KR20100123652A - Etching solution for copper-containing multilayer film - Google Patents

Etching solution for copper-containing multilayer film Download PDF

Info

Publication number
KR20100123652A
KR20100123652A KR1020100045432A KR20100045432A KR20100123652A KR 20100123652 A KR20100123652 A KR 20100123652A KR 1020100045432 A KR1020100045432 A KR 1020100045432A KR 20100045432 A KR20100045432 A KR 20100045432A KR 20100123652 A KR20100123652 A KR 20100123652A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
etching
copper
peroxide
film
substrate
Prior art date
Application number
KR1020100045432A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
마사루 카토
료 코우노
Original Assignee
간또 가가꾸 가부시끼가이샤
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 간또 가가꾸 가부시끼가이샤 filed Critical 간또 가가꾸 가부시끼가이샤
Publication of KR20100123652A publication Critical patent/KR20100123652A/en

Links

Images

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

Abstract

PURPOSE: An etching solution for copper containing stacked layer, which controls the dissolution of copper alloy oxide layer, is provided to perform the blanket etching of a copper alloy stacked layer in a tapered shape. CONSTITUTION: An etching solution for copper containing stacked layer comprises peroxide and organic acid. The copper-containing lamination film is Cu/CuXO or CuX / CuXO. X is Ca or MgAl. The pH of etchant is 3-6. The peroxide is hydrogen peroxide. Etchant additionally contains a chelating agent. The organic acid is citric acid or glycine. The peroxide comprises persulfate or persulfated salts. The organic acid is acetic acid.

Description

구리 함유 적층 막용 에칭액{Etching solution for copper-containing multilayer film}Etching solution for copper-containing multilayer film

본 발명은 반도체 등에 사용하는 적층 막의 에칭액에 관한 것이다.
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an etching solution for a laminated film used for a semiconductor or the like.

LCD 표시 장치의 표시 면적이 대형화함에 따라 박막 트랜지스터와 연결되는 게이트웨이 선과 데이터 선이 길어지고, 그 배선의 저항도 커지므로 신호 지연 등의 문제가 생긴다. 기존의 액정 표시 장치의 금속 배선에 알루미늄(Al)을 사용하고 있지만, 대형 기판에 대해 더 저항이 낮은 구리(Cu) 배선이 사용되고 있다.As the display area of the LCD display device becomes larger, the gateway line and the data line connected to the thin film transistor become longer, and the resistance of the wiring increases, which causes problems such as signal delay. Although aluminum (Al) is used for the metal wiring of the conventional liquid crystal display device, copper (Cu) wiring with lower resistance is used for a large substrate.

구리(Cu) 배선의 경우 바리아메타루는 Cu가 반도체 막에 확산되는 것을 방지하기 위해, 또한 반도체 막과 접착력 향상을 위해, Ti, Mo, Cr 등의 금속 막이 사용된다. 즉, Cu/Mo, Cu/Ti, Cu/Cr 등의 적층 막이 구성된다. 이러한 적층 막 구조를 에칭 가공하는 경우, Cu 막의 에칭 가공을 하고, 이어서 기초 막에 Mo 및 Ti의 에칭 가공을 하는 2 단계 방식과 Cu/Mo 또는 Cu/Ti 적층 막을 한 액체에 넣고한번에 에칭 가공을 하는 일괄 가공 방식의 2 개의 방법이 있다. 후자의 일괄 가공 방식이 작업 공정으로 유리하나, 내식성이 다른 금속 적층 막을 한 용액에서 에칭하기 어려운 이상, 전지 효과 등의 영향을 고려할 때 적층 막을 단계 차이가 없는 테이퍼 형상으로 일괄 에칭하는 것은 쉽지 않다. 또한 배선의 가공 정밀도에서 가로방향로 과도한 에칭이 일어나는 것(사이드 에칭)을 극력(極力)으로 피해야한다 점에서 일괄 에칭액의 개발은 매우 어려운 것이다.In the case of copper (Cu) wiring, a metal film such as Ti, Mo, Cr, or the like is used for the barrier metaaru to prevent Cu from diffusing into the semiconductor film and to improve the adhesion between the semiconductor film and the semiconductor film. That is, a laminated film of Cu / Mo, Cu / Ti, Cu / Cr, or the like is formed. In the case of etching the laminated film structure, the etching process of the Cu film is performed, followed by the two-step method of etching the Mo and Ti to the base film and the Cu / Mo or Cu / Ti laminated film in one liquid, and the etching process is performed at once. There are two methods of batch processing. Although the latter batch processing method is advantageous as a work process, it is difficult to collectively etch the laminated film into a tapered shape without step difference in consideration of the effect of battery effect, since it is difficult to etch a metal laminated film having different corrosion resistance in one solution. In addition, the development of a batch etching solution is very difficult in that excessive etching in the transverse direction (side etching) must be avoided with the maximum force in the processing accuracy of the wiring.

이러한 배경에서 각 층을 구성하는 각 금속에 유효한 산화 방지제를 선택하여 Cu/Mo, Cu/Ti 및 Cu/Cr 등의 일괄 에칭 방법이 검토되고 있다.Against this background, a batch of etching methods such as Cu / Mo, Cu / Ti, Cu / Cr, etc. have been studied by selecting an effective antioxidant for each metal constituting each layer.

예를 들면, 특허 문헌 1에는 Cu 용해 산화제로 과산화수소칼륨을 이용한 에칭 기술이 개시되어 있으며, 기초 적층 금속에 합하여 각종 산을 조합한 에칭액에 대하여 검토되고 있다. 즉 과산화수소칼륨을 필수 성분으로, Cu/Ti의 경우는 추가로 불소산 또는 과산화황산염과 불화물을 조합한 에칭 조성물, Cu/Mo 경우는 추가로 인산과 질산을 조합한 에칭 조성물, Cu/Cr의 경우는 추가로 염산을 조합한 에칭 조성물을 개시하고 있다.For example, Patent Literature 1 discloses an etching technique using potassium peroxide as a Cu dissolving oxidant, and studies on etching liquids in which various acids are combined with a base laminated metal. That is, in the case of Cu / Ti, an etching composition combining fluoric acid or peroxide sulfate and fluoride, Cu / Mo, an etching composition combining phosphoric acid and nitric acid, and Cu / Cr Further discloses an etching composition combining hydrochloric acid.

또한, 특허 문헌 2~4에는, Cu 용해 산화제로 과산화수소를 이용한 에칭 기술이 개시되어 있으며, 각종 유기산 또는 중성염, 심지어는 각종 첨가제를 병용하여 Cu/Mo 또는 Cu/Ti 적층 막을 동시에 에칭하는 것이 검토되고 있다.In addition, Patent Literatures 2 to 4 disclose etching techniques using hydrogen peroxide as a Cu dissolving oxidant, and it is studied to simultaneously etch a Cu / Mo or Cu / Ti laminated film by using various organic acids, neutral salts, or even various additives in combination. It is becoming.

최근 Cu/Mo, Cu/Ti 적층 막 대신 적층 막으로 구리 합금 산화 층을 포함하는 적층 막이 개발되었다. 이들은, 기초 막으로 성능이 우수할 뿐만 아니라, 성막 공정에 있어서도 적층의 각 층을 동일한 장치에 성막할 수 있다는 이점이 있다. 그러나, 이 새로 개발된 구리 합금 산화 층을 포함하는 적층 막에 대한 효과적인 에칭 방법은 전혀 고려하고 있지 않다.
Recently, a laminated film including a copper alloy oxide layer has been developed as a laminated film instead of a Cu / Mo and Cu / Ti laminated film. These have the advantage that not only the performance is excellent as a base film but also each layer of the lamination can be formed in the same apparatus also in the film forming process. However, no effective etching method for the laminated film including this newly developed copper alloy oxide layer is considered.

