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公開番号2025016710
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-04
出願番号2024193674,2023029841
出願日2024-11-05,2023-02-28
発明の名称ルテニウムエッチング液組成物、これを用いたパターンの形成方法及びアレイ基板の製造方法、並びにこれにより製造されたアレイ基板
出願人東友ファインケム株式会社,DONGWOO FINE-CHEM CO., LTD.,三星電子株式会社,Samsung Electronics Co.,Ltd.
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類H01L 21/308 20060101AFI20250128BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】RuO₄ガス生成なしにルテニウム金属膜のみを高速でエッチングすることができ、常温での保管安定性に優れたルテニウムエッチング液組成物を、該エッチング液組成物を用いてルテニウム金属膜をエッチングするステップを含むパターン形成方法、パターン形成方法を含む表示装置用アレイ基板の製造方法及び前記製造方法によって製造された表示装置用アレイ基板を提供する。
【解決手段】ルテニウムエッチング液組成物は、過ヨウ素酸及びアンモニウムイオンを含むルテニウムエッチング液組成物であって、pHが6以上7.5以下である。前記エッチング液組成物を用いて、ルテニウム金属膜をエッチングするステップを含むパターンを形成し、更に、前記パターン形成方法を含む表示装置用アレイ基板を製造することができる。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
過ヨウ素酸及びアンモニウムイオンを含むルテニウムエッチング液組成物であって、
ｐＨが６以上７．５以下である、ルテニウムエッチング液組成物。
続きを表示（約 510 文字）【請求項２】
第四級アルキルアンモニウムの水酸化物をさらに含む、請求項１に記載の方ルテニウムエッチング液組成物。
【請求項３】
ルテニウム金属膜エッチング速度が２００Å／ｍｉｎ以上である、請求項１に記載のルテニウムエッチング液組成物。
【請求項４】
２０℃～２５℃で３ヶ月経過後のルテニウム金属膜エッチング速度減少率が５％以下である、請求項１に記載のルテニウムエッチング液組成物。
【請求項５】
エッチング液組成物の総重量に対して、
前記過ヨウ素酸０．１～５重量％と、
前記アンモニウムイオン０．１～５重量％と、
残量の水と、を含む、請求項１に記載のルテニウムエッチング液組成物。
【請求項６】
請求項１～５のいずれか１項に記載のエッチング液組成物を用いてルテニウム金属膜をエッチングするステップを含む、パターン形成方法。
【請求項７】
請求項６に記載のパターン形成方法を含む、表示装置用アレイ基板の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の製造方法によって製造された、表示装置用アレイ基板。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ルテニウムエッチング液組成物、前記エッチング液組成物を用いてルテニウム金属膜をエッチングするステップを含むパターン形成方法、前記パターン形成方法を含む表示装置用アレイ基板の製造方法、及び前記製造方法によって製造された表示装置用アレイ基板に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
ルテニウム（Ｒｕ）は、酸化後も伝導性を維持し続けて容量低下を起こさず、比較的価格が安い特性があるため、薄膜トランジスタのゲート電極、配線、バリア層の形成、及びコンタクトホールやビアホールなどの埋め込みに従来使用されていたタングステン（Ｗ）を代替することが可能な金属として最近注目を集めている。
【０００３】
半導体基板上に配線やビアホールなどを形成するためには、必要な部分だけを残して不要な部分を除去する工程が必要である。特に、近年、キャパシタの占有面積を減らすために電極膜を狭いホールの中に形成する方式の工程が頻繁に採用されているので、狭いホールの中に薄いルテニウム金属膜を均一に形成することが可能なエッチング液組成物の開発が求められている。
【０００４】
一方、酸性を帯びるエッチング液組成物を用いてルテニウム金属膜をエッチングする場合、毒性ガスであるＲｕＯ
４
ガスが形成できるため、中性乃至アルカリ領域でルテニウム金属膜のエッチングを行うことが好ましい。しかし、このようなＲｕＯ
４
ガスの生成を防止するために、エッチング液組成物のｐＨをあまり高く調節する場合、酸化剤の役目をする過ヨウ素酸の安定性が低下してエッチング速度が減少する。したがって、エッチング速度の減少を防止するために反応温度を上げる方法も考えられるが、ＲｕＯ
４
ガスは、高温で反応を行う場合にも生成できるという問題がある。これにより、適切な範囲のｐＨを有し、常温でルテニウム金属膜をエッチングすることが可能な組成物の開発が求められている。
【０００５】
また、半導体産業の場合、数ヶ月分の原料を予め確保して工程の連続性を維持する特性があるので、常温でエッチング液組成物を長期間安定して保管することができるべきである。特に、ルテニウムエッチング工程の場合、シングルタイプ（ｓｉｎｇｌｅｔｙｐｅ）装備で行われることができ、１回エッチングに用いられるエッチング液の量が比較的少量であるため、ルテニウムエッチング液が装備タンクに３ヶ月以上長期間保管できるという特殊性がある。これにより、ルテニウムエッチング液組成物の場合には、他の金属のエッチング液組成物に比べて特に保管安定性に優れることが求められる。
【０００６】
例えば、韓国公開特許第１０－２０２２－００５１２３０号は、オニウム塩を含むｐＨ８～１４のＲｕＯ
４
ガス発生抑制剤を開示している。
【０００７】
しかし、このようにｐＨ８以上のアルカリ性エッチング液組成物でルテニウム金属膜をエッチングする場合、ＲｕＯ
４
ガスの生成は抑制することができるものの、ルテニウム金属膜に対するエッチング速度及び常温での保管安定性が著しく減少して、ルテニウム金属膜に対する選択性及び有用性が低下するという問題点がある。
【０００８】
従って、ＲｕＯ
４
ガスの発生抑制のために中性乃至アルカリ性を帯びながらも、ルテニウム金属膜に対するエッチング速度及び常温での保管安定性を確保するために、適切なｐ
Ｈを有するルテニウムエッチング液組成物に対する要求が持続している実情である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
韓国公開特許第１０－２０２２－００５１２３０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、ＲｕＯ
４
ガス生成なしにルテニウム金属膜のみを高速でエッチングすることができ、常温での保管安定性に優れたルテニウムエッチング液組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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