CN102985596B - 用于包含铜层和钼层的多层结构膜的蚀刻液 - Google Patents
用于包含铜层和钼层的多层结构膜的蚀刻液 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102985596B CN102985596B CN201180030089.0A CN201180030089A CN102985596B CN 102985596 B CN102985596 B CN 102985596B CN 201180030089 A CN201180030089 A CN 201180030089A CN 102985596 B CN102985596 B CN 102985596B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- copper
- etching solution
- layers
- supply source
- ammonium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 130
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 68
- 239000010949 copper Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 50
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 50
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 title claims abstract description 50
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 32
- -1 organic acid ion Chemical class 0.000 claims abstract description 30
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims abstract description 29
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 claims abstract description 20
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 claims abstract description 13
- 125000003178 carboxy group Chemical group [H]OC(*)=O 0.000 claims abstract description 12
- 238000013329 compounding Methods 0.000 claims description 27
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 11
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 150000003863 ammonium salts Chemical class 0.000 claims description 10
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 claims description 10
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 claims description 10
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 9
- BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N ammonium sulfate Chemical compound N.N.OS(O)(=O)=O BFNBIHQBYMNNAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052921 ammonium sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000011130 ammonium sulphate Nutrition 0.000 claims description 9
- 235000015165 citric acid Nutrition 0.000 claims description 6
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 6
- YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N triammonium citrate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O YWYZEGXAUVWDED-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- NGPGDYLVALNKEG-UHFFFAOYSA-N azanium;azane;2,3,4-trihydroxy-4-oxobutanoate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O NGPGDYLVALNKEG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N copper(II) nitrate Chemical compound [Cu+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O XTVVROIMIGLXTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N Dextrotartaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C(O)=O FEWJPZIEWOKRBE-JCYAYHJZSA-N 0.000 claims description 4
- FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N Tartaric acid Natural products [H+].[H+].[O-]C(=O)C(O)C(O)C([O-])=O FEWJPZIEWOKRBE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910000365 copper sulfate Inorganic materials 0.000 claims description 4
- ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate Chemical compound [Cu+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] ARUVKPQLZAKDPS-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 4
- 239000011975 tartaric acid Substances 0.000 claims description 4
- 235000002906 tartaric acid Nutrition 0.000 claims description 4
- 150000003628 tricarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 3
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 150000001991 dicarboxylic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 39
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 239000010408 film Substances 0.000 description 13
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 description 11
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 10
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 8
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 6
- 239000003002 pH adjusting agent Substances 0.000 description 6
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 238000011160 research Methods 0.000 description 3
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 3
- 239000001117 sulphuric acid Substances 0.000 description 3
- 235000011149 sulphuric acid Nutrition 0.000 description 3
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 3
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XFTRTWQBIOMVPK-YFKPBYRVSA-N Citramalic acid Natural products OC(=O)[C@](O)(C)CC(O)=O XFTRTWQBIOMVPK-YFKPBYRVSA-N 0.000 description 2
- 244000248349 Citrus limon Species 0.000 description 2
- 235000005979 Citrus limon Nutrition 0.000 description 2
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 2
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 2
- XFTRTWQBIOMVPK-UHFFFAOYSA-N citramalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)(C)CC(O)=O XFTRTWQBIOMVPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 2
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 2
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 2-Aminoethan-1-ol Chemical compound NCCO HZAXFHJVJLSVMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N Ammonium bicarbonate Chemical compound [NH4+].OC([O-])=O ATRRKUHOCOJYRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910021594 Copper(II) fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DSLZVSRJTYRBFB-UHFFFAOYSA-N Galactaric acid Natural products OC(=O)C(O)C(O)C(O)C(O)C(O)=O DSLZVSRJTYRBFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011054 acetic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 239000001099 ammonium carbonate Substances 0.000 description 1
- 235000012501 ammonium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- ODWXUNBKCRECNW-UHFFFAOYSA-M bromocopper(1+) Chemical compound Br[Cu+] ODWXUNBKCRECNW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L copper(II) chloride Chemical compound Cl[Cu]Cl ORTQZVOHEJQUHG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L copper(II) sulfate pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu+2].[O-]S([O-])(=O)=O JZCCFEFSEZPSOG-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- GWFAVIIMQDUCRA-UHFFFAOYSA-L copper(ii) fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Cu+2] GWFAVIIMQDUCRA-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- RSJOBNMOMQFPKQ-ZVGUSBNCSA-L copper;(2r,3r)-2,3-dihydroxybutanedioate Chemical compound [Cu+2].[O-]C(=O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RSJOBNMOMQFPKQ-ZVGUSBNCSA-L 0.000 description 1
- GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L copper;diiodide Chemical compound I[Cu]I GBRBMTNGQBKBQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N copper;hydrate Chemical compound O.[Cu] PTVDYARBVCBHSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CGPVLUCOFNAVGV-UHFFFAOYSA-N copper;pentahydrate Chemical compound O.O.O.O.O.[Cu] CGPVLUCOFNAVGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGWKCNDTYUOTQZ-UHFFFAOYSA-N copper;sulfuric acid Chemical compound [Cu].OS(O)(=O)=O UGWKCNDTYUOTQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- FWBOFUGDKHMVPI-UHFFFAOYSA-K dicopper;2-oxidopropane-1,2,3-tricarboxylate Chemical compound [Cu+2].[Cu+2].[O-]C(=O)CC([O-])(C([O-])=O)CC([O-])=O FWBOFUGDKHMVPI-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012854 evaluation process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- DSLZVSRJTYRBFB-DUHBMQHGSA-N galactaric acid Chemical compound OC(=O)[C@H](O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)C(O)=O DSLZVSRJTYRBFB-DUHBMQHGSA-N 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 229910000000 metal hydroxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004692 metal hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004531 microgranule Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011369 optimal treatment Methods 0.000 description 1
- 238000010979 pH adjustment Methods 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- UBYZGUWQNIEQMH-SBBOJQDXSA-M potassium;(2s,3s,4s,5r)-2,3,4,5,6-pentahydroxy-6-oxohexanoate Chemical compound [K+].OC(=O)[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O UBYZGUWQNIEQMH-SBBOJQDXSA-M 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 150000003233 pyrroles Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001393 triammonium citrate Substances 0.000 description 1
- 235000011046 triammonium citrate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021642 ultra pure water Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/18—Acidic compositions for etching copper or alloys thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/16—Acidic compositions
- C23F1/26—Acidic compositions for etching refractory metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/32—Alkaline compositions
- C23F1/34—Alkaline compositions for etching copper or alloys thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/10—Etching compositions
- C23F1/14—Aqueous compositions
- C23F1/32—Alkaline compositions
- C23F1/38—Alkaline compositions for etching refractory metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
