CN110167273A - 蚀刻方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蚀刻方法，属于蚀刻技术领域，包括：S1步骤：在沉积在基底上的金属膜上涂覆抗蚀膜；S2步骤：对完成所述S1步骤的基底进行曝光，去除显影部分的抗蚀膜，形成预定形状的抗蚀膜图案；S3步骤：将完成所述S2步骤的基底用蚀刻液进行蚀刻，形成金属布线图案；S4步骤：将完成所述S3步骤的基底的金属膜表面上剩余的抗蚀膜移除；其中，S3步骤用蚀刻液包含过硫酸盐、无机酸、磺酸化合物和氨基葡萄糖酸。本发明蚀刻方法具有可控的蚀刻速率、避免侧面蚀刻现象、蚀刻效果好、精确的厚度蚀刻和无蚀刻残留物的优点，蚀刻的均匀性和稳定性较佳，所用抗蚀膜具有出色的耐热性且几乎不开裂，抗蚀膜的图像轮廓清晰。

Description

蚀刻方法
技术领域
本发明属于蚀刻技术领域，具体涉及蚀刻方法。
背景技术
随着信息技术(IT；information technology)领域发展，半导体集成电路(IC；integrated circuit)、半导体元件、半导体装置等在现代社会中的作用也变得越来越重要，在各种产业领域的电子设备中得到广泛使用。近年来，随着电子设备的小型化、薄型化、轻型化、高性能化，所使用的半导体元件也被要求优异的存储能力和高速存储运行。随着这样的半导体元件的高集成化，有必要形成数十纳米(nm)以下的微细的图案。而在半导体装置中，在基板上形成金属布线的过程，通常由基于溅射法等的金属膜形成工序、基于光刻胶涂敷、曝光及显影的光刻胶图案形成工序及蚀刻工序构成。作为最近倍受瞩目的显示装置的液晶显示(LCD)装置，最广泛使用的是TFT-LCD(thin filmtransistor LCD)装置，而用于设置金属布线的蚀刻工序在该装置在制造中对于表现准确而鲜明的图像而言极为重要。在用于制造TFT-LCD基板的以往技术的工序中，作为TFT的栅电极和源/漏电极用布线材料，经常使用铝或铝合金层，具体而言，多使用铝-钼合金。但是，为实现TFT-LCD的大型化，减小RC信号延迟是不可或缺的，为此，把作为电阻低且相对廉价的金属的诸如铜或铜/钛合金、铜/钼合金的铜合金用于形成金属布线的尝试十分活跃。随着LCD装置的大型化趋势，用于形成金属布线的蚀刻液的使用量正在增加，因此，蚀刻液的高效管理及蚀刻方法成为了优化LCD装置制造工序的重要课题。
刻蚀工艺是从基片表面去除不需要的材料，包括图案刻蚀、非图案刻蚀和基片清洗。按工艺方法又可分为干法刻蚀和湿法刻蚀。湿法刻蚀利用化学溶液腐蚀晶圆上要去除的材料，并在完成蚀刻反应后，由溶液带走腐蚀物。湿法刻蚀具有低成本、高可靠性、高产能及选择比高等优点。这种完全利用化学反应的方法来进行的湿法刻蚀技术也有其先天上的缺点，其刻蚀是各向同性的。干法刻蚀是利用气体分子和其产生的离子及自由基，对晶圆上的材质进行物理式轰击和化学反应，来移除需要刻蚀的部份，被刻蚀的物质变成挥发性的气体，经抽气系统抽离。干法刻蚀与湿法刻蚀相比，选择比较低，只能进行各向异性刻蚀，刻蚀出的侧壁陡直。中国发明专利CN 104419929 B提供一种蚀刻方法，包括下述步骤：在工件的表面的预定部分上涂覆耐腐蚀胶，对工件的涂覆耐腐蚀胶后的所述表面进行掩膜处理；对掩膜处理后的工件用第一蚀刻液进行喷淋蚀刻，以在工作的所述表面上形成初始凹凸结构；对蚀刻后的工件进行脱膜处理，以去除工件表面的掩膜；将脱膜处理后的工件放到第二蚀刻液中浸泡，以去除连续的初始凸凹结构的棱边和减小将要形成的微结构的蚀刻深度；将浸泡后的工件用水冲洗、干燥然后抛光，从而在工件的所述表面上形成平滑过渡的微结构，CN 104419929B提供的蚀刻方法，可以得到表面美观且具有良好的防滑效果和保洁效果的产品。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有可控的蚀刻速率、避免侧面蚀刻现象、蚀刻效果好、精确的厚度蚀刻和无蚀刻残留物的优点，蚀刻的均匀性和稳定性较佳，所用抗蚀膜具有出色的耐热性且几乎不开裂，抗蚀膜的图像轮廓清晰的蚀刻方法。
