JP2007067367A - Titanium/aluminum metal multilayer film etchant composition - Google Patents

Titanium/aluminum metal multilayer film etchant composition Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an etchant composition capable of etching a multilayer film in a batch without damaging a layer comprising titanium or an alloy using titanium as a principal component deposited on insulated substrates such as glasse, a silicon substrate and a compound semiconductor substrate by a sputtering method and a substrate of a ground using a metal multilayer containing aluminum or a layer comprising an alloy using aluminum as a principal component or the like and by suppressing a taper angle at 30-90°. <P>SOLUTION: The etchant composition comprising fluoride with a concentration (excluding hydrofluoric acid) of 0.01-5 mass% and a specified oxidizing agent with a concentration of 0.1-50 mass%. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、液晶ディスプレイのゲート、ソースおよびドレイン電極に使用される金属積層膜のエッチング液組成物に関するものである。   The present invention relates to an etching solution composition for a metal laminated film used for gate, source and drain electrodes of a liquid crystal display.

アルミニウムまたはアルミニウムにネオジムやシリコンや銅等の不純物を添加した合金は安価で抵抗が非常に低いため、液晶ディスプレイのゲート、ソースおよびドレイン電極材料に使用される。   Aluminum or an alloy obtained by adding an impurity such as neodymium, silicon, or copper to aluminum is inexpensive and has a very low resistance. Therefore, it is used for a gate, source, and drain electrode material of a liquid crystal display.

しかし、アルミニウムまたはアルミニウム合金は下地膜であるガラス基板との密着性が若干悪いこと、薬液や熱により腐食され易いため、アルミニウムまたはアルミニウム合金の上部および/または下部にモリブデンまたはモリブデン合金の膜を用いて積層膜として電極材料に使用され、りん酸等を用いたエッチング液により、積層膜一括エッチングを行っていた。   However, since aluminum or aluminum alloy has a slightly poor adhesion to the glass substrate as a base film and is easily corroded by chemicals or heat, a molybdenum or molybdenum alloy film is used above and / or below aluminum or aluminum alloy. The laminated film is used as an electrode material, and the laminated film is collectively etched with an etching solution using phosphoric acid or the like.

近年、モリブデンまたはモリブデン合金の価格が高騰していること、薬液や熱による腐食性の更なる改善を目的にチタンまたはチタン合金が注目されている。モリブデンエッチング用のりん酸等は、チタンまたはチタン合金のエッチングは不可能であり、半導体基板ではチタン−アルミニウム系の金属積層膜のエッチング方法としてハロゲン系ガスを用いたリアクティブ・イオン・エッチング(RIE)等の乾式エッチングが行われている。RIEでは異方性エッチングによりテーパー形状を有る程度コントロールしているが、高価な真空装置や高周波発生装置が必要となり、コスト面で不利であるため、より安価で処理時間も低減できる一括エッチング液の開発が望まれている。   In recent years, titanium or titanium alloys have been attracting attention for the purpose of increasing the price of molybdenum or molybdenum alloys and for further improving the corrosivity due to chemicals and heat. Phosphoric acid or the like for etching molybdenum cannot be used to etch titanium or titanium alloys. Reactive ion etching (RIE) using a halogen-based gas as a method for etching a titanium-aluminum metal laminated film on a semiconductor substrate is possible. ) Etc. are performed by dry etching. In RIE, the taper shape is controlled by anisotropic etching, but expensive vacuum equipment and high-frequency generators are required, which is disadvantageous in terms of cost. Development is desired.

一方、半導体装置の製造工程においてチタンを主成分とする金属薄膜をエッチングする場合、一般的にふっ化水素酸系エッチング液を使用することが知られている(例えば、特許文献1)。また、アンモニア水−過酸化水素水を用いたエッチング液によりチタンもしくはチタン合金のエッチングが可能であることも知られている(例えば特許文献2)。
しかしながら、ふっ化水素酸系エッチング液を用いた場合、下地のガラス基板およびシリコン基板、化合物半導体基板に対しダメージを与えるため使用できない。また、アンモニア水−過酸化水素水を用いた場合、過酸化水素水の分解により気泡が発生し、気泡の基板への付着によりエッチングが不完全となったり、液寿命が短いことから使用が困難である。
On the other hand, when etching a metal thin film containing titanium as a main component in the manufacturing process of a semiconductor device, it is generally known to use a hydrofluoric acid-based etching solution (for example, Patent Document 1). It is also known that titanium or a titanium alloy can be etched with an etching solution using ammonia water-hydrogen peroxide water (for example, Patent Document 2).
However, when a hydrofluoric acid etching solution is used, it cannot be used because it damages the underlying glass substrate, silicon substrate, and compound semiconductor substrate. In addition, when ammonia water-hydrogen peroxide solution is used, bubbles are generated due to decomposition of the hydrogen peroxide solution, and etching is incomplete due to adhesion of the bubbles to the substrate, and it is difficult to use because the liquid life is short. It is.

