TW201704533A - 用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物和使用它的蝕刻方法 - Google Patents
用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物和使用它的蝕刻方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201704533A TW201704533A TW105105697A TW105105697A TW201704533A TW 201704533 A TW201704533 A TW 201704533A TW 105105697 A TW105105697 A TW 105105697A TW 105105697 A TW105105697 A TW 105105697A TW 201704533 A TW201704533 A TW 201704533A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- copper
- acid
- compound
- layer
- etchant composition
- Prior art date
Links
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 76
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 72
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 69
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 67
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 64
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 19
- -1 organic acid salt Chemical class 0.000 claims abstract description 41
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- 150000001880 copper compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 239000005749 Copper compound Substances 0.000 claims abstract description 10
- JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L peroxydisulfate Chemical compound [O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O JRKICGRDRMAZLK-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 10
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 105
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 19
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 18
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 17
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 150000001805 chlorine compounds Chemical class 0.000 claims description 15
- 235000002639 sodium chloride Nutrition 0.000 claims description 14
- XDLNRRRJZOJTRW-UHFFFAOYSA-N thiohypochlorous acid Chemical compound ClS XDLNRRRJZOJTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 8
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 claims description 7
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 5
- QMHIMXFNBOYPND-UHFFFAOYSA-N 4-methylthiazole Chemical compound CC1=CSC=N1 QMHIMXFNBOYPND-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N Butyric acid Chemical compound CCCC(O)=O FERIUCNNQQJTOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N D-gluconic acid Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-N 0.000 claims description 4
- AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N Glycolic acid Chemical compound OCC(O)=O AEMRFAOFKBGASW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N Malonic acid Chemical compound OC(=O)CC(O)=O OFOBLEOULBTSOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N benzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1 WPYMKLBDIGXBTP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N lactic acid Chemical compound CC(O)C(O)=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N perchloric acid Chemical compound OCl(=O)(=O)=O VLTRZXGMWDSKGL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 4
- PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M sodium fluoride Chemical compound [F-].[Na+] PUZPDOWCWNUUKD-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N valeric acid Chemical compound CCCCC(O)=O NQPDZGIKBAWPEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 claims description 3
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 claims description 3
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 2
- RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N -2,3-Dihydroxypropanoic acid Natural products OCC(O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QHHHLHCCVDMOJI-UHFFFAOYSA-N 1,3-thiazol-4-amine Chemical compound NC1=CSC=N1 QHHHLHCCVDMOJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- HMVYYTRDXNKRBQ-UHFFFAOYSA-N 1,3-thiazole-4-carboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CSC=N1 HMVYYTRDXNKRBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 2-(2,4-difluorophenoxy)pyridin-3-amine Chemical compound NC1=CC=CN=C1OC1=CC=C(F)C=C1F LCPVQAHEFVXVKT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- CGZDWVZMOMDGBN-UHFFFAOYSA-N 2-Ethylthiazole Chemical compound CCC1=NC=CS1 CGZDWVZMOMDGBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 2-[[6-[4-(2-hydroxyethyl)piperazin-1-yl]-2-methylpyrimidin-4-yl]amino]-n-(2-methyl-6-sulfanylphenyl)-1,3-thiazole-5-carboxamide;hydrate Chemical compound O.C=1C(N2CCN(CCO)CC2)=NC(C)=NC=1NC(S1)=NC=C1C(=O)NC1=C(C)C=CC=C1S WXHLLJAMBQLULT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ZMPRRFPMMJQXPP-UHFFFAOYSA-N 2-sulfobenzoic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1S(O)(=O)=O ZMPRRFPMMJQXPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ASZZHBXPMOVHCU-UHFFFAOYSA-N 3,9-diazaspiro[5.5]undecane-2,4-dione Chemical compound C1C(=O)NC(=O)CC11CCNCC1 ASZZHBXPMOVHCU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 5-(5-carboxythiophen-2-yl)thiophene-2-carboxylic acid Chemical compound S1C(C(=O)O)=CC=C1C1=CC=C(C(O)=O)S1 DDFHBQSCUXNBSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000005711 Benzoic acid Substances 0.000 claims description 2
- RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N D-gluconic acid Natural products OCC(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O RGHNJXZEOKUKBD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N D-glyceric acid Chemical compound OC[C@@H](O)C(O)=O RBNPOMFGQQGHHO-UWTATZPHSA-N 0.000 claims description 2
- ODBLHEXUDAPZAU-ZAFYKAAXSA-N D-threo-isocitric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](C(O)=O)CC(O)=O ODBLHEXUDAPZAU-ZAFYKAAXSA-N 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 2