本发明为实现上述目的所采取的技术方案为：
蚀刻方法，包括：
S1步骤：在沉积在基底上的金属膜上涂覆抗蚀膜；
S2步骤：对完成所述S1步骤的基底进行曝光，去除显影部分的抗蚀膜，形成预定形状的抗蚀膜图案；
S3步骤：将完成所述S2步骤的基底用蚀刻液进行蚀刻，形成金属布线图案；
S4步骤：将完成所述S3步骤的基底的金属膜表面上剩余的抗蚀膜移除；
其中，S3步骤用蚀刻液包含过硫酸盐、无机酸、磺酸化合物和氨基葡萄糖酸。
过硫酸盐作为主氧化剂可以发挥蚀刻时对于铜膜或钛膜形成锥面的作用，本发明过硫酸盐的合适范围使得蚀刻液的蚀刻率良好。
作为助氧化剂的无机酸可以起到和过硫酸盐一起控制蚀刻速率的作用，可以以适当的蚀刻速率充分地进行蚀刻，而没有留下残留物，且可以与铜膜或钛膜蚀刻过程中溶出的铜离子反应，由此具有防止上述铜离子或钛离子增加的现象而能够防止蚀刻速度或蚀刻率降低的优点。
作为助氧化剂的磺酸化合物可以提高铜溶解度，发挥维持目标锥角的作用，能够使用作为在水溶液中生成磺酸根离子的化合物的苯磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸等碳原子数为1至10的环状或链状烃类磺酸化合物、氨基磺酸等无机磺酸化合物、它们的盐(例如，铵盐)、它们的混合物等，优选使用甲磺酸。
氨基葡萄糖酸在结构上含有氨基、羟基和羧基，不仅可以和蚀刻液的其他成分一起控制蚀刻速率的作用，使得蚀刻可以以适当的蚀刻速率充分地进行，而且可改善化学溶液的各向同性，对降低侧蚀量发挥很大作用，减少尾巴长度，易于形成精细图案的线路，使得蚀刻铜膜和/或钛膜的效果好，同时氨基葡萄糖酸的存在，易于对蚀刻废液进行再利用和回收，能够得到更高的铜回收率。
本发明蚀刻方法用蚀刻液中各成分发挥增益作用，具有可控的蚀刻速率、避免侧面蚀刻现象、蚀刻效果好、精确的厚度蚀刻和无蚀刻残留物的优点，本发明蚀刻方法经时稳定性优异，蚀刻的均匀性和稳定性较佳，可以保证对金属膜做到更加精细的蚀刻，不会出现蚀刻不良的现象，适用在半导体装置、液晶显示装置、触控产品、IC卡等的印刷线路板的金属膜成形线路图案的制作中，具有更广阔的应用前景。
优选的，蚀刻液中含有0.5-1.5wt％氨基葡萄糖酸。上述氨基葡萄糖酸的含量若小于上述范围则导致铜膜和/或钛膜的溶解除去性下降，侧蚀量增大，使得配线横截面形成为矩形形状，若超过上述范围则导致铜膜或钛膜的蚀刻速度过快，从而存在工序调节变得困难的危险。
优选的，以S3步骤用蚀刻液的总重量计，蚀刻液包括8-12wt％过硫酸盐、3-5wt％硝酸、1.5-2.0wt％磺酸化合物、0.3-0.5wt％硝酸羟胺、0.8-1.2wt％氨基葡萄糖酸、余量的水。硝酸羟胺的羟胺(NH2OH)在本发明蚀刻液中以NH3OH+形式存在，所以当H+向铜膜或钛膜扩散时，与羟胺不能有效成键，这便阻止了溶液中更多的H+向溶液-膜界面的迁移，可选择性地控制铜膜或钛膜的蚀刻速率，同时随着蚀刻的进行，蚀刻液中会出现一些金属离子，而金属离子的存在能够促进硝酸羟胺分解，增加蚀刻液中的硝酸浓度，能够抑制上述蚀刻液的经时变化，维持蚀刻速率，最终保证蚀刻的均匀性和稳定性。本发明蚀刻方法用蚀刻液能够消除现有蚀刻液中发生的侧面蚀刻现象、经时变化现象、蚀刻时的产生残渣现象以及蚀刻废液难以再利用和回收等缺点，蚀刻的均匀性和稳定性较佳，易于形成精细图案的线路，不仅能够一并蚀刻由钛/铜构成的双层膜，而且能够一并蚀刻由钛/铜/钛等构成的多层膜，可以容易形成优异的金属配线，即栅极配线和源极/漏极配线，尤其因蚀刻速度的调节容易而能够制造均匀的金属配线，用于各种显示装置用阵列基板、存储半导体显示板等的制造。此外，上述蚀刻液的稳定性高、铜离子的回收容易，易于对蚀刻废液进行再利用和回收。
