专利名称：金属选择性蚀刻液的制作方法
技术领域：
本发明涉及半导体装置、液晶显示装置、IC卡等的制造中所使用的蚀刻液，特别涉及金或金合金配线的微细加工工序中所使用的蚀刻液和蚀刻方法。
背景技术：
由于与最近的手机、手提式信息终端、数码相机等的小型化、高功能化相对应，IC、LSI的组装技术也朝小型化、高密度化方向发展着。为了提高各种零件的组装密度，作为多层配线上下的接合方法，使用了被称为凸点(bump)的微小突起状电极的倒装片方式成为主流，该方式的凸点的形成工序中使用蚀刻液。
作为以前的碘系蚀刻液，已知有不使蚀刻液的组成和性能发生变化的含有有机溶剂和表面活性剂的蚀刻液(例如专利文献1、2)。但是却不知道，在有贵金属和贱金属共存于半导体材料中时，该蚀刻液可以选择性地蚀刻贵金属。
另外，还已知有不对半导体晶片等基板表面造成粗糙而将形成在其上面的任意厚度的金或金合金膜选择性地进行蚀刻的方法(例如专利文献3)，从有贵金属和贱金属共存的金属材料中仅选择性地溶解贵金属并回收的方法(例如专利文献4)。但是，这些方法的抑制贱金属腐蚀的效果和贵金属的蚀刻效果都不充分，而且，还存在有安全性和环境方面欠缺的问题。
专利文献1特开2004-21142号公报专利文献2特开2003-109949号公报专利文献3特开昭58-16074号公报专利文献4特开平6-340932号公报发明内容本发明的目的在于抑制在蚀刻有贵金属和贱金属共存的半导体材料上的贵金属时贱金属发生腐蚀的问题，并提高成品率，另外，本发明的目的还在于提供一种与以氰化物和铅化合物为成分的水溶液相比，安全性优异且对环境影响少的蚀刻液。
本发明者鉴于上述实情，进行了反复的锐意研究，确认了在使有贵金属和贱金属共存的半导体材料浸渍于碘系的蚀刻液中时，与使贱金属单质浸渍时相比，通过由贵金属和贱金属的标准电极电位的电位差而导致的电池反应，贱金属被腐蚀。进一步进行了研究，结果发现对有贵金属与贱金属共存的半导体材料进行蚀刻的碘系蚀刻液的贵金属和贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)与实际的基板(実基板)上的贱金属的腐蚀相关，通过将这样的值设定为特定的值，可以一并解决上述问题，从而完成了本发明。
即，本发明涉及上述蚀刻液，其是从有贵金属和贱金属共存的半导体材料中蚀刻贵金属的碘系蚀刻液，该蚀刻液的贵金属与贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)为0.03或以上。
本发明还涉及上述蚀刻液，其含有1种、2种或更多种含有氮原子的有机化合物或从无机酸(但是，除了氢卤酸之外)的铵盐中解离的离子。
本发明还涉及上述蚀刻液，其中含有氮原子的有机化合物还进一步含有碳氧双键。
本发明还涉及上述蚀刻液，其中含有碳氧双键和氮原子的有机化合物为酰胺化合物、胺化合物或酰亚胺化合物。
本发明还涉及上述蚀刻液，其中酰胺化合物为N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮或N-甲基甲酰胺。
本发明还涉及上述蚀刻液，其中无机酸为硫酸、亚硫酸、过硫酸或磷酸。
本发明还涉及上述蚀刻液，其中贵金属为金。
本发明还涉及上述方法，其为从有贵金属和贱金属共存的半导体材料中蚀刻贵金属的方法，其特征在于，通过使用贵金属与贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)为0.03或以上的碘系蚀刻液，将贵金属选择性地进行蚀刻。
