CN111719157A - 蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法 - Google Patents
蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111719157A CN111719157A CN202010175959.4A CN202010175959A CN111719157A CN 111719157 A CN111719157 A CN 111719157A CN 202010175959 A CN202010175959 A CN 202010175959A CN 111719157 A CN111719157 A CN 111719157A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- etching
- film
- metal film
- compound
- present
- 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
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 258
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 139
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 81
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 81
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 16
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 9
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 53
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- -1 amine compound Chemical class 0.000 claims description 44
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 43
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims description 42
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 40
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 37
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 36
- 239000000654 additive Substances 0.000 claims description 33
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 33
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 claims description 32
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 31
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims description 18
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 16
- UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N guanine Chemical compound O=C1NC(N)=NC2=C1N=CN2 UYTPUPDQBNUYGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 13
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminium flouride Chemical compound F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 8
- 229930024421 Adenine Natural products 0.000 claims description 7
- 229960000643 adenine Drugs 0.000 claims description 7
- GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N adenyl group Chemical group N1=CN=C2N=CNC2=C1N GFFGJBXGBJISGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 150000003973 alkyl amines Chemical class 0.000 claims description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910004039 HBF4 Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002391 heterocyclic compounds Chemical group 0.000 claims description 5
- 229910017971 NH4BF4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910017665 NH4HF2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 4
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N ammonium fluoride Chemical compound [NH4+].[F-] LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010955 niobium Substances 0.000 claims description 4
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N phosphonic acid group Chemical group P(O)(O)=O ABLZXFCXXLZCGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 4
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 125000002843 carboxylic acid group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M sodium;hydron;difluoride Chemical compound F.[F-].[Na+] BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 3
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 3
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 claims 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 136
- 230000008569 process Effects 0.000 description 16
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 15
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 13
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 12
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 12
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N Ethylene glycol Chemical compound OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 9
- BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 1-hexanamine Chemical compound CCCCCCN BMVXCPBXGZKUPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 8
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 8
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 8
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 8
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 7
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 7
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 5
- ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 2h-tetrazol-5-amine Chemical compound NC1=NN=NN1 ULRPISSMEBPJLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N Piperazine Chemical compound C1CNCCN1 GLUUGHFHXGJENI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2h-benzotriazole Chemical compound CC1=CC=CC2=NNN=C12 CMGDVUCDZOBDNL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XZGLNCKSNVGDNX-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2h-tetrazole Chemical compound CC=1N=NNN=1 XZGLNCKSNVGDNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 3
- MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N diammonium hydrogen phosphate Chemical compound [NH4+].[NH4+].OP([O-])([O-])=O MNNHAPBLZZVQHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 3
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 3
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 3
- 229960003330 pentetic acid Drugs 0.000 description 3
- 150000003536 tetrazoles Chemical class 0.000 description 3
- PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 1-Methylpiperazine Chemical compound CN1CCNCC1 PVOAHINGSUIXLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 1H-benzimidazole Chemical compound C1=CC=C2NC=NC2=C1 HYZJCKYKOHLVJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PQHYOGIRXOKOEJ-UHFFFAOYSA-N 2-(1,2-dicarboxyethylamino)butanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)NC(C(O)=O)CC(O)=O PQHYOGIRXOKOEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WFCSWCVEJLETKA-UHFFFAOYSA-N 2-piperazin-1-ylethanol Chemical compound OCCN1CCNCC1 WFCSWCVEJLETKA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 2
- WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N Pyrazole Chemical compound C=1C=NNC=1 WTKZEGDFNFYCGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N [Nitrilotris(methylene)]trisphosphonic acid Chemical compound OP(O)(=O)CN(CP(O)(O)=O)CP(O)(O)=O YDONNITUKPKTIG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 2
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N calcium;phosphoric acid Chemical compound [Ca+2].OP(O)(O)=O.OP(O)(O)=O YYRMJZQKEFZXMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 125000001449 isopropyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])[H] 0.000 description 2
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- DTSBBUTWIOVIBV-UHFFFAOYSA-N molybdenum niobium Chemical compound [Nb].[Mo] DTSBBUTWIOVIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- JZLMRQMUNCKZTP-UHFFFAOYSA-N molybdenum tantalum Chemical compound [Mo].[Ta] JZLMRQMUNCKZTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZPZCREMGFMRIRR-UHFFFAOYSA-N molybdenum titanium Chemical compound [Ti].[Mo] ZPZCREMGFMRIRR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 2
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000002426 superphosphate Substances 0.000 description 2
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 2
- LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K tripotassium phosphate Chemical compound [K+].[K+].[K+].[O-]P([O-])([O-])=O LWIHDJKSTIGBAC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 125000006732 (C1-C15) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000003837 (C1-C20) alkyl group Chemical group 0.000 description 1