- ODBLHEXUDAPZAU-FONMRSAGSA-N Isocitric acid Natural products OC(=O)[C@@H](O)[C@H](C(O)=O)CC(O)=O ODBLHEXUDAPZAU-FONMRSAGSA-N 0.000 claims description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N Succinic acid Natural products OC(=O)CCC(O)=O KDYFGRWQOYBRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N Sulfobutanedioic acid Chemical compound OC(=O)CC(C(O)=O)S(O)(=O)=O ULUAUXLGCMPNKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- YCVPPWRWDHXWIV-UHFFFAOYSA-K [Cu+2].[Cu+2].P(=O)([O-])([O-])[O-] Chemical compound [Cu+2].[Cu+2].P(=O)([O-])([O-])[O-] YCVPPWRWDHXWIV-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000147 aluminium phosphate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 2
- LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-O azanium;hydrofluoride Chemical compound [NH4+].F LDDQLRUQCUTJBB-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims description 2
- 235000010233 benzoic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- FTUPGSSCBDRYLQ-UHFFFAOYSA-N benzylsulfanium;chloride Chemical compound [Cl-].[SH2+]CC1=CC=CC=C1 FTUPGSSCBDRYLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N butanedioic acid Chemical compound O[14C](=O)CC[14C](O)=O KDYFGRWQOYBRFD-NUQCWPJISA-N 0.000 claims description 2
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 2
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 claims description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000000174 gluconic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000012208 gluconic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 235000011167 hydrochloric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical compound OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000004310 lactic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000014655 lactic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 claims description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 claims description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 claims description 2
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 claims description 2
- USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L potassium persulfate Chemical compound [K+].[K+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O USHAGKDGDHPEEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 claims description 2
- 239000011775 sodium fluoride Substances 0.000 claims description 2
- 235000013024 sodium fluoride Nutrition 0.000 claims description 2
- CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L sodium persulfate Substances [Na+].[Na+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O CHQMHPLRPQMAMX-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 2
- BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M sodium;hydron;difluoride Chemical compound F.[F-].[Na+] BFXAWOHHDUIALU-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 2
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 2
