[发明专利]金和镍的选择蚀刻液

说明书

技术领域

本发明涉及对金和镍共存的材料蚀刻金和/或镍的液体及方法。

背景技术

对于与半导体相关的以硅晶片基板或III/V族基板为基底的设备、与液晶相关的以玻璃基板为基底的设备、以聚酰亚胺材料等有机基板为基底的设备、还有采用以二氧化硅和氧化铝等为基底的陶瓷基板的设备等，要求通过蚀刻对由贱金属和贵金属这样的不同类金属构成的层积膜形成配线或突起等的技术。

贵金属(金、银、铜、钌、铑、锇、铟及铂等)电阻抗低，容易导电，但通常与硅或玻璃基板密合性较差。从而，在基板上成膜由密合性好的金属构成的底层膜，再在该底层膜上形成贵金属膜。作为用于该底层膜的金属已知有对硅或玻璃基板密合性优异的钼、镍、铬、钛，其中镍和铬在操作性上优异，从而被广泛采用。上述的组合中特别是金和镍的组合在广泛领域被使用，对于它们的加工技术，使用化学药品的湿式蚀刻方法成为主流。

通常利用二液的蚀刻处理来加工处理金和镍形成的层积膜，按照金膜、镍膜的顺序进行蚀刻处理。金的蚀刻液多数采用王水系或碘系，但由于王水系为强酸，难以处理，并且由于蚀刻速率与搅拌速度成反比，难以控制。另外，由于成分挥发大，王水系存在性能稳定性较差等问题。相反，由碘、碘化物和水构成的碘系蚀刻液虽然碘会挥发一些，但是由于金的蚀刻速率容易控制、蚀刻选择性高(溶解金而几乎不溶解镍)等理由，碘系蚀刻液成为主流(专利文献1)。对于镍的蚀刻液可以使用双氧水+磷酸(专利文献2)、硫酸+盐酸(专利文献3)、硝酸铈铵+过氯酸(专利文献4)、硫酸+双氧水+硝酸(专利文献5)、氯化铁+盐酸+高分子化合物(专利文献6)等氧化剂+无机酸或无机酸混合液体系中大量的蚀刻液。

[专利文献1]特开2004-211142号公报

[专利文献2]特开2006-294797号公报

[专利文献3]特开2004-190054号公报

[专利文献4]特开2004-59973号公报

[专利文献5]特开2004-52001号公报

[专利文献6]特开2000-336491号公报

发明内容

但是，对于使用2种蚀刻液的处理方法存在难以使金和镍的截面形状、侧面蚀刻量一致，利用蚀刻液的处理工序长，与处理时间一起同装置配置有关等诸多问题。作为金和镍的共同蚀刻液考虑了王水系，但由于王水系为强酸，难以处理，并且由于金和镍的蚀刻速率与搅拌速度成反比，难以控制2个蚀刻速率。另外，王水系由于液体容易分解存在性能稳定性较差等问题，从而难以实用化。对于由碘、碘化物和水构成的碘系蚀刻液可以微量蚀刻镍，但镍的蚀刻速率几乎不能控制，并且非常低，由于镍的蚀刻花费时间，金的侧面蚀刻大。进而，存在容易产生镍残渣等问题，难以一并处理。

本发明鉴于上述的课题而完成，目的在于以一液处理金和镍共存的材料，其目的之一提供在蚀刻金和镍共存的材料时控制金和/或镍的蚀刻速率的方法及蚀刻液。

本发明人为了开发新的蚀刻液进行了刻苦研究，发现通过在蚀刻金和镍的碘系蚀刻液中配合酸和/或有机溶剂、并调节配合比可以一举解决上述问题，从而完成了本发明。

即，本发明涉及对金和镍共存的材料选择性地蚀刻金和/或镍的方法，包括对含有碘化物和碘、以及酸和/或有机溶剂的蚀刻液的各成分的配合比进行调整。

另外，本发明涉及上述方法，其中包括对碘化物和碘的重量比、以及酸和/或有机溶剂的配合量进行调整，使得不析出碘。

进而，本发明涉及对金和镍共存的材料使用的蚀刻液，含有碘化物和碘、以及酸和/或有机溶剂。

另外，本发明涉及上述蚀刻液，其中有机溶剂为从由含氮五元环化合物、有机硫化合物、醇化合物、酮化合物和酰胺化合物构成的组中选择的1种或2种以上。

进而，本发明涉及上述蚀刻液，其中有机溶剂为N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)。

另外，本发明涉及上述蚀刻液，其中有机溶剂为N，N-二甲基乙酰胺(DMAc)。

进而，本发明涉及上述蚀刻液，其中有机溶剂的浓度为10体积％以上。

另外，本发明涉及上述蚀刻液，其中碘化物相对碘的重量比率为3以上。

进而，本发明涉及上述蚀刻液，其中酸为从由无机酸和在常温为固体的有机酸构成的组中选择的1种或2种以上。

另外，本发明涉及上述蚀刻液，其中酸为从由盐酸、硫酸、硝酸、柠檬酸、丙二酸、酒石酸、苹果酸和2，2’-硫代二乙酸构成的组中选择的1种或2种以上。

进而，本发明涉及上述蚀刻液，其中酸为盐酸。

另外，本发明涉及上述蚀刻液，其中酸的浓度为5mM以上。