通过本发明已确认贵金属和贱金属在溶液中共存时，由于电池反应而溶解贱金属，但本发明重新引入称为贵金属与贱金属的蚀刻速率之比的基准值，发现该值与实际的基板上的贱金属的腐蚀相关，通过使其为0.03或以上，可以抑制贱金属的腐蚀，并提高贵金属的蚀刻力。
本发明的蚀刻液在从有贵金属和贱金属共存的半导体材料中蚀刻贵金属时，通过使用该蚀刻液的贵金属与贱金属的蚀刻速率之比为0.03或以上的蚀刻液，即使在金与铝这样的腐蚀电位差较大的金属进行接触时，也可以抑制贱金属的接触腐蚀，而且还可以提高贵金属的蚀刻力。
另外，通过添加1种、2种或更多种含有氮原子、特别是含有碳氧双键和氮原子的有机化合物或从无机酸(但是，除了氢卤酸之外)的铵盐中解离的离子，可以进一步抑制贱金属的腐蚀，并提高贵金属的蚀刻力。而且，在含有碳氧双键和氮原子的有机化合物为酰胺化合物、胺化合物或酰亚胺化合物时，可以进一步抑制贱金属的腐蚀，并提高贵金属的蚀刻力。
特别是酰胺化合物为N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮或N-甲基甲酰胺时，可以进一步抑制贱金属的腐蚀，并提高贵金属的蚀刻力，除此以外，由于低毒性、低臭气以及高闪点，因此对人体的影响低，即使大量添加也可以作为非危险物来处理。
另外，无机酸为硫酸、亚硫酸、过硫酸或磷酸时，可以进一步抑制贱金属的腐蚀，并提高贵金属的蚀刻力。除此之外，由于没有使用有机物，在环境方面和安全方面是有用的。
另外，贵金属为金时，可以选择性地蚀刻金，优选用于半导体基板等。
而且，本发明的蚀刻方法通过使用贵金属与贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)为0.03或以上的碘系蚀刻液，可以不腐蚀贱金属而容易地将贵金属选择性地进行蚀刻。
图1表示在使用NMP时的金-铝接触时的蚀刻速率，近似线为金和铝的蚀刻速率，柱状轴为金与铝的蚀刻速率之比。
图2表示在使用硫酸铵时的金-铝接触时的蚀刻速率，近似线为金和铝的蚀刻速率，柱状轴为金与铝的蚀刻速率之比。
图3表示在使用1-丙醇时的金-铝接触时的蚀刻速率，近似线为金和铝的蚀刻速率，柱状轴为金与铝的蚀刻速率之比。
具体实施例方式
作为本发明中的贵金属，可以列举出例如金、银以及铂和钯等铂族。另一方面，作为贱金属，可以列举出碱金属、碱土类金属、铝、锌、铜、镍或铅等上述贵金属以外的金属。其中，从抑制与贵金属共存时的腐蚀问题并提高成品率的方面出发，优选使用铝。
作为本发明中的半导体材料，可以列举出半导体基板、硅片、透明导电性电极等。其中，优选使用半导体基板。
本发明的碘系蚀刻液可以是含有碘、碘化物和水的公知的蚀刻液，只要实现本发明的效果，也可以含有其它任意的成分。
本发明中所使用的蚀刻液的对有贵金属和贱金属共存的半导体材料进行蚀刻的贵金属与贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)为0.03或以上。为了更有效地抑制贱金属的腐蚀，优选为0.05或以上，特别优选为0.08或以上。
这里所谓的贵金属与贱金属的蚀刻速率之比是将相同面积的有贵金属和贱金属共存的半导体材料浸渍在蚀刻液中进行蚀刻，从重量法算出蚀刻速率，从而算出贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率。
本发明中所使用的蚀刻液具体地说是在碘系的蚀刻液中进一步添加使得贵金属与贱金属的蚀刻速率之比达到0.03或以上的化合物，作为具体所使用的化合物，可以列举出含有氮原子的有机化合物、从无机酸(但是，除了氢卤酸之外)的铵盐中解离的离子、1，4-丁二醇等碳原子数为3或以上的二醇化合物、乙酸、四氢呋喃、碳酸乙烯酯等碳酸酯等。
相对于蚀刻液，优选使用1～85容量％的这样的化合物，更优选为10～60容量％，特别优选为20～50容量％。
特别优选的是含有氮原子的有机化合物或从无机酸(但是，除了氢卤酸之外)的铵盐中解离的离子，而且，在含有氮原子的有机化合物中，优选具有碳氧双键的化合物。
本发明中所使用的含有氮原子的有机化合物，具体地可以列举出酰胺化合物、胺化合物或酰亚胺化合物等。
作为本发明中所使用的酰胺化合物，可以列举出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、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、2-吡咯烷酮、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮、丙烯酰胺、己二酰二胺、乙酰胺、2-乙酰胺丙烯酸、4-乙酰胺安息香酸、2-乙酰胺安息香酸甲酯、乙酰胺乙酸乙酯、4-乙酰胺苯酚、2-乙酰胺芴、6-乙酰胺己酸、对乙酰胺苯甲醛、3-乙酰胺丙二酸二乙酯、4-乙酰胺丁酸、氨基磺酸、氨基磺酸铵、阿米酚、3-氨基苯酰胺、对氨基苯磺酰胺、邻氨基苯甲酰胺、异烟酰胺、N-异丙基丙烯酰胺、N-异丙基-1-哌嗪乙酰胺、尿素酰胺裂解酶、2-乙氧基苯酰胺、顺二十二烯酰胺、油酰胺、2-氯乙酰胺、甘氨酰胺盐酸盐、琥珀酰胺、琥珀酰胺、水杨酰胺、2-氰基乙酰胺、2-氰基硫代乙酰胺、二乙酰胺、二丙酮丙烯酰胺、二异丙基甲酰胺、N，N-二异丙基异丁酰胺、N，N-二乙基乙酰乙酰胺、N，N-二乙基乙酰胺、N，N-二乙基十二碳酰胺、N，N-二乙基烟酰胺、二氰基二酰胺、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-二甲基苯酰胺、硬脂酰胺、对氨基苯磺酰胺、磺苯酰胺、氨基磺酸、丹磺酰胺、硫代乙酰胺、硫代异烟酰胺、硫代苯酰胺、2-硝基苯酰胺、3-硝基苯酰胺、2-硝基苯酰胺、2-硝基苯磺酰胺、3-硝基苯磺酰胺、4-硝基苯磺酰胺、吡咯啉酰胺、吡嗪酰胺、2-苯基丁酰胺、N-苯基苯酰胺、苯氧基乙酰胺、邻苯二甲酰胺、邻苯二酸二酰胺、富马酰胺、N-丁基乙酰胺、N-丁酰胺、丙酰胺、丙酰胺、己酰胺、苯酰胺、苯磺酰胺、甲酰胺、丙二酰胺、丙二酸二酰胺、甲磺酰胺、N-甲基苯酰胺、N-甲基马来酸一酰胺、碘乙酰胺。
作为胺化合物，可以列举出尿素、甘氨酸、亚氨二乙酸、N-乙酰乙醇胺、N-乙酰二苯胺、烯丙胺、盐酸烯丙胺、烯丙基环己胺、丙烯胺、异丁胺、异丙醇胺、异丙胺、乙醇胺、盐酸乙醇胺、盐酸乙胺、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-N-丁胺、2-乙基己胺、N-乙基苄胺、N-乙基甲胺、硫酸乙二胺、四乙酸乙二胺、四乙酸乙二胺三钾三水合物、四乙酸乙二胺三钠二水合物、乙二胺、盐酸乙氧胺、二烯丙胺、二异丁胺、二异丙醇胺、二异丙胺、二乙醇胺、盐酸二乙醇胺、二乙胺、盐酸二乙胺、二亚乙基三胺、二环己胺、二苯胺、盐酸二苯胺、盐酸二甲胺、N，N-二甲基烯丙胺、琥珀胺酸、硬脂酰胺、盐酸硬脂酰胺、氨基磺酸、盐酸硫胺素、硫酸硫胺素、三异丙醇胺、三异戊胺、三亚乙基二胺、三苯胺、三苄胺、三亚甲基二胺、一乙醇胺、盐酸一乙醇胺。
作为酰亚胺化合物，可以列举出琥珀酰亚胺、羟基琥珀酰亚胺、N-碘琥珀酰亚胺、N-丙烯酰氧基琥珀酰亚胺、N-乙酰基邻苯二甲酰亚胺、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、咪唑烷脲(imidurea)、N-乙基邻苯二甲酰亚胺、N-乙基马来酰亚胺、N-乙氧甲酰基邻苯二甲酰亚胺、碳化二亚胺、N-氯琥珀酰亚胺、环氧酰亚胺、2，6-二氯醌氯酰亚胺、3，3-二甲基戊二酰亚胺、1，8-萘二甲酰亚胺、3-硝基邻苯二甲酰亚胺、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、碘琥珀酰亚胺等链状、环状的化合物。其中，优选含有碳氧双键的化合物。进一步地优选可以特别抑制贱金属的腐蚀、并提高贵金属的蚀刻力的与水相溶的酰胺化合物，特别优选NMP、2-吡咯烷酮、N-甲基甲酰胺。
这样含有氮原子的有机化合物的浓度相对于蚀刻液优选为1～85容量％，更优选为10～60容量％，最优选为20～50容量％。如在这样的范围内，则可以抑制贱金属的腐蚀，并选择性地蚀刻贵金属。而且，引火的危险性也低，在经济方面有很大的优点。
另外，已知NMP的添加量小于85重量％而水超过15重量％时，闪点消失，而且，在几乎没有臭气且毒性也少等安全性和环境方面的便利性较高。
另一方面，本发明中所使用的无机酸的铵盐为除了氢卤酸之外的硫酸、亚硫酸、磷酸、硫代硫酸、硫氰酸、过硫酸、硝酸或次磷酸等无机酸的铵盐。具体地可以列举出硫氰酸铵、硫酸铵、亚硫酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵、磷酸三铵、过硫酸铵、硝酸铵、次磷酸铵、硫酸铵铝·12水合物、硫酸铵铬(III)·12水合物、硫酸铵钴(II)六水合物、硫酸铵铁(II)六水合物、硫酸铵铜(II)六水合物、硫酸铵镍(II)六水合物、硫酸铵镁六水合物、硫酸铵锰(II)六水合物、硫酸铬(III)铵·12水合物、硫酸钴(II)铵六水合物、硫酸四铵铈(IV)四水合物、硫酸四铵铈(IV)二水合物、硫酸氢铵、硫酸氢铵、磷酸氢铵钠、磷酸氢二铵等。其中，优选可以特别抑制贱金属的腐蚀、并提高贵金属的蚀刻力的硫酸铵、磷酸二氢铵、磷酸氢二铵。
这样无机酸的铵盐的浓度相对于蚀刻液优选为1～85重量％，更优选为10～60重量％，最优选为30～50重量％。如在这样的范围内，则可以选择性地蚀刻贵金属，并抑制贱金属的腐蚀。而且，引火的危险性也低，在经济方面有很大的优点。
另外，从无机酸的铵盐中解离的离子是指使无机酸的铵盐为水溶液状态时解离的离子，可以列举出上述化合物的阴离子和阳离子。具体地为铵离子、硫酸离子、亚硫酸离子、磷酸二氢离子、磷酸氢离子、磷酸离子等。
在本发明的蚀刻液中使用含有氮原子的有机化合物或从无机酸的铵盐中解离的离子时，可以在蚀刻液中含有任意一类的1种、2种或更多种，也可以将两类组合，在蚀刻液中含有2种或更多种。
该化合物在常温下包含液体和固体的任一种形态，从便利性的观点出发，优选与水相溶的液体形态。
本发明的蚀刻液可以在公知的碘系蚀刻液中添加使蚀刻液的贵金属与贱金属的蚀刻速率之比为0.03或以上的化合物来制造，或者将碘、碘化物和该化合物混合在水中来制造。另外，不必预先制备本发明的蚀刻液，通过在蚀刻时使用碘系蚀刻液和该化合物，也可以蚀刻贵金属。
作为本发明的蚀刻方法，只要使用本发明的蚀刻液，可以使用公知的任何方法。一般地有浸渍方式和喷射方式，任何一种方式都可以对应，但从蚀刻液的组成变化的观点出发，优选浸渍方式。作为具体的方法，可以通过在蚀刻液的槽中使半导体基板静止或摇动来进行贵金属的蚀刻。蚀刻时间为1～60分钟就很充分，可以在蚀刻温度为20～50℃下进行。
实施例下面，根据实施例来详细地说明本发明，但本发明并不限定于这些实施例。可以在不改变其要旨的范围内适当改变来实施。
〔参考例1〕表示金和铝未接触的状态下浸渍于蚀刻液中时的蚀刻速率。
制备碘化钾为30g/l、碘为6g/l的水溶液作为金蚀刻液。
然后，在2×2cm的Ni试片上实施厚度为3μm的电镀金，并浸渍在液温为30℃的上述蚀刻液中1分钟，进行蚀刻。使用相同大小的试片，与金同样地将铝也进行蚀刻，通过重量法算出金和铝的蚀刻速率。结果示于表1。
表1 金属单质上的蚀刻速率
由表1的结果可知，即使将铝单质浸渍在金蚀刻液中，铝也完全没有被腐蚀。与此相比，由表2的比较例1可知，在使金和铝接触的状态下浸渍于金蚀刻液中时，金的蚀刻速率减少至1/60左右，铝大量地被腐蚀。由此可以确认，在金和铝共存的半导体基板上，由于铝腐蚀而导致成品率的降低是因为金和铝的接触而引起的局部的电池反应。
〔实施例1〕进行假定金和铝共存的晶片上的金的蚀刻的试验。
在碘化钾为30g/l、碘为6g/l的水溶液中分别配合20、30、40、50容量％的N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)，制备4种蚀刻液，各200ml。
然后，在2×2cm的Ni试片上实施厚度为3μm的电镀金，用遮蔽胶带将其与同样大小的铝试片粘在一起。将该试片浸渍在液温为30℃的上述蚀刻液中1分钟，进行蚀刻，通过重量法算出金和铝的蚀刻速率。另外，为了在视觉上表现出在蚀刻液中使用各种化合物时的对金的高蚀刻选择性，算出每各化合物的添加量所对应的金与铝的蚀刻速率之比(金的蚀刻速率/铝的蚀刻速率)。当然，希望这时金的蚀刻速率不变，而只有铝的蚀刻速率降低。结果示于表2和图1。
如表2和图1所示，在没有添加NMP时，金与铝的蚀刻速率之比为0.01，而在添加50容量％时，增加至0.34。这样使用NMP时，可以不降低金的溶解能力而大幅度地抑制铝的腐蚀，并可以改变金和铝的蚀刻选择比。
〔实施例2〕使用硫酸铵来代替实施例1的NMP，制备配合了10、20、30、40重量％的硫酸铵的4种水溶液，除此以外，采用与实施例1相同的方法进行试验。结果示于表2和图2。
如表2和图2所示，添加硫酸铵时，金和铝的蚀刻速率相反，金增加而铝减少，因此，在添加40重量％时的蚀刻速率之比可以高于添加50容量％的NMP时的蚀刻速率之比。由此可以不降低金的溶解力而大幅度地抑制铝的腐蚀。
〔比较例1〕制备参考例1的金蚀刻液200ml，采用与实施例1相同的方法进行试验。结果示于表2。
如表2所示，可知铝大量地被蚀刻。
〔比较例2〕制备在参考例1的金蚀刻液中配合了20、30、40、50容量％的1-丙醇的4种水溶液，采用与实施例1相同的方法进行试验。结果示于表2和图3。
如表2和图3所示，在金的蚀刻速率减少的同时，金与铝的蚀刻速率之比也减少。这是因为用于添加剂的1-丙醇不能缓和金和铝的腐蚀电位差。
表2 Au-Al接触时的蚀刻速率
〔实施例3〕从表2可知，根据化合物添加量的不同，金和铝的选择比也发生变化。下面，就这样的蚀刻速率之比与抑制实际的基板上的铝的腐蚀之间的关系进行试验。
(实际的基板的制作)使硅片上的每1个IC(含有电容和电阻)的大小为3.2×8mm，在IC中制作10个100×100μm的铝露出部，配置电阻和电容。然后在除了上述铝露出部以外的其余所有部分形成钝化膜。铝的配线或垫片(pad)部与电阻或电容相连，因此，在蚀刻液中，由于电阻和电容的电位与铝电位之差而引起电池反应，从而腐蚀露出部的铝。
(试验方法)制备在碘化钾为30g/l、碘为6g/l的水溶液中配合10、20、30、40容量％的NMP的4种水溶液。
然后，将实际的基板为1.5×1.5cm的试片浸渍在液温为30℃的上述4种蚀刻液中30分钟，测定铝露出部的腐蚀处的个数。
结果示于表3。比较例3的10个铝露出部中8个腐蚀，而添加NMP的组成中，通过添加30容量％或以上，可以使铝腐蚀部为零。由此可以认为，为了消除铝的腐蚀，不仅与铝的蚀刻速率相关，还与金的蚀刻速率相关。由表3的结果可知，金与铝的蚀刻速率之比为0.03或以上，则发挥出抑制铝腐蚀的效果，为0.08或以上，则几乎可以停止铝的腐蚀。
〔比较例3〕将碘化钾为30g/l、碘为6g/l的水溶液作为金蚀刻液，与实施例3同样地进行测定。结果示于表3。
表3 抑制实际的基板上Al腐蚀的效果的确认(30℃，浸渍30分钟)
〔实施例4〕由实施例3可知，金和铝的选择比为0.03或以上的添加剂可以抑制铝的腐蚀。将该值用作基准值(抑制铝腐蚀效果的基准)，进行具有抑制铝腐蚀效果的化合物的探索。
除了将实施例1的NMP和添加量如表4所示进行替换以外，其它采用与实施例1相同的方法进行试验。结果示于表4。由表4的结果可知，铝的腐蚀几乎可以停止的蚀刻速率之比为0.08或以上的添加剂为含有碳氧双键和氮原子的有机化合物或无机酸的铵盐。如果使用这些化合物，则可以在提高金的溶解能力的同时，抑制铝的腐蚀。
〔比较例4〕除了将实施例1的NMP和添加量如表4所示进行替换以外，其它采用与实施例1相同的方法进行试验。结果示于表4。
表4 Au-Al接触时的蚀刻速率
〔实施例5〕由表4可知，铵盐显示出蚀刻速率之比高于其它的值，其抑制铝腐蚀的效果较高。接着，使用各铵盐来确认不同官能基团的抑制腐蚀效果。
除了将实施例4的400(g/l)的硫酸铵替换为表5所示的2(mol/l)的化合物以外，其它采用与实施例4相同的方法进行试验。结果示于表5。由表5可知，几乎可以停止铝腐蚀的铵盐为除氢卤酸类之外的硫酸类和磷酸类的无机酸的铵盐，羧酸类等有机酸铵盐则没有抑制腐蚀效果。
〔比较例5〕除了将实施例4的400(g/l)硫酸铵如表5所示进行替换以外，其它采用与实施例4相同的方法进行试验。结果示于表5。
表5 Au-Al接触时的蚀刻速率
〔实施例6〕
在上述试验中，测定了金和铝的表面积相同时各自的蚀刻速率，但在实际的基板上铝表面几乎都被钝化膜保护着，因此与金的表面积相比，铝的表面积很小。在本试验中，测定在固定金的表面积而仅使铝的表面积缩小时，对各基板上的蚀刻速率的影响。
除了使用实施例1的含有50容量％的NMP的金蚀刻液来替换实施例1的铝试片的大小，进行5分钟的蚀刻以外，其它采用与实施例1相同的方法进行试验。结果示于表6。
表6的结果是即使在固定金的面积的状态下使铝的面积缩小，金与铝的蚀刻速率之比也几乎没有变化。由此可知，与无添加体系相比，即使在铝相对于金的露出面积较小的实际的基板上，NMP的抑制腐蚀效果也是有效的。
