JP2014130893A - インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 - Google Patents
インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014130893A JP2014130893A JP2012287277A JP2012287277A JP2014130893A JP 2014130893 A JP2014130893 A JP 2014130893A JP 2012287277 A JP2012287277 A JP 2012287277A JP 2012287277 A JP2012287277 A JP 2012287277A JP 2014130893 A JP2014130893 A JP 2014130893A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acid
- etching
- indium
- oxide
- gallium
- 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.)
- Granted
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 209
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 43
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 41
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 32
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 32
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title claims abstract description 32
- 239000011701 zinc Substances 0.000 title claims abstract description 24
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 22
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 65
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 45
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 43
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims abstract description 22
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- -1 polyoxyethylene Polymers 0.000 claims description 14
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 12
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 11
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 10
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 10
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 claims description 7
- 229920003171 Poly (ethylene oxide) Polymers 0.000 claims description 6
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 5
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 5
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 5
- VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N trans-butenedioic acid Natural products OC(=O)C=CC(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 4
- NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N formaldehyde;naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound O=C.C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 NVVZQXQBYZPMLJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 4
- VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N maleic acid Chemical compound OC(=O)\C=C/C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-UPHRSURJSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011976 maleic acid Substances 0.000 claims description 4
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 claims description 4
- IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N sulfamic acid Chemical compound NS(O)(=O)=O IIACRCGMVDHOTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 125000005037 alkyl phenyl group Chemical group 0.000 claims description 3
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N ether Substances CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 16
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 14
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 77
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 description 35
- 239000010408 film Substances 0.000 description 29
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 14
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 12
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 12
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 7
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 7
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N adipic acid Chemical compound OC(=O)CCCCC(O)=O WNLRTRBMVRJNCN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 description 4
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 4
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 4
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 3
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N Fumaric acid Chemical compound OC(=O)\C=C\C(O)=O VZCYOOQTPOCHFL-OWOJBTEDSA-N 0.000 description 2
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N Pyruvic acid Chemical compound CC(=O)C(O)=O LCTONWCANYUPML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000001361 adipic acid Substances 0.000 description 2
- 235000011037 adipic acid Nutrition 0.000 description 2
- 150000007933 aliphatic carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 description 2
- 229940024606 amino acid Drugs 0.000 description 2
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 2
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N dimethylselenoniopropionate Natural products CCC(O)=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N dodecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCC(O)=O POULHZVOKOAJMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N gamma-aminobutyric acid Chemical compound NCCCC(O)=O BTCSSZJGUNDROE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N heptanoic acid Chemical compound CCCCCCC(O)=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N hexadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O IPCSVZSSVZVIGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N hexanoic acid Chemical compound CCCCCC(O)=O FUZZWVXGSFPDMH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N octanoic acid Chemical compound CCCCCCCC(O)=O WWZKQHOCKIZLMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- FSYKKLYZXJSNPZ-UHFFFAOYSA-N sarcosine Chemical compound C[NH2+]CC([O-])=O FSYKKLYZXJSNPZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- GTZCVFVGUGFEME-HNQUOIGGSA-N trans-aconitic acid Chemical compound OC(=O)C\C(C(O)=O)=C/C(O)=O GTZCVFVGUGFEME-HNQUOIGGSA-N 0.000 description 2
- GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N trans-aconitic acid Natural products OC(=O)CC(C(O)=O)=CC(O)=O GTZCVFVGUGFEME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N (2R)-2-hydroxy-2-phenylacetic acid Chemical compound O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1.O[C@@H](C(O)=O)c1ccccc1 QBYIENPQHBMVBV-HFEGYEGKSA-N 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N (2S)-2-Amino-3-hydroxypropansäure Chemical compound OC[C@H](N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N (9Z,12Z)-9,10,12,13-tetratritiooctadeca-9,12-dienoic acid Chemical compound C(CCCCCCC\C(=C(/C\C(=C(/CCCCC)\[3H])\[3H])\[3H])\[3H])(=O)O OYHQOLUKZRVURQ-NTGFUMLPSA-N 0.000 description 1
- WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N (E)-8-Octadecenoic acid Natural products CCCCCCCCCC=CCCCCCCC(O)=O WRIDQFICGBMAFQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001124 (E)-prop-1-ene-1,2,3-tricarboxylic acid Substances 0.000 description 1
- CEGRHPCDLKAHJD-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-propanetricarboxylic acid Chemical compound CCC(C(O)=O)(C(O)=O)C(O)=O CEGRHPCDLKAHJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 1-methylsulfonylpiperidin-4-one Chemical compound CS(=O)(=O)N1CCC(=O)CC1 RTBFRGCFXZNCOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JAHNSTQSQJOJLO-UHFFFAOYSA-N 2-(3-fluorophenyl)-1h-imidazole Chemical compound FC1=CC=CC(C=2NC=CN=2)=C1 JAHNSTQSQJOJLO-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
- LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 20:1omega9c fatty acid Natural products CCCCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O LQJBNNIYVWPHFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HBUXNNBOWNIKNE-UHFFFAOYSA-N 4-(3-carboxypropylamino)butanoic acid Chemical compound OC(=O)CCCNCCCC(O)=O HBUXNNBOWNIKNE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 4-hydroxybutyric acid Chemical compound OCCCC(O)=O SJZRECIVHVDYJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 9-Heptadecensaeure Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O QSBYPNXLFMSGKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N Asparagine Natural products OC(=O)C(N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 description 1
