[发明专利]蚀刻液组合物

说明书

技术领域

本发明涉及在例如电子部件的配线形成等中使用的、用于蚀刻铝膜、铝合金膜等金属膜的蚀刻液组合物，更详细来说，涉及用于蚀刻在构成半导体装置、液晶显示装置的基板上设置的铝膜、铝合金膜等金属膜的蚀刻液组合物。

背景技术

以往以来，在各种电子部件中，作为在半导体基板、玻璃基板等的表面形成配线、电极等的方法，已知如下所述的采用蚀刻的方法。

首先，在基板上形成作为配线、电极材料(基材)的铝膜、铝合金膜。然后，在其表面采用光学蚀刻法涂布感光性树脂，进行曝光、显影，从而形成图案掩模。

然后，使用该图案掩模进行铝膜、铝合金膜的蚀刻。由此，能够形成铝膜、铝合金膜所需图案的配线、电极。

近年来，在半导体装置、液晶显示装置中，随着对产品小型化、高性能化要求的增高，对于这些装置所具有的配线、电极等的微小化、高性能化的要求也越来越严格。此外，与此相伴，在进行多层化的技术领域中，为了应对多层化，迫切希望对配线的剖面形状进行控制，使之成为被蚀刻的配线侧面与形成有配线的基材(例如绝缘层、基板等)表面所成的角度(以下将该角度称为锥角)达到小于90°的形状(正锥形形状)。

此外，随着近年来图案的高密度化和微细化，从配线材料低阻抗化的必要性等出发，作为配线材料，广泛使用铝或铝合金。

此外，在进行多层配线时，为了减少信号延迟，在下层配线的材料中使用铝或铝合金。此外，为了使上层配线与下层配线电绝缘，用任意方法在下层铝配线或铝合金配线上形成绝缘层后，在其上形成铝配线或铝合金配线作为上层配线。

这里，下层铝配线或铝合金配线为了提高在其上形成的绝缘层的被覆性，必须将配线的剖面形状控制为正锥形形状。

这时，下层铝配线或铝合金配线的剖面形状的控制性很重要，在无法得到剖面形状为正锥形形状的配线的情况下、配线的锥角θ在所需范围之外的情况下，有时上层铝配线或铝合金配线断线、或者介由绝缘层产生的破裂而上层配线与下层配线短路，存在可靠性降低的问题。

一般来说，通过蚀刻形成正锥形形状的配线时，使用磷酸/硝酸/乙酸的水溶液作为蚀刻液，通过蚀刻铝膜或铝合金膜，能够形成正锥形形状的配线。

例如，使用磷酸/硝酸/乙酸/水的容量比为16∶2～8∶2∶1的混合液，将作为掩模的抗蚀涂层进行曝光、显影处理而图案化为规定的配线形状后，将上述抗蚀涂层在能得到与金属膜的密合性充分的掩模的煅烧温度下进行煅烧(后焙)，在使用由此形成的、与金属膜的密合性优异的掩模进行蚀刻时，可以得到配线侧面与形成有配线的基材(例如绝缘层、基板等)表面所成的角度(锥角)θ小于90°、接近90°(垂直)的配线。

然而，已有如下的报告，即，抗蚀涂层的煅烧温度比合适的温度低时，掩模与金属膜的密合性不充分，蚀刻液侵入抗蚀涂层与金属膜之间的界面，对于金属膜的蚀刻面，由于金属膜从其上面侧也被蚀刻，因此配线的侧面与配线的上面所成的角度增大，形成具有配线侧面缓缓倾斜的1段锥形形状的配线，如果蚀刻液中的硝酸浓度进一步提高，则锥角变小(参照专利文献1)。

另一方面，已知硝酸浓度低时，形成锥角大的1段锥形形状，但提高硝酸浓度时，抗蚀涂层与金属膜的界面的蚀刻速度增高，形成具有正锥形形状的配线，该正锥形形状具备在抗蚀涂层与金属膜的界面侧形成的锥角小的第一段、以及在比第一段靠近基板的一侧形成的锥角大的第二段这样的2段，进一步提高硝酸浓度时，形成具有倾斜小的1段正锥形形状的配线(参照专利文献2、专利文献3)。

但是，如果提高蚀刻液中的硝酸浓度，虽然铝膜或铝合金膜的蚀刻速度增高，但蚀刻控制性下降，难以得到具有控制性良好的锥形形状的配线。

此外，作为磷酸/硝酸/乙酸/水的混合液的蚀刻液的硝酸浓度高时，会产生由硝酸所致的抗蚀涂层损坏，确认在抗蚀涂层表面产生裂纹，但有报告称，裂纹在抗蚀涂层表面得到抑制，在金属表面未确认有蚀刻痕(参照专利文献2)。

进而，有报告称，由蚀刻液所致的抗蚀涂层收缩不会达到一定以上(专利文献3)。

但是，硝酸浓度高时，在蚀刻后用电子显微镜(SEM)观察抗蚀涂层表面时，确认不仅抗蚀涂层表面产生裂痕，而且在蚀刻面的内侧、即、不进行蚀刻的、抗蚀涂层与金属膜的界面上，产生因蚀刻液的渗入所致的蚀刻痕(以下称为“抗蚀涂层渗透”)。此外，如果发生抗蚀涂层渗透现象，则被抗蚀涂层覆盖的金属膜表面会被蚀刻而变得不平坦，产生无法得到所需形状的问题。