包含铜和钼的多层膜的蚀刻中使用的液体组合物、和使用该液体组合物的基板的制造方...的制作方法_4

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形成期望的抗蚀图案,从而得到。
[0119] 作为形成多层膜的基板,除了上述玻璃基板以外,例如可以为具有在玻璃板上形 成栅极布线、在该栅极布线上设有由氮化硅等组成的绝缘膜的层构成的基板。
[0120] 本发明中,通过使上述液体组合物与蚀刻对象物接触,从而对多层膜进行蚀刻,形 成期望的多层膜布线,从而可以得到设有包括包含钼的层和包含铜的层的多层膜的多层膜 布线。这样的包含铜和钼的多层膜布线可以优选用于平板显示器等显示设备的布线等。
[0121] 对使液体组合物与蚀刻对象物接触的方法没有特别限制,例如可以采用以下方 法:通过液体组合物的滴加(单片式旋转处理(sheet-fed spin processing))或喷雾等 形式与对象物接触的方法;使蚀刻对象物浸渍于液体组合物的方法等湿式法(wet)蚀刻方 法。本发明中,任意方法均可以进行蚀刻。特别优选采用将液体组合物喷雾到蚀刻对象物 而使其接触的方法。
[0122] 将液体组合物喷雾到对象物而使其接触的方法中,可以举出:从蚀刻对象物的上 方向下喷雾液体组合物的方法、或从蚀刻对象物的下方向上喷雾液体组合物的方法等。此 时的喷雾喷嘴可以固定,或者也可以施加摇头、滑动等动作。另外,也可以垂直向下设置喷 雾喷嘴,或者也可以倾斜地倾设置。蚀刻对象物可以固定,或者也可以施加摇动、旋转等动 作,而且也可以以水平配置,或也可以倾斜地配置。
[0123] 作为液体组合物的使用温度,优选10~70 °C的温度,特别优选20~50°C。如果 液体组合物的温度为l〇°C以上,则蚀刻速度变得良好,因此可以得到优异的生产效率。另一 方面,如果为70°C以下,则可以抑制液组成变化,保持蚀刻条件为一定。考虑到通过提高液 体组合物的温度从而蚀刻速度上升、且将液体组合物的组成变化抑制为较小等时,可以适 当确定最佳的处理温度。
[0124] 实施例
[0125] 接着,根据实施例更详细地说明本发明,但本发明的范围不受这些例子的任何限 定。
[0126] <蚀刻后的多层布线截面形状的评价>
[0127] 对于实施例和比较例中得到的进行了蚀刻后的包含铜层和钼层的多层薄膜试样 的布线截面,使用扫描型电子显微镜("S5000H形(型号)";日立制)以观察倍率3万倍 (加速电压2kV、发射电流10 yA)进行观察。以所得SEM图像为基础,将布线截面的锥形角 为15~75度的正锥形形状和底部⑶损失为2. 5 ym以下的产品作为合格品。
[0128] <蚀刻后的多层布线表面形状的评价>
[0129] 对于实施例和比较例中得到的进行了蚀刻后的包含铜层和钼层的多层薄膜试样, 在丙酮中于25°C浸渍300秒剥离抗蚀层后,对于抗蚀层剥离后的布线表面,使用扫描型电 子显微镜("S5000H形(型号)";日立株式会社制),以观察倍率2万倍(加速电压2kV、 发射电流10 y A)进行观察。以所得SEM图像为基础,将在基板表面没有铜和钼的残留的产 品作为合格品。
[0130] <IGZO的蚀刻速度(E.R)的评价>
[0131] 实施例和比较例中得到的进行了处理后的IGZO/玻璃基板中,通过 n&kTechnology Inc.制的光学式薄膜特性测定装置n&kAnalyzer 1280测定处理前后的 IGZO膜厚,处理前后的膜厚差除以蚀刻时间,从而算出E. R。将IGZO的E. R小于1〇灵/分钟 (lnm/分钟)的产品作为合格品。