优选的，过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。
优选的，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。
优选的，抗蚀膜是具有光致抗蚀剂组合物的积层构造，光致抗蚀剂组合物含有树脂、酸生成剂、增塑剂及溶剂；
上述树脂包含由式(I)表示的结构单元：
上述树脂的结构单元中丙氨酸是分子链较短的三碳氨基酸，其上的极性基团与结构单元中的其他极性基团共同发挥作用，能够提高光致抗蚀剂组合物的附着力，进而提高抗蚀膜的硬度和附着力良好，最终提高本发明蚀刻方法的蚀刻效果；上述结构单元中的N-苯基马来酰亚胺单体含有平面五元环结构和刚性苯环结构，与甲基丙烯酸酯类单体共聚，可以提高共聚物的耐热性，用于光致抗蚀剂中，可以提高光致抗蚀剂的耐蚀刻性。所以，上述树脂可以赋予树脂优越的耐热性和耐蚀刻性，能够提高光致抗蚀剂组合物的附着力，进而提高抗蚀膜的硬度和附着力良好。
本发明用光致抗蚀剂组合物为负正性光致抗蚀剂组合物，可以提供显示出色的耐热性且几乎不开裂的抗蚀膜，抗蚀膜的图像轮廓清晰，线路笔直，可减少配线之间的信号干扰，并且可在相对低的厚度下实现绝缘特性，有利于设备设计和生产率的提高。
优选的，增塑剂是选自由以下各项组成的组中的一种：邻苯二甲酸酯、脂族烃羧酸酯和芳香族磺酰胺。
优选的，以光致抗蚀剂组合物的总重量计，光致抗蚀剂组合物含有，32-43wt％树脂、10-14wt％酸生成剂、1.1-1.8wt％增塑剂及15-20wt％溶剂。
优选的，S3步骤中蚀刻温度为48-68℃。
优选的，S3步骤中蚀刻的时长为50-120s。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明蚀刻方法用蚀刻液中各成分发挥增益作用，具有可控的蚀刻速率、避免侧面蚀刻现象、蚀刻效果好、精确的厚度蚀刻和无蚀刻残留物的优点；本发明蚀刻方法经时稳定性优异，蚀刻的均匀性和稳定性较佳，可以保证对金属膜做到更加精细的蚀刻，不会出现蚀刻不良的现象，适用在半导体装置、液晶显示装置、触控产品、IC卡等的印刷线路板的金属膜成形线路图案的制作中，具有更广阔的应用前景；本发明用光致抗蚀剂组合物中的树脂可以使抗蚀膜具有出色的耐热性且几乎不开裂，抗蚀膜的图像轮廓清晰，线路笔直，可减少配线之间的信号干扰，并且可在相对低的厚度下实现绝缘特性，有利于设备设计和生产率的提高。
本发明采用了上述技术方案提供蚀刻方法，弥补了现有技术的不足，设计合理，操作方便。
附图说明
图1为本发明蚀刻方法的流程图。
附图标记：1.基板；2.金属膜；3.抗蚀膜。
具体实施方式
以下，更详细说明本发明。
本发明中，当指出某一部分“包括”或“包含”某一构成要素时，其意思是，只要没有特别相反的记载，则可以进一步包括或包含其他构成要素，而不是将其他构成要素排除。
本发明的一方式涉及一种蚀刻方法，图1示出了根据本发明的蚀刻方法的流程图，参照图1，根据本发明的蚀刻方法包括顺序地执行的下述步骤：包括：
S1步骤：在沉积在基底上的金属膜上涂覆抗蚀膜；
S2步骤：对完成所述S1步骤的基底进行曝光，去除显影部分的抗蚀膜，形成预定形状的抗蚀膜图案；
S3步骤：将完成所述S2步骤的基底用蚀刻液进行蚀刻，形成金属布线图案；上述蚀刻液可从蚀刻机的喷嘴喷出，呈扇形均匀分布，以对基底上去除显影部分的抗蚀膜的部分进行蚀刻；
