WO2003036707A1 - Procede de gravure pour film lamine en aluminium-molybdene - Google Patents

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WO2003036707A1
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acid
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metal film
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aluminum
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PCT/JP2002/010871
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Satoshi Nannba
Hisaki Abe
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Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc.
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    • 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
    • C23F1/20Acidic compositions for etching aluminium or alloys thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic System or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/3063Electrolytic etching
    • 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
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    • C23F1/10Etching compositions
    • C23F1/14Aqueous compositions
    • C23F1/16Acidic compositions
    • C23F1/26Acidic compositions for etching refractory metals

Definitions

  • the present invention relates to a method for forming a laminated wiring used for signal wiring in a liquid crystal display device or the like, and more particularly to a method for etching a laminated film of an aluminum-based metal layer and a high melting point metal layer such as molybdenum on a substrate.
  • the present invention relates to a method for forming a highly laminated wiring. Background art
  • Transparent pixel electrodes such as ITO (Indium Tin Oxide) are arranged in a matrix on a glass substrate, and these are driven by TFT (Thin Film Transition).
  • TFT Thin Film Transition
  • a gate electrode 2 is formed in a forward tapered shape on a glass substrate 1, and a source electrode 6 and a drain electrode 7 face the gate electrode 2 via a gate insulating film 3, an i-type semiconductor layer 4, and an n-type semiconductor layer 5.
  • the TFT is formed by arranging the TFTs.
  • the i-type semiconductor layer 4 is formed from a non-doped a-Si force
  • the ⁇ -type semiconductor layer 5 is formed from ⁇ + a_Si containing an n-type impurity.
  • the gate electrode 2 is made of an A1-based metal or the like, and its side surface is formed in a forward tapered shape in order to secure the step coverage of the i-type semiconductor layer 4 formed thereon and to improve the insulation resistance of the gate insulating film 3. It has been added.
  • an A1-based metal layer is formed on the entire surface of the glass substrate 1 by sputtering or the like. After selectively forming a resist pattern thereon, a method of isotropically etching the resist pattern using the resist pattern as a mask is employed.
  • the A1 metal wiring and the ITO film As shown in Fig. 2, molybdenum (Mo) or the like is formed on the low-resistance A1-based metal wiring (A1-based gate electrode) 21 to form a contact or prevent hillocks in the A1-based metal wiring.
  • a high-melting point metal wiring (Mo-based gate electrode) 22 is laminated, or as shown in FIG. 3, or as shown in FIG. In many cases, a multilayer wiring structure in which high-melting metal wirings 22 are laminated is used. In this case as well, insulation resistance is obtained by processing the side surfaces of the high-melting metal wiring 22 such as Mo into a forward tapered shape. Can be improved.
  • a mixed acid obtained by mixing phosphoric acid, nitric acid, and acetic acid has been used as a wet etching solution for the A1-based metal film (Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-176500 and 7-17676). No. 5,255, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-11275755).
  • a mixed acid is used as described above, processing the laminated structure of the A1-based metal film and the high-melting-point metal film into a forward tapered shape can reduce the standard electrode potential of the metal laminated with A1. Because of the difference, it is extremely difficult because of the battery reaction in the etching process.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-104241 discloses that a Mo / Al-based laminated film is used as a means for performing wet etching using the above mixed acid. It is described that the film thickness ratio is controlled, but a fundamental solution has not been reached.
  • An object of the present invention is to solve various problems in the prior art described above and to form an aluminum-based metal film, particularly a laminated film of an aluminum-based metal film and a high-melting-point metal film such as molybdenum into a good forward taper shape. It is to provide a method for etching.
  • a stacked film including at least one aluminum-based metal film and at least one molybdenum-based high-melting-point metal film can be formed using phosphoric acid, nitric acid, organic acid, or the like.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a general inverted stagger type TFT panel structure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing a laminated structure in which a high-melting-point metal wiring is stacked on an upper layer of a low-resistance A1-based metal wiring.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a laminated structure in which Mo-based refractory metal wiring is laminated on both upper and lower layers of low-resistance A1-based metal wiring.
  • FIG. 4 is a process diagram showing how a forward tapered Al-based metal wiring / Mo-based high-melting-point metal wiring laminated structure is formed.
  • FIG. 5 is a schematic diagram showing a non-tapered A1-based metal wiring ZMo-based high melting point metal wiring laminated structure.
  • FIG. 6 is a process chart showing a state of forming a forward tapered Mo-based high melting point metal wiring / A1-based metal wiring / Mo-based high melting point metal wiring laminated structure.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a non-tapered Mo-based high melting point metal wiring / A1-based metal wiring / Mo-based high melting point metal wiring laminated structure.
  • the wet etching solution used in the present invention is an aqueous solution containing phosphoric acid, nitric acid, an organic acid, and a cation component.
  • the concentration of phosphoric acid is 5 0-8 0 weight 0/0 of the wet etching solution, preferably 6 0-7 5 wt%.
  • Phosphoric acid mainly contributes to the etching of the A1-based metal film. If the content is less than 50% by weight, the etching rate of the A1-based metal film is reduced. The etching rate of the A1-based metal film is too high, which is not preferable.
  • the “A1-based metal film” refers to an aluminum film and a film of an aluminum alloy having an aluminum content of 80% by weight or more. Alloying elements include Nd, Z, Cu, Si and the like.
  • Nitric acid mainly contributes to the etching of the Mo-based high melting point metal film. If the amount is less than 0.5% by weight, the etching rate of the Mo-based high melting point metal film is slow. If it exceeds 10% by weight, the etching rate of the Mo-based refractory metal film becomes too high, which is not preferable.
  • the “MO-based high melting point metal film” refers to a molybdenum film or a molybdenum alloy film having a molybdenum content of 80% by weight or more. Examples of alloying elements include W.
  • organic acids include monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and butyric acid; dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, maleic acid, fumaric acid, and phthalic acid Tricarboxylic acids such as trimellitic acid; oxymonocarboxylic acids such as hydroxyacetic acid, lactic acid and salicylic acid; oxydicarboxylic acids such as malic acid and tartaric acid; oxytricarboxylic acids such as citric acid; asparaginic acid and glutamic acid; Aminocarboxylic acids.
  • monocarboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, and butyric acid
  • dicarboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, maleic acid, fuma
  • the concentration of the organic acid is 0.5 to 10% by weight, preferably 5 to 8% by weight of the wet etching solution.
  • the concentration of the organic acid may be determined as appropriate depending on the concentration of phosphoric acid or nitric acid, etching conditions, or the like.
  • Examples of the cation-forming component include ammonia; ammonium salts such as ammonium hydroxide; methylamine, dimethylamine, trimethylamine, ethylamine, diethylenamine, triethylamine, propylamine, dipropylamine, tripylamine, butyramine, dibutylamine, and tributylamine.
  • Aliphatic amines such as amines; anorecanolanolamines such as monoethanolanolamine, diethananolamine, and triethanolanolamine; ethylene amines, propylene diamine, trimethylendiamine, tetramethylene diamine, and the like Polyamines; Cyclic amines such as pyrrole, pyrroline, pyrrolidine, and morpholine; and tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethyl (2-hydrogen) Kishechi Le) ammonium - such ⁇ beam hydroxides, quaternary Anmoniumu hydroxides.
  • salts of alkali metals such as sodium hydroxide and potassium hydroxide are also used as the cation-forming component.
  • ammonium salts are particularly preferred.
  • the concentration of the cation-forming component is 0.1 to 20% by weight, and preferably 1 to 10% by weight of the etching solution. If the amount is less than 0.1% by weight, the life of the etching liquid is shortened. If the amount exceeds 20% by weight, the etching of the Mo-based metal film and the A1-based metal film is stopped. It is not preferable because the speed of the chining becomes low.
  • the optimum water content of the wet etching solution is a specific range depending on the type and composition of the metal film to be etched, and thus it is necessary to appropriately determine the optimum water content for each metal film actually used.
  • a range of ⁇ 30% by weight is preferred.
  • the water content is 15 to 20% by weight, preferably 16 to 19% by weight.