この他、ガラス基板等のエッチング液として用いられる本願発明とは用途が異なるが、装飾品や電子部品に用いられるチタンまたはチタン合金の表面スケール除去および平滑化を目的とするエッチング液として、過酸化水素、フッ化物、無機酸類およびフッ素系界面活性剤を必須成分とする組成物が開示されているものの(特許文献3)、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層とアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜をエッチングすることについて教示するものではない。また、チタン層と銅層からなる金属積層膜のエッチング液として、ペルオキソ二硫酸塩とフッ化物を含有する水溶液が開示されているが(特許文献4)、アルミ層とチタン層からなる金属積層膜についてエッチングするものではない。
このように、チタン−アルミニウム金属積層膜を一括してエッチングする好適な手段は開発されていない。
In addition, the use is different from the present invention used as an etching solution for glass substrates and the like, but as an etching solution for the purpose of removing and smoothing the surface scale of titanium or titanium alloy used in decorative products and electronic parts, it is possible to peroxidize. Although a composition containing hydrogen, fluoride, inorganic acids, and a fluorosurfactant as essential components is disclosed (Patent Document 3), a layer made of titanium or a titanium-based alloy and aluminum or aluminum are mainly used. It does not teach etching of a metal laminated film including a layer made of an alloy as a component. Further, an aqueous solution containing peroxodisulfate and fluoride has been disclosed as an etchant for a metal laminate film composed of a titanium layer and a copper layer (Patent Document 4), but a metal laminate film composed of an aluminum layer and a titanium layer. Not about to etch.
Thus, a suitable means for etching the titanium-aluminum metal laminated film at a time has not been developed.

特開昭59−124726号公報JP 59-124726 A 特開平6−310492号公報JP-A-6-310492 特開2004−43850号公報JP 2004-43850 A 特開2001−59191号公報JP 2001-59191 A

すなわち本発明の課題は、上記問題点を解決したチタン−アルミニウム系金属積層膜を、一括エッチングすることができるエッチング液を提供することにある。   That is, the subject of this invention is providing the etching liquid which can etch collectively the titanium-aluminum-type metal laminated film which solved the said problem.

上記課題を解決するため鋭意検討する中で、ふっ化水素酸を除くふっ素化合物と酸化剤を組みあわせたエッチング液が、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層とアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜を好適に一括エッチングできることを見いだすに至り、更に研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、ふっ素化合物(ただし、ふっ化水素酸を除く)と酸化剤を含むエッチング液組成物であって、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層と、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜を、一括エッチングするのに用いられる、前記エッチング液組成物に関する。
又、本発明は、ふっ素化合物が、ヘキサフルオロケイ酸、およびふっ化水素酸またはヘキサフルオロケイ酸と金属またはアンモニアとの塩の中から選ばれる1種または2種以上である、前記エッチング液組成物に関する。
In an intensive study to solve the above-mentioned problems, an etching solution in which a fluorine compound excluding hydrofluoric acid and an oxidizing agent are combined is composed of titanium or a titanium-based alloy layer and aluminum or aluminum as a main component. As a result of further research, the present inventors have completed the present invention.
That is, the present invention relates to an etching solution composition containing a fluorine compound (excluding hydrofluoric acid) and an oxidizing agent, comprising a layer made of titanium or a titanium-based alloy, and aluminum or aluminum as a main component. It is related with the said etching liquid composition used for batch-etching the metal laminated film containing the layer which consists of a component alloy.
Further, in the present invention, the fluorine compound is one or more selected from hexafluorosilicic acid and hydrofluoric acid or a salt of hexafluorosilicic acid and a metal or ammonia. Related to things.

