JP3974305B2 - エッチング剤及びこれを用いた電子機器用基板の製造方法と電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は低抵抗の銅を用いた配線を作製するためのエッチング剤およびこれを用いた電子機器用基板の製造方法と電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の一種として薄膜トランジスタ型液晶表示装置を挙げることができる。
図９は、一般的な薄膜トランジスタ型液晶表示装置の薄膜トランジスタ部を示す概略図である。
この薄膜トランジスタ８２は、基板８３上にＡｌ又はＡｌ合金などの導電材料からなるゲート電極８４が設けられ、このゲート電極８４を覆うようにゲート絶縁膜８５が設けられている。ゲート電極８４上方のゲート絶縁膜８５上にアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと略記する）からなる半導体能動膜８６が設けられ、リン等のｎ型不純物を含むアモルファスシリコン（以下、ｎ+型ａ−Ｓｉ と略記する）からなるオーミックコンタク ト層８７を介して半導体能動膜８６ 上からゲート絶縁膜８５上にわたってＡｌ又はＡｌ合金などの導電材料からなるソース電極８８およびドレイン電極８９が設けられている。そして、これらソース電極８８、ドレイン電極８９、ゲート電極８４等で構成される薄膜トランジスタ８２を覆うパッシベーション膜９０が設けられ、ドレイン電極８９上のパッシベーション膜９０にコンタクトホール９１が設けられている。さらにこのコンタクトホール９１を通じてドレイン電極８９と電気的に接続されるインジウム酸化錫（以下、ＩＴＯと略記する）等の透明電極層からなる画素電極９２が設けられている。
【０００３】
また、図９左側の部分は表示領域外に位置するゲート配線端部のゲート端子パッド部９３の断面構造を示している。基板８３上のＡｌ又はＡｌ合金などのゲート配線材料からなる下部パッド層９４上にゲート絶縁膜８５およびパッシベーション膜９０を貫通するコンタクトホール９５が設けられ、このコンタクトホール９５を通じて下部パッド層９４と電気的に接続される透明電極層からなる上部パッド層９６が設けられている。尚、ソース配線端部においても類似の構造となっている。
【０００４】
近年、液晶表示装置の高速化等に伴い、ゲート電極、ゲート配線、ソース電極、ドレイン電極、ソース配線、ドレイン配線などの電極や配線の抵抗による信号伝達の遅延の問題が顕在化されており、このような問題を解決するために配線材料としてＡｌまたはＡｌ合金より低抵抗の銅の使用が検討されている。なお、ここでは、ゲート電極等の電極を構成する材料も配線材料という。
銅配線は、ＡｌまたはＡｌ合金から配線を構成する場合と同様に通常のスパッタ法によりＣｕ膜を形成後、このＣｕ膜の表面にフォトリソグラフィーにより所定のパターンのマスクパターンを形成した後、エッチング剤を用いて上記Ｃｕ膜にエッチングを施し、配線形成位置以外の場所のＣｕ膜を除去することにより形成できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Ｃｕのエッチング剤としては、ＰＡＮ系（リン酸−酢酸−硝酸系）エッチング剤、過硫酸アンモニウム、酢酸−過酸化水素水系のエッチング剤が知られており、微細加工用エッチング剤として多用されている。
しかしながら図１０のＡに示すような基板８３ａ上に成膜した配線形成用のＣｕ膜８４ａの表面にマスクパターン８４ｂを形成したものを、上記の過硫酸アンモニウムあるいはＰＡＮ系のエッチング剤に静止状態で浸漬し、エッチングを施すと、図１０のＢに示すようにマスクパターン８４ｂの周辺のＣｕ膜８４ａだけが異常に速くエッチングされてしまい、Ｃｕ膜８４ａの側面の中央部分のエッチング量が他の部分のエッチング量よりも増加し、図１０のＣに示すように得られる配線８４ｃの線幅がマスクパターン８４ｂの幅より狭くなってしまうというパターン細り現象が生じるという問題があった。
また、エッチング剤として酢酸−過酸化水素水系や過硫酸アンモニウムを用いた場合、エッチングレートの経時変化が激しいため、Ｃｕ膜の浸漬時間のコントロールが難しく、所望の線幅のＣｕ配線を得るのが困難であった。なお、酢酸−過酸化水素水系を用いる場合は、上記のようなパターン細り現象は生じない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低抵抗のＣｕ膜を配線材料として用いる場合に、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化が少なく、Ｃｕ膜の側面のエッチング量（サイドエッチング量）にバラツキが生じることに起因するパターン細り現象が生じるのを防止できるエッチング剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなることを特徴とする銅のエッチング剤を上記課題の解決手段とした。
かかる構成のエッチング剤によれば、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量が均一であるので、所望の線幅の銅配線を容易に得ることができる。
上記銅のエッチング剤は、酢酸を含有していてもよい。かかるエッチング剤によれば、エッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量を均一にできるうえ銅膜へのぬれ性も向上するので、微細な銅配線を形成する場合でも、寸法精度が優れた銅配線を形成できる。
【０００８】
上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度は、０．０８乃至２．０ｍｏｌ／ｌであることが好ましく、より好ましくは０．１乃至１．０ｍｏｌ／ｌである。ペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度が０．０８ｍｏｌ／ｌ未満であると、マスクパターンの周辺の銅膜だけが異常に速くエッチングされてしまい、得られる銅配線の線幅がマスクパターンの幅より狭くなってしまう。ペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度が２．０ｍｏｌ／ｌを超えると、エッチングレートが速くなり過ぎて、得られる銅配線の線幅のコントロールが困難になってしまう。
【０００９】
本発明のチタン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムとフッ酸とを含有する水溶液からなることを特徴とする。かかるエッチング剤によれば、積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するチタン膜又はチタン合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできる。
本発明のモリブデン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムとリン酸と硝酸とを含有する水溶液からなることを特徴とする。かかるエッチング剤によれば、積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するモリブデン膜又はモリブデン合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできる。
本発明のクロム膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムと塩酸とを含有する水溶液からなることを特徴とする。かかるエッチング剤によれば、積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するクロム膜又はクロム合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできる。
【００１０】
本発明のチタン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液からなることを特徴とするものであってもよい。かかるエッチング剤によれば、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜のエッチング剤として用いると、上記積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤中のＣｌ濃度（Ｃｌ-イオン濃度）が大きくなると、エッチングレートを大きくでき、エッチング残査を少なくできるが、Ｃｌ濃度があまり大きくなりすぎると、エッチングレートが早くなりすぎて制御しにくくなるため、Ｃｌ濃度の上限としては、１０％程度とすることが好ましい。
【００１１】
本発明のチタン膜と銅膜の積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるものであってもよい。かかるエッチング剤によれば、フッ化物に含まれるフッ素が水溶液中にＦ-イオンとして存在することとなるので、エッチング剤中にＨＦが含まれていなくても、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。このエッチング剤には、フッ酸が含まれていてもよい。
【００１２】
上記ペルオキソ硫酸塩としては、ＫＨＳＯ5、ＮａＨＳＯ5、Ｋ2Ｓ2Ｏ8、Ｎａ2Ｓ2Ｏ8、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8のうちから選択されるいずれか一種以上のものが用いられる。
上記塩化物は、アルカリ金属の塩化物もしくは塩化アンモニウムが用いられ、具体例としてはＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＮＨ4Ｃｌなどが用いられる。
上記フッ化物としては、アルカリ金属のフッ化物もしくはフッ化アンモニウムが用いられ、具体例としてはＫＦ、ＮａＦ、ＮＨ4Ｆなどが用いられる。
エッチング剤中の陽イオンを一種類にするために、好ましいペルオキソ硫酸塩と塩化物の組み合わせとしては、例えば、ＫＨＳＯ5とＫＣｌ、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8とＮＨ4Ｃｌなどを挙げることができる。また、好ましいペルオキソ硫酸塩とフッ化物の組み合わせとしては、例えば、ＫＨＳＯ5とＫＦ、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8とＮＨ4Ｆなどを挙げることができる。
【００１３】
本発明の電子機器用基板の製造方法は、基体上に銅膜を成膜し、該銅膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する上記のいずれかの構成の本発明の銅のエッチング剤を用いて上記銅膜をエッチングして上記所定パターンの銅配線を形成することを特徴とする。
かかる構成の電子機器用基板の製造方法によれば、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化が少なく、Ｃｕ膜の側面のエッチング量（サイドエッチング量）が均一で、所望の線幅の銅配線を形成できるので、歩留まりが良好であり、製造工程が簡略で、製造効率を向上できる。従って、かかる構成の本発明の電子機器用基板の製造方法によれば、歩留まりの向上によるコストが低い電子機器用基板を得ることができる。
【００１４】
本発明の電子機器用基板の製造方法は、基体上にチタン膜又はチタン合金膜と銅膜とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、上記のいずれかの構成の本発明のチタン膜と銅膜とのエッチング剤を用いて上記チタン膜と銅膜との積層膜をエッチングして上記所定パターンの積層配線を形成することを特徴とする。
かかる構成の電子機器用基板の製造方法によれば、上記積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するチタン膜又はチタン合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。従って、かかる構成の本発明の電子機器機器用基板の製造方法によれば、歩留まりの向上と製造効率の向上によるコストが低い電子機器用基板を得ることができる。
また、エッチング剤として、特に、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいは、ペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液を用いる場合は、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
【００１５】
