金属线蚀刻液组合物制造技术

本发明专利技术公开一种蚀刻金属膜而形成构成半导体线路的薄膜晶体管的栅极及源漏区域的金属线蚀刻液组合物。所述金属线蚀刻液组合物，包括：氧化剂；二元醇化合物；不包含氨基的唑类化合物；及水。

Metal line etchant composition

The invention discloses a metal wire etching liquid composition for etching a metal film to form a gate and a source drain area of a thin film transistor that forms a semiconductor line. The metal line etching liquid composition includes: oxidant; diol compound; azole compound without amino group; and water.

【技术实现步骤摘要】
金属线蚀刻液组合物
本专利技术涉及金属线蚀刻液组合物，更详细地，涉及一种蚀刻金属膜而形成构成半导体线路的薄膜晶体管的栅极及源漏区域的金属线蚀刻液组合物。
技术介绍
在液晶显示器(LCD)等显示屏工业领域中对应屏幕的高品质化、高画质化及大面积化，需要提高液晶显示器(LCD)屏幕的应答速度。为此，使用将构成显示屏的半导体线路的薄膜晶体管(ThinfilmTransistor,TFT)的栅极(Gate)及源漏(SourceDrain,S/D)区域由非以往的铬、铝及其合金的即阻抗较低的铜金属形成，而栅极电极运作时，增加源漏极之间的信道形成速度的方法。并且，为了提高上述铜金属膜与下部的玻璃基板或硅绝缘膜的粘接力，并抑制向硅膜的铜扩散，在上述铜金属膜的下部混用钛(Ti)、钼(Mo)、钛合金(Ti-alloy)、钼合金(Mo-alloy)等中间金属膜，由此，具有如下优点：可根据上述中间金属膜的厚度使得电子的移动速度发生变化，而能够控制电子的移动速度。并且，需去除上述中间金属膜的残渣，而在后续模块工艺时能够阻断因线路的短路引起的驱动不良等。将上述金属膜进行蚀刻而形成金属线的蚀刻液组合物，为了极大化工艺利润，需要蚀刻的金属线的刻蚀剖面优秀，基板的处理张数(竞争性)要多。因此，需要能够满足上述条件，并且，相比以往的产品收率(3,000ppm)更加优秀的组合物。
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题从而，本专利技术的目的为提供一种刻蚀剖面优秀的金属线蚀刻液组合物。本专利技术的另一目的为提供一种基板的处理张数(经时性)提高的金属线蚀刻液组合物。解决问题的技术方案为了实现上述目的，本专利技术提供一种金属线蚀刻液组合物，包括：氧化剂；胺类化合物；二元醇化合物；不包含氨基的唑类化合物；及水。并且，本专利技术提供一种金属线蚀刻液组合物，包括：氧化剂；二元醇化合物；不包含氨基的唑类化合物；胺类化合物；蚀刻剂，包括一个以上选自由硫酸盐化合物、氟基化合物及其混合物形成的群的化合物；及水。专利技术的效果本专利技术的金属线蚀刻液组合物，在形成需选择性地蚀刻铜/钼或钛及铜合金/钼合金的双层膜及多层膜的铜金属膜的线路时，可获得较快的蚀刻工艺和优秀的锥度刻蚀剖面。并且，为了提高蚀刻液的竞争性，使得蚀刻液从铜离子稳定化，而提高生产收率。附图说明图1为测定蚀刻后截面的扫描电子显微镜图片。具体实施方式以下，参照附图更详细地说明本专利技术。根据本专利技术的金属线蚀刻液组合物，是蚀刻铜(Cu)、钛(Ti)、钼(Mo)、铜合金(Cu-alloy)、钛合金(Ti-alloy)及钼合金(Mo-alloy)等金属膜而形成半导体线路的金属线，例如作为形成薄膜晶体管的栅极电极及源漏电极的组合物，包括氧化剂、胺类化合物、二元醇化合物及不包含氨基的唑类化合物及水。所述氧化剂的作用是氧化金属膜，详细地，可使用过氧化氢(H2O2)，例如，根据下述反应式1将包含铜(Cu)的金属膜氧化及蚀刻，并且，根据下述反应式2，发生过氧化氢分解反应。所述氧化剂(过氧化氢)的含量是对于整体蚀刻液组合物，为5至25重量％,详细地，为10至25重量％,更详细地，为20至25重量％。在所述氧化剂的含量范围内可获得要得到的蚀刻速度，并且，能够防止过度地蚀刻，而以适当量蚀刻铜金属膜。[反应式1]M+H2O2→MO+H2O[反应式2]H2O2+M+→.OH+OH-+M2+在所述反应式1及2中，M是指铜、钛、钼、铜合金、钛合金及钼合金等金属膜。所述胺类化合物的作用是在铜金属的蚀刻时与二价铜离子进行配体结合(与金属离子的配位结合)，而螯合(chelating)铜离子，使得铜离子稳定化，提高蚀刻能力，增加处理张数。所述胺类化合物是，例如，为水溶性配体剂，琥珀酸(succinicacid)、琥珀酰亚胺(succinimide)、亚氨基二乙酸(Iminodiaceticacid)、亚氨基二琥珀酸(Iminodisuccinicacid)或其混合物等，详细地，可示例亚氨基二乙酸。所述胺类化合物的含量是对于蚀刻液整体，为0.01至5重量％,详细地，为0.1至3重量％,更详细地，为2至3重量％。所述胺类化合物的含量在所述范围内时，可使得铜离子稳定化，并提高蚀刻能力。所述二元醇化合物起到在蚀刻液内使得氧化剂(过氧化氢)稳定化的稳定剂的作用，使得药液的寿命延长，例如，可将以往的碱金属的污染浓度3,000至4,000ppm延长至7,000ppm。简略地说明所述二元醇化合物的机制，随着处理张数增加，金属污染浓度成比例地增加，因碱金属(例如Cu2+等)发生过氧化氢的自由基分解，如果所述碱金属过剩存在，使得与过氧化氢持续地反应进行分解，其成为使得过氧化氢急速分解的要因，而成为发热及爆发等危险因素，因此，使用二元醇化合物，即使所述碱金属过剩存在，也能够静电式地稳定化，防止与过氧化氢反应，而提高生产工艺的收率。并且，所述二元醇化合物对EPD(Endpointdetect)、CD-Bias、Taperangle等的蚀刻特性产生较小的影响，因此，能够使用，如果使用一元醇或三元醇等，对所述蚀刻特性产生影响，即变动性大，因此，难以利用。所述二元醇化合物为乙二醇化合物,详细地，乙二醇(1,2-ethanediol)、二甘醇(Diethyleneglycol)、丙烷-1,2-二醇(propane-1,2-diol)、三甘醇(Triethyleneglycol),1,2-丙二醇(Trimethyleneglycol)、1,3-丙二醇(1,3-propanediol)、丙二醇(PropyleneGlycol)、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、频哪醇、氢化苯偶姻、苯频哪醇、环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,4-二醇或其混合物等，更详细地，为二甘醇(DEG)。所述二元醇化合物的含量是对于蚀刻液整体为0.1至10重量％，详细地，为1至7重量％，更详细地，为1至5重量％。所述二元醇化合物的含量超过所述范围时，无法获得要提高生产工艺的收率的效果。不包括所述氨基的唑类化合物(环状胺类化合物)的作用是，在包含铜的金属层的上部及下部形成与铜不同的金属层的多层膜上调整所述铜与其他金属(例如，钛、钼、钛合金、钼合金等)之间的蚀刻速度。并且，所述唑类化合物能够减少通过蚀刻形成的金属线的切割尺寸损失(cutdimensionloss,CDloss)，从而，使得形成的金属线能够以栅极及数据线路有用地使用。所述唑类化合物是包含氮原子的五元杂环(5-memberedheterocyclicring)化合物，例如，为甲基四氮唑(5-methyltetrazole_MTZ)、苯并三唑(benzotriazole)、咪唑(imidazole)、吡唑(pyrazole)、甲基苯并三氮唑(tolytriazole)或其混合物等，详细地，为甲基四氮唑。并且，所述唑类化合物不包含氨基。如果唑类化合物包含氨基，通过与金属离子(Cu2+等)的反应进行分解，而作为蚀刻抑制剂的寿命缩短，或不稳定化，因此，所述唑类化合物不包含氨基，与所述金属离子不产生反应，由此，能够延长作为蚀刻抑制剂的寿命，并且，稳定性优秀。不包含所述氨基的唑类化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属线蚀刻液组合物，其特征在于，包括：氧化剂；胺类化合物；二元醇化合物；不包含氨基的唑类化合物；及水。

【技术特征摘要】
2016.12.16 KR 10-2016-01723181.一种金属线蚀刻液组合物，其特征在于，包括：氧化剂；胺类化合物；二元醇化合物；不包含氨基的唑类化合物；及水。2.根据权利要求1所述的金属线蚀刻液组合物，其特征在于，所述氧化剂为过氧化氢。3.根据权利要求1所述的金属线蚀刻液组合物，其特征在于，所述胺类化合物选自由琥珀酸、琥珀酰亚胺、亚氨基二乙酸、亚氨基二琥珀酸及其混合物形成的群。4.根据权利要求1所述的金属线蚀刻液组合物，其特征在于，所述二元醇化合物选自由乙二醇、二甘醇、丙烷-1,2-二醇、三甘醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,7-庚二醇、1,8-辛二醇、1,9-壬二醇、1,10-癸二醇、频哪醇、氢化苯偶姻、苯频哪醇、环戊烷-1,2-二醇、环己烷-1,2-二醇、环己烷-1,4-二醇及其混合物形成的群。5.根据权利要求1所述的金属线蚀刻液组合物，其特征在于，不包含所述氨基的唑类化合物选自由甲基四氮唑、苯并三唑、咪唑、吡唑、甲基苯并三氮唑及其混合物形成的群。6.根据权利要求1所述的金属线蚀刻液组合物，其特征在于，所述金属线蚀刻液组合物还包括：蚀刻剂，其包含一个以上选自由硫酸盐化合物、氟基化合物及其混合物形成的群的化合物。7.根据权利要求6所述的金属线蚀刻液组合物，其特征在于，所述硫酸盐化合物是...

【专利技术属性】
技术研发人员：具炳秀，朴民奎，
申请(专利权)人：东进世美肯株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国,KR