S4步骤：将完成所述S3步骤的基底的金属膜表面上剩余的抗蚀膜移除；
上述S3步骤用蚀刻液包含过硫酸盐、无机酸、磺酸化合物和氨基葡萄糖酸。
过硫酸盐作为主氧化剂可以发挥蚀刻时对于铜膜或钛膜形成锥面的作用，本发明过硫酸盐的合适范围使得蚀刻液的蚀刻率良好。
作为助氧化剂的无机酸可以起到和过硫酸盐一起控制蚀刻速率的作用，可以以适当的蚀刻速率充分地进行蚀刻，而没有留下残留物，且可以与铜膜或钛膜蚀刻过程中溶出的铜离子反应，由此具有防止上述铜离子或钛离子增加的现象而能够防止蚀刻速度或蚀刻率降低的优点。
作为助氧化剂的磺酸化合物可以提高铜溶解度，发挥维持目标锥角的作用，能够使用作为在水溶液中生成磺酸根离子的化合物的苯磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸等碳原子数为1至10的环状或链状烃类磺酸化合物、氨基磺酸等无机磺酸化合物、它们的盐(例如，铵盐)、它们的混合物等，优选使用甲磺酸。
氨基葡萄糖酸在结构上含有氨基、羟基和羧基，不仅可以和蚀刻液的其他成分一起控制蚀刻速率的作用，使得蚀刻可以以适当的蚀刻速率充分地进行，而且可改善化学溶液的各向同性，对降低侧蚀量发挥很大作用，减少尾巴长度，易于形成精细图案的线路，使得蚀刻铜膜和/或钛膜的效果好，同时氨基葡萄糖酸的存在，易于对蚀刻废液进行再利用和回收，能够得到更高的铜回收率。
本发明蚀刻方法用蚀刻液中各成分发挥增益作用，具有可控的蚀刻速率、避免侧面蚀刻现象、蚀刻效果好、精确的厚度蚀刻和无蚀刻残留物的优点，本发明蚀刻方法经时稳定性优异，蚀刻的均匀性和稳定性较佳，可以保证对金属膜做到更加精细的蚀刻，不会出现蚀刻不良的现象，适用在半导体装置、液晶显示装置、触控产品、IC卡等的印刷线路板的金属膜成形线路图案的制作中，具有更广阔的应用前景。
本发明的一实施方式中，蚀刻液中含有0.5-1.5wt％氨基葡萄糖酸。但本公开并不受限于此，例如，蚀刻液中可含有但不限于0.6-1.4wt％、0.7-1.2wt％、0.8-1.1wt％、0.75wt％、0.1wt％、0.14wt％的氨基葡萄糖酸，上述氨基葡萄糖酸的含量若小于上述范围则导致铜膜和/或钛膜的溶解除去性下降，侧蚀量增大，使得配线横截面形成为矩形形状，若超过上述范围则导致铜膜或钛膜的蚀刻速度过快，从而存在工序调节变得困难的危险。
本发明的一实施方式中，以S3步骤用蚀刻液的总重量计，蚀刻液包括8-12wt％过硫酸盐、3-5wt％硝酸、1.5-2.0wt％磺酸化合物、0.3-0.5wt％硝酸羟胺、0.8-1.2wt％氨基葡萄糖酸、余量的水。硝酸羟胺的羟胺(NH2OH)在本发明蚀刻液中以NH3OH+形式存在，所以当H+向铜膜或钛膜扩散时，与羟胺不能有效成键，这便阻止了溶液中更多的H+向溶液-膜界面的迁移，可选择性地控制铜膜或钛膜的蚀刻速率，同时随着蚀刻的进行，蚀刻液中会出现一些金属离子，而金属离子的存在能够促进硝酸羟胺分解，增加蚀刻液中的硝酸浓度，能够抑制上述蚀刻液的经时变化，维持蚀刻速率，最终保证蚀刻的均匀性和稳定性。本发明蚀刻方法用蚀刻液能够消除现有蚀刻液中发生的侧面蚀刻现象、经时变化现象、蚀刻时的产生残渣现象以及蚀刻废液难以再利用和回收等缺点，蚀刻的均匀性和稳定性较佳，易于形成精细图案的线路，不仅能够一并蚀刻由钛/铜构成的双层膜，而且能够一并蚀刻由钛/铜/钛等构成的多层膜，可以容易形成优异的金属配线，即栅极配线和源极/漏极配线，尤其因蚀刻速度的调节容易而能够制造均匀的金属配线，用于各种显示装置用阵列基板、存储半导体显示板等的制造。此外，上述蚀刻液的稳定性高、铜离子的回收容易，易于对蚀刻废液进行再利用和回收。
