钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物制造技术

本发明专利技术提供一种蚀刻液组合物，其可以将在玻璃等绝缘膜基板、硅基板和化合物半导体基板上通过溅射法所形成的含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，且不对底层的基板等造成损伤，并将锥角控制在３０～９０度。其中，氟化物（除氢氟酸之外）的浓度为０．０１～５质量％，特定的氧化剂的浓度为０．１～５０质量％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及用于液晶显示器的栅极、源极和漏极的金属层叠膜的蚀刻液组合物。
技术介绍
由于铝或在铝中添加有钕、硅或铜等杂质的合金价钱便宜且电阻非常低，因此被用于液晶显示器的栅极、源极和漏极材料。但是，由于铝或铝合金与作为基底膜的玻璃基板之间的密合性(粘附性)有些差，且容易被药液和热所腐蚀，因此在铝或铝合金的上部和/或下部使用钼或钼合金的膜作为层叠膜来用于电极材料，通过使用了磷酸等的蚀刻液将层叠膜一起进行蚀刻。近年来，钼或钼合金的价格升高，为了进一步改善由药液和热所导致的腐蚀性，钛或钛合金受到注目。钼蚀刻用的磷酸等不能用于钛或钛合金的蚀刻，而是进行作为半导体基板中钛-铝系金属层叠膜的蚀刻方法的使用了卤素类气体的反应离子蚀刻(RIE)等的干式蚀刻。在RIE中，通过各向异性蚀刻来在某种程度上控制锥形，但由于需要高价的真空装置和高频产生装置，在成本方面不利，因此希望开发更廉价且也可以减少处理时间的一起进行蚀刻的蚀刻液。另一方面，已知在半导体装置的制造工序中将以钛为主成分的金属薄膜进行蚀刻时，一般使用氢氟酸系蚀刻液(例如专利文献1)。另外，还已知通过使用了氨水-过氧化氢水的蚀刻液，可以进行钛或钛合金的蚀刻(例如专利文献2)。但是，在使用氢氟酸系蚀刻液时，由于对底层的玻璃基板、硅基板和化合物半导体基板造成损伤，因此不能使用。在使用氨水-过氧化氢水时，由于过氧化氢水的分解而产生气泡，由于气泡对基板的附着，蚀刻变得不完全，且蚀刻液的寿命短，因此难以使用。其它与用作玻璃基板等的蚀刻液的本专利技术的用途不同，作为装饰品和电子元件中所使用的以除去钛或钛合金的表面锈和使其平滑化为目的的蚀刻液，已经公开了以过氧化氢、氟化物、无机酸类和氟系表面活性剂为必要成分的组合物(专利文献3)，但并不能对将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜进行蚀刻给以启示。另外，作为由钛层和铜层所构成的金属层叠膜的蚀刻液，已经公开了含有过二硫酸盐和氟化物的水溶液(专利文献4)，但并不是对由铝层和钛层所构成的金属层叠膜进行蚀刻的溶液。这样，将钛-铝金属层叠膜一起进行蚀刻的合适的方法还没有开发出来。专利文献1特开昭59-124726号公报专利文献2特开平6-310492号公报专利文献3特开2004-43850号公报专利文献4特开2001-59191号公报
技术实现思路
即，本专利技术的目的在于提供一种解决了上述问题点且可以将钛-铝系金属层叠膜一起进行蚀刻的蚀刻液。在为了解决上述问题而进行锐意研究中发现，组合有除了氢氟酸之外的氟化合物和氧化剂的蚀刻液可以合适地将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，通过进一步进行研究，结果完成了本专利技术。即，本专利技术涉及一种含有氟化合物(但是除了氢氟酸之外)和氧化剂的蚀刻液组合物，其用于将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，氟化物为从六氟硅酸、和氢氟酸或六氟硅酸与金属或氨所成的盐之中选择的1种、2种或更多种。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，氧化剂为从硝酸、硝酸铵、硫酸铵、过二硫酸铵、过二硫酸钾、高氯酸、高氯酸铵、高氯酸钠、高氯酸钾、高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、甲磺酸、过氧化氢水、硫酸和硫酸乙二胺之中选择的1种、2种或更多种。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，氟化物的浓度为0.01～5质量％，氧化剂的浓度为0.1～50质量％。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，氧化剂为硝酸或甲磺酸。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，其进一步含有作为氧化剂的从硝酸铵、硫酸铵、过二硫酸铵、过二硫酸钾、高氯酸、高氯酸铵、高氯酸钠、高氯酸钾、高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、过氧化氢水、硫酸和硫酸乙二胺之中选择的至少1种。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，其进一步含有从氨基磺酸、醋酸和盐酸之中选择的至少1种。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，底层基板为液晶显示器用玻璃基板。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，底层基板为半导体装置用硅基板或化合物半导体基板。本专利技术还涉及在上述蚀刻液组合物中，其是用于使含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜在蚀刻后的锥角达到30～90度。本专利技术的蚀刻液对底层基板不会带来坏的影响，且可以将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，因此在经济方面是特别优异的。另外，由于也可以容易地进行锥角的控制，因此通过栅极的覆盖性的提高，可以制造高品质的产品。附图说明图1表示在绝缘性基板上所形成的含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜的配线工序。符号说明(1)玻璃基板 (2)钛或钛合金膜(3)铝或铝合金膜 (4)抗蚀剂(a)通过本专利技术的蚀刻液蚀刻后的栅极(大致一样的锥形和40度或以下的锥形)(b)通过本专利技术的蚀刻液蚀刻后的源极或漏极(90度的锥角)具体实施方式以下就本专利技术的实施方式来详述本专利技术。本专利技术的蚀刻液组合物重要的是由氟化物(但是除了氢氟酸之外)、氧化剂和水所构成。本专利技术的蚀刻液中所使用的氟化物，由于将被作为本蚀刻液的成分的氧化剂所氧化的金属层叠膜上的氧化钛溶解，可以被认为是主要进行蚀刻的物质。本专利技术的蚀刻液中所使用的氟化物只要是除了氢氟酸之外的氟化物就可以使用，优选从六氟硅酸、和氢氟酸或六氟硅酸与金属或氨所成的盐之中选择的1种、2种或更多种，例如氟化铵、氟化钾、氟化钙、氟氢化铵、氟氢化钾、氟化钠、氟化镁、氟化锂、六氟硅酸、六氟硅酸铵、六氟硅酸钠、六氟硅酸钾，特别优选氟化铵和氟氢化铵。另外，本专利技术的蚀刻液中所使用的氧化剂通过将金属层叠膜上的钛或钛合金氧化而发挥作为蚀刻引发剂的作用。本专利技术的蚀刻液中所使用的氧化剂为从硝酸、硝酸铵、硫酸铵、过二硫酸铵、过二硫酸钾、高氯酸、高氯酸铵、高氯酸钠、高氯酸钾、高碘酸、高碘酸钠、高碘酸钾、甲磺酸、过氧化氢水、硫酸和硫酸乙二胺之中选择的1种、2种或更多种，优选硝酸、过二硫酸铵和甲磺酸。除了硫酸铵、硫酸乙二胺之外的含氮有机化合物硫酸盐，例如哌嗪、1-(2-氨基乙基)哌嗪、1-氨基-甲基哌嗪等的硫酸盐也可以作为氧化剂使用，但从容易获得方面考虑，优选硫酸铵、硫酸乙二胺。硝酸或甲磺酸由于即使在低浓度也可以降低锥角、例如使其为40度或以下，因此特别优选。除了硝酸和甲磺酸之外的氧化剂虽然降低锥角的效果较小，但是由于对抗蚀剂的损伤小，且可以控制侧面蚀刻量，因此优选。含有上述氟化物和硝酸或甲磺酸的蚀刻液可以将锥角控制在40度或以下，通过进一步添加除了硝酸和甲磺酸之外的氧化剂、或从氨基磺酸、醋酸、盐酸之中选择的至少一种，可以将锥角控制在30～90度之间。作为本专利技术的蚀刻液组合物的优选组合，有氟化铵和硝酸、氟化铵和甲磺酸，除此之外，作为使用2种或更多种氧化剂的组合，优选氟化铵、硝酸和高氯酸；氟化铵、硝酸和硫酸；氟化铵、硝酸、高氯酸和甲磺酸；氟化铵、硝酸、高氯酸和硫酸。另外，为了提高与基板的润湿性，也可以在本蚀刻液中添加一般所使用的表面活性剂和有机溶剂来使用。本专利技术的蚀刻液适本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含有除氢氟酸之外的氟化物和氧化剂的蚀刻液组合物，其用于将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：清水寿和，
申请(专利权)人：关东化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]