碘类蚀刻液及蚀刻方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种碘类蚀刻液及蚀刻方法，该蚀刻液能使钯材料的对与钯材料不同的金属材料的蚀刻速率比较高，特别是能使蚀刻液中的有机溶剂的浓度较低。本发明的碘类蚀刻液是用于对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的碘类蚀刻液，所述碘类蚀刻液包含有机溶剂和水溶性高分子化合物，该有机溶剂与水相容。
【专利说明】碘类蚀刻液及蚀刻方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及碘类蚀刻液及蚀刻方法。
【背景技术】
[0002]金、钯等金属一般作为半导体或液晶显示装置的电极布线材料等而被广泛使用。作为这些金属电极布线的微细加工技术，有使用化学药品的湿蚀刻法。特别是，近年来在电极布线的接合中覆晶法成为主流，在隆起焊盘的形成工序中大多使用蚀刻液。
[0003]以往，作为这种蚀刻液，已知有含有有机溶剂的碘类蚀刻液(例如专利文献I )。但是，该蚀刻液的蚀刻性能变化较少，最多只能稳定进行金的蚀刻，在金隆起焊盘的形成工序中对金隆起焊盘进行蚀刻的同时也对基底的钯进行蚀刻时，无法控制对各金属的蚀刻量。
[0004]另外，已知有使用以碘为反应主体的蚀刻液对金、钯以及它们的合金进行蚀刻的方法(专利文献2)。但是，在使用该蚀刻液的方法中，对金和钯同样地进行蚀刻，无法抑制对隆起焊盘的损伤，即，无法抑制对金的蚀刻，选择性地去除基底的钯。
[0005]在这样的背景下，本发明的发明人们得到了如下发现:在对钯与金共存的材料进行蚀刻时所使用的、对钯的选择性较高的蚀刻液以及对钯的蚀刻的选择性进行控制的方法(专利文献3)。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:日本专利特开2004 - 211142号公报
[0009]专利文献2:日本专利特开昭49 - 123132号公报
[0010]专利文献3:国际公开2007/049750号公报
【发明内容】
[0011]发明所要解决的技术问题
[0012]然而,在专利文献3所记载的方法中，为了使钯对于金的蚀刻速率比较大,例如在1.5以上，蚀刻液必须含有高浓度的有机溶剂，例如80VOl%以上的有机溶剂。这种蚀刻液存在着对抗蚀剂的攻击性太高而在使用条件上产生限制、另外根据有机溶剂的种类适用于消防法中的危险品而需要进行麻烦的管理的问题。
[0013]这样一来，以往,在包含IE材料和其它金属材料的材料中,难以一面使IE材料对于所述金属材料的蚀刻速率比较高，一面使蚀刻液中的有机溶剂的浓度较低。因此，难以对所述蚀刻速率比在包含较高的范围内进行调节。
[0014]由此，本发明的目的在于提供一种钯材料对于所述金属材料的蚀刻速率比较高的碘类蚀刻液，特别是能使蚀刻液中的有机溶剂的浓度较低的碘类蚀刻液，以及能对所述蚀刻速率比在较广的范围内进行调节的蚀刻方法。
[0015]解决技术问题所采用的技术方案
[0016]本发明的发明人们在为了解决上述问题所需进行的探讨中得到了如下发现:在将包含特定的有机溶剂和水溶性高分子化合物的组成作为蚀刻液进行使用的情况下，钯材料对于其它金属材料的蚀刻速率比较高，作为进一步集中探讨的结果，得到了本发明。
[0017]即本发明与以下相关。
[0018][I]
[0019]一种用于对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的碘类蚀刻液，
[0020]所述碘类蚀刻液包含有机溶剂和水溶性高分子化合物，该有机溶剂与水相容。
[0021][2]
[0022]在[I ]所记载的碘类蚀刻液中，通过使水溶性高分子化合物附着在金属材料表面，降低对于金属材料的蚀刻速率比。
[0023][3]
[0024]在[I ]或[2]所记载的碘类蚀刻液中，水溶性高分子化合物是选自如下的一种或两种以上的化合物:聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺。
[0025][4]
