TW201329298A - 矽蝕刻液 - Google Patents

矽蝕刻液 Download PDF

Info

Publication number
TW201329298A
TW201329298A TW101131795A TW101131795A TW201329298A TW 201329298 A TW201329298 A TW 201329298A TW 101131795 A TW101131795 A TW 101131795A TW 101131795 A TW101131795 A TW 101131795A TW 201329298 A TW201329298 A TW 201329298A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
etching
etching solution
nitrogen
layer
compound
Prior art date
Application number
TW101131795A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Matsumoto
Ryo Murata
Tsutomu Kondo
Akihiro Nakamura
Satoru Utsugi
Naoyoshi Yamamoto
Koichi Sawada
Kohei Mochida
Takuo Ohwada
Tetsuhiro Miyamoto
Kenji Ohshiro
Original Assignee
Sharp Kk
Kanto Kagaku
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 Sharp Kk, Kanto Kagaku filed Critical Sharp Kk
Publication of TW201329298A publication Critical patent/TW201329298A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
    • H01L21/321—After treatment
    • H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
    • H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
    • H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66007—Multistep manufacturing processes
    • H01L29/66075—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials
    • H01L29/66227—Multistep manufacturing processes of devices having semiconductor bodies comprising group 14 or group 13/15 materials the devices being controllable only by the electric current supplied or the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched, e.g. three-terminal devices
    • H01L29/66409—Unipolar field-effect transistors
    • H01L29/66477—Unipolar field-effect transistors with an insulated gate, i.e. MISFET
    • H01L29/66742—Thin film unipolar transistors
    • H01L29/6675—Amorphous silicon or polysilicon transistors
    • H01L29/66765—Lateral single gate single channel transistors with inverted structure, i.e. the channel layer is formed after the gate

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

本發明提供一種蝕刻液及蝕刻方法，該蝕刻液藉由使用低含有量的含氮化合物及氟化物之溼蝕刻法，而能夠以實用的速度來蝕刻矽層，且抑制側蝕量，藉此得到良好的蝕刻形狀。本發明亦提供一種用來蝕刻矽層的蝕刻液，其特徵在於：含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上由含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。

