[发明专利]液体组合物及使用其的蚀刻方法

说明书

本发明涉及液体组合物及使用其的蚀刻方法，所述液体组合物用于对形成在含有铟、镓、锌及氧的氧化物上的铜或以铜作为主要成分的金属化合物进行蚀刻，所述蚀刻方法的特征在于使该液体组合物与具有铜或以铜作为主要成分的金属化合物的基板接触。本发明的液体组合物的特征在于，包含：(A)过氧化氢、(B)酸、(C)氟离子供给源、(D)选自由氨基三(亚甲基膦酸)、N,N,N’,N’‑乙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、双(六亚甲基)三胺五(亚甲基膦酸)及五亚乙基六胺八(亚甲基膦酸)组成的组中的1种以上化合物、(E)过氧化氢稳定剂、及(F)水，并且所述液体组合物的pH值为5以下。

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；Thin Film Transistor)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(etch stop type)结构(参照图1)，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 channel etch type)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，但作为膦酸衍生物或其盐，仅公开了1-羟基乙叉-1,1-二膦酸或其盐，没有记载配混氨基三(亚甲基膦酸)、N,N,N’,N’-乙二胺四(亚甲基膦酸)、二亚乙基三胺五(亚甲基膦酸)、双(六亚甲基)三胺五(亚甲基膦酸)、五亚乙基六胺八(亚甲基膦酸)。另外，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2)，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。