また、本発明の電子機器用基板の製造方法は、基体上に少なくとも第１の金属層と第１の絶縁層と半導体層と第２の金属層と第２の絶縁層とを有する電子機器用基板の製造方法であって、上記第１と第２の金属層のうち少なくとも一方を形成するに際して、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いて上記チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチングして上記所定パターンの積層配線を形成することを特徴とする。
かかる構成の電子機器用基板の製造方法によれば、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
上記電子機器用基板の製造方法において、上記半導体層をポリシリコンから形成するようにしてもよい。
【００１６】
本発明の電子機器は、上記のいずれかの構成の電子機器用基板の製造方法により製造した基板を有することを特徴とする。
かかる構成の電子機器によれば、低抵抗配線として銅膜からなる銅配線あるいは銅膜を有する積層配線を用いた電子機器用基板が備えられているので、配線抵抗に起因する信号電圧低下や配線遅延が生じにくく、配線が長くなる大面積の表示や配線が細くなる高詳細な表示に最適な表示装置等を容易に実現できるという利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに限定されるものではない。
（第一実施形態）
図３は、本発明の電子機器用基板の製造方法を液晶表示装置に備えられる薄膜トランジスタ基板の製造方法（第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法）に適用して製造された薄膜トランジスタ基板の例を示す部分断面図である。
符号ａの部分は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部、ｂの部分はＴＦＴマトリクス外側に位置するソース配線の端子部、ｃの部分はゲート配線の端子部を示している。なおこれら３つの部分は、この薄膜トランジスタ基板１が備えられる実際の液晶表示装置においては離れた箇所にあり、本来断面図を同時に示せるものではないが、図示の都合上、近接させて図示する。
【００１８】
まず、薄膜トランジスタ部ａの部分について説明する。
薄膜トランジスタ部ａには、基板（基体）２上に膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜４からなるゲート電極５が設けられている。その上にゲート絶縁膜７が設けられ、このゲート絶縁膜７上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる半導体膜８が設けられ、さらにこの半導体膜８上にｎ+ 型ａ−Ｓｉ層９が設けられ、その上にソース電極１２およびドレイン電極１４が設けられている。ソース電極１２、ドレイン電極１４は、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ 膜又はＴｉ合金膜１０と、膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜１ １と、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０から なるものである。
【００１９】
また、ソース電極１２やドレイン電極１４の上方にこれらを覆うパッシベーション膜１７（絶縁膜）が形成され、このパッシベーション膜１７に、Ｃｕ膜１１の上側に設けられたＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０に達するコンタクトホール１８が形成されている。ここでのパッシベーション膜１７の例としては、ａ（アモルファス）−ＳｉＮx：Ｈ、 ａ−ＳｉＮx、ａ−ＳｉＯ2：Ｈ、ＳｉＯ2等を挙げるこ とができる。
そして、コンタクトホール１８の内壁面および底面に沿って画素電極となるＩＴＯ層１９が形成されている。このコンタクトホール１８を通じてドレイン電極１４とＩＴＯ層１９（画素電極）が電気的に接続されている。
【００２０】
次に、ソース配線の端子部ｂに関しては、ゲート絶縁膜７上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とＣｕ膜１１とＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とからなる下部パッド層１６ａが形成され、その上にはパッシベーション膜１７が形成され、Ａｌ膜又はＡｌ合金膜１１の上側に設けられたＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０に達するコンタクトホール２０が形成されている。
そして、コンタクトホール２０の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる上部パッド層２１が形成されている。このコンタクトホール２０を通じて下部パッド層１６ａと上部パッド層２１が電気的に接続されている。
【００２１】
次に、ゲート配線の端子部ｃに関しては、基板２上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と、Ｃｕ膜４からなる下部パッド層１６ｂが形成され、その上にはゲート絶縁膜７が形成され、さらにこの上にパッシベーション膜１７が形成され、Ｃｕ膜４に達するコンタクトホール２２が形成されている。そして、コンタクトホール２２の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる上部パッド層２３が形成されている。このコンタクトホール２２を通じて下部パッド層１６ｂと上部パッド層２３が電気的に接続されている。
【００２２】
次に、本発明の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を図１乃至図２を用いて説明する。
図１乃至図２中、符号ａの部分は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部、ｂの部分はＴＦＴマトリクス外側に位置するソース配線の端子部、ｃの部分はゲート配線の端子部を示している。
まず、図１のＡに示すように基板２上の全体にわたってスパッタ法を用いてＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と、Ｃｕ膜４とを順に成膜して積層膜を形成する。
ついで、薄膜トランジスタ部ａに関しては上記積層膜を構成するＣｕ膜４上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン２７を形成した後、ペルオキソ一硫酸一水素カリウム（ＫＨＳＯ5）とフッ酸とを含有する水溶液か らなるエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施し、図１のＢに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と銅膜４とからなるゲート電極５を形成する。ここで用いたエッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度は、０．０８乃至２．０ｍｏｌ／ｌであることが好ましい。また、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対するフッ酸の濃度が０．０５乃至２．０ｍｏｌ／ｌの範囲内になるように調整されていることが、上記積層膜を構成する各金属膜を一回のエッチングにより略同一エッチングレートでエッチングできる点で好ましい。また、上記エッチング剤は、酢酸を含有していることが積層膜へのぬれ性を向上できる点で好ましく、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する酢酸の重量比が１０乃至７５ｗｔ％の範囲内になるように調整されていることが好ましい。
【００２３】
一方、ゲート配線の端子部ｃに関しては上記積層膜を構成するＣｕ膜４上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン２８を形成した後、先に用いたものと同様のエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施して、図１のＢに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４とからなる下部パッド層１６ｂを形成する。
このようにすると、上記積層膜を構成するＣｕ膜４のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４の両方を同時にエッチングできる。
【００２４】
次に、基板２の上面全体にＣＶＤ法を用いてゲート絶縁膜７を形成する。ついで、薄膜トランジスタ部ａに関しては、半導体層８、ｎ+ 型ａ−Ｓｉ層９を形成した後、図１のＣに示すようにＴＦＴのチャネル部となるゲート電極５の上方部分を残すように半導体層８、ｎ+型ａ−Ｓｉ層９をエッチングする。
そして、薄膜トランジスタ部ａ及びソース配線の端子部ｂに関しては、図１のＤに示すように、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜１０と、Ｃｕ膜１１と、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜１０を順に成膜して積層膜を形成する。
【００２５】
次に、薄膜トランジスタ部ａに関しては、ＴＦＴのチャネル部となるゲート電極５の上方の上記積層膜のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン３７を形成した後、先に用いたものと同様のエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施して、図２のＡに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とＣｕ膜１１とＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とからなるソース電極１２と、ドレイン電極１４を形成する。
一方、ソース配線の端子部ｂに関しては上記積層膜のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン３８を行った後、先の用いたものと同様のエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施して、図２のＡに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とＣｕ膜１１とＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とからなる下部パッド層１６ａを形成する。
このようにすると、上記積層膜を構成するＣｕ膜１０のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記Ｃｕ膜１１とこれの上下のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を同時にエッチングできる。
その後、ｎ+ 型ａ−Ｓｉ層９を乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてチャネル２４を形成する。
【００２６】
次に、薄膜トランジスタ部ａ、ソース配線の端子部ｂ及びゲート配線の端子部ｃに関しては、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜３，１０上にパッシベーション膜１７を形成する。
ついで、薄膜トランジスタ部ａに関しては、図２のＢに示すように、パッシベーション膜１７を乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてコンタクトホール１８を形成した後、ＩＴＯ層を全面に形成した後、パターニングすることにより、図３に示すように、コンタクトホール１８の底面および内壁面、パッシベーション膜１７の上面にかけてＩＴＯ層１９を形成する。
一方、ソース配線の端子部ｂ、ゲート配線の端子部ｃについても同様でパッシベーション膜１７を乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてコンタクトホール２０、２２を形成（ただし、ゲート配線端子部ｃではパッシベーション膜１７の他、さらにゲート絶縁膜７もエッチングしてコンタクトホール２２を形成する）した後、ＩＴＯ層を全面に形成した後、パターニングすることにより、図３に示すように、コンタクトホール２０、２２の底面および内壁面、パッシベーション膜１７の上面にかけて上部パッド層２１、２３を形成する。このような手順で、図３に示すような薄膜トランジスタ基板１を製造することができる。
【００２７】