[0132] <参考例1:钼/铜/钼/玻璃基板的制作>
[0133] 在玻璃基板(尺寸:150mmX150mm)上溅射钼,将由钼(金属)组成的层(钼膜厚: 20祕(2〇nm))成膜,接着溅射铜,将由铜(金属)组成的层(铜膜厚:5〇_灵(500nm))成 膜,再次溅射钼,将由钼(金属)组成的层(钼膜厚:200表(20nm))成膜,从而形成钼/铜 /钼这三层膜结构。进而,涂布抗蚀剂,将线状图案掩模(线宽:20iim)曝光转印后,进行显 影,从而制作形成有抗蚀图案的钼/铜/钼/玻璃基板。参考例1所示的包含铜和钼的多 层膜中的铜层与钼层的膜厚的比率(钼膜厚/铜膜厚)=(200+200)/5000 = 0? 08。
[0134] <参考例2 :IGZ0/玻璃基板的制作>
[0135] 在玻璃基板(尺寸:150mmX 150mm)上派射铟、镓、锌和氧的元素比为1: 1:1:4的 IGZ0,将由IGZO组成的层(IGZ0膜厚:500/1 (50nm))成膜,制作IGZO/玻璃基板。
[0136] <参考例3 :钼/铜/钼/IGZO/玻璃基板的制作>
[0137] 在玻璃基板(尺寸:150_X150mm)上通过溅射法以膜厚5〇〇A (50nm)形成铟、 镓、锌和氧的元素比为1: 1:1:4的IGZO膜,接着溅射钼,将由钼(金属)组成的层(钼膜厚: 300A (30nm))成膜,接着溅射铜,将由铜(金属)组成的层(铜膜厚:300()盖(300nm))成 膜,再次溅射钼,将由钼(金属)组成的层(钼膜厚:3:〇0炎(3〇nm))成膜,从而形成钼/铜 /钼/IGZO的结构。进而涂布抗蚀剂,将线状图案掩模(线宽:20iim)曝光转印后,进行显 影,从而制作形成有抗蚀图案的钼/铜/钼/IGZO/玻璃基板。参考例3所示的包含铜和钼 的多层膜中的铜层与钼层的膜厚的比率(钼膜厚/铜膜厚)=(300+300)/3000 = 0.2。
[0138] 实施例1
[0139] 向容量IOL的聚丙烯容器中投入纯水6. 96kg、作为(A)马来酸根离子供给源的马 来酸酐(和光纯药工业株式会社制、特级等级、分子量98. 06)0.64kg、作为(B)铜离子供给 源的氢氧化铜(和光纯药工业株式会社制、特级等级、分子量97. 56)0. 15kg、作为(D)成分 的乙酸(和光纯药工业株式会社制、特级等级、分子量60. 05)0. 70kg和作为(E)成分的钼 酸铵0. 008kg。投入为(F)pH调节剂、且作为(C)胺化合物之一的1-氨基-2-丙醇(和光 纯药工业株式会社制、特级等级、分子量75. 11) I. 54kg。进行搅拌确认各成分溶解后,再次 搅拌,制备液体组合物。所得液体组合物的pH为6. 0。
[0140] 如上述那样得到的液体组合物的各成分的含量为,每Ikg液体组合物中,(A)成分 为0. 65摩尔,(B)成分为0. 16摩尔,(A)成分相对于(B)成分的配混比(摩尔比)为4. 1。 另外,每Ikg液体组合物中的(C)成分的含量为2. 04摩尔。(C)成分相对于(B)成分的 配混比(摩尔比)为13. 0。每Ikg液体组合物中的⑶成分的含量为1. 17摩尔。(D)成 分相对于(B)成分的配混比(摩尔比)为7. 4。每Ikg液体组合物中的(E)成分的含量为 0? 0044 摩尔。
[0141] 使用该液体组合物,对于参考例1中得到的形成有抗蚀图案的钼/铜/钼/玻璃 基板,使用小型蚀刻机(关东机械工业制),在35°C下进行喷雾处理。以成膜面为上方的方 式水平地设置钼/铜/钼/玻璃基板,将喷雾喷嘴垂直向下地固定。
[0142] 以目视确认没有用抗蚀剂被覆的部分的钼/铜/钼多层膜消失、透明的玻璃基板 露出为止的时间(恰当蚀刻时间),结果为148秒。用纯水对222秒蚀刻(50 %过蚀刻条 件)后的钼/铜/钼/玻璃基板进行冲洗处理,然后用鼓风机干燥,使用光学显微镜进行观 察,结果确认了用经图案的抗蚀剂被覆以外的露出的钼/铜/钼多层膜完全消失。
[0143] 使蚀刻处理后的钼/铜/钼/玻璃基板断裂,使用扫描型二次电子显微镜观察基 板的截面,结果布线端部的蚀刻面与下层的基板所成的角度(锥形角)为65度的正锥形形 状,从布线的下层(底部)端部至抗蚀剂端部为止的水平距离(底部CD损失)为1.7 ym。 所得评价结果如下述表1所示。需要说明的是,表1中的各成分的含量表示液体组合物Ikg 中所含的各成分的摩尔数。另外,底部CD损失值是在50%过蚀刻条件下测定的值。
[0144] 实施例2~6
[0145] 实施例2~6中,使作为(C)成分之一的2_(甲基氨基)乙醇的配混量为 I. 48kg (实施例2)、2-(二甲基氨基)乙醇的配混量为I. 67kg (实施例3)、2-甲氧基乙基胺 的配混量为I. 49kg (实施例4)、3-氨基-1 一丙醇的配混量为I. 48kg (实施例5)、吗啉的配 混量为I. 70kg (实施例6),除此之外,与实施例1同样地制备蚀刻液(调整纯水的量以使液 体组合物的总重量为l〇kg。关于以下的液体组合物的制备也同样),使用该蚀刻液,进行喷 雾处理(50 %过蚀刻条件)。将评价结果示于表1。
[0146] 使用扫描型二次电子显微镜观察基板的截面和表面,结果关于利用任意液体组合 物的喷雾处理后的基板,锥形角和底部CD损失也良好,没有观察到钼的残留。将实施例3 中得到的基板的布线截面的二次电子显微镜像示于图2、基板的表面的二次电子显微镜像 示于图3。
[0147] 比较例1
[0148] 实施例1中,使2-氨基乙醇的配混量为1.26kg代替作为(C)成分之一的1-氨 基-2-丙醇,除此之外,与实施例1同样地制备蚀刻液,使用该蚀刻液进行喷雾处理(50%过 蚀刻条件)。将评价结果示于表1。使用扫描型二次电子显微镜观察基板的截面和表面,结 果观察到钼残留的样子。
[0149] 比较例2
[0150] 实施例1中,使作为(A)成分之一的马来酸酐的配混量为0.42kg、作为(D)成分 之一的乙酸的配混量为0. 46kg、使氨的配混量为0.22kg代替作为(C)成分之一的1-氨 基-2-丙醇,除此之外,与实施例1同样地制备蚀刻液,使用该蚀刻液进行喷雾处理(50%过 蚀刻条件)。将评价结果示于表1。
[0151] 使用扫描型二次电子显微镜观察基板的截面和表面,结果观察到钼残留的样子。 将比较例2中得到的基板的布线截面的二次电子显微镜像示于图4、基板表面的二次电子 显微镜像示于图5。布线的旁边观察到钼以膜状残留的样子。布线的旁边为被抗蚀剂被覆 部分的正下方的部位,液体的置换性差,因此为钼容易残留的部位。以上,根据比较例1和 2,可知不含(C
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