- BAXOFTOLAUCFNW-UHFFFAOYSA-N 1H-indazole Chemical compound C1=CC=C2C=NNC2=C1 BAXOFTOLAUCFNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOQLGFCIMRCCNA-UHFFFAOYSA-N 2-(carboxymethylamino)acetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O.OC(=O)CNCC(O)=O IOQLGFCIMRCCNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GBIBYNIYVUFTIT-UHFFFAOYSA-N 2-[bis(carboxymethyl)amino]acetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O.OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O GBIBYNIYVUFTIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- LPMKADABKPYRHE-UHFFFAOYSA-N 2-aminobutanoic acid Chemical compound CCC(N)C(O)=O.CCC(N)C(O)=O LPMKADABKPYRHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-2-morpholin-4-ylpropanal Chemical compound O=CC(C)(C)N1CCOCC1 WWILHZQYNPQALT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003229 2-methylhexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000003469 3-methylhexyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(C([H])([H])[H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- BLFRQYKZFKYQLO-UHFFFAOYSA-N 4-aminobutan-1-ol Chemical compound NCCCCO BLFRQYKZFKYQLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVIAMKXOQGCYCV-UHFFFAOYSA-N 4-methylpentan-1-amine Chemical compound CC(C)CCCN QVIAMKXOQGCYCV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KTFGWHSLIOZEKH-UHFFFAOYSA-N 5-benzyl-1h-pyrazole Chemical compound C=1C=CC=CC=1CC1=CC=NN1 KTFGWHSLIOZEKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004254 Ammonium phosphate Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 229910000846 In alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910020261 KBF4 Inorganic materials 0.000 description 1
- UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N N-dimethylaminoethanol Chemical compound CN(C)CCO UEEJHVSXFDXPFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N N-methylethanolamine Chemical compound CNCCO OPKOKAMJFNKNAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUGQZFFCHPXWKQ-UHFFFAOYSA-N Propanolamine Chemical compound NCCCO WUGQZFFCHPXWKQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005073 adamantyl group Chemical group C12(CC3CC(CC(C1)C3)C2)* 0.000 description 1
- 125000003158 alcohol group Chemical group 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000908 ammonium hydroxide Substances 0.000 description 1
- 229910000148 ammonium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019289 ammonium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N chromium molybdenum Chemical compound [Cr].[Mo] VNTLIPZTSJSULJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N copper molybdenum Chemical compound [Cu].[Mo] WUUZKBJEUBFVMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000001995 cyclobutyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000582 cycloheptyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000640 cyclooctyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001559 cyclopropyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C1([H])* 0.000 description 1
- 229960002887 deanol Drugs 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 239000012972 dimethylethanolamine Substances 0.000 description 1
- ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L dipotassium hydrogen phosphate Chemical compound [K+].[K+].OP([O-])([O-])=O ZPWVASYFFYYZEW-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000396 dipotassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019797 dipotassium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L disodium hydrogen phosphate Chemical compound [Na+].[Na+].OP([O-])([O-])=O BNIILDVGGAEEIG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000397 disodium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019800 disodium phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 125000003187 heptyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 230000005764 inhibitory process Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001092 metal group alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N methanolamine Chemical compound NCO XMYQHJDBLRZMLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940087646 methanolamine Drugs 0.000 description 1
- 125000002496 methyl group Chemical group [H]C([H])([H])* 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N molybdenum tungsten Chemical compound [Mo].[W] MGRWKWACZDFZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002950 monocyclic group Chemical class 0.000 description 1