Description

矽蝕刻液
本發明關於一種用於製造平面面板顯示器、有機EL(organic electroluminescence，有機電致發光)及太陽能電池等之蝕刻液，特別是關於用於矽層加工之蝕刻液及蝕刻方法。
在平面面板顯示器的製造中，已知有藉由乾蝕刻法來蝕刻矽層的方法。在乾蝕刻法中，因為側蝕(側偏)所造成的錐角(taper angle)幾乎來到90°，而難以應用到與所要的角度不同的角度上。此外，乾蝕刻法，需要花費設備投資等高額費用。
又，在專利文獻1~5中，揭示了一種可選擇性地蝕刻非晶矽層與氮化矽膜的方法，但這些全都是乾蝕刻法，在設備費用、維護週期、作業複雜度、處理能力等方面上，很難令人滿意。
另外，在使用硝酸等含氮化合物來對矽層進行蝕刻時，若該含氮化合物含有量較少，則蝕刻速度會降低而不實用，而若該含氮化合物含量較多，會有抗蝕層(resist)受到傷害、側蝕量增加等無法得到所要的蝕刻形狀這樣的 問題。
在這種背景之下，業界亦有在檢討使用低含量的含氮化合物之溼蝕刻法，藉此在矽層得到所要之錐角，且達成低成本化的方法。
專利文獻6是關於一種矽晶圓的製造方法，該方法減低雙面同時研磨步驟或單面研磨步驟之負荷，同時還達成在平坦化步驟結束時維持晶圓平坦度及減低晶圓表面粗糙度這兩項成果，且該方法中記載著使用高濃度(25.5%~40.0%)的硝酸。專利文獻7是關於一種以磷酸、硝酸、醋酸、氫氟酸及水調配而成的蝕刻液，其目的在於：對由含有金屬反射膜及SiO2膜之2層以上的膜所構成的金屬反射積層膜進行蝕刻。專利文獻8是關於一種用來一邊使矽晶圓基板旋轉一邊對表面進行粗面化處理之蝕刻液，其目的在於：能夠在整個矽晶圓基板面上形成狀態良好的粗面，且該粗面是均勻的粗面。專利文獻9是關於一種薄膜電晶體的製造方法，其目的在於：在形成聚矽層時，先暫時形成非晶矽層後，再使用雷射退火法和固相成長法。
然而，上述各專利文獻所記載之蝕刻液，由於含有高濃度的含氮化合物而會引發過度的側蝕，因此並不適合用於溼蝕刻法(專利文獻6)，或者在含有低濃度的含氮化合物之情況下，僅能用於SiO2的蝕刻(專利文獻7)。因此，完全未檢討用於蝕刻矽層之使用低含量的含氮化合物之蝕刻液及蝕刻方法。另一方面，儘管已知藉由乾蝕刻法來蝕刻矽層，但只能得到將近90°的錐角，且又需要花費設備投 資等高額費用。
[先行技術文獻] (專利文獻)
專利文獻1：日本特開平5-291197號公報。
專利文獻2：日本特開平6-168915號公報。
專利文獻3：日本特開2009-94209號公報。
專利文獻4：日本特開平6-177083號公報。
專利文獻5：日本特開平11-274143號公報。
專利文獻6：日本特開2006-100799號公報。
專利文獻7：日本特開2004-190076號公報。
專利文獻8：日本特開2005-150171號公報。
專利文獻9：日本特開2010-177325號公報。
因此，本發明的問題在於提供一種蝕刻液及蝕刻方法，其可更合理地以實用的速度來蝕刻矽層，且抑制測蝕量，藉此得到良好的蝕刻形狀。又，本發明的問題還有要在溼蝕刻法中達成乾蝕刻法所無法達成之錐角形狀及矽層與閘極絕緣層(GI膜)的選擇比率。
本發明人為了解決上述問題而反覆努力研究時，驚訝地發現到，藉由使用特定組成的蝕刻液來進行蝕刻可一舉解決上述問題點，而完成了本發明。上述特定組成的蝕刻液含有低含有量的含氮化合物與氟化物，並含有一種 或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
亦即，本發明關於以下各項內容。
(1)一種用來蝕刻矽層的蝕刻液，其特徵在於：含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
(2)如(1)所述的蝕刻液，其中，含有0.1~10重量%的含氮化合物。
(3)如(1)或(2)所述的蝕刻液，其中，含氮化合物是一種或兩種以上從硝酸、亞硝酸、過硝酸、硝酸銨及亞硝酸鉀所組成的群組中選擇出來的化合物。
(4)如(1)~(3)中任一項所述的蝕刻液，其中，含氮化合物是一種或兩種以上從硝酸、硝酸銨及亞硝酸鉀所組成的群組中選擇出來的化合物。
(5)如(1)~(4)中任一項所述的蝕刻液，其中，酸性溶劑是一種或兩種以上從磷酸、硫酸及甲磺酸所組成的群組中選擇出來的溶劑。
(6)如(1)~(5)中任一項所述的蝕刻液，其中，含有30~96重量%的酸性溶劑。
