JP2003013261A - エッチング液組成物 - Google Patents
エッチング液組成物Info
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Abstract
るウエットエッチング液を提供すること。 【解決手段】 リン酸、硝酸、有機酸、さらには陽イオ
ン成分を含有する水溶液からなるウエットエッチング
液。
Description
の、信号配線に用いる積層配線の形成方法に関し、更に
詳しくは、基板上のアルミニウム系金属層とモリブデン
等の高融点金属層との積層膜のエッチング方法に関し、
信頼性の高い積層配線の形成方法に関する。
xide)等の透明画素電極をマトリクス状に配列し、これ
をTFT(Thin Film Transistor)で駆動するアクティ
ブマトリクス型の液晶表示装置においては、TFTを駆
動するためのゲート電極、およびこのゲート電極から延
在するゲート配線やデータ配線等を同じガラス基板上に
形成したTFTパネル構造が採用される。最も一般的な
逆スタガ型のTFTパネル構造の概略の断面図を図1を
参照して説明する。ガラス基板1上にゲート電極2を順テ
ーパ状に形成し、ゲート電極3およびi型半導体層4、n型
半導体層5を介してソース電極6とドレイン電極7をゲー
ト電極2と対向して配置することにより、TFTが形成
される。通常i型半導体層4はノンドープのa-Siから、n
型半導体層5はn型不純物を含むn+ a-Siから形成され
る。ゲート電極2はAl系金属等からなり、この上層に
形成されるi型半導体層4のステップカバレッジを確保し
たり、ゲート絶縁膜3の絶縁耐性を向上するためにその
側面を順テーパ状に加工する。従来より、Al系金属等
からなるゲート電極2やここから延在するゲート配線を
順テーパ状に加工するためにはガラス基板1上に全面に
Al系金属層をスパッタリング等で成膜し、この上にレ
ジストパターンを選択的に形成後、このレジストパター
ンをマスクとして等方的にウエットエッチングする方法
が採用されている。ところで、近年のTFTパネルにお
いては、Al系金属配線と半導体層との拡散を防止した
り、Al系金属配線のヒロック防止するために図2の様
に、低抵抗のAl系金属配線21の上層に、モリブデン
(Mo)等の高融点金属配線22を積層した積層配線構
造、あるいは図3の様に、低抵抗のAl系金属配線21の
上層、下層の両面に、Mo等の高融点金属配線22を積層
した積層配線構造が多く採用されるようになり、この場
合もMo等の高融点金属配線22の側面を順テーパ状に加
工することにより絶縁耐性を向上することが出来る。従
来Al系金属のウエットエッチング液としては、燐酸、
硝酸、酢酸を混合した混酸が使用される。混酸を使用し
た場合には、Al系金属と高融点金属との積層構造には
順テーパ状に加工することは、種々の原因により極めて
困難である。しかしながら、特開平6-104241号公報に
は、Mo/Al系積層膜を上記の混酸を使用して、ウエッ
トエッチングを行う場合の手段として、積層膜の膜厚比
を制御することが記載されているが、根本的には、解決
には至っていない。以上の事から、上記積層膜のウエッ
トエッチング液に関し、良好な順テーパを与えることの
できる優れたエッチング液が要望されている。
ニウム系金属配線のウエットエッチングに関し、特に、
アルミニウム系金属配線とモリブテン等の高融点金属配
線との積層膜のウエットエッチングに関するものであ
り、優れたエッチング液を提供することである。
決するために提案するものであり、Al系金属層の形成
方法、特に、Al系金属層と高融点金属層との積層構造
を有する積層配線のウエットエッチング法に関するもの
であり、ウエットエッチング液がリン酸、硝酸、有機酸
および陽イオン成分を含有する水溶液からなることを特
徴とする。
チング液としては、リン酸、硝酸、有機酸、さらには陽
イオン成分を含有する水溶液である。本発明に使用され
るリン酸の濃度は全溶液中で50〜80重量%であり、リン
酸は、本発明のエッチング液において、主にAl系金属
層のエッチングに寄与するものであり、50重量%以下で
あると、Al系金属層のエッチング速度が遅くなり、ま
た80重量%以上であるとAl系金属層のエッチング速度
が速くなり好ましくない。本発明に使用される硝酸の濃