〔实施例7〕除了将50容量％的NMP替换为400g/l的硫酸铵以外，其它采用与实施例6相同的方法进行试验。结果示于表6。表6的结果是即使在固定金的面积的状态下使铝的面积缩小，金与铝的蚀刻速率之比也几乎没有变化。由此可知，与无添加体系相比，即使在铝相对于金的露出面积较小的实际的基板上，硫酸铵的抑制腐蚀效果也是有效的。
〔比较例6〕除了在实施例6中将不含有NMP的金蚀刻液作为试验液以外，其它采用与实施例6相同的方法进行试验。结果示于表6。
表6 Au-Al接触时的蚀刻速率
〔实施例8〕由上述实施例可以确认，通过在碘系蚀刻液中添加1种含有碳氧双键和氮原子的有机化合物或无机酸(但是，除了氢卤酸之外)的铵盐，具有抑制铝腐蚀的效果。
下面确认了在添加2种或更多种这些具有抑制铝腐蚀效果的化合物时的金与铝的蚀刻速率和蚀刻速率之比。
使用N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基甲酰胺这4种作为抑制铝腐蚀的化合物，从其中组合2种化合物，在碘化钾为30g/l、碘为6g/l的水溶液中每种各添加20容量％(合计为40容量％)，采用与实施例1相同的方法进行试验。结果示于表7。由表7的结果可以确认，无论哪种组成，蚀刻速率之比都达到铝腐蚀几乎可以停止的0.08或以上，在2种化合物混合体系的组成中，也可以抑制铝的腐蚀。
表7 2种化合物混合体系的蚀刻速率和蚀刻速率之比
权利要求
1.一种蚀刻液，其为从有贵金属和贱金属共存的半导体材料中蚀刻贵金属的碘系蚀刻液，该蚀刻液的贵金属与贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)为0.03或以上。
2.如权利要求1所述的蚀刻液，其含有1种、2种或更多种含有氮原子的有机化合物或从除了氢卤酸之外的无机酸的铵盐中解离的离子。
3.如权利要求2所述的蚀刻液，其中含有氮原子的有机化合物还进一步含有碳氧双键。
4.如权利要求3所述的蚀刻液，其中含有碳氧双键和氮原子的有机化合物为酰胺化合物、胺化合物或酰亚胺化合物。
5.如权利要求4所述的蚀刻液，其中酰胺化合物为N-甲基-2-吡咯烷酮、2-吡咯烷酮、N，N-二甲基乙酰胺、1，3-二甲基-2-咪唑啉酮或N-甲基甲酰胺。
6.如权利要求2所述的蚀刻液，其中无机酸为硫酸、亚硫酸、过硫酸或磷酸。
7.如权利要求1所述的蚀刻液，其中贵金属为金。
8.一种蚀刻方法，其为从有贵金属和贱金属共存的半导体材料中蚀刻贵金属的方法，其特征在于，通过使用贵金属与贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)为0.03或以上的碘系蚀刻液，将贵金属选择性地进行蚀刻。
全文摘要
本发明目的在于抑制将有贵金属和贱金属共存的半导体材料上的贵金属进行蚀刻时的贱金属发生腐蚀的问题，并提高成品率。本发明提供一种蚀刻液，其与以氰化物和铅化合物为成分的水溶液相比，安全性优异且对环境的影响少。本发明的蚀刻液为从有贵金属和贱金属共存的半导体材料中蚀刻贵金属的碘系蚀刻液，该蚀刻液的贵金属与贱金属的蚀刻速率之比(贵金属的蚀刻速率/贱金属的蚀刻速率)为0.03或以上。
文档编号C23F1/10GK1847457SQ20061007544
公开日2006年10月18日 申请日期2006年4月14日 优先权日2005年4月14日
发明者高桥秀树, 黑岩健次, 加藤胜 申请人:关东化学株式会社