟层蚀刻液组合物和利用其制造液晶显示装置的阵列基板的方法
KR102505196B1 (ko) 구리계 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20100090535A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
CN107488856A (zh) 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

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant