的 混合物等，最好为氨基四唑。上述唑类化合物的含量相对于蚀刻液组合物总量为〇. 1至1重 量％，优选为0. 2至0. 8重量％，更好为0. 3至0. 6重量％。若上述唑类化合物的含量包含 在上述0. 1至1重量％内则能够得到适当的蚀刻速度和优良的配线平直度，若上述唑类化 合物未含在蚀刻液中或含量小于0. 1重量％，则由于不能调节铜的蚀刻速度而存在以下危 险：发生过度蚀刻；或CD损失变大；或配线平直度降低而在适用于大量生产工艺时造成严 重的问题；或所形成的金属配线的蚀刻轮廓变差，若上述唑类化合物的含量超过1重量％， 则蚀刻速度减慢，从而会拉长蚀刻工艺的时间。
[0022] 上述磷酸类化合物或其盐起着调节铜和钥以及铜和钥合金的蚀刻速度，或者降低 铜的锥角的作用。作为上述磷酸类化合物或其盐的具体例，有Η 3Ρ02、Η3Ρ03、Η3Ρ0 4、以钠（Na)、 钾⑷、锂（Li)、铵（NH4)替代了上述Η3Ρ02、Η 3Ρ03、Η3Ρ04中的氢原子⑶的盐、以及它们的 混合物等，优选可以使用亚磷酸盐。上述磷酸类化合物或其盐的含量相对于蚀刻液组合物 总量为〇. 01至2重量％，优选为0. 1至1. 5重量％，更好为0. 3至1重量％。若上述磷酸 类化合物或其盐的含量小于〇. 01重量％，则存在如下危险：导致铜的蚀刻速度降低；或下 部膜即钥和钥合金的蚀刻速度增大而产生倒凹槽（undercut，下部膜（或基板）过度凹陷的 现象），若上述磷酸类化合物或其盐的含量超过2重量％，则铜的蚀刻速度过度增大而在工 艺上难以调节，且下部膜即上述钥和钥合金的蚀刻速度降低而有可能产生残渣。
[0023] 上述硫酸盐起着调节铜的蚀刻速度并降低锥角的作用，作为上述硫酸盐的具体 例，有通过H2S04或S04与铵（NH4)的结合的化合物、通过SO 4与金属Al、Fe、Sb、Ba、Be、Cd、 Cs、Ca、Ce、Cr、Co、Cu、Ni、K、Ag、Na、Sr、Sn、Zn、Zr的结合的化合物、以及它们的混合物等。 上述硫酸盐的含量相对于蚀刻液组合物总量为0. 1至3重量％，优选为0. 5至3重量％，更 好为1至2. 5重量％。若上述硫酸盐的含量小于0. 1重量％则锥角增大，若超过3重量％ 则锥角过度降低而有可能对工艺带来问题。
[0024] 在根据本发明的蚀刻液组合物中，剩余的成分是水，优选为去离子水（deionized water，DI)、蒸馏水等。根据本发明的蚀刻液组合物在达到发明的目的以及效果的范围内， 根据需要可进一步含有PH调节剂、防腐剂等通常的添加剂。根据本发明的蚀刻液组合物可 通过公知的任意方法来制备。例如，可将上述氟化合物、含有羧基的胺类、唑类化合物、磷酸 类化合物或其盐、以及硫酸盐等根据所需浓度添加到去离子水、蒸馏水等水性介质中后，添 加与所需的浓度相当的上述过氧化氢，而制备本发明的组合物。
[0025] 根据本发明的蚀刻液组合物用于蚀刻金属膜而形成半导体电路的金属配线。作为 由本发明的组合物所蚀刻的金属膜，可举出包括铜（Cu)的单一金属膜、包括铜合金膜的合 金膜、以及包括作为上部膜的铜膜及作为下部膜的至少一个以上的钥膜和钥合金膜等的多 重膜等。而且，在蚀刻上述多重膜时，可一并蚀刻上述上部膜和上述下部膜。
[0026] 根据本发明的金属配线形成方法，在制造半导体等的集成电路中，在基板上形成 由上述铜单一膜或铜/钥以及铜/钥合金构成的多重膜等金属膜，并在上述金属膜上形成 光致抗蚀剂图案。接着，将上述光致抗蚀剂图案用作掩模，并使本发明的蚀刻液组合物与 上述金属膜接触而蚀刻上述金属膜，从而能够形成金属配线例如栅极电极或源极-漏极电 极。
[0027] 下面通过具体实施例进一步详细说明本发明。下述实施例旨在例示本发明，本发 明并不限定于下述实施例。
[0028] [实施例1?5、比较例1?5]蚀刻液组合物的制备
[0029] 为了评价蚀刻液组合物的蚀刻性能而制备了包含下表1中所示的化合物及其余 重量％的水（deionized water,去离子水）的蚀刻液组合物（实施例1?5、比较例1? 5)。
[0030] 表 1
【主权项】
1. 一种金属配线蚀刻液组合物，其特征在于，包含： 15至25重量％的过氧化氢； 0. 1至1重量％的氟化合物； 0. 5至3重量％的含有羧基的胺类； 0. 1至1重量％的唑类化合物； 0. 01至2重量％的磷酸类化合物或其盐； 0. 1至3重量％的硫酸盐；以及， 其余重量％的水。
2. 根据权利要求1所述的金属配线蚀刻液组合物，其特征在于， 上述氟化合物选自由HF(氢氟酸）、NaF、NaHF2、NH4F(氟化铵）、NH4HF 2、NH4BF4、KF、KHF2、 A1F3、HBF4、LiF4、KBF4、CaF 2、以及它们的混合物组成的组中。
3. 根据权利要求1所述的金属配线蚀刻液组合物，其特征在于， 上述含有羧基的胺类选自由丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、亚氨基二乙酸、氨三乙酸、以及 它们的混合物组成的组中。
4. 根据权利要求1所述的金属配线蚀刻液组合物，其特征在于， 上述唑类化合物选自由苯并三唑、氨基四唑、氨基四唑钾盐、咪唑、吡唑、以及它们的混 合物组成的组中。
5. 根据权利要求1所述的金属配线蚀刻液组合物，其特征在于， 上述磷酸类化合物或其盐选自由Η3Ρ02、Η3Ρ03、Η 3Ρ04、以钠、钾、锂、铵替代了上述Η3Ρ02、 H3P03、H3PO4中的氢原子的盐、以及它们的混合物组成的组中。
6. 根据权利要求5所述的金属配线蚀刻液组合物，其特征在于， 上述磷酸类化合物或其盐是亚磷酸盐。
7. 根据权利要求1所述的金属配线蚀刻液组合物，其特征在于， 上述硫酸盐选自由通过H2SO4或SO4与铵的结合的化合物、通过SO 4与金属Al、Fe、Sb、 Ba、Be、CcU Cs、Ca、Ce、Cr、Co、Cu、Ni、K、Ag、Na、Sr、Sn、Zn、Zr 的结合的化合物、以及它们的 混合物组成的组中。
8. 根据权利要求1所述的金属配线蚀刻液组合物，其特征在于， 上述金属配线选自由包括铜的单一金属膜、包括铜合金膜的合金膜、以及包括作为上 部膜的铜膜及作为下部膜的钥膜和钥合金膜的多重膜组成的组中。
9. 一种金属配线形成方法，其特征在于，包括： 在基板上形成金属膜的步骤； 在上述金属膜上形成光致抗蚀剂图案的步骤；以及， 将上述光致抗蚀剂图案用作掩模，并使蚀刻液组合物与上述金属膜接触而蚀刻金属膜 的步骤， 上述蚀刻液组合物包含：15至25重量％的过氧化氢；0. 1至1重量％的氟化合物；0. 5 至3重量％的含有羧基的胺类；0. 1至1重量％的唑类化合物；0. 01至2重量％的磷酸类化 合物或其盐；〇. 1至3重量％的硫酸盐；以及，其余重量％的水。
【专利摘要】本发明公开一种蚀刻金属膜而形成构成半导体电路的薄膜晶体管的栅极以及源极-漏极区域的金属配线蚀刻液组合物及利用该组合物的金属配线形成方法。上述金属配线蚀刻液组合物包含：15至25重量％的过氧化氢；0.1至1重量％的氟化合物；0.5至3重量％的含有羧基的胺类；0.1至1重量％的唑类化合物；0.01至2重量％的磷酸类化合物或其盐；0.1至3重量％的硫酸盐；以及，其余重量％的水。
【IPC分类】C23F1-14
【公开号】CN104562009
【申请号】CN201410543417
【发明人】徐源国, 申贤哲, 金奎布, 曹三永, 李骐范
【申请人】东进世美肯株式会社
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年10月15日