(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モリブデン薄膜の下側にアルミニウムからなる下地金属を備えた構造におけるモリブデンのエッチング剤において、
一般式（ＸmＯn）-Y （ＸはＢｒまたはＩ、ｍは１または２、ｎは１、３、４、６または９、Ｙは１、４または５）で表されるオキソ酸イオンを含む水溶液からなり、
前記水溶液が、アルカリ水溶液を含み、ｐＨ５〜８．５であることを特徴とするモリブデンのエッチング剤。
【請求項２】
前記オキソ酸イオンの濃度が０．０１mol／l以上である請求項１記載のモリブデンのエッチング剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は固体表面をウェットエッチング処理する際に好適なエッチング剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、固体表面をウェットエッチング処理するエッチング剤として、例えば燐酸／硝酸系、フェリシアン化カリウム／水酸化ナトリウム系、過酸化水素０／アンモニア系、硝酸セリウムアンモニウム／硝酸系等が知られており、これらはモリブデン（Ｍｏ）のエッチング剤として好適に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モリブデンをパターニングする際に用いられるレジスト膜は、これらのエッチング剤に対する耐性が悪いために、レジスト剥がれが生じて微細加工ができないという問題があった。
また下地金属層上に形成されたモリブデン層をエッチングする際に下地金属材料との良好なエッチング選択比が得られない、といった不都合もあった。例えば、トップゲート構造の薄膜トランジスタを作製する際、図５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、チャネル部２５の左右両側のｎ+半導体部２６，２７の上部にシリサイド層２８，２９を形成する工程において、一旦、図５（Ａ）に示すように基板上全面にＭｏの薄膜３０を形成し、熱処理を行ってｎ+半導体部２６，２７の上部にシリサイド層２８，２９を形成した後、Ｍｏ薄膜３０のみをエッチングにより除去することによって図５（Ｂ）に示すような構造を得るが、特にアルミニウム（Ａｌ）からなるゲート電極２３はこの前の工程でイオンドーピングされており、このようなＡｌ層２３上のＭｏ薄膜３０を、従来のエッチング剤でエッチング処理するとＡｌ層２３も局所的にエッチングされてしまうという問題があった。
尚、図５において、符号２０はガラスなどからなる絶縁基板、２５はアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなるチャネル部、２２はＳｉＮxなどからなるゲート絶縁部をそれぞれ示す。
【０００４】
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、レジスト膜に対する影響が少ないエッチング剤を提供すること、および下地金属に対して十分なエッチング選択比を有するモリブデンのエッチング剤を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題の少なくとも１つを解決するもので、一般式（ＸmＯn）-Y  （ＸはＢｒまたはＩ、ｍは１または２、ｎは１、３、４、６または９、Ｙは１、４または５）で表されるオキソ酸イオンを含む水溶液からなるモリブデンのエッチング剤である。
オキソ酸イオンは、オキソ酸またはオキソ酸塩を水に溶解して得られるもので、例えばＩＯ3-、ＩＯ4-、ＩＯ6-5、Ｉ2Ｏ9-4、ＢｒＯ3-、ＢｒＯ4-、およびＢｒＯ-等が挙げられる。オキソ酸またはオキソ酸塩化合物の具体例としては、ヨウ素酸（ＨＩＯ3）、過ヨウ素酸（ＨＩＯ4）、ヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ3）、臭素酸カリウム（ＫＢｒＯ3）、過ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ4ＩＯ4）、次亜臭素酸（ＨＢｒＯ）などが挙げられる。