  • the water content of the metal film / A1-based metal film / Mo or other high melting point metal film when subjected to wet etching is 18 to 23% by weight, preferably 19 to 22% by weight.
  • the etching conditions are not particularly limited, and conventionally known conditions can be employed.
  • the metal film is brought into contact with a jet etching solution at room temperature (20 to 25 ° C) to 50 ° for 0.5 to 3 minutes, and the etching conditions are the type and thickness of the laminated film used. Based on the above, it may be determined as appropriate.
  • Phosphoric acid 65 weight. /. Nitric acid 9% by weight, acetic acid 5% by weight 0 /. 2% by weight of ammonium hydroxide, 19% by weight of moisture,
  • a molybdenum alloy (8 5 by weight. / OM o, 1 5 wt% W), Arumiyuumu alloy (9 9.1 wt% A 1, 0. 9 weight 0/0 Z r), and then a molybdenum alloy (85 weight % Mo, 15% by weight W), and a molybdenum alloy film 22 (75 OA) Z aluminum alloy film 21 (150 OA) / molybdenum alloy film 22 (75 OA) was formed (FIG. 6 (a)).
  • a photoresist 23 was applied on the laminated film, exposed through a previously prepared pattern mask, and developed to form a desired photoresist pattern (FIG. 6 (b)).
  • Etching was performed to just etch at 45 ° C with the four types of etchants described above, rinsed with water, dried, and the photoresist 23 was stripped with an amine stripper, and then observed with an electron microscope (SEM). .
  • SEM electron microscope
  • Etching was performed to just etch at 45 ° C with the four types of etchants described above, rinsed with water, dried, and the photoresist 23 was stripped with an amine stripper, and then observed with an electron microscope (SEM). .
  • SEM electron microscope
  • an aluminum-based metal film in particular, a laminated film of an aluminum-based metal film and a molybdenum-based high-melting-point metal film can be subjected to wet etching in a favorable forward tapered shape.

Description

明 細 書 アルミニウム Zモリプデン積層膜のエツチング方法 技術分野
本発明は、 液晶表示装置等の、 信号配線に用いる積層配線の形成方法に関し、 更に詳しくは、 基板上のアルミニウム系金属層とモリブデン等の高融点金属層と の積層膜のエッチング方法に関し、 信頼性の高い積層配線の形成方法に関する。 背景技術
ガラス基板上に、 I T O (Indium Tin Oxide) 等の透明画素電極をマトリタス 状に配列し、 これを T F T (Thin Film Transition) で駆動するアクティブマト リクス型の液晶表示装置においては、 T F Tを駆動するためのゲート電極、 およ びこのゲート電極から延在するゲート配線ゃデータ配線等を同じガラス基板上に 形成した T F Tパネル構造が採用される。
最も一般的な逆スタガ型の T F Tパネル構造の概略を図 1に示した断面図を参 照して説明する。
ガラス基板 1上にゲート電極 2を順テーパ状に形成し、 ゲート絶縁膜 3および i型半導体層 4、 n型半導体層 5を介してソース電極 6とドレイン電極 7をゲー ト電極 2と対向して配置することにより、 T F Tが形成される。 通常 i型半導体 層 4はノンドープの a— S i力 ら、 η型半導体層 5は n型不純物を含む η + a _ S iから形成される。 ゲート電極 2は A 1系金属等からなり、 この上層に形成さ れる i型半導体層 4のステップカバレッジを確保したり、 ゲート絶縁膜 3の絶縁 耐性を向上するためにその側面は順テーパ状に加ェされている。
従来より A 1系金属等からなるゲート電極 2やここから延在するゲート配線を 順テーパ状に加工するためにはガラス基板 1上全面に A 1系金属層をスパッタリ ング等で成膜し、 この上にレジストパターンを選択的に形成後、 このレジストパ ターンをマスクとして等方的にゥエツトエツチングする方法が採用されている。 ところで、 近年の T F Tパネルにおいては、 A 1系金属配線と I T O膜とのコ ンタクトを形成したり、 A 1系金属配線のヒロック防止するために図 2の様に、 低抵抗の A 1系金属配線 (A 1系ゲート電極) 2 1の上層に、モリプデン (M o ) 等の高融点金属配線 (M o系ゲート電極) 2 2を積層した積層配線構造、 あるい は図 3の様に、 低抵抗の A 1系金属配線 2 1の上層、 下層の両面に、 M o等の高 融点金属配線 2 2を積層した積層配線構造が多く採用されるようになり、 この場 合も M o等の高融点金属配線 2 2の側面を順テーパ状に加工することにより絶縁 耐性を向上することが出来る。
従来、 A 1系金属膜のウエットエッチング液としては、 燐酸、 硝酸、 酢酸を混 合した混酸が使用されている (特開平 7— 1 7 6 5 0 0号公報、 特開平 7— 1 7 6 5 2 5号公報、 特開平 9一 1 2 7 5 5 5号公報)。 し力 し、 上記、混酸を使用し た場合には、 A 1系金属膜と高融点金属膜との積層構造を順テーパ状に加工する ことは、 A 1と積層する金属の標準電極電位が異なるため、 エッチング工程で電 池反応が起こるなどの理由により極めて困難である。
し力、しながら、 特開平 6—1 0 4 2 4 1号公報には、 M o /A l系積層膜を上 記の混酸を使用して、 ウエットエッチングを行う場合の手段として、 積層膜の膜 厚比を制御することが記載されているが、 根本的な解決には至っていない。
以上の状況から、 上記積層膜を良好な順テーパ形状にエッチングすることがで きる優れたエッチング方法が要望されている。 発明の開示
本発明の目的は、 上記従来技術における種々の問題点を解決し、 アルミニウム 系金属膜、 特に、 アルミニウム系金属膜とモリブテン等の高融点金属膜との積層 膜を良好な順テーパ形状にゥエツトエッチングする方法を提供することである。 本発明者等は、 上記目的を達成すべく銳意検討した結果、 少なくとも一のアル ミニゥム系金属膜と少なくとも一のモリブデン系高融点金属膜とを含む積層膜を リン酸、 硝酸、 有機酸およぴ陽ィォン成分を含有する水溶液からなるエッチング 液を使用してエッチングする際に、 エッチング液中の水分含有量を、 1 0〜3 0 重量%の間に維持することにより良好な順テーパ形状にェツチングすることが出 来ることを見出し、 本発明を完成させるに至った。 図面の簡単な説明