[특허 문헌 1] 특허 제3974305호 공보[Patent Document 1] Patent No. 3974305

[특허 문헌 2] 특개 2002-302780호 공보[Patent Document 2] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-302780

[특허 문헌 3] 미국 특허 출원 공개 제2006/105579호 명세서[Patent Document 3] US Patent Application Publication No. 2006/105579

[특허 문헌 4] 특개 2004-193620호 공보
[Patent Document 4] Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-193620

본 발명자들은 상기의 배경 기술을 바탕으로 CuMg/CuMgO, CuCa/CuCaO, Cu/CuCaO, Cu/CuAlMgO 등 구리와 구리 합금 산화물로 구성된 새로운 적층 막을 일괄 에칭하는 기술 개발을 시도함에 있에서, 예를 들면, Cu 단층 막의 에칭 및 Cu/Mo, Cu/Ti, Cu/Cr과 같은 기존의 구리 적층 막에 대한 일괄 에칭에 사용되어 왔던 FeCl3, CuCl2계, 혼합산계 에칭액은 CuMgO과 CuCaO 등의 하층 막의 용해성이 높기 때문에, 기초 막 사이드 에칭이 커지고, 테이퍼 형상을 얻을 수 없는 등의 문제가 있다.The present inventors attempt to develop a batch etching technique of a new laminated film composed of copper and a copper alloy oxide, such as CuMg / CuMgO, CuCa / CuCaO, Cu / CuCaO, Cu / CuAlMgO, and the like, for example. , FeCl 3 , CuCl 2 and mixed acid etchant, which have been used for etching Cu single layer films and batch etching of conventional copper laminated films such as Cu / Mo, Cu / Ti, Cu / Cr, are used for lower layer films such as CuMgO and CuCaO. Since the solubility is high, there exists a problem that a base film side etching becomes large and a taper shape cannot be obtained.

즉, 본 발명의 과제는 상기와 같은 문제를 해결하고, Cu 금속 층과 Cu 합금 산화물 층을 일괄 에칭하기 위하여 용해성 높은 구리 합금 산화 층의 용해를 제어할 수 있고, 또한 일괄 에칭 대상인 적층에 있어서, Cu 합금 산화물 층을 포함하는 모든 층의 용해가 적당한 균형을 갖는 조건을 재현하는 에칭액 및 에칭 방법을 제공하는 것이다.
That is, the problem of the present invention solves the above problems, and in order to collectively etch the Cu metal layer and the Cu alloy oxide layer, it is possible to control the dissolution of the highly soluble copper alloy oxide layer, and furthermore, in the lamination which is a batch etching object, It is to provide an etching solution and an etching method in which the dissolution of all the layers including the Cu alloy oxide layer reproduces a condition having a proper balance.

본 발명자들은 이러한 과제를 해결하기 위해 예의 연구를 거듭한 결과, 놀랍게도, 과산화물과 유기산을 포함하는 에칭액을 사용하여 상기의 적층 막을 양호하게 일괄 에칭하는 방법을 찾아내어 더 검토를 진행한 결과, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.As a result of intensive studies to solve such problems, the inventors have surprisingly found a method for batch-etching the laminated film well using an etching solution containing a peroxide and an organic acid. Came to complete.

즉, 본 발명은 기판과 접하는 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층을 포함하는, 기판 상의 구리 함유 적층 막을 에칭하기 위한 에칭 용액에 있어서, 과산화물과 유기산을 포함하는 상기 에칭액에 대한 것이다.That is, the present invention relates to an etching solution containing a peroxide and an organic acid in an etching solution for etching a copper-containing laminated film on a substrate, comprising a copper oxide layer or a copper alloy oxide layer in contact with the substrate.

또한, 본 발명은 구리 함유 적층 막이, Cu/CuXO 또는 CuX/CuXO (식 중, X는 Ca 또는 MgAl임)인 상기 에칭액에 대한 것이다.Moreover, this invention relates to the said etching liquid whose copper containing laminated film is Cu / CuXO or CuX / CuXO (wherein X is Ca or MgAl).

나아가, 본 발명은 pH가 3~6인 상기 에칭액에 대한 것이다.Furthermore, this invention relates to the said etching liquid whose pH is 3-6.

또한, 본 발명은 과산화물이 과산화수소인 상기 에칭액에 대한 것이다.Moreover, this invention relates to the said etching liquid whose peroxide is hydrogen peroxide.

나아가, 본 발명은 추가로 킬레이트제를 함유하는 상기 에칭액에 대한 것이다.Furthermore, this invention relates to the said etching liquid which further contains a chelating agent.

또한, 본 발명은 킬레이트제가 EDTA 및 이의 알칼리염 또는 디에틸렌트리아민 오아세트산 및 이의 알칼리염인 상기 에칭액에 대한 것이다.The present invention also relates to the above etching solution wherein the chelating agent is EDTA and its alkali salt or diethylenetriamine pentacetic acid and its alkali salt.

나아가, 본 발명은 유기산이 구연산 또는 글리신인 상기 에칭액에 대한 것이다.Furthermore, this invention relates to the said etching liquid whose organic acid is citric acid or glycine.

또한, 본 발명은 과산화물이 과황산이나 과황산염을 포함하는 상기 에칭액에 대한 것이다.Moreover, this invention relates to the said etching liquid in which a peroxide contains a persulfate or a persulfate.

나아가, 본 발명은 과황산염이 KHSO5, NaHSO5, K2S2O8, Na2S2O8 및 (NH4)2S2O8로 이루어진 군 중에서 선택되는 상기 에칭액에 대한 것이다.Furthermore, the present invention relates to the etching solution selected from the group consisting of persulfate KHSO 5 , NaHSO 5 , K 2 S 2 O 8 , Na 2 S 2 O 8 and (NH 4 ) 2 S 2 O 8 .

또한, 본 발명은 유기산이 아세트산인 상기 에칭액에 대한 것이다.Moreover, this invention relates to the said etching liquid whose organic acid is acetic acid.

나아가, 본 발명은 기판과 접하는 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층을 포함한 보드의 구리 함유 적층 막을 에칭하는 방법에 있어서, 과산화물과 유기산을 포함하는 에칭액을 이용하여 에칭하는 공정을 포함하는 상기 방법에 대한 것이다.
Furthermore, the present invention relates to a method for etching a copper-containing laminated film of a board comprising a copper oxide layer or a copper alloy oxide layer in contact with a substrate, the method comprising the step of etching using an etchant comprising a peroxide and an organic acid. will be.

본 발명은 상기의 구성에 있어서 구리 함유 적층 막의 기판과 접하는 층이 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층에 대하여 작용하여 구리 합금 산화물 층의 용해 속도를 제어할 수 있으며, 예를 들면, Cu/CuXO (X는 어떤 금속) 적층 막을 테이퍼 형상으로 사이드 에칭이 적은 일괄 에칭하는 것을 달성할 수 있다.In the above configuration, the layer in contact with the substrate of the copper-containing laminated film can act on the copper oxide layer or the copper alloy oxide layer to control the dissolution rate of the copper alloy oxide layer, for example, Cu / CuXO ( X can achieve batch etching of any metal) laminated | multilayer film to taper shape with little side etching.

이는 기존의 구리 적층 막에 대한 일괄 에칭액은 모두 금속 산화 용해에 의한 것으로, 구리 합금 산화물 적층 막의 용해는 구리의 산화수 변화를 수반하지 않는, 즉 산화 용해가 아니라 화학 용해인 것으로 고려됨에 따라, Cu 합금 산화물 막을 CuO, CuO2등의 산화물과 마찬가지로 생각하면 Cu의 전위 - pH 선 상태 다이어그램에서 pH 4 이하에서는 산화물의 안정 영역 대신 Cu 이온이 되기 때문에, CuO, CuO2 안정 영역과 Cu 이온 안정 영역의 경계 조건 부근 예 : pH 3~6)으로 제어하여 Cu 합금 산화물 막의 용해 속도를 제어할 수 있기 때문에라고 설명할 수도 있다.
This is because the batch etching solution for the conventional copper laminated film is all caused by metal oxide dissolution, and the dissolution of the copper alloy oxide laminated film does not involve a change in the oxidation number of copper, that is, it is considered to be chemical dissolution instead of oxidation dissolution. When the oxide film is regarded as an oxide such as CuO, CuO 2, etc., the boundary between CuO, CuO 2 stable region and Cu ion stable region because Cu ion becomes Cu ions instead of the stable region of the oxide at pH 4 or lower in the Cu potential-pH line state diagram. It can also be explained that since the dissolution rate of a Cu alloy oxide film can be controlled by controlling to an example of conditions: pH 3-6).

