多层膜用蚀刻液和蚀刻浓缩液及蚀刻方法技术

对于用一组分将铜层和钼层的多层膜蚀刻的蚀刻液而言，与蚀刻后的边缘的截面形状没有底切而形成正锥形的形状上的要求同样地，蚀刻液中不会产生析出物在批量生产时使用时是重要的。含有过氧化氢、无机酸、酸性有机酸、中性有机酸、胺化合物和过氧化氢分解抑制剂的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液由于不含有唑化合物，因此在与过氧化氢之间不会生成反应物，蚀刻液中不会产生析出物。并且，蚀刻后的边缘的截面形状可以形成优选的正锥形形状。进而，由于也不含有磷化合物、氟化合物，因此废弃时环境负荷也轻。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及将液晶、有机EL等平板显示器的布线用中使用的铜层和钼层的多层膜蚀刻时使用的多层膜用蚀刻液和蚀刻浓缩液以及蚀刻方法。
技术介绍
对于液晶、有机电致发光(EL、Electro-Luminescence)等平板显示器(FPD)的薄膜晶体管(TFT、ThinFilmTransistor)而言，作为布线材料，使用铝。近年，大画面且高清晰度的FPD普及，对于所使用的布线材料要求电阻低于铝。因此，近年将电阻低于铝的铜用作布线材料。在使用铜作为布线材料时，产生与基板之间的粘接力、和向半导体基材的扩散这两个问题。也就是说，栅极布线中使用的情况下，即使使用对基材的碰撞能量比较大的溅射法也有玻璃等基板之间粘接力不充分的情况。另外，源漏极布线中使用的情况下，所附着的铜扩散到成为基底的硅，产生半导体的电设计值改变的问题。为了解决这种问题，现在采用在基板、半导体基材上首先形成钼层，然后在其上形成铜层的多层结构。FPD的布线是将用溅射法形成的多层膜通过湿法蚀刻来形成的。这是因为，由于可以一次性大面积形成，因此能够缩短工序。在此，对于布线的湿法蚀刻而言，以下方面是重要的。(1)加工精度高、一样。(2)加工后的布线截面为规定角度的正锥形。(3)通过蚀刻液中含有铜离子，而蚀刻性能不易劣化(浴液寿命长)。(4)析出物的产生少。作为第一项目的加工精度高、一样是进行微小区域加工的情况下必须要求的项目，并不仅是湿法蚀刻。作为第二项目的布线截面的形状是在一次性形成大面积的FPD的布线时，为了进行切实的布线形成而需要的形状。这是由于，若铜层和钼层的多层膜的被蚀刻的边缘部分可以以由基板以30～60度的正锥形形成，则即使产生蚀刻不良、铜和钼的蚀刻速率的平衡不同，也能够确保可以确保产品品质的浴度(margin)。第三项目为蚀刻液自身寿命的问题。为了将大面积的基板蚀刻，需要大量的蚀刻液。从成本的观点考虑，这些蚀刻液也被循环使用。可以维持其蚀刻性能的期间(寿命)尽可能长时，成本变得便宜。另外，第四项目不仅是用于维持蚀刻装置的问题，而且是与产品的品质问题相关的问题。若由于蚀刻而产生析出物则产生蚀刻装置的配管堵塞或者使散布蚀刻液的喷淋喷嘴的孔堵塞。这些现象成为停止蚀刻装置运转的原因，导致成本的升高。另外，若析出物介由蚀刻液附着于产品上则成为短路、断路的原因，成为与产品品质直接相关的问题。关于铜层和钼层的多层膜的蚀刻液，有报告提出了含有选自中性盐和有机酸中的至少一者和过氧化氢的蚀刻液(专利文献1)。另外，报告了分别含有规定量的过氧化氢、有机酸、磷酸盐、作为第一添加剂的水溶性环胺化合物、作为第二添加剂的含有氨基和羧基中的一者的水溶性化合物、氟化合物和去离子水的铜钼膜的蚀刻溶液(专利文献2)。另外，有报告提出了含有过氧化氢、有机酸、三唑系化合物、氟化合物和超纯水的钼/铜/氮化钼多层膜布线用蚀刻液(专利文献3)。进而，报告了含有(A)过氧化氢，(B)不含有氟原子的无机酸，(C)选自琥珀酸、乙醇酸、乳酸、丙二酸和苹果酸中的至少一种有机酸，(D)碳数为2～10并且以其总基团数为2以上的方式具有氨基和羟基的胺化合物，(E)5-氨基-1H-四唑，和(F)过氧化氢稳定剂，所述蚀刻液的pH为2.5～5的包含铜层和钼层的多层薄膜用蚀刻液(专利文献4)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2002-302780号公报(日本专利4282927号)专利文献2：日本特开2004-193620号公报(日本专利4448322号)专利文献3：日本特开2007-005790号公报(日本专利5111790号)专利文献4：日本专利5051323号
技术实现思路
专利技术要解决的问题专利文献1仅公开了在过氧化氢和有机酸的混合液的情况下，若调节过氧化氢的比率则可以同时蚀刻铜和钼的内容，完全没有公开具体的蚀刻液的组成。专利文献2、3在组成中使用氟化合物。因此，不仅存在玻璃基板、硅基板也被蚀刻的问题，而且在蚀刻液的废弃时也产生环境负荷增大的问题。专利文献4对于铜层和钼层的多层膜的蚀刻研究至细节。但是，专利文献4的蚀刻液的组成存在在蚀刻液中大量产生析出物的问题。另外，在使用磷化合物、氟化合物作为蚀刻液的成分时，虽然容易谋求作为蚀刻液的性能，但废弃时对环境的负担增大。另外，过氧化氢自身分解。若放置则过氧化氢的比率减少，蚀刻速率大幅变化。因此，必须将过氧化氢的分解抑制于某种程度。用于解决问题的方案本专利技术是鉴于上述问题而想到的，提供满足[
技术介绍
]中所述的对于布线的湿法蚀刻而言重要的方面的包含铜层和钼层的多层膜的蚀刻液组合物。特别是提供蚀刻液中不会产生析出物、另外废弃时对环境的负荷也不会增大的蚀刻液、其浓缩液以及蚀刻方法。更具体而言，本专利技术的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液的特征在于，其含有：过氧化氢、无机酸、酸性有机酸、中性有机酸、胺化合物、和过氧化氢分解抑制剂。另外，本专利技术的蚀刻液可以以浓缩液的状态构成，以使在保存时或转移时不会体积庞大。更具体而言，本专利技术的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻浓缩液的特征在于，其含有：无机酸、酸性有机酸、中性有机酸、胺化合物、过氧化氢分解抑制剂、和水。另外，本专利技术的包含铜层和钼层的多层膜的蚀刻方法的特征在于，其包括如下工序：调配蚀刻浓缩液、水和过氧化氢，从而调配多层膜用蚀刻液的工序，所述蚀刻浓缩液含有：无机酸、酸性有机酸、中性有机酸、胺化合物、过氧化氢分解抑制剂、和水；以及使前述多层膜用蚀刻液与被处理基板接触的工序。专利技术的效果本专利技术的蚀刻液的被蚀刻的布线的截面形状形成正锥形，而且即使进行过蚀刻，也维持该形状。另外，由于构成为不含有若与过氧化氢一起使用则生成析出物的唑化合物，因此蚀刻液中没有析出物的产生，不会产生配管堵塞、喷淋喷嘴的孔堵塞等不良问题。因此，无需由于析出物的产生而停止蚀刻装置的运转，能够稳定地生产。另外，本专利技术的蚀刻浓缩液由于与上述蚀刻液相比不含有过氧化氢和规定量的水，因此可以不会体积庞大地或几乎不会产生继时变化地保存或转移。另外，由于将蚀刻浓缩液和过氧化氢分开来进行处理，因此可以容易地进行根据使用而成分浓度变化了的蚀刻液的浓度调整。另外，本专利技术的蚀刻方法由于调配上述的蚀刻浓缩液和过氧化氢溶液来调配蚀刻液，使其与被处理基板接触，因此可以随时制造稳定的组成的蚀刻液，可以进行所形成的布线的截面具有正锥形，即使进行过蚀刻、锥角也维持合适的角度范围的蚀刻。另外，本专利技术的蚀刻液由于不含有磷化合物、氯化合物、氟化合物等物质，具有废弃时对环境的负荷轻的优点。附图说明图1为表示蚀刻中形成的布线的截面的概念图。具体实施方式以下对于本专利技术的蚀刻液进行说明。需要说明的是，以下的说明表示本专利技术的蚀刻液的一实施方式，在不脱离本专利技术宗旨的范围内，可以改变以下的实施方式和实施例。本专利技术的蚀刻液的特征在于，蚀刻液中不会产生析出物。如后述的实施例中所示，强烈暗示了析出物的原因为唑化合物与过氧化氢的反应物。因此，本专利技术的蚀刻液不含有唑化合物。另外，为了降低环境负荷，也不含有磷化合物、氟化合物、氯化合物。但是，对蚀刻性能、产品品质不造成影响或者废弃时的环境负荷为各国规定的基准以下等情况下，也可以含有它们。而且，若为这样的量，则可以解释为不含有它们。<过氧化氢>对于铜的蚀刻而言，铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液，其特征在于，其含有：过氧化氢、无机酸、酸性有机酸、中性有机酸、胺化合物、和过氧化氢分解抑制剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.20 JP 2015-0582231.一种包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液，其特征在于，其含有：过氧化氢、无机酸、酸性有机酸、中性有机酸、胺化合物、和过氧化氢分解抑制剂。2.根据权利要求1所述的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液，其特征在于，其不含有唑化合物、磷化合物和氟化合物。3.根据权利要求1或2所述的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液，其特征在于，所述无机酸为硝酸。4.根据权利要求1～3中任一项所述的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液，其特征在于，所述酸性有机酸含有乙醇酸、苹果酸这两种。5.根据权利要求1～4中任一项所述的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液，其特征在于，所述中性有机酸为β-丙氨酸。6.根据权利要求1～5中任一项所述的包含铜层和钼层的多层膜用蚀刻液，其特征在于，所述胺化合物为1-氨基-2-丙醇。7.根据权利要求1～6中任一项所述的包含铜层和钼...

【专利技术属性】
技术研发人员：着能真，鬼头佑典，渊上真一郎，小佐野善秀，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP