蚀刻剂及用其制造互连线和薄膜晶体管基板的方法技术

本发明专利技术披露了一种蚀刻剂、使用该蚀刻剂制造多层互连线的方法、以及使用该蚀刻剂制造薄膜晶体管（ＴＦＴ）基板的方法。用于由钼／铜／氮化钼组成的多层线的蚀刻剂包括：１０－２０ｗｔ％的过氧化氢、１－５ｗｔ％的有机酸、０．１－１ｗｔ％的基于三唑的化合物、０．０１－０．５ｗｔ％的氟化合物、以及作为剩余物的去离子水。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蚀刻剂，尤其涉及用于包括钼/铜/氮化钼的多层互连线的蚀刻剂、使用该蚀刻剂制造钼/铜/氮化钼多层互连线的方法、以及使用该蚀刻剂制造薄膜晶体管(TFT)基板的方法。
技术介绍
作为广泛应用的平板显示器之一的液晶显示器(“LCD”)包括具有多个电极的两个基板以及夹置在两个基板之间的液晶层。施加到电极的电压重新排列液晶分子，从而调节入射光的发射量。特别地，多个像素电极以矩阵形式排列在两个基板中的一个上，并且共电极覆盖另一基板的整个表面。通过将单个电压施加在各个像素电极上使图像显示在LCD上。在基板上，多个三端TFT通过传输信号以控制TFT的多个栅极线和数据线连接至各个像素电极。随着LCD的显示面积的增加，连接到TFT的栅极线和数据线也变长，导致互连线阻抗的增加。为了解决由于阻抗增加而导致的信号延迟问题，栅极线和数据线应该由具有尽可能低的电阻率的材料形成。在低电阻率材料中，铜(Cu)可以用于LCD的互连线中。但是，铜与基板的粘附力很差，其中，基板由玻璃形成的绝缘材料和由本征非晶硅或掺杂的非晶硅制成的半导体制成。Cu对化学基板的耐化学性很差，当暴露于被采用以图样化Cu层的蚀刻剂时，很容易被氧化或腐蚀，并且很容易被过蚀刻或不均匀地蚀刻，并且可能从基板上翘起或剥离，从而降低互连线的侧轮廓。另外，因为暴露于蚀刻剂的Cu被氧化或腐蚀，电阻率增加并且互连线的可靠性降低。从而，需要能够改善互连线的侧轮廓、并且在图样化沉积在基板上的Cu层的过程中保持铜层对基板的粘附力的蚀刻剂。
技术实现思路
本专利技术提供了一种蚀刻剂以及一种制造具有承载薄膜晶体管和低电阻率互连线(尤其是由多层钼/铜/氮化钼(MoN)制成的线)的基板的LCD的方法。对于本领域普通技术人员来说，本专利技术的上述目的以及其他目的、特征和优点通过以下描述将变得明显。根据本专利技术的一个方面，提供了一种用于(Mo)/(Cu)/(MoN)多层互连线的蚀刻剂。典型配方的蚀刻剂包括10-20wt％的过氧化氢、1-5wt％的有机酸、0.1-1wt％的基于三唑的化合物、0.01-0.5wt％的氟化合物、以及作为剩余物的去离子水。根据本专利技术的另一方面，提供了一种制造薄膜晶体管(TFT)基板的方法，该方法包括在基板上形成多层栅极线，并且通过蚀刻多层栅极线形成栅极互连线；在基板和栅极互连线上形成栅极绝缘层和半导体层；在半导体基板层上形成多层数据线，并且通过蚀刻多层数据线形成数据互连线，其中，形成栅极互连线和/或数据互连线包括在基板上顺序沉积钼层、铜层、氮化钼层，并且使用包括10-20wt％的过氧化氢、1-5wt％的有机酸、0.1-1wt％的基于三唑的化合物、0.01-0.5wt％的氟化合物、以及作为剩余物的去离子水的蚀刻剂进行蚀刻。附图说明通过参考附图详细描述本专利技术的优选实施例，本专利技术的以上和其他特征和优点将变得更明显。图1至图3是示出根据本专利技术的实施例的用于制造金属互连线的方法的处理步骤的横截面图；图4是根据本专利技术的实施例的金属互连线的横截面轮廓照片；图5A是根据本专利技术的实施例的使用用于制造TFT基板的方法制造的薄膜晶体管(TFT)基板的布局图；图5B是沿图5A的线B-B’的横截面图；图6A、图7A、图8A、和图9A是根据本专利技术的实施例的顺序示出用于制造TFT基板的方法的布局图；图6B、图7B、图8B、和图9B是沿图6A、图7A、图8A、和图9A的线B-B’的横截面图；图10A是示出根据本专利技术的另一个实施例的使用用于制造TFT基板的方法制造的TFT基板的布局图；图10B是沿图10A的线B-B’的横截面图；图11A、图13A、和图19A是顺序示出根据本专利技术的另一实施例的用于制造TFT基板的方法的布局图；图11B和图12是沿图11A的线B-B’的横截面图，用于示出处理步骤； 图13B至图18是沿图13A的线B-B’的横截面图，示出处理步骤；以及图19B是沿图19A的线B-B’的横截面图，示出处理步骤。具体实施例方式通过参考以下对优选实施例的详细描述和附图，本专利技术的优点和特征以及实现方法将很容易理解。然而，本专利技术可以以多种不同形式来实现，并且不限于在此描述的实施例。当然，对本领域的技术人员来说，提供这些实施例以彻底和完全地披露本专利技术，以及充分地传达本专利技术的思想，并且本专利技术将仅被所附权利要求限定。在整个说明书中，相同的参考标号表示相同部件。图1至图3是示出根据本专利技术的实施例的用于制造金属互连线的方法的处理步骤的横截面图。参考图1，互连线2包括顺序沉积在基板1上的三个层由Mo或Mo合金、钨(W)、钕(Nd)、和铌(Nb)形成的导电层(以下称为钼层)2a；包括Cu或Cu合金的导电层2b(以下称为Cu层)；以及包括MoN的导电层2c(以下称为氮化钼层)。基板1可以由例如绝缘玻璃或由本征非晶硅或掺杂的非晶硅制成的半导体制成。Mo层2a、Cu层2b、和MoN层2c通过例如溅射方法形成。以下将详细描述溅射方法。首先，通过仅向Mo目标施加电能而不向Cu目标施加电能，来在基板1上形成Mo层2a。形成厚度大约为50-500的Mo层2a。当Mo层2a的厚度大于50时，通过有效地防止基板1和Cu层2b的彼此部分接触，可以在基板1和导电Cu层2b之间提供充分的粘附力。优选地，Mo层2a的厚度小于500，以实现期望的接触电阻。更优选地，形成厚度为100-300的Mo层2a。Mo层2a通过改善到基板1的粘附力来防止三层互连线2剥离或翘起，并且防止Cu被氧化并扩散到基板1中。在断开施加到Mo目标的电能后，将电能施加至Cu目标，从而形成Cu层2b。形成厚度约为1000-3000，优选地为1500-2500的Cu层2b。在断开施加到Cu目标的电能后，将电能再次施加至Mo目标。然后，提供诸如氮气(N2)、氨(NH3)或一氧化二氮(N2O)的供氮气体，并且Mo和N相互作用并形成MoN层2c。可以分开提供供氮气体，但是优选地，以40∶60的比率混合氩(Ar)气和供氮气体，并且提供混合物。形成厚度约为50-2000的MoN层2c。当形成厚度为50或更厚的MoN层2c时，其可以适当地作为钝化层。优选地，形成厚度为2000或更薄(更优选地，约100-500)的MoN层2c，以实现期望的接触电阻。形成在Cu层2b上的MoN层2c作为钝化层，用于在制造过程中，保护Cu层2b和防止Cu层2b的Cu被氧化或被其他有机材料污染。MoN层2c还可以防止Cu层2b的Cu扩散。MoN固有的氮特性防止Cu在MnO和Cu的接触区域被氧化，从而防止三层互连线2的阻抗迅速增加。接下来，如图2所示，在三层互连线2上涂敷光刻胶膜，然后使其曝光和显影，从而形成限定互连线图样的光刻胶膜图样3。如图3所示，使用光刻胶膜图样3作为蚀刻掩模来蚀刻三层互连线2，然后去除光刻胶膜图样3，从而形成三层互连线2。对于三层互连线2的蚀刻可以是使用蚀刻剂的湿蚀刻。根据本专利技术的实施例的蚀刻剂包括过氧化氢、有机酸、基于三唑的化合物、氟化合物、以及作为剩余物的去离子水。过氧化氢与蚀刻速度有关。当过氧化氢的量大于10wt％时，可以提供足够高的蚀刻速度。当过氧化氢的量小于20wt％时，可以容易地控制蚀刻速度。有机酸帮助将蚀刻剂的pH值控制在约0.5本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于钼（Ｍｏ）／铜（Ｃｕ）／氮化钼（ＭｏＮ）多层互连线的蚀刻剂，所述蚀刻剂包括：　１０ｗｔ％－２０ｗｔ％的过氧化氢；１ｗｔ％－５ｗｔ％的有机酸；０．１ｗｔ％－１ｗｔ％的基于三唑的化合物；０．０１ｗｔ％－０．５ｗｔ％的氟化合物；以及作为剩余物的去离子水。

【技术特征摘要】
KR 2005-6-22 10-2005-00540151.一种用于钼(Mo)/铜(Cu)/氮化钼(MoN)多层互连线的蚀刻剂，所述蚀刻剂包括10wt％-20wt％的过氧化氢；1wt％-5wt％的有机酸；0.1wt％-1wt％的基于三唑的化合物；0.01wt％-0.5wt％的氟化合物；以及作为剩余物的去离子水。2.根据权利要求1所述的蚀刻剂，其中，所述有机酸是柠檬酸，所述基于三唑的化合物是苯并三唑，以及所述氟化合物是氢氟酸。3.一种用于制造互连线的方法，所述方法包括在基板上形成包括钼(Mo)层、铜(Cu)层、以及氮化钼(MoN)层的多层；以及使用包括10wt％-20wt％的过氧化氢、1wt％-5wt％的有机酸、0.1wt％-1wt％的基于三唑的化合物、0.01wt％-0.5wt％的氟化合物、以及作为剩余物的去离子水的蚀刻剂蚀刻所述多层。4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述有机酸是柠檬酸，所述基于三唑的化合物是苯并三唑，以及所述氟化合物是氢氟酸。5.根据权利要求3所述的方法，其中，所述基板是绝缘基板或半导体基板。6.根据权利要求3所述的方法，其中，所述蚀刻在20℃-50℃的温度执行。7.根据权利要求3所述的方法，其中，使用溅射来执行所述蚀刻。8.根据权利要求3所述的方法，其中，执行所述蚀刻50...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴弘植，金时烈，郑钟铉，申原硕，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]