- 125000004108 n-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000000740 n-pentyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 125000004123 n-propyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000002868 norbornyl group Chemical group C12(CCC(CC1)C2)* 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000003367 polycyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000160 potassium phosphate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011009 potassium phosphates Nutrition 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001495 sodium tetrafluoroborate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 description 1
- 125000000999 tert-butyl group Chemical group [H]C([H])([H])C(*)(C([H])([H])[H])C([H])([H])[H] 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
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
- C23F1/18—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
-
- 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
- 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
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/14—Nitrogen-containing compounds
- C23F11/149—Heterocyclic compounds containing nitrogen as hetero atom
-
- 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
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/16—Sulfur-containing compounds
- C23F11/165—Heterocyclic compounds containing sulfur as hetero atom
-
- 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 at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System 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
Abstract
本发明涉及一种蚀刻组合物及利用其的金属膜的蚀刻方法，详细地，提供一种提高单一金属膜或多重金属膜的蚀刻特性的蚀刻组合物、利用其的金属膜的蚀刻方法以及包括利用本发明的蚀刻组合物而进行的工序的半导体元件的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法，更详细而言，涉及一种蚀刻组合物、利用其的金属膜的蚀刻方法以及包括利用本发明的蚀刻组合物而进行的工序的半导体元件的制造方法。
背景技术
半导体装置和TFT-LCD等微电路是经过如下的一系列光刻工序而完成的。即，将光刻胶均匀涂布于形成在基板上的铝、铝合金、铜和铜合金等导电性金属膜或硅氧化膜、硅氮化膜等绝缘膜，然后通过刻有图案的掩膜照射光后，通过显影而形成所需图案的光刻胶，通过干式或湿式蚀刻对存在于光刻胶下部的金属膜或绝缘膜转印图案后，通过剥离工序，将不需要的光刻胶去除。
为了制造半导体装置和TFT-LCD的基板，作为TFT的栅极和数据线电极用配线材料，经常使用铝、铝合金层和铬，但为了实现大型显示器，需要减少电极用配线的电阻，为此正在进行将作为电阻低的金属的铜用于配线形成的尝试。
但是，由于铜存在与玻璃基板和硅绝缘膜的附着力低且向硅膜扩散的问题，因而将钛、钼等用作铜膜的下部阻隔金属。
由此，正在积极进行对用于下部阻隔金属膜与铜膜的蚀刻的蚀刻组合物的研究。
当阻隔金属为钛、钼合金时的蚀刻工序由于钛的化学性质而具有只能以特定离子或特定条件进行蚀刻的缺点，当阻隔金属为钼时的蚀刻工序具有铜膜与钼膜的附着力降低的缺点。特别是在铜膜与钼膜的附着力降低的部分，蚀刻组合物的渗透导致的过蚀刻现象严重。
进而，利用具有强氧化性的蚀刻溶液对铜钼膜进行蚀刻时，由于蚀刻速度过快而在工序余量
方面存在问题，锥形轮廓(taper profile)中锥角(taperangle)具有90度或比这更大的值而后续工序变得困难，图案的直线性也不好。
作为一个例子，当同时蚀刻铜/钼合金时，为了提高钼合金的蚀刻速度并去除钼合金的残渣，铜/钼合金蚀刻液包含氟化合物。这种氟化合物存在不仅蚀刻钼合金，还蚀刻作为铜/钼合金的栅极配线的下部膜的玻璃基板和作为源极漏极配线的下部膜的SiNx的问题。下部膜的蚀刻增加会使后续工序和返工(rework)工序中的蚀刻污渍导致的不良和减薄工序中的蚀刻污渍导致的不良增加。
各种以往蚀刻组合物除了上述记载的问题以外依然具有降低蚀刻特性的问题，因此需要进行对于能够显著改善这种问题的蚀刻组合物的研究。
现有技术文献
专利文献
韩国公开专利第10-2010-0040352号
发明内容
本发明提供一种蚀刻组合物，特别是将铜等金属的单一膜或包含铜等金属的多重金属膜有效地进行蚀刻而能够显著提高蚀刻特性的蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法。
另外，本发明提供一种包括利用本发明的蚀刻组合物而进行的工序的半导体元件的制造方法。
本发明提供惊人地提高蚀刻性能的蚀刻组合物，本发明的蚀刻组合物包含过氧化氢、蚀刻添加剂、pH调节剂、氟化合物、底切抑制剂
胺化合物、以及余量的水，上述蚀刻添加剂为磷酸系化合物和硫酸系化合物，上述底切抑制剂为腺嘌呤、鸟嘌呤或它们的混合物，上述底切抑制剂与胺化合物的重量比为1:5至10。
优选地，根据本发明的一实施例的胺化合物可以为C4至C10的烷基胺、C3至C10的环烷基胺或它们的混合物，更优选地，可以为直链或支链的己胺。
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物中，pH调节剂与蚀刻添加剂的重量比可以为1:1至4。
根据本发明的一实施例的磷酸系化合物可以为磷酸、磷酸盐或它们的混合物，硫酸系化合物可以为硫酸、硫酸盐或它们的混合物。
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物相对于蚀刻组合物总重量可以包含10至30重量％的过氧化氢、0.01至5重量％的蚀刻添加剂、0.1至3重量％的pH调节剂、0.01至1重量％的氟化合物、0.01至2重量％的底切抑制剂、0.1至5重量％的胺化合物、以及余量的水。
根据本发明的一实施例的氟化合物可以为选自HF、NaF、KF、AlF3、HBF4、NH4F、NH4HF2、NaHF2、KHF2和NH4BF4中的任一种或两种以上。
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物还可以包含选自蚀刻抑制剂和螯合剂中的一种或两种以上。
根据本发明的一实施例的蚀刻抑制剂是分子内包含选自氧、硫和氮中的一种或两种以上的杂原子的杂环化合物，
螯合剂可以为分子内包含氨基和羧酸基或膦酸基的化合物。
另外，本发明提供一种金属膜的蚀刻方法，其中，包括使根据本发明的一实施例的蚀刻组合物与金属膜接触而对金属膜进行蚀刻的步骤。
根据本发明的一实施例的金属膜可以包含选自铜、钼、钛、铟、锌、锡和铌中的一种或两种以上。
另外，根据本发明的一实施例的金属膜可以选自包含铜的单一金属膜、包含铜合金膜的铜合金膜、以及包含含有铜的上部膜和钼膜或钼合金膜的多重膜。
另外，本发明提供一种半导体元件的制造方法，其中，包括利用根据本发明的一实施例的蚀刻组合物而进行的蚀刻工序。
本发明的蚀刻组合物的稳定性非常优异，即使处理张数和处理时间增加，蚀刻速度、蚀刻均匀性和不发生底切等蚀刻特性也不会发生变化，因而具有优异的蚀刻性能。
