[发明专利]铜／钛系多层薄膜用蚀刻液

说明书

技术领域

本发明涉及用于包括铜层和钛层的多层薄膜的蚀刻液和使用其的蚀刻方法。具体而言，本发明的蚀刻液优选用于在钛层上设置有铜层的多层薄膜的蚀刻。

背景技术

以往，一般使用铝或铝合金作为平板显示器等显示装置的配线材料。然而，随着显示器的大型化和高分辨率化，对于这种铝系的配线材料，发生由配线电阻等特性引起的信号延迟的问题，存在均匀的画面显示变困难的倾向。

因此，正在研究采用电阻更低的材料的铜、以铜为主要成分的配线。然而，虽然铜具有电阻低的优点，却存在在栅极配线中使用时玻璃等基板与铜的密合性不充分的问题，并且存在在源漏极配线中使用时有时发生扩散至成为其基底的硅半导体膜的问题。因此，为了防止该问题，开始研究叠层配合有如下金属的阻隔膜，所述金属可提高与玻璃等基板的密合性且兼有难以发生扩散至硅半导体膜的阻隔性，作为该金属受到关注的是钛(Ti)、氮化钛(TiN)这样的钛系金属。

然而，包括铜、以铜为主要成分的铜合金的叠层膜通过溅射法等成膜工艺在玻璃等基板上形成，并经过将抗蚀剂等作为掩模进行蚀刻的蚀刻工序而形成电极图案。并且，该蚀刻工序的方式有使用蚀刻液的湿式(湿法)、和使用等离子体等蚀刻气体的干式(干法)。此处，湿式(湿法)中使用的蚀刻液要求(i)高加工精度、(ii)蚀刻残渣少、(iii)蚀刻的不均匀少、(iv)对于作为蚀刻对象的包括铜的配线材料的金属的溶解，蚀刻性能稳定等，为了应对显示器的大型化和高分辨率化，还要求(v)获得蚀刻后的配线形状在规定范围内的良好配线形状。更具体而言，要求如图1所示的、铜配线端部的蚀刻面与下层的基板形成的角度(锥角)为20~60°的正锥形状、从抗蚀剂端部到与抗蚀剂接触的配线端部的距离(顶部线宽损失，a×2)为3μm以下、从抗蚀剂端部到与设在配线下的阻隔膜接触的配线端部的距离(底部线宽损失，b×2)为1μm以下、且阻隔膜拖尾(c)为b以下。

作为含有铜、以铜为主要成分的铜合金的叠层膜的蚀刻工序中所使用的蚀刻液，例如提出了如下方案：含有中性盐和选自无机酸、有机酸中的至少一种以及过氧化氢、过氧化氢稳定剂的蚀刻溶液(例如，专利文献1)；含有过氧化氢、有机酸、氟的蚀刻溶液(例如，专利文献2)等。

然而，蚀刻后的配线形状均不能令人充分满意，其结果是有时难以充分应对显示器的大型化和高分辨率化。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2002-302780号公报

专利文献2:美国专利第7008548号说明书

附图说明

图1是使用本发明的蚀刻液进行蚀刻时具有包括铜层和钛层的多层薄膜的配线截面的示意图。

发明内容

发明要解决的问题

本发明是在这种背景下完成的，其目的在于提供用于包括铜层和钛层的多层薄膜的蚀刻液和使用其的包括铜层和钛层的多层薄膜的蚀刻方法。

用于解决问题的方案

本发明人等为了达成上述目的进行反复深入地研究，其结果发现蚀刻液中通过以(A)过氧化氢、(B)硝酸、(C)氟离子供给源、(D)唑类、(E)季铵氢氧化物和(F)过氧化氢稳定剂的规定组合进行配合，可达成该目的。

本发明是根据所述认识而完成的。即，本发明的要旨如下。[1]一种用于包括铜层和钛层的多层薄膜的蚀刻液，其含有：(A)过氧化氢、(B)硝酸、(C)氟离子供给源、(D)唑类、(E)季铵氢氧化物及(F)过氧化氢稳定剂，且pH为1.5~2.5。

[2]根据上述1所述的蚀刻液，其中，(C)氟离子供给源为氟化铵和/或酸式氟化铵。

[3]根据上述1或2所述的蚀刻液，其中，(D)唑类为5-氨基-1H-四唑。

[4]根据上述1~3中任一项所述的蚀刻液，其中，(E)季铵氢氧化物为四烷基氢氧化铵和/或(羟基烷基)三烷基氢氧化铵。

[5]根据上述1~4中任一项所述的蚀刻液，其中，(F)过氧化氢稳定剂为苯基脲和/或苯酚磺酸。

[6]根据上述1~5中任一项所述的蚀刻液，其含有(A)过氧化氢4.5~7.5质量%、(B)硝酸3~6质量%、(C)氟离子供给源0.1~0.5质量%、(D)唑类0.1~0.5质量%、(E)季铵氢氧化物3~6质量%、(F)过氧化氢稳定剂0.01~0.1质量%。

[7]根据上述1~6中任一项所述的蚀刻液，其中，多层薄膜是在钛层上叠层铜层而成的。