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 2
- ODBLHEXUDAPZAU-UHFFFAOYSA-N threo-D-isocitric acid Natural products OC(=O)C(O)C(C(O)=O)CC(O)=O ODBLHEXUDAPZAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229940005605 valeric acid Drugs 0.000 claims description 2
- VHCSBTPOPKFYIU-UHFFFAOYSA-N 2-chloroethanesulfonyl chloride Chemical compound ClCCS(Cl)(=O)=O VHCSBTPOPKFYIU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- RAADBCJYJHQQBI-UHFFFAOYSA-N 2-sulfoterephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C(S(O)(=O)=O)=C1 RAADBCJYJHQQBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 claims 1
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 claims 1
- YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N sulfuryl dichloride Chemical compound ClS(Cl)(=O)=O YBBRCQOCSYXUOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 10
- XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N Cyanide Chemical compound N#[C-] XFXPMWWXUTWYJX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 7
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 6
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 1H-pyrrole Natural products C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N Thiazole Chemical compound C1=CSC=N1 FZWLAAWBMGSTSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 4
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- IUYOGGFTLHZHEG-UHFFFAOYSA-N copper titanium Chemical compound [Ti].[Cu] IUYOGGFTLHZHEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- YZTJKOLMWJNVFH-UHFFFAOYSA-N 2-sulfobenzene-1,3-dicarboxylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1S(O)(=O)=O YZTJKOLMWJNVFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)OOS([O-])=O VAZSKTXWXKYQJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 description 1
- 239000013522 chelant Substances 0.000 description 1
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 1
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 description 1
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052758 niobium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N niobium atom Chemical compound [Nb] GUCVJGMIXFAOAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 1
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
-
- 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
- C23F1/02—Local etching
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)
Abstract
本發明涉及用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物,基於所述蝕刻劑組合物的總重量,其包含:(a)0.5-20wt%的過硫酸鹽;(b)0.01-2wt%的氟化合物;(c)1-10%的無機酸;(d)0.1-10wt%的有機酸或有機酸鹽;(e)0.01-3wt%的銅化合物;(f)0.1-5wt%的選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的至少一種化合物;和(g)餘量的水;並涉及使用所述蝕刻劑組合物的蝕刻方法。
Description
本發明涉及用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物和使用該蝕刻劑組合物的蝕刻方法。
通常,薄膜電晶體(TFT)陣列基板用作在液晶顯示器(LCD)或有機電致發光(EL)顯示器等中獨立地驅動每個像素的電路基板。所述薄膜電晶體陣列基板中形成有用於傳輸掃描信號的掃描信號線或柵極線和用於傳輸圖像信號的圖像信號線或數據線,並且還包括與所述柵極線和數據線連接的薄膜電晶體、與所述薄膜電晶體連接的像素電極等。為了製造這種薄膜電晶體陣列基板,在基板上沉積用於柵極線和數據線的金屬層,繼之以蝕刻這些金屬層的過程。所述柵極線和數據線利用具有高導電性和低電阻的銅形成。然而,當單獨使用銅形成這些線路時,在