(7)如(1)~(6)中任一項所述的蝕刻液，其中，氟化物是一種或兩種以上從氫氟酸、氟化銨及鹼金屬氟化物所組成的群組中選擇出來的化合物。
(8)如(1)~(7)中任一項所述的蝕刻液，其中，含 有0.1~11重量%的氟化物。
(9)如(1)~(8)中任一項所述的蝕刻液，其中，更含有醋酸。
(10)如(1)~(9)中任一項所述的蝕刻液，其中，矽層是非晶矽(a-Si)/氮化矽(SiNx)層、及/或n型非晶矽(n+a-Si)/i型非晶矽(i+a-Si)層、及/或多結晶矽層。
(11)一種蝕刻矽層的方法，該方法包含使用蝕刻液來進行蝕刻的步驟，並且，該蝕刻液含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
(12)一種含有矽層之薄膜電晶體的製造方法，該方法包含使用蝕刻液來蝕刻前述矽層的步驟，並且，該蝕刻液含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
進而，本發明在一態樣中關於以下內容。
(13)一種薄膜電晶體的製造方法，其特徵在於包含以下步驟：在基板上形成閘極電極的步驟、在前述閘極電極上形成閘極絕緣膜的步驟、在前述閘極絕緣膜上形成含非晶矽層的步驟、以及在前述含非晶矽層上形成源極電極和汲極電極的步驟；並且，用來蝕刻矽層的蝕刻液是(1)~(10)中任一項所述的蝕刻液。
(14)如(13)所述的薄膜電晶體的製造方法，其 中，矽層的錐角小於90°，且使矽層相對於閘極絕緣層，至少(n+型非晶矽/i型非晶矽層)/(GI膜)選擇比率(n+i/GI選擇比率)在3以上。
本發明，藉由上述構成，儘管上述蝕刻液中的含氮化合物及氟化物僅為低含有量，但藉由含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合機及具有磺基之有機化合物所組成的群組中所選擇出來的酸性溶劑，能夠以實用的速度來進行蝕刻。又，藉由使含氮化合物及氟化物為低含有量，可抑制側蝕量而得到良好的蝕刻形狀。進而，本發明能夠進行習知乾蝕刻法中對n型非晶矽(n+a-Si)/i型非晶矽(i+a-Si)層進行之總括蝕刻(一同蝕刻)。又，藉由以本發明的溼蝕刻法來進行蝕刻，可提高n+i/GI選擇比率，即使進行過蝕刻仍可抑制GI膜的蝕刻。進而，本發明可解決乾蝕刻的下述問題：於習知n+型非晶矽/i型非晶矽層的蝕刻中，從與閘極絕緣膜的選擇比率及面內均勻性的方面來看，必需在過蝕刻時適度蝕刻GI膜，而會使GI膜變薄，因此在源極形成後的耐壓降低而容易在源極與閘極間發生漏洩。
雖然尚未解明發揮上述效果的機制，但本發明人推論，是因為上述蝕刻液含有含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物，因此溶液中具有提高對矽氧化力(此氧化力來自於含氮化合物)之構造的物質濃度增大，藉此而構築出提高矽的蝕刻速率的機制。
第1圖是藉由溼蝕刻法及乾蝕刻法蝕刻後的TFT剖面的說明圖，其中(A)表示溼蝕刻後的剖面、(B)表示乾溼蝕後的剖面、(C)表示TFT剖面。
本發明，在一態樣中，提供一種用來蝕刻矽層的蝕刻液，其含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
本發明中，對矽層並未作出特別限定，例如可舉出含有n型非晶矽(n+a-Si)層、i型非晶矽(i+a-Si)層及多晶矽層等之矽層。從形成電晶體的觀點來看，較佳是n型非晶矽(n+a-Si)/i型非晶矽(i+a-Si)層、多晶矽層、以及與作為半導體元件的閘極絕緣膜等而使用的氮化矽(SiNx)層組合而成的非晶矽(a-Si)/氮化矽(SiNx)層。特佳是非晶矽(a-Si)/氮化矽(SiNx)層、n型非晶矽(n+a-Si)/i型非晶矽(i+a-Si)層及多晶矽層。
n型非晶矽(n+a-Si)，可藉由添加雜質而作為n型半導體使用。作為所添加的雜質，並未特別加以限定，例如可舉出氮、磷及砷等。從容易導入製程的觀點來看，較佳是氮及磷。又，前述雜質亦可組合兩種以上來使用。
i型非晶矽(i+a-Si)，是不添加雜質的非晶矽(a-Si)。
多晶矽，是集結了有各種結晶軸方向的小型單結晶之 矽。
本發明中，對含氮化合物並未特別作出限定，例如可舉出硝酸、亞硝酸、過硝酸及這些的鹽類等。作為硝酸、亞硝酸、過硝酸的鹽類，可舉出銨鹽、鹼金屬鹽等。從便宜且容易獲得的觀點來看，較佳是硝酸、亞硝酸及這些的銨鹽及鹼金屬鹽。特佳是硝酸、硝酸銨及亞硝酸鉀。前述含氮化合物，亦可組合兩種以上來使用。
