JP2013102089A - チタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明のチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物は、(A)フッ化水素、フッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム及びフッ化リチウムから選ばれる少なくとも1種類のフッ化化合物成分、(B)塩酸、硝酸、硫酸から選ばれる少なくとも1種類の無機酸成分及び(C)無機塩成分を含む水溶液からなることを特徴とする。
【選択図】なし
Description
また、特許文献2には、酸化ジルコニウム、酸化タンタルなどの高誘電体をエッチングするためのエッチング剤組成物として、有機酸及び/または無機酸と、フッ素化合物を含有する水溶液が開示されている。しかしながら、チタン酸鉛系材料への適用等に関する記載は何らない。
従って、本発明が解決しようとする課題は、チタン酸鉛系材料のエッチングにおいて、実用的なエッチング工程時間内に、微細化されたチタン酸鉛系材料配線間であっても配線上部幅を維持することができ、チタン酸鉛系材料表面で黒変が発生することがなく、目的とするパターン形成を行うことができるチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物を提供することにある。
まず、本明細書に記載する「チタン酸鉛系材料」は、鉛、チタンを含有する複合酸化物の総称であり、一般に(PbxLny)(ZrzTi1−z)O3(式中、Lnは、ランタノイド原子を表し、0.9<x<1.3、0≦y<0.1、0≦z<0.9)で表される。さらに、Bi、Si、Pb、Ge、Sn、Al、Ga、In、Mg、Ca、Sr、Ba、V、Nb、Ta、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Zn、Cd、Li、NaおよびKから選ばれる1種あるいは2種以上の金属原子をドープしたものも知られており、本発明のチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物はいずれにも使用できる。
本発明に使用する(D)キレート剤成分は、特に限定されるものではなく、キレート効果を発揮することが認められる化合物であればどのようなものでも使用することができる。一例として、シュウ酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、クエン酸、グルコン酸などの有機酸や、エチレンジアミン四酢酸、ニトリロ三酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、ヒドロキシエチルエチレンジアミン三酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、1,3−プロパンジアミン四酢酸、1,3−ジアミノ−2−ヒドロキシプロパン四酢酸、ヒドロキシエチルイミノ二酢酸、ジヒドロキシエチルグリシン、グリコールエーテルジアミン四酢酸、ジカルボキシメチルグルタミン酸、(S,S)−エチレンジアミン二コハク酸などのアミノカルボン酸系キレート剤や、これらの塩(例えば、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属塩、アンモニウム塩、有機アミン塩、アルカノールアミン塩等)も例示することができ、1−ヒドロキシエチリデンビスホスホン酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、2−ホスホノ−1,2,4−ブタントリカルボン酸、エチレンジアミンテトラメチレンホスホン酸などのホスホン酸系キレート剤や、これらのアンモニウム塩、有機アミン塩、アルカリ金属塩、さらに、これらホスホン酸系キレート剤のうち、分子中に窒素原子を有するものが酸化されてN−オキシド体となっている酸化体、メタリン酸、テトラメタリン酸、ヘキサメタリン酸、もしくは、トリポリリン酸、または、これらのアンモニウム塩、金属塩、有機アミン塩などの縮合リン酸類を挙げることができ、2種類以上のキレート剤を併用することもできる。これらの中でも、アミノカルボン酸系キレート剤及びこれらの塩、ホスホン酸系キレート剤及びこれらの塩は配線上部幅の維持効果が高く、特に好ましい。
表1に示した配合割合にて、本発明品組成物1〜22及び比較品組成物1〜14を調製した。なお、含有量の残部は水である。また、添加剤として、添加剤A(構造中にフッ素を含むアルコール系エチレンオキサイド付加物、数平均分子量1400、エチレンオキサイド基の含有量70質量%)を用いた。
Si基板/Pt/PZT(2.0μm)上にポジ型液状レジストを用いて幅8μm、開口部8μmのレジストパターンを形成した基板を10mm□に切断してテストピースとし、このテストピースに対し、実施例1で調製したエッチング剤を使用して30℃、スプレー圧0.05MPaの条件でスプレー方によるパターンエッチングを行った。露出したPZTが完全に見られなくなるまで処理したテストピースについてPZT部材表面の変色の有無を光学顕微鏡により観察した。結果を表2に示す。
表3に示すキレート剤を用いて、表4に示す配合割合にて、本発明品組成物23〜38、及び比較品組成物15及び16を調製した。なお、含有量の残部は水である。また、添加剤として、添加剤A(構造中にフッ素を含むアルコール系エチレンオキサイド付加物、数平均分子量1,400、エチレンオキサイド基の含有量70質量%)を用いた。
Si基板/Pt/PZT(2.0μm)上にポジ型液状レジストを用いて幅8μm、開口部8μmのレジストパターンを形成した基板を10mm□に切断してテストピースとし、このテストピースを上記で調製したエッチング液を使用して30℃、スプレー圧0.05MPaの条件でスプレー方によるパターンエッチングを行った。ここで、各々のエッチング剤において、配線間残渣が無くなった時の時間を最適エッチング時間と定義した。最適エッチング時間および最適エッチング時間から60秒超過処理後のテストピースについて、配線上部幅およびPZT表面の変色の有無を光学顕微鏡によって観察した。結果を表5に示す。
Claims (5)
- (A)フッ化水素、フッ化アンモニウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム及びフッ化リチウムから選ばれる少なくとも1種類のフッ化化合物成分;
(B)無機酸成分;及び
(C)無機塩成分
を含む水溶液からなることを特徴とするチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物。 - さらに、(D)キレート剤成分を含むことを特徴とする請求項1記載のチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物。
- (D)キレート剤成分が、アミノカルボン酸系キレート剤及びこれらの塩、ホスホン酸系キレート剤及びこれらの塩から選ばれる少なくとも1種である、請求項2記載のチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物。
- さらに、界面活性剤、酸化剤及びpH調整剤からなる群から選択される少なくとも1種のその他の添加剤を含有する、請求項1ないし3のいずれか1項に記載のチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物。
- 請求項1ないし4のいずれか1項に記載のチタン酸鉛系材料用エッチング剤組成物を使用することを特徴とするチタン酸鉛系材料のエッチング方法。
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