- H01L21/3205—Deposition of non-insulating-, e.g. conductive- or resistive-, layers on insulating layers; After-treatment of these layers
- H01L21/321—After treatment
- H01L21/3213—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer
- H01L21/32133—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only
- H01L21/32134—Physical or chemical etching of the layers, e.g. to produce a patterned layer from a pre-deposited extensive layer by chemical means only by liquid etching only
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Weting (AREA)
- Internal Circuitry In Semiconductor Integrated Circuit Devices (AREA)
Abstract
提供一种用于包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻液、以及使用其的包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻方法。一种用于包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻液，其中配混有(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源、(B)铜离子供给源、以及(C)氨和/或铵离子供给源，所述蚀刻液的pH为5~8；以及使用其的蚀刻方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于包含铜层和钼层的多层结构膜的蚀刻液、以及使用其的蚀刻方法。本发明的蚀刻液特别适用于钼层上设置有铜层的多层薄膜的蚀刻。
背景技术
一直以来，作为平板显示器等显示装置的布线材料，通常使用铝或铝合金。但是，随着显示器的大型化和高分辨率化，这种铝系的布线材料有起因于布线电阻等特性的信号延迟的问题产生，难以得到均匀的画面显示。
因此，进行了对采用电阻更低的材料铜、以铜为主要成分的布线的研究。但是，铜虽然具有电阻低的优点，但另一方面，用于栅极(gate)布线时，玻璃等基板与铜的密合性不充分，另外用于源极·漏极(source·drain)布线时，有时会发生对其基底的硅半导体膜的扩散这样的问题。因此，为了防止这些，对配置与玻璃等基板的密合性高、也兼具难以发生对硅半导体膜的扩散的阻隔性的金属的阻挡膜的层叠进行了研究。作为该金属，进行了钛(Ti)、钼(Mo)这样的金属的研究，进行了对铜和这些金属的多层薄膜的研究。
另外，包含铜、以铜为主要成分的铜合金的多层薄膜通过溅射法等成膜工艺而在玻璃等基板上形成，接着经过将抗蚀剂等作为掩模进行蚀刻的蚀刻工序而制成电极图案。并且，该蚀刻工序的方式有使用蚀刻液的湿法(wet)和使用等离子体等蚀刻气体的干法(dry)。此处，用于湿法(wet)的蚀刻液要求(i)高加工精度、(ii)不产生蚀刻残渣、(iii)成分的稳定性、安全性高、容易操作、(iv)蚀刻性能稳定等。
作为包含铜、以铜为主要成分的铜合金的多层薄膜的蚀刻工序中使用的蚀刻液，已知有以下包含过氧化氢的蚀刻液：包含过氧化氢和选自中性盐、无机酸和有机酸中的至少一种的蚀刻溶液(参照专利文献1)、包含过氧化氢、羧酸和氟的蚀刻液(参照专利文献2)、含有包含过氧化氢、有机酸、磷酸盐、氮的第1添加剂、第2添加剂、以及氟化合物的蚀刻液(参照专利文献3)、或者包含过氧化氢和氟离子供给源、硫酸盐、磷酸盐以及吡咯(azole)系化合物的蚀刻液(参照专利文献4)等。
但是，对于这种包含过氧化氢的蚀刻液，存在(i)因过氧化氢的浓度变化引起的蚀刻速率的变化大、(ii)过氧化氢发生急剧分解时产生气体、热而破坏设备这种危险性等，因此期望不含过氧化氢的蚀刻液。
另外，作为不含过氧化氢的蚀刻液，已知含有铜(II)离子和氨的氨碱性的蚀刻液(例如参照专利文献5、非专利文献1和2)。这种氨碱性的蚀刻液也能够蚀刻铜/钼系等包含铜、以铜为主要成分的铜合金的多层薄膜，但该蚀刻液由于pH高，氨从该蚀刻液中大量挥发，存在因氨浓度的降低而引起蚀刻速率的变动、使工作环境显著恶化的情况。另外，pH高时也会产生抗蚀剂溶解的问题。这种情况下，通过使pH为中性范围可抑制氨从蚀刻液中挥发，但这种蚀刻液会在蚀刻后进行水冲洗时发生残渣析出的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-302780号公报
专利文献2：美国专利第7008548号说明书
专利文献3：日本特开2004-193620号公报
专利文献4：日本特开2008-288575号公报
专利文献5：日本特开昭60-243286号公报
非专利文献
非专利文献1：PRINTED CIRCUIT ASSEMBLYMANUFACTURING，Fred W.Kear,MARCEL DEKKER，INC.，Page 140，1987
非专利文献2:Zashchita Metallov(1987)，Vol.23(2)，Page295-7
附图说明
图1为实施例1的蚀刻后的玻璃基板表面的SEM照片。
图2为比较例5的蚀刻后的玻璃基板表面的SEM照片。
发明内容
发明要解决的问题
本发明是基于这种状况而完成的，其目的在于提供一种用于包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻液、以及使用其的包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻方法。
用于解决问题的方案
本发明人等为了达成前述目的而进行了反复深入地研究，结果发现，使蚀刻液中配混有(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源、(B)铜离子供给源、以及(C)氨和/或铵离子供给源，且所述蚀刻液的pH为5~8，则能够达成该目的。
本发明是基于该见解而完成的。即，本发明的要旨如下。
［1］一种用于包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻液，其中配混有(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源、(B)铜离子供给源、以及(C)氨和/或铵离子供给源，所述蚀刻液的pH为5~8。
［2］根据上述1所述的蚀刻液，其中，(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源为选自柠檬酸、酒石酸、苹果酸以及它们的铵盐中的至少一种。
