JPS61591A - 銅のエツチング方法 - Google Patents
銅のエツチング方法Info
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- JPS61591A JPS61591A JP12127884A JP12127884A JPS61591A JP S61591 A JPS61591 A JP S61591A JP 12127884 A JP12127884 A JP 12127884A JP 12127884 A JP12127884 A JP 12127884A JP S61591 A JPS61591 A JP S61591A
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- Japan
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- etching
- copper
- hydrogen peroxide
- pattern
- soln
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-
- 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
- C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
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- General Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Organic Chemistry (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(a)産業上の利用分野
本発明は微細回路パターン形成時に使用される銅のエツ
チング方法に係り、特にクロム−銅など銅を含む二層膜
組成のエツチング加工における微細パターン形成を再現
性よく行う方法に関する。
チング方法に係り、特にクロム−銅など銅を含む二層膜
組成のエツチング加工における微細パターン形成を再現
性よく行う方法に関する。
(b)従来の技術
従来、銅のエツチング液としては、銅を塩化物とした後
、水又は酸に溶解する塩化第二鉄系、塩化第二銅系のエ
ツチング液と、銅を酸化物とした後、酸又はアンモニア
イオンに溶解するアルカリ系、及び過硫酸アンモニウム
系のエツチング液とが知られている。これらの、エツチ
ング液は銅単体のエツチングにおいては優れた特性を示
す。
、水又は酸に溶解する塩化第二鉄系、塩化第二銅系のエ
ツチング液と、銅を酸化物とした後、酸又はアンモニア
イオンに溶解するアルカリ系、及び過硫酸アンモニウム
系のエツチング液とが知られている。これらの、エツチ
ング液は銅単体のエツチングにおいては優れた特性を示
す。
然し、fJはガラス、セラミック等基板との密着が悪い
ことから微細な薄膜パターンを形成する際には通常、基
板側の密着層として、クロム薄膜を併用するクロム−銅
などの重ね膜(多層膜)が使用される。
ことから微細な薄膜パターンを形成する際には通常、基
板側の密着層として、クロム薄膜を併用するクロム−銅
などの重ね膜(多層膜)が使用される。
斯様な銅を含む多層膜エツチングの場合は、銅エツチン
グが終了してクロムが露出すると2局部電池によるエン
チング速度が増大してオーバエッチを生ずる。
グが終了してクロムが露出すると2局部電池によるエン
チング速度が増大してオーバエッチを生ずる。
第1図は1例えばガラス基板1にクロム−銅からなる二
層膜が形成された本発明の対象とされる微細パターン形
成基板の一断面図である。
層膜が形成された本発明の対象とされる微細パターン形
成基板の一断面図である。
図中、2は基板密着層としてのクロム層1.3番j綱層
、及び4はたとえばフォトレジストマスクツ・ターンで
ある。
、及び4はたとえばフォトレジストマスクツ・ターンで
ある。
第2図は前図綱層3をエツチング除去した時。
エツチング速度が著しく増大することによるマスクパタ
ーン4下方の網部分3′層がオーバエフチ(アンダカッ
トとも云う)された基板の一断面図である。
ーン4下方の網部分3′層がオーバエフチ(アンダカッ
トとも云う)された基板の一断面図である。
即ち、低抵抗の導体回路パターン等形成時の前記オーバ
エッチは、微細パターンの形成を困難とすることから、
従来がらアンダヵソトの少ないエツチング方法が要請さ
れていた。
エッチは、微細パターンの形成を困難とすることから、
従来がらアンダヵソトの少ないエツチング方法が要請さ
れていた。
(C)発明が解決しようとする問題点
異種金属間の局部電池は避けることは出来ないが、前記
エツチング時の銅薄膜層に対するオーバエフチを極力抑
止し、然も、エツチング作業性の良い液組成を提示する
ことである。
エツチング時の銅薄膜層に対するオーバエフチを極力抑
止し、然も、エツチング作業性の良い液組成を提示する
ことである。
(d)問題点を解決するための手段
前記の問題点は1本発明の第一の手段とする酢酸5〜5
0ml/1.過酸化水素20〜50ml/l、残部を水
としたエツチング液を用いることにより解決される。
0ml/1.過酸化水素20〜50ml/l、残部を水
としたエツチング液を用いることにより解決される。
更に9本発明の第二の手段とする硫酸、過酸化水素と該
過酸化水素の安定化剤、よりなる水溶液にpH調整塩を
加えてpH=3〜4とするエツチング液を用いることに
より解決される。
過酸化水素の安定化剤、よりなる水溶液にpH調整塩を
加えてpH=3〜4とするエツチング液を用いることに
より解決される。
(e1作 用
銅酸化剤として過酸化水素水を用い、生成された酸化物
を溶解する弱酸としての酢酸を用いることによりオーバ
エッチを防いだものである。
を溶解する弱酸としての酢酸を用いることによりオーバ
エッチを防いだものである。
酢酸は解離定数が小さいため過酸化水素水によって生じ
た18M化物をゆっくりと溶解する。これにより局部電
池が形成されても銅の酸化物が鋼上に形成されそれ以上
の酸化を防ぎ溶解速度の上昇が阻止される。
た18M化物をゆっくりと溶解する。これにより局部電
池が形成されても銅の酸化物が鋼上に形成されそれ以上
の酸化を防ぎ溶解速度の上昇が阻止される。
(fl実施例
以下、前記説明に用いた第1図のクロム−銅からなる二
層M構成の微細パターン形成基板の断面図、及び第3図
のエツチング速度、オーバエッチ量と過酸化水素水の量
との関係特性図によって本発明の詳細な説明する。
層M構成の微細パターン形成基板の断面図、及び第3図
のエツチング速度、オーバエッチ量と過酸化水素水の量
との関係特性図によって本発明の詳細な説明する。
ただしエツチング速度は毎分(IIlin )当たりの
銅層厚さ減少量〔人/ll1in〕、オーバエッチ量は
〔μ蒙単位〕で示される。 第1図における二層膜の生
成条件は次の通り。
銅層厚さ減少量〔人/ll1in〕、オーバエッチ量は
〔μ蒙単位〕で示される。 第1図における二層膜の生
成条件は次の通り。
ガラス基板1に例えば真空蒸着法等によりクロム層2を
400人、銅層3を5000人それぞれ蒸着した後、フ
ォトレジストによりマスク4を形成した基板を試料とす
る。
400人、銅層3を5000人それぞれ蒸着した後、フ
ォトレジストによりマスク4を形成した基板を試料とす
る。
他方9本発明の第一のエツチング液として。
水11に酢酸20mlを加え、これに31%過酸化水素
(単位1;横軸)を加えて銅のエツチング液とする。
(単位1;横軸)を加えて銅のエツチング液とする。
前記エツチング液に前記試料を浸漬して厚さ5000人
の銅層のエツチング速度A並びにオーバエッチ量Bを計
測した図が第3図特性である。
の銅層のエツチング速度A並びにオーバエッチ量Bを計
測した図が第3図特性である。
過酸化水素水の量が15+++1/1以下ではエツチン
グ速度Aが急激に低下する。この時、酸化物の溶解が酸
化よりも早いために銅表面の酸化層のエツチングが進み
オーバエッチ特性Bとなる。
グ速度Aが急激に低下する。この時、酸化物の溶解が酸
化よりも早いために銅表面の酸化層のエツチングが進み
オーバエッチ特性Bとなる。
過酸化水素水の量が15ml71以上では、エツチング
速度Aは酸化物の溶解速度で決まるために過酸化水素水
の量に関係なく略一定である。また。
速度Aは酸化物の溶解速度で決まるために過酸化水素水
の量に関係なく略一定である。また。
過酸化水素水の量が15〜35+el/1の範囲ではオ
ーバエッチ量Bは2μ−以下の小さい値である。
ーバエッチ量Bは2μ−以下の小さい値である。
この場合、過酸化水素水は銅イオンの存在により自己分
解を起こす。これを防ぐための安定化剤として例えば尿
酸を添加することが望ましい。
解を起こす。これを防ぐための安定化剤として例えば尿
酸を添加することが望ましい。
次いで、第二のエツチング液の組成につき説明する。
これは水11に硫酸40mlを加え、これに30〜35
%過酸化水素を加え残部水とするが、これに水素イオン
濃度の調整塩として酢酸ナトリウムを更に加えてpH=
3.4とするエツチング液である。
%過酸化水素を加え残部水とするが、これに水素イオン
濃度の調整塩として酢酸ナトリウムを更に加えてpH=
3.4とするエツチング液である。
第二のエツチング液によるオーバエッチは、約2μmで
あり、銅層5000人をエツチングする所要時間は約1
分30秒で(エツチング速度に換算して3300人/+
*in)と好ましい結果が得られる。
あり、銅層5000人をエツチングする所要時間は約1
分30秒で(エツチング速度に換算して3300人/+
*in)と好ましい結果が得られる。
尚、前記エツチング液に用いた過酸化水素水の安定化剤
としての尿酸の添加は、該過酸化水素水の分解を阻止す
るに有効である。
としての尿酸の添加は、該過酸化水素水の分解を阻止す
るに有効である。
Tg)発明の効果
前記本発明のエツチング液によれば、クロム−銅の重ね
膜パターンのエツチング時生ずる異種金属接触腐食によ
るエツチング速度の加速度的増大による銅のオーバエッ
チを少なく抑えることが出来る。これを銅薄膜の微細パ
ターン形成に使用すれば、精度よ(導体回路が実現され
ると云う顕著な効果がある。
膜パターンのエツチング時生ずる異種金属接触腐食によ
るエツチング速度の加速度的増大による銅のオーバエッ
チを少なく抑えることが出来る。これを銅薄膜の微細パ
ターン形成に使用すれば、精度よ(導体回路が実現され
ると云う顕著な効果がある。
第1図は本発明の対象とされる微細パターン形成基板の
一断面図。 第2図はマスクパターン下方がオーバエッチされた基板
断面図。 第3図はエツチング速度、オーバエッチ量と過酸化水素
水の添加量との関係特性図である。 図中、lは基板、 2はクロム層。 3は銅層、 4はマスクパターン。 である。
一断面図。 第2図はマスクパターン下方がオーバエッチされた基板
断面図。 第3図はエツチング速度、オーバエッチ量と過酸化水素
水の添加量との関係特性図である。 図中、lは基板、 2はクロム層。 3は銅層、 4はマスクパターン。 である。
Claims (3)
- (1)酢酸5〜50ml/l、過酸化水素2〜50ml
/l、残部を水としたエッチング液を用いることを特徴
とする銅のエッチング方法。 - (2)前記のエッチング液に過酸化水素の安定化剤を添
加してなる特許請求の範囲第1項記載の銅のエッチング
方法。 - (3)硫酸、過酸化水素と該過酸化水素の安定化剤、残
部を水とした溶液にpH調整塩を加えてpH=3〜4の
エッチング液を用いることを特徴とする銅のエッチング
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12127884A JPS61591A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 銅のエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12127884A JPS61591A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 銅のエツチング方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61591A true JPS61591A (ja) | 1986-01-06 |
Family
ID=14807292
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12127884A Pending JPS61591A (ja) | 1984-06-13 | 1984-06-13 | 銅のエツチング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61591A (ja) |
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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1984
- 1984-06-13 JP JP12127884A patent/JPS61591A/ja active Pending
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