本發明中，對前述含氮化合物的含有量並未特別作出限定，例如在使用硝酸的情況下，是0.1~30重量%，而較佳是0.1~10重量%，特佳是0.1~5重量%。若含氮化合物的含有量較少，則無法以實用的速度來進行蝕刻，若含氮化合物的含有量較多，會有因為抗蝕層受到傷害、側蝕量增加等原因而無法得到所期望之蝕刻形狀的顧慮。
本發明中，對氟化物並未特別作出限定，例如可舉出氫氟酸(HF)及其金屬鹽或銨鹽等。從不含金屬且便宜而容易獲得的觀點來看，較佳是氫氟酸及氟化銨。又，前述氟化物，亦可組合兩種以上來使用。
本發明中，對前述氟化物的含有量並未特別作出限定，例如在使用氫氟酸的情況下，是0.1~11重量%，而較佳是0.1~7重量%，特佳是0.1~5重量%。若氟化物的含有量較少，則無法以實用的速度來進行蝕刻，若氟化物的含有量較多，會有基底膜的氮化矽(SiNx)膜及背面的玻璃基板之蝕刻率增大的顧慮。
本發明中，對酸性溶劑並未特別作出限定，例如 可舉出含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物、以及這些的金屬鹽或銨鹽等。
本發明中，對含磷化合物並未特別作出限定，例如可舉出磷酸、亞磷酸、膦酸、亞膦酸、次膦酸、亞次膦酸及這些的金屬鹽或銨鹽等。從不含金屬且便宜而容易獲得的觀點來看，較佳是磷酸及其銨鹽。又，前述含磷化合物，亦可組合兩種以上來使用。
本發明中，對前述含磷化合物的含有量並未特別作出限定，例如在使用磷酸的情況下，是30~83重量%，而較佳是50~83重量%，特佳是60~83重量%。若含磷化合物的含有量較少，則有無法以實用的速度來進行蝕刻的顧慮。
本發明中，對含硫無機化合物並未特別作出限定，例如可舉出硫酸、亞硫酸、過硫酸、磺胺酸及這些的金屬鹽或銨鹽等。從不含金屬且便宜而容易獲得的觀點來看，較佳是硫酸及其銨鹽。又，前述含硫無機化合物，亦可組合兩種以上來使用。
本發明中，對前述含硫無機化合物的含有量並未特別作出限定，例如在使用硫酸的情況下，是30~96重量%，而較佳是50~96重量%，特佳是60~96重量%。若含硫無機化合物的含有量較少，則有無法以實用的速度來進行蝕刻的顧慮。
本發明中，對具有磺基之有機化合物並未特別作出限定，例如可舉出具有1~5個碳原子的烷基磺酸及芳香族磺酸等。作為具有1~5個碳原子的烷基磺酸，從便宜而 容易獲得的觀點來看，較佳是甲磺酸及乙磺酸。而作為芳香族磺酸，從便宜而容易獲得的觀點來看，較佳是對甲苯磺酸，特佳是甲磺酸。又，前述具有磺基之有機化合物，亦可組合兩種以上來使用。
本發明中，對前述具有磺基之有機化合物的含有量並未特別作出限定，例如在使用甲磺酸的情況下，是30~96重量%，而較佳是50~96重量%，特佳是60~96重量%。若具有磺基之有機化合物的含有量較少，則有無法以實用的速度來進行蝕刻的顧慮。
本發明中，前述酸性溶劑，從不含金屬且便宜而容易獲得的觀點來看，較佳是磷酸、硫酸、甲磺酸及這些的銨鹽，特佳是磷酸、硫酸、甲磺酸。又，前述酸性溶劑，亦可組合兩種以上來使用。
本發明中，對前述酸性溶劑的合計含有量並未特別作出限定，在將這些酸性溶劑組合兩種以上來使用的情況下，可以是30~96重量%，而較佳是50~96重量%，特佳是60~96重量%。將前述酸性溶劑組合兩種以上來使用的情況下，若酸性溶劑的含有量較少，則有無法以實用的速度來進行蝕刻的顧慮。
接著，說明亦可含於本發明的蝕刻液中的助劑。
本發明中，對前述助劑並未特別作出限定，例如可舉出醋酸、硝酸銨、磷酸三銨、磷酸二氫銨等。
本發明中，前述醋酸，發揮提高面內均勻性的功效。前述醋酸的含有量並未特別限定，較佳是5~40重量%。
本發明中，前述硝酸銨，發揮與前述含氮化合物相同的功效。前述硝酸銨的含有量並未特別限定，較佳是5~40重量%。
本發明中，前述磷酸三銨及磷酸二氫銨，發揮與前述含磷化合物相同的功效。前述磷酸三銨及磷酸二氫銨的含有量並未特別限定，較佳是5~40重量%。
本發明的一態樣，是一種蝕刻矽層的方法，其包含使用蝕刻液來進行蝕刻的步驟，且該蝕刻液含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
因此，除了蝕刻對象是矽層及使用上述蝕刻液(含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑)以外，並未特別作出限定，可適當地使用先前技術中所使用之用於蝕刻的步驟。
本發明之薄膜電晶體的製造方法，典型上可如以下所述來有效率地製造。