【０００６】
特にエッチング剤中のオキソ酸イオンのモル濃度が０．０１mol／l以上であれば、モリブデンのエッチングレートが良好である。
本発明のエッチング剤は、そのｐＨの値にかかわらず、モリブデンをエッチングすることができるが、特にエッチング剤のｐＨを５ないし８．５の中性領域とすることによって、アルミニウムに対してモリブデンの良好なエッチング選択性が得られる。またアルミニウム以外の下地金属材料、例えばアルミニウム合金、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タンタル（Ｔａ）、Ｔｉ（チタン）等にも適用可能である。
【０００７】
また本発明のエッチング剤は、一般式（ＸmＯn）-Y  （ＸはＢｒまたはＩ、ｍは１または２、ｎは１、３、４、６または９、Ｙは１、４または５）で表されるオキソ酸イオンを含み、ｐＨ３以下とすることによって、銅のエッチング処理に適用可能であり、特にエッチング剤中のオキソ酸イオンのモル濃度が０．０１mol／l以上であれば、銅に対する良好なエッチングレートが得られる。
オキソ酸イオンの具体例としては、ＩＯ3-、ＩＯ4-、ＩＯ6-5、Ｉ2Ｏ9-4、ＢｒＯ3-、ＢｒＯ4-、およびＢｒＯ-等が挙げられる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳しく説明する。
本発明のエッチング剤は、一般式（ＸmＯn）-Y  （ＸはＢｒまたはＩ、ｍは１または２、ｎは１、３、４、６または９、Ｙは１、４または５）で表されるオキソ酸イオンを含む水溶液からなるものである。
【０００９】
本発明のエッチング剤を用いてモリブデンをエッチングするために、エッチング剤中のオキソ酸イオンのモル濃度は０．０１mol／l以上が必要であり、上限は飽和に達する濃度である。
図１は、本発明のエッチング剤の例としてヨウ素酸（ＨＩＯ3）水溶液、および過ヨウ素酸（ＨＩＯ4）水溶液をそれぞれ用いてモリブデンをエッチングしたときの、エッチング剤中のオキソ酸イオンのモル濃度と、エッチングレートとの関係を示したグラフである。
この図に示されるように、オキソ酸イオンのモル濃度が小さい領域でも高いエッチングレートが得られ、０．０１mol／l以上でモリブデンを好ましくエッチングできることが認められる。
【００１０】
図２は、本発明のエッチング剤の例としてヨウ素酸カリウム（ＫＩＯ3）水溶液、臭素酸カリウム（ＫＢｒＯ3）水溶液、および過ヨウ素酸アンモニウム（ＮＨ4ＩＯ4）水溶液をそれぞれ用いてモリブデンをエッチングしたときの、エッチング剤中のオキソ酸イオンのモル濃度と、エッチングレートとの関係を示したグラフである。
この図に示されるように、これらのエッチング剤は、上述のヨウ素酸（ＨＩＯ3）および過ヨウ素酸（ＨＩＯ4）に比べれば全体的にエッチングレートは低いが、オキソ酸イオンのモル濃度が０．０１mol／l以上でＭｏをエッチング可能であり、特に臭素酸カリウム（ＫＢｒＯ3）は０．１mol／l以上が好ましいことが認められる。
【００１１】
下記表１は、本発明のエッチング剤の例としてヨウ素酸系エッチング剤を用い、そのｐＨと、モリブデンのアルミニウムに対するエッチング選択性を調べた結果を示したものである。すなわちヨウ素酸系エッチング剤のｐＨを変えて、それぞれ薄膜トランジスタの製造工程におけるイオンドープされたアルミニウム（ゲート電極）上のモリブデン薄膜のエッチングを行い、モリブデンのエッチングレートと、アルミニウムに対するエッチング選択性を調べた。エッチング剤のｐＨの調整は所定濃度のアルカリ性水溶液（ＫＯＨ水溶液またはアンモニア水）を加え、ｐＨメータで計測して行った。またアルミニウムに対するエッチング選択性の評価は、イオンドープしたアルミニウムに対するモリブデンのエッチング選択比が得られたものを○、エッチング選択比が得られなかったものを×、エッチング選択比は得られるが再現性に乏しいものを△として示した。
【００１２】
【表１】
0004094110.tif 000002
【００１３】
この結果より、エッチング剤のｐＨが５ないし８．５の中性領域で、イオンドープしたアルミニウムをエッチングすることなく、その上層のモリブデン薄膜のみを好ましくエッチングできることが認められる。
【００１４】
また本発明のエッチング剤は、特にエッチング剤のｐＨが３以下の酸性領域で、銅（Ｃｕ）を好ましくエッチングすることができる。
エッチング剤のｐＨの調整は、例えば酢酸（ＣＨ3ＣＯＯＨ）水溶液を添加することによって好ましく行うことができる。
図３は、本発明のエッチング剤の例として過ヨウ素酸（ＨＩＯ4）系エッチング剤を用いて銅をエッチングしたときの、エッチング剤のｐＨと、エッチングレートとの関係を示したグラフである。エッチング剤のｐＨの調整は所定濃度の水酸化ナトリウム水溶液を加え、ｐＨメータで計測して行った。
この図に示されるように、エッチング剤のｐＨが３以下の領域でＣｕをエッチング可能であり、好ましくはｐＨ２以下で好ましいエッチングレートが得られ、さらに好ましくはｐＨ１．５以下でエッチングレートが飛躍的に高くなることが認められる。
【００１５】
図４は、本発明のエッチング剤の例としてヨウ素酸（ＨＩＯ3）系エッチング剤（ｐＨ＝１．４〜６）、および過ヨウ素酸（ＨＩＯ4）系エッチング剤（ｐＨ＝１．５〜６）をそれぞれ用いて銅をエッチングしたときの、エッチング剤中のオキソ酸イオンのモル濃度と、エッチングレートとの関係を示したグラフである。  この図に示されるように、オキソ酸イオンのモル濃度が０．０１mol／l以上のエッチング剤でＣｕをエッチングできることが認められる。
【００１６】
このように本発明のエッチング剤は、そのｐＨの値にかかわらずモリブデンのエッチング処理に好適に用いることができ、特にｐＨが５ないし８．５の中性領域で、アルミニウムに対する良好なエッチング選択性が得られる。
したがって、トップゲート構造の薄膜トランジスタの製造工程において、シリサイド層を形成するために、イオンドープされたアルミニウム（ゲート電極）上に形成されたモリブデン薄膜をエッチングにより除去する際のエッチング剤として好ましく用いることができ、モリブデン薄膜のみを選択的にエッチングすることができる。そして、エッチング剤が中性であるので、従来の強アルカリ性または強酸性のエッチング剤を用いた場合に必要であった廃液処理時の中和工程、および安全性を確保するための多大な設備が不要となり、結果的にコストを削減することができる、などの効果が得られる。
また本発明のエッチング剤は、ｐＨ３以下の酸性領域では銅を好ましくエッチングすることができる。
さらに本発明のエッチング剤は、そのｐＨの値にかかわらず、レジストがエッチング液に対して極めて安定であるため、レジスト膜の密着性の低下、剥離などによるサイドエッチが抑制され微細加工が可能である。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によればレジスト膜に対する影響が少ないエッチング剤が得られる。このエッチング剤はモリブデンのエッチング剤として有効であり、特にｐＨが５ないし８．５の中性領域で、アルミニウムに対する良好なエッチング選択性が得られる。また、ｐＨ３以下の酸性領域では銅のエッチング剤としても有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るエッチング剤中のオキソ酸イオン濃度とモリブデンのエッチングレートとの関係を示すグラフである。
【図２】  本発明に係るエッチング剤中のオキソ酸イオン濃度とモリブデンのエッチングレートとの関係を示すグラフである。
【図３】  本発明に係るエッチングのｐＨと銅のエッチングレートとの関係を示すグラフである。
【図４】  本発明に係るエッチング剤中のオキソ酸イオン濃度と銅のエッチングレートとの関係を示すグラフである。
【図５】  薄膜トランジスタ製造工程の例を示す断面図であり、（Ａ）はモリブデン薄膜除去前、（Ｂ）はモリブデン薄膜除去後をそれぞれ示す。
【符号の説明】
２３…ゲート電極（アルミニウム）、３０…モリブデン薄膜
【図１】
0004094110.tif 000003
【図２】
0004094110.tif 000004
【図３】
0004094110.tif 000005
【図４】
0004094110.tif 000006
【図５】
0004094110.tif 000007