另外，本发明的蚀刻组合物不仅蚀刻速度优异，而且具有如下的显著提高的蚀刻特性：不残留下部膜的金属等的残渣，蚀刻时不产生热量，因而不会发生底切，具有低锥角等。
因此，利用本发明的蚀刻组合物的金属膜的蚀刻方法能够将金属单一膜或包含金属等的多重金属膜以优异的蚀刻速度有效地进行蚀刻。
另外，包括利用本发明的蚀刻组合物而进行的工序的半导体元件的制造方法利用本发明的蚀刻组合物，从而能够实现具有提高的性能的半导体元件的制造。
具体实施方式
本发明的说明书中记载的“烷基”是指仅由碳和氢原子构成，并具有1至20个碳原子(C1-C20烷基)、1至15个碳原子(C1-C15烷基)、4至10个碳原子(C4-C10烷基)、优选为4至8个碳原子(C4-C8烷基)，且通过单键附着于分子的其余部分的饱和直链型或支链型烃链原子团。作为具体例的烷基包含甲基、乙基、正丙基、1-甲基乙基(异丙基)、正丁基、正戊基、1,1-二甲基乙基(叔丁基)、3-甲基己基、2-甲基己基等。
本说明书中记载的“环烷基”是指仅由碳原子和氢原子构成，并且可以包含具有3至15个碳原子、优选为3至10个碳原子、3至9个碳原子、3至8个碳原子、3至7个碳原子、3至6个碳原子、3至5个碳原子的稠合的或桥连的环系、具有4个碳原子的环、或者具有3个碳原子的环的稳定的非芳香族单环或多环烃原子团。环烷基环可以为饱和或不饱和，可以通过单键附着于分子的其余部分。单环原子团例如包含环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基和环辛基。多环原子团例如包含金刚烷基、降冰片基、十氢萘基、7,7-二甲基-双环[2.2.1]庚基等。
本发明提供蚀刻组合物，特别是提供显著提高包含铜等的单一或多重金属膜的蚀刻特性并且蚀刻时不发生发热的蚀刻组合物。
本发明的蚀刻组合物包含过氧化氢、蚀刻添加剂、pH调节剂、氟化合物、底切抑制剂、胺化合物、以及余量的水，上述蚀刻添加剂为磷酸系化合物和硫酸系化合物，上述底切抑制剂为腺嘌呤、鸟嘌呤或它们的混合物，上述底切抑制剂与胺化合物的重量比为1:5至10。
本发明的蚀刻组合物通过如上所述的组成的组合，特别是通过过氧化氢、pH调节剂、氟化合物、作为特定化合物的混合物的蚀刻添加剂、特定化合物的底切抑制剂和胺化合物的组合，同时具有被控制的底切抑制剂与胺化合物的重量比，从而具有惊人地提高的蚀刻特性。
具体而言，具有如上所述的组成的组合和特定成分的被控制的重量比的本发明的蚀刻组合物，其稳定性非常优异，保护被蚀刻的单一或多重金属膜的界面，不发热，从而极度提高蚀刻特性。
优选地，本发明通过蚀刻组合物混合使用属于特定化合物的磷酸系化合物与硫酸系化合物作为蚀刻添加剂，从而具有进一步提高的蚀刻特性。本发明的磷酸系化合物可以为磷酸、磷酸盐或它们的混合物，硫酸系化合物可以为硫酸、硫酸盐或它们的混合物。优选地，本发明的蚀刻组合物通过使用硫酸与磷酸盐的混合物作为蚀刻添加剂，从而通过与蚀刻添加剂以外的其它组合物的组合，在蚀刻特性方面具有协同效果。
根据本发明的一实施例的胺化合物可以是C4至C10的烷基胺、C3至C10的环烷基胺或它们的混合物，优选地，可以是C4至C8的烷基胺、C3至C8的环烷基胺或它们的混合物。
优选地，根据本发明的一实施例的胺化合物可以为直链或支链的C5-C7烷基胺，更优选地，可以为直链或支链的己胺。
根据本发明的一实施例的上述底切抑制剂与胺化合物的重量比可以为1:5至10。
相对于根据本发明的一实施例的蚀刻组合物总重量，可以包含10至30重量％的过氧化氢、0.01至5重量％的蚀刻添加剂、0.1至3重量％的pH调节剂、0.01至1重量％的氟化合物、0.01至2重量％的底切抑制剂、0.1至5重量％的胺化合物、以及余量的水，优选地，可以是15至25重量％的过氧化氢、0.1至3重量％的蚀刻添加剂、0.1至3重量％的pH调节剂、0.05至0.5重量的氟化合物、0.05至1重量％的底切抑制剂、0.1至1重量％的胺化合物、以及余量的水。
下面，对于根据本发明的一实施例的蚀刻组合物的各个构成成分更详细地进行说明。
a)过氧化氢
本发明的蚀刻组合物中，过氧化氢作为金属或金属膜的过渡金属或金属的主氧化剂而发挥作用。
相对于蚀刻组合物总重量，根据本发明的一实施例的过氧化氢可以包含10至30重量％。当过氧化氢以小于10重量％而包含时，由于过渡金属的氧化性不充分而可能无法完成蚀刻，当以超过30重量％而包含时，存在由于蚀刻速度过快而工序控制变得困难的问题。从可以实现优选的蚀刻速度而能够防止蚀刻残渣和蚀刻不良，并且CD损失(CD loss)减少且容易调节工序的方面出发，可以优选包含15至25重量％。
b)蚀刻添加剂
本发明的蚀刻添加剂起到对于过渡金属或金属的辅助氧化剂的作用，并且改善锥形轮廓，本发明的蚀刻添加剂使用特定的无机酸的混合物。
本发明的无机酸可以为磷酸系化合物和硫酸系化合物，磷酸系化合物只要是包含磷酸的化合物，则均可使用，可以为磷酸、磷酸盐或它们的混合物，另外，硫酸系化合物只要是包含硫酸的无机酸，则均可使用，作为一个例子，可以为硫酸、硫酸盐或它们的混合物，上述硫酸盐可以为硫酸铵、过硫酸铵、硫酸钠、过硫酸钠、硫酸钾或过硫酸钾，但并不限定于此。
优选地，根据本发明的一实施例的磷酸系化合物可以为选自磷酸、磷酸氢钾、磷酸氢钠、磷酸氢铵、磷酸钠、过磷酸钠、磷酸钾、过磷酸钾、磷酸铵、以及过磷酸铵中的一种或两种以上，硫酸系化合物可以为选自硫酸、硫酸氢铵、硫酸铵、过硫酸铵、硫酸钠、过硫酸钠、硫酸钾和过硫酸钾中的一种或两种以上。
优选地，根据本发明的一实施例的蚀刻添加剂可以为硫酸和磷酸盐的组合。
根据本发明的一实施例的蚀刻添加剂相对于蚀刻组合物总重量可以包含0.01至5重量％，从基于蚀刻添加剂使用的锥形轮廓改善效果和抑制蚀刻特性的降低的方面出发，可以优选包含0.1至3重量％，可以更优选包含1至3重量％。
c)pH调节剂
根据本发明的一实施例的pH调节剂可以为选自氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠和氢氧化铵中的一种或两种以上，可以优选为氢氧化钠。可以将上述蚀刻液组合物的pH调节为3至5。上述蚀刻液组合物的pH具有如上所述的范围时，氧化物半导体不会被蚀刻，并且能够顺利地进行铜与钼合金的蚀刻。上述pH调节剂相对于组合物的总重量优选包含0.1至3重量％。
pH调节剂与蚀刻添加剂的重量比可以为1至1:4。
蚀刻添加剂的重量比无法满足上述的范围时，蚀刻速度显著减少，在处理张数增加时可以使发热和底切发生，并且抑制钼蚀刻，从而可能引起残膜发生。
d)氟化合物
本发明的蚀刻组合物所包含的氟化合物在同时蚀刻作为双重金属膜的一个例子的铜/钼膜时，起到提高钼膜的蚀刻速度而使尾部长度
减少，并去除蚀刻时必然产生的钼残渣的作用。钼的尾部
增加可能会减少亮度，当残渣残留于基板和下部膜时，发生电气短路、配线不良以及减少亮度，因此必须去除。
根据本发明的一实施例的氟化合物只要是可以解离而生成F-或HF2 -的化合物就均可使用，但作为具体例，可以为选自HF、NaF、KF、AlF3、HBF4、NH4F、NH4HF2、NaHF2、KHF2和NH4BF4中的一种或两种以上，优选地，可以为选自HF、AlF3、HBF4、NH4F和NH4HF2中的一种或两种以上。氟化合物相对于蚀刻组合物总重量可以包含0.01至1重量％，在作为金属残渣的一个例子而从铜/钼膜有效地去除钼的残渣以及抑制玻璃基板等下部膜的蚀刻的方面，可以优选包含0.05至0.5重量％。
e)底切抑制剂
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物所包含的底切抑制剂使用作为特定的化合物的腺嘌呤(adenine)、鸟嘌呤(guanine)或它们的混合物，是作为与本发明的特定的蚀刻添加剂及胺化合物的最优选组合而有意地采用的化合物。
通过本发明的这种组合，本发明的蚀刻组合物的蚀刻速度不会降低，蚀刻时不会产生热量，不会产生金属的残渣，从而惊人地提高蚀刻特性。
特别是在同时蚀刻金属双重膜时，例如同时蚀刻铜/钼膜时，不会降低蚀刻速度，并且防止钼膜的钼的残渣，可以抑制发生底切。
考虑到产生钼的残渣的可能性、铜的蚀刻速度减少以及抑制底切等，本发明的底切抑制剂的含量最好相对于组合物总重量可以包含0.01至2重量％，优选包含0.05至1重量％。
f)胺化合物
就本发明的蚀刻组合物中包含的胺化合物而言，蚀刻工序时，蚀刻组合物内金属离子浓度增加，这种金属离子起到分解作为氧化剂的过氧化氢的催化剂作用，从而导致蚀刻工序整体的经时变化，但是通过含有胺化合物，从而抑制这种过氧化氢的分解，进而抑制整体蚀刻工序的经时变化，提高蚀刻特性。
优选地，本发明的胺化合物可以为C4至C10的烷基胺、C3至C10的环烷基胺或它们的混合物，可以优选为C4至C8的烷基胺、C3至C8的环烷基胺或它们的混合物，可以优选为直链或支链的具有5至7个碳原子数的己胺，可以更优选为直链或支链的己胺，己胺可以选自下述化合物，但并不限定于此。
从为了具有优异的效果的方面出发，根据本发明的一实施例的胺化合物可以优选为选自正己胺、异己胺和新己胺中的一种或两种以上。
根据本发明的一实施例的胺化合物可以为0.1至5重量％，优选为0.1至1重量％。
就根据本发明的一实施例的胺化合物和底切抑制剂而言，具体地，作为特定胺化合物的己胺：作为特定的底切抑制剂的腺嘌呤、鸟嘌呤或它们的混合物的重量比可以为5至10:1。
胺化合物的比例低于上述胺化合物与底切抑制剂的重量比时，过氧化氢分解抑制效果减少，处理张数增加时可能发生底切和发热。此外，胺化合物的比例高于上述胺化合物与底切抑制剂的重量比时，抑制钼蚀刻，从而可能引起残膜发生。