［3］根据上述1或2所述的蚀刻液，其中，(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源相对于(B)铜离子供给源的配混比(摩尔比)为0.2~3.0倍。
［4］根据上述1~3中的任一项所述的蚀刻液，其中，(B)铜离子供给源为选自铜、硫酸铜以及硝酸铜中的至少一种。
［5］根据上述1~4中的任一项所述的蚀刻液，其中，(C)氨和/或铵离子供给源为选自氨、硫酸铵、硝酸铵、柠檬酸铵、酒石酸铵、以及苹果酸铵中的至少一种。
［6］一种包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻方法，其特征在于，使蚀刻对象物接触上述1~5中的任一项所述的蚀刻液。
［7］根据上述6所述的蚀刻方法，其中，多层薄膜为在钼层上层叠铜层的多层薄膜。
发明的效果
根据本发明，可提供在包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻工序中不产生蚀刻残渣和析出物且能适应显示器的大型化和高分辨率化的蚀刻液、以及使用其的包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻方法。另外，由于该蚀刻液能够对具有包含铜层和钼层的多层薄膜的布线一次性地进行蚀刻，因此能够以高生产率获得。进而，由于该蚀刻液在pH为5~8的中性范围，因此氨的挥发得以抑制，蚀刻液的稳定性优异、容易操作。
具体实施方式
［用于包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻液］
本发明的蚀刻液用于包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻，其特征在于，其中配混有(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源、(B)铜离子供给源、以及(C)氨和/或铵离子供给源，所述蚀刻液的pH为5~8。
《(A)有机酸离子供给源》
本发明的蚀刻液中所用的(A)有机酸离子供给源(以下有时简称为(A)成分。)为包含分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸结构的物质。该(A)有机酸离子供给源可抑制在将蚀刻后的基板进行水淋洗时基板上的残渣物和析出物的产生。作为(A)有机酸离子供给源，例如可优选列举出苹果酸、酒石酸、柠苹酸(citramalic acid)等单羟基二羧酸；柠檬酸、异柠檬酸等单羟基三羧酸；葡糖二酸、半乳糖二酸等羟基糖酸类；羟胺的羧酸类等有机酸，这些可以单独或混合多种使用。这些有机酸离子供给源中，从在蚀刻液中显示稳定的溶解性、且抑制基板上的残渣物和析出物的产生的观点来看，优选单羟基二羧酸和单羟基三羧酸，特别优选柠檬酸、苹果酸、以及酒石酸。
另外，作为(A)成分，也可优选列举出上述有机酸的铵盐，例如柠檬酸铵、苹果酸铵、酒石酸铵等。需要说明的是，这些有机酸的铵盐具有作为(A)成分的功能，并且也具有作为后述(C)成分的功能。
《(B)铜离子供给源》
本发明的蚀刻液中所用的(B)铜离子供给源(以下有时简称为(B)成分。)只要是可供给铜(II)离子的物质则没有特别的限制，为了得到良好的蚀刻速度，除了铜以外，还可优选列举出硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜、氯化铜(II)、溴化铜(II)、氟化铜(II)、以及碘化铜(II)等铜盐，这些可以单独或组合多种使用。另外，还可优选列举出柠檬酸铜、酒石酸铜、苹果酸铜等上述(A)有机酸离子供给源的铜盐。这些铜离子供给源中，更优选铜、硫酸铜以及硝酸铜，特别优选硫酸铜和硝酸铜。需要说明的是，(A)有机酸离子供给源的铜盐具有作为(B)成分的功能，并且也具有作为(A)成分的功能。
《(C)氨和/或铵离子供给源》
本发明的蚀刻液中所用的(C)氨和/或铵离子供给源(以下有时简称为(C)成分。)只要是可供给氨和/或铵离子的物质则没有特别的限制，可使用氨或者铵盐。
作为铵盐，除了硫酸铵、硝酸铵、碳酸铵、氯化铵、醋酸铵以外，还可优选列举出作为(A)成分的有机酸的铵盐而例示的柠檬酸铵、酒石酸铵、以及苹果酸铵等(A)有机酸离子供给源的铵盐等，这些可以单独或组合多种使用。这些之中，优选氨、硫酸铵、硝酸铵、柠檬酸铵、酒石酸铵以及苹果酸铵。需要说明的是，(A)有机酸离子供给源的铵盐具有作为(C)成分的功能，并且也具有作为(A)成分的功能。
《蚀刻液组成》
本发明的蚀刻液中有机酸离子的配混量为(A)成分的量，或者，在(B)成分为(A)有机酸离子供给源的铜盐的情况和/或(C)成分为(A)有机酸离子供给源的铵盐的情况下，其配混量为(A)成分的量与这些(B)成分和/或(C)成分的量的总量。并且该有机酸离子的配混量以相对于(B)铜离子供给源的配混比(摩尔比)计，优选为0.2~3.0倍、更优选为0.4~1.5倍。若本发明的蚀刻液中的有机酸离子的含量在上述范围内，则可有效地抑制基板上的残渣物和析出物的产生，蚀刻速率也良好。
本发明的蚀刻液中的(B)铜离子供给源的配混量优选为0.2~1摩尔/kg-蚀刻液的范围、更优选为0.3~0.8摩尔/kg-蚀刻液。若(B)成分的配混量在上述范围内，则可得到良好的蚀刻速度，从而容易控制蚀刻量。
本发明的(C)氨和/或铵离子供给源的配混量优选为0.5~10摩尔/kg-蚀刻液的范围、更优选为1~5摩尔/kg-蚀刻液的范围、更优选为1.5~4摩尔/kg-蚀刻液的范围。若(C)成分的配混量在上述范围内，则可得到良好的蚀刻速度和蚀刻性能。
《(D)pH调节剂》
为了进行pH调整，本发明的蚀刻液中可根据需要配混(D)pH调节剂。作为(D)pH调节剂，只要不阻碍该蚀刻液的效果则没有特别的限制，可优选列举出氨；氢氧化钠、氢氧化钾等金属氢氧化物；单乙醇胺、二乙醇胺以及三乙醇胺等胺盐；盐酸、硫酸以及硝酸等无机酸等。其中，更优选氨、氢氧化钾、硫酸。
本发明的(D)pH调节剂的配混量为使本发明的蚀刻液的pH为5~8的量，根据其他成分来决定。
《pH》
本发明的蚀刻液需要为pH5~8，优选为pH6~8。不足pH5时蚀刻速度变得过慢。另外，比pH8更大时，发生氨从蚀刻液的挥发，因此导致蚀刻液的稳定性、工作环境显著降低。
《其他成分》
本发明的蚀刻液除了上述(A)~(C)成分、以及根据需要添加的(D)pH调节剂之外，在不损害蚀刻液的效果的范围内，还包含水、其他蚀刻液中通常所使用的各种添加剂。作为水，优选通过蒸馏、离子交换处理、过滤处理、各种吸附处理等去除金属离子、有机杂质、微粒等的水，特别优选纯水、超纯水。
［包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻方法］
本发明的蚀刻方法为蚀刻包含铜层和钼层的多层薄膜的方法，其特征在于，使用本发明的蚀刻液，即其中配混有(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源、(B)铜离子供给源、以及(C)氨和/或铵离子供给源、所述蚀刻液的pH为5~8的用于铜/钼系多层薄膜的蚀刻液，并具有使蚀刻对象物与本发明的蚀刻液接触的工序。通过本发明的蚀刻方法，可对包含铜层和钼层的多层薄膜一次性地进行蚀刻，且不产生蚀刻残渣和析出物。
