JP5866566B2 - モリブデンと銅を含む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 - Google Patents

モリブデンと銅を含む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 Download PDF

Info

Publication number
JP5866566B2
JP5866566B2 JP2014091779A JP2014091779A JP5866566B2 JP 5866566 B2 JP5866566 B2 JP 5866566B2 JP 2014091779 A JP2014091779 A JP 2014091779A JP 2014091779 A JP2014091779 A JP 2014091779A JP 5866566 B2 JP5866566 B2 JP 5866566B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
acid
aminobutan
methyl
amino
etching
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.)
Active
Application number
JP2014091779A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2015209568A (ja
Inventor
真 着能
真 着能
真一郎 淵上
真一郎 淵上
佑典 鬼頭
佑典 鬼頭
善秀 小佐野
善秀 小佐野
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.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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 Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2014091779A priority Critical patent/JP5866566B2/ja
Priority to CN201580021009.3A priority patent/CN106255777B/zh
Priority to TW104113168A priority patent/TW201606135A/zh
Priority to PCT/JP2015/002216 priority patent/WO2015162934A1/ja
Publication of JP2015209568A publication Critical patent/JP2015209568A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5866566B2 publication Critical patent/JP5866566B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING 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
    • C23FNON-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
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/26Acidic compositions for etching refractory metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Weting (AREA)

Description

本発明は、液晶、有機EL等のフラットパネルディスプレイの配線用に用いられる銅およびモリブデンの多層膜をエッチングする際に用いる、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に関する。
液晶や有機EL(Electro−Luminescence)等のフラットパネルディスプレイ(FPD)のTFT(Thin Film Transistor)は、配線材料としてアルミニウムが使用されてきた。近年、大画面で高精細度のFPDが普及し、使用される配線材料には、アルミニウムよりも低抵抗のものが求められた。そこで、近年アルミニウムより低抵抗である銅を配線材料として用いられるようになった。
銅を配線材料として用いると、基板との間の接着力と、半導体基材への拡散という2つの問題が生じる。つまり、ゲート配線で用いる場合は、比較的基材への衝突エネルギーが大きいとされるスパッタリング法を用いても、ガラスなどの基板の間で接着力が十分でない場合がある。また、ソース・ドレイン配線で用いる場合は、付着した銅が下地となるシリコンへ拡散し、半導体の電気的設計値を変えてしまうという問題が生じる。
この問題を解決するため、現在では、半導体基材上にモリブデン膜を最初に形成しておき、その上に銅膜を形成する多層構造が採用されている。
FPDの配線は、スパッタリング法で形成された多層膜をウエットエッチングによって形成される。大面積を一気に形成できるので、工程の短縮化が可能だからである。ここで、配線のウエットエッチングには、以下の点が重要とされている。
(1)加工精度が高く一様であること。
(2)加工後の配線断面が所定の角度の順テーパーであること。
(3)銅イオンが含まれることでエッチングレートが変化しないこと(バスライフが長いこと)。
(4)析出物の発生が少ないこと。
第1の項目である、加工精度が高く一様であることは、ウエットエッチングだけでなく、微小領域の加工を行う場合は、必須に求められる項目である。第2の項目である配線断面の形状は、大面積のFPDの配線を一括形成する際に、確実な配線形成を行うために必要な形状である。これは、銅とモリブデンの多層膜のエッチングされたエッジの部分が、基板から30〜60度の順テーパーで形成できていれば、仮にエッチング不良が発生し、銅およびモリブデンのエッチングレートのバランスが異なってしまっても、製品品質を確保できるマージンを確保することができるからである。
第3の項目は、エッチング液自体のライフの問題である。大面積の基板をエッチングするためには、大量のエッチング液が必要である。これらのエッチング液は、コストの観点からも、循環使用される。そのエッチング性能を維持できる期間(ライフ)ができるだけ長い方がコストは安くなる。
また第4の項目は、エッチング装置の維持の問題だけでなく、製品の品質問題にも係る問題である。エッチングによって、析出物が発生すると、エッチング装置の配管詰まりを生じさせたり、エッチング液を散布するシャワーノズルの孔を詰まらせたりする。これらの現象は、エッチング装置を停止する原因となり、コストの上昇につながる。また、析出物が、エッチング液を介して製品上に付着すると、ショートや断線の原因となり、製品の品質に直接係る問題となる。
銅とモリブデンの多層膜のエッチング液に関しては、中性塩と有機酸の中から選択された少なくとも1つと過酸化水素を含むエッチング液の報告がある(特許文献1)。
また、過酸化水素と、有機酸と、リン酸塩と、第1添加剤として水溶性サイクリックアミン化合物と、第2添加剤としてアミノ基及びカルボキシル基のうちの一つを含む水溶性化合物と、フッ素化合物と、脱イオン水をそれぞれ所定量含む銅モリブデン膜のエッチング溶液が報告されている(特許文献2)。
また、過酸化水素と、有機酸と、トリアゾール系化合物と、ふっ素化合物と、超純水を含むモリブデン/銅/窒化モリブデン多重膜配線用エッチング液の報告がある(特許文献3)。
さらに、(A)過酸化水素、(B)フッ素原子を含有しない無機酸、(C)コハク酸、グリコール酸、乳酸、マロン酸及びリンゴ酸から選ばれる少なくとも一種である有機酸、(D)炭素数2〜10であり、かつアミノ基と水酸基とをその合計基数が二以上となるように有するアミン化合物、(E)5−アミノ−1H−テトラゾール、及び(F)過酸化水素安定剤を含み、pHが2.5〜5である銅層及びモリブデン層を含む多層薄膜用エッチング液が報告されている(特許文献4)。
特開2002−302780号公報(特許第4282927号) 特開2004−193620号公報(特許第4448322号) 特開2007−005790号公報(特許第5111790号) 国際公開番号WO2011/099624号(特許第5051323号)
特許文献1は、過酸化水素と有機酸の混合液の場合に、過酸化水素の比率を調節すれば、銅とモリブデンのエッチングレートを同時にエッチングできるという内容が開示されているだけで、具体的なエッチング液の組成については全く開示されていない。
特許文献2、3は組成中にフッ素化合物が使用されている。したがって、ガラス基板やシリコン基板をも、エッチングされてしまうという問題があるだけでなく、エッチング液の廃棄の際に環境負荷が大きくなるという問題も発生する。
特許文献4は、銅とモリブデンのエッチングを細部まで検討している。しかし、特許文献4のエッチング液の組成は、エッチング液中に析出物が大量に発生するという問題が発生する。特に最も析出量が多いのは、水色をした析出物である。これはXRD(X線解析装置)、FTIR(フーリエ変換赤外分光装置)でシュウ酸銅であることが確認されている。
しかし、特許文献4にはシュウ酸は含まれていない。それにも関わらず、シュウ酸銅が生成するのは以下の理由と考えられる。過酸化水素は酸化力が強いことが知られている。特許文献4のエッチング液中には、マロン酸やグリコール酸等の有機酸が含まれている。過酸化水素はこれらの有機酸を酸化分解することでシュウ酸を生成する。そしてこのシュウ酸がエッチング液中のCu2+イオンと錯体を形成し、シュウ酸銅が生成すると考えられる。
シュウ酸銅は、溶解度が低いため、有機酸の酸化分解によって生成する量が少なくてもCu2+イオンが存在すると確実に析出物となる。一方、有機酸は、過酸化水素を含むエッチング液に含有させると、エッチングされた銅膜の境界部分にできるテーパー角を調整するのに好適であるという効果が知られている。したがって、エッチング液中に、過酸化水素と有機酸を含んだ上で、なおかつシュウ酸銅の生成を抑制できる組成が要望された。
本発明は上記の課題に鑑みて想到されたものであり、[背景技術]で述べた配線のウエットエッチングに重要とされる点を満足する銅とモリブデンの2層膜のエッチング液組成物を提供するものである。特に、エッチング液に過酸化水素と有機酸を含有した上で、なおかつシュウ酸銅(析出物)が発生しないエッチング液を提供する。
本発明に係るエッチング液は、有機酸の酸化分解によってシュウ酸が生成しても、銅よりもシュウ酸と錯体を形成しやすく、なおかつ溶解度の高い物質をエッチング液に含有させることで、シュウ酸銅による析出物の発生を抑制するという技術思想に基づくものである。本発明の発明者は、多くの検討試作の結果、シュウ酸アルミニウムが、シュウ酸銅よりも錯体化しやすく、なおかつ溶解度も高いことを見出し、本発明を完成するに至った。
より具体的に本発明に係る銅とモリブデン層を含む多層膜用エッチング液は、
過酸化水素と、
酸性有機酸と、
アミン化合物と、
過酸化水素分解抑制剤と、
アゾール類と、
アルミニウム塩を含む析出防止剤を含み、
前記酸性有機酸は、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、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、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、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、ニトリロ三酢酸のうち少なくとも1種が用いられ、
前記アミン化合物は、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、トリメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、トリエチルエチレンジアミン、1,2,3−トリアミノプロパン、ヒドラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、ジアザビシクロウンデセンなどのポリアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−プロピルイソプロパノールアミン、2−アミノプロパン−1−オール、N−メチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、N−エチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、1−アミノプロパン−3−オール、N−メチル−1−アミノプロパン−3−オール、N−エチル−1−アミノプロパン−3−オール、1−アミノブタン−2−オール、N−メチル−1−アミノブタン−2−オール、N−エチル−1−アミノブタン−2オール、2−アミノブタン−1−オール、N−メチル−2−アミノブタン−1−オール、N−エチル−2−アミノブタン−1−オール、3−アミノブタン−1−オール、N−メチル−3−アミノブタン−1−オール、N−エチル−3−アミノブタン−1−オール、1−アミノブタン−4−オール、N−メチル1−アミノブタン−4−オール、N−エチル−1−アミノブタン−4−オール、1−アミノ−2−メチルプロパン−2−オール、2−アミノ−2−メチルプロパン−1−オール、1−アミノペンタン−4−オール、2−アミノ−4−メチルペンタン−1−オール、2−アミノヘキサン−1−オール、3−アミノヘプタン−4−オール、1−アミノオクタン−2−オール、5−アミノオクタン−4−オール、1−アミノプパン−2,3−ジオール、2−アミノプロパン−1,3−ジオール、トリス(オキシメチル)アミノメタン、1,2−ジアミノプロパン−3−オール、1,3−ジアミノプロパン−2−オール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、あるいはジグリコールアミンから単独若しくは複数を組み合わせて用いられ、
前記過酸化水素分解抑制剤は、フェニル尿素、アリル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、フェニル酢酸アミド、フェニルエチレングリコール、1−プロパノール、あるいは2−プロパノールのうち少なくとも1種を含み、