第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４とを順に成膜した積層膜や、Ｃｕ膜１１の上下にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を成膜した積層膜をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウム（ＫＨＳＯ5）とフ ッ酸とを含有する水溶液からなるものを用いることにより、上記積層膜を構成する銅膜４、１１のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と銅膜４の両方を一括エッチングでき、また、上記積層膜が三層構造である場合は、Ｃｕ膜１１とこれの上下のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を同時にエッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。従って、かかる構成の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法によれば、歩留まりの向上と製造効率の向上によるコストが低い薄膜トランジスタ基板を得ることができる。
【００２８】
また、銅膜の下層にＴｉ膜あるいはＴｉ合金膜を設けた積層膜を用いるので、上記積層膜の下側の隣接膜から元素が拡散してきても上記Ｔｉ膜あるいはＴｉ合金膜により積層膜への元素の拡散が阻害されるので、隣接膜からの元素の拡散に起因する配線抵抗の上昇を防止でき、例えば、上記基板２がガラス基板である場合に、上記ゲート電極５や下部パッド層１６ｂ形成用の銅膜４にガラス基板中のＳｉが入りこむことを防止できるので、上記銅膜４にＳｉが入り込むことに起因する配線抵抗の上昇を防止できる。
【００２９】
また、銅膜１１の上層にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を設けた積層膜を用いるので、空気中の水分や酸素に対する耐酸化性ならびにレジスト剥離液などに対する耐食性を向上できるので、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａが損傷を受けにくく、これら電極１２，１４や下部パッド層１６ａが下地から剥離するのを防止できるうえ断線不良の発生を防止できる。さらにまた、上記Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜１０により銅膜１１のＣｕ原子が隣接膜に拡散するのを阻害できるので、銅膜１１からのＣｕ原子の拡散に起因する絶縁耐圧不良も防止できるうえ、半導体能動膜の特性の劣化を防止できる。また、積層膜の上側の隣接膜から元素が拡散してきてもＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０により電極１２，１４や下部パッド層１６ａへの元素の拡散が阻害されるので、隣接膜からの元素の拡散に起因する配線抵抗の上昇を防止できる。
【００３０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えばＣｕ膜、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜、パッシベーション膜等の膜厚や、形状等について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
また、上記の実施の形態においては、ゲート電極５、下部パッド層１６ｂをＴｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４との積層膜を一括エッチングして形成する場合について説明したが、Ｃｕ膜の上下にＴｉ膜又はＴｉ合金膜を形成した三層構造の積層膜を一括エッチングして形成してもよい。
また、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａをＣｕ膜１１の上下にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を形成した三層構造の積層膜を一括エッチングして形成する場合について説明したが、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜上にＣｕ膜を成膜した二層構造の積層膜を一括エッチングして形成してもよい。
また、上記の実施の形態においては、上記積層膜のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムとフッ酸とを含有する水溶液からなるものを用いる場合について説明したが、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いて上記積層膜をエッチングすると、Ｃｕ膜のみをエッチングする選択エッチングを施すことができ、その場合、Ｃｕ膜のエッチング前あるいはエッチング後にＴｉ膜またはＴｉ合金膜用のエッチング剤を用いてエッチング処理を施してもよい。
【００３１】
また、Ｔｉ膜又Ｔｉ合金膜とＣｕ膜とからなる積層膜のエッチング剤としては、上記のペルオキソ一硫酸一水素カリウムとフッ酸とを含有する水溶液に代えてペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液を用いてもよい。このようなエッチング剤を用いると、上記積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できるという利点がある。
【００３２】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
第二実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法が、上述の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法と異なるところは、ゲート電極５や下部パッド層１６ｂ形成用の積層膜としてＭｏ膜又はＭｏ合金膜とＣｕ膜との積層膜を形成し、また、ソース電極１２やドレイン電極１４や下部パッド層１６ａ形成用の積層膜としてＣｕ膜の上下にＭｏ膜又はＭｏ合金膜を設けた積層膜を形成し、これら積層膜のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムとリン酸と硝酸とを含有する水溶液からなるものを用いる点である。
また、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対するリン酸の濃度が０．８乃至８ｍｏｌ／ｌの範囲内、また、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する硝酸の濃度が０．１乃至１．０ｍｏｌ／ｌの範囲内になるように調整されていることが、上記積層膜を構成する各金属膜を一回のエッチングにより略同一エッチングレートでエッチングできる点で好ましい。
【００３３】
第二実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、Ｍｏ膜又はＭｏ合金膜とＣｕ膜とを順に成膜した積層膜や、Ｃｕ膜の上下にＭｏ膜又はＭｏ合金膜を成膜した積層膜をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムとリン酸と硝酸とを含有する水溶液からなるものを用いることにより、各積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するＭｏ膜又はＭｏ合金膜と銅膜の両方を一括エッチングでき、また、上記積層膜が三層構造である場合は、Ｍｏ膜とこれの上下のＭｏ膜又はＭｏ合金膜を同時にエッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。
【００３４】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
第三実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法が、上述の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法と異なるところは、ゲート電極５や下部パッド層１６ｂ形成用の積層膜としてＣｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜との積層膜を形成し、また、ソース電極１２やドレイン電極１４や下部パッド層１６ａ形成用の積層膜としてＣｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜との積層膜を形成し、これら積層膜のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムと塩酸とを含有する水溶液からなるものを用いる点である。
また、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する塩酸の濃度が４乃至１１ｍｏｌ／ｌの範囲内になるように調整されていることが、上記積層膜を構成する各金属膜を一回のエッチングにより略同一エッチングレートでエッチングできる点で好ましい。このエッチング剤は、上記積層膜をエッチングする際に、上記積層膜が形成された基板２を該エッチング剤中に浸漬すると、マスクパターンによってマスクされていない領域において上記積層膜を構成するＣｕ膜がペルオキソ一硫酸一水素カリウムにより効果的にエッチングでき、また、上記Ｃｕ膜のＣｕと上記塩酸が反応し、それによって気泡を生じながらＣｕ膜の下層のＣｒ又はＣｒ合金膜が効果的にエッチングできる。
【００３５】
第三実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、Ｃｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜とを順に成膜した積層膜をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムと塩酸とを含有する水溶液からなるものを用いることにより、各積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、浸漬法という簡易なケミカルエッチング方法で上記積層膜を構成するＣｒ膜又はＣｒ合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。
なお、上記の第一乃至第三の実施形態では、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜とＣｕ膜との積層膜、Ｍｏ膜又はＭｏ合金膜とＣｕ膜との積層膜、Ｃｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜との積層膜をエッチングする場合について説明したが、Ｗ膜又はＷ合金膜とＣｕ膜の積層膜、Ｔａ膜又はＴａＮ等のＴａ合金膜とＣｕ膜との積層膜、ＴｉＮ膜とＣｕ膜との積層膜、ＴｉＯx膜とＣｕ膜との積層膜などをエッチングする 際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液を用いれば、Ｃｕ膜を選択的にエッチングでき、また、Ｍｏ膜とＣｕ膜との積層膜をエッチングする際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液を用いれば、Ｍｏ膜のエッチングレートはＣｕ膜のエッチングレートよりも小さいが、Ｍｏ膜とＣｕ膜の両方をエッチングできる。
【００３６】
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
図４は、本発明の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法により製造された薄膜トランジスタ基板の例を示す部分断面図である。この薄膜トランジスタ基板１ａが、図３に示した薄膜トランジスタ基板１と異なるところは、ゲート電極５、下部パッド層１６ｂがＣｕ膜４から構成されており、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａもＣｕ膜１１から構成されている点である。
第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法が、上述の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法と異なるところは、ゲート電極５、下部パッド層１６ｂ形成用の膜としてＣｕ膜４を形成し、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ形成用の膜としてＣｕ膜１１を形成し、これらＣｕ膜４、１１のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるものを用いる点である。