施加和圖案化光致抗蝕劑的過程中存在困難。出於這種原因,對於所述柵極線和數據線不使用單層的銅,而是使用多個金屬層。在所述多個金屬層之中,通常廣泛使用鈦-銅雙層結構。在同時蝕刻這種鈦-銅雙層結構的情況下,蝕刻剖面差,並在後續過程中存在困難。
韓國專利申請公佈No.10-2012-0111636公開了用於蝕刻鈦/銅雙層的蝕刻劑,其包含0.5-20wt%的過硫酸鹽、0.01-2wt%的氟化合物、1-10wt%的無機酸、0.1-5wt%的環胺化合物、0.1-5wt%的氯化合物、0.05-3wt%的銅鹽、0.1-10wt%的有機酸或有機酸鹽、和水。
然而,上述蝕刻劑缺點在於:保持蝕刻性能的時段明顯短於過氧化物類蝕刻劑,因損害玻璃基板和光致抗蝕劑而引起的線路斷開缺陷顯著,並且由於與蝕刻反應產物沉澱有關的問題,在初始階段難以管控所述蝕刻劑。
韓國專利申請公佈No. 10-2012-0111636
為了解決現有技術中存在的上述描述,做出了本發明,並且本發明的目的是提供用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物,所述蝕刻劑組合物具有對銅基金屬層的優秀蝕刻特性,可防止銅離子沉澱而在蝕刻劑組合物中形成不溶性沉澱物,由此大幅減少因銅離子沉澱而產生的線路缺
陷和加工成本,可減少因損害玻璃基板、絕緣層和光致抗蝕劑而引起的線路斷開缺陷,並且還不會產生對環境有害的化合物氰化物(CN)。
本發明的另一個目的是提供使用所述蝕刻劑蝕刻銅基金屬層的方法。
為了達到上述目的,本發明提供了用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物,基於所述蝕刻劑組合物的總重量,其包含:(a)0.5-20wt%的過硫酸鹽;(b)0.01-2wt%的氟化合物;(c)1-10%的無機酸;(d)0.1-10wt%的有機酸或有機酸鹽;(e)0.01-3wt%的銅化合物;(f)0.1-5wt%的、選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的至少一種化合物;和(g)餘量的水。
本發明還提供了蝕刻方法,所述方法包括:(a)在基板上形成銅基金屬層;(b)在所述銅基金屬層的選定區域上形成光反應性材料;和(c)使用本發明的蝕刻劑組合物蝕刻所述銅基金屬層。
根據下面結合附圖給出的實施方式的描述,能夠明白本發明的目的和性質,所述附圖中:圖1是一組照片,顯示了使用本發明實施例4和比較例7的蝕刻劑組合物進行沉澱試驗的結果;和圖2是一組SEM圖像,顯示了使用本發明實施例4和比
較例7的蝕刻劑組合物進行蝕刻的結果。
在下文中,將更詳細地描述本發明。
本發明涉及用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物,基於所述蝕刻劑組合物的總重量,其包含:(a)0.5-20wt%的過硫酸鹽;(b)0.01-2wt%的氟化合物;(c)1-10%的無機酸;(d)0.1-10wt%的有機酸或有機酸鹽;(e)0.01-3wt%的銅化合物;(f)0.1-5wt%的選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的至少一種化合物;和(g)餘量的水。
在本文中使用時,術語“銅基金屬層”意圖包括含有銅的單層結構和多層結構例如雙層結構。
所述銅基金屬層的例子包括:銅或銅合金的單層結構;包括鈦層和在所述鈦層上形成的銅層的銅/鈦多層結構;包括鈦合金層和在所述鈦合金層上形成的銅層的銅/鈦合金多層結構;包括鉬層和在所述鉬層上形成的銅層的銅/鉬多層結構;包括鉬合金層和在所述鉬合金層上形成的銅層的銅/鉬合金多層結構;包括在上鉬層和下鉬層之間形成的銅層的鉬/銅/鉬多層結構;和包括在上鉬合金層和下鉬合金層之間形成的銅層的鉬合金/銅/鉬合金多層結構。
在本文中使用的術語“合金層”意圖還包括氮化物或氧化物層,並且術語“鉬合金層”是指鉬與例如選自鈦(Ti)、鉭(Ta)、鉻(Cr)、鎳(Ni)和釹(Nd)的至少一種的合金。
特別是,本發明的用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物可優選應用於由銅或銅合金層/鈦或鈦合金層組成的多層結構。
本發明的蝕刻劑組合物還可以應用於鉬基金屬層或鈦基金屬層。在本文中使用時,術語“鉬基金屬層或鈦基金屬層”意圖包括含有鉬或鈦的單層結構和多層結構例如雙層結構。
本發明的蝕刻劑組合物的特徵在於不含除了噻唑之外的唑化合物,所述除了噻唑之外的唑化合物引起銅離子在蝕刻劑中沉澱。另外,因為本發明的蝕刻劑組合物不含除了噻唑之外的唑化合物,防止了因所述唑化合物分解產生的對環境有害的化合物氰化物(CN)。
所述唑化合物(除了噻唑之外)和所述氯化合物引起問題,因為它們與銅離子成鍵形成不溶性沉澱物。然而,如果所述氯化合物與噻唑一起使用,則不發生上述問題。
過硫酸鹽(a)是用於蝕刻銅基金屬層的主要組分,並優選基於所述蝕刻劑組合物的總重量占5-20wt%的量。如果所述過硫酸鹽占小於0.5wt%的量,所述銅基金屬層不會被蝕刻或者蝕刻速率將非常低,而如果所述過硫酸鹽占多於20wt%的量,總體蝕刻速率將增加,使得難以控制蝕刻過程。
用於本發明的過硫酸鹽可以是選自過硫酸鉀(K2S2O8)、過硫酸鈉(Na2S2O8)和過硫酸銨((NH4)2S2O8)
的至少一種。
氟化合物(b)是用於蝕刻鈦基金屬層的主要組分,並起到去除在蝕刻期間可能出現的殘留物的作用。
所述氟化合物優選基於所述蝕刻劑組合物的總重量占0.01-2wt%的量。如果所述氟化合物占小於0.01wt%的量,將減小所述鈦基金屬層的蝕刻速率,並因而可能出現殘留物,而如果所述氟化合物占多於2.0wt%的量,它可造成對其中形成了金屬線路的基板例如玻璃的損害,以及對與所述金屬線路一起形成的含矽絕緣層的損害。
用於本發明的氟化合物是能夠在溶液中解離成氟離子或多元氟離子的化合物,並可以是選自氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟化氫銨、氟化氫鈉和氟化氫鉀。
無機酸(c)用作用於蝕刻所述銅基金屬層或鈦基金屬層的共氧化劑。
所述無機酸優選基於所述蝕刻劑組合物的總重量占1-10wt%的量。如果所述無機酸占小於1wt%的量,將降低所述銅基金屬層或鈦基金屬層的蝕刻速率,因而可能出現不良蝕刻剖面和殘留物,而如果所述無機酸占多於10wt%的量,將出現過蝕刻和光致抗蝕劑破裂,因而所述線路可因化學物質滲入而短路。
用於本發明的無機酸可以是選自硝酸、硫酸、磷酸和高氯酸的至少一種。
