[发明专利]蚀刻液组合物

说明书

本发明涉及一种包含过氧化氢、蚀刻抑制剂、螯合剂、蚀刻添加剂及双氧水稳定剂的蚀刻液组合物，通过不包含氟系化合物，且即使不使用pH值调节剂，也形成4以上的高pH值，从而在铜膜及含钼膜的蚀刻工序中，防止玻璃基板及半导体结构物被蚀刻，使在蚀刻工序中可能产生的不良达到最小。

技术领域

本发明涉及一种铜膜、钼或钼合金膜的蚀刻液组合物(ETCHING COMPOSITION)，尤其涉及一种对用作薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的电极的铜膜及含钼膜进行选择性蚀刻的蚀刻液组合物。

背景技术

半导体装置、薄膜晶体管液晶显示器及有机发光二极管(OLED)等的微电路经过如下的一系列光刻工序来完成：在形成于基板上的铝、铝合金、铜及铜合金等导电性金属膜，或硅氧化膜、硅氮化膜等绝缘膜，或铟镓锌氧化膜、铟锌氧化膜及铟锡氧化膜等透明导电膜上均匀地涂布光刻胶之后，通过刻有图案的掩模照射光之后，通过显影来形成所希望图案的光刻胶，并通过干法蚀刻或湿法蚀刻，将图案转印于位于光刻胶下部的金属膜或绝缘膜上后，通过剥离工序去除多余的光刻胶。

与现有的铝及铬配线相比，大型显示器的栅极及数据金属配线使用电阻低且无环境问题的铜金属。由于铜存在与玻璃基板、透明导电膜及硅绝缘膜的粘结力低，向氧化物半导体膜或硅膜扩散的问题，因此将钛、钼等用作下部势垒金属。

关于可在同时蚀刻铜膜和含钼膜时使用的蚀刻液组合物的技术，韩国专利公开公报第2003-0082375号、专利公开公报第2004-0051502号、专利公开公报第2006-0064881号、专利公开公报第2006-0099089号、专利授权号10-1173901等中公开有以过氧化氢为基础的铜/含钼膜的蚀刻液。

所述现有的铜/含钼膜的蚀刻液的pH值低至2至3。这是为了以高分辨率为目的，增加开口率，而薄薄地形成配线时，为了维持电气特性，随着增加铜膜的厚度，高效且快速地蚀刻铜而适用该蚀刻液。另外，蚀刻液组合物含氟系化合物。所述氟系化合物在同时蚀刻铜/含钼膜时，提高钼或钼合金的蚀刻速度，去除可能在2至3的低pH值范围内产生的钼或钼合金的残留。

然而，由于所述蚀刻液组合物含氟系化合物，存在除了所述栅极电极、源电极及漏电极以外，一同蚀刻形成于所述电极下部的玻璃膜或硅氧化膜、硅氮化膜等绝缘膜，或铟镓锌氧化膜、铟锌氧化膜、铟锡氧化膜等透明导电膜等的问题。这样，因使用氟系化合物导致下部膜一同被蚀刻的情况下，玻璃基板被损坏，在工序过程中出现不良时，难以通过重工(Re-work)工序重新使用基板，且随着绝缘膜及透明导电膜氧化，薄膜晶体管的电气特性可能变化，并且因下部膜损坏，可能在高温、高湿环境下产生不良。因为这样，为了抑制所述下部膜的蚀刻而不使用氟系化合物的情况下，钼或钼合金的蚀刻速度下降，会导致钼残留。

为了控制这种下部膜的损坏，虽然可以增加pH值，但将pH值增加至6以上，来抑制下部膜蚀刻的情况下，铜蚀刻速度下降而不能将配线宽度蚀刻得充分薄，而且为了制造相同的配线宽度，而增加配线在蚀刻液中的时间，会导致配线被浸蚀。另外，作为增加pH值的情况下可能发生的另一问题，作为蚀刻液主要组分的过氧化氢的芬顿反应(Fentonreaction)增加，因此存在蚀刻液过热和爆炸的危险性。

现有专利文献

专利文献

专利文献1：专利公开公报第2003-0082375号

专利文献2：专利公开公报第2004-0051502号

专利文献3：专利公开公报第2006-0064881号

专利文献4：专利公开公报第2006-0099089号

专利文献5：专利授权号10-1173901

发明内容