一態樣中，是一種含有矽層的薄膜電晶體的製造方法，該方法包含使用蝕刻液來蝕刻前述矽層的步驟，且該蝕刻液含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
因此，除了蝕刻對象是矽層及包含使用上述蝕刻液(含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑)之步驟以外，並未特別作出限定，可適當地使用先前技術中所使用之用於蝕刻的步驟來製造薄膜電晶體。
進而，本發明的一態樣是一種逆交錯(底部閘極)型薄膜電晶體的製造方法。該方法利用濺鍍法在基板上成膜出金屬膜，並利用微影步驟將該金屬膜形成所要之圖案，以形成閘極電極。然後，在閘極電極上利用電漿CVD法依序連續成膜出閘極絕緣膜、i型非晶矽及n型非晶矽。接著，利用微影步驟在會成為TFT的領域中將i型非晶矽及n型非晶矽形成為島狀。進而，以濺鍍法在含非晶矽層上成膜出金屬膜，並以微影步驟在一次步驟中分別形成源極電極及汲極電極。本發明的特徵在於，前述製造方法中蝕刻非晶矽層的蝕刻是本發明的蝕刻液。
又，本發明的一態樣是一種薄膜電晶體的製造方法，其特徵在於：可經由蝕刻而使矽層的錐角小於90°，且使矽層相對於閘極絕緣層，至少n+i/GI選擇比率在3以上。
前述錐角只要小於90°則未特別加以限定，從操作界限(process margin)的觀點來看，較佳是45°~70°。
前述n+i/GI選擇比率，是根據n+i層與GI層的蝕刻率來定義。只要前述選擇比率在3以上則未特別加以限定，從減輕對GI層的損傷的觀點來看，較佳是在5以上。
前述錐角及前述n+i/GI選擇比率的組合，只要可發揮所要的效果則未特別加以限定，從操作界限的觀點來看，較佳是前述錐角為45°~70°且前述n+i/GI選擇比率在5以上的組合。
(實施例)
藉由以下的實施例及比較例來詳細表示本發明的內容，但本發明並未限定於這些實施例。
表1表示用來與本發明的蝕刻液組成物比較的蝕刻液組成物。
對於表1所示之實施例1~17及比較例1~3之蝕刻液組成物，實施以下實驗。
準備根據以下順序積層之玻璃基板：摻雜磷之非晶矽膜層300埃(Angstrom)/非晶矽層1600埃/膜厚4100埃的氮化矽膜/玻璃基板。接著將依據表1的組成而調製出的各蝕刻液組成物保持在30℃或35℃，藉由攪拌浸漬來進行蝕刻試驗。其結果表示於表2。
表2中的J.E.T.(秒)的數值是表示「恰當蝕刻時間(Just Etching Time)」。又，關於面內均勻性，可在300秒 內蝕刻地非常好者給予「◎」，可在300秒內蝕刻良好者給予「○」，無法在300秒內進行蝕刻者給予「×」。
第1圖中的「C：TFT剖面圖」，是表示典型習知薄膜電晶體的構造的剖面圖，且這種薄膜電晶體會用於主動矩陣型液晶顯示裝置。此薄膜電晶體，在樹脂或玻璃等透明且具有電絕緣性的基板上，依照以下順序積層有各層：由Cu、Al等金屬膜組成的帶狀閘極電極；由氮化矽(SiNx)膜所形成的閘極絕緣膜(GI膜)；由非晶矽所形成的半導體層(i層)；摻雜磷等雜質而成的歐姆接觸層(n+層)；由Cu、Al等金屬所形成的源極電極和汲極電極；及保護層。接著使用表1中所記載的實施例17的蝕刻液組成物，藉由35℃條件下之淋浴法，對上述薄膜電晶體以溼蝕刻法進行蝕刻。第1圖中的A及B，是表示藉由溼蝕刻法及乾蝕刻法所蝕刻出的剖面。
如第1圖所示，可確認到在溼蝕刻法中可抑制本案之課題即側蝕。由溼蝕刻法所蝕刻出的錐角形狀，是藉由乾蝕刻法所無法達成的形狀，幾乎沒有GI挖掘量。藉此，能夠提高n+i/GI選擇比率。又，如表3所示，例如可確認到，即使進行300%(即蝕刻時間150秒)的過蝕刻，側蝕量與J.E.T中的側蝕量相等，即GI膜的蝕刻受到抑制。藉此，可減輕因GI膜減少而導致的S(源極)-G(閘極)漏洩等不良情況，或者能夠使GI膜厚達成薄膜化。
如上述，藉由使溼蝕刻法的蝕刻可行化的結果，會使裝置構成簡化，其維護也變得容易，因此可實現低成本化。
表3是使用實施例17之蝕刻液來以淋浴法進行溼蝕刻時的側蝕量。
本發明的蝕刻液及蝕刻方法，儘管含氮化合物及氟化物僅為低含有量，但上述蝕刻液，藉由含有一種或兩種以上由含磷化合物、含硫無機化合機及具有磺基之有機化合物所組成的群組中所選擇出來的酸性溶劑，能夠以實用的速度來進行蝕刻。又，藉由使含氮化合物及氟化物為低含有量，可抑制側蝕量而得到良好的蝕刻形狀。又，本發明能夠進行習知乾蝕刻法中對n型非晶矽(n+a-Si)/i型非晶矽(i+a-Si)層進行之總括蝕刻。