本发明的一实施方式中，过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。
本发明的一实施方式中，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。
本发明的一实施方式中，S1步骤中的金属膜为铜膜和/或钛膜。上述钛膜的厚度例如可以为但并不限于此，上述铜膜的厚度通常可以为但也不限于此。其中，铜膜为铜单一膜或铜合金膜，铜合金膜没有特别的限制，可以为添加了Ti、Zr、Mn、Cr、Ca、Mg的合金，也可以具有其他的层积而成的金属膜种类，例如可以举出SiNx、a-Si、n+Si、SiO2等；钛膜为钛单一膜或钛合金膜；金属膜为铜膜与钛膜交替层叠一次以上而成的多层膜。
本发明的一实施方式中，S1步骤中的抗蚀膜是具有光致抗蚀剂组合物的积层构造，光致抗蚀剂组合物含有树脂、酸生成剂、增塑剂及溶剂；
上述树脂包含由式(I)表示的结构单元：
上述树脂的结构单元中丙氨酸是分子链较短的三碳氨基酸，其上的极性基团与结构单元中的其他极性基团共同发挥作用，能够提高光致抗蚀剂组合物的附着力，进而提高抗蚀膜的硬度和附着力良好，最终提高本发明蚀刻方法的蚀刻效果；上述结构单元中的N-苯基马来酰亚胺单体含有平面五元环结构和刚性苯环结构，与甲基丙烯酸酯类单体共聚，可以提高共聚物的耐热性，用于光致抗蚀剂中，可以提高光致抗蚀剂的耐蚀刻性。所以，上述树脂可以赋予树脂优越的耐热性和耐蚀刻性，能够提高光致抗蚀剂组合物的附着力，进而提高抗蚀膜的硬度和附着力良好。
酸生成剂是可以通过光或辐射而分解产生酸的化合物。酸生成剂可以是离子或非离子的酸生成剂。酸生成剂可以单独使用，也可以以其两种以上的混合物使用。非离子酸生成剂包括有机卤化物、磺酸酯(例如，2-硝基苄基酯、芳香族磺酸酯、肟磺酸酯、N-磺酰基氧基亚胺、磺酰氧基酮、重氮基萘醌4-磺酸酯)和砜(例如，二砜、酮砜、磺酰重氮甲烷)。离子酸生成剂包括磺酸阴离子、磺酰亚胺阴离子和磺酰甲基化物阴离子。优选非离子酸生成剂。
本发明用光致抗蚀剂组合物为负正性光致抗蚀剂组合物，可以提供显示出色的耐热性且几乎不开裂的抗蚀膜，抗蚀膜的图像轮廓清晰，线路笔直，可减少配线之间的信号干扰，并且可在相对低的厚度下实现绝缘特性，有利于设备设计和生产率的提高。
本发明的一实施方式中，树脂通过如下制备方法制得：
在装有搅拌器、滴液漏斗和温度计的三口烧瓶中，加入溶剂丙二醇甲醚醋酸酯升温至85-95℃，将单体丙氨酸0.7-0.8mol、甲基丙烯酸甲酯0.4-0.6mol、N-苯基马来酰亚胺0.28-0.33mol、甲基丙烯酸环己酯0.55-0.65mol、引发剂偶氮二异丁腈74.5-75.5mmol、链转移剂正十二碳硫醇25.0-25.5mmol和丙二醇甲醚醋酸酯0.15-0.18mmol混合均匀后匀速滴加到三口烧瓶中，1h滴加完毕，继续保温反应4-5h，得到共聚物，升温至110-120℃，将阻聚剂对羟基苯甲醚(1％)、催化剂三苯基膦(2％)和甲基丙烯酸缩水甘油酯0.15-0.19mol的混合溶液匀速滴加到共聚物中，并用丙二醇甲醚醋酸酯调节体系固含量至40-50％，测定体系酸值，直到酸值降至理论值时终止反应，得到树脂。