도 1은 No. 3 용액에 의한 CuMg/CuMgO 기판 처리 결과 110 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후의 단면을 관찰한 도면이다 (실시예 3).
도 2는 No. 3 용액에 의한 Cu/Mo 기판 처리 결과 171 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후의 단면을 관찰한 도면이다 (비교예 3).
도 3은 No. 8 용액에 의한 CuMg/CuMgO 기판 처리 결과 96 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후의 단면을 관찰한 도면이다 (실시예 8).
도 4는 No. 9 용액에 의한 CuMg/CuMgO 기판 처리 결과 132 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후의 단면을 관찰한 도면이다 (실시예 9).
도 5는 No. 8 용액에 의한 Cu/Mo 기판 처리 결과 158 sec (JET × 1.2) 에칭 처리 후의 단면을 관찰한 도면이다 (비교예 8).
도 6은 No. 10 용액에 의한 Cu/CuCaO 기판 처리 결과 53 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후의 단면을 관찰한 도면이다 (실시예 10).
도 7은 No. 10 용액에 의한 Cu/Mo 기판 처리 결과 354 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후의 단면을 관찰한 도면이다 (비교예 10).
1 is No. CuMg / CuMgO substrate treatment result with 3 solution It is the figure which observed the cross section after 110 sec (JET * 1.5) etching process (Example 3).
2 is No. Cu / Mo Substrate Treatment with Three Solutions As a result, the cross section after 171 sec (JET × 1.5) etching treatment was observed (Comparative Example 3).
3 is No. CuMg / CuMgO substrate treatment result with 8 solution The figure which observed the cross section after 96 sec (JET * 1.5) etching process (Example 8).
4 is No. CuMg / CuMgO substrate treatment result with 9 solution The figure which observed the cross section after 132 sec (JET * 1.5) etching process (Example 9).
5 is No. Cu / Mo substrate processing result by 8 solution The figure which observed the cross section after 158 sec (JET * 1.2) etching process (comparative example 8).
6 is No. Cu / CuCaO substrate treatment result with 10 solutions The figure which observed the cross section after 53 sec (JETx1.5) etching process (Example 10).
7 is No. Cu / Mo substrate processing result by the 10 solution It is the figure which observed the cross section after 354 sec (JET * 1.5) etching process (comparative example 10).

본 발명은 일실시형태에 있어서 기판과 접하는 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층을 포함하는 기판 상의 구리 함유 적층 막을 에칭하기 위한 에칭액에 있어서, 과산화물과 유기산을 포함하는 상기 에칭액을 제공한다.This invention provides the said etching liquid containing a peroxide and an organic acid in the etching liquid for etching the copper containing laminated film on the board | substrate containing the copper oxide layer or copper alloy oxide layer which contact | connects a board | substrate in one Embodiment.

여기서 기판은 반도체 기판 등에 사용할 수 있는 임의의 것이 바람직하며, 일반적으로, 유리, 석영, 세라믹 등을 들 수 있다.
The substrate is preferably any one that can be used for a semiconductor substrate and the like, and generally includes glass, quartz, ceramics and the like.

본 발명에서 구리 함유 적층 막은, 구리 또는 구리 합금(구리와 모든 금속의 합금)의 층과 산화 구리 또는 구리 합금 산화물 층을 포함한다. 적층은 일반적으로 2층 또는 3층 이상에서도 일괄 에칭을 할 수 있다. 또한 구리 합금 층의 구리 이외의 금속 원소는 구리 합금 산화물 층의 구리 이외의 금속 원소와 동일하거나 상이할 수 있다. 본 발명에서 바람직한 구리 함유 적층 막은 Cu/CuXO 또는 CuX/CuXO (식 중, X는 Mg, Ca 또는 MgAl임)이다.
In the present invention, the copper-containing laminated film includes a layer of copper or a copper alloy (alloy of copper and all metals) and a layer of copper oxide or copper alloy oxide. Generally, lamination | stacking can carry out batch etching also in two or three layers or more. In addition, metal elements other than copper of the copper alloy layer may be the same as or different from metal elements other than copper of the copper alloy oxide layer. Preferred copper-containing laminated films in the present invention are Cu / CuXO or CuX / CuXO, wherein X is Mg, Ca or MgAl.

본 발명에서 에칭액의 pH는 한정되는 것은 아니지만, 적층 막의 종류와 두께, 테이퍼 형상, 사이드 에칭 양 등의 관점에서 3~6인 것이 바람직하고, 3.5~5.5인 것이 특히 바람직하다. pH 조정은 유기산 또는 유기산염의 완충계를 사용하고, pH 조절제를 추가할 수 있다. pH가 낮으면 하층의 구리 산화물 막의 용해가 빠르므로 좋은 테이퍼 형상을 얻기 어려워지고, pH가 높으면 Cu 막의 에칭 반응이 진행되지 않거나 또는 실용적인 에칭 속도에 있어서 에칭이 진행되지 않는 문제가 있다.
Although the pH of an etching liquid is not limited in this invention, It is preferable that it is 3-6 from a viewpoint of the kind and thickness of a laminated film, a taper shape, side etching amount, etc., and it is especially preferable that it is 3.5-5.5. pH adjustment uses a buffer of organic acids or organic acid salts, and may add a pH adjuster. If the pH is low, it is difficult to obtain a good taper shape because the lower copper oxide film is quickly dissolved. If the pH is high, the etching reaction of the Cu film does not proceed or the etching does not proceed at a practical etching rate.

본 발명의 에칭액에 사용되는 산화제(과산화수소)는 특별히 한정되지 않지만, 과산화수소, 과황산, 과황산염, 과아세트산, 과아세트산염, 과탄산, 과탄산염 등을 들 수 있다. 특히, 과산화수소의 안정성, 접근 용이성, 취급 용이성, 비용 등의 관점에서, 과산화수소, 과황산, 과황산염이 바람직하다. 또한, 과황산염으는, 예를 들면, KHSO5, NaHSO5, K2S2O8, Na2S2O8(NH4)2S2O8 등을 들 수 있다. 나아가, 과산화수소는 적절하게 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
Although the oxidizing agent (hydrogen peroxide) used for the etching liquid of this invention is not specifically limited, Hydrogen peroxide, a persulfate, a persulfate, a peracetic acid, a peracetic acid salt, a percarbonate, a percarbonate, etc. are mentioned. In particular, hydrogen peroxide, persulfate, and persulfate are preferable from the viewpoint of stability, easy access, easy handling, cost, and the like of hydrogen peroxide. Further, persulfates include, for example, KHSO 5 , NaHSO 5 , K 2 S 2 O 8 , Na 2 S 2 O 8 (NH 4 ) 2 S 2 O 8 And the like. Furthermore, hydrogen peroxide can be used in combination of 2 or more types as appropriate.

본 발명에서 과산화수소의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 과산화수소를 사용하는 경우, 바람직하게는 0.01~3.0 mol/L이고, 더 바람직하게는 0.05~2.0 mol/L이며, 더욱더 바람직하게는 0.1~1.0 mol/L이다. 과산화수소의 농도가 낮은 경우에는 에칭 속도가 느려지고, 높은 경우에는 에칭 속도가 빨라지는 등, 주어진 패턴 컨트롤이 어려운 문제가 있다.
In the present invention, the concentration of hydrogen peroxide is not particularly limited, but in the case of using hydrogen peroxide, it is preferably 0.01 to 3.0 mol / L, more preferably 0.05 to 2.0 mol / L, and even more preferably 0.1 to 1.0 mol /. L. When the concentration of hydrogen peroxide is low, the etching rate is low, and when the concentration is high, the etching rate is high.

