JP5406556B2 - 金属積層膜用エッチング液組成物 - Google Patents

金属積層膜用エッチング液組成物 Download PDF

Info

Publication number
JP5406556B2
JP5406556B2 JP2009039116A JP2009039116A JP5406556B2 JP 5406556 B2 JP5406556 B2 JP 5406556B2 JP 2009039116 A JP2009039116 A JP 2009039116A JP 2009039116 A JP2009039116 A JP 2009039116A JP 5406556 B2 JP5406556 B2 JP 5406556B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
titanium
aluminum
mol
acid
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009039116A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010199121A (ja
Inventor
健次 黒岩
和明 永島
勝 加藤
正寛 野原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kanto Chemical Co Inc
Sharp Corp
Original Assignee
Kanto Chemical Co Inc
Sharp Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kanto Chemical Co Inc, Sharp Corp filed Critical Kanto Chemical Co Inc
Priority to JP2009039116A priority Critical patent/JP5406556B2/ja
Priority to KR1020117020624A priority patent/KR20110129880A/ko
Priority to CN201080008820.5A priority patent/CN102326235B/zh
Priority to PCT/JP2010/052662 priority patent/WO2010095742A1/ja
Priority to US13/201,955 priority patent/US9039915B2/en
Publication of JP2010199121A publication Critical patent/JP2010199121A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5406556B2 publication Critical patent/JP5406556B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/308—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching using masks
    • 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
    • C23F1/20—Acidic compositions for etching aluminium 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
    • C23F1/10—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
    • C23F1/44—Compositions for etching metallic material from a metallic material substrate of different composition
    • 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