度は、全溶液中で0.5〜10重量%であり、硝酸は本発明
のエッチング液において、主にMo等の高融点金属層の
エッチングに寄与するものであり、0.5重量%以下で
は、Mo等の高融点金属層のエッチング速度が遅くな
り、10重量%以下ではMo等の高融点金属層のエッチン
グ速度が速くなり好ましくない。本発明に使用される有
機酸としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、等の
モノカルボン酸類、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グ
ルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フマ
ル酸、フタル酸等のジカルボン酸類、トリメリット酸等
のトリカルボン酸類、ヒドロキシ酢酸、乳酸、サリチル
酸等のオキシモノカルボン酸類、リンゴ酸、酒石酸等の
オキシジカルボン酸、クエン酸等のオキシトリカルボン
酸類、アスパラギン酸、グルタミン酸等のアミノカルボ
ン酸類が挙げられる。本発明に使用される有機酸の濃度
は、0.5〜10重量%の範囲であり、有機酸の濃度はリン
酸、硝酸の濃度、あるいはエッチングの条件等により、
適宜決定すれば良い。本発明に使用される陽イオン成分
としては、アンモニア、さらに、メチルアミン、ジメチ
ルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチル
アミン、トリエチルアミン、プロピルアミン、ジプロピ
ルアミン、トリプロピルアミン、ブチルアミン、ジブチ
ルアミン、トリブチルアミン等の脂肪族アミン類、モノ
エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノー
ルアミン等のアルカノールアミン類、エチレンジアミ
ン、プロピレンジアミン、トリメチレンジアミン、テト
ラメチレンジアミン等のポリアミン類、ピロール、ピロ
リン、ピロリジン、モルホリン等の環式アミン類等が挙
げられ、さらに、テトラメチルアンモニウム水酸化物、
テトラエチルアンモニウム水酸化物、トリメチル(2−
ヒドロキシエチル)アンモニウム水酸化物等の、第四級
アンモニウムイオンが挙げられる。また、本発明に使用
される陽イオン成分としては、上記アンモニウムイオ
ン、アミンイオン、第四級アンモニウムイオンの他に、
ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオンが挙げら
れる。上記、陽イオン成分は全溶液中、0.1〜20重量%
の範囲であり、0.1重量%以下では、エッチング液のラ
イフが短くなり、さらに20重量%以下では、モリブデ
ン、アルミニウムのエッチング速度が遅くなり好ましく
ない。本発明の使用温度は常温〜70℃の範囲で行われる
が、本発明における使用温度は、使用される積層膜の種
類、厚さ等から、勘案して、適宜決定すれば良い。
る。尚、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。
板1上に、アルミニウム21(750Å)、次いでモリブデ
ン22(750Å)をスパッタし、図4(a)の様な積層膜を
形成する。さらに、図4(b)に示すようにモリブデン/
アルミニウム積層膜上に、フォトレジスト23を塗布、あ
らかじめ用意したパターンマスクを露光転写後、現像し
所望のフォトレジストパターンを形成した構造を得る。
上記図4(b)の基板を用いて、リン酸70重量%、硝酸4
重量%、酢酸3.5重量%、水酸化アンモニウム2重量%、
残分が水であるエッチング液で40℃、100秒(30%オ−
バ−エッチ時間)エッチングを行い水でリンス後、乾燥
し、さらにアミン系剥離液でフォトレジスト23を剥離し
た後、電子顕微鏡(SEM)で観察を行った。その結果、
図4(c)で示す様に、良好な順テーパ状の、モリブデ
ン/アルミニウム積層膜が得られた。
重量%、酢酸3.5重量、残分が水であるエッチング液で4
0℃、55秒(30%オ−バ−エッチ時間)エッチングを行
い水でリンス後、乾燥し、さらにアミン系剥離液でフォ
トレジスト23を剥離した後、電子顕微鏡(SEM)で観察
を行った。その結果、図4(d)で示す様に、順テーパ
状のモリブデン/アルミニウム積層膜は得られなかっ