前記アゾール類としては、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、3−アミノ−1H−トリアゾール、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1H−イミダゾール、1H−ベンゾイミダゾール、1,3−チアゾール、あるいは4−メチルチアゾールのうち少なくとも1種を含み、
前記アルミニウム塩を含む析出防止剤としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、あるいは炭酸アルミニウムのうちの少なくとも1種であることを特徴とする。
また、本発明に係るエッチング液は、保存の際若しくは移送の際に嵩張らないように、濃縮液の状態で構成することができる。より具体的に本発明に係る銅とモリブデン層を含む多層膜用エッチング濃縮液は、
酸性有機酸と、
アミン化合物と、
過酸化水素分解抑制剤と、
アゾール類と、
アルミニウム塩を含む析出防止剤と、
水を含み、
前記酸性有機酸は、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、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、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、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、ニトリロ三酢酸のうち少なくとも1種が用いられ、
前記アミン化合物としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、トリメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、トリエチルエチレンジアミン、1,2,3−トリアミノプロパン、ヒドラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、ジアザビシクロウンデセンなどのポリアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−プロピルイソプロパノールアミン、2−アミノプロパン−1−オール、N−メチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、N−エチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、1−アミノプロパン−3−オール、N−メチル−1−アミノプロパン−3−オール、N−エチル−1−アミノプロパン−3−オール、1−アミノブタン−2−オール、N−メチル−1−アミノブタン−2−オール、N−エチル−1−アミノブタン−2オール、2−アミノブタン−1−オール、N−メチル−2−アミノブタン−1−オール、N−エチル−2−アミノブタン−1−オール、3−アミノブタン−1−オール、N−メチル−3−アミノブタン−1−オール、N−エチル−3−アミノブタン−1−オール、1−アミノブタン−4−オール、N−メチル1−アミノブタン−4−オール、N−エチル−1−アミノブタン−4−オール、1−アミノ−2−メチルプロパン−2−オール、2−アミノ−2−メチルプロパン−1−オール、1−アミノペンタン−4−オール、2−アミノ−4−メチルペンタン−1−オール、2−アミノヘキサン−1−オール、3−アミノヘプタン−4−オール、1−アミノオクタン−2−オール、5−アミノオクタン−4−オール、1−アミノプパン−2,3−ジオール、2−アミノプロパン−1,3−ジオール、トリス(オキシメチル)アミノメタン、1,2−ジアミノプロパン−3−オール、1,3−ジアミノプロパン−2−オール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、あるいはジグリコールアミンから単独若しくは複数を組み合わせて用いられ、
前記過酸化水素分解抑制剤としては、フェニル尿素、アリル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、フェニル酢酸アミド、フェニルエチレングリコール、1−プロパノール、あるいは2−プロパノールのうち少なくとも1種を含み、
前記アゾール類としては、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、3−アミノ−1H−トリアゾール、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1H−イミダゾール、1H−ベンゾイミダゾール、1,3−チアゾール、あるいは4−メチルチアゾールのうち少なくとも1種を含み、
前記アルミニウム塩を含む析出防止剤としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、あるいは炭酸アルミニウムのうちの少なくとも1種であることを特徴とするモリブデンと銅を含むことを特徴とする。
また、本発明に係る銅とモリブデン層を含む多層膜用エッチング方法は、
酸性有機酸と、
アミン化合物と、
過酸化水素分解抑制剤と、
アゾール類と、
アルミニウム塩を含む析出防止剤と、
水を含むエッチング濃縮液と水と過酸化水素を調合し多層膜用エッチング液を調合する工程と、
前記多層膜用エッチング液を被処理基板に接触させる工程を含み、
前記酸性有機酸は、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、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、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、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、ニトリロ三酢酸のうち少なくとも1種が用いられ、
前記アミン化合物としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、トリメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、トリエチルエチレンジアミン、1,2,3−トリアミノプロパン、ヒドラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、ジアザビシクロウンデセンなどのポリアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−プロピルイソプロパノールアミン、2−アミノプロパン−1−オール、N−メチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、N−エチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、1−アミノプロパン−3−オール、N−メチル−1−アミノプロパン−3−オール、N−エチル−1−アミノプロパン−3−オール、1−アミノブタン−2−オール、N−メチル−1−アミノブタン−2−オール、N−エチル−1−アミノブタン−2オール、2−アミノブタン−1−オール、N−メチル−2−アミノブタン−1−オール、N−エチル−2−アミノブタン−1−オール、3−アミノブタン−1−オール、N−メチル−3−アミノブタン−1−オール、N−エチル−3−アミノブタン−1−オール、1−アミノブタン−4−オール、N−メチル1−アミノブタン−4−オール、N−エチル−1−アミノブタン−4−オール、1−アミノ−2−メチルプロパン−2−オール、2−アミノ−2−メチルプロパン−1−オール、1−アミノペンタン−4−オール、2−アミノ−4−メチルペンタン−1−オール、2−アミノヘキサン−1−オール、3−アミノヘプタン−4−オール、1−アミノオクタン−2−オール、5−アミノオクタン−4−オール、1−アミノプパン−2,3−ジオール、2−アミノプロパン−1,3−ジオール、トリス(オキシメチル)アミノメタン、1,2−ジアミノプロパン−3−オール、1,3−ジアミノプロパン−2−オール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、あるいはジグリコールアミンから単独若しくは複数を組み合わせて用いられ、
前記過酸化水素分解抑制剤としては、フェニル尿素、アリル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、フェニル酢酸アミド、フェニルエチレングリコール、1−プロパノール、あるいは2−プロパノールのうち少なくとも1種を含み、
前記アゾール類としては、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、3−アミノ−1H−トリアゾール、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1H−イミダゾール、1H−ベンゾイミダゾール、1,3−チアゾール、あるいは4−メチルチアゾールのうち少なくとも1種を含み、
前記アルミニウム塩を含む析出防止剤としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、あるいは炭酸アルミニウムのうちの少なくとも1種であることを特徴とする。
本発明に係る多層膜用エッチング液は、過酸化水素と、酸性有機酸と、アミン化合物と、過酸化水素分解抑制剤と、アゾール類と、アルミニウム塩を含む析出防止剤を含むので、有機酸(酸性有機酸)が酸化分解された結果シュウ酸が生成しても、シュウ酸アルミニウムとなりエッチング液中に溶解した状態で存在する。つまり、シュウ酸銅の析出物は生じない。
その結果、エッチング液中に析出物の発生はなく、配管詰まりやシャワーの孔つまりといった不具合が発生しない。したがって、エッチング装置をこのような不具合を原因として停止させる必要がなく、安定した生産が可能となる。
また、酸性有機酸として、グリコール酸、マロン酸、乳酸のうち、少なくとも1種類が含まれるので、エッチングされた配線の断面形状が順テーパーとなり、またオーバーエッチングをしても、その形状は維持される。
また、本発明に係る多層膜用エッチング濃縮液は、上記のエッチング液から過酸化水素と所定量の水を含まないので、嵩張らずまた継時変化もほとんど起こさずに、保存若しくは移送することができる。