Claims (12)

  1. 一種用來蝕刻矽層的蝕刻液，該蝕刻液的特徵在於：含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
  2. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，含有0.1~10重量%的前述含氮化合物。
  3. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，前述含氮化合物，是一種或兩種以上從硝酸、亞硝酸、過硝酸、硝酸銨及亞硝酸鉀所組成的群組中選擇出來的含氮化合物。
  4. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，前述含氮化合物，是一種或兩種以上從硝酸、硝酸銨及亞硝酸鉀所組成的群組中選擇出來的含氮化合物。
  5. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，前述酸性溶劑，是一種或兩種以上從磷酸、硫酸及甲磺酸所組成的群組中選擇出來的含氮化合物。
  6. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，含有30~96重量%的前述酸性溶劑。
  7. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，前述氟化物，是一種或兩種以上從氫氟酸、氟化銨及鹼金屬氟化物所組成的群組中選擇出來的氟化物。
  8. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，含有0.1~11重量%的前述氟化物。
  9. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，更含有醋酸。
  10. 如請求項1所述之蝕刻液，其中，前述矽層，是非晶矽(a-Si)/氮化矽(SiNx)層、及/或n型非晶矽(n+a-Si)/i型非晶矽(i+a-Si)層、及/或多結晶矽層。
  11. 一種蝕刻矽層的方法，該方法含有使用蝕刻液來進行蝕刻的步驟，並且，前述蝕刻液含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
  12. 一種含有矽層之薄膜電晶體的製造方法，該方法含有使用蝕刻液來蝕刻前述矽層的步驟，並且，前述蝕刻液含有0.1~30重量%的含氮化合物與氟化物，並含有一種或兩種以上從含磷化合物、含硫無機化合 物及具有磺基之有機化合物所組成的群組中選擇出來的酸性溶劑。
TW101131795A 2011-09-02 2012-08-31 矽蝕刻液 TW201329298A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011192146A JP2014212138A (ja) 2011-09-02 2011-09-02 Ｓｉエッチング液

