[发明专利]钛、铝金属层叠膜蚀刻液组合物

说明书

技术领域

本发明涉及用于液晶显示器的栅极、源极和漏极等中的金属层叠膜的蚀刻液组合物。

背景技术

由于铝或在铝中添加有钕、硅或铜等杂质的合金价钱便宜且电阻非常低，因此被用于液晶显示器的栅极、源极和漏极等的材料中。

但是，由于铝或铝合金与作为基底膜的玻璃基板之间的密合性(粘附性)有些差，且容易被药液和热所腐蚀，因此在铝或铝合金的上部和/或下部使用钼或钼合金的膜作为层叠膜来用于电极材料，通过使用了磷酸等的蚀刻液一起进行层叠膜的蚀刻。

近年来，由于钼或钼合金的价格升高，且谋求由药液和热所导致的腐蚀性的进一步改善等理由，钛或钛合金受到注目。钼蚀刻用的磷酸等不能用于钛或钛合金的蚀刻，而是进行作为半导体基板中钛-铝系金属层叠膜的蚀刻方法的使用了卤素类气体的反应离子蚀刻(RIE)等的干式蚀刻。在RIE中，可通过各向异性蚀刻来在某种程度上控制锥形，但由于需要高价的真空装置和高频产生装置，在成本方面不利，因此希望开发更廉价且也可以减少处理时间的一起进行蚀刻的蚀刻液。

另一方面，已知在半导体装置的制造工序中将以钛为主成分的金属薄膜进行蚀刻时，一般使用氢氟酸系蚀刻液(例如专利文献1)。另外，还已知通过使用了氨水-过氧化氢水的蚀刻液，可以进行钛或钛合金的蚀刻(例如专利文献2)。

但是，在使用氢氟酸系蚀刻液时，由于对底层的玻璃基板、硅基板和化合物半导体基板造成损伤，因此不能使用。在使用氨水-过氧化氢水时，由于过氧化氢水的分解而产生气泡，由于气泡对基板的附着，蚀刻变得不完全，且蚀刻液的寿命短，因此难以使用。

其它与用作玻璃基板等的蚀刻液的本发明的用途不同，作为装饰品和电子元件中所使用的以除去钛或钛合金的表面锈和使其平滑化为目的的蚀刻液，已经公开了以过氧化氢、氟化物、无机酸类和氟系表面活性剂为必要成分的组合物(专利文献3)，但并不能对将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜进行蚀刻给以启示。另外，作为由钛层和铜层所构成的金属层叠膜的蚀刻液，已经公开了含有过二硫酸盐和氟化物的水溶液(专利文献4)，但并不是对由铝层和钛层所构成的金属层叠膜进行蚀刻的溶液。

作为将钛-铝金属层叠膜一起进行蚀刻的蚀刻液，公开了含有氢氟酸、高碘酸和硫酸的蚀刻液(专利文献5)。但是，该蚀刻液是将金属层叠膜的各金属膜以同样的蚀刻速率进行蚀刻，因此，蚀刻后的锥角变为大致90度。最近，为了防止形成于栅极线上的源极线的断线、栅极线和源极线之间的短路等，经常进行将基板上的配线制成锥形(锥角小于90度)(专利文献6)，但专利文献5中的蚀刻液并不能满足这种目的。另外，这种蚀刻液还存在对玻璃基板造成损伤的问题。

通常来说，蚀刻液对铝或铝合金的蚀刻速率要大于对钛或钛合金的蚀刻速率。因此，目前还不知道可将含有由钛或钛合金所构成的层和由铝或铝合金所构成的层的金属层叠膜、例如钛或钛合金/铝或铝合金/钛或钛合金所构成的3层结构的金属层叠膜一起进行蚀刻、并制成锥形的蚀刻液。

专利文献1：特开昭59-124726号公报

专利文献2：特开平6-310492号公报

专利文献3：特开2004-43850号公报

专利文献4：特开2001-59191号公报

专利文献5：特开2000-133635号公报

专利文献6：特开2004-165289号公报

发明内容

即，本发明的目的在于提供一种解决了上述问题点且可以将钛-铝系金属层叠膜一起进行蚀刻并制成锥形的蚀刻液。

在为了解决上述问题而进行锐意研究中发现，将选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵盐中的至少一种氟化物和氧化剂组合而成的蚀刻液可以合适地将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，通过进一步进行研究，结果完成了本发明。

即，本发明涉及一种蚀刻液组合物，其用于将含有由钛或以钛为主成分的合金所构成的层和由铝或以铝为主成分的合金所构成的层的金属层叠膜一起进行蚀刻，上述蚀刻液组合物含有氟化物和氧化剂，其中上述氟化物为选自氢氟酸的金属盐或铵盐、六氟硅酸、六氟硅酸的金属盐或铵盐、四氟硼酸、四氟硼酸的金属盐或铵盐中的至少一种。