図 1は、 一般的な逆スタガ型の T F Tパネル構造の概略断面図である。
図 2は、 低抵抗の A 1系金属配線の上層に、 高融点金属配線を積層した積層構 造を示す概略図である。
図 3は、 低抵抗の A 1系金属配線の上層、 下層の両面に、 M o系高融点金属配 線を積層した積層構造を示す概略図である。
図 4は、 順テーパー状の A 1系金属配線/ M o系高融点金属配線積層構造を形 成する様子を示す工程図である。
図 5は、 非テーパー状の A 1系金属配線 ZM o系高融点金属配線積層構造を示 す概略図である。
図 6は、 順テーパー状の M o系高融点金属配線/ A 1系金属配線/ M o系高融 点金属配線積層構造を形成する様子を示す工程図である。
図 7は、 非テーパー状の M o系高融点金属配線/ A 1系金属配線/ M o系高融 点金属配線積層構造を示す概略図である。 発明を実施するための最良の形態
本発明に使用されるウエットエッチング液は、 リン酸、 硝酸、 有機酸、 および 陽イオン成分を含有する水溶液である。
リン酸の濃度はウエットエッチング液の 5 0〜 8 0重量0 /0、 好ましくは 6 0〜 7 5重量%である。 リン酸は、 主に A 1系金属膜のエッチングに寄与するもので あり、 5 0重量%未満であると、 A 1系金属膜のエッチング速度が遅くなり、 ま た 8 0重量%を超えると A 1系金属膜のエッチング速度が速くなり過ぎ好ましく ない。 なお、本発明において、 「A 1系金属膜」 とはアルミニウム膜およびアルミ ユウム含量が 8 0重量%以上のアルミニウム合金の膜をいう。 合金元素としては N d、 Z て、 C u、 S i等が挙げられる。
硝酸の濃度は、 ゥエツトエッチング液の 0 . 5〜 1 0重量0 /0、 好ましくは 1〜 8重量%である。 硝酸は、 主に M o系高融点金属膜のエッチングに寄与するもの であり、 0 . 5重量%未満では、 M o系高融点金属膜のェツチング速度が遅くな り、 1 0重量%を超えると M o系高融点金属膜のエッチング速度が速くなり過ぎ 好ましくない。 なお、本発明において、 「M 0系高融点金属膜」 とはモリプデン膜 およびモリブデン含量が 8 0重量%以上のモリブデン合金の膜をいう。 合金元素 としては W等が挙げられる。
有機酸としては、 ギ酸、 酢酸、 プロピオン酸、 酪酸等のモノカルボン酸類; シ ユウ酸、 マロン酸、 コハク酸、 グルタル酸、 アジピン酸、 ピメリン酸、 マレイン 酸、 フマル酸、 フタル酸等のジカルボン酸類; トリメリット酸等のトリカルボン 酸類; ヒ ドロキシ酢酸、 乳酸、 サリチル酸等のォキシモノカルボン酸類; リンゴ 酸、 酒石酸等のォキシジカルボン酸; クェン酸等のォキシトリカルボン酸類;ァ スパラギン酸、 グルタミン酸等のアミノカルボン酸類が挙げられる。
有機酸の濃度は、 ウエットエッチング液の 0 . 5〜1 0重量%、 好ましくは 5 〜8重量%である。 有機酸の濃度はリン酸、 硝酸の濃度、 あるいはエッチングの 条件等により、 適宜決定すれば良い。
カチオン生成成分としては、 アンモニア ;水酸化アンモ-ゥムなどのアンモ- ゥム塩;メチルァミン、 ジメチルァミン、 トリメチルァミン、 ェチルァミン、 ジ ェチノレアミン、 トリェチルァミン、 プロピルァミン、 ジプロピルァミン、 トリプ 口ピルァミン、 ブチルァミン、 ジブチルァミン、 トリブチルァミン等の脂肪族ァ ミン類;モノエタノーノレアミン、 ジエタノーノレアミン、 トリエタノーノレアミン等 のァノレカノーノレアミン類;エチレンジァミン、 プロピレンジァミン、 トリメチレ ンジァミン、 テトラメチレンジァミン等のポリアミン類; ピロール、 ピロリン、 ピロリジン、 モルホリン等の環式ァミン類;およびテトラメチルアンモニゥム水 酸化物、 テトラェチルアンモニゥム水酸化物、 トリメチル (2—ヒ ドロキシェチ ル) アンモ-ゥム水酸化物等の、 第四級アンモニゥム水酸化物が挙げられる。 ま た、 上記アンモニア、 ァミン、 第四級アンモニゥム水酸化物の他に、 水酸化ナト リウム、 水酸化カリウム等のアルカリ金属の塩もカチオン生成成分として用いら れる。 上記カチオン生成成分のうち、 アンモニゥム塩が特に好ましい。
上記、カチオン生成成分の濃度はゥエツトエッチング液の 0 . 1〜2 0重量%、 好ましくは 1〜 1 0重量%である。 0 . 1重量%未満では、 ェツチング液の寿命 が短くなり、 さらに 2 0重量%を超えると、 M o系金属膜、 A 1系金属膜のエツ チング速度が遅くなり好ましくない。
本発明において、 ウエットエッチング液の最適な水分含有量は、 エッチングす る金属膜の種類、 組成により固有の範囲となるため、 実際に使用する金属膜ごと に適宜決定する必要があるが、通常 10〜30重量%の範囲が好ましい。例えば、 Mo等の高融点金属膜/ A 1系金属膜をゥエツトエッチングする場合の水分含量 は、 1 5〜 20重量%、 好ましくは 16〜 1 9重量%であり、 M o等の髙融点金 属膜/ A 1系金属膜/ Mo等の高融点金属膜をゥエツトエッチングする場合の水 分含量は、 1 8〜23重量%、 好ましくは 19〜22重量%である。
エッチング条件は特に限定されず、 従来公知の条件を採用することが出来る。 例えば、 常温 (20〜25°C) 〜50° で0. 5〜3分間金属膜をゥェットエツ チング液に接触させることにより行われるが、 エッチング条件は、 使用される積 層膜の種類、 厚さ等から、 勘案して、 適宜決定すれば良い。
実施例 1
図 4 (a) 〜 (c) を用いて、 詳細に説明する。 まず、、 アルミニウム合金 (9 9. 1重量0 /οΑ 1、 0. 9重量0 /oZ r )、 ついでモリブデン合金 (85重量。 /oMo、 15重量0 /oW)をスパッタし、 T FTガラス基板 1上にモリブデン合金膜 22 (7 5 OA)ノアルミニウム合金膜 21 (75 OA) の積層膜を形成した(図 4 (a))。 モリブデン合金/アルミニウム合金積層膜上に、 フォトレジスト 23を塗布し、 あらかじめ用意したパターンマスクを通して露光後、 現像し所望のフォトレジス トパターンを形成した (図 4 (b))。
上記図 4 (b) の基板を用いて、
(1) リン酸 65重量。/。、 硝酸 9重量%、 酢酸 5重量0/。、 水酸化アンモニゥム 2 重量%、 水分 1 9重量%、
(2) リン酸 66重量%、 硝酸 9重量0 /0、 酢酸 5重量%、 水酸化アンモニゥム 2 重量%、 水分 1 8重量%、
(3) リン酸 6 7重量%、 硝酸 9重量0 /0、 酢酸 5重量%、 水酸化アンモニゥム 2 重量%、 水分 1 7重量%、 および
(4) リン酸 68重量%、 硝酸 9重量0 /0、 酢酸 5重量%、 水酸化アンモニゥム 2 重量%、 水分 1 6重量%、 の 4種類のエッチング液で 4 5°Cでジャストエッチまでエッチングを行い、 水で リンス後、 乾燥し、 さらにアミン系剥離液でフォトレジスト 2 3を剥離した後、 電子顕微鏡 (S EM) で観察を行った。 その結果、 図 4 (c) に示す様な、 良好 な順テーパー状のモリプデン合金 /アルミニウム合金積層膜が得られた。
比較例 1
前記、 図 4 (b) の基板を用いて、
(5) リン酸 6 2重量%、 硝酸 9重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化アンモニゥム 2 重量%、 水分 22重量%、 および
(6) リン酸 7 1重量%、 硝酸 9重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化ァンモ -ゥム 2 重量%、 水分 1 3重量%、
の 2種類のエッチング液で 4 5°Cでジャストエッチまでエッチングを行い、 水で リンス後、 乾燥し、 さらにアミン系剥離液でフォトレジスト 2 3を剥離した後、 電子顕微鏡 (S EM) で観察を行った。 その結果、 図 5に示す様な非テーパー状 の積層膜となり、 図 4 (c) に示すような順テーパー状のモリプデン合金 アル ミニゥム合金積層膜は得られなかった。
実施例 2
図 6 (a) 〜 (c) を用いて詳細に説明する。 まず、 モリブデン合金 (8 5重 量。 /oM o、 1 5重量%W)、 アルミユウム合金(9 9. 1重量% A 1 , 0. 9重量0 /0 Z r)、 ついでモリブデン合金 (85重量%Mo、 1 5重量%W) をスパッタし、 T FTガラス基板 1上にモリブデン合金膜 2 2 (7 5 OA) Zアルミニウム合金 膜 2 1 (1 5 0 OA) /モリプデン合金膜 22 (7 5 OA) の積層膜を形成した (図 6 (a))。 積層膜上に、 フォ トレジス ト 2 3を塗布し、 あらかじめ用意した パターンマスクを通して露光後、 現像して所望のフォトレジストパターンを形成 した (図 6 (b))。
上記図 6 (b) の基板を用いて、
(7) リン酸 64重量%、 硝酸 7重量。/。、 酢酸 5重量。/。、 水酸化ァンモニゥム 2 重量%、 水分 2 2重量%、
(8) リン酸 6 5重量%、 硝酸 7重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化アンモニゥム 2 重量%、 水分 2 1重量%、 (9) リン酸 66重量%、 硝酸 7重量%、 酢酸 5重量。/。、 水酸化アンモユウム 2 重量%、 水分 20重量%、 および
(1 0) リン酸 67重量%、 硝酸 7重量%、 酢酸 5重量0 /0、 水酸化アンモニゥム 2重量%、 水分 19重量%、
の 4種類のエッチング液で 45°Cでジャストエッチまでエッチングを行い、 水で リンス後、 乾燥し、 さらにアミン系剥離液でフォトレジスト 23を剥離した後、 電子顕微鏡 (SEM) で観察を行った。 その結果、 図 6 (c) に示す様な、 良好 な順テーパー状のモリブデン合金 Zアルミニウム合金/モリプデン合金積層膜が 得られた。
実施例 3
上記図 6 (b) の基板を用いて、
(1 1) リン酸 63重量%、 硝酸 8重量%、 プロピオン酸 5重量%、 水酸化アン モニゥム 2重量%、 水分 22重量0 /0
(1 2) リン酸 64重量0 /o、 硝酸 8重量%、 プロピオン 5重量%、 水酸化アンモ ニゥム 2重量0 /。、 水分 21重量%、
(1 3) リン酸 65重量%、 硝酸 8重量%、 プロピオン 5重量%、 水酸化アンモ ニゥム 2重量%、 水分 20重量0 /。、
(14) リン酸 66重量%、 硝酸 8重量%、 プロピオン 5重量%、 水酸化アンモ ニゥム 2重量%、 水分 1 9重量%、
の 4種類のエッチング;液で 45°Cでジャストエッチまでエッチングを行い、 水で リンス後、 乾燥し、 さらにアミン系剥離液でフォトレジス ト 23を剥離した後、 電子顕微鏡 (SEM) で観察を行った。 その結果、 図 6 (c) に示す様な、 良好 な順テーパー状のモリブデン合金 Zアルミニウム合金/モリプデン合金積層膜が 得られた。
実施例 4
上記図 6 (b) の基板を用いて、
(1 5) リン酸 62重量%、 硝酸 8重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化ナトリウム 3 重量%、 水分 22重量%、
(1 6) リン酸 63重量%、 硝酸 8重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化ナトリウム 3 重量%、 水分 21重量%、
(1 7) リン酸 64重量%、 硝酸 8重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化ナトリウム 3 重量%、 水分 20重量%、 および
(1 8) リン酸 65重量%、 硝酸 8重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化ナトリウム 3 重量%、 水分 1 9重量%、
の 4種類のエッチング液で 45°Cでジャストエッチまでエッチングを行い、 水で リンス後、 乾燥し、 さらにアミン系剥離液でフォトレジスト 23を剥離した後、 電子顕微鏡 (SEM) で観察を行った。 その結果、 図 6 (c) に示す様な、 良好 な順テーパー状のモリブデン合金/アルミニウム合金 Zモリブデン合金積層膜が ,得られた。
比較例 2
上記図 6 (b) の基板を用いて、
(1 9) リン酸 61重量%、 硝酸 7重量%、 酢酸 5重量%、 水酸化アンモニゥム 2重量%、 水分 25重量%、
(20) リン酸 70重量%、 硝酸 7重量%、 齚酸 5重量%、 水酸化アンモニゥム 2重量%、 水分 16重量%、
の 2種類のエッチング液で 45。Cでジャストエッチまでエッチングを行い、 水で リンス後、 乾燥し、 さらにアミン系剥離液でフォトレジスト 23を剥離した後、 電子顕微鏡 (SEM) で観察を行った。 その結果、 図 7に示す様な非テーパー状 の積層膜となり、 図 6 (c) に示す様な順テーパー状のモリブデン合金 Zアルミ 二ゥム合金 Zモリブデン合金積層膜は得られなかつた。
比較例 3
上記図 6 (b) の基板を用いて、
(21) リン酸 60重量%、 硝酸 8重量%、 プロピオン酸 5重量%、 水酸化アン モニゥム 2重量%、 水分 25重量0 /0
(22) リン酸 69重量%、 硝酸 8重量%、 プロピオン酸 5重量%、 水酸化アン モニゥム 2重量%、 水分 16重量0 /0
の 2種類のエッチング液で 45°Cでジャストエッチまでエッチングを行い、 水で リンス後、 乾燥し、 さらにアミン系剥離液でフォトレジスト 23を剥離した後、 JP02/10871 電子顕微鏡 (S EM) で観察を行った。 その結果、 図 7に示す様な非テーパー状 の積層膜となり、 図 6 ( c ) に示す様な順テーパー状のモリブデン合金/アルミ ニゥム合金 Zモリプデン合金積層膜は得られなかった。 産業上の利用の可能性
本発明のエッチング方法を使用することにより、アルミニウム系金属膜、特に、 アルミ二ゥム系金属膜とモリブテン系高融点金属膜との積層膜を良好な順テーパ 形状にゥエツトエッチングすることが出来る。

Claims

請 求 の 範 囲
1 基板上に形成した、 少なくとも一のアルミニウム系金属膜と少なくとも一の モリブデン系高融点金属膜とを含む積層膜を、 リン酸、 硝酸、 有機酸およぴカチ オン生成成分を含有する水溶液からなるウエットエッチング液に、 水分含有量を 1 0〜3 0重量。 /0に維持しながら接触させることを特徴とするエッチング方法。 2 前記積層膜が、 基板上に形成したアルミニウム系金属膜および該アルミユウ ム系金属膜上に形成したモリブデン系高融点金属膜からなることを特徴とする請 求項 1記載のェッチング方法。
3 前記水分含量が 1 5〜2 0重量%であることを特徴とする請求項 2記載のェ ツチング方法。
4 前記積層膜が、 基板上に形成したモリブデン系高融点金属膜、 該モリブデン 系高融点金属膜上に形成したアルミニウム系金属膜、 および該アルミニウム系金 属膜上に形成したモリプデン系高融点金属膜からなることを特徴とする請求項 1 記載のエツチング方法。
5 前記水分含量が 1 8〜 2 3重量%であることを特徴とする請求項 4記載のェ ツチング方法。
6 前記リン酸の濃度が、 ウエットエッチング液の 5 0〜 8 0重量%であること を特徴とする請求項 1〜 5のレ、ずれかに記載のェッチング方法。
7 硝酸の濃度が、 ウエットエッチング液の 0 . 5〜1 0重量%であることを特 徴とする請求項 1〜 6のいずれかに記載のエッチング方法。
8 前記有機酸がギ酸、 酢酸、 プロピオン酸、 酪酸、 シユウ酸、 マロン酸、 コハ ク酸、 ダルタル酸、 アジピン酸、 ピメリン酸、 マレイン酸、 フマル酸、 フタル酸、 トリメリット酸、 ヒ ドロキシ酢酸、 乳酸、 サリチル酸、 リンゴ酸、 酒石酸、 タエ ン酸、 ァスパラギン酸、 およびグルタミン酸かならなる群より選ばれた少なくと も一の酸であることを特徴とする請求項 1〜 7のいずれかに記載のエッチング方 法。
9 前記有機酸の濃度が、 ウエットエッチング液の 0 . 5〜1 0重量0 /0であるこ とを特徴とする請求項 1〜 8のいずれかに記載のエッチング方法。 1 0 前記カチオン生成成分が、 アンモニア、 アンモェゥム塩、脂肪族ァミン類、 アルカノールァミン類、 ポリアミン類、 環式ァミン類、 第四級アンモニゥム水酸 化物、 アルカリ金属塩かならなる群より選ばれた少なくとも一の化合物であるこ とを特徴とする請求項 1〜 9のいずれかに記載のエッチング方法。
1 1 前記カチオン生成成分の濃度が、 ウエットエッチング液の 0 . 1〜2 0重 量%であることを特徴とする請求項 1〜 1 0のいずれかに記載のエッチング方法。
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