本发明的蚀刻方法中，蚀刻液以例如在包含铜层和钼层的多层薄膜上进一步涂布抗蚀剂，将期望的图案掩模曝光转印并显影而形成期望的抗蚀剂图案的物体为蚀刻对象物，所述包含铜层和钼层的多层薄膜为在玻璃等基板上依次层叠由钼系材料形成的阻挡膜(钼层)与由铜或以铜为主要成分的材料形成的铜布线(铜层)而成的。此处，本发明中，包含铜层和钼层的多层薄膜以如图1的在钼层上存在铜层的方式为例，也包含在铜层上存在钼层的方式。本发明的蚀刻方法中，从有效发挥本发明的蚀刻液的性能的观点来看，图1所示的在钼层上存在铜层的蚀刻对象物是优选的。另外，这种包含铜层和钼层的多层薄膜优选用于平板显示器等显示装置等的布线。由此，在钼层上存在铜层的蚀刻对象物从利用领域的观点来看也是优选的方式。
铜布线只要是由铜或以铜为主要成分的材料形成的，则没有特别的限制，作为形成该阻挡膜的钼系材料，可列举出钼(Mo)金属、其氮化物(MoN)、或者Mo系合金等。
使蚀刻对象物接触蚀刻液的方法没有特别的限制，例如可采用使蚀刻液通过滴加(单片旋转(Sheet leaf spin)处理)、喷雾等形式与对象物接触的方法、使对象物浸渍在蚀刻液中的方法等湿式(wet)蚀刻方法。本发明中，优选采用向对象物滴加蚀刻液(单片旋转处理)而使其接触的方法、向对象物喷雾蚀刻液而使其接触的方法。
作为蚀刻液的使用温度，优选为10~70℃的温度、特别优选为20~50℃。若蚀刻液的温度为10℃以上，则蚀刻速度变得良好，因此可得到优异的生产效率。另一方面，若为70℃以下，可抑制液体组成变化、保持蚀刻条件恒定。通过提高蚀刻液的温度，蚀刻速度上升，但在考虑到将蚀刻液的组成变化抑制为较小等基础上，适宜决定最适当的处理温度即可。
实施例
接着，通过实施例进一步详细说明本发明，但本发明不受这些实施例的任何限制。
(蚀刻后的包含铜层和钼层的多层薄膜的残渣的评价)
用扫描型电子显微镜(“S5000H型(型号)”；日立制造)，以观察倍率20000倍(加速电压2kV、发射电流10μA)观察实施例和比较例所得的、进行蚀刻后的包含铜层和钼层的多层薄膜试样的表面。基于所得的SEM图像，按照下述基准评价处理后有无残渣或者析出物。
○：完全未确认到残渣和析出物
×：确认有残渣、析出物
制作例(包含铜层和钼层的多层薄膜的制作)
以玻璃为基板，溅射钼并形成由钼形成的阻挡膜(钼膜厚：)，接着溅射以铜为主要成分的材料将布线原材料成膜(铜膜厚：约)，接着涂布抗蚀剂、对图案掩模进行曝光转印后，进行显影，制作在形成了布线图案的钼层上设置铜层的多层薄膜。
实施例1
在容量100mL的聚丙烯容器中投入15.64g作为(B)成分的硫酸铜五水合物(和光纯药工业株式会社制造)和61.15g纯水。进而加入3g作为(C)成分的硫酸铵(和光纯药工业株式会社制造)与7g作为(A)成分的柠檬酸。将其搅拌确认各成分溶解之后，加入13.21g作为(C)成分的氨水溶液(浓度：28质量%，三菱瓦斯化学株式会社制造)，再次搅拌，制备蚀刻液。所得的蚀刻液的(A)成分的配混量为0.36摩尔/kg-蚀刻液，有机酸离子相对于(B)铜离子供给源的配混比(摩尔比)为0.58，(B)成分的配混量为0.63摩尔/kg-蚀刻液，(C)成分的配混量为硫酸铵的配混量(0.23摩尔/kg-蚀刻液的二倍的量)与氨水溶液的配混量(2.2摩尔/kg-蚀刻液)的总量，为2.7摩尔/kg-蚀刻液。
用所得的蚀刻液在35℃下蚀刻制作例得到的包含铜层和钼层的多层薄膜300秒钟，得到蚀刻后的包含铜层和钼层的多层薄膜试样。对于所得的试样，将通过上述方法得到的评价示于第1表中。
实施例2~11、13和比较例1~5
除了使实施例1中蚀刻液的组成为第1表所示的组成以外，与实施例1同样地操作制备蚀刻液，使用该蚀刻液进行蚀刻。对于所得的试样，将通过上述方法得到的评价示于第1表中。
实施例12
除了在实施例1中不配混硫酸铵，加入硫酸作为pH调节剂、使(A)成分的柠檬酸和(B)成分的硫酸铜五水合物的配混量为第1表所示的配混量以外，与实施例1同样地操作制备蚀刻液，使用该蚀刻液进行蚀刻。对于所得的试样，将通过上述方法得到的评价示于第1表中。
[表1]
*1，摩尔/kg-蚀刻液
*2，有机酸离子相对于(B)铜离子供给源的配混比(摩尔比)
*3，实施例1～11和比较例1～6为硫酸铵的配混量的二倍的量(铵的配混量)、实施例13为硫酸铵的配混量的二倍的量(铵的配混量)与柠檬酸三铵的配混量的三倍的量(铵的配混量)的总量。
*4，氨的配混量。
使用本发明的蚀刻液的实施例，在蚀刻后完全未确认到起因于蚀刻液的氢氧化铜的残渣，并且蚀刻性能良好，也没有氨的臭味。另一方面，在不含(A)有机酸离子供给源的比较例1和2的情况下，pH调整为7的比较例1的蚀刻液的各成分不溶解而无法制备，因此无法评价，pH调整为8的比较例2的蚀刻液显著产生残渣(析出物)。另外，在使用本发明规定的(A)有机酸离子供给源以外的有机酸的比较例3~6的情况下，也显著产生残渣(析出物)。
另外，作为试样表面的SEM照片的一个例子，实施例1的SEM照片示于图1、比较例5的SEM照片示于图2。从这些SEM图像可知，使用本发明的蚀刻液时，玻璃基板的表面上完全未确认到残渣，在使用未使用本发明规定的(A)有机酸离子供给源的比较例5的蚀刻液时，玻璃基板的表面上确认到了显著的残渣(析出物)。
产业上的可利用性
本发明的蚀刻液可适宜用于包含铜层和钼层的多层薄膜、特别是钼层上层叠铜层的多层薄膜的蚀刻，使用该蚀刻液的蚀刻方法可对具有包含铜层和钼层的多层薄膜的布线一次性地进行蚀刻，不产生蚀刻残渣，从而可达成高生产率。
Claims (6)
1.一种用于包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻液，其中配混有(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源，(B)铜离子供给源，以及(C)氨和铵离子供给源、或氨；所述蚀刻液的pH为5～8，
其中，铵离子供给源为选自硫酸铵、硝酸铵、柠檬酸铵、酒石酸铵、以及苹果酸铵中的至少一种，
(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源为选自单羟基二羧酸、单羟基三羧酸、羟基糖酸类、羟胺的羧酸类以及它们的铵盐中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的蚀刻液，其中，(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源为选自柠檬酸、酒石酸、苹果酸以及它们的铵盐中的至少一种。
3.根据权利要求1或2所述的蚀刻液，其中，(A)分子内具有两个以上羧基、且具有一个以上羟基的有机酸离子供给源相对于(B)铜离子供给源的配混比，即摩尔比为0.2～3.0倍。
4.根据权利要求1或2所述的蚀刻液，其中，(B)铜离子供给源为选自铜、硫酸铜以及硝酸铜中的至少一种。
5.一种包含铜层和钼层的多层薄膜的蚀刻方法，其特征在于，使蚀刻对象物接触权利要求1～4中的任一项所述的蚀刻液。
6.根据权利要求5所述的蚀刻方法，其中，多层薄膜为在钼层上层叠铜层的多层薄膜。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2010139783 | 2010-06-18 | ||
| JP2010-139783 | 2010-06-18 | ||
| PCT/JP2011/062218 WO2011158634A1 (ja) | 2010-06-18 | 2011-05-27 | 銅層及びモリブデン層を含む多層構造膜用エッチング液 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN102985596A CN102985596A (zh) | 2013-03-20 |
| CN102985596B true CN102985596B (zh) | 2016-08-10 |
Family
ID=45348043
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201180030089.0A Active CN102985596B (zh) | 2010-06-18 | 2011-05-27 | 用于包含铜层和钼层的多层结构膜的蚀刻液 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US9580818B2 (zh) |
| JP (1) | JP5682624B2 (zh) |
| KR (1) | KR101749634B1 (zh) |
| CN (1) | CN102985596B (zh) |
| TW (1) | TWI515338B (zh) |
| WO (1) | WO2011158634A1 (zh) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5219304B2 (ja) * | 2010-12-14 | 2013-06-26 | メック株式会社 | エッチング剤及びこれを用いたエッチング方法 |
| JP5971246B2 (ja) * | 2011-07-04 | 2016-08-17 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 銅または銅を主成分とする化合物のエッチング液 |
| JP6135999B2 (ja) * | 2012-04-10 | 2017-05-31 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 銅およびモリブデンを含む多層膜のエッチングに使用される液体組成物、およびそれを用いたエッチング方法 |
| TW201404936A (zh) * | 2012-07-24 | 2014-02-01 | Au Optronics Corp | 蝕刻液與形成圖案化多層金屬層的方法 |
| JP5382892B2 (ja) * | 2012-12-27 | 2014-01-08 | メック株式会社 | エッチング方法 |
| WO2015147984A1 (en) * | 2014-03-25 | 2015-10-01 | 3M Innovative Properties Company | Method of selectively etching a metal layer from a microstructure |
| CN104862703A (zh) * | 2014-06-16 | 2015-08-26 | 叶涛 | 一种高质高效且安全的印刷线路板碱性氯化铜蚀刻液 |
| KR102331036B1 (ko) | 2014-10-10 | 2021-11-26 | 삼영순화(주) | 에칭액 조성물 및 이를 이용하는 다층막의 에칭 방법 |
| CN104611702B (zh) * | 2015-02-11 | 2016-01-20 | 江阴江化微电子材料股份有限公司 | —种液晶面板铜钼膜蚀刻液 |
| US11225722B2 (en) * | 2016-08-09 | 2022-01-18 | Tao Ye | Alkaline cupric chloride etchant for printed circuit board |
| KR102472714B1 (ko) * | 2017-07-14 | 2022-11-29 | 멜텍스 가부시키가이샤 | 구리 에칭액 |
| JP7233217B2 (ja) * | 2018-12-28 | 2023-03-06 | 関東化学株式会社 | 酸化亜鉛および銀を有する積層膜の一括エッチング液組成物 |
| CN110042393B (zh) * | 2019-04-08 | 2020-11-24 | 绍兴明煌科技有限公司 | 蚀刻液组合物 |
| CN116288350B (zh) * | 2023-02-23 | 2024-04-19 | 湖北兴福电子材料股份有限公司 | 一种长寿命的铜蚀刻液及其制备方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1147025A (zh) * | 1995-08-01 | 1997-04-09 | 美克株式会社 | 铜及铜合金的微蚀刻剂 |
| CN1210886A (zh) * | 1997-08-12 | 1999-03-17 | 关东化学株式会社 | 洗涤液 |
| CN1423172A (zh) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 关东化学株式会社 | 光致抗蚀剂残渣除去液组合物 |
| JP2004193620A (ja) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 銅モリブデン膜で、モリブデンの残渣を除去するエッチング溶液及びそのエッチング方法 |
| CN101418449A (zh) * | 2007-10-22 | 2009-04-29 | 台湾巴斯夫电子材料股份有限公司 | 用于铜/钼金属的蚀刻液组成物及蚀刻方法 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60243286A (ja) | 1984-05-15 | 1985-12-03 | Canon Inc | エツチング剤 |
| TW263534B (zh) | 1993-08-11 | 1995-11-21 | Makkusu Kk | |
| JP4063475B2 (ja) | 1999-11-10 | 2008-03-19 | メック株式会社 | 銅または銅合金のエッチング剤 |
| KR100396695B1 (ko) | 2000-11-01 | 2003-09-02 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 에천트 및 이를 이용한 전자기기용 기판의 제조방법 |
| KR100379824B1 (ko) | 2000-12-20 | 2003-04-11 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 식각용액 및 식각용액으로 패턴된 구리배선을 가지는전자기기용 어레이기판 |
| US6562221B2 (en) * | 2001-09-28 | 2003-05-13 | David Crotty | Process and composition for high speed plating of tin and tin alloys |
| KR100415617B1 (ko) | 2001-12-06 | 2004-01-24 | 엘지.필립스 엘시디 주식회사 | 에천트와 이를 이용한 금속배선 제조방법 및박막트랜지스터의 제조방법 |
| KR100839428B1 (ko) | 2007-05-17 | 2008-06-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 식각액, 및 이를 이용한 박막트랜지스터를 갖는 기판의제조 방법 |
| JP2009076601A (ja) | 2007-09-19 | 2009-04-09 | Nagase Chemtex Corp | エッチング溶液 |
-
2011
- 2011-05-27 JP JP2012520356A patent/JP5682624B2/ja active Active
- 2011-05-27 CN CN201180030089.0A patent/CN102985596B/zh active Active
- 2011-05-27 US US13/805,118 patent/US9580818B2/en active Active
- 2011-05-27 WO PCT/JP2011/062218 patent/WO2011158634A1/ja active Application Filing
- 2011-05-27 KR KR1020127032908A patent/KR101749634B1/ko active IP Right Grant
- 2011-06-15 TW TW100120960A patent/TWI515338B/zh active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1147025A (zh) * | 1995-08-01 | 1997-04-09 | 美克株式会社 | 铜及铜合金的微蚀刻剂 |
| CN1210886A (zh) * | 1997-08-12 | 1999-03-17 | 关东化学株式会社 | 洗涤液 |
| CN1423172A (zh) * | 2001-12-04 | 2003-06-11 | 关东化学株式会社 | 光致抗蚀剂残渣除去液组合物 |
| JP2004193620A (ja) * | 2002-12-12 | 2004-07-08 | Lg Phillips Lcd Co Ltd | 銅モリブデン膜で、モリブデンの残渣を除去するエッチング溶液及びそのエッチング方法 |
| CN101418449A (zh) * | 2007-10-22 | 2009-04-29 | 台湾巴斯夫电子材料股份有限公司 | 用于铜/钼金属的蚀刻液组成物及蚀刻方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR101749634B1 (ko) | 2017-06-21 |
| JP5682624B2 (ja) | 2015-03-11 |
| TWI515338B (zh) | 2016-01-01 |
| US20130105729A1 (en) | 2013-05-02 |
| CN102985596A (zh) | 2013-03-20 |
| WO2011158634A1 (ja) | 2011-12-22 |
| JPWO2011158634A1 (ja) | 2013-08-19 |
| US9580818B2 (en) | 2017-02-28 |
| TW201211312A (en) | 2012-03-16 |
| KR20130132246A (ko) | 2013-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102985596B (zh) | 用于包含铜层和钼层的多层结构膜的蚀刻液 | |
| KR102080646B1 (ko) | 구리 및 티탄을 포함하는 다층막의 에칭에 사용되는 액체조성물, 및 이 조성물을 이용한 에칭방법, 다층막 배선의 제조방법, 기판 | |
| JP6420903B2 (ja) | エッチング液組成物、多層膜のエッチング方法、並びに表示装置の製造方法 | |
| CN102395708B (zh) | 蚀刻剂组合物和方法 | |
| CN103361644B (zh) | 用于蚀刻包含铜和钼的多层膜的液体组合物以及使用其的蚀刻方法 | |
| KR20100123652A (ko) | 구리 함유 적층 막용 에칭액 | |
| KR20100110745A (ko) | 식각액 조성물 및 방법 | |
| CN103649373B (zh) | 铜或以铜为主要成分的化合物的蚀刻液 | |
| KR101361839B1 (ko) | 식각액 조성물, 및 다중금속막 식각 방법 | |
| CN105803459A (zh) | 一种微电子用多层金属膜蚀刻液及其应用 | |
| JP2014189834A (ja) | エッチング液組成物及びエッチング方法 | |
| KR102468093B1 (ko) | 구리 전기도금을 향상시키는 방법 | |
| KR101394469B1 (ko) | 식각액 조성물, 및 다중금속막 식각 방법 | |
| CN106010541A (zh) | 蚀刻剂组合物和制造用于液晶显示器的阵列基板的方法 | |
| KR20150143409A (ko) | 구리 및 몰리브덴을 포함하는 다층막의 에칭에 사용되는 액체 조성물, 및 그 액체 조성물을 이용한 기판의 제조방법, 그리고 그 제조방법에 의해 제조되는 기판 | |
| TWI797093B (zh) | 蝕刻液組成物及蝕刻方法 | |
| JP6458913B1 (ja) | エッチング液 | |
| TWI759450B (zh) | 蝕刻液、蝕刻方法、及顯示裝置之製造方法 | |
| JP5874308B2 (ja) | 銅及びモリブデンを含む多層膜用エッチング液 | |
| TW202338064A (zh) | 蝕刻液組成物及蝕刻方法 | |
| KR20130120652A (ko) | 비과산화수소형 구리 에칭제 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |