TW201938843A - 不包含氟的蝕刻液組合物 - Google Patents

不包含氟的蝕刻液組合物 Download PDF

Info

Publication number
TW201938843A
TW201938843A TW108108736A TW108108736A TW201938843A TW 201938843 A TW201938843 A TW 201938843A TW 108108736 A TW108108736 A TW 108108736A TW 108108736 A TW108108736 A TW 108108736A TW 201938843 A TW201938843 A TW 201938843A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
acid
weight
etching solution
solution composition
weight percent
Prior art date
Application number
TW108108736A
Other languages
English (en)
Inventor
李相赫
黃俊榮
李大雨
申賢哲
金奎佈
Original Assignee
南韓商東進世美肯股份有限公司
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 南韓商東進世美肯股份有限公司 filed Critical 南韓商東進世美肯股份有限公司
Publication of TW201938843A publication Critical patent/TW201938843A/zh

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K13/00Etching, surface-brightening or pickling compositions
    • C09K13/04Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid
    • C09K13/06Etching, surface-brightening or pickling compositions containing an inorganic acid with organic material
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/18Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/26Acidic compositions for etching refractory metals
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/1303Apparatus specially adapted to the manufacture of LCDs
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Weting (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)

Abstract

本發明揭示用於液晶顯示裝置或有機發光二極體顯示裝置等的不包含氟的鉬銅合金膜蝕刻液組合物。所述蝕刻液組合物包含蝕刻液組合物,所述蝕刻液組合物包含:過氧化氫5重量百分比至20重量百分比、四氮環狀化合物0.01重量百分比至1.5重量百分比、三氮環狀化合物0.01至1.5重量百分比、芳香族化合物0.01重量百分比至1重量百分比、胺類化合物3重量百分比至10重量百分比、以及水,還包含鉬銅蝕刻液組合物,所述鉬銅蝕刻液組合物還包含:過氧化氫穩定劑1重量百分比至5重量百分比、有機酸1重量百分比至5重量百分、無機酸0.1重量百分比至5重量百分比以及磺酸化合物1重量百分比至5重量百分比。