g)蚀刻抑制剂
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物还可以包含蚀刻抑制剂，蚀刻抑制剂调节过渡金属的蚀刻速度而减少图案的CD损失(CD loss)，提高工序余量，使其成为具有适当的锥角的蚀刻轮廓，蚀刻抑制剂可以为分子内包含选自氧、硫和氮中的一种或两种以上的杂原子的杂环化合物，本发明的杂环化合物包含单环式杂环化合物以及具有单环式杂环和苯环的稠合结构的多环式杂环化合物。
根据本发明的一实施例的杂环化合物的具体例可以为
唑(oxazole)、咪唑(imidazole)、吡唑(pyrazole)、三唑(triazole)、四唑(tetrazole)、5-氨基四唑(5-aminotetrazole)、甲基四唑(methyltetrazole)、哌嗪(piperazine)、甲基哌嗪(methylpiperazine)、羟基乙基哌嗪(hydroxyethylpiperazine)、苯并咪唑(benzimidazole)、苯并吡唑(benzpyrazole)、甲苯三唑(tolutriazole)、氢化甲苯三唑(hydrotolutriazole)或羟基甲苯三唑(hydroxytolutriazole)，优选为选自四唑、5-氨基四唑和甲基四唑中的一种或两种以上。
相对于蚀刻组合物总重量，本发明的蚀刻抑制剂可以包含0.01至5重量％、优选包含0.05至2重量％。蚀刻抑制剂以小于0.01重量％而包含时，不容易调节蚀刻速度，可以调节锥角的能力降低，并且工序余量少，存在批量生产能力降低的问题，当以超过5重量％而包含时，蚀刻速度减少而存在低效率的问题。
h)螯合剂
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物还可以包含螯合剂，螯合剂与在蚀刻进行的过程中产生的金属离子形成螯合物而使其失活，从而防止发生由这些金属离子导致的副反应，其结果使其在重复的蚀刻工序中也能够维持蚀刻特性。特别是在铜层的情况下，存在蚀刻组合物中大量残留铜离子时形成钝化膜而被氧化，无法进行蚀刻的问题，但投入螯合剂时，可以防止形成铜离子的钝化膜。此外，螯合剂防止过氧化氢自身的分解反应，从而可以增加蚀刻组合物的稳定性。因此，如果在蚀刻组合物中未添加螯合剂时，在进行蚀刻的过程中被氧化的金属离子被活化，从而蚀刻组合物的蚀刻特性容易发生变化，还促进过氧化氢的分解反应而可能发生发热和爆炸。
即，根据本发明的实施例的螯合剂起到与蚀刻工序时产生的金属离子螯合而抑制过氧化氢的分解，在保存蚀刻组合物时也提高稳定性的作用，没有特别限定，但可以在分子内包含氨基和羧酸基或膦酸基，具体而言，可以为选自亚氨基二乙酸(iminodiaceticacid)、次氮基三乙酸(nitrilotriacetic acid)、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid)、二亚乙基三腈五乙酸(diethylenetrinitrilacetic acid)、氨基三(亚甲基膦酸)(aminotris(methylenephosphonic acid))、(1-羟基乙烷-1,1-二基)双(膦酸)((1-hydroxyethane-1,1-diyl)bis(phosphonic acid))、乙二胺四(亚甲基膦酸)(ethylenediamine tetra(methylene phosphonic acid))、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)(Diethylenetri amine penta(methylenephosphonic acid)、丙氨酸(alanine)、谷氨酸(glutamic acid)、氨基丁酸(aminobutyric acid)和甘氨酸(glycin)中的一种或两种以上，可以优选为选自亚氨基二乙酸、次氮基三乙酸、乙二胺四乙酸和二亚乙基三腈五乙酸中的一种或两种以上。
根据本发明的一实施例的螯合剂相对于蚀刻组合物总重量可以包含0.1至5重量％、优选包含0.1至3重量％。当螯合剂以小于0.1重量％而包含时，可以使其失活的金属离子量过少而抑制过氧化氢分解反应的能力降低，当以超过5重量％而包含时，由于进一步形成鳌合而无法期待使金属非活化的作用，可能产生低效的问题。
i)水
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物中，水没有特别限定，但优选为去离子水，更优选为作为水中的离子被去除的程度的电阻率值为18MQ/cm以上的去离子水。
上述水可以以蚀刻组合物总重量成为100重量％的量包含。
j)其它添加剂
为了提高蚀刻性能，本发明的金属膜的蚀刻组合物还可以包含通常用于蚀刻组合物的任意的添加剂。作为上述添加剂，可举出追加的蚀刻稳定剂、玻璃蚀刻抑制剂、二元醇系高分子等。它们可以单独使用1种或者混合2种以上使用。
根据本发明的一实施例的蚀刻稳定剂可以为同时具有醇基和胺基的化合物。作为具体例，可以为选自甲醇胺、乙醇胺、丙醇胺、丁醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、二甲基乙醇胺和N-甲基乙醇胺中的任意一种或两种以上的混合物，但并不限定于此。
以蚀刻组合物的总重量为基准，上述蚀刻稳定剂可以添加0.01至10重量％、优选添加0.05至7重量％、更优选添加0.1至5重量％。在上述范围内，蚀刻稳定剂可以有效抑制金属残渣的产生。
根据本发明的一实施例的玻璃蚀刻抑制剂可以为选自硼氟酸或硼氟酸盐中的任一种以上的混合物。作为具体例，可以为选自HBF4、NaBF4、KBF4和NH4BF4等中的任一种或两种以上的混合物，但并不限定于此。
就上述玻璃蚀刻抑制剂的含量而言，以蚀刻组合物的总重量为基准，优选添加0.01至10重量％、更优选添加0.05至7重量％、进一步优选添加0.1至5重量％。在上述范围内，玻璃蚀刻抑制效果优异，蚀刻速度不会减少而优选。
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物还可以包含二元醇系高分子，作为具体的一个例子，可以包含聚乙二醇(polyethlene glycol)等，但并不限定于此。根据本发明的一实施例的二元醇系高分子以蚀刻组合物的总重量为基准可以添加0.1至30重量％、更优选添加1至20重量％、进一步优选添加5至15重量％。在上述范围内，二元醇系高分子对于过氧化氢分解反应的控制效果优异，不会降低蚀刻性能而优选。
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物在金属或金属膜的蚀刻时，容易调节蚀刻速度，并且蚀刻轮廓(etch profile)优异，配线的直线性优异。此外，可以完全去除残渣，从而能够作为用作TFT-LCD栅极和源/漏极电极的过渡金属膜、特别是包含铜的膜的蚀刻组合物非常有用地使用。
另外，根据本发明的一实施例的蚀刻组合物利用于双重金属膜、特别是铜/钼膜或铜/钛膜的蚀刻工序，具有上述提及的优点且保护金属膜的界面，抑制界面过蚀刻，稳定性优异，能够改善锥角、CD损失和蚀刻直线性等蚀刻特性。
由此，作为构成液晶显示装置的TFT(Thin Film Transistor，薄膜晶体管)的栅极、源极或漏极电极用金属配线材料而使用双重金属膜或多重金属膜，特别是使用铜/钼膜时，根据本发明的一实施例的蚀刻组合物可以作为用于形成金属配线图案的蚀刻组合物而有用地使用。
根据本发明的一实施例的蚀刻组合物是可以用于金属膜的蚀刻的组合物，记载于本发明中的金属膜是指将金属、非金属或过渡金属全部包含，可以优选为过渡金属，可以单独包含金属或过渡金属，或者可以为金属或过渡金属的混合金属。
具体而言，可以为单一金属膜、金属合金膜或金属氧化膜，作为金属氧化膜的一个例子，可以举出ITO、IZO、IGZO等。
可以适用根据本发明的一实施例的蚀刻组合物的过渡金属或金属膜可以为包含选自铜、钼、钛、铟、锌、锡、钨、银、金、铬、锰、铁、钴、镍和铌中的一种或两种以上的金属或过渡金属的膜，作为具体例，可以为铜膜、铜/钼膜、铜/钛膜、铜/钼合金膜、铜/铟合金膜，可以优选为铜/钼合金膜。
根据本发明的一实施例的铜/钼膜或铜/钼合金膜可以为一个以上的铜(Cu)膜与一个以上的钼(Mo)膜和/或钼合金膜(Mo-alloy)相互层叠而成的多重膜，上述多重膜可以包含Cu/Mo(Mo-alloy)双重膜、Cu/Mo(Mo-alloy)/Cu或Mo(Mo-alloy)/Cu/Mo(alloy)的三重膜。上述膜的顺序可以根据基板的物质、接合性而适当调节。
根据本发明的一实施例的钼合金膜可以由钼-钨(Mo-W)、钼-钛(Mo-Ti)、钼-铌(Mo-Nb)、钼-铬(Mo-Cr)或钼-钽(Mo-Ta)构成，从实施无残渣且有效的蚀刻的方面出发，上述钼膜或钼合金膜为
上述铜膜可以以具有
的厚度的方式进行蒸镀。
另外，本发明提供一种金属膜的蚀刻方法，其中，包括使本发明的蚀刻组合物与金属膜接触而对金属膜进行蚀刻的步骤。
利用本发明的蚀刻组合物的金属膜的蚀刻方法利用本发明的蚀刻组合物，除此以外，可以通过本领域技术人员能够认知的常规方法实施。
具体而言，可以通过包含如下步骤的方法对金属膜进行蚀刻：在基板上蒸镀金属膜的步骤；在上述金属膜上形成光刻胶膜后图案化的步骤；以及使用本发明的蚀刻组合物对形成有上述图案化的光刻胶膜的金属膜进行蚀刻的步骤，这时形成在上述基板上的金属膜可以为单一膜、双重金属膜或多重金属膜(多层金属膜)，在双重金属膜或多重金属膜时其层叠顺序没有特别限定。