- 239000005635 Caprylic acid (CAS 124-07-2) Substances 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEVGZEDELICMKH-UHFFFAOYSA-N Diglycolic acid Chemical compound OC(=O)COCC(O)=O QEVGZEDELICMKH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 description 1
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P L-argininium(2+) Chemical compound NC(=[NH2+])NCCC[C@H]([NH3+])C(O)=O ODKSFYDXXFIFQN-BYPYZUCNSA-P 0.000 description 1
- DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N L-asparagine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(N)=O DCXYFEDJOCDNAF-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N L-aspartic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CC(O)=O CKLJMWTZIZZHCS-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N L-glutamine Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N L-isoleucine Chemical compound CC[C@H](C)[C@H](N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-WHFBIAKZSA-N 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N L-leucine Chemical compound CC(C)C[C@H](N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 1
- 239000005639 Lauric acid Substances 0.000 description 1
- ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N Leucine Natural products CC(C)CC(N)C(O)=O ROHFNLRQFUQHCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005642 Oleic acid Substances 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N Oleic acid Natural products CCCCCCCCC=CCCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021314 Palmitic acid Nutrition 0.000 description 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N R-2-phenyl-2-hydroxyacetic acid Natural products OC(=O)C(O)C1=CC=CC=C1 IWYDHOAUDWTVEP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010077895 Sarcosine Proteins 0.000 description 1
- MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N Serine Natural products OCC(N)C(O)=O MTCFGRXMJLQNBG-UHFFFAOYSA-N 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
- PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L Sodium Sulfate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]S([O-])(=O)=O PMZURENOXWZQFD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229940091181 aconitic acid Drugs 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 description 1
- DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N alpha-linolenic acid Chemical compound CC\C=C/C\C=C/C\C=C/CCCCCCCC(O)=O DTOSIQBPPRVQHS-PDBXOOCHSA-N 0.000 description 1
- 235000020661 alpha-linolenic acid Nutrition 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 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
- JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N anhydrous glutaric acid Natural products OC(=O)CCCC(O)=O JFCQEDHGNNZCLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 1
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009582 asparagine Nutrition 0.000 description 1
- 229960001230 asparagine Drugs 0.000 description 1
- 235000003704 aspartic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229960004365 benzoic acid Drugs 0.000 description 1
- OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N beta-carboxyaspartic acid Natural products OC(=O)C(N)C(C(O)=O)C(O)=O OQFSQFPPLPISGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N carbonic acid monoamide Natural products NC(O)=O KXDHJXZQYSOELW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000001530 fumaric acid Substances 0.000 description 1
- 229960003692 gamma aminobutyric acid Drugs 0.000 description 1
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 description 1
- ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N glutamine Natural products OC(=O)C(N)CCC(N)=O ZDXPYRJPNDTMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 150000002471 indium Chemical class 0.000 description 1
