[发明专利]液体组合物及使用其的蚀刻方法

说明书

技术领域

本发明涉及液体组合物、和使用其的蚀刻方法、以及利用该方法制造的 基板，所述液体组合物用于对形成在含有铟、镓、锌及氧的氧化物(IGZO) 上的铜或以铜作为主要成分的金属化合物进行蚀刻，其抑制对IGZO的损伤， 并且对铜或以铜作为主要成分的金属化合物进行蚀刻。

背景技术

近年来，在电子设备的小型化、轻量化及低消耗功率化发展的过程中， 尤其在液晶显示器、电致发光显示器等显示装置的领域中，作为半导体层的 材料，正在进行各种氧化物半导体材料的开发。

氧化物半导体材料主要由铟、镓、锌及锡等构成，研究了铟·镓·锌氧化 物(IGZO)、铟·镓氧化物(IGO)、铟·锡·锌氧化物(ITZO)、铟·镓·锌·锡氧 化物(IGZTO)、镓·锌氧化物(GZO)、锌·锡氧化物(ZTO)等各种组成。 其中，特别是关于IGZO的研究正在积极地进行。

使用前述IGZO作为例如薄膜晶体管(TFT；ThinFilmTransistor)等电 子元件时，IGZO使用溅射法等成膜工艺形成在玻璃等基板上。接着，以抗 蚀剂等作为掩模进行蚀刻，从而形成电极图案。进而在其上，使用溅射法等 成膜工艺形成铜(Cu)、钼(Mo)等，接着，以抗蚀剂等作为掩模进行蚀刻， 由此形成源极/漏极布线。该进行蚀刻的方法有湿(wet)法和干(dry)法， 湿法中使用蚀刻液。

通常已知IGZO容易被酸、碱蚀刻，使用这些蚀刻液形成源极/漏极布线 时存在作为基底的IGZO容易腐蚀的倾向。由于该IGZO的腐蚀，存在TFT的 电特性劣化的情况。因此，通常采用在IGZO上形成保护层后形成源极/漏极 布线的蚀刻阻挡型(etchstoptype)结构(参照图1)，但制造变得繁杂，其 结果导致成本增加。因此，为了采用不需要保护层的背沟道蚀刻型(back channeletchtype)结构(参照图2)，期望抑制对IGZO的损伤且能够对各种 布线材料进行蚀刻的蚀刻液。

专利文献1(国际公开第2011/021860号)公开了使用蚀刻液对以铜作为 主要成分的金属膜进行蚀刻的方法，所述蚀刻液包含：(A)过氧化氢5.0～25.0 重量％、(B)氟化合物0.01～1.0重量％、(C)吡咯化合物0.1～5.0重量％、(D) 选自由膦酸衍生物或其盐组成的组中的1种以上化合物0.1～10.0重量％、(E) 水。

但是，专利文献1公开的蚀刻液包含过氧化氢、氟化合物、吡咯化合物 及膦酸衍生物或其盐，但膦酸衍生物或其盐是为了过氧化氢的稳定化而添加 的，没有提到关于对含有铟、镓、锌及氧的氧化物(IGZO)的损伤。关于 配混有过氧化氢、氟化合物、吡咯化合物及1-羟基乙叉-1,1-二膦酸的液体组 合物，确认到对IGZO的损伤(参照比较例13)，作为抑制对IGZO的损伤且对 金属化合物进行蚀刻的液体组合物不充分。

专利文献2(国际公开第2009/066750号)中记载了：通过使用由含有碱 的水溶液形成的碱性的蚀刻液组合物，在包含无定形氧化物膜和由选自铝 (Al)、Al合金、铜(Cu)、Cu合金、银(Ag)及Ag合金组成的组中的至少1 种形成的金属膜的层叠膜的蚀刻中，可以选择性地对该金属膜进行蚀刻。

但是，专利文献2公开的蚀刻液组合物为由含有碱的水溶液形成的碱性 的蚀刻液组合物，但关于配混有过氧化氢及氨的液体组合物确认到对IGZO 的损伤(参照比较例14)，作为抑制对IGZO的损伤且对金属化合物进行蚀刻 的液体组合物不充分。

专利文献3(国际公开第2013/015322号)中记载了：通过使用包含过氧 化氢、硫酸或硝酸等无机酸、琥珀酸等有机酸、乙醇胺等胺化合物、及5-氨 基-1H-四唑等吡咯类的蚀刻液，可以减少对半导体层的损伤且选择性地对铜 /钼系多层薄膜进行蚀刻。

但是，由于在低pH区域对IGZO等半导体层造成损伤，因此专利文献3 公开的蚀刻液需要调节到pH2.5～5的范围来使用。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2011/021860号

专利文献2：国际公开第2009/066750号

专利文献3：国际公开第2013/015322号

发明内容

发明要解决的问题