本发明的一实施方式中，增塑剂是选自由以下各项组成的组中的一种：邻苯二甲酸酯、脂族烃羧酸酯和芳香族磺酰胺。邻苯二甲酸酯包括邻苯二甲酸苄基辛酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸双(2-乙基己)酯、邻苯二甲酸双(2-丁氧基乙基)酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸异壬酯、邻苯二甲酸丁基苄酯、邻苯二甲酸(乙酯)(乙醇酸乙酯)酯、邻苯二甲酸(丁酯)(乙醇酸酯)酯，且优选为邻苯二甲酸(乙酯)(乙醇酸乙酯)酯。脂族烃羧酸酯包括己二酸二甲酯、己二酸二乙酯、己二酸双(2-乙基己)酯、壬二酸双(2-乙基己)酯、己二酸二异丙酯、己二酸二丁酯、己二酸二异丁酯、己二酸二丙酯、壬二酸二甲酯、己二酸二正烷基酯、己二酸二异壬酯、己二酸双(2-丁氧基乙基)酯、富马酸二丁酯、富马酸双(2-乙基己)酯、马来酸二丁酯、马来酸二乙酯、马来酸双(2-乙基己)酯、马来酸二甲酯、油酸乙酯、油酸丁酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二乙酯、癸二酸双(2-乙基己)酯、癸二酸二甲酯、癸二酸二-正辛酯、琥珀酸二乙酯、琥珀酸异癸酯、柠檬酸O-乙酰基三乙酯、柠檬酸O-乙酰基三丁酯、蓖麻油酸O-乙酰基甲酯、柠檬酸三异丁酯、柠檬酸三乙酯、柠檬酸三甲酯和柠檬酸三丙酯，并且优选己二酸二异壬酯、癸二酸双(2-乙基己)酯、柠檬酸O-乙酰基三丁酯。芳香族多元羧酸酯包括偏苯三酸酯如偏苯三酸三(2-乙基己)酯。
本发明的一实施方式中，以光致抗蚀剂组合物的总重量计，光致抗蚀剂组合物含有，32-43wt％树脂、10-14wt％酸生成剂、1.1-1.8wt％增塑剂及15-20wt％溶剂。
本发明的一实施方式中，S3步骤中蚀刻温度为48-68℃。
本发明的一实施方式中，S3步骤中蚀刻的时长为50-120s。
下面，结合具体实施例对本发明实施方式作进一步说明。
实施例1：
蚀刻方法，包括：
S1步骤：在沉积在基底上的金属膜上涂覆抗蚀膜；
S2步骤：对完成所述S1步骤的基底进行曝光，去除显影部分的抗蚀膜，形成预定形状的抗蚀膜图案；
S3步骤：将完成所述S2步骤的基底用蚀刻液进行蚀刻，在温度为48℃的条件下蚀刻50s，形成金属布线图案；上述蚀刻液可从蚀刻机的喷嘴喷出，呈扇形均匀分布，以对基底上去除显影部分的抗蚀膜的部分进行蚀刻；
S4步骤：将完成所述S3步骤的基底的金属膜表面上剩余的抗蚀膜移除；
其中，S3步骤用蚀刻液包含过硫酸盐、无机酸、磺酸化合物和氨基葡萄糖酸。
以S3步骤用蚀刻液的总重量计，蚀刻液包括8wt％过硫酸钾、3wt％硝酸、1.5wt％甲磺酸、0.3wt％硝酸羟胺、0.8wt％氨基葡萄糖酸、余量的水。
以光致抗蚀剂组合物的总重量计，光致抗蚀剂组合物含有，32wt％树脂、10wt％酸生成剂、1.1wt％增塑剂及15wt％溶剂，上述树脂包含由式(I)表示的结构单元。
实施例2：
蚀刻方法，包括：
S1步骤：在沉积在基底上的金属膜上涂覆抗蚀膜；
S2步骤：对完成所述S1步骤的基底进行曝光，去除显影部分的抗蚀膜，形成预定形状的抗蚀膜图案；
S3步骤：将完成所述S2步骤的基底用蚀刻液进行蚀刻，在温度为68℃的条件下蚀刻50-120s，形成金属布线图案；上述蚀刻液可从蚀刻机的喷嘴喷出，呈扇形均匀分布，以对基底上去除显影部分的抗蚀膜的部分进行蚀刻；
S4步骤：将完成所述S3步骤的基底的金属膜表面上剩余的抗蚀膜移除；
其中，S3步骤用蚀刻液包含过硫酸盐、无机酸、磺酸化合物和氨基葡萄糖酸。
以S3步骤用蚀刻液的总重量计，蚀刻液包括12wt％过硫酸铵、5wt％硝酸、2.0wt％苯磺酸、0.5wt％硝酸羟胺、1.2wt％氨基葡萄糖酸、余量的水。
以光致抗蚀剂组合物的总重量计，光致抗蚀剂组合物含有，43wt％树脂、14wt％酸生成剂、1.8wt％增塑剂及20wt％溶剂，上述树脂包含由式(I)表示的结构单元。
实施例3：
蚀刻方法，包括：
S1步骤：在沉积在基底上的金属膜上涂覆抗蚀膜；
S2步骤：对完成所述S1步骤的基底进行曝光，去除显影部分的抗蚀膜，形成预定形状的抗蚀膜图案；
S3步骤：将完成所述S2步骤的基底用蚀刻液进行蚀刻，在温度为48-68℃的条件下蚀刻50-120s，形成金属布线图案；上述蚀刻液可从蚀刻机的喷嘴喷出，呈扇形均匀分布，以对基底上去除显影部分的抗蚀膜的部分进行蚀刻；
S4步骤：将完成所述S3步骤的基底的金属膜表面上剩余的抗蚀膜移除；
其中，S3步骤用蚀刻液包含过硫酸盐、无机酸、磺酸化合物和氨基葡萄糖酸。
以S3步骤用蚀刻液的总重量计，蚀刻液包括10wt％过硫酸钠、4wt％硝酸、1.7wt％甲苯磺酸、0.4wt％硝酸羟胺、1.0wt％氨基葡萄糖酸、余量的水。
以光致抗蚀剂组合物的总重量计，光致抗蚀剂组合物含有，32-43wt％树脂、10-14wt％酸生成剂、1.1-1.8wt％增塑剂及15-20wt％溶剂，上述树脂包含由式(I)表示的结构单元。
对比例1
本对比例与实施例3的技术方案的区别在于：本对比例蚀刻液不含有氨基葡萄糖酸。
对比例2
本对比例与实施例3的技术方案的区别在于：本对比例蚀刻液不含有硝酸羟胺。
对比例3：
本对比例与实施例3的技术方案的区别在于：本对比例光致抗蚀剂组合物用树脂为市售。
试验例1：
1.蚀刻性能的评估
基底上沉积的金属膜由铜膜(上部膜)/钛膜(下部膜)构成，以实施例1-3和对比例1-2的蚀刻方法进行了蚀刻，从下部膜的端点检测开始以时间为基准进行了100％过蚀刻。将所蚀刻的金属膜的侧剖面照片利用扫描电子显微镜拍摄，由此评价蚀刻特性(蚀刻速度、侧刻蚀速率、关键尺寸偏差(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则所述距离须在适当的范围)、残渣以及锥角(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))，铜膜(上部膜)/钛膜(下部膜)构成的双重膜的结果如表1所示，表1中，蚀刻速度若为30-50秒则示出为非常优良(◎)，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)。
2.蚀刻液的回收性能
将含铜废蚀刻液过滤后送入中和稀释槽，调节pH至2.6～3.5；将中和稀释槽内的混合液体经由第一调节液储槽送入多级逆流萃取组件，且向多级逆流萃取组件中加入萃取剂和煤油后进行多级逆流萃取；将多级逆流萃取得到的负载有机相进行多级洗涤，得到洗涤水相和有机相；将得到的有机相进行反萃，得到反萃水相和反萃有机相；将反萃水相进行油水分离后得到水相和油相；将水相经由电解液循环槽至电解槽进行电解；电解得到电解废液和阴极铜。计算蚀刻液的回收率，结果如表1所示。
表1金属膜的蚀刻试验结果
项目 蚀刻速度 关键尺寸偏差 锥角 侧刻蚀速率(μm) 残渣 回收率(％)
实施例1 ○ ○ ○ 0.04 无 89.9
实施例2 ○ ○ ○ 0.02 无 91.5
实施例3 ◎ ◎ ◎ 0.01 无 94.4
对比例1 ○ ◎ ◎ 0.06 无 74.9
对比例2 ○ X ○ 0.05 无 88.4
如表1所示，证实了：实施例1至实施例3的蚀刻方法，可以提供极好的蚀刻轮廓，而且表现出极好的蚀刻性能。对比实施例3和对比例1可知，实施例3的蚀刻性能和回收率优于对比例1，这表明氨基葡萄糖酸使得蚀刻可以以适当的蚀刻速率充分地进行，而且可改善化学溶液的各向同性，对降低侧蚀量发挥很大作用，减少尾巴长度，易于形成精细图案的线路，使得蚀刻铜膜和/或钛膜的效果好，同时氨基葡萄糖酸的存在，易于对蚀刻废液进行再利用和回收；对比实施例3和对比例2可知，实施例3的蚀刻性能优于对比例对比例2，这表明硝酸羟胺的存在能够可选择性地控制铜膜或钛膜的蚀刻速率，提高蚀刻性能。
试验例2：
3.光致抗蚀剂图案评价
3.1形状的评价
通过其中使用上述掩膜在ES的曝光量进行曝光的方法获得光致抗蚀剂图案，并随后用扫描电子显微镜观察每一个图案。在此评价中，ES(有效灵敏度)意指使用上述掩膜获得具有20μm孔径的接触孔图案的曝光量。当图案的轮廓是在顶部和底部两处都为直角时，将其标记为佳(◎)，当图案的轮廓是在其顶部为圆形时，将其标记为差(X)。评价结果列于表1中。
3.2附着力的评价
用扫描电子显微镜观察每一个经镀敷的基板。如果观察到光致抗蚀剂膜归因于镀敷溶液引起的腐蚀而褪色，将其标记为差(X)。如果没有观察到，将其标记为佳(◎)。评价结果列于表1中。
表2金属膜的蚀刻试验结果
项目 形状 附着力
实施例1 ◎ ◎
实施例2 ◎ ◎
实施例3 ◎ ◎
对比例3 X X
如表1所示，证实了：实施例1至实施例3的蚀刻方法能够形成具有良好形状的光致抗蚀剂图案并且显示出对基板牢固的粘着性。对比实施例3和对比例3可知，实施例3的形状和附着力对比例3，这表明本发明用光致抗蚀剂组合物中的树脂，能够提高抗蚀膜的硬度和附着力良好，最终提高本发明蚀刻方法的蚀刻效果。
上述实施例中的常规技术为本领域技术人员所知晓的现有技术，故在此不再详细赘述。
以上实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此，所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.蚀刻方法，其特征在于：包括：
S1步骤：在沉积在基底上的金属膜上涂覆抗蚀膜；
S2步骤：对完成所述S1步骤的基底进行曝光，去除显影部分的抗蚀膜，形成预定形状的抗蚀膜图案；
S3步骤：将完成所述S2步骤的基底用蚀刻液进行蚀刻，形成金属布线图案；
S4步骤：将完成所述S3步骤的基底的金属膜表面上剩余的抗蚀膜移除；
所述S3步骤用蚀刻液包含过硫酸盐、无机酸、磺酸化合物和氨基葡萄糖酸。
2.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于：所述蚀刻液中含有0.5-1.5wt％氨基葡萄糖酸。
3.根据权利要求1或2所述的蚀刻方法，其特征在于：以所述S3步骤用蚀刻液的总重量计，所述蚀刻液包括8-12wt％过硫酸盐、3-5wt％硝酸、1.5-2.0wt％磺酸化合物、0.3-0.5wt％硝酸羟胺、0.8-1.2wt％氨基葡萄糖酸、余量的水。
4.根据权利要求3所述的蚀刻方法，其特征在于：所述过硫酸盐选自过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵中的至少一种。
5.根据权利要求3或4所述的蚀刻方法，其特征在于：所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。
6.根据权利要求2所述的蚀刻方法，其特征在于：所述S1步骤中抗蚀膜是具有光致抗蚀剂组合物的积层构造，所述光致抗蚀剂组合物含有树脂、酸生成剂、增塑剂及溶剂；
所述树脂包含由式(I)表示的结构单元：
7.根据权利要求6所述的蚀刻方法，其特征在于：所述增塑剂是选自由以下各项组成的组中的一种：邻苯二甲酸酯、脂族烃羧酸酯和芳香族磺酰胺。
8.根据权利要求6或7所述的蚀刻方法，其特征在于：以所述光致抗蚀剂组合物的总重量计，所述光致抗蚀剂组合物含有，32-43wt％树脂、10-14wt％酸生成剂、1.1-1.8wt％增塑剂及15-20wt％溶剂。
9.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于：所述S3步骤中蚀刻温度为48-68℃。
10.根据权利要求1所述的蚀刻方法，其特征在于：所述S3步骤中蚀刻的时长为50-120s。
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