[0026]在[I]或[2]所记载的碘类蚀刻液中，水溶性高分子化合物是非离子性高分子化合物。
[0027][5]·[0028]在[I ]~[4]中任意一项所记载的碘类蚀刻液中，水溶性高分子化合物的重均分子量在300以上。
[0029][6]
[0030]在[I]~[5]中任意一项所记载的碘类蚀刻液中，水溶性高分子化合物的含量是I ~1000ppm0
[0031][7]
[0032]在[I]~[6]中任意一项所记载的碘类蚀刻液中，有机溶剂包含选自如下的一种或两种以上的溶剂:从由含氮五元环化合物、醇类化合物、酰胺类化合物、酮类化合物、有机硫化合物、胺类化合物、及酰亚胺类化合物。
[0033][8]
[0034]在[I]~[7]中任意一项所记载的碘类蚀刻液中，有机溶剂的浓度是I~60容量％。
[0035][9]
[0036]在[I]~[8]中任意一项所记载的碘类蚀刻液中，还包含硫氰酸化合物。
[0037][10]
[0038]在[I]~[8]中任意一项所记载的碘类蚀刻液中，金属材料是选自如下的一种或两种以上的材料:金、钴、镍、招、钥、鹤、及它们的合金。
[0039][11]
[0040]在[I]~[10]中任意一项所记载的碘类蚀刻液中，金属材料是金或者金的合金。
[0041][12]
[0042]一种用于使用碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的蚀刻方法，[0043]碘类蚀刻液包含有机溶剂和水溶性高分子化合物，该有机溶剂与水相容，
[0044]该蚀刻方法包含通过对碘类蚀刻液中有机溶剂和/或水溶性高分子化合物的含量进行调节来对钯材料与所述金属材料的蚀刻速率比进行调节的工序。
[0045][13]
[0046]—种半导体材料的制造方法，具有使用在[I]~[11]中任意一项所记载的碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的工序。
[0047][14]
[0048]一种半导体材料，是使用在[I ]~[11 ]中任意一项所记载的碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻所得到的半导体材料。
[0049]发明的效果
[0050]根据本发明，能提供一种钯材料对于与钯材料不同的金属材料的蚀刻速率比较高的碘类蚀刻液，特别是能使蚀刻液中的有机溶剂的浓度较低的碘类蚀刻液，以及能对所述蚀刻速率比在较广的范围内进行调节的蚀刻方法。
[0051]虽然得到这种钯材料的对其它金属材料的蚀刻速率比较高的理由并不确定，但是考虑为通过含有与水相容的有机溶剂和水溶性高分子化合物起到了以下作用。
[0052]即，首先，蚀刻液通过含有与水相容的有机溶剂，抑制对钯材料的蚀刻速率下降，另一方面使对其它金属材料的蚀刻速率大大下降。其结果是，钯材料对于其它金属材料的蚀刻速率比变大。
[0053]详细进行说明的话，被蚀刻材料的溶解反应的速度与从碘类蚀刻液向被蚀刻材料表面的与溶解相关的碘离子的提供速度、及由溶解所生成的碘化物向碘类蚀刻液的移动速度有很大关联，这种提供和移动速度变大的话，被蚀刻材料的溶解反应的速度也会变大。然后，对于所述提供和移动速度，由作为反应场的被蚀刻材料表面和碘类蚀刻液中之间的活性种(碘离子、碘化物)的浓度差引起的扩散成为驱动力。在包含有机溶剂的体系(水一有机溶媒混合体系)中，作为抑制离子的离解的结果，考虑为在整体活度下降的同时被蚀刻材料表面和碘类蚀刻液中之间的活性种的浓度差也下降，引起了扩散速度的下降。然而，对于钯材料，有机溶剂起到了作为配体的作用而生成了钯配位化合物，其结果是抑制了对此的蚀刻速率的下降。另一方面，对于金等其它金属材料，有机溶剂难以起到作为配体的作用，其结果是对此的蚀刻速率大大下降。
[0054]接着，通过使这样的含有与水相容的有机溶剂的碘类蚀刻液也含有水溶性高分子化合物，和不含有水溶性高分子化合物的情况相比，使对钯材料的蚀刻速率维持在相同程度，另一方面对其它金属的蚀刻速率下降。其结果是，和蚀刻液不含有水溶性高分子化合物的情况相比，钯材料的对金属材料的蚀刻速率比变大。
[0055]考虑到这是由于，作为水溶性高分子化合物附着在所述金属材料表面的结果，抑制了该金属表面的上述溶解反应，另一方面，作为水溶性高分子化合物难以附着在钯材料表面的结果，无法抑制由该水溶性高分子引起的钯材料表面上的上述溶解反应。
[0056]由上所述，在使用本发明的碘类蚀刻液的情况下，能使钯材料的对金属材料的蚀刻速率比较高，例如在1.5以上。另外，由于即使与水相容的有机溶剂的含量较低也能使所述蚀刻速率比较高，因此考虑到对抗蚀剂的攻击性等，与水相容的有机溶剂的含量可以较低。[0057]而且，通过对碘类蚀刻液中的与水相容的有机溶剂和水溶性高分子化合物的含量进行调节，能对钯材料的对其它金属材料的蚀刻速率比进行调节。即，按照制造目的，能对钯材料的对其它金属材料的蚀刻速率比在较广的范围内进行任意设定。
[0058]另外，特别是，通过使碘类蚀刻液包含硫氰酸化合物，与其它金属材料的配体的形成相比，能更促进钯配位化合物的形成，因此能使钯材料的对其它金属材料的蚀刻速率比更大。
【专利附图】
【附图说明】
[0059]图1是示出在对钯与金共存的材料进行蚀刻的情况下聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的添加量和蚀刻速率的关系的图表。
[0060]图2是示出在对钯与金共存的材料进行蚀刻的情况下硫氰酸钾(KSCN)的添加量和蚀刻速率的关系的图表。
【具体实施方式】
[0061]以下对于本发明基于本发明的适宜的实施方式进行详细说明。
[0062]本发明的碘类蚀刻液用于对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻。
[0063]本发明的碘类蚀刻液包含有机溶剂和水溶性高分子化合物，该有机溶剂与水相容。另外，与一般的碘类蚀刻液相同，本发明的碘类蚀刻液也含有水、碘、及碘化物。
[0064]以下， 对于各成分进行说明。
[0065]本发明的碘类蚀刻液含有碘及碘化物。
[0066]作为碘化物，并不被特别限定，例如可以举出碘化钾、碘化钠、碘化铵、碘化铷、碘化铯、碘化镁、碘化钙、碘化锶、碘化锌、碘化镉、碘化汞、碘化铅等，可使用这其中的一种或两种以上。特别是，作为碘化物，从水中的溶解度、价格、操作的便利性、及毒性等观点来看，优选为碘化钾、碘化钠、碘化铵。
[0067]碘类蚀刻液中碘的含量虽然并不被特别限定，但例如可以是I~lOOOmM，优选为50 ~500mM。
[0068]碘类蚀刻液中碘化物的含量虽然并不被特别限定，但例如可以是I~3000mM，优选为 150 ~1500mM。
[0069]另外，碘和碘化物的含量的比率(摩尔浓度比，碘:碘化物)并不被特别限定，优选为1:3~1:10，进一步优选为1:5~1:10。
[0070]另外，本发明的碘类蚀刻液含有水溶性高分子化合物。
[0071]水溶性高分子化合物一般在其分子中含有杂原子，由此具有极性，能溶于水。另一方面，水溶性高分子化合物通过具有极性能够在蚀刻时附着在金属材料表面，由此，抑制了金属碘化物以及与其有机溶剂的配合物的形成，其结果是，能使对金属材料的蚀刻速率下降。
[0072]作为这种水溶性高分子化合物，并不被特别限定，能用于通过附着在金属材料表面使对金属材料的蚀刻速率下降，例如可以使用天然高分子化合物、合成高分子化合物或它们的衍生物中的一种或两种以上的组合。[0073]作为天然高分子化合物及其衍生物，虽然并不被特别限定，但例如可以举出淀粉、羧甲基淀粉、磷酸淀粉或阳离子淀粉等改性淀粉、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、阳离子化纤维素、羟甲基纤维素等纤维素衍生物、瓜尔胶、黄原胶、海藻酸、阿拉伯树胶、卡拉胶、普鲁兰多糖、软骨素硫酸钠、透明质酸钠及其衍生物、胶原蛋白及其衍生物、壳聚糖及明胶、聚胨等。