有機酸或有機酸鹽(d)起到與所蝕刻的金屬離子形成螯合物的作用,以防止所蝕刻的金屬離子影響蝕刻
劑,由此增加所加工基板的數量。
所述有機酸或有機酸鹽優選基於所述蝕刻劑組合物的總重量占0.1-10wt%的量。如果所述有機酸或有機酸鹽占小於1wt%的量,不能得到增加所加工基板數量的效果,而即使所述有機酸或有機酸鹽占多於10wt%的量,也不再增加提高所加工基板的數量的效果。
用於本發明的有機酸或有機酸鹽可以是選自下列的至少一種:乙酸、丁酸、檸檬酸、甲酸、葡糖酸、乙醇酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、磺基琥珀酸、磺基對苯二甲酸、水楊酸、磺基水楊酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、蘋果酸、酒石酸、異檸檬酸、丙烯酸、亞氨基二乙酸和乙二胺四乙酸(EDTA),以及它們的鈉鹽、鉀鹽和銨鹽。
銅化合物(e)起到控制CD(臨界尺寸)偏離的作用。所述銅化合物可以基於所述蝕刻劑組合物的總重量占0.01-3wt%的量。如果所述銅化合物的含量小於0.01wt%,初始蝕刻將不均勻,而如果所述銅化合物的含量超過3wt%,將降低所述蝕刻劑組合物的蝕刻性能。
用於本發明的銅化合物可以是選自硝酸銅(Cu(NO3)2)、硫酸銅(CuSO4)和磷酸銅銨(NH4CuPO4)的至少一種。
選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的所述至少一種(f)起到確保均勻蝕刻所述銅基金屬層和控制其蝕刻速率的作用。
選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的所述至少一種化合物可以基於所述蝕刻劑組合物的總重量占0.1-5wt%、優選0.5-3wt%的量。如果所述至少一種化合物占小於0.1wt%的量,它不能控制銅的蝕刻速率,因而可出現銅的過蝕刻,並且也不能確保銅的均勻蝕刻,而如果所述至少一種化合物占多於5wt%的量,將降低銅的蝕刻速率,因而可能增加蝕刻時間,導致生產率下降,並且,特別是可能發生產生沉澱的問題。
特別是,基於本發明的蝕刻劑組合物的總重量,所述噻唑化合物更優選占0.5-3wt%的量,更加優選0.5-2wt%。
所述磺醯氯化合物起到控制所述金屬層的錐角的作用,並且還起到防止出現線路斷開缺陷的作用。
可以用於本發明的磺醯氯化合物的例子包括乙磺醯氯、甲磺醯氯、氯苯磺醯氯、苄磺醯氯和氯乙磺醯氯。
可以用於本發明的噻唑化合物的例子包括4-甲基噻唑、4-氨基噻唑、4-羧基噻唑和乙基噻唑。
水(g)是指去離子水,並且是用於半導體加工的水,優選是電阻率為18MΩ.cm或更高的水。所述水構成基於所述蝕刻劑組合物的總重量達到100wt%所需的蝕刻劑組合物的餘量。
另外,如果所述選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的至少一種化合物(f)包含噻唑化合物,用於蝕刻銅基金屬層的本發明蝕刻劑組合物還可以包含氯化合物(h)。氯
化合物(h)充當蝕刻所述銅基金屬層的共氧化劑和起到控制所述金屬層的錐角的作用。
所述氯化合物基於所述蝕刻劑組合物的總重量可以占0.1-5wt%的量。如果所述氯化合物占小於0.1wt%的量,將降低所述銅基金屬層的蝕刻速率,導致蝕刻剖面差,而如果所述氯化合物占多於5wt%的量,可出現過蝕刻,導致所述金屬線路損失。
所述氯化合物是指可解離成氯離子的化合物。用於本發明的氯化合物可以是選自鹽酸(HCl)、氯化鈉(NaCl)、氯化鉀(KCl)和氯化銨(NH4Cl)的至少一種。
另外,除上述組分之外,本發明的蝕刻劑組合物還可以包含掩蔽劑和防腐蝕劑。另外,為了使得本發明的效果更好,可以任選地向所述蝕刻劑組合物中添加本領域已知的其他各種添加劑。
本發明的蝕刻劑組合物的組分可通過本領域已知的常規方法製備,並優選以適合半導體加工的純度使用。
此外,本發明的蝕刻劑組合物不僅可以用於製造平板顯示器例如液晶顯示器,而且可以用於製造半導體記憶體顯示面板等等。
本發明的蝕刻劑組合物能有效蝕刻用於液晶顯示器的源極/漏極和資料線,它們是由銅基金屬層形成的。
在另一個方面,本發明提供蝕刻方法,其包含:(a)在基板上形成銅基金屬層;(b)在所述銅基金屬層的選定區域上形成光反應性材
料;和(c)使用本發明的蝕刻劑組合物蝕刻所述銅基金屬層。
在本發明的蝕刻方法中,所述光反應性材料優選是可以通過常規曝光和顯影過程形成圖案的光致抗蝕劑材料。
在此,所述銅基金屬層的定義如上所述。
在下文中,將通過這些實施例進一步詳細描述本發明。然而,下面的實施例是用來更充分地說明本發明,本發明的範圍不受這些實施例的限制。下面的實施例可由本領域技術人員在不背離本發明範圍的情況下適當修改或改變。
實施例1至8和比較例1至8:用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物的製備和特性評價
(1)用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物的製備
根據下面表1中顯示的組成,製備實施例1至8和比較例1至8的蝕刻劑組合物,並向其添加達到100wt%量的水。
(2)蝕刻劑組合物的特性評價
以下面的方式評價實施例1至8和比較例1至8的組合物的蝕刻特性。
在玻璃基板上沉積SiNx層,並在所述SiNx層上沉積鈦層,之後在所述鈦層上沉積銅層。所述玻璃基板利用金剛石刀具切割成550mm×650mm的尺寸,製備試驗樣品。
實施例1至8和比較例1至8的各蝕刻劑組合物放入噴霧型蝕刻設備中並加熱到25℃的溫度。接著,在溫度達到30±0.1℃後,進行蝕刻過程。引入試驗樣品,並將所述蝕刻劑組合物噴灑在所述試驗樣品上。完成蝕刻後,取出試驗樣品,用去離子水清潔,然後利用熱空氣乾燥器乾燥,並利用掃描電子顯微鏡評價所述蝕刻劑組合物的蝕刻特性。
評價結果顯示在下面表1以及圖1和圖2中。
<蝕刻速率評價>
基於下列標準僅僅評價縱向蝕刻速率:優秀(厚度方向的蝕刻速率是50Å/sec(秒)或更高);良好(所述蝕刻速率低於50Å/sec但不低於20Å/sec);和差(所述蝕刻速率低於20Å/see)。
<測量Cu濃度的變化>
利用金屬分析儀測量Cu濃度的變化。
<沉澱評價>
在嚴苛的儲存和加工條件下進行沉澱形成試驗。向所述蝕刻劑組合物添加3000ppm的銅粉並在-8℃儲存,分析形成不溶性沉澱物的程度。
<氰化物生成評價>
由國家批准的分析公司分析是否生成氰化物。
如上表1所示,在含有所述磺醯氯化合物的本發明實施例1至3的蝕刻劑組合物情況下,對蝕刻劑成問題的沉澱未形成,並且蝕刻性能也是優秀的。另外,沒有觀察到氰化物生成。