또한, 과황산이나 과황산염을 이용하는 경우, 과황산의 농도는 바람직하게는 0.01~3.0 mol/L이고, 더 바람직하게는 0.05~2.0 mol/L이며, 더욱더 바람직하게는 0.1~1.0 mol/L이다. 과황산의 농도가 낮은 경우에는 에칭 속도가 느려지고, 높은 경우에는 에칭 속도가 빨라지는 등, 주어진 패턴 컨트롤이 어려운 문제가 있다.
In the case of using persulfate or persulfate, the concentration of persulfate is preferably 0.01 to 3.0 mol / L, more preferably 0.05 to 2.0 mol / L, even more preferably 0.1 to 1.0 mol / L. . If the concentration of persulfate is low, the etching rate is slow, and if it is high, the etching rate is high.

본 발명의 에칭액에 사용되는 유기산은 특별히 한정되지 않지만, 구연산, 글리신, 아세트산, 주석산, 호박산, 젖산, 프탈레이트 등을 들 수 있다. 특히, pH 완충 기능과 용해성, 접근의 용이성, 비용 등의 관점에서 구연산, 글리신, 아세트산이 바람직하다. 또한, 유기산은 적절하게 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
Although the organic acid used for the etching liquid of this invention is not specifically limited, Citric acid, glycine, acetic acid, tartaric acid, succinic acid, lactic acid, a phthalate etc. are mentioned. In particular, citric acid, glycine and acetic acid are preferable in view of pH buffering function, solubility, accessibility, cost and the like. In addition, an organic acid can be used in combination of 2 or more type as appropriate.

본 발명에서 유기산의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 0.05~5.0 mol/L 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.05~3.0 mol/L, 특히 바람직하게는 0.1~2.0 mol/L이고, 더욱더 바람직하게는 0.1~1.0 mol/L이다. 유기산 농도가 낮으면 pH 완충제로서의 작용이 불충분하여 에칭액을 소정 pH 범위 내에서 유지하는 것이 어렵게 된다. 또한 유기산 농도가 높으면 용해성의 문제가 생겨, 고농도화에 의한 효과를 충분히 얻을 수 없는 문제가 있다.
In the present invention, the concentration of the organic acid is not particularly limited, but is preferably 0.05 to 5.0 mol / L, more preferably 0.05 to 3.0 mol / L, particularly preferably 0.1 to 2.0 mol / L, even more preferably 0.1 ˜1.0 mol / L. If the organic acid concentration is low, the action as a pH buffer is insufficient, making it difficult to maintain the etching solution within a predetermined pH range. In addition, when the concentration of the organic acid is high, there is a problem of solubility, and there is a problem in that the effect of high concentration cannot be sufficiently obtained.

본 발명의 에칭액에 사용되는 킬레이트제는 특별히 한정되지 않지만, EDTA 및 이의 알칼리염, 디에틸렌트리아민 오아세트산 및 이의 알칼리염, 니트릴로 삼아세트산 및 이의 알칼리염 등을 들 수 있다. 특히, 킬레이트화 능력, 킬레이트제의 용해성 등의 관점에서 EDTA 및 이의 알칼리염, 디에틸렌트리아민 오아세트산 및 이의 알칼리염이 바람직하다. 또한 킬레이트제는 적절하게 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다. 이러한 킬레이트제를 배합하여 에칭에 의해 용해된 Cu, Ca, Mg 등의 금속 이온을 킬레이트화 함으로써, 에칭 반응물의 용액에서 석출을 억제하는 효과가 있고, 예를 들면, Cu 이온에 의한 과산화수소 분해 반응을 억제할 수 있다.
Although the chelating agent used for the etching liquid of this invention is not specifically limited, EDTA and its alkali salt, diethylene triamine pentacetic acid and its alkali salt, nitrilo triacetic acid, its alkali salt, etc. are mentioned. In particular, EDTA and alkali salts thereof, diethylenetriamine pentacetic acid and alkali salts thereof are preferable from the viewpoint of chelating ability, solubility of the chelating agent, and the like. In addition, a chelating agent can be used in combination of 2 or more types as appropriate. By blending such a chelating agent and chelating metal ions such as Cu, Ca, and Mg dissolved by etching, there is an effect of suppressing precipitation in the solution of the etching reactant, for example, hydrogen peroxide decomposition reaction by Cu ions. It can be suppressed.

본 발명에서 킬레이트제의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 0.01~0.2 mol/L 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 0.03~0.15 mol/L이고, 더욱더 바람직하게는 0.05~0.1 mol/L이다. 킬레이트의 농도가 낮을 경우, 킬레이트제로서 작용이 불충분하고, 높은 경우에는 용해도 부족에 의해 균일 용액이 이루어지지 않는 문제가 있다.
The concentration of the chelating agent in the present invention is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 0.2 mol / L, more preferably 0.03 to 0.15 mol / L, still more preferably 0.05 to 0.1 mol / L. When the concentration of the chelate is low, the action is insufficient as a chelating agent, and when the concentration of the chelate is high, there is a problem that a uniform solution is not formed due to lack of solubility.

본 발명에서 과산화물로 과산화수소를 이용하는 경우, 유기산으로 구연산 또는 글리신을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우 추가 킬레이트제로서 EDTA 이나트륨, 디에틸렌트리아민 오아세트산 삼나트륨을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이, 과산화수소, 유기산 및 킬레이트제를 포함하는 경우, 각각의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 과산화수소 0.01~3.0 mol/L에 대하여, 유기산은 0.05~3.0 mol/L, 바람직하게는 0.1~2.0 mol/L, 보다 바람직하게는 0.1~1.0 mol/L이고, 킬레이트제는 0.01~0.2 mol/L, 바람직하게는 0.03~0.15 mol/L, 보다 바람직하게는 0.05~0.1 mol/L로 할 수 있다.
When using hydrogen peroxide as peroxide in this invention, it is preferable to use citric acid or glycine as an organic acid. Moreover, in this case, it is preferable to include EDTA disodium and diethylene triamine triacetate as additional chelating agent. As described above, in the case of containing hydrogen peroxide, organic acid and chelating agent, the respective concentrations are not particularly limited. For example, the organic acid is 0.05 to 3.0 mol / L, preferably 0.1 to 0.01 to 3.0 mol / L of hydrogen peroxide. To 2.0 mol / L, more preferably 0.1 to 1.0 mol / L, and the chelating agent is 0.01 to 0.2 mol / L, preferably 0.03 to 0.15 mol / L, more preferably 0.05 to 0.1 mol / L. Can be.

본 발명에서 과산화물로 과황산이나 과황산염을 이용한 경우, 유기산으로 아세트산을 이용하는 것이 바람직하다. 이 경우, 각각의 농도는 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 과황산이나 과황산염 0.01~3.0 mol/L에 대하여, 아세트산은 0.05~5.0 mol/L, 바람직하게는 0.1~3.0 mol/L, 보다 바람직하게는 0.1~1.0 mol/L로 할 수 있다. 아세트산 농도가 낮으면 pH 완충제로서의 작용이 불충분하여 에칭액을 소정 pH 범위 내에서 유지하는 것이 곤란하며, 높은 경우에는 아세트산 냄새의 문제가 있고m 또한 고농도화에 의한 효과를 충분히 얻을 수 없는 문제가 있다.
When persulfate or persulfate is used as peroxide in this invention, it is preferable to use acetic acid as an organic acid. In this case, although each concentration is not specifically limited, For example, per acetic acid and persulfate 0.01-3.0 mol / L, acetic acid is 0.05-5.0 mol / L, Preferably it is 0.1-3.0 mol / L, Preferably it may be 0.1-1.0 mol / L. If the acetic acid concentration is low, the action as a pH buffer is insufficient, and it is difficult to maintain the etching solution within a predetermined pH range. If the acetic acid concentration is high, there is a problem of acetic acid smell and a problem that the effect of high concentration cannot be sufficiently obtained.