[0074]作为合成高分子化合物及其衍生物，虽然并不被特别限定，但例如可以举出聚乙二醇、聚丙二醇等聚亚烷基二醇、聚甲基乙烯基醚等聚烷基乙烯基醚、聚苯乙烯磺酸钠等聚苯乙烯衍生物、聚异戊二烯磺酸钠等聚异戊二烯衍生物、萘磺酸缩合物盐等萘衍生物、聚乙烯亚胺和聚乙烯亚胺黄原酸盐等聚乙烯亚胺衍生物、聚异丙基(甲基)丙烯酰胺等聚烷基(甲基)丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚(甲基)丙烯酰胺、聚(甲基)丙烯酸及其衍生物、聚脒及其共聚合体、聚乙烯咪唑啉酮、双氰胺类缩合物、环氧氯丙烷-二甲胺缩合物、以及二甲基二烯丙基氯化铵聚合物和共聚物等二烷基二烯丙基卤化铵聚合物和共聚物等。
[0075]在上述记载中，从对碘类蚀刻液的溶解性和在蚀刻液中的稳定性的观点来看，作为碘类蚀刻液的水溶性高分子化合物，优选为选自如下的一种或两种以上的化合物:聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺。
[0076]另外，水溶性高分子化合物可以是非离子性、阴离子性、阳离子性或两性高分子化合物中的任意一种。在上述记载中，在水溶性高分子化合物是非离子性高分子化合物的情况下，水溶性高分子化合物附着于金属材料的同时抑制了与构成金属材料的金属形成配位化合物，其结果是，能充分降低蚀刻液对金属材料的蚀刻速率。
[0077]作为这种非离子性的水溶性高分子化合物，例如可以举出淀粉、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、瓜尔胶、黄原胶、聚亚烷基二醇、聚烷基乙烯基醚、聚乙烯吡咯烷酮等。
[0078]另外，水溶性高分子化合物的重均分子量虽然并不被特别限定，但优选为在300以上，进一步优选为300~50·0000，更进一步优选为500~150000。只要水溶性高分子化合物的重均分子量在前述的下限值以上，在蚀刻时就抑制了水溶性高分子化合物与构成金属材料的金属配位而形成配位化合物，其结果是，能充分降低蚀刻液对金属材料的蚀刻速率。另一方面，只要水溶性高分子化合物的重均分子量在前述的上限值以下，水溶性高分子化合物就易溶于蚀刻液中，水溶性高分子化合物就能充分发挥其效果。
[0079]另外，蚀刻液中水溶性高分子化合物的含量虽然并不被特别限定，可以根据有机溶剂的种类和浓度或水溶性高分子化合物的种类进行适当改变，但例如优选为I~1000ppm,进一步优选为10~1000ppm,更进一步优选为50~500ppm。如果在所涉及的范围内的话，能一面维持对钯材料的蚀刻能力，一面抑制对金属材料的蚀刻能力，能提高对钯材料的蚀刻的选择性。
[0080]另外，本发明的碘类蚀刻液包含与水相溶的有机溶剂。
[0081]作为这种有机溶剂，只要与水相溶即可，并不被特别限定，可以使用任意的有机溶剂的一种或两种以上的组合。
[0082]这里，有机溶剂优选为选自如下的一种或两种以上的溶剂:含氮五元环化合物、醇类化合物、酰胺类化合物、酮类化合物、醚类化合物、有机硫化合物、胺类化合物、酰亚胺类化合物。[0083]作为含氮五元环化合物，可以举出吡咯烷酮、咪唑啉酮、噁唑、噻唑、噁二唑、噻二唑、四唑、三唑等或它们的衍生物。作为含氮五元环化合物的优选具体例子，可以举出N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、2-吡咯烷酮、聚乙烯吡咯烷酮、1-乙基-2-吡咯烷酮、1，3- 二甲基-2-咪唑啉酮、2-咪唑啉酮、2-亚氨基-1-甲基-4-咪唑啉酮、1-甲基-2-咪唑啉酮、2，5-双(1-苯基)-1,1，3，4-噁唑、2，5-双(1-苯基)-1，3，4-噻唑、2，5-双(1-苯基)-4，3，4-噁二唑、2，5-双(1-萘基)_1，3，4-噁二唑、I, 4-双[2- (5-苯基噁二唑基)]苯、I, 4-双[2- (5-苯基噁二唑基)-4-叔丁基苯]、2，5-双(1-萘基)-1, 3，4-噻二唑、I, 4-双[2- (5-苯基噻二唑基)]苯、2，5-双(1-萘基)_4，3，4-三唑、I, 4-双[2- (5-苯基三唑基)]苯等。其中进一步优选为NMP、2_吡咯烷酮等吡咯烷酮衍生物，或1，3- 二甲基-2-咪唑啉酮等咪唑啉酮衍生物，更进一步优选为NMP。
