[发明专利]用于蚀刻含有铜和钛的多层膜的液体组合物、和使用该组合物的蚀刻方法、多层膜配线的制造方法、基板

说明书

技术领域

本发明涉及液体组合物，更详细而言，涉及用于蚀刻含有铜和钛的多层膜的液体组合物、和使用该液体组合物蚀刻含有铜和钛的多层膜的方法、以及利用该蚀刻方法制造含有铜和钛的多层膜配线的方法、以及利用该多层膜配线的制造方法制造的基板。

背景技术

作为以往的平板显示器等显示装置的配线材料，一般使用铝或铝合金。但是，伴随着显示器的大型化和高分辨率化，这样的铝系配线材料由于配线电阻等特性而产生信号延迟问题，难以显示均匀的画面。

与铝(Al)相比，铜(Cu)具有电阻低这样的优点，但是栅极配线使用铜的情况下，存在玻璃等基板与铜的密合性不充分的问题。另外，在源极·漏极配线使用铜的情况下存在下述问题：有时铜向成为其衬底的硅半导体膜发生扩散，或者由于从氧化物半导体膜扩散的氧导致铜产生氧化。为了消除上述这样的问题，进行了下述研究：隔着由与玻璃等基板的密合性高且兼备不易对半导体膜产生扩散的阻隔性的金属组成的阻隔膜设置铜层的多层膜配线。作为兼备密合性和阻隔性的金属，已知钼(Mo)、钛(Ti)等金属。作为多层膜配线，可以采用将包含铜的层与包含这些金属或这些金属的合金的层进行层叠的2层结构的多层膜；为了防止包含铜的层的氧化而将包含钼、钛等金属或合金的层进一步层叠在铜层上的3层结构的多层膜。

含有铜和钛的多层膜配线通过利用溅射法等成膜工艺在玻璃等基板上形成上述多层膜，接着通过将抗蚀层等用作掩模进行蚀刻形成电极图案来得到。

蚀刻的方式有使用蚀刻液的湿式法(湿式蚀刻)和使用等离子体等蚀刻气体的干式法(干式蚀刻)。湿式法(湿式蚀刻)中使用的蚀刻液需求下述这样的特性，即：

·高加工精度，

·成分的稳定性和安全性高、处理容易，

·蚀刻性能稳定，以及

·蚀刻后可以得到良好的配线形状等。

作为含有铜和钛的多层膜的蚀刻工序中使用的蚀刻液，例如已知包含过氧化氢、羧酸、羧酸盐以及氟化合物的酸性蚀刻液(专利文献1)，包含过氧硫酸盐、有机酸、铵盐、氟化合物、二醇系化合物以及唑系化合物的酸性蚀刻液(专利文献2)。

另外，作为不含过氧化物的铜的蚀刻液，已知含有铜(II)离子和氨的氨碱性蚀刻液、含有铜(II)离子和卤化物离子的酸性蚀刻液。另外，作为不含过氧化物的铜的蚀刻液，也提出了包含马来酸根离子供给源和铜(II)离子供给源的蚀刻液(专利文献3)。

另外，作为含有铜和钛的多层膜的蚀刻工序中使用的蚀刻液，已知含有包含无机盐的氧化剂、无机酸以及氟化物离子供给源的蚀刻液(专利文献4)。

但是，使用专利文献1和2这样的包含过氧化氢或过氧硫酸的蚀刻液的情况下，由于过氧化氢或过氧硫酸分解，因此有产生气体和热等之类的问题、成分分解导致蚀刻性能变化之类的问题。

另外，使用专利文献3等这样的不含过氧化物的铜的蚀刻液的情况下，铜能够蚀刻但钛难以蚀刻，因此不适用作铜和钛的多层膜的蚀刻工序中使用的蚀刻液。

另外，含有铜和钛的多层膜的蚀刻工序中，使用专利文献4这样的含有包含无机盐的氧化剂、无机酸、以及氟化物离子供给源的蚀刻液的情况下，蚀刻时间、配线形状不良好(参照比较例7～9)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：美国专利申请公开第2003/107023号说明书

专利文献2：美国专利申请公开第2011/226727号说明书

专利文献3：国际公开第2013/5631号

专利文献4：韩国公开专利第2002-97348号公报

发明内容

发明要解决的问题

这样的情况下，需求提供用于蚀刻含有铜和钛的多层膜的液体组合物、和使用该液体组合物制造含有铜和钛的多层膜配线的方法、以及利用该蚀刻方法制造含有铜和钛的多层膜配线的方法、以及利用该多层膜配线的制造方法制造的基板。

用于解决问题的方案

本发明人等如今发现，通过使用包含铜离子供给源、马来酸根离子供给源、氟化物离子供给源的液体组合物能够解决上述问题。

即，本发明所述的液体组合物的特征在于，其为用于蚀刻多层膜的液体组合物，所述多层膜包含：由铜或含铜作为主成分的化合物组成的层和由钛或含钛作为主成分的化合物组成的层，所述液体组合物包含：

(A)马来酸根离子供给源、

(B)铜离子供给源、以及