包含铜和钼的多层膜的蚀刻中使用的液体组合物、和使用该液体组合物的基板的制造方...的制作方法_2

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化合物组成的层和由钼或包含钼作为主要成分的化合物组成的层 的多层膜的多层膜布线基板的方法,所述制造方法包括:
[0049] 在基板上依次设置由钼或包含钼作为主要成分的化合物组成的层和由铜或包含 铜作为主要成分的化合物组成的层从而形成多层膜,
[0050] 在前述多层膜上被覆抗蚀剂,形成抗蚀膜,
[0051] 将该抗蚀膜进行曝光、显影,形成规定的抗蚀图案,从而形成蚀刻对象物,
[0052] 使前述蚀刻对象物与第1项~第11项中的任一项记载的液体组合物接触,从而对 前述多层膜进行蚀刻形成多层膜布线。
[0053] 16. -种多层膜布线基板,其通过第15项所述的制造方法制造。
[0054] 发明的效果
[0055] 根据本发明的液体组合物,可以一并地、且以良好的蚀刻速度(根据本发明的优 选方案,作为包含铜和钼的多层膜的蚀刻完成从而基底露出为止的恰当蚀刻时间为30~ 400秒左右、或作为蚀刻速度为0. 1~I ym/分钟左右)蚀刻包含铜和钼的多层膜。因此, 可以使蚀刻的生产率和控制性良好。
[0056] 另外,本发明的液体组合物不含氨,因此不会由氨的挥发导致臭气产生、操作容 易。另外,本发明的液体组合物不含过氧化氢、过硫酸根离子,因此由它们的分解反应导致 的气体和热的产生也不明显,可以安全且稳定地实施蚀刻。
[0057] 根据本发明的优选方案,本发明的液体组合物与现有的铜/钼蚀刻液相比钼的去 除性高,因此即便在将钼较厚地成膜的包含铜和钼的多层膜布线中钼也不残留。进而,没有 对作为半导体层的IGZO造成损伤,因此包括包含铜和钼的多层膜与IGZO的布线结构中,可 以选择性地蚀刻铜和钼。
[0058] 由以上可以实现应对显示器的大型化、高分辨率化和降低功耗的、包含铜和钼的 多层膜布线蚀刻用液体组合物。
[0059] 另外,根据本发明的优选方案,本发明的液体组合物在蚀刻时即使铜和钼溶解,其 蚀刻速度的变化也少,因此可以用于长时间的蚀刻。另外,蚀刻时,溶解了的铜和钼混入到 液体组合物中,这些混入成分变为铜离子供给源(B)或钼酸根离子供给源(E),因此,将不 含⑶成分和(E)成分的各成分(即、(A)成分、(C)成分、(D)成分和(F)成分)添加到蚀 刻中的液体组合物中,从而可以重现蚀刻前的液体组合物的组成。其结果,可以用于更长时 间的蚀刻。
【附图说明】
[0060] 图1为使用本发明的液体组合物进行蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成 的布线截面的示意图。
[0061] 图2为实施例3的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线截面SEM照 片。
[0062] 图3为实施例3的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线表面SEM照 片。
[0063] 图4为比较例2的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线截面的SEM照 片。
[0064] 图5为比较例2的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线表面的SEM照 片。
[0065] 图6为比较例3的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线截面的SEM照 片。
[0066] 图7为实施例9的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线截面的SEM照 片。
[0067] 图8为实施例9的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线表面的SM照 片。
[0068] 图9为实施例16的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线截面的SEM 照片。
[0069] 图10为实施例16的蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线表面的SEM 照片。
【具体实施方式】
[0070] <液体组合物>
[0071] 本发明的液体组合物用于包含铜和钼的多层膜的蚀刻,其至少包含:(A)马来酸 根离子供给源;(B)铜离子供给源;和(C)胺化合物,其为选自由1-氨基-2-丙醇、2-(甲基 氨基)乙醇、2_(乙基氨基)乙醇、2_( 丁基氨基)乙醇、2_(二甲基氨基)乙醇、2_(二乙基 氨基)乙醇、2-甲氧基乙基胺、3-甲氧基丙基胺、3-氨基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙 醇、1-二甲基氨基-2-丙醇、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、吗啉和4-(2-羟基乙基)吗啉组成 的组中的至少一种。
[0072] 根据本发明,含有这样特定的成分的液体组合物中,可以一并地、且以良好的蚀刻 速度(根据本发明的优选方案,作为包含铜和钼的多层膜的蚀刻完成从而基底露出为止的 恰当蚀刻时间为30~400秒左右、或作为蚀刻速度为0. 1~I y m/分钟左右)蚀刻由包含 铜和钼的多层膜结构组成的布线。进而,本发明的液体组合物不含氨,因此不会由臭气的产 生、挥发导致氨浓度的变化、操作容易。另外,本发明的液体组合物也没有由过氧化氢、过硫 酸根离子的分解反应导致的气体、热的产生,因此可以安全且稳定地实施蚀刻。此外,根据 本发明的优选方案,本发明的液体组合物的钼的去除性高,因此,即便在将钼较厚地成膜的 包含铜和钼的多层膜中,钼也被去除而不残留。
[0073] 需要说明的是,本说明书中,"包含铜和钼的多层膜"是指,至少包括包含铜而成的 层和包含钼而成的层的多层膜,优选是指,包括由铜或包含铜作为主要成分的化合物组成 的层和由钼或包含钼作为主要成分的化合物组成的层的多层膜。此处,"包含铜作为主要成 分的化合物"是指,以重量基准计包含50%以上、优选60%以上、更优选70%以上的铜的化 合物。"包含钼作为主要成分的化合物"是指,以重量基准计包含50%以上、优选60%以上、 更优选70%以上的钼的化合物。
[0074] 本发明的液体组合物是对包含铜和钼的多层膜进行蚀刻时所使用的组合物,可以 使这样的多层膜布线为良好的形状。此处,对上述多层膜布线的良好的布线形状进行说明。 图1为使用本发明的液体组合物进行蚀刻后的由包含铜和钼的多层膜结构组成的布线(多 层膜布线)的截面的示意图。如图1所述那样,在基板上层叠包括包含铜的层(铜层)和 包含钼的层(钼层)的多层膜,在其上层叠抗蚀剂,对多层膜进行蚀刻,从而可以得到多层 膜布线。
[0075] 对于通过蚀刻得到的多层膜布线重要的是多层膜布线的端部的蚀刻面与基板所 成的角(9 )为正锥形角,其角度优选为15~75度、更优选为20~70度、特别优选为25~ 70度。锥形角小于15度时,布线的截面积变小,微细布线也有可能断路,因此不优选。锥 形角大于75度时,在布线的上层将绝缘膜等成膜时的被覆(coverage)变差,因此不优选。 另外,从构成多层膜布线的下层(底部)的阻隔膜的端部至抗蚀层的端部为止的水平距离 (底部临界尺寸的损失(bottom critical dimension loss),也简称为底部⑶损失)优选 为2. 5 ym以下、更优选为I. 8 ym以下、特别优选为I. 5 ym以下。底部CD损失大于2. 5 ym 时,布线的截面积变小,因此不优选。另外,蚀刻中的损失变大。本发明中,使用包含马来酸 根离子供给源、铜离子供给源和特定胺化合物的液体组合物进行包含铜和钼的多层膜的蚀 亥IJ,从而可以得到良好的形状的多层膜布线。以下,对构成本发明的液体组合物的各成分进 行说明。
[0076] (A)马来酸根离子供给源
[0077] 本发明的液体组合物中所含的马来酸根离子供给源(以下,有时简单称为(A)成 分)与铜离子形成络合物,作为铜的蚀刻剂发挥功能。作为马来酸根离子供给源,只要能够 供给马来酸根离子就没有特别限制,例如可以优选列举出马来酸、马来酸酐等。这些马来酸 根离子供给源可以单独使用,或混合多种使用。其中,从对水的溶解性、液体组合物中的稳 定性优异、且使蚀刻性能良好的观点出发,优选马来酸和马来酸酐。
[0078] 马来酸根离子供给源((A)成分)优选在液体组合物Ikg中以0.05~5摩尔的范 围含有,更优选〇. 1~5摩尔的范围,特别优选0. 1~3摩尔的范围。
[0079] 另外,马来酸根离子供给源((A)成分)相对于后述的铜离子供给源((B)成分) 的配混比以摩尔基准计优选为0. 05~20的范围,更优选为0. 05~10的范围,特别优选为 0. 1~10的范围。如果本发明的液体组合物中的马来酸根离子供给源((A)成分)的含量 为上述范围内,则蚀刻速度和布线形状更进一步变得良好。
[0080] (B)铜离子供给源
[0081] 本发明的液体组合物中所含的铜离子供给源(以下,有时简单称为(B)成分)是 作为铜的氧化剂发挥作用的成分。作为铜离子供给源,只要能够供给铜(II)离子就没有特 别限制,例如除了铜之外,可以优选举出:硫酸铜、硝酸铜、乙酸铜、氢氧化铜、氯化铜、溴化 铜、氟化铜和碘化铜、硫酸铵铜等铜盐。这些铜离子供给源可以单独使用,或也可以组合多 种使用。其中,特别优选铜、硫酸铜、硝酸铜、氢氧化铜和乙酸铜。
[0082] 铜离子供给源((B)成分)优选在液体组合物Ikg中以0. 01~4摩尔的范围含有, 进而优选为〇. 01~2摩尔的范围,特别优选为0. 02~2摩尔的范围。如果本发明的液体 组合物中的铜离子供给源((B)成分)的含量为上述范围内,则可以得到更进一步良好的蚀 刻速度和布线形状。
[0083] (C)胺化合物
[0084] 本发明的液体组合物中所含的胺化合物(以下,有时简单称为(C)成分)具有提 高钼的去除性的功能。作为胺化合物,可以选自胺、和胺与酸的盐。作为这些胺化合物,例 如可以优选举出:1_氨基-2-丙醇、2-(甲基氨基)乙醇、2-(乙基氨基)乙醇、2-( 丁基氨 基)乙醇、2-(二甲基氨基)乙醇、2-(二乙基氨基)乙醇、2-甲氧基乙基胺、3-甲氧基丙基 胺、3-氨基-1-丙醇、2-氨基-2-甲基-1-丙醇、1-二甲基氨基-2-丙醇、2-(2-氨基乙氧 基)乙醇、吗啉、4-(2-羟基乙基)吗啉、2-(2-氨基乙基氨基)乙醇、2, 2'-亚氨基二乙醇、 二-2-丙醇胺、2, 2' -(甲基亚氨基)二乙醇、1-哌嗪乙醇这样的胺化合物。这些胺化合物 可以单独使用,或也可以组合多种使用。
[0085] 其中,更优选1-氨基-2-丙醇、2-(甲基氨基)乙醇、2-(乙基氨基)乙醇、2-( 丁 基氨基)乙醇、2-(二甲基氨基)乙醇、2-(二乙基氨基)乙醇、2-甲氧基乙基胺、3-甲氧基 丙基胺
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