另外，上述蚀刻方法还可以包括如下步骤：在基板与过渡金属膜之间，即，作为基板与过渡金属膜之间的一个例子，在铜/钼膜的情况下，在基板与铜膜之间或基板与钼膜之间，形成半导体结构体。
根据本发明的一实施例的金属膜的蚀刻方法的金属膜可以包含选自铜、钼、钛、铟、锌、锡和铌中的一种或两种以上，如上述记载，金属膜可以选自包含铜的单一金属膜、包含铜合金膜的铜合金膜、以及包含含有铜的上部膜和钼膜或钼合金膜的多重膜，可以优选包含含有铜的上部膜和钼膜或钼合金膜的多重膜。
另外，本发明提供一种半导体元件的制造方法，其中，包括利用本发明的蚀刻组合物而进行的蚀刻工序。
根据本发明的一实施例的半导体元件可以为液晶显示装置、等离子显示器面板等显示装置用半导体结构体。具体而言，上述半导体结构体可以包含选自介电膜、导电膜、以及非晶或多晶等的硅膜中的一层以上的膜，这些半导体结构体可以通过常规的方法制造。
下面，通过实施例对本发明详细地进行说明。但是下述实施例只是例示本发明，本发明的内容并不限定于下述实施例。
[实施例1]
将过氧化氢20重量％、5-氨基四唑(ATZ)0.5重量％、亚氨基二琥珀酸(Iminodisuccinic acid，IDA)3重量％、氟化铵(Ammonium fluoride，AF)0.1重量％、下述表1中记载的成分、以及余量的水进行混合而制造了蚀刻组合物。
[实施例2至6和比较例1至2]
在实施例1中，除了改变下述表1中记载的成分及含量以外，通过与实施例1相同的方法实施，从而制造了蚀刻组合物。
[比较例3]
在实施例1中，除了改变下述表1中记载的成分及含量和未包含氟化合物以外，通过与实施例1相同的方法实施，从而制造了蚀刻组合物。
[比较例4]
在实施例1中，除了改变下述表1中记载的成分及含量和未包含胺化合物以外，通过与实施例1相同的方法实施，从而制造了蚀刻组合物。
[比较例5]
在实施例1中，除了改变下述表1中记载的成分及含量和未包含蚀刻添加剂以外，通过与实施例1相同的方法实施，从而制造了蚀刻组合物。
[比较例6至7]
在实施例1中，除了改变下述表1中记载的蚀刻添加剂的成分及含量以外，通过与实施例1相同的方法实施，从而制造了蚀刻组合物。
[比较例8]
在实施例1中，除了改变下述表1中记载的底切抑制剂、蚀刻添加剂、胺化合物的含量和未添加pH调节剂以外，通过与实施例1相同的方法实施，从而制造了蚀刻组合物。
【表1】
AP：磷酸氢铵，HA：正己胺
[实验例1]蚀刻特性评价
在玻璃基板上分别依次蒸镀厚度
的铜膜和钼膜而制造试片。对于上述试片进行光刻胶工序而形成图案化的抗蚀膜，分别利用上述实施例1至6和比较例1至5的蚀刻组合物实施对于铜和钼膜的蚀刻。这时，上述蚀刻工序对利用可喷涂设备(Mini-etcherME-001)在32℃测定的EPD(end point detection，终点检测)加上50％的过度蚀刻而进行蚀刻。关于EPD测定，在进行蚀刻时用肉眼观察试片的颜色变化而测定，利用扫描电子显微镜(Hitachi公司，S-4800)观察是否发生锥角、钼残渣和根据处理张数的底切。
如下测定是否发生蚀刻发热：在作为蚀刻液的极限值处理张数的7000ppm浓度，将试片在32℃恒温保存，对蚀刻液测定发热时间。
开始测定后在24小时以内温度升高而观察到发热时视为发热，直至24小时没有升温时判断为不发热。
将其结果记载于下述表2。
【表2】
如表2所示，本发明的实施例1至6的蚀刻组合物与比较例1至8的蚀刻组合物相比，蚀刻速度非常优异，蚀刻时不产生热量。
另外，本发明的蚀刻组合物即使处理张数增加也不会发生底切，不会残留钼残渣物而具有优异的蚀刻特性。
判断为这是本发明的蚀刻组合物因过氧化氢；磷酸系化合物和硫酸系化合物的蚀刻添加剂；pH调节剂；氟化合物；作为腺嘌呤、鸟嘌呤或它们的混合物的底切抑制剂；胺化合物；以及余量的水的特定成分的组合而显示的蚀刻特性，特别是判断为这是作为特定的蚀刻添加剂的硫酸和磷酸盐、作为特定的底切抑制剂的腺嘌呤、鸟嘌呤或它们的混合物、以及胺化合物的组合带来的效果。
进而，相当于胺化合物与底切抑制剂的重量比在5至10:1范围外的比较例1至2的情况下，发生产生残渣和发热，并发生底切的问题，因此，可知胺化合物与底切抑制剂的重量比对蚀刻特性产生重要影响。
另外，可知蚀刻添加剂与pH调节剂的重量比相当于1至4:1的范围时，在产生残渣、发热和发生底切等方面显示出进一步提高的蚀刻特性。
Claims (12)
1.一种蚀刻组合物，其中，包含过氧化氢、蚀刻添加剂、pH调节剂、氟化合物、底切抑制剂、胺化合物、以及余量的水，所述蚀刻添加剂为磷酸系化合物和硫酸系化合物，所述底切抑制剂为腺嘌呤、鸟嘌呤或它们的混合物，
所述底切抑制剂与胺化合物的重量比为1:5至10。
2.根据权利要求1所述的蚀刻组合物，其中，所述胺化合物为C4至C10的烷基胺、C3至C10的环烷基胺或它们的混合物。
3.根据权利要求1所述的蚀刻组合物，其中，所述pH调节剂与蚀刻添加剂的重量比为1:1至4。
4.根据权利要求1所述的蚀刻组合物，其中，所述磷酸系化合物为磷酸、磷酸盐或它们的混合物，硫酸系化合物为硫酸、硫酸盐或它们的混合物。
5.根据权利要求1所述的蚀刻组合物，其中，相对于组合物总重量，所述组合物包含10至30重量％的过氧化氢、0.01至5重量％的蚀刻添加剂、0.1至3重量％的pH调节剂、0.01至1重量％的氟化合物、0.01至2重量％的底切抑制剂、0.1至5重量％的胺化合物、以及余量的水。
6.根据权利要求1所述的蚀刻组合物，其中，所述氟化合物为选自HF、NaF、KF、AlF3、HBF4、NH4F、NH4HF2、NaHF2、KHF2和NH4BF4中的任一种或两种以上。
7.根据权利要求1所述的蚀刻组合物，其中，所述组合物还包含选自蚀刻抑制剂和螯合剂中的一种或两种以上。
8.根据权利要求7所述的蚀刻组合物，其中，所述蚀刻抑制剂是分子内包含选自氧、硫和氮中的一种或两种以上的杂原子的杂环化合物，
所述螯合剂是分子内包含氨基和羧酸基或膦酸基的化合物。
9.一种金属膜的蚀刻方法，其中，包括使权利要求1至8中任一项所述的蚀刻组合物与金属膜接触而对金属膜进行蚀刻的步骤。
10.根据权利要求9所述的金属膜的蚀刻方法，其中，所述金属膜包含选自铜、钼、钛、铟、锌、锡和铌中的一种或两种以上。
11.根据权利要求10所述的金属膜的蚀刻方法，其中，所述金属膜选自包含铜的单一金属膜、包含铜合金膜的铜合金膜、以及包含含有铜的上部膜和钼膜或钼合金膜的多重膜。
12.一种半导体元件的制造方法，其中，包括利用权利要求1至8中任一项所述的蚀刻组合物而进行的蚀刻工序。
Applications Claiming Priority (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20190031972 | 2019-03-20 | ||
| KR10-2019-0031972 | 2019-03-20 | ||
| KR10-2020-0028007 | 2020-03-05 | ||
| KR1020200028007A KR102619627B1 (ko) | 2019-03-20 | 2020-03-05 | 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111719157A true CN111719157A (zh) | 2020-09-29 |
Family
ID=72564089
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010175959.4A Pending CN111719157A (zh) | 2019-03-20 | 2020-03-13 | 蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20230141720A (zh) |
| CN (1) | CN111719157A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113969403A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-25 | 湖南工程学院 | 一种镍、钛高温合金的蚀刻液及方法 |
| US20230055735A1 (en) * | 2020-09-02 | 2023-02-23 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Etchant for etching triple layer metal wiring structures of molybdenum/copper/molybdenum or molybdenum alloy/copper/molybdenum, and application thereof |
Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005076090A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Ebara Densan Ltd | 銅および銅合金の平面仕上げエッチング液およびそのエッチング工法 |