また、本発明に係る多層膜用エッチング方法は、上記のエッチング濃縮液と過酸化水素水を調合してエッチング液を調合し、被処理基板に接触させるので、使用に従って変化するエッチング液の組成をエッチング濃縮液と過酸化水素水を後添加することで調整し、バスライフを長くすることができる。
エッチングされた配線の断面を表す概念図である。
以下本発明に係る多層膜用エッチング液について説明する。なお、以下の説明は本発明に係るエッチング液の一実施形態を示すものであり、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、以下の実施形態および実施例は改変されてもよい。本発明の多層膜用エッチング液は、エッチング液中に析出物が生じない点に特徴がある。
後述する実施例でも示されるように、析出物の原因は水色の析出物であるシュウ酸銅である。本発明に係る多層膜用エッチング液は、有機酸が酸化分解されてシュウ酸が生成されても、溶解度の高いシュウ酸アルミニウムを形成することで、析出物の生成を抑制する。
<過酸化水素>
銅のエッチングは、銅が酸化され、酸化銅(CuO)となり、酸(有機酸)により溶解される。また、モリブデンのエッチングは、酸化され酸化モリブデン(MoO)になり、水に溶解する。過酸化水素は、銅とモリブデンを酸化する酸化剤として用いられる。過酸化水素は、エッチング液全量の4.0質量%〜5.8質量%が好ましい。なお、過酸化水素は例えば、濃度35%の過水(過酸化水素水)として供給される。
<有機酸>
有機酸は、銅膜をエッチングするとともに、エッチングされた配線の断面のテーパー角度を調整する役目を負う。また、過酸化水素の分解を抑制する機能もある程度有すると考えられる。有機酸には酸性有機酸を用いる。なお、本発明に係る多層膜用エッチング液では、後述する析出防止剤として中性有機酸が含まれてもよい。
有機酸としては、炭素数1〜18の脂肪族カルボン酸、炭素数6〜10の芳香族カルボン酸のほか、炭素数1〜10のアミノ酸などが好ましく挙げられる。
炭素数1〜18の脂肪族カルボン酸としては、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、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、リノレン酸などが好ましく挙げられる。
炭素数6〜10の芳香族カルボン酸としては、安息香酸、サリチル酸、マンデル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸などが好ましく挙げられる。
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、ニトリロ三酢酸などが好ましく挙げられる。
上記有機酸のなかでも、酸性有機酸としてグリコール酸、マロン酸、乳酸が好適に利用できる。特にグリコール酸、マロン酸、乳酸は、三種を同時に併用することで、好適な特性を得ることができる。なお、酸性有機酸は、エッチング液全量に対して1質量%から7質量%含有させるのが好ましい。
なお、グリコール酸、マロン酸、乳酸を用いる場合は、グリコール酸およびマロン酸は、エッチング液全量に対して1質量%から5質量%であり、乳酸は、エッチング液全量に対して0.1質量%から1.0質量%が好ましい。
<アミン化合物>
アミン化合物はエッチング液のpH調整を担う。アミン化合物としては、炭素数2〜10のものが好適に利用できる。より具体的には、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、トリメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、トリエチルエチレンジアミン、1,2,3−トリアミノプロパン、ヒドラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、ジアザビシクロウンデセンなどのポリアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−プロピルイソプロパノールアミン、2−アミノプロパン−1−オール、N−メチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、N−エチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、1−アミノプロパン−3−オール、N−メチル−1−アミノプロパン−3−オール、N−エチル−1−アミノプロパン−3−オール、1−アミノブタン−2−オール、N−メチル−1−アミノブタン−2−オール、N−エチル−1−アミノブタン−2オール、2−アミノブタン−1−オール、N−メチル−2−アミノブタン−1−オール、N−エチル−2−アミノブタン−1−オール、3−アミノブタン−1−オール、N−メチル−3−アミノブタン−1−オール、N−エチル−3−アミノブタン−1−オール、1−アミノブタン−4−オール、N−メチル1−アミノブタン−4−オール、N−エチル−1−アミノブタン−4−オール、1−アミノ−2−メチルプロパン−2−オール、2−アミノ−2−メチルプロパン−1−オール、1−アミノペンタン−4−オール、2−アミノ−4−メチルペンタン−1−オール、2−アミノヘキサン−1−オール、3−アミノヘプタン−4−オール、1−アミノオクタン−2−オール、5−アミノオクタン−4−オール、1−アミノプパン−2,3−ジオール、2−アミノプロパン−1,3−ジオール、トリス(オキシメチル)アミノメタン、1,2−ジアミノプロパン−3−オール、1,3−ジアミノプロパン−2−オール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、ジグリコールアミンなどのアルカノールアミンが好ましく挙げられ、これらを単独で又は複数を組み合わせて用いることができる。これらの中でも、1−アミノ−2−プロパノールが特に好ましい。また、アミン化合物はエッチング液全量に対して、0.5質量%から2.0質量%含有させるのが好ましい。
<過酸化水素分解抑制剤>
本発明に係る多層膜用エッチング液では、酸化剤として過酸化水素を利用している。過酸化水素は、自己分解するため、その分解を抑制する分解抑制剤を添加する。過水安定剤とも呼ぶ。エッチング液のライフを長くするためである。主たる過酸化水素分解抑制剤としては、フェニル尿素、アリル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素などの尿素系過酸化水素安定剤のほか、フェニル酢酸アミド、フェニルエチレングリコールや、1−プロパノール、2−プロパノール等の低級アルコールなどが好ましく挙げられる。
特になかでもフェニル尿素が好ましく、より好ましくはフェニル尿素と1−プロパノールを併用するのが好ましい。過酸化水素分解抑制剤は、エッチング液全量に対して、0.5質量%から2.0質量%含有させるのが好ましい。これらの物質は、過酸化水素に作用し、ラジカルの発生を抑制することで過酸化水素の分解を抑制すると考えられる。なお、フェニル尿素はエッチング液全量に対して0.2質量%を超えて含有させると、フェニル基と過酸化水素が反応し、アゾール類と過酸化水素の反応物とは異なる析出物を生じる。
<アゾール類>
本発明に係る多層膜用エッチング液では、Cuのエッチングレートを抑制し、Moの残渣を除去するためにアゾール類を含有する。アゾール類としては、トリアゾール類、テトラゾール類、イミダゾール類、チアゾール類等が好適に利用することができる。より具体的には、以下のものが列挙できる。トリアゾール類としては、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、3−アミノ−1H−トリアゾール等が好適に利用できる。
テトラゾール類としては、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール等が好適に利用できる。また、イミダゾール類としては、1H−イミダゾール、1H−ベンゾイミダゾール等が好適に利用できる。また、チアゾール類としては、1,3−チアゾール、4−メチルチアゾール等が好適に利用できる。なお、これらのうち、テトラゾール類はエッチンレート抑制に効果が高く、とりわけ5−アミノ−1H−テトラゾールが好ましい。
<析出防止剤>
すでに述べたように過酸化水素を主体とするエッチング液に有機酸を含有させると、エッチングされた配線の断面のテーパー角度を調整することができる。しかし、有機酸は過酸化水素によって酸化分解されシュウ酸が生成する。このシュウ酸とエッチングされてエッチング液中に存在する銅イオンによってシュウ酸銅が生成され、析出物となる。アルミニウムイオンは、銅よりもシュウ酸と錯体を形成しやすく、しかも溶解度はシュウ酸銅より高い。
そこで、本発明に係るエッチング液には、予めアルミニウム塩を含有させ、エッチングによって銅イオンが生じても、析出物(シュウ酸銅)とならないようにする。アルミニウム塩としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウムなどの無機塩や、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、炭酸アルミニウムなどの有機塩などが好適に利用できる。
<銅イオン>
本発明に係る多層膜用エッチング液は、エッチングが進みCuイオンやMoイオンが含まれるようになると、Cuイオン濃度の増加に応じてエッチングレートは変化することが確認された。エッチング装置の運転は、エッチングレートの変化が一定の許容範囲に収まるようにエッチング濃縮液や過酸化水素水を添加して制御されるので、新液の状態でもこの許容範囲に収まるようにするのが好ましい。そこで、エッチング液には、所定の範囲のCuイオンを含有させてもよい。具体的には、500ppmから7000ppm、好ましくは、2000ppmから4000ppmであれば、エッチングレートの変化を想定しやすく好ましい。
<その他>
本発明の多層膜用エッチング液には、これらの成分の他、水とエッチング性能を阻害しない範囲で、通常用いられる各種添加剤が添加されてもよい。水は、精密加工を目的とするため、異物が存在しない物が望ましい。純水若しくは超純水であれば好ましい。
<pH、温度>
本発明に係る多層膜用エッチング液は、pH2〜6、より好ましくはpH3〜4.5の範囲で使用されるのが好ましい。また、エッチング液は、20℃から40℃の間で使用することができる。より好ましくは25℃から35℃であり、最も好ましくは30℃から35℃がよい。
<保存>
本発明に係る多層膜用エッチング液には、過酸化水素が用いられる。過酸化水素は自己分解する。そのためエッチング液には、過酸化水素分解抑制剤が含まれている。しかし、保存の際には、過酸化水素とその他の液体を分けて保存しても良い。また、水および銅イオンを除いた原料(「エッチング液原料」と呼ぶ。)だけをまとめて保存してもよい。なお、エッチング液原料には、液体のものと粉体のものが存在してもよい。すなわち、本発明に係る多層膜用エッチング液は、エッチング液原料と、水と、過酸化水素を合わせて完成させてもよい。
また、エッチング液原料と水を混ぜ合わせ、エッチング液原料の溶液を作成しておいてよい。この溶液は、後述する実施例で示すエッチング液の水の割合より少ない割合の水であってもよい。エッチング液原料と水で作製したエッチング液原料の溶液を「エッチング濃縮液」と呼ぶ。エッチング濃縮液は、エッチング液と比べると過酸化水素が無い分だけ体積が少ないので、保存や移送の際には便利である。したがって、本発明の多層膜用エッチング液は、エッチング濃縮液と水と過酸化水素を合わせて完成させてもよい。
<エッチング方法>
本発明に係る多層膜用エッチング液を用いる対象は、モリブデンが下層で、銅が上層となった銅/モリブデンの多層膜である。下層のモリブデンの厚みは、上層の銅の厚みより薄い。下層の厚みをt0とし上層の厚みをt1とすると、t0/t1の範囲が0.01から0.2までの範囲の構成である。t0/t1の範囲がこの範囲を外れて、Mo層が厚すぎると、Mo層の残渣が生じやすく、逆に薄すぎるとCu層の下地層としての役割を果たさなくなる。
本発明に係る多層膜用エッチング液は、保存の際に、過酸化水素とエッチング液原料および水を分けて保存しておくことで保存が可能になる。そこで、実際に使用する際には、これらを調合してエッチング液を完成させる。調合の方法は、最終的に過酸化水素の濃度が所定の濃度になれば、限定されるものではない。
一例を示すと、一定量の水にエッチング液原料を混ぜたエッチング濃縮液を調製しておく。過酸化水素は通常本発明に係る多層膜用エッチング液の過酸化水素濃度より高い濃度で供給される。そこで、過酸化水素とエッチング濃縮液を所定量ずつ調合する。この工程を多層膜用エッチング液を調合する工程と呼んでもよい。
銅イオンは、エッチング液原料と水でエッチング濃縮液を調合する際、若しくはエッチング濃縮液と過酸化水素でエッチング液を調合する際のいずれでも混入させることができる。もちろん、エッチング液を調合してから添加しても良い。なお、すでに使用されているエッチング液に、追加でエッチング濃縮液と過酸化水素を注ぎ足す場合には、銅イオンを入れなくてもよい。すでに、エッチング液中に銅イオンが存在するからである。
エッチングを行う際は、上記の通り、pH2〜6で、20℃から40℃の条件でエッチング液を使用する。したがって、エッチングの被対象物も、この温度に余熱されるのが望ましい。被処理基板をエッチング液に接触させる方法は、特に限定されない。シャワー式のように上方からエッチング液を被処理基板に対して散布してもよいし、エッチング液のプールに被処理基板をディップさせる方法でもよい。これを多層膜用エッチング液を被処理基板に接触させる工程と呼んでも良い。
なお、被処理基板とは、ガラス等の基材の上にモリブデン層と銅層が積層され、この積層膜にパターン形成のためのレジストパターンが形成されている状態の基板である。
<各種評価方法の説明>
本発明に係る多層膜用エッチング液に対しては、銅およびモリブデンのエッチングレート(nm/min)、エッチングされた配線の断面のテーパー角(°)、モリブデン層のアンダーカット、基板上に残ったモリブデン層(「Mo残渣」と呼ぶ。)、オーバーエッチング耐性、析出物の有無、過酸化水素分解速度(質量%/日)の項目で評価を行った。
エッチングレートは、以下のようにして測定した。まず、熱酸化膜100nmが形成されたシリコンウエハー上にスパッタ法により、銅は300nm、モリブデンは150nmの厚みでそれぞれ単層膜を形成した。この銅膜およびモリブデン膜を30℃(比較例によっては35℃の場合もある。)のエッチング液に20から60秒間接触させた。
エッチング前後の膜の抵抗値を、定電流印加方式の4端子4探針法抵抗率計(三菱化学アナリテック製:MCP−T610型)を用いて測定した。この抵抗値の変化より膜厚変化を算出し、エッチングレートを算出した。
テーパー角は以下のようにして測定した。まず、ガラス基板上にスパッタ法でモリブデンを20nmの厚みで成膜し、その上に続けて銅を300nmの厚みで成膜し、Cu/Moの多層膜サンプルを作製した。この銅膜の上に配線形状にパターンニングしたレジストを形成し、テーパー角評価用の基材とした。つまり、基材は、基板とモリブデン膜とその上の銅膜と、銅膜上のパターンニングされたレジスト層からなる。この基材をジャストエッチングする時間の間エッチング液に浸漬させ、エッチングを行った。エッチング後のサンプルを洗浄し、乾燥させた後、配線部分を切断し、切断面を観察した。
切断面の観測は、SEM(日立製:SU8020型)を用い、加速電圧1kV、30、000〜50、000倍の条件で行った。なお、ジャストエッチングは、エッチング開始から膜が光を透過するまでの時間である。膜が光を透過した時点は目視で確認した。
切断面形状を図1に示す。図1(a)に示すように、基板1とエッチングされた傾斜面6のなす角度5をテーパー角(°)とする。テーパー角5は30〜60°であれば丸(○)と判断した。この角度の範囲外であれば、バツ(×)と判断した。なお、「丸」は成功若しくは合格を意味し、「バツ」は失敗若しくは不合格を意味する。以下の評価でも同じである。なお、図1(a)では、Mo層は符号3、Cu層は符号2、レジストは符号4で表した。
モリブデン層のアンダーカットは、図1(b)の符号10で示すように、モリブデン層3と基板1の間が早くエッチングされた状態(逆テーパー)を言う。評価は、テーパー角5の評価の際に同時にできる。モリブデン層のアンダーカットは、SEMの30,000倍から50,000倍の観測で発見されなかったら丸(○)と判断し、発見されたらバツ(×)と判断した。
Mo残渣は、光学顕微鏡とSEMによる観察で、残渣が確認されたらバツ(×)、確認されなければ丸(○)と判定した。なお、光学顕微鏡は100倍程度の倍率で、明視野観察と暗視野観察で観察した。またSEMでは30,000倍から50,000倍で観察した。
オーバーエッチング耐性(「O.E.耐性」とも呼ぶ。)とは、ジャストエッチングにかかる時間の2倍の時間エッチングした時のテーパー角、モリブデン層のアンダーカット、Mo残渣を観測し、全て「丸」評価なら丸(○)と判断した。どれか1つでも「バツ」評価があればバツ(×)とした。
析出物の有無は、エッチング液を調合後、ボトルにて所定時間(3時間)室温放置しておき、ボトル内に水色の析出物が生じるかどうかを目視で判断した。析出物が発生した場合は、ろ紙でエッチング液をろ過し、ろ紙上に残った異物を純水洗浄、室温乾燥させて、得られた結晶物や粉体をFT−IR(島津製作所製IR affinity)やSEM−EDX(堀場製作所製)で分析した。析出物が目視観測されなければ、丸(○)と判断し、目視確認された場合はバツ(×)と判断した。
エッチング液は、析出物が発生しない点と、配線の断面形状が適切であることが重要であるが、バスライフを長くするためには、過酸化水素の分解速度も重要な項目となる。ここでは参考として過酸化水素分解速度も評価項目として調べた。
過酸化水素分解速度は、エッチング液調合直後及び35℃で所定時間経過後(約24h)の過酸化水素濃度を、滴定試薬を過マンガン酸カリウムとし、自動滴定装置(三菱化学アナリテック製GT−200)を用いて測定した。そして、過酸化水素濃度の変化量から分解速度(質量%/日)を算出した。過酸化水素濃度の分解速度は、1質量%/日以下であれば、量産規模で問題なしと考えられる。
(実施例1)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%、
乳酸を0.69質量%、
アミン化合物として、
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物(CH・HO:以下同じ)を0.12質量%
析出防止剤として
硝酸アルミニウムを0.28質量%
からなるエッチング液原料を水86.03質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表1に示す。
(実施例2)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%、
乳酸を0.69質量%、
アミン化合物として、
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として
乳酸アルミニウムを0.22質量%
からなるエッチング液原料を水86.09質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表1に示す。
(実施例3)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%、
乳酸を0.69質量%、
アミン化合物として、
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として
βアラニンを0.56質量%、
硝酸アルミニウムを0.28質量%
からなるエッチング液原料を水85.47質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表1に示す。
(実施例4)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%、
乳酸を0.69質量%、
アミン化合物として、
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として
βアラニンを0.56質量%、
乳酸アルミニウムを0.22質量%
からなるエッチング液原料を水85.53質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表1に示す。
(実施例5)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%、
乳酸を0.08質量%、
アミン化合物として、
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として
βアラニンを0.56質量%、
乳酸アルミニウムを0.87質量%
からなるエッチング液原料を水85.49質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表1に示す。
(比較例1)
無機酸として、
硝酸を0.06質量%、
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.42質量%
乳酸を0.81質量%
アミン化合物として
1アミノ2プロパノールを2.28質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
からなるエッチング液原料を水86.04質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。この比較例1には析出防止剤に相当するものは含まれていない。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表2に示す。
(比較例2)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%
乳酸を0.87質量%
アミン化合物として
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として、
βアラニンを0.55質量%からなるエッチング液原料を水85.58質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表2に示す。
(比較例3)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%
乳酸を0.87質量%
アミン化合物として
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として、
グリシンを0.55質量%からなるエッチング液原料を水85.58質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表2に示す。
(比較例4)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%
乳酸を0.87質量%
アミン化合物として
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として、
EDTA(エチレンジアミン四酢酸)を0.55質量%からなるエッチング液原料を水85.58質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表2に示す。
(比較例5)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%
乳酸を0.69質量%
アミン化合物として
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として、
水酸化アルミニウムからなるエッチング液原料を作製しようとしたが、水酸化アルミニウムは溶解せず、エッチング液原料を作製できなかった。結果は表3に示した。
(比較例6)
酸性有機酸として、
グリコール酸を1.87質量%、
マロン酸を3.41質量%
乳酸を0.69質量%
アミン化合物として
1アミノ2プロパノールを2.20質量%、
過水安定剤として、
フェニル尿素を0.10質量%、
アゾール類として、
1Hテトラゾール5アミン一水和物を0.12質量%
析出防止剤として、
硫酸ニッケルを0.38質量%からなるエッチング液原料を水91.23質量%と調合し、エッチング濃縮液を調製した。
35%過酸化水素水とエッチング濃縮液を混合し、過酸化水素濃度が5.3質量%のエッチング液を調製した。さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が2000ppmになるように調製した。また、硫酸モリブデンを加えてモリブデン濃度が200ppmになるように調製した。また、液温は35℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表3に示す。
(比較例7)
酸化剤として、
硫酸銅を1.35質量%、
酸性有機酸として、
クエン酸を10.00質量%、
グリシン15.00質量%
からなるエッチング液原料を水75.00質量%と調合し、エッチング液を調製した。
さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が5000ppmになるように調製した。また、液温は30℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表4に示す。
(比較例8)
酸化剤として、
硫酸銅を5.88質量%、
酸性有機酸として、
クエン酸を10.00質量%、
グリシン15.00質量%
からなるエッチング液原料を水75.00質量%と調合し、エッチング液を調製した。
さらに、硫酸銅を加えて銅イオン濃度が24000ppmになるように調製した。また、液温は30℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表4に示す。
(比較例9)
酸化剤として、
塩化銅を1.10質量%、
酸性有機酸として、
クエン酸を10.00質量%、
グリシン15.00質量%
からなるエッチング液原料を水73.90質量%と調合し、エッチング液を調製した。
さらに、塩化第二銅を加えて銅イオン濃度が5000ppmになるように調製した。また、液温は30℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表4に示す。
(比較例10)
酸化剤として、
塩化銅を5.10質量%、
酸性有機酸として、
クエン酸を10.00質量%、
グリシン15.00質量%
からなるエッチング液原料を水69.90質量%と調合し、エッチング液を調製した。
さらに、塩化第二銅を加えて銅イオン濃度が24000ppmになるように調製した。また、液温は30℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表4に示す。
(比較例11)
酸化剤として、
塩化銅を1.20質量%、
酸性有機酸として、
クエン酸を10.00質量%、
βアラニンを15.00質量%
からなるエッチング液原料を水73.80質量%と調合し、エッチング液を調製した。
さらに、塩化第二銅を加えて銅イオン濃度が5000ppmになるように調製した。また、液温は30℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表4に示す。
(比較例12)
酸化剤として、
塩化銅を5.00質量%、
酸性有機酸として、
クエン酸を10.00質量%、
βアラニンを15.00質量%
からなるエッチング液原料を水70.00質量%と調合し、エッチング液を調製した。
さらに、塩化第二銅を加えて銅イオン濃度が24000ppmになるように調製した。また、液温は30℃で用いた。エッチング液全体に占める各成分濃度と、各評価事項の結果を表4に示す。
<結果>
実施例1乃至実施例5は、本発明に係る多層膜用エッチング液である。アルミニウム塩を含んでいるので、水色の析出物(シュウ酸銅)は発生しない。また、中性有機酸であるβアラニンをアルミニウム塩と同時に使用したが(実施例3乃至5)、特に不具合は生じなかった。また、酸性有機酸にグリコール酸、マロン酸、乳酸の3種を同時に使用した。これらは、いずれのサンプルでも、析出物が無いうえに、テーパー角、Moアンダーカット、Mo残渣、O.E.耐性のいずれの項目も丸評価であった。さらに、過酸化水素分解速度も0.1質量%/日未満であり、望ましい結果を得ることができた。
また、オーバーエッチング耐性が良好であったので、ジャストエッチングに費やす時間から2倍の時間までは良好なテーパー角を維持してエッチングすることができる。また、これらの実施例のエッチング液は、MoとCuの膜厚比(t0/t1)が実施例の場合(20/300)と異なっても、膜厚比が0.01から0.2までの間にあれば、30°から60°のテーパー角度を実現することができた。
比較例1乃至比較例4は、有機酸やキレート剤を添加することで、銅イオンの捕捉を試みた例である。これは銅イオンとシュウ酸の反応を阻害することを期待したものであった。比較例1は、アルミニウム塩が含まれていない場合である。組成としては特許文献4のものに含まれる。比較例1は、シュウ酸と銅の反応を阻害できないので、シュウ酸銅が生成され、析出物が生じた。
また、比較例2は実施例3乃至5の析出防止剤として使用したβアラニンの効果を調べたものである。アルミニウム塩と共に使用した際には、シュウ酸銅の生成を阻害したが、βアラニン単独ではシュウ酸銅の生成を阻害することはできなかった。これより、実施例各サンプルでは、アルミニウム塩によってシュウ酸銅の生成が抑制されているのが分かる。
比較例2乃至4は、析出防止剤としてグリシンやEDTAを添加したものである。特にEDTAはキレート剤としてよく知られており、銅を優先的にキレート化し、シュウ酸銅の生成を阻害する効果が期待された。しかし、βアラニン、グリシン、EDTAともに、析出を阻害することはできなかった。また、これらの添加は、Mo残渣が生じた。つまり、Moのエッチングを抑制する可能性があった。
比較例5および6はアルミニウム塩の種類の検討の1つである。比較例5は水酸化アルミニウムをアルミニウム塩として用いた。しかし、水酸化アルミニウムは、このエッチング液では溶解することができずエッチング液を作製することすらできなかった。比較例6は、アルミニウム以外の金属元素としてニッケルを試してみた結果である。析出防止剤として硫酸ニッケルを用いた。しかし、硫酸ニッケルでは、シュウ酸銅の生成を阻害することはできなかった。
比較例7乃至12は、過酸化水素水を用いない銅エッチング液の例を試した結果である。エッチング液は、酸化剤と酸性有機酸と水から成る。比較例7および8は酸化剤として硫酸銅を用いた。また比較例9乃至12は、塩化第二銅を用いた。比較例7乃至12では、エッチング液中の銅濃度は5000若しくは24000ppmと高い状態でエッチングを行った。
酸化剤および有機酸の濃度を調整することで、銅のエッチングレートは変えることができた。しかし、モリブデンは全くエッチングすることができなかった。一方、過酸化水素水もマロン酸やグリコール類が含まれていないので、シュウ酸銅の析出物は全くなかった。以上のように、酸化剤と有機酸による銅のエッチング液は、銅をエッチングすることはできるものの、モリブデンと銅の2層構造になっている場合はエッチング液としては、使用することはできない。
本発明のエッチング液は、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ELなどFPDといった製品を問わず、モリブデン層と銅層が積層された配線を用いる局面において、広く利用することができる。
1 基板
2 銅層
3 モリブデン層
4 レジスト(層)
5 テーパー角
6 傾斜面
10 アンダーカット部分

Claims (11)

  1. 過酸化水素と、
    酸性有機酸と、
    アミン化合物と、
    過酸化水素分解抑制剤と、
    アゾール類と、
    アルミニウム塩を含む析出防止剤を含み、
    前記酸性有機酸は、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、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、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、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、ニトリロ三酢酸のうち少なくとも1種が用いられ、
    前記アミン化合物は、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、トリメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、トリエチルエチレンジアミン、1,2,3−トリアミノプロパン、ヒドラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、ジアザビシクロウンデセンなどのポリアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−プロピルイソプロパノールアミン、2−アミノプロパン−1−オール、N−メチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、N−エチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、1−アミノプロパン−3−オール、N−メチル−1−アミノプロパン−3−オール、N−エチル−1−アミノプロパン−3−オール、1−アミノブタン−2−オール、N−メチル−1−アミノブタン−2−オール、N−エチル−1−アミノブタン−2オール、2−アミノブタン−1−オール、N−メチル−2−アミノブタン−1−オール、N−エチル−2−アミノブタン−1−オール、3−アミノブタン−1−オール、N−メチル−3−アミノブタン−1−オール、N−エチル−3−アミノブタン−1−オール、1−アミノブタン−4−オール、N−メチル1−アミノブタン−4−オール、N−エチル−1−アミノブタン−4−オール、1−アミノ−2−メチルプロパン−2−オール、2−アミノ−2−メチルプロパン−1−オール、1−アミノペンタン−4−オール、2−アミノ−4−メチルペンタン−1−オール、2−アミノヘキサン−1−オール、3−アミノヘプタン−4−オール、1−アミノオクタン−2−オール、5−アミノオクタン−4−オール、1−アミノプパン−2,3−ジオール、2−アミノプロパン−1,3−ジオール、トリス(オキシメチル)アミノメタン、1,2−ジアミノプロパン−3−オール、1,3−ジアミノプロパン−2−オール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、あるいはジグリコールアミンから単独若しくは複数を組み合わせて用いられ、
    前記過酸化水素分解抑制剤は、フェニル尿素、アリル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、フェニル酢酸アミド、フェニルエチレングリコール、1−プロパノール、あるいは2−プロパノールのうち少なくとも1種を含み、
    前記アゾール類としては、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、3−アミノ−1H−トリアゾール、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1H−イミダゾール、1H−ベンゾイミダゾール、1,3−チアゾール、あるいは4−メチルチアゾールのうち少なくとも1種を含み、
    前記アルミニウム塩を含む析出防止剤としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、あるいは炭酸アルミニウムのうちの少なくとも1種であることを特徴とするモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  2. 前記アルミニウム塩は乳酸アルミニウム若しくは硝酸アルミニウムの何れかを含むことを特徴とする請求項1に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  3. 前記酸性有機酸は、グリコール酸、マロン酸、乳酸のうち少なくとも1種を含むことを特徴とする請求項1または2の何れかの請求項に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  4. 前記アミン化合物が、1アミノ2プロパノールであることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1の請求項に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  5. 前記過酸化水素分解抑制剤はフェニル尿素であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1の請求項に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  6. 前記アゾール類は、1Hテトラゾール5アミンであることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1の請求項に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  7. 前記析出防止剤には、βアラニンが含まれることを特徴とする請求項1乃至6の何れか1の請求項に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  8. さらに銅イオンを500〜7000ppm含むことを特徴とする請求項1乃至7の何れか1の請求項に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング液。
  9. 酸性有機酸と、
    アミン化合物と、
    過酸化水素分解抑制剤と、
    アゾール類と、
    アルミニウム塩を含む析出防止剤と、
    水を含み、
    前記酸性有機酸は、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、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、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、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、ニトリロ三酢酸のうち少なくとも1種が用いられ、
    前記アミン化合物としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、トリメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、トリエチルエチレンジアミン、1,2,3−トリアミノプロパン、ヒドラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、ジアザビシクロウンデセンなどのポリアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−プロピルイソプロパノールアミン、2−アミノプロパン−1−オール、N−メチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、N−エチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、1−アミノプロパン−3−オール、N−メチル−1−アミノプロパン−3−オール、N−エチル−1−アミノプロパン−3−オール、1−アミノブタン−2−オール、N−メチル−1−アミノブタン−2−オール、N−エチル−1−アミノブタン−2オール、2−アミノブタン−1−オール、N−メチル−2−アミノブタン−1−オール、N−エチル−2−アミノブタン−1−オール、3−アミノブタン−1−オール、N−メチル−3−アミノブタン−1−オール、N−エチル−3−アミノブタン−1−オール、1−アミノブタン−4−オール、N−メチル1−アミノブタン−4−オール、N−エチル−1−アミノブタン−4−オール、1−アミノ−2−メチルプロパン−2−オール、2−アミノ−2−メチルプロパン−1−オール、1−アミノペンタン−4−オール、2−アミノ−4−メチルペンタン−1−オール、2−アミノヘキサン−1−オール、3−アミノヘプタン−4−オール、1−アミノオクタン−2−オール、5−アミノオクタン−4−オール、1−アミノプパン−2,3−ジオール、2−アミノプロパン−1,3−ジオール、トリス(オキシメチル)アミノメタン、1,2−ジアミノプロパン−3−オール、1,3−ジアミノプロパン−2−オール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、あるいはジグリコールアミンから単独若しくは複数を組み合わせて用いられ、
    前記過酸化水素分解抑制剤としては、フェニル尿素、アリル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、フェニル酢酸アミド、フェニルエチレングリコール、1−プロパノール、あるいは2−プロパノールのうち少なくとも1種を含み、
    前記アゾール類としては、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、3−アミノ−1H−トリアゾール、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1H−イミダゾール、1H−ベンゾイミダゾール、1,3−チアゾール、あるいは4−メチルチアゾールのうち少なくとも1種を含み、
    前記アルミニウム塩を含む析出防止剤としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、あるいは炭酸アルミニウムのうちの少なくとも1種である
    ことを特徴とするモリブデンと銅を含むことを特徴とする多層膜用エッチング濃縮液。
  10. 酸性有機酸と、
    アミン化合物と、
    過酸化水素分解抑制剤と、
    アゾール類と、
    アルミニウム塩を含む析出防止剤と、
    水を含むエッチング濃縮液と水と過酸化水素を調合し多層膜用エッチング液を調合する工程と、
    前記多層膜用エッチング液を被処理基板に接触させる工程を含み、
    前記酸性有機酸は、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、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、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、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、ニトリロ三酢酸のうち少なくとも1種が用いられ、
    前記アミン化合物としては、エチレンジアミン、トリメチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、1,2−プロパンジアミン、1,3−プロパンジアミン、N,N−ジメチル−1,3−プロパンジアミン、N,N−ジエチル−1,3−プロパンジアミン、1,3−ジアミノブタン、2,3−ジアミノブタン、ペンタメチレンジアミン、2,4−ジアミノペンタン、ヘキサメチレンジアミン、ヘプタメチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ノナメチレンジアミン、N−メチルエチレンジアミン、N,N−ジメチルエチレンジアミン、トリメチルエチレンジアミン、N−エチルエチレンジアミン、N,N−ジエチルエチレンジアミン、トリエチルエチレンジアミン、1,2,3−トリアミノプロパン、ヒドラジン、トリス(2−アミノエチル)アミン、テトラ(アミノメチル)メタン、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチルペンタミン、ヘプタエチレンオクタミン、ノナエチレンデカミン、ジアザビシクロウンデセンなどのポリアミン;エタノールアミン、N−メチルエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、N−アミノエチルエタノールアミン、N−プロピルエタノールアミン、N−ブチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、1−アミノ−2−プロパノール、N−メチルイソプロパノールアミン、N−エチルイソプロパノールアミン、N−プロピルイソプロパノールアミン、2−アミノプロパン−1−オール、N−メチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、N−エチル−2−アミノ−プロパン−1−オール、1−アミノプロパン−3−オール、N−メチル−1−アミノプロパン−3−オール、N−エチル−1−アミノプロパン−3−オール、1−アミノブタン−2−オール、N−メチル−1−アミノブタン−2−オール、N−エチル−1−アミノブタン−2オール、2−アミノブタン−1−オール、N−メチル−2−アミノブタン−1−オール、N−エチル−2−アミノブタン−1−オール、3−アミノブタン−1−オール、N−メチル−3−アミノブタン−1−オール、N−エチル−3−アミノブタン−1−オール、1−アミノブタン−4−オール、N−メチル1−アミノブタン−4−オール、N−エチル−1−アミノブタン−4−オール、1−アミノ−2−メチルプロパン−2−オール、2−アミノ−2−メチルプロパン−1−オール、1−アミノペンタン−4−オール、2−アミノ−4−メチルペンタン−1−オール、2−アミノヘキサン−1−オール、3−アミノヘプタン−4−オール、1−アミノオクタン−2−オール、5−アミノオクタン−4−オール、1−アミノプパン−2,3−ジオール、2−アミノプロパン−1,3−ジオール、トリス(オキシメチル)アミノメタン、1,2−ジアミノプロパン−3−オール、1,3−ジアミノプロパン−2−オール、2−(2−アミノエトキシ)エタノール、2−(2−アミノエチルアミノ)エタノール、あるいはジグリコールアミンから単独若しくは複数を組み合わせて用いられ、
    前記過酸化水素分解抑制剤としては、フェニル尿素、アリル尿素、1,3−ジメチル尿素、チオ尿素、フェニル酢酸アミド、フェニルエチレングリコール、1−プロパノール、あるいは2−プロパノールのうち少なくとも1種を含み、
    前記アゾール類としては、1H−ベンゾトリアゾール、5−メチル−1H−ベンゾトリアゾール、3−アミノ−1H−トリアゾール、1H−テトラゾール、5−メチル−1H−テトラゾール、5−フェニル−1H−テトラゾール、5−アミノ−1H−テトラゾール、1H−イミダゾール、1H−ベンゾイミダゾール、1,3−チアゾール、あるいは4−メチルチアゾールのうち少なくとも1種を含み、
    前記アルミニウム塩を含む析出防止剤としては、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、塩化アルミニウム、乳酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、あるいは炭酸アルミニウムのうちの少なくとも1種である
    ことを特徴とするモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング方法。
  11. 前記多層膜用エッチング液を被処理基板に接触させる工程では、
    前記多層膜用エッチング液のpHが2から6の範囲であり、液温が20℃から40℃の条件で行なわれることを特徴とする請求項10に記載されたモリブデンと銅を含む多層膜用エッチング方法。
JP2014091779A 2014-04-25 2014-04-25 モリブデンと銅を含む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 Active JP5866566B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014091779A JP5866566B2 (ja) 2014-04-25 2014-04-25 モリブデンと銅を含む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
CN201580021009.3A CN106255777B (zh) 2014-04-25 2015-04-24 包含钼和铜的多层膜用蚀刻液、蚀刻浓缩液以及蚀刻方法
TW104113168A TW201606135A (zh) 2014-04-25 2015-04-24 含有鉬與銅之多層膜用蝕刻液與蝕刻濃縮液及蝕刻方法
PCT/JP2015/002216 WO2015162934A1 (ja) 2014-04-25 2015-04-24 モリブデンと銅を含む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