ここで用いるエッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度は、０．０８乃至２．０ｍｏｌ／ｌであることが好ましい。また、上記エッチング剤は、酢酸を含有していることがＣｕ膜へのぬれ性を向上できる点で好ましく、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する酢酸の重量比が１０乃至７５ｗｔ％の範囲内になるように調整されていることが好ましい。
【００３７】
第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、基板２上に成膜したＣｕ膜４、１１をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるものを用いることにより、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜４、１１をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化が少なく、Ｃｕ膜４、１１の側面のサイドエッチング量が均一で、所望の線幅のゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成できるので、歩留まりが良好であり、製造工程が簡略で、製造効率を向上できる。従って、かかる構成の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法によれば、歩留まりの向上によるコストが低い薄膜トランジスタ基板を得ることができる。
【００３８】
（第五実施形態）
図１１は、本発明の第五実施形態の電子機器用基板の製造方法により得られた薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
符号ａの部分は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部、ｂの部分はＴＦＴマトリクス外側に位置するソース配線の端子部（パッド部）、ｄの部分は蓄積容量部（Ｃｓ部）を示している。なおこれら３つの部分は、この薄膜トランジスタ基板７１が備えられる実際の液晶表示装置においては離れた箇所にあり、本来断面図を同時に示せるものではないが、図示の都合上、近接させて図示する。
【００３９】
まず、薄膜トランジスタ部ａの部分について説明する。
薄膜トランジスタ部ａには、基板（基体）２上に絶縁層７２を介してポリシリコンからなる半導体層７３が形成され、この中央部上にゲート絶縁膜７４が形成され、ゲート絶縁膜７４上にゲート電極（第１の金属層）７５が設けられている。ゲート電極７５は、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜４３と膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜４４から構成されている。なお、ゲート電極７５は図示しないゲート配線と一体形成されている。そして、ゲート電極７５上に層間絶縁膜（第１の絶縁層）７６が設けられている。
また、半導体層７３にはソース領域７３ａおよびドレイン領域７３ｂ が形成され、これらソース領域７３ａ、ドレイン領域７３ｂに挟まれた領域がチャネル部７３ｃとなっている。また、これらソース領域７３ａ、ドレイン領域７３ｂをなす半導体層は、ゲート絶縁膜７４端部の下方にまで侵入する形で形成されている。
【００４０】
また、ソース領域７３ａ上にソース配線（第２の金属層）７７が形成され、ドレイン領域７３ｂ上にドレイン電極（第２の金属層）７８が形成されている。これらソース配線７７、ドレイン電極７８は、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９と膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜８０から構成されている。
そして、全面を覆うようにパッシベーション膜８１が形成され、このパッシベーション膜８１を貫通してドレイン電極７８に達するコンタクトホール１２２が形成され、このコンタクトホール１２２を通じてドレイン電極７８と接続されたＩＴＯからなる画素電極１２３が形成されている。
また、図示を省略するが、ゲート電極７５と接続されたゲート配線端部のゲート端子部において、上記コンタクトホールと同様、ゲート配線を覆うパッシベーション膜８１が開口し、ＩＴＯからなるパッドがゲート配線に接続してそれぞれ設けられている。
【００４１】
次に、ソース配線７７の端子部ｂに関しては、基板２上に形成した絶縁層７２上に層間絶縁膜（第２の絶縁層）１２４が形成され、この層間絶縁膜１２４上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０とからなる下部パッド層７７ａが形成され、その上にはパッシベーション膜８１が形成され、パッド層７７ａに達するコンタクトホール１２５が形成されている。
そして、コンタクトホール１２５の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる上部パッド層１２５が形成されている。このコンタクトホール１２５を通じて下部パッド層７７ａと上部パッド層１２６が電気的に接続されている。
【００４２】
次に、蓄積容量部ｄに関しては、基板２上に絶縁層７２を介してＴｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４からなる容量線（第１の金属層）１２７が形成され、その上には層間絶縁膜（第２の絶縁層）１２８が形成され、さらにこの上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０からなる容量電極（第２の金属層）１２９が形成され、さらにこの上にパッシベーション膜８１が形成され、容量電極１２９に達するコンタクトホール１３０が形成されている。そして、コンタクトホール１３０の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる層１３１が形成されている。このコンタクトホール１３０を通じて層１３１と容量電極１２９が電気的に接続されている。
【００４３】
図１１に示したような電子機器用基板７１に備えられるゲート電極（第１の金属層）７５、容量線（第１の金属層）１２７は、スパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成できるが、その際、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いてＴｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４との積層膜をエッチングすることにより、上記所定パターンのゲート電極（第１の金属層）７５、容量線（第１の金属層）１２７が得られる。
また、ソース配線（第２の金属層）７７、ドレイン電極（第２の金属層）７８、下部パッド層（第２の金属層）７７ａ、容量電極（第２の金属層）１２９はスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成できるが、その際、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いてＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０との積層膜をエッチングすることにより、上記所定パターンのソース配線（第２の金属層）７７、ドレイン電極（第２の金属層）７８、下部パッド層（第２の金属層）７７ａ、容量電極（第２の金属層）１２９が得られる。
【００４４】
第五実施形態の電子機器用基板の製造方法によれば、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４との積層膜や、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅のゲート電極（第１の金属層）７５、容量線（第１の金属層）１２７、ソース配線（第２の金属層）７７、ドレイン電極（第２の金属層）７８、下部パッド層（第２の金属層）７７ａ、容量電極（第２の金属層）１２９を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
【００４５】
図５は、本発明の実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法により製造された薄膜トランジスタ基板が備えられた反射型液晶表示装置の一例を示す概略図である。
この反射型液晶表示装置（電子機器）は、液晶層５９を挟んで対向する上側および下側のガラス基板５１、５２の上側ガラス基板５１の内面側に上側透明電極層５５、上側配向膜５７が上側ガラス基板５１側から順に設けられ、下側ガラス基板５２の内面側に下側透明電極層５６、下側配向膜５８が下側ガラス基板５２側から順に設けられている。
液晶層５９は、上側と下側の配向膜５７、５８間に配設されている。上側ガラス基板５１の外面側には上側偏光板６０が設けられ、下側ガラス基板５２の外面側には下側偏光板６１が設けられ、さらに下側偏光板６１の外面側に反射板６２が、反射膜６４の凹凸面６５を下側偏光板６１側に向けて取り付けられている。反射板６２は、例えば、表面にランダムな凹凸面が形成されたポリエステルフィルム６３の凹凸面上にＡｌや銀などからなる金属反射膜６４を蒸着等で成膜することにより形成されており、表面にランダムな凹凸面６５を有しているものである。
【００４６】
この反射型液晶表示装置においては、下側ガラス基板５２が上記第一乃至第五のいずれかの薄膜トランジスタ基板の製造方法に適用して製造された薄膜トランジスタ基板の基板２、下側透明電極層５６がＩＴＯ層（画素電極）１９に相当する。
この反射型液晶表示装置によれば、低抵抗配線として銅配線を用いた薄膜トランジスタ基板１ａあるいは銅膜を有する積層配線を用いた薄膜トランジスタ基板１が備えられているので、配線抵抗に起因する信号電圧低下や配線遅延が生じにくく、配線が長くなる大面積の表示や配線が細くなる高詳細な表示に最適な表示装置を容易に実現できるという利点がある。
【００４７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実験例１）
エッチング剤として、オキソン（商品名：アルドリッチ社製、２ＫＨＳＯ5・ ＫＨＳＯ4・Ｋ2ＳＯ4が含まれる水溶液）水溶液と、過硫酸アンモニウム［（Ｎ Ｈ4）2Ｓ2Ｏ8］水溶液の２種類を用意し、各エッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのＣｕエッチング速度のモル濃度依存性について以下のようにして調べた。
ガラス基板の表面に膜厚３００ｎｍのＣｕ膜を形成した試験片を作製 し、この試験片をモル濃度を変更したエッチング剤を用いてエッチングしたときのエッチング速度を測定した。その結果を図６に示す。
図６に示した結果からオキソンからなる実施例のエッチング剤を用いた場合のエッチングレートは、過硫酸アンモニウム水溶液からなる比較例のエッチング剤を用いる場合とほぼ同様のエッチングレートが得られていることから、実施例のエッチング剤はＣｕ膜のエッチング剤として使用できることがわかる。
【００４８】
（実験例２）
上記実験例１で用いたものと同様のオキソン水溶液からなる実施例のエッチング剤と、過硫酸アンモニウム水溶液からなる比較例のエッチング剤を用意し、各エッチング剤を用いて上記試験片をエッチングしたときのＣｕ膜の膜厚分布を調べた。ここでの試験片の表面には、所定のパターン（目標配線幅２００μｍ）を有するマスクパターンを配置した。結果を図７に示す。図７中、横軸が基板上の膜厚測定位置（μｍ）、縦軸がデプスプロファイル（膜厚）である。図７中、鎖線は比較例のエッチング剤を用いた場合の結果、実線は実施例のエッチング剤を用いた場合の結果である。
図７に示した結果から比較例のエッチング剤を用いる場合、Ｃｕ配線以外のところにＣｕ膜が残っており、マスクパターン周辺だけが異常に速くエッチングされ、エッチングが不完全であり、また、得られるＣｕ配線の幅も１６０μｍ程度であり、目標配線幅より４０μｍ程度も小さく、パターン細り現象が生じていることがわかる。これに対して実施例のエッチング剤を用いる場合、マスクパターン周辺が異常に速くエッチングされる現象がなく、Ｃｕ配線以外の部分にはＣｕ膜がなく、また、得られるＣｕ配線の幅もほぼ２００μｍであり、寸法精度が優れたＣｕ配線が形成されていることがわかる。
【００４９】
（実験例３）
０．０５ｍｏｌ／１のオキソン水溶液（ＫＨＳＯ5は０．１ｍｏｌ／１）か らなる実施例のエッチング剤と、０．０５ｍｏｌ／１過硫酸アンモニウム水溶液からなる比較例のエッチング剤を用意し、各エッチング剤を用いて上記試験片をエッチングしたときのエッチングレートの経時変化を調べた。結果を図８に示す。 図８に示した結果から比較例のエッチング剤を用いる場合、初日から４日あたりまでのエッチングレートの経時変化が激しく、４日以上では経時変化が小さくなっていることがわかる。これに対して実施例のエッチング剤は、初日から１７日あたりまでエッチングレートが変化せず、１７日以上でも経時変化が小さいことがわかる。
従って実験例１乃至３から、Ｃｕ膜のエッチング剤として、オキソンのようにペルオキソ一硫酸一水素カリウム（ＫＨＳＯ5）を含むようなエッチング剤を用 いると、エッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量を均一とすることができるので、所望の線幅の銅配線を容易に得ることができることがわかる。
【００５０】
（実験例４）
厚さ５０ｎｍの各種の下地膜（Ｃｒ膜、Ｔｉ膜、Ｍｏ膜、Ｗ膜、ＴｉＮｉ膜）上に１００ｎｍのＣｕ膜を形成した積層膜を形成したガラス基板を０．０５Ｍオキソン水溶液からなる実施例のエッチング剤（ＫＨＳＯ5は０．１ｍｏｌ／１）に０．５時間浸漬したときの下地金属膜のエッチ ング選択性について調べた。その結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
【００５２】
表１に示した結果からエッチング剤として０．０５Ｍオキソン水溶液を用いる場合、Ｃｒ膜とＣｕ膜との積層膜のＣｒ膜、Ｔｉ膜とＣｕ膜との積層膜のＴｉ膜、Ｗ膜とＣｕ膜との積層膜のＷ膜、ＴｉＮ膜とＣｕ膜との積層膜のＴｉＮ膜のいずれもエッチングされていないことがわかる。また、Ｍｏ膜とＣｕ膜との積層膜の場合、Ｍｏ膜が８ｎｍ／分でエッチングされることが分かった。なお、３００ｎｍのＣｕ膜を用いた時、いずれの積層膜もＣｕ膜は、１６０ｎｍ／分でエッチングされた。
【００５３】
（実験例５）
ガラス基板の表面に膜厚３００ｎｍのＣｕ単層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液（ＨＦの濃度は０．２％、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8の濃度は２％）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＣｕ膜のエッチング深さのＨＣｌ濃度依存性について調べた。その結果を図１２に示す。
図１２に示した結果から、Ｃｕ単層膜を形成した試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングした場合、ＨＣｌ濃度が０．５％の場合のエッチングレートは３００ｎｍ／分程度であり、ＨＣｌ濃度が０％の場合のエッチングレートは１３０ｎｍ／分程度であり、エッチング剤中のＨＣｌ濃度（Ｃｌ-イオンの濃度）が大きくなるに従ってエッチング深さが大きくなっていることがわかる。
なお、ＨＣｌに代えてＫＣｌまたはＮＨ4Ｃｌが含まれるエッチング剤を用いた場合もＣｌ-イオンの濃度が大きくなるに従ってエッチング深さが大きくなった。 以上のことからペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤中のＣｌ濃度が大きくなると、Ｃｕ単層膜のエッチングレートを大きくできることがわかる。
【００５４】
（実験例６）
ガラス基板の表面に膜厚５０ｎｍのＴｉ単層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液（ＨＦの濃度は０．２％、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8の濃度は２％）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ単層膜のエッチングオフ時間（エッチングが終了するまでの時間）のＨＣｌ濃度依存性について調べた。その結果を図１３に示す。
図１３に示した結果から、Ｔｉ単層膜を形成した試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングした場合、ＨＣｌ濃度を変更してもエッチングオフ時間はほとんど変化していないことから、エッチングレートはほぼ一定であることがわかる。それは、Ｔｉ単層膜からなる配線をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成する場合、配線の表面に２〜５ｎｍ程度のＴｉＯｘ膜が生成してしまい、このＴｉＯｘ膜はエッチングし難いため、エッチングレートが低くなってしまうからである。
【００５５】
（実験例７）
ガラス基板の表面に膜厚５０ｎｍのＴｉ膜（下地層）と膜厚１００ｎｍのＣｕ膜とからなる積層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液（ＨＦの濃度は０．２％、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8の濃度は２％）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間（エッチングが終了するまでの時間）のＨＣｌ濃度依存性について調べた。その結果を図１４に示す。なお、ここで形成した積層膜のＴｉ膜とこれの上層のＣｕ膜は、空気中に曝露されることなくスパッタ法により連続成膜したものである。
図１４に示した結果からＴｉ膜とＣｕ膜からなる積層膜を形成した試験片をＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌとを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングする場合、エッチング剤中のＨＣｌ濃度（Ｃｌ-イオンの濃度）が大きくなるに従ってエッチングオフ時間が短くなっており、エッチングレートが高いことがわかる。
【００５６】
図１２乃至図１４に示した結果からエッチング剤中のＨＣｌ濃度が０．１％の場合、Ｃｕ単層膜を１００ｎｍの深さまでエッチングするのに約２４秒程度かかっており、また、厚さ５０ｎｍのＴｉ単層膜を形成した試験片のエッチングオフ時間は約９０秒かかっているのに対して、厚さ５０ｎｍのＴｉ膜と厚さ１００ｎｍのＣｕ膜を連続成膜して積層膜を形成した試験片のエッチングオフ時間は約３０秒であることから、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液は、Ｔｉ単層膜をエッチングするときよりもＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜をエッチングするときのエッチングオフ時間を大幅に短くでき、Ｃｕ単層膜をエッチングする場合に近いエッチングレートでエッチングできることがわかる。それは、Ｔｉ膜とＣｕ膜を連続成膜する場合は、Ｃｕ膜形成前に空気中に曝露しせず、Ｔｉ膜の表面にＴｉＯｘ膜が生成されないため、短時間でエッチングできるからである。
従って、ＨＦと過硫酸アンモニウムとＨＣｌを含む水溶液は、Ｔｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチング剤として用いると、上記積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できることがわかる。
【００５７】
（実験例８）
ガラス基板の表面に膜厚５０ｎｍのＴｉ膜（下地層）と膜厚１００ｎｍのＣｕ膜とからなる積層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＫＦ又はＮＨ4Ｆと、３％のオキソン（商品名：アルドリッチ社製、２ＫＨＳＯ5・ ＫＨＳＯ4・Ｋ2ＳＯ4が含まれる水溶液）とを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＫＦ又はＮＨ4Ｆ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間（エッチングが終了するまでの時間）のＫＦまたはＮＨ4Ｆ濃度依存性について調べた。その結果を図１５に示す。なお、ここで形成した積層膜のＴｉ膜とこれの上層のＣｕ膜は、空気中に曝露されることなくスパッタ法により連続成膜したものである。
図１５に示した結果からＴｉ膜とＣｕ膜からなる積層膜を形成した試験片はＫＦ又はＮＨ4Ｆと３％のオキソンとを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングすることができ、また、このエッチング剤中のＫＦまたはＮＨ4Ｆ濃度（Ｆ-イオンの濃度）が大きくなるに従ってエッチングオフ時間が短くなっており、エッチング残査がないうえエッチングレートが高いことがわかる。また、エッチング剤中にＨＦが含まれていなくても、エッチング剤にペルオキソ硫酸塩以外にＦ-イオンが含まれていれば、Ｔｉ膜とＣｕ膜の積層膜を一括エッチングできることがわかる。
【００５８】
（実験例９）
ガラス基板の表面に膜厚３００ｎｍのＣｕ単層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＫＦ又はＨＦと、３％のオキソン（商品名：アルドリッチ社製、２ＫＨＳＯ5・ ＫＨＳＯ4・Ｋ2ＳＯ4が含まれる水溶液）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＫＦの濃度を０．１％〜０．５％を変更したときと、ＫＦに代えて０．２％のＨＦを用いたときのエッチング時間とＣｕ単層膜のエッチング深さとの関係について調べた。その結果を図１６に示す。
図１６に示した結果から、Ｃｕ単層膜を形成した試験片をエッチングする場合、エッチング剤中にＫＦが含まれている場合の方が、ＨＦが含まれている場合よりもエッチングレートが高いことがわかる。また、エッチング剤中のＫＦ濃度が０．５％の場合の方が、ＫＦ濃度が０．１％の場合よりもエッチングレートが高くなっていることから、ＫＦ濃度（Ｆ-イオンの濃度）が大きい方がエッチング効率が良好であることがわかる。
なお、エッチング剤中にＨＦが含まれている場合の方は、ＫＦが含まれている場合に比べてエッチングレートは低いが、制御はし易いことがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り本発明の銅のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるものであるので、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量が均一であるので、所望の線幅の銅配線を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電子機器用基板の製造方法の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を工程順に示した概略図である。
【図２】 本発明の電子機器用基板の製造方法の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を工程順に示した概略図である。
【図３】 本発明の第一実施形態の電子機器用基板の製造方法により得られた薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
【図４】 本発明の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法により製造された薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
【図５】 本発明の第一乃至第五のいずれかの実施形態の薄膜トランジスタ基板により製造された薄膜トランジスタ基板を有する反射型液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図６】 実施例と比較例のエッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのＣｕエッチング速度のモル濃度依存性を示す図である。
【図７】 実施例と比較例のエッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのＣｕ膜の膜厚分布を示す図である。
【図８】 実施例と比較例のエッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのエッチングレートの経時変化を示す図である。
【図９】 一般的な薄膜トランジスタ型液晶表示装置の薄膜トランジスタ部分を示す概略図である。
【図１０】 従来の電子機器用基板の製造方法を工程順に示した概略図である。
【図１１】 本発明の第五実施形態の電子機器用基板の製造方法により得られた薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
【図１２】 エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＣｕ単層膜のエッチング深さのＨＣｌ濃度依存性を示すグラフである。
【図１３】 エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ単層膜のエッチングオフ時間のＨＣｌ濃度依存性を示すグラフである。