| CN104233299A (zh) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 株式会社Adeka | 蚀刻液组合物和蚀刻方法 |
| US20160053382A1 (en) * | 2014-08-25 | 2016-02-25 | Lg Display Co., Ltd. | Etchant composition |
| JP2016111342A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-20 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 液体組成物およびこれを用いたエッチング方法 |
| CN107475715A (zh) * | 2016-06-08 | 2017-12-15 | 易案爱富科技有限公司 | 双氧水稳定剂及包含其的蚀刻组合物 |
| 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 |
| TW201819613A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-06-01 | 富士軟片股份有限公司 | 處理液及積層體的處理方法 |
| CN108359987A (zh) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 易案爱富科技有限公司 | 蚀刻组合物 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101495619B1 (ko) | 2008-10-10 | 2015-02-26 | 솔브레인 주식회사 | 고선택비를 갖는 구리(구리합금) 식각액 및 이를 이용한 액정표시장치의 제조방법 |
-
2020
- 2020-03-13 CN CN202010175959.4A patent/CN111719157A/zh active Pending
-
2023
- 2023-09-26 KR KR1020230128726A patent/KR20230141720A/ko active Application Filing
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005076090A (ja) * | 2003-09-01 | 2005-03-24 | Ebara Densan Ltd | 銅および銅合金の平面仕上げエッチング液およびそのエッチング工法 |
| CN104233299A (zh) * | 2013-06-17 | 2014-12-24 | 株式会社Adeka | 蚀刻液组合物和蚀刻方法 |
| JP2015002284A (ja) * | 2013-06-17 | 2015-01-05 | 株式会社Adeka | エッチング液組成物及びエッチング方法 |
| US20160053382A1 (en) * | 2014-08-25 | 2016-02-25 | Lg Display Co., Ltd. | Etchant composition |
| JP2016111342A (ja) * | 2014-11-27 | 2016-06-20 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 液体組成物およびこれを用いたエッチング方法 |
| 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 |
| CN107475715A (zh) * | 2016-06-08 | 2017-12-15 | 易案爱富科技有限公司 | 双氧水稳定剂及包含其的蚀刻组合物 |
| TW201816186A (zh) * | 2016-06-08 | 2018-05-01 | 易案愛富科技有限公司 | 雙氧水穩定劑及包含其的蝕刻組合物 |
| TW201819613A (zh) * | 2016-09-29 | 2018-06-01 | 富士軟片股份有限公司 | 處理液及積層體的處理方法 |
| CN108359987A (zh) * | 2017-01-26 | 2018-08-03 | 易案爱富科技有限公司 | 蚀刻组合物 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20230055735A1 (en) * | 2020-09-02 | 2023-02-23 | Tcl China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd. | Etchant for etching triple layer metal wiring structures of molybdenum/copper/molybdenum or molybdenum alloy/copper/molybdenum, and application thereof |
| CN113969403A (zh) * | 2021-10-27 | 2022-01-25 | 湖南工程学院 | 一种镍、钛高温合金的蚀刻液及方法 |
| CN113969403B (zh) * | 2021-10-27 | 2023-10-31 | 湖南工程学院 | 一种镍、钛高温合金的蚀刻液及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20230141720A (ko) | 2023-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107475715B (zh) | 双氧水稳定剂及包含其的蚀刻组合物 | |
| CN107090581B (zh) | 蚀刻液组合物 | |
| CN107227463B (zh) | 铜/钼膜或铜/钼合金膜的蚀刻液组合物 | |
| KR101400953B1 (ko) | 구리와 몰리브덴 합금막의 식각액 조성물 | |
| CN109518189B (zh) | 蚀刻液组合物 | |
| KR20150043569A (ko) | 구리 및 몰리브덴 함유 막의 식각액 조성물 | |
| CN108235710B (zh) | 蚀刻液组合物 | |
| KR101942344B1 (ko) | 구리 및 몰리브덴 함유 막의 식각액 조성물 | |
| KR20230141720A (ko) | 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법 | |
| KR102537704B1 (ko) | 식각 조성물 | |
| KR102517903B1 (ko) | 식각액 조성물, 및 식각액 조성물을 이용한 식각 방법 | |
| KR102269327B1 (ko) | 식각액 조성물 및 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102619627B1 (ko) | 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법 | |
| KR102400343B1 (ko) | 금속막 식각액 조성물 및 이를 사용한 표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| TWI731189B (zh) | 蝕刻組合物 | |
| KR20150024764A (ko) | 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| TWI840532B (zh) | 蝕刻組合物及利用其的蝕刻方法 | |
| KR102577158B1 (ko) | 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법 | |
| CN111719156A (zh) | 蚀刻组合物及利用其的蚀刻方法 | |
| CN108018557B (zh) | 蚀刻组合物 | |
| KR101934863B1 (ko) | 금속막 및 인듐산화막의 이중막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 | |
| KR102459681B1 (ko) | 구리계 금속막용 식각액 조성물, 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법, 및 액정표시장치용 어레이 기판 | |
| KR20170011585A (ko) | 구리계 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR102368356B1 (ko) | 식각액 조성물 및 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
| KR20050122122A (ko) | 평판디스플레이용 투명도전막의 에칭액 조성물 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |