金属膜蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法_2

文档序号:8515810阅读:来源:国知局
范围则存在铜 膜或透明电极膜下部的玻璃膜被氟离子蚀刻或阻挡膜被过蚀刻的危险。
[0024] 使用于本发明的蚀刻液组合物的唑类化合物,由于抑制铜膜的蚀刻,因而不仅 调节铜膜和氧化铟锡膜(ITO)的蚀刻速度,而且减少铜金属配线的切割尺寸损失(cut dimensionloss,⑶loss),从而起着能够将金属配线用作栅极线和数据线的作用。作 为上述唑类化合物,能够使用在环中包含氮原子和至少一个以上的非碳原子的5元杂环 (5-memberedheterocyclicring)化合物,例如能够使用苯并三挫(benzotriazole)、氨基 四挫(aminotetrazole,CH3N5)、咪挫(imidazole)、吡挫(pyrazole)、以及它们的混合物等, 能够优选使用氨基四唑。上述唑类化合物的含量相对于组合物总量为0. 01至3重量%,优 选为0. 05至1重量%,更优选为0. 1至0. 2重量%。若上述唑类化合物的含量小于上述范 围则存在铜膜过度地被蚀刻的危险,若超过上述范围则并无特别的利益,这从经济角度来 讲并不可取。
[0025] 在本发明的蚀刻液组合物中,剩余的成分是水(在本说明书中,包括功能与"水" 相同的水性介质),优选为去离子水(deionizedwater,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,根据需要可进一步包含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 磺酸化合物、羰基类有机酸化合物、氟化合物(Fluoride)、唑类化合物等按照所需浓度添加 到去离子水、蒸馏水等水性介质中后,将过氧化氢(H2O2)水溶液按照所需浓度添加到上述 水性介质中而制备本发明的组合物。
[0026] 根据本发明的蚀刻液组合物,能够有效地使用于蚀刻金属膜,能够优选一并蚀刻 (i)铜膜和氧化铟锡膜层叠而形成的铜膜/氧化铟锡膜的双重膜、以及(ii)铜膜和金属膜 层叠而形成的铜膜/金属膜的双重膜等。例如,在液晶显示器(LCD)面板等的制备中,在形 成由铜膜/氧化铟锡膜的双重膜构成的像素电极或薄膜晶体管(TFT)电极、或将由氧化铟 锡膜构成的像素电极和由铜膜构成的薄膜晶体管电极配线重叠而形成的情况下,就能够利 用本发明的组合物来有效地蚀刻双重膜。作为其代表,铜膜/氧化铟锡膜双重膜用作栅极 电极,而且,铜/金属膜尤其铜/金属合金膜例如铜/钼-钛(MoTi)合金膜用作源极或漏 极电极。这里,上述铜膜可以是由纯铜(Cu)构成的单一成分铜膜,还可以是包含铜(Cu)和 钼(Mo)、钛(Ti)等其它金属的合金,在为合金的情况下,铜的比率虽然不是特别限定但在 10重量%以上,优选为30重量%以上,更优选为50重量%以上。而且,上述氧化铟锡膜包 含氧化铟(IndiumOxide)和氧化锡(TinOxide)(在该情况下,氧化铟相对于氧化锡成分 的含量通常为20摩尔%以上,优选为50摩尔%以上),根据需要,还能够掺杂Al、Ni、Cu、 Ta、Hf、Ti等。作为利用本发明的蚀刻液组合物来蚀刻金属膜(优选为铜膜与氧化铟锡膜 或金属膜的双重膜)的方法,能够使用通常的金属膜-蚀刻液组合物接触方法。例如,在 形成有双重膜的基板上形成预定形状的光致抗蚀剂图案,并将上述光致抗蚀剂图案用作掩 模,且使本发明的蚀刻液组合物进行接触,从而能够将双重膜同时蚀刻而从基板去除。
[0027] 若使用根据本发明的蚀刻液组合物,则利用4-掩模(mask)就能够一并蚀刻铜膜/ 氧化铟锡膜的双重膜,而不会像现有技术那样为了形成栅极配线而利用5-掩模(mask)对 于铜膜/氧化铟锡膜的双重膜进行二次蚀刻,因而能够简化工序,并能够提高产品成品率。 而且,若使用根据本发明的蚀刻液组合物,则连源极/漏极(S/D,Source/Drain)配线也能 够一同蚀刻,因而实质上能够一并蚀刻栅极和源极/漏极电极。而且,根据本发明,在需要 一并蚀刻双重膜或多重膜的铜金属膜的配线形成中能够得到快速蚀刻工序和优良的锥形 蚀刻以及锥形轮廓。
[0028] 发明的实施方式
[0029] 下面通过具体实施例和比较例而进一步详细说明本发明。下述实施例旨在更具体 地说明本发明,本发明并不限定于下述实施例。
[0030][实施例1~实施例5、比较例1~比较例5]蚀刻液组合物的制备和评价
[0031] 为了评价蚀刻液组合物的蚀刻性能,制备了蚀刻液组合物(实施例1~实施例5、 比较例1~比较例5),所述蚀刻液组合物包含下表1中所示的含量(单位:重量% )的过 氧化氢(H2O2)、甲磺酸(MSA,CH3SO3H)、乳酸(lacticacid,C3H6O3)、氟化钠(NaF)、氨基四唑 (ATZ,CH3N5)、以及其余重量% 的水(deionizedwater) 〇
[0032] 表I[Table1]
[0033]
【主权项】
1. 一种蚀刻液组合物,其特征在于,包含: 5至20重量%的过氧化氢; 0. 1至5重量%的磺酸化合物; 0. 1至2重量%的羰基类有机酸化合物; 0. 1至0. 4重量%的氟化合物; 0. 01至3重量%的唑类化合物;以及, 其余重量%的水。
2. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其特征在于, 上述过氧化氢的含量是5至15重量%,上述磺酸化合物的含量是0. 2至3重量%,上述 羰基类有机酸化合物的含量是〇. 1至1重量%,上述氟化合物的含量是〇. 1至〇. 2重量%, 上述唑类化合物的含量是0. 05至1重量%,上述蚀刻液组合物同时蚀刻铜膜和氧化铟锡膜 的双重膜或铜膜和金属膜的双重膜。
3. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其特征在于, 上述羰基类有机酸化合物是选自由丙二酸、琥珀酸、蚁酸、乳酸、以及它们的混合物组 成的组中的化合物。
4. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其特征在于, 上述磺酸化合物是选自由苯磺酸、甲苯磺酸、甲磺酸、氨基磺酸、它们的盐、以及它们的 混合物组成的组中的化合物。
5. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其特征在于, 上述氟化合物选自由KF、NaF、NH4F、NH4HF2、H2SiF 6、HBF4、H2TiF6、H2ZrF 6、以及它们的混 合物组成的组中。
6. 根据权利要求1所述的蚀刻液组合物,其特征在于, 上述唑类化合物选自由苯并三唑、氨基四唑、咪唑、吡唑、以及它们的混合物组成的组 中。
7. -种蚀刻方法,其特征在于,包括: 在形成有金属膜的基板上形成预定形状的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,并使蚀刻液组合物进行接触,从而将金属膜蚀刻而 从基板去除的步骤, 上述蚀刻液组合物包含:5至20重量%的过氧化氢;0. 1至5重量%的磺酸化合物;0. 1 至2重量%的羰基类有机酸化合物;0. 1至0. 4重量%的氟化合物;0. 01至3重量%的唑类 化合物;以及,其余重量%的水。
8. 根据权利要求7所述的蚀刻方法,其特征在于, 上述金属膜是铜膜和氧化铟锡膜层叠而形成的铜膜/氧化铟锡膜的双重膜。
9. 根据权利要求7所述的蚀刻方法,其特征在于, 上述金属膜是铜膜和金属膜层叠而形成的铜膜/金属膜的双重膜。
【专利摘要】本发明公开一种能够同时蚀刻铜膜和氧化铟锡膜的双重膜或铜膜和金属膜的双重膜的蚀刻液组合物及利用了该组合物的蚀刻方法。上述蚀刻液组合物包含:5至20重量%的过氧化氢;0.1至5重量%的磺酸化合物;0.1至2重量%的羰基类有机酸化合物;0.1至0.4重量%的氟化合物;0.01至3重量%的唑类化合物;以及,其余重量%的水。
【IPC分类】C23F1-30, C23F1-18
【公开号】CN104838040
【申请号】CN201380064446
【发明人】李明翰, 具炳秀, 曹三永, 李骐范
【申请人】东进世美肯株式会社
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2013年12月4日
【公告号】WO2014098392A1
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