본 발명의 에칭 방법은 일실시형태에 있어서, 기판과 접하는 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층을 포함한 기판 상의 구리 함유 적층 막을 에칭하는 방법에 있어서, 과산화물과 유기산을 포함하는 에칭액을 이용하여 에칭하는 공정을 포함한다.The etching method of this invention WHEREIN: In the method of etching the copper containing laminated film on a board | substrate containing the copper oxide layer or copper alloy oxide layer which contact | connects a board | substrate, the process of etching using the etching liquid containing a peroxide and an organic acid. It includes.

따라서 에칭 대상이 구리 함유 적층 막의 기판과 접하는 층은 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층이며, 에칭액 과산화물과 유기산을 포함하는 에칭액을 사용하는 것을 제외하고는 특별히 이에 제한되지 않고, 적절하게 기존에 사용되는 에칭을 위한 공정을 사용할 수 있다.
Therefore, the layer in which the object to be etched is in contact with the substrate of the copper-containing laminated film is a copper oxide layer or a copper alloy oxide layer, and is not particularly limited except for using an etching solution containing an etching solution peroxide and an organic acid. Processes for etching can be used.

[실시예][Example]

1. CuMg/CuMgO/유리 기판 처리 (실시예 1~6)1. CuMg / CuMgO / Glass Substrate Treatment (Examples 1-6)

유리 기판 위에 500 Å의 CuMgO 막을 스퍼터링하고 이 위에 3000 Å의 CuMg 막을 스퍼터링하여 CuMg/CuMgO 이중 적층 막을 형성했다. 또한 이 CuMg/CuMgO 이중 적층 막에 포토 레지스트 코팅 후 선택적으로 노광 및 현상하여 에칭 마스크를 형성했다. 표 1의 에칭액(No.1~6)을 준비하고, 상기 기판을 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시켰다. 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간(JET)을 확인하고 JET 1.5 배를 처리 시간으로 하였다.A 500 Mm CuMgO film was sputtered on the glass substrate, and a 3000 Mm CuMg film was sputtered thereon to form a CuMg / CuMgO double laminated film. Further, the CuMg / CuMgO double laminated film was subjected to photoresist coating, and then selectively exposed and developed to form an etching mask. The etching liquids (No. 1-6) of Table 1 were prepared, and the said board | substrate was stirred and immersed at the solution temperature of 30 degreeC. It was visually observed to confirm the just etching time (JET), and JET 1.5 times was made into the processing time.

Figure pat00001
Figure pat00001

용액 No. 1~6을 사용하여 CuMg/CuMgO/유리 기판을 처리하고 결과를 표 2에 나타내었다.Solution No. CuMg / CuMgO / glass substrates were treated using 1-6 and the results are shown in Table 2.

Figure pat00002
Figure pat00002

실시예 1~6은 모두 단면이 테이퍼 형상이며, 사이드 에칭량도 1.0~1.6 μm로 비교적 작게 억제되었다. 또한, 유리 기판에 에칭 잔사 등도 남지 않았다.As for Examples 1-6, the cross section was a taper shape in all, and the side etching amount was also comparatively small suppressed to 1.0-1.6 micrometers. In addition, no etching residues remained on the glass substrate.

또한, 전형적인 단면 관찰도(주사 전자 현미경(SEM)에 의한 사진. 배율 : 40,000 배)를 도 1(No.3 용액에 의한 CuMg/CuMgO 기판 처리 결과 110 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후 (실시예 3))에 나타내었다.
In addition, a typical cross-sectional view (photograph by scanning electron microscope (SEM). Magnification: 40,000 times) is shown in Fig. 1 (CuMg / CuMgO substrate treatment result by No. 3 solution, after 110 sec (JET x 1.5) etching treatment (execution). Example 3)).

2. Cu/Mo/유리 기판 처리 (비교예 2~6)2. Cu / Mo / Glass Substrate Treatment (Comparative Examples 2 ~ 6)

유리 기판 위에 250 Å의 Mo 막을 스퍼터링하고 이 위에 4000 Å의 Cu 막을 스퍼터링하여 Cu/Mo 이중 적층 막을 형성했다. 또한, 이 Cu/Mo 이중 적층 막에 포토 레지스트 코팅 후 선택적으로 노광 및 현상하여 에칭 마스크를 형성했다. 실시예와 마찬가지로 표 1의 에칭액(No. 2~6)을 준비하고, 상기 기판을 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시켰다. 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간(JET)을 확인하고 JET 1.5 배를 처리 시간으로 하였다.A 250 mmW Mo film was sputtered onto the glass substrate, and a 4000 mmW Cu film was sputtered thereon to form a Cu / Mo double laminated film. Further, the Cu / Mo double laminated film was selectively exposed and developed after photoresist coating to form an etching mask. Etching liquids (No. 2 to 6) of Table 1 were prepared in the same manner as in Examples, and the substrate was stirred at a solution temperature of 30 ° C. and submerged. It was visually observed to confirm the just etching time (JET), and JET 1.5 times was made into the processing time.

용액 No. 2~6을 사용하여 Cu/Mo/유리 기판을 처리하고 결과를 표 3에 나타내었다.Solution No. The Cu / Mo / glass substrates were treated using 2-6 and the results are shown in Table 3.

또한, 비교예 1에 대응되는 용액 No. 1을 사용한 실험은 용액 No. 1의 pH가 3.3이고, 용액 No. 2~6의 결과로부터 형상이 불량이 될 것이 분명하기 때문에 실행하지 않았다.In addition, the solution No. corresponding to Comparative Example 1 was obtained. The experiment using 1 is the solution No. PH of 1 is 3.3, and solution No. Since it was clear that the shape would be defective from the result of 2-6, it was not performed.

Figure pat00003
Figure pat00003

Cu/Mo 이중 적층 막은 어떤 처리액에서도, 기초 Mo 막의 용해가 빠르게 진행되고, 단면 형상은 "<"의 글자형태가 되므로, 정상적인 배선을 형성하는 것은 어려웠다. 본능 모양에 있어서 에칭액 조성물은 CuX/CuXO 이중 적층 막에 조정한 것으로, 구리 합금 산화물 막이 적절한 속도로 용해하는 것이 포인트이다. 따라서 단순히 기존 Cu/Mo 이중 적층 막에는 적용할 수 없다.In the Cu / Mo double layered film, the dissolution of the base Mo film proceeded rapidly in any treatment liquid, and the cross-sectional shape became a letter of " <&quot;, so that it was difficult to form a normal wiring. In the instinct form, the etching liquid composition is adjusted to a CuX / CuXO double laminated film, and the point is that the copper alloy oxide film dissolves at an appropriate rate. Therefore, it cannot simply be applied to existing Cu / Mo double layered films.

또한 전형적인 단면 관찰도(주사 전자 현미경 (SEM)에 의한 사진. 배율 : 40,000 배)를 도 2(No.3 용액에 의한 Cu/Mo 기판 처리 결과 171 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후 (비교예 3))에 나타내었다.
In addition, a typical cross-sectional view (photograph by scanning electron microscope (SEM). Magnification: 40,000 times) is shown in FIG. 2 (Cu / Mo substrate treatment with No. 3 solution, after 171 sec (JET × 1.5) etching treatment (Comparative Example). 3)).

3. CuMg/CuMgO/유리 기판 처리 (실시예 7~9)3. CuMg / CuMgO / Glass Substrate Treatment (Examples 7-9)

실시예 1~6 사용한 기판과 동일한 모양의 CuMg/CuMgO 이중 적층 막을 제공하고, 하기 표 4에 나타낸 용액(No. 7~9)에 의한 에칭 작업을 실시했다. 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시킨 다음 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간(JET)을 확인하고 JET 1.5 배를 처리 시간으로 하였다.Examples 1-6 The CuMg / CuMgO double laminated | multilayer film of the same shape as the board | substrate used was provided, and the etching operation by the solution (No. 7-9) shown in following Table 4 was performed. The solution was stirred at 30 ° C., immersed, and then visually observed to confirm the just etching time (JET), and JET 1.5 times was used as the treatment time.