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の作成に使用される、金属積層膜用エッチング液組成物に関するものである。
アルミニウムまたはアルミニウムにネオジム、シリコン、銅などの不純物を添加した合金は、安価で抵抗が低いため、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。
しかし、アルミニウムまたはアルミニウム合金は、下地であるガラス基板との密着性が若干悪いため、アルミニウムまたはアルミニウム合金の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一括エッチングを行っていた。
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から、チタンまたはチタン合金が注目されている。しかし、アルミニウム／モリブデン積層膜エッチング用のりん酸等を用いたエッチング液では、チタンまたはチタン合金のエッチングは不可能である。
半導体装置の製造工程において、チタンまたはチタン合金をエッチングする場合、一般的にフッ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＋過酸化水素系エッチング液を用いて、チタンを主成分とする金属薄膜をエッチングできることも知られている（例えば特許文献２）。さらに、チタン／アルミニウム／チタン積層膜をエッチングする場合には、フッ素化合物と酸化剤からなるエッチング液が報告されている（特許文献３）。
しかしながら、フッ化水素酸系エッチング液をアルミニウム／チタン積層膜のエッチングに用いると、上部アルミニウム層のエッチング量が、下部チタン層のエッチング量を大幅に上回ることでサイドエッチングが増大し、レジストパターン通りの配線形成ができないという問題が発生する。これはフッ素化合物と酸化剤からなるエッチング液をアルミニウム／チタン積層膜のエッチングに用いた場合でも同様であり、最上層膜がアルミニウムである場合は、最上層膜がチタンである場合よりも薬液による影響を被りやすく、高精度なエッチング処理は困難となる。アンモニア＋過酸化水素系エッチング液では、アルミニウムやチタンのエッチングレートが顕著に低いうえ、塩基性では過酸化水素の安定性が低下して液寿命が短くなるため、実用的とはいえない。
このように、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された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。
特開昭５９−１２４７２６号公報 特開平６−３１０４９２号公報 特開２００７−６７３６７号公報 特開平５−２９１８６３号公報 特開平９−３６６２号公報 特開２００７−７５６９０号公報
本発明は、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された金属積層膜のエッチングに際して、サイドエッチングを抑制し、良好な断面形状を得ることができる、エッチング液組成物を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、発明者らは鋭意研究を続ける中で、フッ素化合物を含むエッチング液に、鉄イオンを微量添加することで、アルミニウム／チタン積層膜のサイドエッチング量を大幅に低減できることを発見し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、フッ素化合物と鉄イオンを含むエッチング液組成物であって、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された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。
本発明はまた、硝酸、塩酸、過塩素酸、メタンスルホン酸からなる群から選択される１種または２種以上をさらに含む、上記のエッチング液組成物に関する。
本発明はさらに、亜りん酸および／またはりん酸をさらに含む、上記のエッチング液組成物に関する。
本発明はさらにまた、ｐＨが２以下であることを特徴とする、上記のエッチング液組成物に関する。
また、本発明は、フッ素化合物を、０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、および鉄イオンを、０．０００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌの濃度で含有する、上記のエッチング液組成物に関する。
さらに、本発明は、硝酸、塩酸、過塩素酸、メタンスルホン酸からなる群から選択される１種または２種以上を、合計０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で含有する、上記のエッチング液組成物に関する。
さらにまた、本発明は、亜りん酸および／またはりん酸を、合計０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含有する、上記のエッチング液組成物に関する。
本発明はまた、フッ化水素酸を０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、３価の鉄イオンを０．０００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌ、硝酸を０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌならびに亜りん酸を０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含むエッチング液組成物であって、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された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。
本発明はさらに、フッ素化合物および鉄イオンを含むエッチング液組成物を用いて、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された金属積層膜を一括エッチングする方法に関する。