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201329298A true TW201329298A (zh) 2013-07-16

Family

ID=47756426

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101131795A TW201329298A (zh) 2011-09-02 2012-08-31 矽蝕刻液

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP2014212138A (zh)
TW (1) TW201329298A (zh)
WO (1) WO2013031951A1 (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108369898A (zh) * 2015-11-23 2018-08-03 恩特格里斯公司 用于相对于氮化硅选择性蚀刻p掺杂多晶硅的组合物及方法
CN111019659A (zh) * 2019-12-06 2020-04-17 湖北兴福电子材料有限公司 一种选择性硅蚀刻液

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210084018A (ko) 2019-12-27 2021-07-07 삼성전자주식회사 식각 조성물 및 이를 이용한 집적회로 소자의 제조 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5310457A (en) * 1992-09-30 1994-05-10 At&T Bell Laboratories Method of integrated circuit fabrication including selective etching of silicon and silicon compounds
JPH08153699A (ja) * 1994-09-16 1996-06-11 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 薄膜半導体装置の作製方法
JP2003258285A (ja) * 2002-02-27 2003-09-12 Sharp Corp 表面凹凸構造の作製方法及び太陽電池
JP4623624B2 (ja) * 2003-11-11 2011-02-02 アプリシアテクノロジー株式会社 シリコンウエハ基板表面の粗面化処理方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108369898A (zh) * 2015-11-23 2018-08-03 恩特格里斯公司 用于相对于氮化硅选择性蚀刻p掺杂多晶硅的组合物及方法
TWI722055B (zh) * 2015-11-23 2021-03-21 美商恩特葛瑞斯股份有限公司 用於相對於氮化矽選擇性蝕刻p摻雜多晶矽之組合物及方法
CN111019659A (zh) * 2019-12-06 2020-04-17 湖北兴福电子材料有限公司 一种选择性硅蚀刻液
CN111019659B (zh) * 2019-12-06 2021-06-08 湖北兴福电子材料有限公司 一种选择性硅蚀刻液

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014212138A (ja) 2014-11-13
WO2013031951A1 (ja) 2013-03-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8354288B2 (en) Etchant and method of manufacturing an array substrate using the same
TWI404825B (zh) 液晶顯示器系統中之銅（Ｃｕ）、銅（Ｃｕ）／鉬（Ｍｏ）或銅（Ｃｕ）／鉬（Ｍｏ）合金電極蝕刻液體
KR101905195B1 (ko) 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
TWI615508B (zh) 用於銅基金屬膜的蝕刻劑組合物、液晶顯示器用陣列基板的製造方法及液晶顯示器用陣列基板
KR20140084417A (ko) 박막 트랜지스터의 채널 형성용 식각액 조성물 및 채널 형성 방법
KR20090095181A (ko) 금속배선 형성용 식각액 조성물, 이 조성물을 이용한도전막의 패터닝 방법 및 평판 표시 장치의 제조방법
TW201329298A (zh) 矽蝕刻液
KR101939385B1 (ko) 박막 트랜지스터의 어레이 형성 방법
CN106467969A (zh) 显示装置用阵列基板制造方法、蚀刻液组合物及蚀刻方法
KR20140082186A (ko) 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴의 형성방법
KR20080045403A (ko) 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법
TW201324781A (zh) 製造用於液晶顯示器的陣列基板的方法，形成金屬配線的方法，用於金屬氧化物半導體層的蝕刻液組合物，以及用於液晶顯示器的陣列基板
KR102242933B1 (ko) 산화물반도체막 및 실리콘산화막 식각 조성물
KR20090085215A (ko) 박막트랜지스터의 제조방법, 및 상기 방법에 이용되는식각액 조성물
KR102028578B1 (ko) 박막 트랜지스터의 어레이 형성 방법
KR101934863B1 (ko) 금속막 및 인듐산화막의 이중막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법
KR101353123B1 (ko) 금속막 식각용액
KR20210088290A (ko) 식각액 조성물
TWI640655B (zh) 製備薄膜電晶體陣列之方法及用於鉬基金屬膜/金屬氧化物膜之蝕刻劑組成物
KR20140086666A (ko) 금속 산화물막의 식각액 조성물
KR102639573B1 (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR20150077206A (ko) 유리 석출물 발생을 억제하는 습식 에칭액
KR102092351B1 (ko) 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102362554B1 (ko) 구리계 금속막용 식각 조성물
KR102092912B1 (ko) 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법