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014091779A JP5866566B2 (ja) 2014-04-25 2014-04-25 モリブデンと銅を含む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

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015209568A JP2015209568A (ja) 2015-11-24
JP5866566B2 true JP5866566B2 (ja) 2016-02-17

Family

ID=54332108

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014091779A Active JP5866566B2 (ja) 2014-04-25 2014-04-25 モリブデンと銅を含む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

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5866566B2 (ja)
CN (1) CN106255777B (ja)
TW (1) TW201606135A (ja)
WO (1) WO2015162934A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017219395A1 (zh) * 2016-06-20 2017-12-28 深圳市华星光电技术有限公司 铜蚀刻液添加剂以及铜蚀刻液的生成方法

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6494254B2 (ja) * 2014-11-18 2019-04-03 関東化學株式会社 銅、モリブデン金属積層膜エッチング液組成物、該組成物を用いたエッチング方法および該組成物の寿命を延ばす方法
KR102493276B1 (ko) * 2015-12-21 2023-01-30 미쯔비시 가스 케미칼 컴파니, 인코포레이티드 구리 및 몰리브덴을 포함하는 다층박막을 에칭하는 액체 조성물, 및 이것을 이용한 에칭방법, 그리고 표시 디바이스의 제조방법
TWI618817B (zh) * 2015-12-29 2018-03-21 Daxin Materials Corporation 蝕刻液組成物及應用其之蝕刻方法
JP6167444B1 (ja) * 2016-09-09 2017-07-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 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
WO2018116991A1 (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 東洋製罐グループホールディングス株式会社 ポリオキサレート分解方法
CN107012465B (zh) * 2017-03-28 2019-09-03 江苏和达电子科技有限公司 一种铜蚀刻液及其应用
KR20190027019A (ko) * 2017-09-04 2019-03-14 삼성디스플레이 주식회사 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴과 박막 트랜지스터 기판 제조 방법
JP6443649B1 (ja) * 2018-03-23 2018-12-26 パナソニックIpマネジメント株式会社 銅厚膜用エッチング液
CN109082663A (zh) * 2018-07-19 2018-12-25 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 一种铜/钼蚀刻液组合物及其应用
KR102696012B1 (ko) * 2019-05-24 2024-08-14 주식회사 엘지화학 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속막의 식각방법
CN110219003B (zh) * 2019-07-01 2021-08-24 江苏和达电子科技有限公司 用于蚀刻由铜层及钼层构成的金属层的蚀刻液及其应用
KR102693459B1 (ko) * 2019-09-26 2024-08-07 주식회사 엘지화학 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속막의 식각방법
CN110923713B (zh) * 2019-12-31 2020-12-08 成都中电熊猫显示科技有限公司 一种用于铜钼及合金膜的刻蚀液及其制备方法
CN111809182A (zh) * 2020-07-08 2020-10-23 江苏和达电子科技有限公司 一种用于铜/钼(铌)/igzo膜层的刻蚀液及其制备方法和应用
CN116240547B (zh) * 2022-12-25 2024-03-12 湖北兴福电子材料股份有限公司 一种铜蚀刻液及其制备方法
CN116103655B (zh) * 2022-12-25 2024-06-28 江苏中德电子材料科技有限公司 一种集成电路用金属碱性蚀刻液及其制备方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100505328B1 (ko) * 2002-12-12 2005-07-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 구리 몰리브덴막에서 몰리브덴 잔사를 제거할 수 있는식각용액 및 그 식각 방법
TWI378989B (en) * 2006-09-01 2012-12-11 Taiwan Tft Lcd Ass Etchant for patterning composite layer and method of fabricating thin film transistor using the same
CN102102206A (zh) * 2009-12-18 2011-06-22 鑫林科技股份有限公司 金属蚀刻液组合物及其蚀刻方法
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
WO2013005631A1 (ja) * 2011-07-04 2013-01-10 三菱瓦斯化学株式会社 銅または銅を主成分とする化合物のエッチング液
WO2013015322A1 (ja) * 2011-07-26 2013-01-31 三菱瓦斯化学株式会社 銅/モリブデン系多層薄膜用エッチング液
JP5750686B2 (ja) * 2011-10-14 2015-07-22 メック株式会社 プリント配線板の製造方法及びこれに用いる表面処理剤

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017219395A1 (zh) * 2016-06-20 2017-12-28 深圳市华星光电技术有限公司 铜蚀刻液添加剂以及铜蚀刻液的生成方法
US10246783B2 (en) 2016-06-20 2019-04-02 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co., Ltd Copper etchant solution additives and method for producing copper etchant solution

Also Published As

Publication number Publication date
CN106255777B (zh) 2018-03-20
TWI560318B (ja) 2016-12-01
JP2015209568A (ja) 2015-11-24
WO2015162934A1 (ja) 2015-10-29
TW201606135A (zh) 2016-02-16
CN106255777A (zh) 2016-12-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5866566B2 (ja) モリブデンと銅を含む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
JP6128404B2 (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
JP5051323B2 (ja) 銅層及びモリブデン層を含む多層薄膜用エッチング液
KR102513907B1 (ko) 구리, 몰리브덴 금속 적층막 에칭액 조성물, 이의 조성물을 이용한 에칭 방법 및 이의 조성물의 수명을 연장하는 방법
JP6443649B1 (ja) 銅厚膜用エッチング液
JP6167444B1 (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
JP6036691B2 (ja) 半導体装置の製造方法
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
CN111094627B (zh) 多层膜用蚀刻液和蚀刻浓缩液以及蚀刻方法
JP6862817B2 (ja) 銅およびモリブデンを含む多層薄膜をエッチングする液体組成物、およびこれを用いたエッチング方法、並びに表示デバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20150827

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150908

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151005

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: 20151027

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20151106

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5866566

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151