本発明で提供されるエッチング液組成物は、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された金属積層膜のエッチングにおいて、微量に含まれる鉄イオンにより、サイドエッチングを大幅に抑制することができる。
また、本発明のエッチング液組成物は、さらにｐH調整剤やテーパー角調整剤などを添加することによって、サイドエッチングを抑制するだけでなく、チタン残渣の発生やガラス基板の浸食を抑えたり、断面形状を垂直〜順テーパーの範囲で調節できる、より精度の高いエッチングを行うことが可能となる、優れたエッチング特性を有する。
以下、本発明について詳細に説明する。
鉄イオンは、酸化還元電位がより卑な（イオン化傾向が大きい）アルミニウムと接触すると、還元されて（電子を受け取って）アルミニウム表面に吸着し、アルミニウムは酸化されて（電子を放出して）溶解する。なお、３価の鉄イオンにアルミニウム溶解の促進効果があることは、塩化第二鉄を用いたアルミニウムのエッチング液などでよく知られている（例えば特許文献４，５）。
ただし、被エッチング物がアルミニウム／チタン積層膜である場合、アルミニウム膜消失とともにチタン膜が露出することで両金属膜間に電池効果が働き、酸化還元電位がより卑なチタンのエッチングが促進され、アルミニウムは電子を受け取る側になるためにエッチングレートが低下する。また、アルミニウム膜の消失により、アルミニウム膜表面に吸着していた鉄粒子は遊離し、チタン膜エッチング中およびその後のオーバーエッチング処理中に、硝酸やフッ化水素酸の作用により再溶解して３価の鉄イオンに戻る。
つまり、エッチング液に鉄イオンを添加することで、上層アルミニウム膜のエッチング中はアルミニウムのエッチングを促進し、チタン膜露出後はアルミニウムのエッチングを抑制することができる。これにより、アルミニウムの過剰溶解に起因するサイドエッチングを抑制できるうえ、鉄イオンは吸着した後に再溶解されるため、酸化剤として再利用できる。このように鉄イオンは、アルミニウム／チタン積層膜のエッチング液に添加することで、従来のアルミニウムエッチング液で認められていた効果以上の効果を示す。
鉄イオンには、上層アルミニウム膜のエッチング中にはアルミニウムのエッチングを促進し、下層チタン膜露出後はエッチングに関与しないことで、サイドエッチングを抑制する効果がある。鉄イオン源としては、硝酸第二鉄、塩化第二鉄など、液中で３価の鉄イオンを解離させる化合物であれば何を用いてもかまわないが、好ましくは硝酸第二鉄である。また、硝酸第一鉄、塩化第一鉄など、２価の鉄イオンを発生させる化合物を用いた場合にも、同等の添加効果を得ることができる。しかし、２価の鉄イオンが３価の鉄イオンに酸化される酸化還元反応の影響により、エッチング液の初期性能が変化してしまうなどのことが考えられるため、鉄イオン源としては３価の鉄化合物の方が望ましい。
しかし、鉄イオンを多量に添加した際には、チタンのエッチングを抑制し、エッチング時間の延長やチタン残渣発生の原因になる場合があり、多すぎるとチタンのエッチングが停止してしまうこともある。そのため、各種エッチング液組成に応じ、サイドエッチングを低減し、かつチタン残渣が発生しない範囲になるように、鉄イオンの添加量を設定する必要がある。鉄イオンの配合量としては、エッチング液組成などによって異なるが、好ましくは０．０００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは０．００１〜０．０３ｍｏｌ／Ｌである。
本発明のエッチング液組成物では、アルミニウムやチタンをエッチングするのは主にフッ素化合物である。フッ素化合物は何を用いてもかまわないが、フッ化水素酸またはフッ化アンモニウムが望ましい。フッ素化合物の配合量は、アルミニウム／チタン積層膜の膜厚や、所望するエッチング時間によって異なるが、好ましくは０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは０．０３〜０．３ｍｏｌ／Ｌである。
本発明のエッチング液組成物には、さらにｐＨ調整剤を添加してもよい。
本発明のエッチング液組成物で加工するアルミニウム／チタン積層膜はガラス基板上に形成されているが、フッ素化合物を含有するエッチング液はフッ化水素を遊離するため、ガラスを浸食する。一般にフッ化水素は液中で以下のように解離する。
ＨＦ ⇔ Ｈ＋ ＋ Ｆ− （１）
ＨＦ ＋ Ｆ− ⇔ ＨＦ２ − （２）
フッ化水素の解離定数は約３であるため、希フッ化水素酸溶液中ではｐＨ３前後で（１）式両辺の化学種存在量が等しくなり、（２）式のＨＦ２ −生成量が最大になる。ガラスを浸食する化学種はＨＦ２ −であり（例えば特許文献６）、ＨＦ２ −の存在量が多い方がガラスのエッチングレートは高くなる。このため、フッ化水素を含有するアルミニウム／チタン積層膜のエッチング液組成物で、ガラス基板の浸食を抑制するためには、ｐＨ３付近を避けることが望ましい。
また、チタンのエッチングにおいては、ｐＨが低い方がエッチングが進行しやすく、エッチング終了時に基板表面にチタン残渣が残りにくい。チタンのエッチングにとって好ましいｐＨは、２以下である。ｐＨ調整剤の役割は、エッチング液組成物のｐＨを低下させて強酸性とし、アルミニウムおよびチタンが溶解しやすい環境を整えること、フッ素化合物から生成されるＨＦ−の生成量を抑え、ガラス基板の浸食を抑制することである。
これらのことより、アルミニウム／チタン積層膜エッチング後のチタン残渣の抑制と、ガラス基板浸食の抑制を両立するには、エッチング液組成物のｐＨは好ましくは２以下、より好ましくは１．５以下である。
ｐＨ調整剤としては、チタンのエッチングに悪影響を及ぼさずにエッチング液のｐＨを２以下、より好ましくは１．５以下まで低下できる酸であれば何を用いても構わないが、比較的少量でｐＨを低下できる方が、液粘性やコストの増加を抑えられるため、強酸を用いることが望ましい。中でも好ましくは硝酸、塩酸、過塩素酸、メタンスルホン酸、もっとも好ましくは、還元析出した鉄粒子の再溶解を極めて容易にする効果などを考えると硝酸であり、これらは同時に２種以上含有してよい。また、フッ化アンモニウムのように、エッチング液のｐＨを上昇させるフッ素化合物を使用した場合は、ｐＨ調整剤の配合量を多くする必要がある。ｐＨ調整剤の配合量は、好ましくは合計０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは合計０．０５〜０．５ｍｏｌ／Ｌである。