本発明は、酸化剤が、硝酸、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、過塩素酸、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過よう素酸、過よう素酸ナトリウム、過よう素酸カリウム、メタンスルホン酸、過酸化水素水、硫酸および硫酸エチレンジアミンの中から選ばれる1種または2種以上である、前記エッチング液組成物に関する。   In the present invention, the oxidizing agent is nitric acid, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, perchloric acid, ammonium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, periodic acid, periodic acid. It is related with the said etching liquid composition which is 1 type (s) or 2 or more types chosen from sodium acid, potassium periodate, methanesulfonic acid, hydrogen peroxide solution, sulfuric acid, and ethylenediamine sulfate.

本発明は、ふっ素化合物の濃度が、0.01〜5質量%、酸化剤の濃度が0.1〜50質量%である、前記エッチング液組成物に関する。
本発明は、また、酸化剤が、硝酸またはメタンスルホン酸である、前記エッチング液組成物に関する。
さらに本発明は、酸化剤として、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、過塩素酸、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過よう素酸、過よう素酸ナトリウム、過よう素酸カリウム、過酸化水素水、硫酸および硫酸エチレンジアミンの中から選ばれる少なくとも1種をさらに含む、前記エッチング液組成物に関する。
本発明は、また、アミド硫酸、酢酸および塩酸の中から選ばれる少なくとも1種をさらに含む、前記エッチング液組成物に関する。
The present invention relates to the etching solution composition, wherein the concentration of the fluorine compound is 0.01 to 5% by mass and the concentration of the oxidizing agent is 0.1 to 50% by mass.
The present invention also relates to the etching solution composition, wherein the oxidizing agent is nitric acid or methanesulfonic acid.
Furthermore, the present invention provides ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, perchloric acid, ammonium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, periodic acid, periodic acid as oxidizing agents. The present invention relates to the etching solution composition further comprising at least one selected from sodium, potassium periodate, hydrogen peroxide, sulfuric acid, and ethylenediamine sulfate.
The present invention also relates to the etching solution composition further comprising at least one selected from amidosulfuric acid, acetic acid and hydrochloric acid.

本発明は、下地基板が、液晶ディスプレイ用ガラス基板である、前記エッチング液組成物に関する。
本発明は、また、下地基板が、半導体装置用シリコン基板または化合物半導体基板である、前記エッチング液組成物に関する。
さらに本発明は、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層と、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜のエッチング後のテーパー角度を、30〜90度にするのに用いられる、前記エッチング液組成物に関する。
The present invention relates to the etching solution composition, wherein the base substrate is a glass substrate for liquid crystal display.
The present invention also relates to the etching solution composition, wherein the base substrate is a silicon substrate for a semiconductor device or a compound semiconductor substrate.
Further, according to the present invention, the taper angle after etching of a metal laminated film including a layer made of titanium or a titanium-based alloy and a layer made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component is set to 30 to 90 degrees. It is related with the said etching liquid composition used for performing.

本発明のエッチング液は、下地基板に悪影響を及ぼすことなく、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層と、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜を一括エッチングできるため、経済性に特に優れるものである。また、テーパー角度のコントロールも容易に行うことができるため、ゲート電極の被覆性の向上により、高品質な製品の製造を可能とするものである。   The etching solution of the present invention collectively forms a metal laminated film including a layer made of titanium or an alloy containing titanium as a main component and a layer made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component without adversely affecting the base substrate. Since it can be etched, it is particularly excellent in economic efficiency. In addition, since the taper angle can be easily controlled, high quality products can be manufactured by improving the coverage of the gate electrode.

以下に本発明の実施の形態について詳述する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.

本発明のエッチング液組成物は、ふっ素化合物(ただしふっ化水素酸を除く)、酸化剤および水にて構成されることを要旨とするものである。
本発明のエッチング液に使用されるふっ素化合物は、本エッチング液の成分である酸化剤により酸化された金属積層膜上の酸化チタンを溶解することにより、主としてエッチングするものと考えられる。本発明のエッチング液に使用されるふっ素化合物は、ふっ化水素酸以外のふっ素化合物であればいずれを用いてもよいが、ヘキサフルオロケイ酸、およびふっ化水素酸またはヘキサフルオロケイ酸と金属またはアンモニアとの塩の中から選ばれる1種または2種以上であり、たとえば、ふっ化アンモニウム、ふっ化カリウム、ふっ化カルシウム、ふっ化水素アンモニウム、ふっ化水素カリウム、ふっ化ナトリウム、ふっ化マグネシウム、ふっ化リチウム、ヘキサフルオロケイ酸、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム、ヘキサフルオロケイ酸ナトリウム、ヘキサフルオロケイ酸カリウムが好ましく、特にふっ化アンモニウム、ふっ化水素アンモニウムが好ましい。
The gist of the etching solution composition of the present invention is that it is composed of a fluorine compound (excluding hydrofluoric acid), an oxidizing agent and water.
It is considered that the fluorine compound used in the etching solution of the present invention is mainly etched by dissolving titanium oxide on the metal laminated film oxidized by the oxidizing agent that is a component of the present etching solution. The fluorine compound used in the etching solution of the present invention may be any fluorine compound other than hydrofluoric acid, but hexafluorosilicic acid, hydrofluoric acid or hexafluorosilicic acid and metal or One or more selected from salts with ammonia, such as ammonium fluoride, potassium fluoride, calcium fluoride, ammonium hydrogen fluoride, potassium hydrogen fluoride, sodium fluoride, magnesium fluoride, Lithium fluoride, hexafluorosilicic acid, ammonium hexafluorosilicate, sodium hexafluorosilicate, and potassium hexafluorosilicate are preferable, and ammonium fluoride and ammonium hydrogen fluoride are particularly preferable.

また、本発明のエッチング液に使用される酸化剤は、金属積層膜上のチタンまたはチタン合金を酸化することにより、エッチング開始剤としての役割を担う。本発明のエッチング液に使用される酸化剤は、硝酸、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、過塩素酸、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過よう素酸、過よう素酸ナトリウム、過よう素酸カリウム、メタンスルホン酸、過酸化水素水、硫酸およびエチレンジアミン硫酸塩から選ばれる1種又は2種以上であり、このうち硝酸、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、メタンスルホン酸が好ましい。
硫酸アンモニウム、硫酸エチレンジアミン以外の含窒素有機化合物硫酸塩、例えばピペラジン、1−(2−アミノエチル)ピペラジン、1−アミノーメチルピペラジン等の硫酸塩も酸化剤として使用できるが、入手性の点で硫酸アンモニウム、硫酸エチレンジアミンが好ましい。
硝酸またはメタンスルホン酸は、低濃度においてもテーパー角度を低く、例えば40度以下とすることができるので特に好ましい。硝酸およびメタンスルホン酸以外の酸化剤は、テーパー角度を低減する効果は低いものの、レジストへのダメージが小さく、サイドエッチング量を制御することができるので好ましい。前記ふっ素化合物と、硝酸またはメタンスルホン酸を含むエッチング液は、テーパー角度を40度以下に制御することが可能であり、さらに硝酸およびメタンスルホン酸以外の酸化剤、またはアミド硫酸、酢酸、塩酸から選択される少なくとも1種以上を加えることにより、テーパー角度を30〜90度の間で制御することができる。
本発明のエッチング液組成物として好ましい組み合わせとしては、ふっ化アンモニウムと硝酸、ふっ化アンモニウムとメタンスルホン酸の他、酸化剤を2種以上使用する組み合わせとして、ふっ化アンモニウムと硝酸および過塩素酸、ふっ化アンモニウムと硝酸および硫酸、ふっ化アンモニウムと硝酸、過塩素酸およびメタンスルホン酸、ふっ化アンモニウムと硝酸、過塩素酸および硫酸が好ましい。
又、基板との濡れ性を高める目的で、本エッチング液に、一般的に使用されている界面活性剤や有機溶剤を添加して使用しても良い。
Moreover, the oxidizing agent used in the etching solution of the present invention plays a role as an etching initiator by oxidizing titanium or a titanium alloy on the metal laminated film. The oxidizing agent used in the etching solution of the present invention is nitric acid, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, perchloric acid, ammonium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, periodate. One or more selected from acids, sodium periodate, potassium periodate, methanesulfonic acid, hydrogen peroxide, sulfuric acid and ethylenediamine sulfate, of which nitric acid, ammonium peroxodisulfate, methanesulfone Acid is preferred.
Nitrogen-containing organic compound sulfates other than ammonium sulfate and ethylenediamine sulfate, for example, sulfates such as piperazine, 1- (2-aminoethyl) piperazine, 1-amino-methylpiperazine can also be used as oxidizing agents. Ethylenediamine sulfate is preferred.
Nitric acid or methanesulfonic acid is particularly preferable because the taper angle is low even at low concentrations, for example, 40 degrees or less. Oxidizing agents other than nitric acid and methanesulfonic acid are preferable because the effect of reducing the taper angle is low, but damage to the resist is small and the amount of side etching can be controlled. The etching solution containing the fluorine compound and nitric acid or methanesulfonic acid can control the taper angle to 40 degrees or less, and further from an oxidizing agent other than nitric acid and methanesulfonic acid, or amidosulfuric acid, acetic acid, hydrochloric acid. By adding at least one selected from the above, the taper angle can be controlled between 30 and 90 degrees.
Preferred combinations for the etching solution composition of the present invention include ammonium fluoride and nitric acid, ammonium fluoride and methanesulfonic acid, and combinations using two or more oxidizing agents, such as ammonium fluoride, nitric acid and perchloric acid, Ammonium fluoride and nitric acid and sulfuric acid, ammonium fluoride and nitric acid, perchloric acid and methanesulfonic acid, ammonium fluoride and nitric acid, perchloric acid and sulfuric acid are preferred.
Further, for the purpose of improving the wettability with the substrate, a surfactant or an organic solvent that is generally used may be added to the present etching solution.

本発明のエッチング液は、ガラス基板等からなる絶縁基板上およびシリコン、化合物半導体基板上にスパッタリング法にて形成された、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層と、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜、例えば、チタン/アルミニウム、アルミニウム/チタン、チタン/アルミニウム/チタンからなる金属積層膜をエッチングするのに好適であり、該エッチング液のふっ素化合物の濃度は0.01〜5質量%、好ましくは0.1〜1質量%、酸化剤の濃度は0.1〜50質量%、好ましくは0.5〜10質量%である。   The etching solution of the present invention mainly comprises a layer made of titanium or a titanium-based alloy formed on a silicon substrate or a compound semiconductor substrate on an insulating substrate made of a glass substrate or the like, and aluminum or aluminum. Suitable for etching a metal laminated film including a layer made of an alloy as a component, for example, a metal laminated film made of titanium / aluminum, aluminum / titanium, titanium / aluminum / titanium, and a fluorine compound of the etching solution The concentration is 0.01 to 5% by mass, preferably 0.1 to 1% by mass, and the concentration of the oxidizing agent is 0.1 to 50% by mass, preferably 0.5 to 10% by mass.

ふっ素化合物濃度が5質量%より低い場合、下地ガラスにダメージを与えず、また、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層と、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜のサイドエッチング量が抑制され、0.01質量%より高い場合、チタンまたはチタン合金のエッチングむらが少なくなり、エッチング後の形状が良好となる。酸化剤の含量が50質量%より低い場合、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層と、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜のサイドエッチング量が抑制され、また、レジストへのダメージも発生せず、0.1質量%より高い場合、チタンまたはチタン合金のエッチング速度がはやく効率的である。
また、テーパー角度を適宜制御するには、とくに30〜90度とするためには、硝酸またはメタンスルホン酸と、他の酸化剤を単独で用いることまたは適宜組みあわせることにより行う。この場合、硝酸またはメタンスルホン酸は、0.1〜30質量%、とくに0.5〜15質量%とすることが好ましく、他の酸化剤は、0.1〜20質量%、とくに0.5〜15質量%とすることが好ましい。
とくに、テーパー角度を40度以下にするためには、硝酸またはメタンスルホン酸を用いることが好ましい。
また、アミド硫酸、酢酸または塩酸から選ばれる少なくとも1種をさらに含む場合は、これらの濃度は、0.01〜10質量%、特に0.5〜5質量%が好ましい。
When the fluorine compound concentration is lower than 5% by mass, the underlying glass is not damaged and includes a layer made of titanium or an alloy containing titanium as a main component and a layer made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component. When the side etching amount of the metal laminated film is suppressed and is higher than 0.01% by mass, the etching unevenness of titanium or the titanium alloy is reduced, and the shape after etching becomes good. When the content of the oxidizing agent is lower than 50% by mass, the side etching amount of the metal laminated film including the layer made of titanium or an alloy containing titanium as a main component and the layer made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component is suppressed. In addition, when the resist is not damaged and is higher than 0.1% by mass, the etching rate of titanium or a titanium alloy is fast and efficient.
Further, in order to appropriately control the taper angle, particularly in order to set it to 30 to 90 degrees, nitric acid or methanesulfonic acid and another oxidizing agent are used alone or in appropriate combination. In this case, nitric acid or methanesulfonic acid is preferably 0.1 to 30% by mass, particularly preferably 0.5 to 15% by mass, and the other oxidizing agent is 0.1 to 20% by mass, particularly 0.5%. It is preferable to set it as -15 mass%.
In particular, nitric acid or methanesulfonic acid is preferably used in order to make the taper angle 40 degrees or less.
Moreover, when at least 1 sort (s) chosen from an amide sulfuric acid, an acetic acid, or hydrochloric acid is further included, these density | concentrations are 0.01-10 mass%, Especially 0.5-5 mass% is preferable.