- LKEDUJPRSZGTHZ-UHFFFAOYSA-H indium(3+);oxalate Chemical compound [In+3].[In+3].[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O.[O-]C(=O)C([O-])=O LKEDUJPRSZGTHZ-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N isoleucine Natural products CCC(C)C(N)C(O)=O AGPKZVBTJJNPAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960000310 isoleucine Drugs 0.000 description 1
- QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N isooleic acid Natural products CCCCCCCC=CCCCCCCCCC(O)=O QXJSBBXBKPUZAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960004488 linolenic acid Drugs 0.000 description 1
- KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N linolenic acid Natural products CC=CCCC=CCC=CCCCCCCCC(O)=O KQQKGWQCNNTQJW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002510 mandelic acid Drugs 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N methylenebutanedioic acid Natural products OC(=O)CC(=C)C(O)=O LVHBHZANLOWSRM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N n-Pentadecanoic acid Natural products CCCCCCCCCCCCCCC(O)=O WQEPLUUGTLDZJY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N naphthalene-1-sulfonic acid Chemical compound C1=CC=C2C(S(=O)(=O)O)=CC=CC2=C1 PSZYNBSKGUBXEH-UHFFFAOYSA-N 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
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229960002446 octanoic acid Drugs 0.000 description 1
- ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N oleic acid Chemical compound CCCCCCCC\C=C/CCCCCCCC(O)=O ZQPPMHVWECSIRJ-KTKRTIGZSA-N 0.000 description 1
- 235000021313 oleic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M potassium bisulfate Chemical compound [K+].OS([O-])(=O)=O CHKVPAROMQMJNQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000343 potassium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L potassium sulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S([O-])(=O)=O OTYBMLCTZGSZBG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052939 potassium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011151 potassium sulphates Nutrition 0.000 description 1
- 235000019260 propionic acid Nutrition 0.000 description 1
- 229940107700 pyruvic acid Drugs 0.000 description 1
- IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N quinbolone Chemical compound O([C@H]1CC[C@H]2[C@H]3[C@@H]([C@]4(C=CC(=O)C=C4CC3)C)CC[C@@]21C)C1=CCCC1 IUVKMZGDUIUOCP-BTNSXGMBSA-N 0.000 description 1
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 1
- 229940043230 sarcosine Drugs 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
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M sodium bisulfate Chemical compound [Na+].OS([O-])(=O)=O WBHQBSYUUJJSRZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 229910000342 sodium bisulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052938 sodium sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011152 sodium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid;sulfur trioxide Chemical compound O=S(=O)=O.OS(O)(=O)=O HIFJUMGIHIZEPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N tetradecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCC[14C](O)=O TUNFSRHWOTWDNC-HKGQFRNVSA-N 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- KJAMZCVTJDTESW-UHFFFAOYSA-N tiracizine Chemical compound C1CC2=CC=CC=C2N(C(=O)CN(C)C)C2=CC(NC(=O)OCC)=CC=C21 KJAMZCVTJDTESW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 description 1
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 1
- ZPEJZWGMHAKWNL-UHFFFAOYSA-L zinc;oxalate Chemical compound [Zn+2].[O-]C(=O)C([O-])=O ZPEJZWGMHAKWNL-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K13/00—Etching, surface-brightening or pickling compositions
- C09K13/04—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
- C09K13/06—Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
-
- 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 potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/34—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies not provided for in groups H01L21/0405, H01L21/0445, H01L21/06, H01L21/16 and H01L21/18 with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/46—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428
- H01L21/461—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/428 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/465—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Weting (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
【解決手段】硫酸またはその塩、およびカルボン酸(ただしシュウ酸を除く)またはその塩を含むエッチング液を用いることにより、インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチングにおいて、好適なエッチングレートを有し、残渣除去性も良好であり、配線材料への腐食性も小さく、さらにエッチング液中に溶解した酸化物の濃度が高濃度になっても、析出物が発生することがなく、かつ好適なエッチングレートを維持することができる。
【選択図】なし
Description
(1)酸化物溶解時に析出物が発生しないこと。
(2)酸化物がエッチング液に溶解した際、エッチングレートの低下が小さいこと。
(3)好適なエッチングレートを有すること。
(4)エッチング残渣が少ないこと。
(5)配線材料等の部材を腐食しないこと。
引用文献3は、インジウム溶解時のエッチングレートについては開示がなく、この組成ではエッチングレートの低下が懸念される。
引用文献4は、酸化インジウム等の溶解能および溶解時のエッチング性能についての記載はなく、薬液寿命についても言及していない。
引用文献5は、このエッチング液においてバッファーは硝酸の揮発を抑制するために配合されており、酸化インジウム等の溶解能および溶解時のエッチング性能については記載されておらず、薬液寿命についても明記されていない。
引用文献6は、酢酸およびクエン酸単独では実用上十分なエッチングレートは得られていない。さらに、酸化物溶解能および溶解時のエッチングレートについて記載されておらず、薬液寿命についても言及していない。
引用文献7は、実施例はガリウム亜鉛酸化物(GZO)のみであり、酸化亜鉛を主成分とする透明導電膜がインジウムを含む場合、実用上十分なエッチングレートは得られない。
本発明の課題は、インジウムおよびガリウムを含む酸化物のエッチングにおいて好適なエッチングレートを有し、析出物の発生がなく、配線材料への腐食性が小さく、酸化物の溶解に対してエッチングレートの変化が小さく、さらに薬液寿命の長いエッチング液を提供することである。
1.インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物をエッチングするためのエッチング液であって、硫酸またはその塩、およびカルボン酸(ただしシュウ酸を除く)またはその塩を含むエッチング液。
2.カルボン酸(ただしシュウ酸を除く)またはその塩が、酢酸、グリコール酸、乳酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸およびクエン酸からなる群より選ばれる1種以上のカルボン酸またはその塩である第1項に記載のエッチング液。
3.硫酸またはその塩の濃度が0.5〜20質量%、カルボン酸またはその塩の濃度が0.1〜15質量%であることを特徴とする第1項に記載のエッチング液。
4.さらにpH調整剤を含む第1項〜第3項に記載のエッチング液。
5.pH調整剤が、硫酸またはその塩、カルボン酸(ただしシュウ酸を除く)またはその塩、メタンスルホン酸およびアミド硫酸からなる群より選ばれる1種以上である第4項に記載のエッチング液。
6.pH値が1以下である第1項〜第5項のいずれかに記載のエッチング液。
7.さらにポリスルホン酸化合物を含む第1項〜第6項に記載のエッチング液。
8.ポリスルホン酸化合物がナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物およびその塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩からなる群より選ばれる1種以上であることを特徴とする第7項に記載のエッチング液。
9.酸化物が、膜厚10〜10000Åの薄膜である第1項〜第8項に記載のエッチング液。
10.第1項〜第8項のいずれかに記載のエッチング液を用いることを特徴とするインジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング方法。
11.酸化物が、膜厚10〜10000Åの薄膜である第10項に記載のエッチング方法。
本発明のエッチング液に含まれる硫酸またはその塩としては、硫酸イオンを供給できるものであれば特に制限はない。例えば、硫酸、発煙硫酸、硫酸アンモニウム、硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸水素アンモニウム、硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウムなどが好ましいが、より好ましくは硫酸が良い。また、硫酸またはその塩の濃度が硫酸(H2SO4の分子量;98.08)換算濃度で好ましくは0.5〜20質量%であり、より好ましくは1〜15質量%、さらに好ましくは3〜9質量%である。0.5〜20質量%である時、良好なエッチングレートが得られる。
炭素数1〜18の脂肪族カルボン酸またはその塩としては、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、乳酸、グリコール酸、ジグリコール酸、ピルビン酸、マロン酸、酪酸、ヒドロキシ酪酸、酒石酸、コハク酸、リンゴ酸、マレイン酸、フマル酸、吉草酸、グルタル酸、イタコン酸、アジピン酸、カプロン酸、アジピン酸、クエン酸、プロパントリカルボン酸、trans−アコニット酸、エナント酸、カプリル酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸またはその塩などが好ましい。
炭素数6〜10の芳香族カルボン酸およびその塩としては、安息香酸、サリチル酸、マンデル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸またはその塩などが好ましい。
また、炭素数1〜10のアミノ酸としては、カルバミン酸、アラニン、グリシン、アスパラギン、アスパラギン酸、サルコシン、セリン、グルタミン、グルタミン酸、4−アミノ酪酸、イミノジ酪酸、アルギニン、ロイシン、イソロイシン、ニトリロ三酢酸またはその塩などが好ましい。
さらに好ましいカルボン酸またはその塩としては、酢酸、グリコール酸、乳酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸またはその塩であり、特に好ましくは酢酸、リンゴ酸、クエン酸であり、これらを単独でまたは複数を組み合わせて用いることができる。
また、カルボン酸(ただしシュウ酸を除く)またはその塩の濃度はカルボン酸換算濃度で、好ましくは0.1〜15質量%、より好ましくは1.0〜12.0質量%、さらに好ましくは3.0〜10.0質量%である。0.1〜15質量%である時、酸化物が溶解した際のエッチングレートの低下を小さく抑えることができる。
本願発明のエッチング液のpH値は、好ましくは1以下、より好ましくは0.7以下、さらに好ましくは0〜0.5である。pH値が1を上回る領域では、実用上十分なエッチングレートが得られないおそれがある。
溶媒としては、蒸留、イオン交換処理、フイルター処理、各種吸着処理などによって、金属イオンや有機不純物、パーティクル粒子などが除去された水が好ましく、特に純水、超純水が好ましい。
本発明のエッチング方法においてエッチング対象物は、その形状に制限は無いが、フラットパネルディスプレイの半導体材料として用いる場合には、薄膜であることが好ましい。例えば酸化ケイ素等の絶縁膜上に、インジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物の薄膜を形成し、その上にレジストを塗布し、所望のパターンマスクを露光転写し、現像して所望のレジストパターンを形成したものをエッチング対象物とする。エッチング対象物が薄膜である場合、その膜厚は10〜10000Åの範囲にあることが好ましい。より好ましくは50〜5000Åであり、特に好ましくは100〜3000Åである。またエッチング対象物は、組成の異なる二つ以上の酸化物の薄膜からなる積層構造であっても良い。その場合、組成の異なる二つ以上の酸化物の薄膜からなる積層構造を一括でエッチングすることができる。
ガラス基板上にインジウム(In)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)および酸素(O)の元素比が1:1:1:4であるIGZO膜を膜厚500Åでスパッタ法により形成し、その後、表1および表2に示したエッチング液を用いてエッチングした。エッチングは、上記基板を35℃に保ったエッチング液に静置浸漬する方法で行った。エッチング前後の膜厚を光学式薄膜特性測定装置n&k Analyzer 1280(n&k Technology Inc.製)により測定し、その膜厚差をエッチング時間で除することによりエッチングレートを算出した。評価結果を以下の基準で表記した。
☆:エッチングレート50nm/min〜100nm/min
◎:エッチングレート20〜49nm/minまたは101〜200nm/min
○:エッチングレート10〜19nm/minまたは201〜1000nm/min
×:エッチングレート9nm/min以下または1001nm/min以上
なお、ここでの合格は☆、◎および○である。
表1および表2に示したエッチング液に豊島製作所製のIGZO粉末(In:Ga:Zn:O=1:1:1:4)を5000ppm溶解し、析出物の有無を目視にて確認した。評価結果を以下の基準で示した。合格は○である。
○:析出物なし
×:析出物あり
ガラス基板上にインジウム、ガリウム、亜鉛および酸素の元素比が1:1:1:4であるIGZO膜を膜厚500Åでスパッタ法により形成し、表1および表2に示したエッチング液にIGZO粉末を所定量溶解した液を用いて、上記と同様の方法でエッチングレートを測定し、エッチングレートの変化量を算出した。評価結果を以下の基準で表記した。
◎:エッチングレート変化量5nm/min以下
○:エッチングレート変化量5nm/min超〜10nm/min以下
×:エッチングレート変化量10nm/min超
なお、ここでの合格は◎および○である。
ガラス基板上にインジウム、ガリウム、亜鉛および酸素の元素比が1:1:1:4であるIGZO膜を膜厚500Åでスパッタ法により形成し、さらにフォトリソグラフィによりレジストパターンを形成した基板を、表1および表2に示したエッチング液を用いてエッチングした。エッチングは、35℃においてシャワー方式で実施した。エッチング時間はエッチングに要する時間(ジャストエッチング時間)の2.0倍の時間(100%オーバーエッチング条件)とした。なお、ジャストエッチング時間はIGZO膜の膜厚を「1.エッチングレートの測定」で測定したエッチングレートで除することにより算出した(後述する実施例1の場合、ジャストエッチング時間=IGZOの膜厚50[nm]/エッチングレート81[nm/min]=0.617[min]=37秒となり、したがって100%オーバーエッチング条件での処理時間は37秒×2.0=74秒となる)。エッチング後の基板は、水で洗浄し、窒素ガスを吹き付け乾燥させた後、走査型電子顕微鏡(「S5000H型(型番)」;日立製)で残渣の観察を行い、結果を以下の基準で表記した。
◎:残渣なし
○:ごくわずかに残渣あり
×:多数の残渣あり
なお、ここでの合格は◎および○である。
ガラス基板上にスパッタ法により成膜したCu/Ti積層膜、Al/Ti積層膜およびMo単層ベタ膜を用いて、表1および表2に示したエッチング液によるCu、Al、Moのエッチングレートの測定を実施した。エッチングは、上記基板を35℃に保ったエッチング液に浸漬する方法で行った。エッチング前後の膜厚は蛍光X線分析装置SEA1200VX(Seiko Instruments Inc.製)を用いて測定し、その膜厚差をエッチング時間で除することによりエッチングレートを算出した。評価結果を以下の基準で表記した。
☆:エッチングレート1nm/min未満
◎:エッチングレート1nm/min〜2nm/min未満
○:エッチングレート2nm/min〜3nm/min未満
×:エッチングレート3nm/min以上
なお、ここでの合格は☆、◎および○である。
容量100mlのポリプロピレン容器に46%硫酸(和光純薬工業株式会社製)を10.87gおよび純水73gを投入した。さらに31%クエン酸水溶液(扶桑化学工業株式会社製)16.13gを加えた。これを攪拌して各成分をよく混合し、エッチング液を調製した。得られたエッチング液の硫酸の配合量は5質量%であり、クエン酸の配合量は5質量%であった。また、pHは0.3であった。
得られたエッチング液を用いて上記の評価を実施し、得られた結果を表1に示す。
実施例1において、エッチング液の組成を表1に示される組成とした以外は、実施例1と同様にしてエッチング液を調製し、該エッチング液を用いて上記の評価を実施した。得られた結果を表1に示す。
実施例1において、カルボン酸の種類と配合量を表1に示される通りとした以外は、実施例1と同様にしてエッチング液を調製し、該エッチング液を用いて上記の評価を実施した。得られた結果を表1に示す。
実施例1において、ポリスルホン酸化合物としてラベリンFP(第一工業製薬株式会社製)を表1に示される配合量として添加した以外は、実施例1と同様にしてエッチング液を調製し、該エッチング液を用いて上記の評価を実施した。得られた結果を表1に示す。
実施例1において、pH調整剤としてメタンスルホン酸(和光純薬工業株式会社製)またはアミド硫酸(和光純薬工業株式会社製)を表1に示される配合量として添加した以外は、実施例1と同様にしてエッチング液を調製し、該エッチング液を用いて上記の評価を実施した。得られた結果を表1に示す。
実施例1において、評価に用いる基板を、ガラス基板上に酸化インジウム(In2O3)および酸化ガリウム(Ga2O3)の元素比が95:5であるIGO膜を膜厚500Åでスパッタ法により形成することで作製した以外は、実施例1と同様にしてエッチング液を調製し、該エッチング液を用いて上記の評価を実施した。得られた結果を表1に示す。
実施例1において、エッチング液の組成を表2に示される組成とした以外は、実施例1と同様にしてエッチング液を調製し、該エッチング液を用いて上記の評価を実施した。得られた結果を表2に示す。
一方、硫酸またはその塩を含有しない比較例2,6,8,9,12〜15ではIGZO溶解能が低く(酸化物を5000ppmまで溶解することができず)、エッチングレートの変化量を評価できなかった。さらに、比較例2,8,13,15では初期のエッチングレートも遅かった。また、比較例1,3,4,5,10,11ではIGZO粉末溶解後のエッチングレート変化が大きかった。また、硫酸またはその塩の代わりに硝酸または塩酸を含有する比較例4,7ではエッチングレート変化は比較的小さかったが、配線材料への腐食性が大きくなる傾向が認められた。また、カルボン酸またはその塩を含有しない比較例1およびシュウ酸を含有する比較例16ではエッチング後に多数の残渣が確認された。また、シュウ酸を含有する比較例16〜18では、酸化物を300ppmまたは1500ppm溶解後に白色の析出物が発生した。
Claims (11)
- インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物をエッチングするためのエッチング液であって、硫酸またはその塩、およびカルボン酸(ただしシュウ酸を除く)またはその塩を含むエッチング液。
- カルボン酸(ただしシュウ酸を除く)またはその塩が、酢酸、グリコール酸、乳酸、マロン酸、マレイン酸、コハク酸、リンゴ酸、酒石酸およびクエン酸からなる群より選ばれる1種以上である請求項1に記載のエッチング液。
- 硫酸またはその塩の濃度が0.5〜20質量%、カルボン酸またはその塩の濃度が0.1〜15質量%であることを特徴とする請求項1に記載のエッチング液。
- さらにpH調整剤を含む請求項1〜3に記載のエッチング液。
- pH調整剤が、メタンスルホン酸およびアミド硫酸からなる群より選ばれる1種以上である請求項4に記載のエッチング液。
- pH値が1以下である請求項1〜5のいずれかに記載のエッチング液。
- さらにポリスルホン酸化合物を含む請求項1〜6に記載のエッチング液。
- ポリスルホン酸化合物がナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物およびその塩、ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸塩、およびポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩からなる群より選ばれる1種以上であることを特徴とする請求項7に記載のエッチング液。
- 酸化物が、膜厚10〜10000Åの薄膜である請求項1〜8に記載のエッチング液。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のエッチング液を用いることを特徴とするインジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング方法。
- 酸化物が、膜厚10〜10000Åの薄膜である請求項10に記載のエッチング方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012287277A JP6044337B2 (ja) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 |
US14/083,940 US9217106B2 (en) | 2012-12-28 | 2013-11-19 | Etchant and etching process for oxides containing at least indium and gallium |
TW102144062A TWI639729B (zh) | 2012-12-28 | 2013-12-02 | 至少含有銦及鎵之氧化物的蝕刻液及蝕刻方法 |
KR1020130149480A KR102168512B1 (ko) | 2012-12-28 | 2013-12-03 | 적어도 인듐 및 갈륨을 포함하는 산화물의 에칭액 및 에칭 방법 |
CN201310713080.0A CN103911159B (zh) | 2012-12-28 | 2013-12-20 | 至少包含铟和镓的氧化物的蚀刻液以及蚀刻方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012287277A JP6044337B2 (ja) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014130893A true JP2014130893A (ja) | 2014-07-10 |
JP6044337B2 JP6044337B2 (ja) | 2016-12-14 |
Family
ID=51017634
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012287277A Active JP6044337B2 (ja) | 2012-12-28 | 2012-12-28 | インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9217106B2 (ja) |
JP (1) | JP6044337B2 (ja) |
KR (1) | KR102168512B1 (ja) |
CN (1) | CN103911159B (ja) |
TW (1) | TWI639729B (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015060937A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | 関東化学株式会社 | 金属酸化物エッチング液組成物およびエッチング方法 |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105659365B (zh) * | 2013-10-30 | 2020-07-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 实质上由锌、锡和氧组成的氧化物的蚀刻液和蚀刻方法 |
KR20150108984A (ko) * | 2014-03-18 | 2015-10-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 액정 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
JP6350008B2 (ja) * | 2014-06-20 | 2018-07-04 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 少なくともインジウム、ガリウム、亜鉛およびシリコンを含む酸化物のエッチング液およびエッチング方法 |
WO2016028454A1 (en) * | 2014-08-18 | 2016-02-25 | 3M Innovative Properties Company | Conductive layered structure and methods of making same |
KR102456079B1 (ko) * | 2014-12-24 | 2022-11-21 | 삼성디스플레이 주식회사 | 산화물 제거용 세정 조성물 및 이를 이용한 세정 방법 |
TWI577032B (zh) * | 2015-04-24 | 2017-04-01 | 群創光電股份有限公司 | 顯示裝置 |
CN115651656A (zh) * | 2018-12-03 | 2023-01-31 | 富士胶片电子材料美国有限公司 | 蚀刻组合物 |
US11492723B2 (en) | 2019-11-05 | 2022-11-08 | Cilag Gmbh International | Electrolyte solutions for electropolishing of nitinol needles |
WO2021126340A1 (en) * | 2019-12-20 | 2021-06-24 | Versum Materials Us, Llc | Co/cu selective wet etchant |
CN115093854B (zh) * | 2021-08-13 | 2023-08-11 | 晶瑞电子材料股份有限公司 | 一种蚀刻液在蚀刻氧化铟系膜中的应用 |
TWI803390B (zh) * | 2022-07-15 | 2023-05-21 | 三福化工股份有限公司 | 蝕刻液組成物及其蝕刻方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007510309A (ja) * | 2003-10-28 | 2007-04-19 | サッチェム, インコーポレイテッド | 洗浄溶液およびエッチング液、ならびにそれらを用いる方法本出願は、2003年10月28日に出願した、米国仮出願第60/515,065号の優先権を主張する。 |
JP2007317856A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | エッチング液組成物及びエッチング方法 |
US20080308826A1 (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin-film transistor, array substrate having the thin-film transistor and method of manufacturing the array substrate |
US20110152151A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-23 | Lam Research | Post Deposition Wafer Cleaning Formulation |
JP2012129346A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Adeka Corp | エッチング液組成物 |
US20120319112A1 (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor, thin film transistor panel and methods for manufacturing the same |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000008184A (ja) | 1998-06-24 | 2000-01-11 | Toppan Printing Co Ltd | 多層導電膜のエッチング方法 |
DE102004026489B3 (de) * | 2004-05-27 | 2005-09-29 | Enthone Inc., West Haven | Verfahren zur Metallisierung von Kunststoffoberflächen |
KR101337263B1 (ko) | 2004-08-25 | 2013-12-05 | 동우 화인켐 주식회사 | 인듐 산화막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법 |
JP5328083B2 (ja) | 2006-08-01 | 2013-10-30 | キヤノン株式会社 | 酸化物のエッチング方法 |
TWI421937B (zh) | 2006-09-13 | 2014-01-01 | Nagase Chemtex Corp | 蝕刻液組成物 |
US7772021B2 (en) * | 2006-11-29 | 2010-08-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Flat panel displays comprising a thin-film transistor having a semiconductive oxide in its channel and methods of fabricating the same for use in flat panel displays |
CN101903988B (zh) * | 2007-12-21 | 2013-07-31 | 和光纯药工业株式会社 | 蚀刻剂、蚀刻方法及蚀刻剂制备液 |