在含有所述噻唑化合物的本發明實施例4至8的蝕刻劑組合物情況下,如圖1中所示,對蝕刻劑成問題的沉澱未形成,並且蝕刻性能如圖2中所示也是優秀的。另外,沒有觀察到氰化物生成。
相反,在不含所述磺醯氯化合物或噻唑化合物或含有過量的這種化合物的比較例1和2蝕刻劑組合物的情況下,觀察到蝕刻速率非常低,而在含有ATZ和/或NaCl的比較例3至6蝕刻劑組合物的情況下,發生問題,包括蝕刻速率差、沉澱形成和/或氰化物形成。
另外,在不含所述磺醯氯化合物或噻唑化合物而含有所述環胺化合物(ATZ)的比較例7蝕刻劑組合物中,觀察到形成對蝕刻劑成問題的沉澱,並且也生成氰化物。在含有過多量的所述噻唑化合物的比較例8蝕刻劑組合物的情況下,在20天後形成沉澱。
如上所述,本發明的蝕刻劑組合物在初始階段防止了銅離子在其中沉澱,因而具有優秀的蝕刻特性,並使得有可能大為減少因銅離子沉澱引起的差的金屬線路和因清潔蝕刻系統引起的加工成本。此外,本發明的蝕刻劑組合物使得有可能減少因損害玻璃基板、絕緣層和光致抗蝕劑而引起的線路斷開缺陷。另外,它不產生對環境有害的
化合物氰化物(CN),並使初始剖面能夠保持完好。因此,本發明的蝕刻劑組合物能有利地用於蝕刻銅基金屬層。
另外,本發明的蝕刻銅基金屬層的蝕刻方法使用所述蝕刻劑組合物,能有效率地蝕刻柵極和柵極線層、源極/漏極層和數據線層。
Claims (12)
- 一種用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物,基於所述蝕刻劑組合物的總重量,其包含:(a)0.5-20wt%的過硫酸鹽;(b)0.01-2wt%的氟化合物;(c)1-10%的無機酸;(d)0.1-10wt%的有機酸或有機酸鹽;(e)0.01-3wt%的銅化合物;(f)0.1-5wt%的選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的至少一種化合物;和(g)餘量的水。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述過硫酸鹽(a)包括選自過硫酸鉀、過硫酸鈉和過硫酸銨的至少一種。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述氟化合物(b)包括選自氟化銨、氟化鈉、氟化鉀、氟化氫銨、氟化氫鈉和氟化氫鉀的至少一種。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述無機酸(c)包括選自硝酸、硫酸、磷酸和高氯酸的至少一種。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述有機酸包括選自下列的至少一種:乙酸、丁酸、檸檬酸、甲酸、葡糖酸、乙醇酸、丙二酸、草酸、戊酸、磺基苯甲酸、磺基琥珀酸、磺基對苯二甲酸、水楊酸、磺基水楊酸、苯甲酸、乳酸、甘油酸、琥珀酸、蘋果酸、酒石酸、異檸檬酸、丙烯酸、亞氨基二乙酸和乙二胺四乙酸,並且所述有機酸鹽包括選自這些有機酸的鉀鹽、鈉鹽和銨鹽的至少一種。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述銅化合物(e) 包括選自硝酸銅、硫酸銅和磷酸銅銨的至少一種。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述磺醯氯化合物選自乙磺醯氯、甲磺醯氯、氯苯磺醯氯、苄磺醯氯和氯乙磺醯氯,和所述噻唑化合物選自4-甲基噻唑、4-氨基噻唑、4-羧基噻唑和乙基噻唑。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述選自磺醯氯化合物和噻唑化合物的至少一種化合物(f)包含所述噻唑化合物,並且用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物還包含(h)0.1-5wt%的氯化合物。
- 如請求項8所述的蝕刻劑組合物,其中所述氯化合物(h)包括選自鹽酸、氯化鈉、氯化鉀和氯化銨的至少一種。
- 如請求項1所述的蝕刻劑組合物,其中所述銅基金屬層是銅或銅合金的單層結構;或包括鈦層和在所述鈦層上形成的銅層的銅/鈦多層結構;或包括鈦合金層和在所述鈦合金層上形成的銅層的銅/鈦合金多層結構;或包括鉬層和在所述鉬層上形成的銅層的銅/鉬多層結構;或包括鉬合金層和在所述鉬合金層上形成的銅層的銅/鉬合金多層結構;或包括在上鉬層和下鉬層之間形成的銅層的鉬/銅/鉬多層結構;或包括在上鉬合金層和下鉬合金層之間形成的銅層 的鉬合金/銅/鉬合金多層結構。
- 一種蝕刻方法,所述方法包括:(a)在基板上形成銅基金屬層;(b)在所述銅基金屬層的選定區域上形成光反應性材料;和(c)使用請求項1至10中任一項所述的蝕刻劑組合物蝕刻所述銅基金屬層。
- 如請求項11所述的方法,其中所述光反應性材料是通過曝光和顯影過程形成圖案的光致抗蝕劑材料。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR10-2015-0033283 | 2015-03-10 | ||
KR1020150033283A KR101956964B1 (ko) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법 |
KR1020150033284A KR102281188B1 (ko) | 2015-03-10 | 2015-03-10 | 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법 |
KR10-2015-0033284 | 2015-03-10 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201704533A true TW201704533A (zh) | 2017-02-01 |
TWI684674B TWI684674B (zh) | 2020-02-11 |
Family
ID=56989036
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW105105697A TWI684674B (zh) | 2015-03-10 | 2016-02-25 | 用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物和使用它的蝕刻方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105970224A (zh) |
TW (1) | TWI684674B (zh) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180071451A (ko) * | 2016-12-19 | 2018-06-28 | 삼성디스플레이 주식회사 | 식각액 조성물 및 이를 이용한 박막 트랜지스터 표시판의 제조 방법 |
KR102368382B1 (ko) * | 2017-03-10 | 2022-02-28 | 동우 화인켐 주식회사 | 식각액 조성물 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 어레이 기판의 제조방법 |
WO2019135338A1 (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-11 | 株式会社Adeka | 組成物及びエッチング方法 |
CN112080747B (zh) * | 2020-09-02 | 2021-10-08 | Tcl华星光电技术有限公司 | 蚀刻钼/铜/钼或钼合金/铜/钼合金三层金属配线结构的蚀刻液组合物及其应用 |
CN114540816A (zh) * | 2020-12-23 | 2022-05-27 | 上海飞凯材料科技股份有限公司 | 一种厚铜蚀刻组合物及其应用 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101270837B1 (ko) * | 2006-04-20 | 2013-06-05 | 동우 화인켐 주식회사 | 텅스텐 또는 티타늄-텅스텐 합금 식각용액 |
KR20140119886A (ko) * | 2013-03-28 | 2014-10-13 | 동우 화인켐 주식회사 | 구리계 금속막 및 금속산화물막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법 |
KR20140119936A (ko) * | 2013-03-29 | 2014-10-13 | 동우 화인켐 주식회사 | 구리계 금속막 및 금속산화물막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법 |
KR20140119364A (ko) * | 2013-03-29 | 2014-10-10 | 동우 화인켐 주식회사 | 구리계 금속막 및 금속산화물막 식각액 조성물 및 이를 이용한 배선 형성 방법 |
-
2016
- 2016-02-25 TW TW105105697A patent/TWI684674B/zh active
- 2016-03-04 CN CN201610124148.5A patent/CN105970224A/zh active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105970224A (zh) | 2016-09-28 |
TWI684674B (zh) | 2020-02-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI684674B (zh) | 用於蝕刻銅基金屬層的蝕刻劑組合物和使用它的蝕刻方法 | |
TWI572745B (zh) | 用於含銅金屬薄膜之蝕刻劑組成物以及使用其之蝕刻方法 | |
TWI662157B (zh) | 蝕刻劑及使用該蝕刻劑製造顯示裝置之方法 | |
TWI510675B (zh) | 含銅及鈦之金屬層用蝕刻液組成物(2) | |
TWI608126B (zh) | 含銅及鈦之金屬層用蝕刻液組成物 (1) | |
TWI522495B (zh) | 含銅及鈦之金屬層用蝕刻液組成物(4) | |
TW201313879A (zh) | 用於金屬互連體之蝕刻劑以及使用其以製備液晶顯示元件的方法 | |
TWI675093B (zh) | 蝕刻劑組合物和製造用於液晶顯示器的陣列基板的方法 | |
KR102368382B1 (ko) | 식각액 조성물 및 이를 이용한 디스플레이 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
TWI632254B (zh) | 用於金屬層的蝕刻劑組合物,用於使用該組合物蝕刻銅基金屬層的方法,用於製作用於液晶顯示裝置的陣列基板的方法及使用該方法製作的用於液晶顯示裝置的陣列基板 | |
KR102468320B1 (ko) | 금속막 식각액 조성물 | |
TWI677560B (zh) | 用於蝕刻氧化銦層的蝕刻劑組合物及使用其製作顯示基板的方法 | |
KR102260190B1 (ko) | 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
TW201410917A (zh) | 蝕刻劑以及使用該蝕刻劑於製造顯示裝置之方法 | |
KR102281188B1 (ko) | 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법 | |
KR101956964B1 (ko) | 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법 | |
KR102260189B1 (ko) | 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
KR101151952B1 (ko) | 인듐산화막의 식각용액 및 그 식각방법 | |
KR102269325B1 (ko) | 몰리브덴 함유 금속막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
TWI665289B (zh) | 用於銦氧化物層的蝕刻劑組合物、製作用於液晶顯示裝置的陣列基板的方法、用於液晶顯示裝置的陣列基板和導線 | |
KR102281189B1 (ko) | 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법 | |
KR102281187B1 (ko) | 구리계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각방법 | |
KR20200108906A (ko) | 에칭액 | |
KR20190107824A (ko) | 구리계 및 타이타늄계 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 액정 표시 장치용 어레이 기판의 제조방법 | |
KR102546799B1 (ko) | 금속막 식각액 조성물 및 이를 이용한 표시 장치 제조 방법 |