本発明のエッチング液がエッチングする金属積層膜の下地基板は、特に限定されないが、チタン、アルミニウム金属積層膜が液晶ディスプレイに用いられる場合にはガラス基板が好ましく、半導体装置に用いられる場合には、シリコン基板と化合物半導体基板が好ましい。
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものでない。
The base substrate of the metal laminate film etched by the etching solution of the present invention is not particularly limited, but when a titanium or aluminum metal laminate film is used for a liquid crystal display, a glass substrate is preferable, and when used for a semiconductor device, A silicon substrate and a compound semiconductor substrate are preferred.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples.

実施例1〜25
図1に示すように、ガラス基板(1)上にスパッタリング法によりチタン(700Å)/アルミニウム(2500Å)/チタン(200Å)を成膜した基板を準備した。
次に、チタン/アルミニウム/チタン金属積層膜上に、レジスト(4)を用いてパターニングし、表1の実施例1〜25のエッチング液に浸漬した(エッチング温度30℃)。その後、超純水で洗浄し、窒素ブローで乾燥後基板形状を電子顕微鏡にて観察した。結果を表1に示す。
Examples 1-25
As shown in FIG. 1, a substrate in which titanium (700 mm) / aluminum (2500 mm) / titanium (200 mm) was formed on a glass substrate (1) by sputtering was prepared.
Next, it patterned using the resist (4) on the titanium / aluminum / titanium metal laminated film, and was immersed in the etching liquid of Examples 1-25 of Table 1 (etching temperature 30 degreeC). Thereafter, the substrate was washed with ultrapure water, dried with nitrogen blow, and the substrate shape was observed with an electron microscope. The results are shown in Table 1.

比較例1〜2
実施例で用いたガラス基板上にスパッタリング法によって形成されたチタン/アルミニウム/チタンを表1の比較例1〜2の各成分からなるエッチング液に浸漬し、実施例と同様にして処理を行った。結果を表1に併せて示す。

Figure 2007067367
Comparative Examples 1-2
Titanium / aluminum / titanium formed by sputtering on the glass substrate used in the examples was immersed in an etching solution composed of each component of Comparative Examples 1 and 2 in Table 1 and processed in the same manner as in the examples. . The results are also shown in Table 1.
Figure 2007067367

表1から明らかに、本発明のエッチング液を用いてエッチングすることにより、スパッタリング法によって形成されたチタン/アルミニウム/チタン積層膜を短時間で一括でエッチングすることができた。   As apparent from Table 1, by etching using the etching solution of the present invention, the titanium / aluminum / titanium laminated film formed by the sputtering method could be collectively etched in a short time.

本発明のエッチング液は、半導体装置ならびに液晶ディスプレイ等の電子装置の製造工程において、配線または電極等を形成する際の金属積層膜のエッチング液として使用することが可能である。   The etching solution of the present invention can be used as an etching solution for a metal laminate film in forming a wiring or an electrode in a manufacturing process of an electronic device such as a semiconductor device or a liquid crystal display.

絶縁性基板上に形成された、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層とアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜の配線工程を表す。The wiring process of the metal laminated film formed on the insulating substrate and including a layer made of titanium or an alloy containing titanium as a main component and a layer made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component is shown.

符号の説明Explanation of symbols

(1)ガラス基板
(2)チタンまたはチタン合金膜
(3)アルミニウムまたはアルミニウム合金膜
(4)レジスト
(a)本願発明のエッチング液によりエッチングした後のゲート電極(略一様なテーパー形状と40度以下のテーパー形状)
(b)本願発明のエッチング液によりエッチングした後のソースまたはドレイン電極(90度のテーパー角度)
(1) Glass substrate (2) Titanium or titanium alloy film (3) Aluminum or aluminum alloy film (4) Resist (a) Gate electrode after etching with the etching solution of the present invention (substantially uniform taper shape and 40 degrees The following taper shape)
(B) Source or drain electrode after etching with the etching solution of the present invention (taper angle of 90 degrees)

Claims (10)

ふっ素化合物(ただし、ふっ化水素酸を除く)と酸化剤を含むエッチング液組成物であって、チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層とアルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜を一括エッチングするのに用いられる、前記エッチング液組成物。   An etchant composition containing a fluorine compound (excluding hydrofluoric acid) and an oxidizing agent, wherein the layer is made of titanium or a titanium-based alloy and the layer is made of aluminum or an aluminum-based alloy The said etching liquid composition used for collectively etching the metal laminated film containing these. ふっ素化合物が、ヘキサフルオロケイ酸、およびふっ化水素酸またはヘキサフルオロケイ酸と金属またはアンモニアとの塩の中から選ばれる1種または2種以上である、請求項1記載のエッチング液組成物。   The etching solution composition according to claim 1, wherein the fluorine compound is one or more selected from hexafluorosilicic acid and a salt of hydrofluoric acid or hexafluorosilicic acid with a metal or ammonia. 酸化剤が、硝酸、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、過塩素酸、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過よう素酸、過よう素酸ナトリウム、過よう素酸カリウム、メタンスルホン酸、過酸化水素水、硫酸および硫酸エチレンジアミンの中から選ばれる1種または2種以上である、請求項1または2に記載のエッチング液組成物。   The oxidizing agent is nitric acid, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, perchloric acid, ammonium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, periodic acid, sodium periodate, The etching liquid composition of Claim 1 or 2 which is 1 type, or 2 or more types chosen from potassium iodate, methanesulfonic acid, hydrogen peroxide solution, a sulfuric acid, and ethylenediamine sulfate. ふっ素化合物の濃度が、0.01〜5質量%、酸化剤の濃度が0.1〜50質量%である、請求項1〜3のいずれかに記載のエッチング液組成物。   The etching liquid composition in any one of Claims 1-3 whose density | concentration of a fluorine compound is 0.01-5 mass% and whose density | concentration of an oxidizing agent is 0.1-50 mass%. 酸化剤が、硝酸またはメタンスルホン酸である、請求項1〜4のいずれかに記載のエッチング液組成物。   The etching liquid composition in any one of Claims 1-4 whose oxidizing agent is nitric acid or methanesulfonic acid. 酸化剤として、硝酸アンモニウム、硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ペルオキソ二硫酸カリウム、過塩素酸、過塩素酸アンモニウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸カリウム、過よう素酸、過よう素酸ナトリウム、過よう素酸カリウム、過酸化水素水、硫酸および硫酸エチレンジアミンの中から選ばれる少なくとも1種をさらに含む、請求項5に記載のエッチング液組成物。   As an oxidizing agent, ammonium nitrate, ammonium sulfate, ammonium peroxodisulfate, potassium peroxodisulfate, perchloric acid, ammonium perchlorate, sodium perchlorate, potassium perchlorate, periodic acid, sodium periodate, periodate The etching solution composition according to claim 5, further comprising at least one selected from potassium acid, aqueous hydrogen peroxide, sulfuric acid, and ethylenediamine sulfate. アミド硫酸、酢酸および塩酸の中から選ばれる少なくとも1種をさらに含む、請求項1〜6のいずれかに記載のエッチング液組成物。   The etching solution composition according to claim 1, further comprising at least one selected from amidosulfuric acid, acetic acid, and hydrochloric acid. 下地基板が、液晶ディスプレイ用ガラス基板である、請求項1〜7のいずれかに記載のエッチング液組成物。   The etching liquid composition in any one of Claims 1-7 whose base substrate is a glass substrate for liquid crystal displays. 下地基板が、半導体装置用シリコン基板または化合物半導体基板である、請求項1〜7のいずれかに記載のエッチング液組成物。   The etching solution composition according to claim 1, wherein the base substrate is a silicon substrate for a semiconductor device or a compound semiconductor substrate. チタンまたはチタンを主成分とする合金からなる層と、アルミニウムまたはアルミニウムを主成分とする合金からなる層とを含む金属積層膜のエッチング後のテーパー角度を、30〜90度にするのに用いられる、請求項1〜9のいずれかに記載のエッチング液組成物。   Used for setting the taper angle after etching of a metal laminated film including titanium or a layer made of titanium as a main component and a layer made of aluminum or an alloy containing aluminum as a main component to 30 to 90 degrees. The etching liquid composition in any one of Claims 1-9.
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