た。
板1上に、モリブデン22(750Å)、アルミニウム21(1
500Å)、次いでモリブデン22(750Å)をスパッタし、
図5(a)の様な積層膜を形成する。さらに、図5(b)
に示すようにモリブデン/アルミニウム積層膜上に、フ
ォトレジスト23を塗布、あらかじめ用意したパターンマ
スクを露光転写後、現像し所望のフォトレジストパター
ンを形成した構造を得る。上記図5(b)の基板を用い
て、リン酸75重量%、硝酸3重量%、酢酸5重量%、水酸
化アンモニウム3.5重量%、残分が水であるエッチング
液で45℃、55秒(30%オ−バ−エッチ時間)エッチング
を行い水でリンス後、乾燥し、さらにアミン系剥離液で
フォトレジスト23を剥離した後、電子顕微鏡(SEM)で
観察を行った。その結果、図5(c)で示す様に、良好
な順テーパ状のモリブデン/アルミニウム/モリブデン積
層膜が得られた。
重量%、プロピオン酸5重量%、水酸化アンモニウム3.5
重量%、残分が水であるエッチング液で45℃、40秒(30
%オ−バ−エッチ時間)エッチングを行い水でリンス
後、乾燥し、さらにアミン系剥離液でフォトレジスト23
を剥離した後、電子顕微鏡(SEM)で観察を行った。そ
の結果、図5(c)で示す様に、良好な順テーパ状のモ
リブデン/アルミニウム/モリブデン積層膜が得られた。
重量%、プロピオン酸5重量%、水酸化ナトリウム4重量
%、残分が水であるエッチング液で45℃、50秒(30%オ
−バ−エッチ時間)エッチングを行い水でリンス後、乾
燥し、さらにアミン系剥離液でフォトレジスト23を剥離
した後、電子顕微鏡(SEM)で観察を行った。その結
果、図5(c)で示す様に、良好な順テーパ状のモリブ
デン/アルミニウム/モリブデン積層膜が得られた。
重量%、酢酸5重量%、残分が水であるエッチング液で4
5℃、30秒(30%オ−バ−エッチ時間)エッチングを行
い水でリンス後、乾燥し、さらにアミン系剥離液でフォ
トレジスト23を剥離した後、電子顕微鏡(SEM)で観察
を行った。その結果、図5(d)で示す様に、順テーパ
状のモリブデン/アルミニウム/モリブデン積層膜は得ら
れなかった。
重量%、プロピオン酸5重量%、残分が水であるエッチ
ング液で45℃、30秒(30%オ−バ−エッチ時間)エッチ
ングを行い水でリンス後、乾燥し、さらにアミン系剥離
液でフォトレジスト23を剥離した後、電子顕微鏡(SE
M)で観察を行った。その結果、図5(d)で示す様
に、順テーパ状のモリブデン/アルミニウム/モリブデン
積層膜は得られなかった。
ことにより、アルミニウム系金属配線とモリブテン等の
高融点金属配線との積層膜のウエットエッチングを良好
に行えるようになった。
配線を積層した積層配線構造
の高融点金属配線を積層した積層配線構造
製造工程図
4:n型半導体層 5:i型半導体層 6:ソース電極 7:ドレイン電極
21:Al系ゲート電極 22:Mo系ゲート電極 2
3:フォトレジスト
Claims (3)
- 【請求項1】 基板上のアルミニウム膜またはアルミニ
ウム合金膜を、エッチングする際に使用する、リン酸、
硝酸、有機酸および陽イオン成分を含有する水溶液から
なるエッチング液組成物。 - 【請求項2】 基板上のアルミニウム膜またはアルミニ
ウム合金膜が、モリブデン/アルミニウム積層膜また
は、モリブデン/アルミニウム/モリブデン積層膜である
ことを特徴とする請求項1記載のエッチング液組成物。 - 【請求項3】 陽イオン成分が、アンモニウムイオン、
アンミンイオン、第四級アンモニウムイオンまたはアル
カリ金属イオンであることを特徴とするエッチング液組
成物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001192791A JP4596109B2 (ja) | 2001-06-26 | 2001-06-26 | エッチング液組成物 |
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- 2001-06-26 JP JP2001192791A patent/JP4596109B2/ja not_active Expired - Lifetime
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