JP5311249B2 (ja) | 2008-03-12 | 2013-10-09 | ナガセケムテックス株式会社 | アモルファスito透明導電膜用エッチング液組成物及びエッチング方法 |
JP5354989B2 (ja) | 2008-08-14 | 2013-11-27 | 関東化学株式会社 | 透明導電膜用エッチング液組成物 |
KR101531688B1 (ko) * | 2008-11-12 | 2015-06-26 | 솔브레인 주식회사 | 투명도전막 식각용액 |
CN101463230B (zh) * | 2009-01-16 | 2011-12-28 | 清华大学 | 一种用于硬盘盘基片的抛光组合物 |
WO2011099624A1 (ja) * | 2010-02-15 | 2011-08-18 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 銅層及びモリブデン層を含む多層薄膜用エッチング液 |
JP5788701B2 (ja) * | 2011-04-11 | 2015-10-07 | 関東化学株式会社 | 透明導電膜用エッチング液組成物 |
JP5871263B2 (ja) * | 2011-06-14 | 2016-03-01 | 富士フイルム株式会社 | 非晶質酸化物薄膜の製造方法 |
JP6036691B2 (ja) * | 2011-07-26 | 2016-11-30 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
CN102358824B (zh) * | 2011-07-29 | 2013-08-21 | 清华大学 | 一种用于硬盘盘基片超精密表面制造的抛光组合物 |
CN102977889A (zh) * | 2011-09-02 | 2013-03-20 | 东友精细化工有限公司 | 含镓的金属氧化物层的蚀刻溶液组合物 |
KR101953215B1 (ko) * | 2012-10-05 | 2019-03-04 | 삼성디스플레이 주식회사 | 식각 조성물, 금속 배선 및 표시 기판의 제조방법 |
US8859437B2 (en) * | 2012-12-31 | 2014-10-14 | The Penn State Research Foundation | Solution for etching a thin film transistor and method of manufacturing the same |
-
2012
- 2012-12-28 JP JP2012287277A patent/JP6044337B2/ja active Active
-
2013
- 2013-11-19 US US14/083,940 patent/US9217106B2/en active Active
- 2013-12-02 TW TW102144062A patent/TWI639729B/zh active
- 2013-12-03 KR KR1020130149480A patent/KR102168512B1/ko active IP Right Grant
- 2013-12-20 CN CN201310713080.0A patent/CN103911159B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007510309A (ja) * | 2003-10-28 | 2007-04-19 | サッチェム, インコーポレイテッド | 洗浄溶液およびエッチング液、ならびにそれらを用いる方法本出願は、2003年10月28日に出願した、米国仮出願第60/515,065号の優先権を主張する。 |
JP2007317856A (ja) * | 2006-05-25 | 2007-12-06 | Mitsubishi Gas Chem Co Inc | エッチング液組成物及びエッチング方法 |
US20080308826A1 (en) * | 2007-06-14 | 2008-12-18 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin-film transistor, array substrate having the thin-film transistor and method of manufacturing the array substrate |
US20110152151A1 (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-23 | Lam Research | Post Deposition Wafer Cleaning Formulation |
JP2012129346A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Adeka Corp | エッチング液組成物 |
US20120319112A1 (en) * | 2011-06-14 | 2012-12-20 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thin film transistor, thin film transistor panel and methods for manufacturing the same |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015060937A (ja) * | 2013-09-18 | 2015-03-30 | 関東化学株式会社 | 金属酸化物エッチング液組成物およびエッチング方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102168512B1 (ko) | 2020-10-21 |
US20140186996A1 (en) | 2014-07-03 |
US9217106B2 (en) | 2015-12-22 |
KR20140086826A (ko) | 2014-07-08 |
JP6044337B2 (ja) | 2016-12-14 |
CN103911159A (zh) | 2014-07-09 |
TWI639729B (zh) | 2018-11-01 |
TW201435144A (zh) | 2014-09-16 |
CN103911159B (zh) | 2019-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6044337B2 (ja) | インジウムとガリウムおよび酸素、またはインジウムとガリウムと亜鉛および酸素からなる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 | |
JP6402725B2 (ja) | インジウムと亜鉛とスズおよび酸素からなる酸化物のエッチング用液体組成物およびエッチング方法 | |
TWI531639B (zh) | 銅/鉬系多層薄膜用蝕刻液 | |
KR101749634B1 (ko) | 구리층 및 몰리브덴층을 포함하는 다층 구조막용 에칭액 | |
JP6516214B2 (ja) | 多層膜用エッチング液とエッチング濃縮液およびエッチング方法 | |
TWI634195B (zh) | 含有鋅與錫之氧化物的蝕刻液及蝕刻方法 | |
JP6485357B2 (ja) | 亜鉛、スズおよび酸素から実質的になる酸化物のエッチング液およびエッチング方法 | |
JP6350008B2 (ja) | 少なくともインジウム、ガリウム、亜鉛およびシリコンを含む酸化物のエッチング液およびエッチング方法 | |
JP5874308B2 (ja) | 銅及びモリブデンを含む多層膜用エッチング液 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151102 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160719 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160803 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160921 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160928 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20161018 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161031 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6044337 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |