CN108690984B - 蚀刻液组合物及蚀刻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供能够在对Qz基板不造成破坏的情况下对MoSi膜进行选择性的蚀刻的蚀刻液组合物及使用该蚀刻液组合物的蚀刻方法。一种用于对MoSi膜进行蚀刻处理的蚀刻液组合物，其中，包含少于3.5重量％的氟化合物、水和含碘氧化剂。

Description

蚀刻液组合物及蚀刻方法
技术领域
本发明涉及用于对MoSi膜进行蚀刻处理的蚀刻组合物及使用该蚀刻组合物的蚀刻方法。
背景技术
MoSi膜是用于FPD光掩模的透射膜。MoSi膜的图案形成中，如图1所记载，需要以不对作为MoSi层的遮光膜的Cr层造成破坏的条件对MoSi膜进行蚀刻。
对于MoSi膜的图案形成中的高精细图案，成膜不良、图案形成不良的发生率高。Qz基板价格昂贵，因此进行使用MoSi蚀刻液的基板的再生。然而，该再生时的使用现有药液的处理如图2所记载，存在对Qz基板的破坏大的问题。
为了解决上述课题，要求对Qz基板的破坏少、可选择性除去MoSi膜的蚀刻液组合物。
专利文献1中揭示了可用于光致抗蚀剂掩模的硅蚀刻剂。该蚀刻剂为具有氟离子和氧原子源的pH为6～8.2的水溶液。
专利文献2中揭示了由含有含氧酸且pH为2.5以上的水溶液形成的蚀刻液。该是可以适合于对钼、硅、铝进行蚀刻。此外，记载了含氧酸采用高碘酸的情况下，不添加氨水时，产生生成作为副产物的碘的问题，而通过添加氨水使pH达到2.7以上，可抑制碘的生成。
此外，专利文献3中揭示了包含原高碘酸和水的半导体基板上的金属钨的除去液。记载了该除去液通过向原高碘酸中调节含量加入氢氟酸，抑制对Si和氧化硅、氮化钛的溶解而仅选择性除去钨。
专利文献4中记载了用于对MoSi膜进行湿法蚀刻的蚀刻液，记载了作为该蚀刻液，使用包含选自氢氟酸、氟硅酸、氟化氢铵的至少1种氟化合物和选自过氧化氢、硝酸、硫酸的至少1种氧化剂的蚀刻液。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开昭53-76139号公报
专利文献2:日本专利特开平11-293477号公报
专利文献3:日本专利特开2005-166924号公报
专利文献4:日本专利特开2007-256922号公报
发明的概要
发明所要解决的技术问题
本发明的课题在于提供可在不对Qz基板造成破坏的情况下对MoSi膜进行蚀刻的蚀刻液组合物，即，提供较好是MoSi膜的室温下的蚀刻速率为1.5nm/分钟以上、Qz基板的室温下的蚀刻速率为0.5nm/分钟以下、MoSi膜:Qz基板的蚀刻选择比为10:1以上的蚀刻液组合物。另外，本发明的另一课题在于提供蚀刻均一且对作为遮光膜的Cr没有破坏的蚀刻液组合物。
解决技术问题所采用的技术方案
本发明人为了解决上述课题而进行探讨的过程中，面对了采用现有药液的处理对Qz基板的破坏大的问题。为了解决所述问题而反复认真探讨后，发现使用氧化剂采用含碘氧化剂的蚀刻液的情况下，对Qz基板的破坏少，可对MoSi膜进行选择性蚀刻，进一步进行研究后，完成了本发明。
即，本发明涉及以下内容。
[1]一种用于对MoSi膜进行蚀刻处理的蚀刻液组合物，其中，包含少于3.5重量％的氟化合物、水和含碘氧化剂。
[2]如[1]所述的蚀刻液组合物，其中，pH低于2.5。
[3]如[1]或[2]所述的蚀刻液组合物，其中，氟化合物为氟化氢、氟化铵、二氟化氢铵。
[4]如[1]～[3]中的任一项所述的蚀刻液组合物，其中，还包含酸。
[5]如[4]所述的蚀刻液组合物，其中，酸为硫酸、磷酸、甲磺酸或硝酸。
[6]如[1]～[5]中的任一项所述的蚀刻液组合物，其中，含碘氧化剂为碘酸或高碘酸。
[7]如[1]～[6]中的任一项所述的蚀刻液组合物，其中，含碘氧化剂为原高碘酸。
[8]如[1]～[7]中的任一项所述的蚀刻液组合物，其中，含碘氧化剂的含量为0.2～25重量％。
[9]如[1]～[8]中的任一项所述的蚀刻液组合物，其中，含碘氧化剂的含量为低于5重量％。
[10]如[1]～[9]中的任一项所述的蚀刻液组合物，其中，MoSi膜形成于Qz基板上。
[11]一种蚀刻方法，其中，使用[1]～[10]中的任一项所述的蚀刻液组合物对MoSi膜进行蚀刻。
发明的效果
通过本发明，能够提供对Qz基板的破坏少、可选择性除去MoSi膜的蚀刻液。
附图的简单说明
图1是表示MoSi膜的图案形成的图。
图2是表示MoSi膜的基板的再生的图。
图3是表示用由二氟化氢铵和过氧化氢形成的蚀刻液(比较例2)以及由氟化氢、碘酸和水形成的蚀刻液(实施例5)进行处理时的MoSi膜的蚀刻速率的比较的图。
图4是表示用由二氟化氢铵和过氧化氢形成的蚀刻液(比较例2)以及由氟化氢、碘酸和水形成的蚀刻液(实施例5)进行处理时的Qz基板的蚀刻速率的比较的图。
实施发明的方式
以下，基于本发明的优选实施方式对本发明进行详细说明。
本发明的蚀刻液组合物是用于MoSi膜的蚀刻的蚀刻液组合物。
本发明中，Qz基板是由SiO2晶体形成的基板。
本发明的蚀刻液组合物包含少于3.5重量％的氟化合物、水和含碘氧化剂。
作为本发明中的氟化合物，没有限定，可使用氟化氢、氟化铵、二氟化氢铵、六氟硅酸，较好是氟化氢、氟化铵、二氟化氢铵，最好是氟化氢。
此外，本发明的蚀刻组合物中，氟化合物的含量少于3.5重量％，较好是少于1.0重量％。
作为本发明中的含碘氧化剂，没有限定，可使用碘酸或高碘酸、碘酸钾、碘酸钠、高碘酸钾、高碘酸钠，较好是碘酸、原高碘酸。
此外，本发明的蚀刻液组合物中，含碘氧化剂的含量为0.1～25.0重量％，较好是0.1～15.0重量％，更好是0.2～10.0重量％。
作为本发明中的酸，没有限定，可使用硫酸、磷酸、脂肪族磺酸、硝酸、盐酸、乙酸或高氯酸，较好是硝酸、硫酸、磷酸或甲磺酸，特别好是硝酸、硫酸。通过使用硝酸、硫酸，可在维持与Qz膜的高选择性的同时使MoSi膜的蚀刻速率提高。
此外，本发明的蚀刻液组合物中，酸的含量为0.5～40重量％，较好是1～10重量％。
此外，本发明的蚀刻液组合物中，可使用水作为溶剂。蚀刻液组合物中的水的含量无特别限定，较好是60.0～99.6重量％，更好是80.0～99.6重量％。
本说明书中的蚀刻液组合物的蚀刻速度(nm/分钟)定义为单位处理时间(分钟)的膜的蚀刻量(nm)。膜的蚀刻量可通过对蚀刻处理前和处理后的作为蚀刻对象的膜的厚度分别进行测定，作为它们的差而求得。
本发明的蚀刻液组合物的蚀刻速度无特别限定，对于MoSi膜，较好是1.5nm/分钟以上。此外，Qz基板的蚀刻速率较好是0.5nm/分钟以下。另外，MoSi:Qz的蚀刻选择比较好是10:1以上。此外，较好是对作为遮光膜的Cr不造成破坏。
此外，关于本说明书中的MoSi蚀刻速率的测定的评价条件，对于MoSi的蚀刻速率，以室温(25℃)、3～90分钟、无搅拌浸渍的条件进行处理，清洗为DIW，干燥为氮气吹拂(N2吹拂)条件，Qz的破坏性的确认中，以室温(25℃)、10～120分钟、无搅拌浸渍的条件进行处理，清洗为DIW，干燥为氮气吹拂(N2吹拂)条件。
另外，关于本说明书中使用的评价基板，MoSi/Qz基板是MoSi为150nm的基板。
此外，本发明的蚀刻液组合物的pH较好是低于2.5，更好是低于2.0。
以上，对于本发明基于优选的实施方式进行了详细说明，但本发明并不仅限于这些实施方式，各构成可与能够发挥同样的功能的任意构成置换，也可附加任意的构成。
比较例
表1中示出氧化剂采用各种过酸、硫酸、磷酸、硝酸或碘酸的比较例1～22中的MoSi膜或Qz基板的蚀刻速率(E.R)的值。
[表1]
Figure GDA0003772826750000051
比较例1～22的蚀刻中，对MoSi膜进行蚀刻时，确认Qz基板受破坏，即无法对MoSi膜进行选择性蚀刻。
实施例
表2中示出采用包含氟化合物、水和含碘氧化剂的蚀刻液组合物的MoSi膜、Qz基板各自的蚀刻速率(E.R.)及其蚀刻速率的选择比。
[表2]
Figure GDA0003772826750000071
氧化剂采用含碘氧化剂且不含其他酸的实施例1～10中，对MoSi膜进行蚀刻时，确认Qz基板未受破坏，即能够以足够的选择性对MoSi膜进行蚀刻。此外，还包含酸的实施例11～20中，特别是使用碘酸(HIO3)的情况下，确认即使减少其氧化剂的量，MoSi膜也被充分地蚀刻。
此外，图3是表示用由二氟化氢铵和过氧化氢形成的蚀刻液(比较例2)以及由氟化氢、碘酸和水形成的蚀刻液(实施例5)进行处理时的MoSi膜的蚀刻速率的比较的图。由此确认任一种溶液均可在室温下对MoSi膜充分地进行蚀刻。
另外，图4是表示用由二氟化氢铵和过氧化氢形成的蚀刻液(比较例2)以及由氟化氢、碘酸和水形成的蚀刻液(实施例5)进行处理时的Qz基板的蚀刻速率的比较的图。在此，确认比较例2的蚀刻液对Qz基板的蚀刻速率高，而实施例5的蚀刻液的蚀刻速率低，因此MoSi膜相对于Qz基板能够以充分的选择性进行蚀刻处理。
工业上利用的可能性
通过本发明的包含含碘氧化剂的蚀刻液，能够在对Qz基板不造成破坏的情况下对MoSi膜进行选择性的蚀刻。

Claims (7)

1.一种对Qz基板上的MoSi膜进行选择性蚀刻的蚀刻方法，其中，使用包含少于3.5重量％的氟化合物、水和0.1～25重量％的原高碘酸的蚀刻液组合物。
2.如权利要求1所述的蚀刻方法，其中，蚀刻液组合物的pH低于2.5。
3.如权利要求1或2所述的蚀刻方法，其中，氟化合物选自下组：氟化氢、氟化铵和二氟化氢铵。
4.如权利要求1或2所述的蚀刻方法，其中，蚀刻液组合物还包含酸。
5.如权利要求4所述的蚀刻方法，其中，酸为硫酸、磷酸、甲磺酸或硝酸。
6.如权利要求1或2所述的蚀刻方法，其中，原高碘酸的含量为0.2～25重量％。
7.如权利要求1或2所述的蚀刻方法，其中，原高碘酸的含量低于5重量％。
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