本発明のエッチング液組成物を利用したエッチングでは、３価の鉄イオンの作用により、上層アルミニウム膜のサイドエッチングが少ないうちに下層チタン膜が露出する。さらに、チタン膜露出後は、電池効果によりアルミニウムのエッチングレートが低下する。このため、アルミニウム／チタン積層膜のジャストエッチング時間を基準にオーバーエッチング処理を行うと、上層アルミニウム膜より下層チタン膜のサイドエッチングが進行した、逆テーパー形状になりやすい。
これを改善するために、本発明のエッチング液組成物に、さらにテーパー角調整剤を添加してもよい。テーパー角調整剤としては、断面形状を調節する効果を持つものであれば何を用いてもかまわないが、アルミニウムのエッチングレートに影響を及ぼさず、チタン膜のエッチングレートを低下させる効果を示す、亜りん酸、りん酸が好ましく、これらを同時に２種以上配合してよい。もっとも好ましいのは亜りん酸である。これらの効果により、下層チタン膜のエッチング時間をわずかに延長し、その間に上層アルミニウム膜のサイドエッチングがわずかに進行することで、断面形状を調整する。これらのテーパー角調整剤配合量を適宜調節することで、断面形状を逆テーパー状から、垂直〜順テーパーの範囲に調整することができる。
ただし、テーパー角調整剤の配合量が多すぎると、下層チタン膜のエッチングレートが低くなり過ぎ、エッチング時間延長によるサイドエッチングの増大や、チタン膜エッチング抑制によるチタン残渣発生の原因にもなる。テーパー角調整剤の配合量は基本的には微量に限られるため、エッチング液のｐＨを２以下、より好ましくは１．５以下まで調整する効果を併せ持つのは難しい。このため、テーパー角調整剤とｐＨ調整剤を同一化合物で兼ねることはできない。
テーパー角調整剤の必要量は、他の物質の含有量によって変化するが、好ましくは合計０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌ、より好ましくは０．００５〜０．０５ｍｏｌ／Ｌである。
以上のことから、本発明のエッチング液組成物のもっとも好ましい形態としては、フッ化水素酸を、０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、３価の鉄イオンを０．０００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌ、硝酸を０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌならびに亜りん酸を０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含むエッチング液組成物である。
また、本発明は、上記エッチング液組成物を用いた一括エッチングの方法も提供する。
本発明のエッチング液組成物で金属積層膜のエッチングを行う温度については、低温ではエッチングレートが低く、エッチング所要時間が長くなりすぎることがあり、高温ではエッチングレートが高く、エッチングの制御性が低下することなどを考慮し、好ましくは３０〜５０℃である。
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
実施例
ガラス基板上にスパッタリング法によりチタン膜（３５０Å）を形成後、さらにスパッタリング法でアルミニウム膜（２７００Å）を形成し、上部にアルミニウム層、下部にチタン層が積層された基板を準備した。続いて、アルミニウム／チタン積層膜上にレジストを用いてパターニングを行い、アルミニウム／チタン積層膜基板を完成させた。
このアルミニウム／チタン積層膜基板を、実施例および比較例に示したエッチング液に、液温４０℃、撹拌条件でジャストエッチング時間の１．５倍の時間浸漬し、エッチング処理を行った。その後、水洗、乾燥処理を実施したサンプルでＳＥＭ観察を行い、各エッチング液の性能を比較した。
下表に示す組成で、エッチング処理を行い、硝酸第二鉄を添加した組成と添加していない組成で、サイドエッチング量を比較した。
表１から分かるように、わずかな量の硝酸第二鉄の添加によって、サイドエッチング量が大幅に減少している。硝酸第二鉄を添加しなかった組成では、サイドエッチング量が１μｍを下回ることはなかった。一方添加した組成では、硝酸第二鉄のわずかな量の添加でも、サイドエッチング量を１μｍ未満に抑えることが可能であった。またpH調整剤として添加した硝酸、およびテーパー角調整剤として添加したりん酸または亜りん酸は、サイドエッチング量にあまり影響を与えなかった。
フッ素化合物として、フッ化水素酸を用いた場合も、フッ化アンモニウムを用いた場合も、いずれもサイドエッチング量は１μｍ未満であり、本発明のエッチング液組成物は、フッ素化合物の種類にかかわらず、アルミニウム／チタン積層膜基板を精度良くエッチングできることが分かる。
以上のことから、サイドエッチング量の減少には、鉄イオンが大きく影響し、そのわずかな量の添加によっても大幅にサイドエッチング量を減少させられること、その効果はフッ素化合物の種類、ならびにｐＨ調整剤およびテーパー角調整剤の存在にほとんど影響を受けないことがわかる。よって、チタン残渣を抑制する目的でｐＨ調整剤を、断面形状を調節する目的でテーパー角調整剤をそれぞれ適量さらに添加することが可能である。
参考例１
ｐＨ調整剤の機能を確認するため、下表に示す組成でエッチング処理を行い、ガラス基板表面のチタン残渣の有無を観察した。
表２からわかるように、ｐＨ調整剤を添加したエッチング液組成物においては、どのｐＨ調整剤を用いた場合でも、チタン残渣が確認されなかった。
参考例２
テーパー角調整剤の機能を確認するため、下表に示す組成でエッチング処理を行い、パターンエッジ部の断面形状を観察した。
表３からわかるように、鉄イオンを添加することで断面形状が逆テーパー状になる傾向があるが、テーパー角調整剤を添加したエッチング液組成物においては、垂直またはテーパー状の断面形状が観察された。
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の作成に使用される、金属積層膜用エッチング液組成物として使用可能である。

Claims (7)

  1. フッ素化合物と鉄イオンに加えて、更に、亜りん酸および／またはりん酸を、合計０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含むエッチング液組成物であって、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された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。
  2. 硝酸、塩酸、過塩素酸、メタンスルホン酸からなる群から選択される１種または２種以上をさらに含む、請求項１に記載のエッチング液組成物。
  3. ｐＨが２以下であることを特徴とする、請求項１〜２のいずれかに記載のエッチング液組成物。
  4. フッ素化合物を、０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、および鉄イオンを、０．０００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む、請求項１〜３のいずれかに記載のエッチング液組成物。
  5. 硝酸、塩酸、過塩素酸、メタンスルホン酸からなる群から選択される１種または２種以上を、合計０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌの濃度で含む、請求項１〜４のいずれかに記載のエッチング液組成物。
  6. フッ化水素酸を０．０１〜０．５ｍｏｌ／Ｌ、３価の鉄イオンを０．０００１〜０．０５ｍｏｌ／Ｌ、硝酸を０．０１〜１．０ｍｏｌ／Ｌならびに亜りん酸を０．００１〜０．１ｍｏｌ／Ｌの濃度で含むエッチング液組成物であって、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された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。
  7. フッ素化合物および鉄イオンを含むエッチング液組成物を用いて、上部にアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる層、下部にチタンまたはチタン合金からなる層が積層された金属積層膜を一括エッチングする方法。
JP2009039116A 2009-02-23 2009-02-23 金属積層膜用エッチング液組成物 Expired - Fee Related JP5406556B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009039116A JP5406556B2 (ja) 2009-02-23 2009-02-23 金属積層膜用エッチング液組成物
KR1020117020624A KR20110129880A (ko) 2009-02-23 2010-02-23 금속 적층막용 에칭액 조성물
CN201080008820.5A CN102326235B (zh) 2009-02-23 2010-02-23 金属层积膜用蚀刻液组合物
PCT/JP2010/052662 WO2010095742A1 (ja) 2009-02-23 2010-02-23 金属積層膜用エッチング液組成物
US13/201,955 US9039915B2 (en) 2009-02-23 2010-02-23 Etching solution compositions for metal laminate films

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009039116A JP5406556B2 (ja) 2009-02-23 2009-02-23 金属積層膜用エッチング液組成物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010199121A JP2010199121A (ja) 2010-09-09
JP5406556B2 true JP5406556B2 (ja) 2014-02-05

Family

ID=42634018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009039116A Expired - Fee Related JP5406556B2 (ja) 2009-02-23 2009-02-23 金属積層膜用エッチング液組成物

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9039915B2 (ja)
JP (1) JP5406556B2 (ja)
KR (1) KR20110129880A (ja)
CN (1) CN102326235B (ja)
WO (1) WO2010095742A1 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5544898B2 (ja) * 2010-01-25 2014-07-09 東ソー株式会社 タングステンのエッチング液
KR102279498B1 (ko) * 2013-10-18 2021-07-21 주식회사 동진쎄미켐 금속 배선 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 배선 형성 방법
CN105766070B (zh) 2013-11-28 2018-12-21 东洋铝株式会社 电路基板的制造方法以及电路基板
KR20150107354A (ko) * 2014-03-14 2015-09-23 동우 화인켐 주식회사 아인산을 포함하는 금속막용 식각액 조성물
JP2016025321A (ja) * 2014-07-24 2016-02-08 関東化學株式会社 エッチング液組成物およびエッチング方法
WO2016035652A1 (ja) * 2014-09-03 2016-03-10 シャープ株式会社 金属積層膜の製造方法、半導体装置の製造方法、及び液晶表示装置の製造方法
JP6444118B2 (ja) * 2014-09-29 2018-12-26 東洋アルミニウム株式会社 回路基板の製造方法
KR102545802B1 (ko) * 2015-12-04 2023-06-21 솔브레인 주식회사 식각용 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
KR102623996B1 (ko) * 2016-11-10 2024-01-11 동우 화인켐 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법 및 이를 이용한 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102007428B1 (ko) * 2017-03-09 2019-08-05 코닝 인코포레이티드 글라스 지지체에 의하여 지지되는 금속 박막의 제조방법
KR102368026B1 (ko) * 2018-02-06 2022-02-24 동우 화인켐 주식회사 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 도전 패턴 형성 방법
CN113667979A (zh) * 2021-08-05 2021-11-19 Tcl华星光电技术有限公司 铜钼金属蚀刻液及其应用
CN113774383B (zh) * 2021-08-05 2023-07-18 南京三乐集团有限公司 一种纯铁材料表面镀镍层的低腐蚀褪镍组合物及方法
CN115948746A (zh) * 2022-12-30 2023-04-11 浙江奥首材料科技有限公司 一种Al/Mo蚀刻液、其制备方法与应用

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59124726A (ja) 1983-01-04 1984-07-18 Nec Corp 半導体装置の製造方法
US5300813A (en) * 1992-02-26 1994-04-05 International Business Machines Corporation Refractory metal capped low resistivity metal conductor lines and vias
JPH05291863A (ja) 1992-04-13 1993-11-05 Japan Energy Corp 弾性表面波装置の製造方法
JPH06310492A (ja) 1993-04-23 1994-11-04 Fuji Xerox Co Ltd チタン系薄膜のエッチング液及び半導体装置の製造方法
US5601695A (en) * 1995-06-07 1997-02-11 Atotech U.S.A., Inc. Etchant for aluminum alloys
JP3392594B2 (ja) 1995-06-15 2003-03-31 同和鉱業株式会社 アルミニウム−セラミックス複合基板のエッチング処理方法およびエッチング液
US6679952B2 (en) * 1999-02-12 2004-01-20 Topy Industries, Limited Method of coating aluminum and aluminum alloy substrates and coated articles
JP3767470B2 (ja) * 2001-11-30 2006-04-19 ブラザー工業株式会社 インクジェットヘッド及びその製造方法
JP2003174021A (ja) * 2001-12-06 2003-06-20 Sharp Corp 半導体基板の選択的エッチング方法
KR100505328B1 (ko) * 2002-12-12 2005-07-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 구리 몰리브덴막에서 몰리브덴 잔사를 제거할 수 있는식각용액 및 그 식각 방법
JP2005232559A (ja) * 2004-02-23 2005-09-02 Meltex Inc チタン剥離液
JP4749179B2 (ja) 2005-02-24 2011-08-17 関東化学株式会社 チタン、アルミニウム金属積層膜エッチング液組成物
JP4902159B2 (ja) 2005-09-12 2012-03-21 日本板硝子株式会社 セラミックス焼結体及びガラスの分離回収方法
CN101130870A (zh) * 2006-08-23 2008-02-27 关东化学株式会社 钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物
JP5010873B2 (ja) * 2006-08-23 2012-08-29 関東化学株式会社 チタン、アルミニウム金属積層膜エッチング液組成物
CN101205614B (zh) 2006-12-22 2011-06-29 深圳富泰宏精密工业有限公司 用于铝及铝合金的化学蚀刻溶液
KR101310310B1 (ko) 2007-03-15 2013-09-23 주식회사 동진쎄미켐 박막트랜지스터 액정표시장치의 식각액 조성물
US20080224092A1 (en) 2007-03-15 2008-09-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Etchant for metal

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010199121A (ja) 2010-09-09
CN102326235B (zh) 2015-05-20
CN102326235A (zh) 2012-01-18
KR20110129880A (ko) 2011-12-02
WO2010095742A1 (ja) 2010-08-26
US20110297873A1 (en) 2011-12-08
US9039915B2 (en) 2015-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5406556B2 (ja) 金属積層膜用エッチング液組成物
JP5030403B2 (ja) 酸化インジウム系透明導電膜用エッチング液組成物及びそれを用いたエッチング方法
JP5713485B2 (ja) 金属配線用エッチング液組成物
JP5685204B2 (ja) 銅／チタン系多層薄膜用エッチング液
EP2537960B1 (en) ETCHING SOLUTION and etching method FOR MULTILAYER THIN FILM HAVING COPPER LAYER AND MOLYBDENUM LAYER CONTAINED THEREIN
JP5023114B2 (ja) 液晶表示装置の銅及び銅／モリブデンまたは銅／モリブデン合金電極用の食刻組成物
EP3024016B1 (en) Titanium nitride hard mask and etch residue removal
JP6420903B2 (ja) エッチング液組成物、多層膜のエッチング方法、並びに表示装置の製造方法
JP5867930B2 (ja) エッチング液組成物、及び多重金属膜のエッチング方法｛ｅｔｃｈａｎｔｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎ、ａｎｄｍｅｔｈｏｄｆｏｒｅｔｃｈｉｎｇａｍｕｌｔｉ−ｌａｙｅｒｅｄｍｅｔａｌｆｉｌｍ｝
TW201335433A (zh) 總括蝕刻具有鈦和鈦合金的金屬積層膜之蝕刻液組成物
KR102209423B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102293675B1 (ko) 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
TW201333266A (zh) 含有銅層及／或銅合金層之金屬膜用蝕刻液組成物、及使用此金屬膜用蝕刻液組成物的蝕刻方法
TWI662155B (zh) 蝕刻液組合物及使用其製造液晶顯示器用陣列基板的方法
TW201600644A (zh) 蝕刻液組合物及使用其製造液晶顯示器用陣列基板的方法
CN106555187B (zh) 蚀刻剂组合物，铜基金属层的蚀刻方法，阵列基板制作方法及该方法制作的阵列基板
KR101394469B1 (ko) 식각액 조성물, 및 다중금속막 식각 방법
KR102179756B1 (ko) 질화 금속막 식각액 조성물
WO2012017814A1 (ja) エッチング液組成物及び金属配線の形成方法
KR102260190B1 (ko) 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
WO2011009764A1 (en) Etchant composition and etching process for titanium-aluminum complex metal layer
KR102362460B1 (ko) 식각액 조성물
KR102218353B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204361B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102204224B1 (ko) 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120222

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130716

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130913

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: 20131008

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131101

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5406556

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees