專利名稱:蝕刻液組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種蝕刻液組合物,所述蝕刻液組合物能有效地蝕刻包含含銅金屬膜和含鑰金屬膜的雙層或多層膜。本申請(qǐng)要求在2009年10月29日提交的韓國(guó)專利申請(qǐng)KR10-2009-0103731號(hào)的利益,在此將該韓國(guó)專利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用并入本申請(qǐng)中。
背景技術(shù):
在平板顯示器的制造方法中,在基板上形成金屬布線的方法包括以下工序采用濺射形成金屬膜;將光刻膠材料涂于金屬膜上;曝光和顯影光刻膠材料的選定區(qū)域以形成抗蝕圖;以及蝕刻金屬膜。這種方法可進(jìn)一步包括獨(dú)立單元工序之前和之后的清洗工序。在此,蝕刻工序使用光刻膠作為掩模使金屬層在選定區(qū)域留下。蝕刻工藝通常為使用等離子體的干蝕刻工藝或使用蝕刻液的濕蝕刻工藝。同時(shí),在平板顯示器中,含銅金屬膜和/或含鑰金屬膜通常用作源極/漏極電極和/或柵極電極。當(dāng)分別蝕刻這些金屬膜時(shí),工序變得復(fù)雜和不經(jīng)濟(jì)。因此,已經(jīng)進(jìn)行了對(duì)同時(shí)蝕刻金屬膜的蝕刻液組合物的研究。例如,韓國(guó)專利注冊(cè)號(hào)為10-0718529公開了用于同時(shí)蝕刻包含銅金屬膜和鑰金屬膜的雙層的蝕刻液組合物。然而,當(dāng)使用該蝕刻液組合物時(shí),問題在于銅膜由于電池反應(yīng)被過度蝕刻,以致在銅膜上難以形成圖案;并且因?yàn)?,由于這種蝕刻液組合物含有高濃度的磷酸,所以它具有高粘度,因此難以用于設(shè)備。此外,含過氧化氫的蝕刻液組合物(通常用作與銅相關(guān)的蝕刻液組合物),因?yàn)槠涫褂眠^氧化氫,所以不穩(wěn)定。因此,這就迫切需要發(fā)展一種能同時(shí)蝕刻含銅金屬膜和含鑰金屬膜的蝕刻液組合物,該蝕刻液組合物具有高穩(wěn)定性和優(yōu)異的蝕刻剖面,并能容易地用于設(shè)備。
發(fā)明內(nèi)容
相應(yīng)的,本發(fā)明用于解決上述問題,本發(fā)明的目的是提供一種蝕刻液組合物,所述蝕刻組合物能同時(shí)蝕刻含銅金屬膜和含鑰金屬膜。本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種蝕刻液組合物,所述蝕刻組合物能通過控制銅和鑰的電池反應(yīng)防止圖案變差,該較差的圖案由銅的過度蝕刻所導(dǎo)致。本發(fā)明還有另一個(gè)目的是提供一種蝕刻液組合物,所述蝕刻液組合物是穩(wěn)定的,并且不蝕刻玻璃基板、硅層等。為了實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明一方面提供了一種用于包含含銅金屬膜和含鑰金屬膜的雙層或多層膜的蝕刻液組合物,基于所述組合物的總重,包含25 50被%的H3PO4 ;
O.I 7¥七%的HNO3 ;10 5(^七%的CH3COOH ;0. I 5wt%的環(huán)胺化合物;和余量水。
如上所述,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物能同時(shí)蝕刻含銅金屬膜和含鑰金屬膜。此夕卜,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物因?yàn)楹协h(huán)胺化合物,所以能通過控制銅和鑰的電池反應(yīng)防止圖案變差,該較差圖案通過銅的過度蝕刻而形成。此外,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物因?yàn)椴缓糜趥鹘y(tǒng)蝕刻液組合物中的過氧化氫,所以是穩(wěn)定的。此外,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物因?yàn)椴缓x子,所以不蝕刻玻璃基板、硅層等。
具體實(shí)施例方式下文中,將詳細(xì)描述本發(fā)明。用于含有含銅金屬膜和含鑰金屬膜的雙層或多層膜的蝕刻液組合物包括比 04、HNO3> CH3C00H、環(huán)胺化合物,和余量水。本發(fā)明的蝕刻液組合物中所含的H3PO4用作含銅金屬膜和含鑰金屬膜的氧化劑?;谒鼋M合物的總重,H3PO4的含量為25 50wt%。當(dāng)其量在25 50wt%范圍時(shí),不發(fā)生過度蝕刻,并且含銅金屬膜和含鑰金屬膜被蝕刻。 本發(fā)明的蝕刻液組合物中所含的HNO3用作含銅金屬膜和含鑰金屬膜的氧化劑。基于所述組合物的總重,HNO3的含量為O. I 7wt%。當(dāng)其量在O. I 7wt%范圍時(shí),不發(fā)生過度蝕刻,并且蝕刻含銅金屬膜和含鑰金屬膜。本發(fā)明的蝕刻液組合物中所含的CH3COOH用作控制反應(yīng)速度的緩沖劑?;谒鼋M合物的總重,CH3COOH的含量為10 50wt%。當(dāng)其量在10 50wt%范圍時(shí),可以適當(dāng)?shù)目刂品磻?yīng)速度,從而提高蝕刻液組合物的蝕刻能力?;谒鼋M合物的總重,本發(fā)明的蝕刻液組合物中環(huán)胺化合物的含量為O. I 5wt%。當(dāng)其量在O. I 5wt%范圍時(shí),可以調(diào)節(jié)含銅金屬膜的蝕刻,并且可以控制含銅金屬膜和含鑰金屬膜的電池反應(yīng)。所述環(huán)胺化合物可為選自由氨基四唑、苯并三唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、四氫吡咯,和吡咯啉組成的組中的至少一種。除上述材料,所述環(huán)胺化合物可為水溶性的雜環(huán)胺化合物。本發(fā)明的蝕刻液組合物中所含的水為用于半導(dǎo)體工藝中的去離子水,優(yōu)選18ΜΩ/cm或更高比電阻的水?;谒鼋M合物的總重,所含的水作為余量,以使根據(jù)本發(fā)明所述的蝕刻液組合物的總量為IOOwt%。除了上述組分外,本發(fā)明的蝕刻液組合物可進(jìn)一步包括選自由蝕刻控制劑、表面活性劑、螯合劑、防腐劑,和PH調(diào)節(jié)劑組成的組中的一種或多種。在本發(fā)明中,含銅金屬膜可以是銅膜或銅合金膜,含鑰金屬膜可以是鑰膜或鑰合金膜。含銅金屬膜和/或含鑰金屬膜可以是柵極電極或源極/漏極電極,為平板顯示器或半導(dǎo)體設(shè)備的組成部分。本發(fā)明的蝕刻液組合物能更有效地用于蝕刻包含含銅金屬膜和含鑰金屬膜的雙層或多層膜。如上所述,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物能同時(shí)蝕刻含銅金屬膜和含鑰金屬膜。此夕卜,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物因?yàn)楹协h(huán)胺化合物,所以能通過控制銅和鑰的電池反應(yīng)防止圖案變差,該較差圖案通過銅的過度蝕刻而形成。此外,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物因?yàn)椴缓糜趥鹘y(tǒng)蝕刻液組合物中的過氧化氫,所以是穩(wěn)定的。此外,本發(fā)明所述的蝕刻液組合物因?yàn)樗缓x子,所以不蝕刻玻璃基板、硅層等。下文中,將根據(jù)以下實(shí)施例和測(cè)試?yán)敿?xì)地描述本發(fā)明。但是,本發(fā)明的范圍不限于這些實(shí)施例。實(shí)施例I至5和對(duì)比例I至3 :制備蝕刻液組合物
制備180kg各蝕刻液組合物的組分和組成比見下表I。[表 I]
^mm^mm^~mmβ α去離 子水
__(Wt0Zo)__(wt%)__(wt%)__(wt%)__(wt%)
實(shí)施例I 45__3__35__05__余量
實(shí)施例2 40__3__35__05__余量
實(shí)施例3 35__3__40__05__余量
實(shí)施例4 30__3__45__05__余量
實(shí)施例5 25__3__50__0,5__余量
對(duì)比例I 60__3__10__05__余量
對(duì)比例2 40__H__35____余量
對(duì)比例3 I 403__35__7__余量BTA :苯并三唑測(cè)試?yán)u(píng)估蝕刻液組合物的性能<評(píng)估蝕刻性能>將含有沉積在玻璃板上的銅/鑰層,并且該銅/鑰層上形成有預(yù)定抗蝕圖的基板
作為樣品。將實(shí)施例I至5和對(duì)比例I至3的蝕刻液組合物放入噴淋式蝕刻機(jī)中(型號(hào)名
ETCHER(TFT),由KC科技公司制造),并加熱至設(shè)定溫度40°C。溫度達(dá)到40±O. 1°C后,進(jìn)行
蝕刻工序。以過度蝕刻方式進(jìn)行蝕刻,這樣總蝕刻時(shí)間較EI3D時(shí)間增加了 30%。隨后,將樣
品放入噴淋式蝕刻機(jī)中,然后進(jìn)行蝕刻。然后,將蝕刻樣品從噴淋式蝕刻機(jī)中取出,用去離
子水清洗,用熱風(fēng)干燥機(jī)干燥,然后用光刻膠剝離液去除光刻膠。隨后,用掃描電子顯微鏡
(SEM)(型號(hào)名S-4700,Hitachi公司制造)評(píng)估這些樣品的蝕刻剖面,其結(jié)果見下表2。[表2]
蝕刻性能 實(shí)施例 IW
實(shí)施例2H
實(shí)施例3H
實(shí)施例4H
實(shí)施例5IW
對(duì)比例I銅被過度蝕刻
權(quán)利要求
1.一種蝕刻液組合物,用于包括含銅金屬膜和含鑰金屬膜的雙層或多層膜,基于所述組合物的總重,所述蝕刻液組合物包含 . 25 50界七%的H3PO4 ; . O. I 7界七%的HNO3 ; . 10 50wt%^ CH3COOH ; .O. I 5wt%的環(huán)胺化合物;和 余量的水。
2.如權(quán)利要求I所述的蝕刻液組合物,其中所述環(huán)胺化合物是選自由氨基四唑、苯并三唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、四氫吡咯和吡咯啉組成的群組中的一種或更多種。
3.如權(quán)利要求I所述的蝕刻液組合物,進(jìn)一步包含選自由蝕刻控制劑、表面活性劑、螯合劑、防腐劑和PH調(diào)節(jié)劑組成的組中的一種或多種。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種蝕刻液組合物,用于包含含銅金屬膜和含鉬金屬膜的雙層或多層膜,基于所述組合物的總重,所述蝕刻液組合物包含25~50wt%的H3PO4;0.1~7wt%的HNO3;10~50wt%的CH3COOH;0.1~5wt%的環(huán)胺化合物;和余量水。
文檔編號(hào)C09K13/06GK102648270SQ201080042912
公開日2012年8月22日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者權(quán)五柄, 李喻珍, 李昔準(zhǔn), 梁承宰 申請(qǐng)人:東友Fine-Chem股份有限公司