Figure pat00004
Figure pat00004

용액 No. 7~9를 사용하여 CuMg/CuMgO/유리 기판을 처리하고 결과를 표 5에 나타내었다.Solution No. The CuMg / CuMgO / glass substrates were treated using 7-9 and the results are shown in Table 5.

Figure pat00005
Figure pat00005

실시예 7~9는 모두 단면이 테이퍼 형상이며, 사이드 에칭량도 0.9~1.3 μm로 비교적 작게 억제되었다. 또한, 유리 기판에 에칭 잔사 등도 남지 않았다.In Examples 7 to 9, the cross section was tapered, and the amount of side etching was also suppressed to be relatively small at 0.9 to 1.3 µm. In addition, no etching residues remained on the glass substrate.

또한, 전형적인 단면 관찰도주사 전자 현미경 (SEM)에 의한 사진. 배율 : 40,000 배)을 도 3(No.8 용액에 의한 CuMg/CuMgO 기판 처리 결과 96 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후 (실시예 8))과 도 4(No.9 용액에 의한 CuMg/CuMgO 기판 처리 결과 132 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후 (실시예 9))에 나타내었다.
In addition, typical cross-sectional observation is also a photograph by a scanning electron microscope (SEM). Magnification: 40,000 times) in FIG. 3 (CuMg / CuMgO substrate treatment with No. 8 solution, 96 sec (JET × 1.5) after etching treatment (Example 8)) and FIG. 4 (CuMg / CuMgO with solution No. 9) Substrate treatment results are shown after (132 sec (JET x 1.5) etching treatment (Example 9)).

4. Cu/Mo/유리 기판 가공 (비교예 7~9)4. Cu / Mo / Glass Substrate Processing (Comparative Examples 7 ~ 9)

비교예로 상기 비교예 2~6과 같은 Cu/Mo 이중 적층 막을 이용하여 실시예와 마찬가지로 표 4에 나타낸 에칭액(No. 7~9)에 의해 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시켰다. 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간 (JET)을 확인하고 JET 1.2 배 를 처리 시간으로 하였다.As a comparative example, using the Cu / Mo double laminated film similar to the said Comparative Examples 2-6, it stirred and immersed at the solution temperature of 30 degreeC with the etching liquid (No. 7-9) shown in Table 4 similarly to an Example. It was visually observed to confirm just etching time (JET), and JET 1.2 times was made into the processing time.

용액 No. 7~9를 사용하여 Cu/Mo/유리 기판을 처리하고 결과를 표 6에 나타내었다.Solution No. The Cu / Mo / glass substrates were treated using 7-9 and the results are shown in Table 6.

Figure pat00006
Figure pat00006

Cu/Mo 이중 적층 막은 어떤 처리액에서도, 기초 Mo 막의 용해가 빠르게 진행되고, 단면 형상은 수직에서 약간의 ">"의 글자형태가 되며, 또한 사이드 에칭량도 3.0μm 이므로 정상적인 배선을 형성하는 것은 어려웠다. 본능 모양에 있어서 에칭액 조성물은 CuX/CuXO 이중 적층 막에 조정한 것으로, 구리 합금 산화물 막이 적절한 속도로 용해하는 것이 포인트이다. 기존 Cu/Mo 이중 적층 막에는 적용할 수 없다.
In the Cu / Mo double layered film, the dissolution of the base Mo film proceeds rapidly in any treatment liquid, the cross-sectional shape becomes a little ">" in the vertical form, and the side etching amount is 3.0 µm, so that normal wiring is formed. It was difficult. In the instinct form, the etching liquid composition is adjusted to a CuX / CuXO double laminated film, and the point is that the copper alloy oxide film dissolves at an appropriate rate. It is not applicable to existing Cu / Mo double layered films.

또한, 전형적인 단면 관찰도(주사 전자 현미경 (SEM)에 의한 사진. 배율 : 40,000 배)를 도 5(No. 8 용액에 의한 Cu/Mo 기판 처리 결과 158 sec (JET × 1.2) 에칭 처리 후 (비교예 8))에 나타내었다.
In addition, a typical cross-sectional view (photograph by scanning electron microscope (SEM). Magnification: 40,000 times) is shown in Fig. 5 (Cu / Mo substrate treatment result by No. 8 solution, after 158 sec (JET × 1.2) etching treatment (compared to Example 8)).

5. 각종 Cu 적층 막 처리 (실시예 10~12 및 비교예 10)5. Various Cu Lamination Film Treatment (Examples 10 to 12 and Comparative Example 10)

유리 기판 위에 500 Å의 CuCaO 막을 스퍼터링하고 이 위에 3000 Å의 Cu 막 또는 CuCa 막을 스퍼터링하여 Cu/CuCaO 이중 적층 막 및 CuCa/CuCaO 이중 적층 막을 제작 하였다. 또한, 유리 기판에 초기 층으로 500 Å의 CuMgAlO 막을 스퍼터링 후, 그 위에 3000 Å의 Cu 막을 스퍼터링하여 Cu/CuMgAlO 이중 적층을 제작하였다. 이러한 이중 적층 막에 포토 레지스트 코팅 후 선택적으로 노광 및 현상하여 에칭 마스크를 형성했다. 다음으로, 표 7에 나타낸 에칭액(No. 10)을 조제하여 상기 각 이중 층 기판에 대해 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시켰다. 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간 (JET)을 확인하고 JET 1.5 배를 처리 시간으로 하였다.
A Cu / CuCaO double layered film and a CuCa / CuCaO double layered film were fabricated by sputtering a 500 mm3 CuCaO film on a glass substrate and sputtering a 3000 mm3 Cu or CuCa film thereon. Further, after sputtering a 500 mW CuMgAlO film on the glass substrate as an initial layer, a Cu film of 3000 mW was sputtered thereon to produce a Cu / CuMgAlO double stack. After the photoresist coating on this double layered film, it was selectively exposed and developed to form an etching mask. Next, the etching liquid (No. 10) shown in Table 7 was prepared, and it stirred and submerged at the solution temperature of 30 degreeC with respect to each said double layer board | substrate. Visual observation was conducted to confirm the just etching time (JET), and JET 1.5 times was taken as the treatment time.

또한, 비교예 10에서 상술한 비교예 2~6과 동일한 양상으로 Cu/Mo 이중 적층 막을 사용하여 실시예와 마찬가지로 표 7에 나타낸 에칭액(No. 10)에 의해 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시켰다. 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간 (JET)을 확인하고 JET 1.5 배를 처리 시간으로 하였다.In Comparative Example 10, the Cu / Mo double laminated film was used in the same manner as in Comparative Examples 2 to 6, and was stirred and immersed at the solution temperature of 30 ° C. with the etching solution (No. 10) shown in Table 7 as in the Example. . Visual observation was conducted to confirm the just etching time (JET), and JET 1.5 times was taken as the treatment time.

Figure pat00007
Figure pat00007

용액 No. 10에 의한 각종 Cu 적층 막을 처리하고 결과를 표 8에 나타내였다.Solution No. Various Cu laminated films by 10 were treated and the results are shown in Table 8.

Figure pat00008
Figure pat00008

Cu/CuCaO, CuCa/CuCaO, Cu/CuMgAlO 중 어느 이중 적층 막도 단면이 순수한 테이퍼 형상이 되며, 사이드 에칭량도 0.6~1.3 μm로 비교적 작게 억제되었다. 또한, 유리 기판에 에칭 잔사 등도 남지 않았다.The double laminated film of Cu / CuCaO, CuCa / CuCaO, Cu / CuMgAlO also had a pure tapered shape in cross section, and the side etching amount was suppressed relatively small at 0.6 to 1.3 μm. In addition, no etching residues remained on the glass substrate.

단면 관찰도(주사 전자 현미경 (SEM)에 의한 사진. 배율 : 40,000 배)를 도 6(No. 10 용액에 의한 Cu/CuCaO 기판 처리 결과 53 sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후 (실시예 10))에 나타내었다.
Cross-sectional observation (photograph by scanning electron microscope (SEM). Magnification: 40,000 times) is shown in Fig. 6 (Cu / CuCaO substrate treatment result by No. 10 solution, 53 sec (JET x 1.5) after etching treatment (Example 10) ).

한편, Cu/Mo 이중 적층 막에서는, 기초 Mo 막의 용해가 빨리 진행되어 단면 형상은 "역 테이퍼 형상"이 되고, 또한 사이드 에칭량도 3.0 μm으로 크고, 유리 기판상에 미세한 미립자의 잔류물도 인정되어 정상적인 배선을 형성하는 것은 어려웠다. 본능 모양에 있어서 에칭액 조성물은 CuX/CuXO 이중 적층 막에 조정한 것으로, 구리 합금 산화물 막이 적절한 속도로 용해하는 것이 포인트이다. 기존 Cu/Mo 이중 적층 막에는 적용할 수 없다.On the other hand, in the Cu / Mo double laminated film, dissolution of the basic Mo film proceeds quickly, the cross-sectional shape becomes "inverse taper shape", and the side etching amount is also large at 3.0 µm, and fine particles remain on the glass substrate. It was difficult to form normal wiring. In the instinct form, the etching liquid composition is adjusted to a CuX / CuXO double laminated film, and the point is that the copper alloy oxide film dissolves at an appropriate rate. It is not applicable to existing Cu / Mo double layered films.

단면 관찰도(주사 전자 현미경 (SEM)에 의한 사진. 배율 : 40,000 배)를 도 7(No.10 용액에 의한 Cu/Mo 기판 처리 결과 354sec (JET × 1.5) 에칭 처리 후 (비교예 10))에 나타내었다.
Cross-sectional observation (photograph by scanning electron microscope (SEM). Magnification: 40,000 times) is shown in Fig. 7 (Cass / No substrate treatment result No.10 solution 354sec (JET × 1.5) after etching treatment (Comparative Example 10)) Shown in

6. 각종 Cu 적층 막 작업(실시예 13~15 및 비교예 11)6. Various Cu laminated film work (Examples 13-15 and Comparative Example 11)

실시예 10~12를 이용한 Cu/CuCaO, CuCa/CuCaO, Cu/CuMgAlO 각 이중 적층 막에 대해 표 4에 나타낸 에칭액(No. 7)을 조제하여 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시켰다. 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간 (JET)을 확인하고 JET 1.5 배를 처리 시간으로 하였다.
The etching solution (No. 7) shown in Table 4 was prepared for each of the Cu / CuCaO, CuCa / CuCaO, and Cu / CuMgAlO double stacked films using Examples 10 to 12, stirred at a solution temperature of 30 ° C, and immersion. Visual observation was conducted to confirm the just etching time (JET), and JET 1.5 times was taken as the treatment time.

비교예 11에서 상술한 비교예 2~6과 동일한 양상으로 Cu/Mo 이중 적층 막을 이용하여 실시예와 마찬가지로 표 4에 나타낸 에칭액(No. 7)에 의해 용액 온도 30 ℃에서 교반하고 침수시켰다. 육안으로 관찰하여 저스트 에칭 시간 (JET)을 확인하고 JET 1.5 배를 처리 시간으로 하였다.In the same manner as in Comparative Examples 2 to 6 described above in Comparative Example 11, using an Cu / Mo double laminated film, the solution was stirred and immersed at the solution temperature of 30 ° C. with the etching solution (No. 7) shown in Table 4 in the same manner as in Example. Visual observation was conducted to confirm the just etching time (JET), and JET 1.5 times was taken as the treatment time.

액체 No. 7 의한 각종 Cu 적층 막을 처리하고 결과를 표 9에 나타내었다.Liquid No. Various Cu laminated films by 7 were treated and the results are shown in Table 9.

Figure pat00009
Figure pat00009

Cu/CuCaO, CuCa/CuCaO, Cu/CuMgAlO 중 어느 이중 적층 막도 단면이 순수한 테이퍼 형상이 되며, 사이드 에칭량도 0.5~1.0μm로 비교적 작게 억제되었다. 또한, 유리 기판에 에칭 잔사 등도 남지 않았다.
The double laminated film of Cu / CuCaO, CuCa / CuCaO, Cu / CuMgAlO also had a pure tapered shape in cross section, and the side etching amount was suppressed to be relatively small at 0.5 to 1.0 µm. In addition, no etching residues remained on the glass substrate.

한편, Cu/Mo 이중 적층 막에서는, 기초 Mo 막의 용해가 빨리 진행하기 단면 형상은 수직이며, 또한 사이드 에칭 량은 8.3μm이 되어 정상적인 배선을 형성하는 것은 어려웠다.On the other hand, in the Cu / Mo double layered film, the cross-sectional shape of the base Mo film proceeded quickly so that the cross-sectional shape was vertical and the side etching amount was 8.3 m, and it was difficult to form a normal wiring.

본능 모양에 있어서 에칭액 조성물은 CuX/CuXO 이중 적층 막에 조정한 것으로, 구리 합금 산화물 막이 적절한 속도로 용해하는 것이 포인트이다. 기존 Cu/Mo 이중 적층 막에는 적용할 수 없다.
In the instinct form, the etching liquid composition is adjusted to a CuX / CuXO double laminated film, and the point is that the copper alloy oxide film dissolves at an appropriate rate. It is not applicable to existing Cu / Mo double layered films.

본 발명의 에칭액 및 에칭 방법은 구리 함유 적층 막의 기판과 접하는 층이 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층이고 새로운 반도체 등의 적층체 기판에서 테이퍼 형상으로 사이드 에칭이 적은 일괄 에칭하는 것을 달성할 수 있다.According to the etching solution and the etching method of the present invention, the layer in contact with the substrate of the copper-containing laminated film is a copper oxide layer or a copper alloy oxide layer, and it is possible to achieve batch etching with little side etching in a tapered shape in a laminate substrate such as a new semiconductor.

Claims (11)

기판과 접하는 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층을 포함하는, 기판 상의 구리 함유 적층 막을 에칭하기 위한 에칭 용액에 있어서, 과산화물과 유기산을 포함하는 에칭액.
An etching solution for etching a copper-containing laminated film on a substrate, comprising a copper oxide layer or a copper alloy oxide layer in contact with the substrate, the etching solution comprising a peroxide and an organic acid.
제1항에 있어서, 상기 구리 함유 적층 막이, 구리 함유 적층 막이, Cu/CuXO 또는 CuX/CuXO (식 중, X는 Ca 또는 MgAl임)인 에칭액.
The etching liquid according to claim 1, wherein the copper-containing laminated film is a Cu / CuXO or CuX / CuXO (wherein X is Ca or MgAl).
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 pH가 3~6인 에칭액.
The etching liquid of Claim 1 or 2 whose said pH is 3-6.
제1항에 있어서, 상기 과산화물이 과산화수소인 에칭액.
The etching solution according to claim 1, wherein the peroxide is hydrogen peroxide.
제4항에 있어서, 상기 에칭액은 추가로 킬레이트제를 함유하는 에칭액.
The etching liquid of Claim 4 in which the said etching liquid contains a chelating agent further.
제5항에 있어서, 상기 킬레이트제는 EDTA 및 이의 알칼리염 또는 디에틸렌트리아민 오아세트산 및 이의 알칼리염인 에칭액.
The etching solution according to claim 5, wherein the chelating agent is EDTA and alkali salts thereof or diethylenetriamine pentacetic acid and alkali salts thereof.
제4항에 있어서, 상기 유기산은 구연산 또는 글리신인 에칭액.
The etching solution according to claim 4, wherein the organic acid is citric acid or glycine.
제1항에 있어서, 상기 과산화물이 과황산이나 과황산염을 포함하는 에칭액.
The etching solution according to claim 1, wherein the peroxide contains persulfate or persulfate.
제8항에 있어서, 상기 과황산염이 KHSO5, NaHSO5, K2S2O8, Na2S2O8 및 (NH4)2S2O8로 이루어진 군 중에서 선택되는 에칭액.
According to claim 8, wherein the persulfate is KHSO 5 , NaHSO 5 , K 2 S 2 O 8 , Na 2 S 2 O 8 And (NH 4 ) 2 S 2 O 8 .
제8항에 있어서, 상기 유기산이 아세트산인 에칭액.
The etching liquid of Claim 8 whose said organic acid is acetic acid.
기판과 접하는 구리 산화물 층 또는 구리 합금 산화물 층을 포함한 기판 상의 구리 함유 적층 막을 에칭하는 방법에 있어서, 과산화물과 유기산을 포함하는 에칭액을 이용하여 에칭하는 공정을 포함하는 방법.A method of etching a copper-containing laminated film on a substrate comprising a copper oxide layer or a copper alloy oxide layer in contact with the substrate, the method comprising etching using an etchant comprising a peroxide and an organic acid.
KR1020100045432A 2009-05-15 2010-05-14 Etching solution for copper-containing multilayer film KR20100123652A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009119170A JP5604056B2 (en) 2009-05-15 2009-05-15 Etching solution for copper-containing laminated film
JPJP-P-2009-119170 2009-05-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20100123652A true KR20100123652A (en) 2010-11-24

Family

ID=43072351

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100045432A KR20100123652A (en) 2009-05-15 2010-05-14 Etching solution for copper-containing multilayer film

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP5604056B2 (en)
KR (1) KR20100123652A (en)
CN (1) CN101886265A (en)
TW (1) TW201040316A (en)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5735811B2 (en) * 2011-01-25 2015-06-17 関東化学株式会社 Etching solution composition for metal thin film mainly composed of copper
JP5885971B2 (en) * 2011-09-08 2016-03-16 関東化學株式会社 Etching solution for copper and copper alloy
KR101877987B1 (en) * 2011-10-27 2018-07-16 동우 화인켐 주식회사 Manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
JP2013234351A (en) * 2012-05-08 2013-11-21 Showa Co Ltd Cleaning agent and cleaning method for inner face of copper tube
CN102925894B (en) * 2012-10-09 2014-10-29 江阴润玛电子材料股份有限公司 Acid copper etching liquid and preparation process thereof
KR20140060679A (en) * 2012-11-12 2014-05-21 동우 화인켐 주식회사 Manufacturing method of an array substrate for liquid crystal display
JP6174935B2 (en) * 2013-08-05 2017-08-02 三和油化工業株式会社 Etching solution composition
TWI495762B (en) * 2013-11-01 2015-08-11 Daxin Materials Corp Etchant composition and etching method
JP6251043B2 (en) * 2014-01-08 2017-12-20 株式会社荏原製作所 Etching solution, etching method, and solder bump manufacturing method
CN104233302B (en) * 2014-09-15 2016-09-14 南通万德科技有限公司 A kind of etching solution and application thereof
CN107761099A (en) * 2017-11-24 2018-03-06 江苏中德电子材料科技有限公司 A kind of panel industry high stability copper etchant solution
CN107761098A (en) * 2017-11-24 2018-03-06 江苏中德电子材料科技有限公司 A kind of new copper etchant solution of panel industry environment-friendly type high stability
CN108611641B (en) * 2018-05-30 2020-05-22 信利光电股份有限公司 Alloy etching solution and alloy etching method
JP7261567B2 (en) * 2018-11-26 2023-04-20 株式会社Screenホールディングス Substrate processing method and substrate processing apparatus
CN112064032B (en) * 2020-09-11 2022-04-01 武汉迪赛新材料有限公司 Supplementary liquid capable of prolonging service life of hydrogen peroxide etching liquid
WO2024034426A1 (en) * 2022-08-08 2024-02-15 奥野製薬工業株式会社 Copper etchant for removing copper seed layer
CN115261859B (en) * 2022-08-11 2023-06-20 李祥庆 Copper etching liquid composition and preparation method thereof

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS533975B2 (en) * 1973-10-17 1978-02-13 Tokai Electro Chemical Co
JPS61591A (en) * 1984-06-13 1986-01-06 Fujitsu Ltd Etching process of copper
JPH0718472A (en) * 1993-07-06 1995-01-20 Ebara Yuujiraito Kk Immersion etching solution for copper and copper alloy material
JP3974305B2 (en) * 1999-06-18 2007-09-12 エルジー フィリップス エルシーディー カンパニー リミテッド Etching agent, method for manufacturing electronic device substrate using the same, and electronic device
KR100379824B1 (en) * 2000-12-20 2003-04-11 엘지.필립스 엘시디 주식회사 Etchant and array substrate for electric device with Cu lines patterend on the array substrate using the etchant
KR100505328B1 (en) * 2002-12-12 2005-07-29 엘지.필립스 엘시디 주식회사 ETCHING SOLUTIONS AND METHOD TO REMOVE MOLYBDENUM RESIDUE FOR Cu MOLYBDENUM MULTILAYERS
KR101199533B1 (en) * 2005-06-22 2012-11-09 삼성디스플레이 주식회사 Echant and method for fabricating interconnection line and method for fabricating thin film transistor substrate using the same
DE102005041349A1 (en) * 2005-08-31 2007-03-01 Basf Ag Phosphate-free cleaning formulation, useful for dishwasher, comprises: copolymers from monoethylenic unsaturated monocarboxylic acids; complexing agent; nonionic surfactant, bleaching agent; builder; enzyme; and additives
WO2008081805A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-10 Ulvac, Inc. Method for forming wiring film, transistor, and electronic device
US20080224092A1 (en) * 2007-03-15 2008-09-18 Samsung Electronics Co., Ltd. Etchant for metal
JP4871777B2 (en) * 2007-04-16 2012-02-08 株式会社アルバック Etching solution and transistor manufacturing method
JP5186152B2 (en) * 2007-08-10 2013-04-17 株式会社アルバック Thin film formation method
JP2009076601A (en) * 2007-09-19 2009-04-09 Nagase Chemtex Corp Etching solution
JP2010232486A (en) * 2009-03-27 2010-10-14 Nagase Chemtex Corp Composition for etching

Also Published As

Publication number Publication date
CN101886265A (en) 2010-11-17
JP5604056B2 (en) 2014-10-08
TW201040316A (en) 2010-11-16
JP2010265524A (en) 2010-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20100123652A (en) Etching solution for copper-containing multilayer film
US8894876B2 (en) Etchant for electrode and method of fabricating thin film transistor array panel using the same
US8580136B2 (en) Etching solution composition for metal thin film consisting primarily of copper
KR101749634B1 (en) Etching liquid for film of multilayer structure containing copper layer and molybdenum layer
JP6420903B2 (en) Etching solution composition, multilayer film etching method, and display device manufacturing method
US9039915B2 (en) Etching solution compositions for metal laminate films
CN105887089B (en) Etching liquid composition and etching method using the same
JP5885971B2 (en) Etching solution for copper and copper alloy
JP2008227508A (en) Etching liquid composition of thin film transistor liquid crystal display
TW200804624A (en) Etching composition for TFT LCD
WO2020062590A1 (en) Composition for chemical etching of copper-molybdenum alloy film
JP2006339635A (en) Etching composition
KR20130019926A (en) Method for etching cu/mo alloy film with etching capacity of etching solution improved
JP2005097715A (en) Etching solution for titanium-containing layer and method for etching titanium-containing layer
KR20110113902A (en) Etchant for thin film transistor-liquid crystal display
WO2013005631A1 (en) Etching liquid for copper or compound having copper as primary component
JP6485587B1 (en) Etching solution
CN107316836A (en) Etchant, array substrate for display device and its manufacture method
TW201113395A (en) Etchant for thin film transistor-liquid crystal display
KR101693383B1 (en) Etching solution composition for metal layer comprising copper and titanium
TWI759450B (en) Etching solution, etching method, and manufacturing method of display device
KR101745721B1 (en) Etching solution composition for formation of cu line
JP6458913B1 (en) Etching solution
KR101805186B1 (en) Etching solution composition for formation of cu line
KR20130120652A (en) Copper echant without hydrogen peroxide

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination