用于含铜金属的蚀刻剂组合物转让专利
申请号 : CN201310656909.8
文献号 : CN103911615B
文献日 : 2017-08-22
发明人 : 权五炳 , 李智娟 , 田玹守
申请人 : 东友精细化工有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种用于含铜金属层的蚀刻剂组合物,包括:过氧化氢;由下式1表示的水溶性化合物;在分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物、或磷酸盐化合物中的至少一者;和水:[式1]
式中,R1和R2分别独立地为氢原子或具有1个至5个碳原子的烷基,R3为羟基或具有1个至5个碳原子的烷基。
2.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述由式1表示的水溶性化合物选自氨基磺酸、N-甲基氨基磺酸、N-乙基氨基磺酸、N-丙基氨基磺酸、N,N-二甲基氨基磺酸、N,N-乙基甲基氨基磺酸、N,N-甲基丙基氨基磺酸、N,N-二乙基氨基磺酸、N,N-乙基丙基氨基磺酸、N,N-二丙基氨基磺酸、甲烷磺酰胺、乙烷磺酰胺、丙烷磺酰胺、N-甲基甲烷磺酰胺、N-甲基乙烷磺酰胺、N-甲基丙烷磺酰胺、N-乙基甲烷磺酰胺、N-乙基乙烷磺酰胺、N-乙基丙烷磺酰胺、N,N-二甲基甲烷磺酰胺、N,N-二甲基乙烷磺酰胺、N,N-二甲基丙烷磺酰胺、N,N-乙基甲基甲烷磺酰胺、N,N-乙基甲基乙烷磺酰胺、N,N-乙基甲基丙烷磺酰胺、N,N-甲基丙基甲烷磺酰胺、N,N-甲基丙基乙烷磺酰胺、N,N-甲基丙基丙烷磺酰胺、N,N-乙基丙基甲烷磺酰胺、N,N-乙基丙基乙烷磺酰胺、N,N-乙基丙基丙烷磺酰胺、N,N-二乙基甲烷磺酰胺、N,N-二乙基乙烷磺酰胺、N,N-二乙基丙烷磺酰胺、N,N-二丙基甲烷磺酰胺、N,N-二丙基乙烷磺酰胺和N,N-二丙基丙烷磺酰胺中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,以所述蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的过氧化氢和所述由式1表示的水溶性化合物的量分别为5重量%至25重量%和0.1重量%至10重量%,同时包括余量的水。
4.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物选自丙氨酸、氨基丁酸、谷氨酸、甘氨酸、亚氨基二乙酸、和肌氨酸中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,以所述蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的在分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物的量为0.1重量%至5重量%。
6.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述磷酸盐化合物选自磷酸钠、磷酸钾和磷酸铵中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,以所述蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的磷酸盐化合物的量为0.1重量%至5重量%。
8.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,还包括无氮的有机酸。
9.根据权利要求8所述的蚀刻剂组合物,其中,所述无氮的有机酸选自乙酸、丁酸、柠檬酸、甲酸、葡萄糖酸、乙醇酸、丙二酸、戊酸和草酸中的至少一种。
10.根据权利要求8所述的蚀刻剂组合物,其中,以所述蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的所述无氮的有机酸的量为0.1重量%至5重量%。
11.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,还包括水溶性环胺化合物。
12.根据权利要求11所述的蚀刻剂组合物,其中,所述水溶性环胺化合物选自氨基四唑、咪唑、吲哚、嘌呤、吡唑、吡啶、嘧啶、吡咯、吡咯烷和吡咯啉。
13.根据权利要求11所述的蚀刻剂组合物,其中,以所述蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的水溶性环胺化合物的量为0.1重量%至5重量%。
14.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,还包括含氟化合物。
15.根据权利要求14所述的蚀刻剂组合物,其中,所述含氟化合物选自氟化铵、氟化钠、氟化钾、氟化氢铵、氟化氢钠和氟化氢钾中的至少一种。
16.根据权利要求14所述的蚀刻剂组合物,其中,以所述用于含铜金属层的蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的含氟化合物的量为0.01重量%至1重量%。
17.根据权利要求1所述的蚀刻剂组合物,其中,所述含铜金属层为铜或铜合金单层、具有钼层和在所述钼层上形成的铜层的铜-钼层、具有钼合金层和在所述钼合金层上形成的铜层的铜-钼合金层、或具有金属氧化物层和在所述金属氧化物层上形成的铜层的铜-金属氧化物层。
说明书 :
用于含铜金属的蚀刻剂组合物
技术领域
背景技术
分别包括在单独的过程之前或之后的清洗过程。前述蚀刻过程指的是通过使用光刻胶作为
掩膜在所选区域上留下金属层的过程,且通常包括利用等离子体的干法蚀刻或利用蚀刻剂
组合物的湿法蚀刻。
的情况下,面板尺寸的增加和高分辨率的实施方式对于技术发展是至关重要的。因此,为了
减少RC信号延迟(这点对于增加TFT-LCD的尺寸是绝对需要的),必须开发低电阻材料。然
-8 -8
而,在将铬(Cr,电阻率:12.7×10 Ωm)、钼(Mo,电阻率:5×10 Ωm)、铝(Al,电阻率:2.65×10-8Ωm)、及其合金用作用于大型的TFT LCD等的栅极和数据线仍存在问题。
剂组合物,但这些组合物仍未满足用户所期望的性能。
发明内容
甲基氨基磺酸、N,N-甲基丙基氨基磺酸、N,N-二乙基氨基磺酸、N,N-乙基丙基氨基磺酸、N,
N-二丙基氨基磺酸、甲烷磺酰胺、乙烷磺酰胺、丙烷磺酰胺、N-甲基甲烷磺酰胺、N-甲基乙烷
磺酰胺、N-甲基丙烷磺酰胺、N-乙基甲烷磺酰胺、N-乙基乙烷磺酰胺、N-乙基丙烷磺酰胺、N,
N-二甲基甲烷磺酰胺、N,N-二甲基乙烷磺酰胺、N,N-二甲基丙烷磺酰胺、N,N-乙基甲基甲烷
磺酰胺、N,N-乙基甲基乙烷磺酰胺、N,N-乙基甲基丙烷磺酰胺、N,N-甲基丙基甲烷磺酰胺、
N,N-甲基丙基乙烷磺酰胺、N,N-甲基丙基丙烷磺酰胺、N,N-乙基丙基甲烷磺酰胺、N,N-乙基
丙基乙烷磺酰胺、N,N-乙基丙基丙烷磺酰胺、N,N-二乙基甲烷磺酰胺、N,N-二乙基乙烷磺酰
胺、N,N-二乙基丙烷磺酰胺、N,N-二丙基甲烷磺酰胺、N,N-二丙基乙烷磺酰胺和N,N-二丙基
丙烷磺酰胺中的至少一种。
10重量%,同时包括余量的水。
铜层的铜-钼合金层、或具有金属氧化物层和在所述金属氧化物层上形成的铜层的铜-金属
氧化物层。
液晶显示器的阵列基板。
具体实施方式
的含量范围可以从5重量%至25重量%,优选从10重量%至20重量%。当以蚀刻剂组合物的总重
量计,所包括的过氧化氢的含量为5重量%至25重量%时,存在以适当的蚀刻速率充分地蚀刻
的优点。
的组分。
基磺酸、N,N-甲基丙基氨基磺酸、N,N-二乙基氨基磺酸、N,N-乙基丙基氨基磺酸、N,N-二丙
基氨基磺酸、甲烷磺酰胺、乙烷磺酰胺、丙烷磺酰胺、N-甲基甲烷磺酰胺、N-甲基乙烷磺酰
胺、N-甲基丙烷磺酰胺、N-乙基甲烷磺酰胺、N-乙基乙烷磺酰胺、N-乙基丙烷磺酰胺、N,N-二
甲基甲烷磺酰胺、N,N-二甲基乙烷磺酰胺、N,N-二甲基丙烷磺酰胺、N,N-乙基甲基甲烷磺酰
胺、N,N-乙基甲基乙烷磺酰胺、N,N-乙基甲基丙烷磺酰胺、N,N-甲基丙基甲烷磺酰胺、N,N-
甲基丙基乙烷磺酰胺、N,N-甲基丙基丙烷磺酰胺、N,N-乙基丙基甲烷磺酰胺、N,N-乙基丙基
乙烷磺酰胺、N,N-乙基丙基丙烷磺酰胺、N,N-二乙基甲烷磺酰胺、N,N-二乙基乙烷磺酰胺、
N,N-二乙基丙烷磺酰胺、N,N-二丙基甲烷磺酰胺、N,N-二丙基乙烷磺酰胺、N,N-二丙基丙烷
磺酰胺等。优选使用N-甲基氨基磺酸。这些物质可被单独使用或以其中的两种或两种以上
的组合方式使用。
剂组合物的总重量计,由式1表示的水溶性化合物的含量范围可以从0.1重量%至10重量%,
优选从3重量%至7重量%。如果以蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的由式1表示的水溶性化
合物的含量为0.1重量%至10重量%,则增加被处理的基板的数量的效果可被最大化,从而是
优选的。
被单独使用或以其中的两种或两种以上的组合方式使用。
可以合意地起到作用,然而,以蚀刻剂组合物的总重量计,在分子中具有氮原子和羧基的水
溶性化合物的含量范围可以从0.1重量%至5重量%,优选从1重量%至3重量%。如果以蚀刻剂
组合物的总重量计,所包括的在分子中具有氮原子和羧基的水溶性化合物的含量为0.1重
量%至5重量%,则存在以适当的蚀刻速率均匀地蚀刻的优点。
合物被单独使用或以其中的两种或两种以上的组合方式使用。
酸盐化合物的含量范围可以从0.1重量%至5重量%,优选从1重量%至3重量%。如果以蚀刻剂
组合物的总重量计,所包括的磷酸盐化合物的含量为0.1重量%至5重量%,则以适当的蚀刻
速率可以充分地进行蚀刻,而没有留下残留物,并且有利的是,可以获得优良的蚀刻轮廓。
种或两种以上的组合方式使用。
计,无氮的有机酸的含量范围可以从0.1重量%至5重量%,优选从1重量%至3重量%。如果以蚀
刻剂组合物的总重量计,所包括的无氮的有机酸的含量为0.1重量%至5重量%,则可以维持
0.5至4.5的期望pH值,从而以适当的蚀刻速率充分地蚀刻。因此,存在防止CD(关键尺寸)损
失增加和残留物产生的优点。
以其中的两种或两种以上的组合方式使用。
刻剂组合物的总重量计,水溶性环胺化合物的含量范围可以从0.1重量%至5重量%,优选从
0.5重量%至2重量%。如果以蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的水溶性环胺化合物的量为
0.1重量%至5重量%,则可以以适当的速率充分地进行蚀刻,从而防止CD损失增加和残留物
产生。
化氢铵、氟化氢钠、氟化氢钾等,这些含氟化合物被单独使用或以其中的两种或两种以上的
组合方式使用。
重量计,含氟化合物的含量范围可以从0.01重量%至1重量%,优选从0.05重量%至0.5重量%。
如果以蚀刻剂组合物的总重量计,所包括的含氟化合物的量为0.01重量%至1重量%,则可以
以适当的蚀刻速率充分地进行蚀刻,而没有留下残留物。
成。优选地,将前述组分的含量控制在上述范围内。
金属氧化物层等)。铜-钼层指的是具有钼层和在钼层上形成的铜层的膜,而铜-钼合金层指
的是具有钼合金层和在钼合金层上形成的铜层的膜。另外,钼合金层可以包括选自锡(Sn)、
钛(Ti)、钽(Ta)、铬(Cr)、镍(Ni)、钕(Nd)、铟(In)等中的至少一种与钼一起的合金。
可以包括:例如,含有选自锌(Zn)、锡(Sn)、镉(Cd)、镓(Ga)、铝(Al)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、锶(Sr)、钡(Ba)、镭(Ra)、铊(Tl)、钪(Sc)、铟(In)、钇(Y)、镧(La)、锕(Ac)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、和鈩(Rf)中的至少一种金属的氧化物。
而提高加工裕量。
(III)使用本发明的蚀刻剂组合物蚀刻被暴露的含铜金属层。
所述栅极导线;(c)在栅极绝缘层上形成半导体层;(d)在半导体层上形成源极导线和漏极
导线;和(e)形成与漏极导线连接的像素电极。
书,在不脱离本发明的范围和精神的情况下可进行各种修改和变更,并且这样的修改和变
更被充分地包括在如所附的权利要求书限定的本发明中。
后,使用上文制备的蚀刻剂组合物进一步进行蚀刻。将蚀刻的结果与参照蚀刻测试的结果
进行比较,且根据以下标准进行评估。评估结果显示在下表3中。
因此,在蚀刻含铜金属层期间展示出了极好的蚀刻性能。
即使在处理了多个基板之后,蚀刻能力也未变差。换句话说,当铜粉的浓度为3000ppm或更
高时,根据比较实施例的蚀刻剂组合物具有大于10%的差的侧面蚀刻变化,因此,在处理了
多个基板之后,展示出变差的蚀刻能力。