[0084]作为醇类化合物，可以举出碳数为I~10的醇，可以是饱和或不饱和、或者直链状、支链状或环状中的任意一种结构，也可以是有2个以上羟基的多元醇。作为醇类化合物的优选具体例子，可以举出甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇(IPA)、己醇等直链或支链醇、乙二醇、丙二醇、1，4-丁 二醇、1，6-己二醇、二甘醇、二丙二醇、其它单、二或三亚烷基二醇(甘醇化合物)等二醇化合物、1，2，4- 丁三醇、1，2，3-丙三醇、1，2，3-己三醇等三醇化合物、1_环戊醇、1-环己醇等环状醇等。其中，进一步优选为二甘醇、二丙二醇等甘醇化合物。
[0085]酰胺类化合物只要有酰氨基即可，也可以具有硝基、苯基、卤素等取代基。作为酰胺类化合物的优选具体例子，可以举出N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二乙基甲酰胺、N-甲基乙酰胺、N, N-二甲基乙酰胺、N-甲基丙酰胺、丙烯酰胺、已二酰二胺、乙酰胺、2-乙酰氨基丙烯酸、4-乙酰氨基苯甲酸、2-乙酰氨基苯甲酸甲酯、乙酰氨基乙酸乙酯、4-乙酰氨基苯酚、2-乙酰氨基芴、6-乙酰氨基己酸、对乙酰氨基苯甲醛、3-乙酰氨基丙二酸二乙酯、4-乙酰氨基丁酸、氨基磺酸、氨基磺酸铵、阿米酚、3-氨基苯甲酰胺、对氨基苯磺酰胺、对氨基苯甲酰胺、异烟酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-异丙基-1-哌嗪乙酰胺、脲酰胺酶、2-乙氧基苯甲酰胺、芥酸酰胺、油酸酰胺、2-氯乙酰胺、甘氨酰胺盐酸盐、琥珀酸酰胺、琥珀酸二酰胺、水杨酰胺、2-氰基乙酰胺、2-氰基硫代乙酰胺、二乙酰基胺、双丙酮丙烯酰胺、二异丙基甲酰胺、N, N- 二异丙基异丁酰胺、N, N- 二乙基乙酰基乙酰胺、N, N- 二乙基乙酰胺、N, N- 二乙基十二酰胺、N, N- 二乙基烟酰胺、双氰氨、N, N- 二丁基甲酰胺、N, N- 二丙基乙酰胺、N，N- 二甲基丙酰胺、N，N- 二甲基苯甲酰胺、硬脂酸酰胺、磺胺、苯甲酰磺胺、氨基磺酸、丹酰胺、硫代乙酰胺、硫异烟酰胺、硫代苯甲酰胺、3-硝基苯甲酰胺、2-硝基苯甲酰胺、2-硝基苯磺酰胺、3-硝基苯磺酰胺、4-硝基苯磺酰胺、脯氨酰胺、吡嗪酰胺、2-苯基丁酰胺、N-苯基苯甲酰胺、苯氧乙酰胺、邻苯二甲酰胺、富马酰胺、N- 丁基乙酰胺、正丁酰胺、丙酰胺、己酰胺、苯甲酰胺、苯磺酰胺、甲酰胺、丙二酰胺、甲基磺酰胺、N-甲基苯甲酰胺、N-甲基马来酸、碘乙酰胺等。其中，进一步优选为N-甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺等。
[0086]作为酮类化合物，可以举出碳数为3~10的酮类化合物，作为酮类化合物的优选具体例子，可以举出丙酮、丁酮、4-羟基-2-甲基戊酮等链状酮类化合物、环己酮等环状酮类化合物、Y-丁内酯等环状酯类化合物、碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等碳酸酯类化合物等。其中，进一步优选为丙酮等链状酮类化合物、碳酸乙烯酯等碳酸酯类化合物等。
[0087]作为醚类化合物，可以举出水溶性的醚类化合物，作为醚类化合物的优选具体例子，可以举出四氢呋喃、二噁烷、乙二醇二甲醚等。[0088]作为有机硫化合物，可以举出二甲基亚砜等二烷基亚砜、巯基琥珀酸等含有巯基的化合物、2，2’-硫代二乙酸等。其中，优选为二甲基亚砜等二烷基亚砜。
[0089]作为胺类化合物的优选具体例子，可以举出尿素、甘氨酸、亚氨基二乙酸、N-乙酰乙醇胺、N-乙酰二苯胺、烯丙胺、烯丙胺盐酸盐、烯丙基环己胺、异烯丙胺、异丁胺、异丙醇胺、异丙胺、乙醇胺、乙醇胺盐酸盐、乙胺盐酸盐、N-乙基乙醇胺、N-乙基乙二胺、N-乙基二异丙胺、N-乙基二乙醇胺、N-乙基二环己胺、N-乙基正丁胺、2-乙基己胺、N-乙基苄胺、N-乙基甲胺、乙二胺硫酸盐、乙二胺四乙酸、乙二胺四乙酸三钾盐三水合物、乙二胺四乙酸三钠盐二水合物、乙二胺、乙氧胺盐酸盐、二烯丙胺、二异丁胺、二异丙醇胺、二异丙胺、二乙醇胺、二乙醇胺盐酸盐、二乙胺、二乙胺盐酸盐、二乙烯三胺、二环己胺、二苯胺、二苯胺盐酸盐、二甲胺盐酸盐、N，N-二甲基烯丙胺、琥珀酰胺酸、硬脂胺、硬脂胺盐酸盐、氨基磺酸、硫胺盐酸盐、硫胺硫酸盐、三异丙醇胺、三异戊胺、三乙烯二胺、三苯胺、三苄胺、三甲撑二胺、一乙醇胺、一乙醇胺盐酸盐等。
[0090]作为酰亚胺类化合物的优选具体例子，可以举出琥珀酰亚胺、羟基丁二酰亚胺、N-碘代丁二酰亚胺、N-丙烯酰氧基丁二酰亚胺、N-乙酰邻苯二甲酰亚胺、3-氨基邻苯二甲酰亚胺、4-氨基邻苯二甲酰亚胺、N-氨基邻苯二甲酰亚胺、伊咪脲、N-乙基邻苯二甲酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-乙氧羰基邻苯二甲酰亚胺、碳二亚胺、N-氯代琥珀酰亚胺、环己酰亚胺、2，6-二氯醌氯亚胺、3，3-二甲基谷酰胺、1，8-萘二甲酰亚胺、4-硝基邻苯二甲酰亚胺、N-羟基邻苯二甲酰亚胺、邻苯二甲酰亚胺钾、马来酰亚胺、N-甲基琥珀酰亚胺、碘代丁二酰亚胺等链状或环状的酰亚胺类化合物。
[0091]在上述记载中，为了能稳定地确保钯材料的蚀刻速率，优选为挥发性低的物质。作为这种有机溶剂，可以举出含氮五元环化合物、甘醇类化合物、二醇类化合物、三醇类化合物、酰胺类化合物等。 特别优选为在蚀刻时具有良好的湿润性的NMP。
[0092]此外，“挥发性低”是指例如有机溶剂在25°C时的蒸气压能够在5kPa以下，优选为能够在2kPa以下。
[0093]碘类蚀刻液中的有机溶剂的含量并不被特别限定，优选为按照所使用的有机溶剂的种类对用量进行适当调整。一般可在I~99容量％的范围内使用，优选为在10~60容量％的范围内使用，进一步优选为在20~60容量％的范围内使用。例如，在添加剂是NMP的情况下，用量优选为40~60容量％，进一步优选为50~60容量％。
[0094]另外，碘类蚀刻液含有水。
[0095]碘类蚀刻液中水的含量并不被特别限定，例如，可以作为其它成分的剩余部分。例如，水的含量可以是I~99容量％，优选为可以是20~50容量％。
[0096]另外，本发明的碘类蚀刻液除了上述成分之外，也可以包含硫氰酸化合物等其它成分。
[0097]在碘类蚀刻液包含硫氰酸化合物的情况下，对钯材料的蚀刻速率能进一步增大，其结果是，能提高对钯材料的蚀刻的选择性。
[0098]作为硫氰酸化合物，可以举出硫氰酸的铵盐、与镁、钙等碱土金属的盐、与钠、钾等碱金属的盐。在这些盐之中，从提高上述蚀刻速率比的观点来看，优选为硫氰酸铵或硫氰酸钾。
[0099]碘类蚀刻液中的硫氰酸化合物的浓度虽然优选为按照添加剂的种类对用量进行适当调整，但是优选为0.01~2mol/L,进一步优选为0.1~1.5mol/L,更进一步优选为
0.2~lmol/L。在硫氰酸铵的情况下，其浓度优选为0.15~1.0mol/L,进一步优选为0.4~
1.0mol/L，更进一步优选为0.4~0.8mol/L。在硫氰酸钾的情况下，其浓度优选为0.3~
1.0mol/L,进一步优选为0.4~1.0mol/L,更进一步优选为0.6~0.8mol/L。只要是在所涉及的范围内，就能提高对钯材料的蚀刻能力，抑制对其它金属材料的蚀刻能力。此外，在有机溶剂是NMP的情况下，只要是在上述的范围内，就能确保发挥硫氰酸化合物的效果。
[0100]上述本发明的碘类蚀刻液用于对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻。
[0101]作为钯材料，例如可以举出钯以及钯与镁、铝、钛、锰、铁、钴、镍、钥、钨、钼、金、银、
铜等的钯合金，碘类蚀刻液可适用于其中的一种或两种以上的组合。
[0102]此外，在使用钯合金作为钯材料的情况下，作为提高上述蚀刻速率比的物质，在钯合金中钮的含量优选为在60重量％以上,进一步优选为在80重量％以上。
[0103]作为与钯材料不同的其它金属材料虽不被特别限定，但可以举出金、钴、镍、铝、钥、钨、及它们的合金，碘类蚀刻液可适用于从其中所选择的一种或两种以上的物质。
[0104]在上述记载中，作为金属材料优选为金或金的合金。由此，能在使用碘类蚀刻液时进一步确保得到较高的蚀刻速率比。
[0105]另外，对于钯材料的钯材料对所述金属材料的蚀刻速率比(对于钯材料的蚀刻速率/对于所述金属材料的蚀刻速率)虽不被特别限定，但例如为1.5以上，优选为2.0以上。
·[0106]此外，作为上述钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料虽不被特别限定，但例如可以举出半导体衬底、硅晶圆、透明导电电极等半导体材料。
[0107]另外，本发明的碘类蚀刻液虽然对于这种材料在使用时可以得到较高的上述蚀刻速率比，但是例如对钯材料、上述金属材料各自分别使用的情况下不用说也能得到作为蚀刻液的蚀刻效果。
[0108]本发明的碘类蚀刻液用任何方法进行制造都可以。例如，本发明的碘类蚀刻液可以在公知的碘类蚀刻液中添加上述有机溶剂、水溶性高分子化合物等成分来进行调制。另外，可以将各成分混于水中进行调制。
[0109]另外，本发明的碘类蚀刻液不必预先调制好，例如也可以在马上就要进行蚀刻时通过上述方法进行调制。
[0110]接着，对于本发明的蚀刻方法进行说明。
[0111]本发明的蚀刻方法是使用碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的方法，
[0112]碘类蚀刻液包含有机溶剂和水溶性高分子化合物，
[0113]该有机溶剂与水相容，该蚀刻方法包含通过对碘类蚀刻液中有机溶剂和/或水溶性高分子化合物的含量进行调节来对钯材料与所述金属材料的蚀刻速率比进行调节的工序(第I工序)。
[0114]另外，在本实施方式中，还具有在上述工序之后的对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的工序(第2工序)。
[0115]在第I工序中，首先，通过对本发明的碘类蚀刻液中有机溶剂和/或水溶性高分子化合物的含量进行调节，对钯材料与所述金属材料的蚀刻速率比进行调节。[0116]通过增大有机溶剂或水溶性高分子化合物的含量，所述蚀刻速率比变大，另外，通过减少所述含量，所述蚀刻速率比变小。在本发明的蚀刻方法中，如此一来，蚀刻速率比能在较广的范围、例如0.5~3.0中任意地进行控制。
[0117]此外，对于有机溶剂和水溶性高分子化合物的含量例如可以在上述的范围内进行改变。
[0118]接着，在第2工序中，对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻。
[0119]本工序的蚀刻条件并不被特别限定，例如可以依照公知的蚀刻方法的条件来进行。
[0120]作为蚀刻对象物(材料)和碘类蚀刻液的接触方法，例如可以举出在容器中装满蚀刻液再将蚀刻对象物进行浸溃的浸蘸方式等。在那时，优选为对该蚀刻对象物进行摇动或使容器内的碘类蚀刻液强制循环。由此，对蚀刻对象物均匀地进行蚀刻。
[0121]另外，也可以使用对碘类蚀刻液进行喷雾来附着到蚀刻对象物的喷雾方式、对旋转的蚀刻对象物以喷嘴喷出碘类蚀刻液的旋转方式等。另外，它们也可以与浸蘸方式一起使用。
[0122]蚀刻的时间并不被特别限定，例如可以是I~60分钟。
[0123]另外，蚀刻温度(在浸蘸方式中是碘类蚀刻液的温度，在喷雾方式、旋转方式中是碘类蚀刻液的温度或蚀刻对象物的温度)并不被特别限定，例如可以是20~50°C。此时，根据需要也可以由加热器等加热手段或冷却手段进行碘类蚀刻液、蚀刻对象物等的温度调节。
[0124]另外，本发明与半导体材料的制造方法相关，该方法具有使用上述碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的工序。
[0125]另外，本发明与半导体材料相关，该半导体材料是使用上述碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻而得到的。
[0126]以上虽然对于本发明基于适宜的实施方式进行了详细说明，但是本发明并不限于此，各结构都可以替换为能发挥同样功能的任何物质，或者能添加任意的结构。
[0127]以下，虽然根据实施例对本发明进行更具体的说明，但是本发明并不限于这些实施例。
[0128][比较例I]
[0129]假定对钯和金共存的晶圆上的钯的蚀刻进行试验。调制200mL蚀刻液，该蚀刻液含有碘化钾567mM、碘93mM及N-甲基_2_吡咯烷酮(NMP) 60容量％。接着一边将2 X 2cm的钯试验片和金试验片在液温30°C下稍稍进行搅拌，一面浸溃于上述蚀刻液内2分钟来进行蚀刻。以重量法算出对钯和对金的蚀刻速率，再算出蚀刻速率比(Pd/Au比)。其结果如表I所示。如表1所示的那样，如果不含有水溶性高分子化合物的话，对钯的蚀刻速率较低，Pd/Au比也较低。
[0130][实施例1]
[0131]假定对钯和金共存的晶圆上的钯的蚀刻进行试验。在上述比较例的蚀刻液中混合50或200或500ppm的聚乙烯吡咯烷酮(PVP，重均分子量:40000)来调制各200mL的三种蚀刻液。接着一边将2 X 2cm的钯试验片和金试验片在液温30°C下稍稍进行搅拌，一面浸溃于上述蚀刻液内2分钟来进行蚀刻。以重量法算出对钯和对金的蚀刻速率，再算出Pd/Au比。其结果如表1和图1所示。
[0132][表1]
[0133]
【权利要求】
1.一种用于对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的碘类蚀刻液，其特征在于， 所述碘类蚀刻液包含有机溶剂和水溶性高分子化合物，该有机溶剂与水相容。
2.如权利要求1所述的碘类蚀刻液，其特征在于， 通过使水溶性高分子化合物附着在金属材料表面，降低对于金属材料的蚀刻速率比。
3.如权利要求1或2所述的碘类蚀刻液，其特征在于， 水溶性高分子化合物是选自如下的一种或两种以上的化合物:聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺。
4.如权利要求1或2所述的碘类蚀刻液，其特征在于， 水溶性高分子化合物是非离子性高分子化合物。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的碘类蚀刻液,其特征在于， 水溶性高分子化合物的重均分子量在300以上。
6.如权利要求1~5中任意一项所述的碘类蚀刻液,其特征在于， 水溶性高分子化合物的含量是I~lOOOppm。
7.如权利要求1~6中任意一项所述的碘类蚀刻液,其特征在于， 有机溶剂包含选自如下的一种或两种以上的溶剂:从由含氮五元环化合物、醇类化合物、酰胺类化合物、酮类化合物、有机硫化合物、胺类化合物、及酰亚胺类化合物。
8.如权利要求1~7中任意一项所述的碘类蚀刻液，其特征在于， 有机溶剂的浓度是I~60容量％。
9.如权利要求1~8中任意一项所述的碘类蚀刻液，其特征在于， 还包含硫氰酸化合物。
10.如权利要求1~9中任意一项所述的碘类蚀刻液，其特征在于， 金属材料是选自如下的一种或两种以上的材料:金、钴、镍、招、钥、鹤、及它们的合金。
11.如权利要求1~10中任意一项所述的碘类蚀刻液，其特征在于， 金属材料是金或者金的合金。
12.一种用于使用碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的蚀刻方法，其特征在于， 碘类蚀刻液包含有机溶剂和水溶性高分子化合物，该有机溶剂与水相容， 该蚀刻方法包含通过对碘类蚀刻液中有机溶剂和/或水溶性高分子化合物的含量进行调节来对钯材料与所述金属材料的蚀刻速率比进行调节的工序。
13.一种半导体材料的制造方法，其特征在于， 具有使用如权利要求1~11中任意一项所述的碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻的工序。
14.一种半导体材料,其特征在于， 是使用如权利要求1~11中任意一项所述的碘类蚀刻液对钯材料和与钯材料不同的其它金属材料共存的材料进行蚀刻所得到的半导体材料。
【文档编号】C23F1/10GK103710704SQ201310451351
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年9月27日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】永岛和明, 高桥秀树 申请人:关东化学株式会社