Description

不包含氟的蝕刻液組合物
本發明涉及不包含氟的蝕刻液組合物,更詳細地,涉及用於液晶顯示裝置或有機發光二極體(OLED,Organic Light Emitting Diode)顯示裝置等的不包含氟的鉬銅合金膜蝕刻液組合物。
薄膜電晶體(Thin Firm Transistor,TFT)為在液晶顯示裝置或有機發光二極體顯示裝置等中,向各個像素施加特定訊號來驅動的電路。薄膜電晶體的結構包括傳遞掃描訊號的閘極配線、傳遞圖像訊號的數據配線及與所述兩個配線相連接的像素電極等。薄膜電晶體由形成閘極電極和通道的半導體層、作為數據配線的一部分的源電極及汲極形成,構成它們的金屬薄膜大部分由Mo/Cu、MoTi/Cu、Ti/Cu構成。薄膜電晶體製造製程藉由如下蝕刻過程完成,即,在玻璃基板上層疊閘極或源電極、汲極用配線材料的金屬層,藉由具有腐蝕性的氣體或溶液對這些金屬層進行蝕刻來體現所需要的電路的線路。通常,用於蝕刻製程的蝕刻液包含過氧化氫類蝕刻液和非過氧化氫類蝕刻液,過氧化氫類蝕刻液可使用包含氟的蝕刻液。在包含氟的蝕刻液的情況下,在作為活化層(active layer)的非晶矽(amorphous silicon)引起損傷(damage),從而發生有可能對電晶體的驅動特性產生不利影響的餘地和廢水處理器費用發生等的問題。
因此,本發明的目的在於提供鉬銅合金膜蝕刻液組合物,即,對鉬(Mo)銅(Cu)雙重薄膜進行蝕刻並可控制鉬(Molybdenum)殘留物,且不會發生底切。
本發明的另一目的在於,提供不包含氟的鉬銅合金膜蝕刻液組合物,其抑制過氧化氫的分解反應,與以往過氧化氫類蝕刻液相比,穩定性得到提高。
為了實現所述目的,本發明提供包含如下物質的蝕刻液組合物:過氧化氫5重量百分比至20重量百分比、四氮環狀化合物0.01重量百分比至1.5重量百分比、三氮環狀化合物0.01重量百分比至1.5重量百分比、芳香族化合物0.01重量百分比至1重量百分比、以及水。
本發明的不包含氟的蝕刻液組合物可製備能夠控制鉬(Molyb denum)的殘留物(殘渣,residue)及底切的蝕刻液組合物。
以下,更加詳細說明本發明。
本發明作為鉬銅合金膜蝕刻液組合物,包含過氧化氫、四氮環狀化合物、三氮環狀化合物、胺類化合物、芳香族化合物及水,所述鉬銅合金膜蝕刻液組合物作為不包含氟的蝕刻液組合物,對銅類金屬膜進行蝕刻。
在本發明中,用於傳遞電訊號的金屬配線為銅類金屬膜,銅膜、銅合金膜及銅下部膜可以為鉬(Molybdenum)膜或鉬(Molybdenum)合金膜中的一種。本發明所使用的較佳的銅類金屬膜為多層膜,所述多層膜為銅鉬膜或銅鉬合金膜。所述銅鉬膜是指包含鉬層及形成於所述鉬層上的所述銅類金屬膜,所述銅鉬合金膜是指包含鉬合金層及形成於所述鉬合金層上的所述銅類金屬膜。
所述過氧化氫為對金屬膜,例如,對銅鉬膜進行氧化的主氧化劑。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述過氧化氫的含量為5重量百分比至20重量百分比,較佳為10重量百分比至20重量百分比。若所述過氧化氫的含量小於5重量百分比,則氧化並不充分,從而蝕刻速度變得緩慢,若大於20重量百分比,則很難控制蝕刻程度。
所述過氧化氫起到氧化劑的作用並與金屬離子發生反應來進行分解。例如,根據下述反應式1,過氧化氫對包含銅(Cu)的金屬膜進行氧化及蝕刻,根據下述反應式2發生過水解反應,過水分解反應為過氧化氫分解的反應。
反應式1:M+H2 O2 →MO+H2 O
反應式2:H2 O2 +M+ →OH+OH- +M2+
所述反應式1及2中,M為銅、鈦、鉬、銅合金、鈦合金及鉬合金等的金屬膜。因所述過氧化氫的分解反應,在累計數量處理過程中,製程成本會上升。
因此,為了抑制藉由所述過氧化氫發生的問題,本發明還可包含過氧化氫穩定劑。所述過氧化氫穩定劑可藉由抑制因過氧化氫分解反應所引起的銅的蝕刻速度降低及處理數量的減少及因過氧化氫的放熱反應引起的穩定性降低問題來確保製程並控制製程不良。所述過氧化氫穩定劑包含磷酸鹽、苯基脲、二甲基脲、二元醇類化合物等,較佳為三甘醇、聚乙二醇,更佳為三甘醇。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述過氧化氫穩定劑的含量為1重量百分比至5重量百分比,較佳為1.5重量百分比至4.5重量百分比。若所述過氧化氫穩定劑的含量小於1重量百分比,則因過氧化氫的分解反應及放熱反應而無法確保蝕刻液的穩定性,若大於5重量百分比,銅的蝕刻能力削弱,製程上蝕刻時間有可能加長,從而引發生產性收益率問題。
所述四氮環狀化合物起到如下作用,即,在包含鉬(molybdenum)的金屬層的上部及下部由鉬和其他金屬層形成的多層膜中,調節所述鉬與其他金屬(例如,鈦、鈦合金、銅、銅合金等)之間的蝕刻速度。所述四氮環狀化合物選自由四唑類化合物組成的群組,較佳地,可以為選自由四唑、5-甲基四唑、5-巰基-甲基四唑及它們的混合物組成的群組中的一種以上。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述四氮環狀化合物的含量為0.01重量百分比至1.5重量百分比,較佳為0.05重量百分比至1.0重量百分比。若所述四氮環狀化合物的含量小於0.01重量百分比,則蝕刻速度會加快,若大於1.5重量百分比,蝕刻速度變得緩慢,從而很難控制速度。
所述三氮環狀化合物為鉬蝕刻劑,藉由調節蝕刻速度來調節維度損失(CD-Loss,critical dimensio-Loss)。所述維度損失為從光刻膠(PR)末端橫向蝕刻的損失。所述三氮環狀化合物可包含硫醇(Thiol)基,選自由三唑類化合物組成的群組,較佳地,可以為選自由1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、苯並三唑、1,2,4-三唑-3-硫醇、3-巰基-4-甲基-1,2,4-三唑及它們的混合物組成的群組中的一種以上。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述三氮環狀化合物的含量為0.01重量百分比至1.5重量百分比,較佳為0.01重量百分比至1.0重量百分比。若所述三氮環狀化合物的含量小於0.01重量百分比,則引發鉬的殘留物,若大於1.5重量百分比,則引發鉬的底切。
本發明的鉬在pH3至5區域中容易蝕刻。因此,本發明使用所述胺類化合物來增加pH並輕鬆對鉬進行蝕刻。適當調節pH來抑制鉬(molybdenum)的殘留物及底切現象。所述殘留物(residue)為經過蝕刻製程後在金屬膜的表面形成的小突起形態的殘渣。所述底切現象意味著鉬的過度蝕刻,引發蝕刻形狀的分解能力的降低。
所述胺類化合物可以為選自二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-氨基乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺、1-氨基-2-丙醇、N-甲基異丙醇胺及它們的混合物中的一種以上,較佳為二乙醇胺。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述胺類化合物含量為3重量百分比至10重量百分比,較佳為3.5重量百分比至9.8重量百分比。若所述胺類化合物的含量小於3重量百分比,則會引發鉬的殘留物,若大於10重量百分比,則發生鉬的底切。
所述芳香族化合物可防止銅(Cu)蝕刻率(E/R,etch rate)的降低(drop),芳香族化合物起到銅和鉬的輔助蝕刻劑作用,藉由防止銅及鉬的蝕刻率降低來維持蝕刻速度。可藉由減少銅(Cu)的蝕刻速度變幅來維持蝕刻速度。並且,起到鉬(Mo)的蝕刻劑的作用。
所述芳香族化合物可包含選自由選自碳數為4至10的組氨酸(histidine)、苯丙氨酸(phenylalanine)、香草酸(vanillic acid)、扁桃酸(mandelic acid)、吡唑酸(pyrazolic acid)及它們的混合物組成的群組中的一種以上,較佳為扁桃酸。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述芳香族化合物的含量為0.01重量百分比至1重量百分比,較佳為0.1重量百分比至1重量百分比。若所述芳香族化合物的含量小於0.01重量百分比,則銅的蝕刻率會降低並發生鉬的殘留物,若大於1重量百分比,則銅會被過度蝕刻,從而引發鉬的底切。
所述蝕刻液組合物還可包含磺酸類化合物。磺酸類化合物為銅的輔助氧化劑,補充因作為銅的主氧化劑的過氧化氫的分解作用而消耗的氧化力來防止氧化力降低,並維持蝕刻速度。所述磺酸類化合物可包含選自由甲磺酸、氨基磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、氨磺酸、胺基磺酸、環狀磺酸化合物、烴類磺酸及它們的混合物組成的群組中的一種以上。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述磺酸類化合物的含量為1重量百分比至5重量百分比,較佳為1.5重量百分比至4.5重量百分比。若所述磺酸類化合物的含量小於1重量百分比,則銅的蝕刻速度變得緩慢,若大於5重量百分比,則會發生銅的過度蝕刻。
所述蝕刻液組合物還可包含有機酸。所述有機酸被用成銅離子的螯合劑。隨著本發明的蝕刻液組合物反復進行蝕刻製程,在蝕刻液中增加金屬離子的濃度,如銅離子。這種銅離子促進作為主氧化劑的過氧化氫的分解,作為可控制銅離子和過氧化氫的反應的物質,可使用所述有機酸。有機酸與銅離子形成螯合物,從而可防止過氧化氫的分解促進。
所述有機酸可包含選自丁二酸、丙二酸、蘋果酸、甲酸、馬來酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸及它們的混合物中的一種以上。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述有機酸的含量為1重量百分比至5重量百分比,較佳為1.5重量百分比至4.5重量百分比。若所述有機酸的含量小於1重量百分比,則螯合劑能力會削弱,從而減少處理數量,若大於5重量百分比,則處理數量會增加或引發銅的過度蝕刻。
本發明的蝕刻液組合物還可包含無機酸。所述無機酸與當過氧化氫分解時發生的自由基相結合來抑制自由基的持續發生。所述無機酸控制自由基反應來起到過氧化氫的穩定劑作用,從而確保過氧化氫的穩定性,並可調節圓錐角度(Taper angle)。
所述無機酸可包含選自磷酸、亞磷酸、偏磷酸、焦磷酸、正磷酸、三磷酸、四磷酸及它們的混合物中的一種以上,較佳地,可以為亞磷酸。相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述無機酸的含量為0.1重量百分比至5重量百分比,較佳為0.5重量百分比至4.5重量百分比。若所述無機酸的含量小於0.1重量百分比,則圓錐角會增加,若大於5重量百分比,則圓錐角會減少。
本發明的蝕刻液組合物中,溶劑可使用水,相對於蝕刻液組合物100重量百分比,所述水的含量為除在所述蝕刻液組合物包含的成分的含量之外的剩餘含量。
所述蝕刻液組合物不包含氟,以往的蝕刻液組合物中,氟化合物起到同時對銅/鉬合金進行蝕刻時藉由提高鉬合金的蝕刻速度來去除鉬合金的殘留物的作用。但是,所述氟化合物對鉬合金和作為銅/鉬合金的閘極配線的下部膜的玻璃基板和作為源極汲極配線的下部膜的SiNx 進行蝕刻。下部膜的蝕刻增加會導致基於在後製程及再生產(rework)製程中的蝕刻污漬的不良和基於在輕量化製程中的蝕刻污漬的不良。並且,含有氟的鉬銅蝕刻液有可能藉由氟引發鉬的底切。因此,本發明可提供不包含氟離子,對鉬(Mo)銅(Cu)雙重薄膜進行蝕刻並可控制鉬的殘留物,抑制所述過氧化氫的分解反應來提供穩定性比以往過氧化氫類蝕刻液提高的組合物。所述蝕刻液組合物中,可抑制以往的氟化合物的化合物為四氮環狀化合物。
並且,因氟,鉬的一部分不會被蝕刻,而是留在基板表面,從而有可能引發電晶體的漏電(off current)的增加,但是本發明不包含氟,由此節減廢水處理費用,不會對玻璃基板(Glass substrate)產生影響(damage),從而有利於再生產(rework)。
本發明另一實施例的金屬配線形成方法包括:在基板形成包含銅的單一膜或包含銅且包含作為下部膜的鉬膜中的至少一種以上的多重膜的步驟;以及使用蝕刻液組合物對所述形成的單一膜或多重膜進行蝕刻的步驟。
具體地,所述多層膜可由鉬合金膜、鋁合金膜、鉬合金膜及鉬合金氧化膜依次層疊而成。而且,所述金屬圖案可形成於液晶顯示裝置用薄膜電晶體(Thin Firm Transistor,TFT)陣列基板。
可利用蝕刻液組合物對形成於所述薄膜電晶體的銅鉬多重膜進行蝕刻,所述蝕刻製程可藉由本發明所屬技術領域的已知方法執行,當所述蝕刻製程時的溫度一般為30℃至35℃。但是,並不局限於所述範圍,本發明所屬技術領域具有通常知識者藉由其他製程條件及因素,根據需要確定適當的蝕刻製程條件。
並且,若利用本發明的蝕刻液組合物來對被用作薄膜電晶體液晶顯示器或有機發光二極體等的電極的所述銅鉬合金膜進行蝕刻,則使下部膜的蝕刻最小化,從而可以使作為後續製程的有機基板輕量化製程或再生產製程中發生的不良最小化。
以下,藉由實施例更加詳細說明本發明,本發明並不局限於下述實施例。
實施例1至13及比較例1至9:蝕刻液組合物
藉由下述表1中記載的成分含量混合各個成分及剩餘水來製備實施例1至13及比較例1至9的蝕刻液組合物。
下述表1中,四氮環狀化合物使用5-甲基四唑(5-Methyltetrazole),有機酸使用丙二酸,三氮環狀化合物使用3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇(3-Amino-1,2,4-triazole-5thiol),胺類使用二乙醇胺(Diethanolamine),磺酸化合物使用甲磺酸(Methane sulfonic acid),芳香族化合物使用扁桃酸(Mandelic acid),氟合物使用二氟化銨(Ammonium bifluoride)。
表1
實驗例1.鉬殘留物及底切測定
藉由實施例1至13及比較例1至9的蝕刻組合物對包含所層疊的鉬/銅雙重膜及光刻膠圖案的樣品的垂直剖面進行蝕刻,利用掃描電子顯微鏡照片測定對於各個樣品的鉬殘留物及底切之後,記載在下述表2中,對於所述實施例及比較例的掃描顯微鏡照片記載於下述第1圖和第2圖。
表2
參照所述表2,在超出過氧化氫5重量百分比至20重量百分比、芳香族化合物0.01重量百分比至1重量百分比、胺類化合物3重量百分比至10重量百分比、四氮環狀化合物0.01重量百分比至1重量百分比、三氮環狀化合物0.01重量百分比至1重量百分比的比較例1至4及比較例6至9或作為蝕刻液組合物包含氟化物的比較例5的情況下,發生鉬殘留物或者發生底切。
實驗例2.維度損失(CD-Loss)及蝕刻速度測定
若比較銅蝕刻速度(Cu Etch Rate)和維度損失(CD-Loss),則所述銅適當的蝕刻速度為80Å/秒鐘至120Å/秒鐘,所述維度損失為光刻膠圖案末端與下部膜或閘極膜末端之間的距離,為了高度差小且均勻的錐形蝕刻,具有維度損失0.5μm至1.0μm的範圍。
表3
參照所述表3,在磺酸化合物的含量超出1重量百分比至5重量百分比範圍的情況下,鉬殘留物及底切不會發生,維度損失及銅蝕刻速度無法達到適當的範圍。
實驗例3.對於放熱的評價
表4
混合在所述表4中記載的成分含量的組合物及與除所述組合物的含量之外的剩餘含量相對應的水來製備參照例11至12,為了對於所述實施例1至13及參照例11至12的放熱評價而在以下表5中進行了記載。
所述放熱評價向蝕刻液持續投入金屬離子,若在銅及鉬的含量為8000ppm以上的條件下溫度不超過40℃,則顯示成“穩定”,當超過時,顯示成“放熱”。
表5
參照所述表5,在因過氧化氫的分解反應的放熱穩定性中,在三甘醇的含量為1重量百分比至5重量百分比的情況下,不會發生放熱,在所述三甘醇的含量超出所述含量的情況下,發生放熱現象。
實驗例4.圓錐角測定
表6
混合在所述表6中記載的含量的組合物及與除所述組合物的含量之外的剩餘含量相對應的水來製備參照例13及14,藉由實施例1至13及參照例13至14的蝕刻組合物對包含所層疊的鉬/銅雙重膜及光刻膠圖案的樣品的垂直剖面進行蝕刻,利用掃描電子顯微鏡照片來測定圓錐角(Taper angel)的值記載在以下表7。當圓錐角度的範圍為45至60°時較佳。
表7
參照所述表7,當圓錐角度的範圍為45°至60°時適當,若亞磷酸的含量大於0.1重量百分比至5重量百分比,則圓錐角度很難調節成45°至60°。
實驗例5.蝕刻速度評價
表8
混合在所述表8中記載的含量的組合物及與除所述組合物的含量之外的剩餘含量相對應的水來製備參照例15及16,藉由參照例15至16的蝕刻組合物對包含所層疊的鉬/銅雙重膜及光刻膠圖案的樣品的垂直剖面進行蝕刻,測定蝕刻速度來記載於以下表9,下述第3圖記載對於所述參照例15至16的掃描顯微鏡照片。所述蝕刻速度範圍並未確定,製程上,80Å/秒鐘至120Å/秒鐘的情況較佳。
表9
參照所述表9,在有機酸的含量滿足1重量百分比至5重量百分比範圍的情況下,蝕刻速度維持80Å/秒鐘至120Å/秒鐘,維度損失可維持0.5μm至1.0μm。
實驗例6.蝕刻液組合物的保存穩定性評價
對於放熱穩定性評價和保存的穩定性評價不相同,放熱穩定性評價為藉由基於金屬的水解反應,蝕刻液的溫度急劇上升的上升點的評價,保存穩定性為當保存蝕刻液時,確定與沒有性能變化地可使用的有效期間有關的指標並執行的實驗。
將所述實施例1及比較例3的蝕刻液組合物製備5kg來在約為25℃中保存規定期間之後,為了驗證藥液特性變化而比較對於保存的穩定性評價並整理在表10。
表10
參照所述表10,在實施例1的情況下,即使保存期間增加,不發生基於銅離子的放熱現象。在所述比較例3的情況下,從保存日期為7天的時間點開始發生蝕刻液的構成成分的分解,從而導致蝕刻液的特性降低。
實驗例7.保存穩定性評價
在將所述實施例1的蝕刻組合物在約為25℃的條件下保存規定期間之後,每日藉由相同條件再次對所述蝕刻組合物進行蝕刻測試,藉由比較組與參考測試結果進行比較,將結果記載於表11。
表11
◎:非常優秀(相比於參考,變化量為10%以內)/×:不良(相比於參考,變化量大於10%)
參照所述表11,即使所述蝕刻組合物的保存期間增加,蝕刻速度、維度損失及圓錐角度的變化並不大,可確保優秀的保存穩定性。
實驗例8.累積數量評價
利用所述實施例1的蝕刻液,增加銅離子濃度,如下所述,進行了基板的處理數量評價,進行參考蝕刻(reference etch),將銅粉末從500ppm添加至6000ppm來進行蝕刻測試,與參考測試結果進行比較,將其結果整理在以下表12。
表12
◎:非常優秀(相比於參考表,變化量為10%以內)/×:不良(相比於參考表,變化量大於10%)
參照所述表12,可以確認即使在所述蝕刻組合物1(實施例 1)中的銅離子濃度增加,蝕刻速度、維度損失及圓錐角度的變化並不大。因此,所述蝕刻組合物具有可靠性。
第1圖為包含藉由本發明實施例1至13的蝕刻組合物進行蝕刻的層疊的鉬銅雙重膜及光刻膠圖案的樣品的掃描電子顯微鏡照片。
第2圖為包含藉由本發明比較例1至9的蝕刻組合物進行蝕刻的層疊的鉬銅雙重膜及光刻膠圖案的樣品的掃描電子顯微鏡照片。
第3圖為包含藉由本發明參照例13至16的蝕刻組合物進行蝕刻的層疊的鉬銅雙重膜及光刻膠圖案的樣品的掃描電子顯微鏡照片

Claims (15)

  1. 一種蝕刻液組合物,其包含: 過氧化氫5重量百分比至20重量百分比; 四氮環狀化合物0.01重量百分比至1.5重量百分比; 三氮環狀化合物0.01重量百分比至1.5重量百分比; 芳香族化合物0.01重量百分比至1重量百分比; 胺類化合物3重量百分比至10重量百分比;以及 水。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其中該四氮環狀化合物為選自由四唑、5-甲基四唑、5-巰基-甲基四唑以及它們的混合物組成的群組中的一種以上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其中該三氮環狀化合物為選自由1,2,4-三唑、3-氨基-1,2,4-三唑-5-硫醇、苯並三唑、1,2,4-三唑-3-硫醇、3-巰基-4-甲基-1,2,4-三唑以及它們的混合物組成的群組中的一種以上。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其中該芳香族化合物為選自由組氨酸、苯丙氨酸、香草酸、扁桃酸、吡唑酸以及它們的混合物組成的群組中的一種以上。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其中該胺類化合物為選自二乙醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基乙醇胺、N-氨基乙基乙醇胺、N-丙基乙醇胺、N-丁基乙醇胺、三乙醇胺、1-氨基-2-丙醇、N-甲基異丙醇胺以及它們的混合物中的一種以上。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其進一步包含過氧化氫穩定劑1重量百分比至5重量百分比。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的蝕刻液組合物,其中,該過氧化氫穩定劑為選自由磷酸鹽、苯基脲、二甲脲、二元醇類化合物以及它們的混合物組成的群組中的一種以上。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其進一步包含有機酸1重量百分比至5重量百分比。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的蝕刻液組合物,其中該有機酸為選自由丁二酸、丙二酸、蘋果酸、蟻酸、馬來酸、乙酸、檸檬酸、酒石酸以及它們的混合物組成的群組中的一種以上。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其進一步包含無機酸0.1重量百分比至5重量百分比。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其進一步包含磺酸類化合物1重量百分比至5重量百分比。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的蝕刻液組合物,其中該磺酸類化合物為選自由甲磺酸、氨基磺酸、苯磺酸、對甲苯磺酸、氨磺酸、胺基磺酸、環狀磺酸化合物、烴類磺酸以及它們的混合物組成的群組中的一種以上。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其進一步包含: 有機酸1重量百分比至5重量百分比; 無機酸0.1重量百分比至5重量百分比;以及 磺酸類化合物1重量百分比至5重量百分比。
  14. 如申請專利範圍第1項至第13中任一項所述的蝕刻液組合物,其中,蝕刻液組合物對選自銅、鈦、鉬、銅合金、鈦合金以及鉬合金中的一種以上進行蝕刻。
  15. 如申請專利範圍第1項所述的蝕刻液組合物,其中該蝕刻液組合物不包含氟。
TW108108736A 2018-03-14 2019-03-14 不包含氟的蝕刻液組合物 TW201938843A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2018-0029950 2018-03-14
KR20180029950 2018-03-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201938843A true TW201938843A (zh) 2019-10-01

Family

ID=67959217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW108108736A TW201938843A (zh) 2018-03-14 2019-03-14 不包含氟的蝕刻液組合物

Country Status (3)

Country Link
KR (1) KR20190108518A (zh)
CN (1) CN110273156B (zh)
TW (1) TW201938843A (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102206587B1 (ko) * 2020-06-10 2021-01-21 심교권 유연성 기판의 배선 형성 방법.
CN112522705A (zh) * 2020-11-09 2021-03-19 Tcl华星光电技术有限公司 用于铜钼膜层的蚀刻剂与铜钼膜层的蚀刻方法
CN113079628A (zh) * 2021-03-30 2021-07-06 东莞市科佳电路有限公司 一种手机震动马达pcb用电阻铜箔材料的加工方法
CN116180083B (zh) * 2023-01-06 2024-12-03 江苏和达电子科技有限公司 一种液晶面板MTD-Cu-MTD用刻蚀液及其制备方法
CN116180084A (zh) * 2023-01-06 2023-05-30 江苏和达电子科技有限公司 一种铜钼合金刻蚀液组合物及其制备方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013002283A1 (ja) * 2011-06-30 2013-01-03 旭化成株式会社 エッチング液及びそれを用いたエッチング方法
KR102203444B1 (ko) * 2016-03-24 2021-01-15 가부시키가이샤 아데카 에칭액 조성물 및 에칭 방법
CN105803459B (zh) * 2016-05-03 2019-01-15 苏州晶瑞化学股份有限公司 一种微电子用多层金属膜蚀刻液及其应用
CN107287594A (zh) * 2017-06-01 2017-10-24 东莞市达诚显示材料有限公司 一种铜镍多层薄膜用蚀刻液

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190108518A (ko) 2019-09-24
CN110273156A (zh) 2019-09-24
CN110273156B (zh) 2023-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201938843A (zh) 不包含氟的蝕刻液組合物
JP5713485B2 (ja) 金属配線用エッチング液組成物
TWI433909B (zh) 用於薄膜電晶體液晶顯示裝置之蝕刻液組成物
JP5559956B2 (ja) 薄膜トランジスタ液晶表示装置のエッチング液組成物
JP5023114B2 (ja) 液晶表示装置の銅及び銅/モリブデンまたは銅/モリブデン合金電極用の食刻組成物
KR101243847B1 (ko) 식각액의 식각 용량이 증대된 구리/몰리브데늄 합금막의 식각 방법
WO2020062590A1 (zh) 一种铜钼合金膜的化学蚀刻用组合物
TW201518545A (zh) 液晶顯示器用陣列基板的製造方法
KR101157207B1 (ko) 박막 트랜지스터 액정표시장치용 식각조성물
CN113061891A (zh) 金属配线蚀刻液组合物及利用其的金属配线形成方法
KR20230039621A (ko) 식각 조성물
KR20230141720A (ko) 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법
KR20150053212A (ko) 식각 조성물 및 이를 이용한 반도체 소자의 제조방법
KR20170068328A (ko) 식각액 조성물, 및 식각액 조성물을 이용한 식각 방법
KR20150024764A (ko) 액정표시장치용 어레이 기판의 제조방법
KR102619627B1 (ko) 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각방법
US7727415B2 (en) Fine treatment agent and fine treatment method using same
TWI759450B (zh) 蝕刻液、蝕刻方法、及顯示裝置之製造方法
KR101934863B1 (ko) 금속막 및 인듐산화막의 이중막 식각액 조성물 및 이를 이용한 식각 방법
TWI840532B (zh) 蝕刻組合物及利用其的蝕刻方法
TW201420811A (zh) 蝕刻劑組合物、形成lcd布線的方法、陣列基板及其製法
KR102243569B1 (ko) 식각 조성물 및 이를 이용하는 식각 방법
WO2019186624A1 (ja) エッチング液
CN117468002A (zh) 蚀刻液组合物和氧化物半导体器件
KR20220071662A (ko) 금속막 식각액 조성물