【図１４】 エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間のＨＣｌ濃度依存性を示すグラフである。
【図１５】 エッチング剤中のＫＦ又はＮＨ4Ｆ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間のＫＦまたはＮＨ4Ｆ濃度依存性を示すグラフである。
【図１６】 エッチング剤中のＫＦの濃度を０．１％〜０．５％を変更したときと、ＫＦに代えて０．２％のＨＦを用いたときのエッチング時間とＣｕ単層膜のエッチング深さとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１、１ａ、７１・・・薄膜トランジスタ基板（電子機器用基板）、２・・・基板（基体）、３、４３、７９・・・Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜、４、４４、８０・・・Ｃｕ膜、５・・・ゲート電極（積層配線）、１０・・・Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜、１１・・・Ｃｕ膜、１２・・・ソース電極 （積層配線）、 １４・・・ドレイン電極（積層配線）、１６ａ、１６ｂ・・・下部パッド層（積層配線）、２７，２８・・・マスクパターン（マスク）、３７，３８・・・マスクパターン（マスク）、５２・・・ガラス基板、７３・・・半導体層、７５・・・ゲート電極（第１の金属層）、７６・・・層間絶縁膜（第１の絶縁層）、７７・・・ソース配線（第２の金属層）、７７ａ・・・下部パッド層（第２の金属層）、７８・・・ドレイン電極（第２の金属層）、１２４・・・層間絶縁膜（第２の絶縁層）、１２７・・・容量線（第１の金属層）、１２９・・・容量電極（第２の金属層）、１２８・・・層間絶縁膜（第２の絶縁層）。
【発明の属する技術分野】
本発明は低抵抗の銅を用いた配線を作製するためのエッチング剤およびこれを用いた電子機器用基板の製造方法と電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器の一種として薄膜トランジスタ型液晶表示装置を挙げることができる。
図９は、一般的な薄膜トランジスタ型液晶表示装置の薄膜トランジスタ部を示す概略図である。
この薄膜トランジスタ８２は、基板８３上にＡｌ又はＡｌ合金などの導電材料からなるゲート電極８４が設けられ、このゲート電極８４を覆うようにゲート絶縁膜８５が設けられている。ゲート電極８４上方のゲート絶縁膜８５上にアモルファスシリコン（以下、ａ−Ｓｉと略記する）からなる半導体能動膜８６が設けられ、リン等のｎ型不純物を含むアモルファスシリコン（以下、ｎ+型ａ−Ｓｉ と略記する）からなるオーミックコンタク ト層８７を介して半導体能動膜８６ 上からゲート絶縁膜８５上にわたってＡｌ又はＡｌ合金などの導電材料からなるソース電極８８およびドレイン電極８９が設けられている。そして、これらソース電極８８、ドレイン電極８９、ゲート電極８４等で構成される薄膜トランジスタ８２を覆うパッシベーション膜９０が設けられ、ドレイン電極８９上のパッシベーション膜９０にコンタクトホール９１が設けられている。さらにこのコンタクトホール９１を通じてドレイン電極８９と電気的に接続されるインジウム酸化錫（以下、ＩＴＯと略記する）等の透明電極層からなる画素電極９２が設けられている。
【０００３】
また、図９左側の部分は表示領域外に位置するゲート配線端部のゲート端子パッド部９３の断面構造を示している。基板８３上のＡｌ又はＡｌ合金などのゲート配線材料からなる下部パッド層９４上にゲート絶縁膜８５およびパッシベーション膜９０を貫通するコンタクトホール９５が設けられ、このコンタクトホール９５を通じて下部パッド層９４と電気的に接続される透明電極層からなる上部パッド層９６が設けられている。尚、ソース配線端部においても類似の構造となっている。
【０００４】
近年、液晶表示装置の高速化等に伴い、ゲート電極、ゲート配線、ソース電極、ドレイン電極、ソース配線、ドレイン配線などの電極や配線の抵抗による信号伝達の遅延の問題が顕在化されており、このような問題を解決するために配線材料としてＡｌまたはＡｌ合金より低抵抗の銅の使用が検討されている。なお、ここでは、ゲート電極等の電極を構成する材料も配線材料という。
銅配線は、ＡｌまたはＡｌ合金から配線を構成する場合と同様に通常のスパッタ法によりＣｕ膜を形成後、このＣｕ膜の表面にフォトリソグラフィーにより所定のパターンのマスクパターンを形成した後、エッチング剤を用いて上記Ｃｕ膜にエッチングを施し、配線形成位置以外の場所のＣｕ膜を除去することにより形成できる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、Ｃｕのエッチング剤としては、ＰＡＮ系（リン酸−酢酸−硝酸系）エッチング剤、過硫酸アンモニウム、酢酸−過酸化水素水系のエッチング剤が知られており、微細加工用エッチング剤として多用されている。
しかしながら図１０のＡに示すような基板８３ａ上に成膜した配線形成用のＣｕ膜８４ａの表面にマスクパターン８４ｂを形成したものを、上記の過硫酸アンモニウムあるいはＰＡＮ系のエッチング剤に静止状態で浸漬し、エッチングを施すと、図１０のＢに示すようにマスクパターン８４ｂの周辺のＣｕ膜８４ａだけが異常に速くエッチングされてしまい、Ｃｕ膜８４ａの側面の中央部分のエッチング量が他の部分のエッチング量よりも増加し、図１０のＣに示すように得られる配線８４ｃの線幅がマスクパターン８４ｂの幅より狭くなってしまうというパターン細り現象が生じるという問題があった。
また、エッチング剤として酢酸−過酸化水素水系や過硫酸アンモニウムを用いた場合、エッチングレートの経時変化が激しいため、Ｃｕ膜の浸漬時間のコントロールが難しく、所望の線幅のＣｕ配線を得るのが困難であった。なお、酢酸−過酸化水素水系を用いる場合は、上記のようなパターン細り現象は生じない。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、低抵抗のＣｕ膜を配線材料として用いる場合に、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化が少なく、Ｃｕ膜の側面のエッチング量（サイドエッチング量）にバラツキが生じることに起因するパターン細り現象が生じるのを防止できるエッチング剤を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなることを特徴とする銅のエッチング剤を上記課題の解決手段とした。
かかる構成のエッチング剤によれば、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量が均一であるので、所望の線幅の銅配線を容易に得ることができる。
上記銅のエッチング剤は、酢酸を含有していてもよい。かかるエッチング剤によれば、エッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量を均一にできるうえ銅膜へのぬれ性も向上するので、微細な銅配線を形成する場合でも、寸法精度が優れた銅配線を形成できる。
【０００８】
上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度は、０．０８乃至２．０ｍｏｌ／ｌであることが好ましく、より好ましくは０．１乃至１．０ｍｏｌ／ｌである。ペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度が０．０８ｍｏｌ／ｌ未満であると、マスクパターンの周辺の銅膜だけが異常に速くエッチングされてしまい、得られる銅配線の線幅がマスクパターンの幅より狭くなってしまう。ペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度が２．０ｍｏｌ／ｌを超えると、エッチングレートが速くなり過ぎて、得られる銅配線の線幅のコントロールが困難になってしまう。
【０００９】
本発明のチタン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムとフッ酸とを含有する水溶液からなることを特徴とする。かかるエッチング剤によれば、積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するチタン膜又はチタン合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできる。
本発明のモリブデン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムとリン酸と硝酸とを含有する水溶液からなることを特徴とする。かかるエッチング剤によれば、積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するモリブデン膜又はモリブデン合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできる。
本発明のクロム膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムと塩酸とを含有する水溶液からなることを特徴とする。かかるエッチング剤によれば、積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するクロム膜又はクロム合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできる。
【００１０】
本発明のチタン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液からなることを特徴とするものであってもよい。かかるエッチング剤によれば、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜のエッチング剤として用いると、上記積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤中のＣｌ濃度（Ｃｌ-イオン濃度）が大きくなると、エッチングレートを大きくでき、エッチング残査を少なくできるが、Ｃｌ濃度があまり大きくなりすぎると、エッチングレートが早くなりすぎて制御しにくくなるため、Ｃｌ濃度の上限としては、１０％程度とすることが好ましい。
【００１１】
本発明のチタン膜と銅膜の積層膜のエッチング剤は、ペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるものであってもよい。かかるエッチング剤によれば、フッ化物に含まれるフッ素が水溶液中にＦ-イオンとして存在することとなるので、エッチング剤中にＨＦが含まれていなくても、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。このエッチング剤には、フッ酸が含まれていてもよい。
【００１２】
上記ペルオキソ硫酸塩としては、ＫＨＳＯ5、ＮａＨＳＯ5、Ｋ2Ｓ2Ｏ8、Ｎａ2Ｓ2Ｏ8、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8のうちから選択されるいずれか一種以上のものが用いられる。
上記塩化物は、アルカリ金属の塩化物もしくは塩化アンモニウムが用いられ、具体例としてはＫＣｌ、ＮａＣｌ、ＮＨ4Ｃｌなどが用いられる。
上記フッ化物としては、アルカリ金属のフッ化物もしくはフッ化アンモニウムが用いられ、具体例としてはＫＦ、ＮａＦ、ＮＨ4Ｆなどが用いられる。
エッチング剤中の陽イオンを一種類にするために、好ましいペルオキソ硫酸塩と塩化物の組み合わせとしては、例えば、ＫＨＳＯ5とＫＣｌ、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8とＮＨ4Ｃｌなどを挙げることができる。また、好ましいペルオキソ硫酸塩とフッ化物の組み合わせとしては、例えば、ＫＨＳＯ5とＫＦ、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8とＮＨ4Ｆなどを挙げることができる。
【００１３】
本発明の電子機器用基板の製造方法は、基体上に銅膜を成膜し、該銅膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する上記のいずれかの構成の本発明の銅のエッチング剤を用いて上記銅膜をエッチングして上記所定パターンの銅配線を形成することを特徴とする。
かかる構成の電子機器用基板の製造方法によれば、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化が少なく、Ｃｕ膜の側面のエッチング量（サイドエッチング量）が均一で、所望の線幅の銅配線を形成できるので、歩留まりが良好であり、製造工程が簡略で、製造効率を向上できる。従って、かかる構成の本発明の電子機器用基板の製造方法によれば、歩留まりの向上によるコストが低い電子機器用基板を得ることができる。
【００１４】
本発明の電子機器用基板の製造方法は、基体上にチタン膜又はチタン合金膜と銅膜とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、上記のいずれかの構成の本発明のチタン膜と銅膜とのエッチング剤を用いて上記チタン膜と銅膜との積層膜をエッチングして上記所定パターンの積層配線を形成することを特徴とする。
かかる構成の電子機器用基板の製造方法によれば、上記積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するチタン膜又はチタン合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。従って、かかる構成の本発明の電子機器機器用基板の製造方法によれば、歩留まりの向上と製造効率の向上によるコストが低い電子機器用基板を得ることができる。
また、エッチング剤として、特に、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいは、ペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液を用いる場合は、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
【００１５】
また、本発明の電子機器用基板の製造方法は、基体上に少なくとも第１の金属層と第１の絶縁層と半導体層と第２の金属層と第２の絶縁層とを有する電子機器用基板の製造方法であって、上記第１と第２の金属層のうち少なくとも一方を形成するに際して、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いて上記チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチングして上記所定パターンの積層配線を形成することを特徴とする。
かかる構成の電子機器用基板の製造方法によれば、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
上記電子機器用基板の製造方法において、上記半導体層をポリシリコンから形成するようにしてもよい。
【００１６】
本発明の電子機器は、上記のいずれかの構成の電子機器用基板の製造方法により製造した基板を有することを特徴とする。
かかる構成の電子機器によれば、低抵抗配線として銅膜からなる銅配線あるいは銅膜を有する積層配線を用いた電子機器用基板が備えられているので、配線抵抗に起因する信号電圧低下や配線遅延が生じにくく、配線が長くなる大面積の表示や配線が細くなる高詳細な表示に最適な表示装置等を容易に実現できるという利点がある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明について詳細に説明するが、本発明はこれらの実施形態例のみに限定されるものではない。
（第一実施形態）
図３は、本発明の電子機器用基板の製造方法を液晶表示装置に備えられる薄膜トランジスタ基板の製造方法（第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法）に適用して製造された薄膜トランジスタ基板の例を示す部分断面図である。
符号ａの部分は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部、ｂの部分はＴＦＴマトリクス外側に位置するソース配線の端子部、ｃの部分はゲート配線の端子部を示している。なおこれら３つの部分は、この薄膜トランジスタ基板１が備えられる実際の液晶表示装置においては離れた箇所にあり、本来断面図を同時に示せるものではないが、図示の都合上、近接させて図示する。
【００１８】
まず、薄膜トランジスタ部ａの部分について説明する。
薄膜トランジスタ部ａには、基板（基体）２上に膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜４からなるゲート電極５が設けられている。その上にゲート絶縁膜７が設けられ、このゲート絶縁膜７上にアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）からなる半導体膜８が設けられ、さらにこの半導体膜８上にｎ+ 型ａ−Ｓｉ層９が設けられ、その上にソース電極１２およびドレイン電極１４が設けられている。ソース電極１２、ドレイン電極１４は、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ 膜又はＴｉ合金膜１０と、膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜１ １と、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０から なるものである。
【００１９】
また、ソース電極１２やドレイン電極１４の上方にこれらを覆うパッシベーション膜１７（絶縁膜）が形成され、このパッシベーション膜１７に、Ｃｕ膜１１の上側に設けられたＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０に達するコンタクトホール１８が形成されている。ここでのパッシベーション膜１７の例としては、ａ（アモルファス）−ＳｉＮx：Ｈ、 ａ−ＳｉＮx、ａ−ＳｉＯ2：Ｈ、ＳｉＯ2等を挙げるこ とができる。
そして、コンタクトホール１８の内壁面および底面に沿って画素電極となるＩＴＯ層１９が形成されている。このコンタクトホール１８を通じてドレイン電極１４とＩＴＯ層１９（画素電極）が電気的に接続されている。
【００２０】
次に、ソース配線の端子部ｂに関しては、ゲート絶縁膜７上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とＣｕ膜１１とＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とからなる下部パッド層１６ａが形成され、その上にはパッシベーション膜１７が形成され、Ａｌ膜又はＡｌ合金膜１１の上側に設けられたＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０に達するコンタクトホール２０が形成されている。
そして、コンタクトホール２０の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる上部パッド層２１が形成されている。このコンタクトホール２０を通じて下部パッド層１６ａと上部パッド層２１が電気的に接続されている。
【００２１】
次に、ゲート配線の端子部ｃに関しては、基板２上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と、Ｃｕ膜４からなる下部パッド層１６ｂが形成され、その上にはゲート絶縁膜７が形成され、さらにこの上にパッシベーション膜１７が形成され、Ｃｕ膜４に達するコンタクトホール２２が形成されている。そして、コンタクトホール２２の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる上部パッド層２３が形成されている。このコンタクトホール２２を通じて下部パッド層１６ｂと上部パッド層２３が電気的に接続されている。
【００２２】
次に、本発明の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を図１乃至図２を用いて説明する。
図１乃至図２中、符号ａの部分は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部、ｂの部分はＴＦＴマトリクス外側に位置するソース配線の端子部、ｃの部分はゲート配線の端子部を示している。
まず、図１のＡに示すように基板２上の全体にわたってスパッタ法を用いてＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と、Ｃｕ膜４とを順に成膜して積層膜を形成する。
ついで、薄膜トランジスタ部ａに関しては上記積層膜を構成するＣｕ膜４上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン２７を形成した後、ペルオキソ一硫酸一水素カリウム（ＫＨＳＯ5）とフッ酸とを含有する水溶液か らなるエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施し、図１のＢに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と銅膜４とからなるゲート電極５を形成する。ここで用いたエッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度は、０．０８乃至２．０ｍｏｌ／ｌであることが好ましい。また、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対するフッ酸の濃度が０．０５乃至２．０ｍｏｌ／ｌの範囲内になるように調整されていることが、上記積層膜を構成する各金属膜を一回のエッチングにより略同一エッチングレートでエッチングできる点で好ましい。また、上記エッチング剤は、酢酸を含有していることが積層膜へのぬれ性を向上できる点で好ましく、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する酢酸の重量比が１０乃至７５ｗｔ％の範囲内になるように調整されていることが好ましい。
【００２３】
一方、ゲート配線の端子部ｃに関しては上記積層膜を構成するＣｕ膜４上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン２８を形成した後、先に用いたものと同様のエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施して、図１のＢに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４とからなる下部パッド層１６ｂを形成する。
このようにすると、上記積層膜を構成するＣｕ膜４のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４の両方を同時にエッチングできる。
【００２４】
次に、基板２の上面全体にＣＶＤ法を用いてゲート絶縁膜７を形成する。ついで、薄膜トランジスタ部ａに関しては、半導体層８、ｎ+ 型ａ−Ｓｉ層９を形成した後、図１のＣに示すようにＴＦＴのチャネル部となるゲート電極５の上方部分を残すように半導体層８、ｎ+型ａ−Ｓｉ層９をエッチングする。
そして、薄膜トランジスタ部ａ及びソース配線の端子部ｂに関しては、図１のＤに示すように、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜１０と、Ｃｕ膜１１と、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜１０を順に成膜して積層膜を形成する。
【００２５】
次に、薄膜トランジスタ部ａに関しては、ＴＦＴのチャネル部となるゲート電極５の上方の上記積層膜のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン３７を形成した後、先に用いたものと同様のエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施して、図２のＡに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とＣｕ膜１１とＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とからなるソース電極１２と、ドレイン電極１４を形成する。
一方、ソース配線の端子部ｂに関しては上記積層膜のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０上にフォトリソグラフィーにより所定パターンのマスクパターン３８を行った後、先の用いたものと同様のエッチング剤を用いて上記積層膜に一括エッチングを施して、図２のＡに示すようなＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とＣｕ膜１１とＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０とからなる下部パッド層１６ａを形成する。
このようにすると、上記積層膜を構成するＣｕ膜１０のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記Ｃｕ膜１１とこれの上下のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を同時にエッチングできる。
その後、ｎ+ 型ａ−Ｓｉ層９を乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてチャネル２４を形成する。
【００２６】
次に、薄膜トランジスタ部ａ、ソース配線の端子部ｂ及びゲート配線の端子部ｃに関しては、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜３，１０上にパッシベーション膜１７を形成する。
ついで、薄膜トランジスタ部ａに関しては、図２のＢに示すように、パッシベーション膜１７を乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてコンタクトホール１８を形成した後、ＩＴＯ層を全面に形成した後、パターニングすることにより、図３に示すように、コンタクトホール１８の底面および内壁面、パッシベーション膜１７の上面にかけてＩＴＯ層１９を形成する。
一方、ソース配線の端子部ｂ、ゲート配線の端子部ｃについても同様でパッシベーション膜１７を乾式法あるいは乾式法と湿式法との併用によりエッチングしてコンタクトホール２０、２２を形成（ただし、ゲート配線端子部ｃではパッシベーション膜１７の他、さらにゲート絶縁膜７もエッチングしてコンタクトホール２２を形成する）した後、ＩＴＯ層を全面に形成した後、パターニングすることにより、図３に示すように、コンタクトホール２０、２２の底面および内壁面、パッシベーション膜１７の上面にかけて上部パッド層２１、２３を形成する。このような手順で、図３に示すような薄膜トランジスタ基板１を製造することができる。
【００２７】
第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４とを順に成膜した積層膜や、Ｃｕ膜１１の上下にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を成膜した積層膜をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウム（ＫＨＳＯ5）とフ ッ酸とを含有する水溶液からなるものを用いることにより、上記積層膜を構成する銅膜４、１１のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するＴｉ膜又はＴｉ合金膜３と銅膜４の両方を一括エッチングでき、また、上記積層膜が三層構造である場合は、Ｃｕ膜１１とこれの上下のＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を同時にエッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。従って、かかる構成の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法によれば、歩留まりの向上と製造効率の向上によるコストが低い薄膜トランジスタ基板を得ることができる。
【００２８】
また、銅膜の下層にＴｉ膜あるいはＴｉ合金膜を設けた積層膜を用いるので、上記積層膜の下側の隣接膜から元素が拡散してきても上記Ｔｉ膜あるいはＴｉ合金膜により積層膜への元素の拡散が阻害されるので、隣接膜からの元素の拡散に起因する配線抵抗の上昇を防止でき、例えば、上記基板２がガラス基板である場合に、上記ゲート電極５や下部パッド層１６ｂ形成用の銅膜４にガラス基板中のＳｉが入りこむことを防止できるので、上記銅膜４にＳｉが入り込むことに起因する配線抵抗の上昇を防止できる。
【００２９】
また、銅膜１１の上層にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を設けた積層膜を用いるので、空気中の水分や酸素に対する耐酸化性ならびにレジスト剥離液などに対する耐食性を向上できるので、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａが損傷を受けにくく、これら電極１２，１４や下部パッド層１６ａが下地から剥離するのを防止できるうえ断線不良の発生を防止できる。さらにまた、上記Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜１０により銅膜１１のＣｕ原子が隣接膜に拡散するのを阻害できるので、銅膜１１からのＣｕ原子の拡散に起因する絶縁耐圧不良も防止できるうえ、半導体能動膜の特性の劣化を防止できる。また、積層膜の上側の隣接膜から元素が拡散してきてもＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０により電極１２，１４や下部パッド層１６ａへの元素の拡散が阻害されるので、隣接膜からの元素の拡散に起因する配線抵抗の上昇を防止できる。
【００３０】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、例えばＣｕ膜、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜、パッシベーション膜等の膜厚や、形状等について、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
また、上記の実施の形態においては、ゲート電極５、下部パッド層１６ｂをＴｉ膜又はＴｉ合金膜３とＣｕ膜４との積層膜を一括エッチングして形成する場合について説明したが、Ｃｕ膜の上下にＴｉ膜又はＴｉ合金膜を形成した三層構造の積層膜を一括エッチングして形成してもよい。
また、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａをＣｕ膜１１の上下にＴｉ膜又はＴｉ合金膜１０を形成した三層構造の積層膜を一括エッチングして形成する場合について説明したが、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜上にＣｕ膜を成膜した二層構造の積層膜を一括エッチングして形成してもよい。
また、上記の実施の形態においては、上記積層膜のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムとフッ酸とを含有する水溶液からなるものを用いる場合について説明したが、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いて上記積層膜をエッチングすると、Ｃｕ膜のみをエッチングする選択エッチングを施すことができ、その場合、Ｃｕ膜のエッチング前あるいはエッチング後にＴｉ膜またはＴｉ合金膜用のエッチング剤を用いてエッチング処理を施してもよい。
【００３１】
また、Ｔｉ膜又Ｔｉ合金膜とＣｕ膜とからなる積層膜のエッチング剤としては、上記のペルオキソ一硫酸一水素カリウムとフッ酸とを含有する水溶液に代えてペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液を用いてもよい。このようなエッチング剤を用いると、上記積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できるという利点がある。
【００３２】
（第二実施形態）
次に、本発明の第二実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
第二実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法が、上述の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法と異なるところは、ゲート電極５や下部パッド層１６ｂ形成用の積層膜としてＭｏ膜又はＭｏ合金膜とＣｕ膜との積層膜を形成し、また、ソース電極１２やドレイン電極１４や下部パッド層１６ａ形成用の積層膜としてＣｕ膜の上下にＭｏ膜又はＭｏ合金膜を設けた積層膜を形成し、これら積層膜のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムとリン酸と硝酸とを含有する水溶液からなるものを用いる点である。
また、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対するリン酸の濃度が０．８乃至８ｍｏｌ／ｌの範囲内、また、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する硝酸の濃度が０．１乃至１．０ｍｏｌ／ｌの範囲内になるように調整されていることが、上記積層膜を構成する各金属膜を一回のエッチングにより略同一エッチングレートでエッチングできる点で好ましい。
【００３３】
第二実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、Ｍｏ膜又はＭｏ合金膜とＣｕ膜とを順に成膜した積層膜や、Ｃｕ膜の上下にＭｏ膜又はＭｏ合金膜を成膜した積層膜をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムとリン酸と硝酸とを含有する水溶液からなるものを用いることにより、各積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法で上記積層膜を構成するＭｏ膜又はＭｏ合金膜と銅膜の両方を一括エッチングでき、また、上記積層膜が三層構造である場合は、Ｍｏ膜とこれの上下のＭｏ膜又はＭｏ合金膜を同時にエッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。
【００３４】
（第三実施形態）
次に、本発明の第三実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
第三実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法が、上述の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法と異なるところは、ゲート電極５や下部パッド層１６ｂ形成用の積層膜としてＣｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜との積層膜を形成し、また、ソース電極１２やドレイン電極１４や下部パッド層１６ａ形成用の積層膜としてＣｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜との積層膜を形成し、これら積層膜のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムと塩酸とを含有する水溶液からなるものを用いる点である。
また、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する塩酸の濃度が４乃至１１ｍｏｌ／ｌの範囲内になるように調整されていることが、上記積層膜を構成する各金属膜を一回のエッチングにより略同一エッチングレートでエッチングできる点で好ましい。このエッチング剤は、上記積層膜をエッチングする際に、上記積層膜が形成された基板２を該エッチング剤中に浸漬すると、マスクパターンによってマスクされていない領域において上記積層膜を構成するＣｕ膜がペルオキソ一硫酸一水素カリウムにより効果的にエッチングでき、また、上記Ｃｕ膜のＣｕと上記塩酸が反応し、それによって気泡を生じながらＣｕ膜の下層のＣｒ又はＣｒ合金膜が効果的にエッチングできる。
【００３５】
第三実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、Ｃｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜とを順に成膜した積層膜をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムと塩酸とを含有する水溶液からなるものを用いることにより、各積層膜を構成する銅膜のサイドエッチング量を均一とすることができるうえ、浸漬法という簡易なケミカルエッチング方法で上記積層膜を構成するＣｒ膜又はＣｒ合金膜と銅膜の両方を一括エッチングできるので、歩留まりが良好であり、製造工程を短縮できる。
なお、上記の第一乃至第三の実施形態では、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜とＣｕ膜との積層膜、Ｍｏ膜又はＭｏ合金膜とＣｕ膜との積層膜、Ｃｒ膜又はＣｒ合金膜とＣｕ膜との積層膜をエッチングする場合について説明したが、Ｗ膜又はＷ合金膜とＣｕ膜の積層膜、Ｔａ膜又はＴａＮ等のＴａ合金膜とＣｕ膜との積層膜、ＴｉＮ膜とＣｕ膜との積層膜、ＴｉＯx膜とＣｕ膜との積層膜などをエッチングする 際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液を用いれば、Ｃｕ膜を選択的にエッチングでき、また、Ｍｏ膜とＣｕ膜との積層膜をエッチングする際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液を用いれば、Ｍｏ膜のエッチングレートはＣｕ膜のエッチングレートよりも小さいが、Ｍｏ膜とＣｕ膜の両方をエッチングできる。
【００３６】
（第四実施形態）
次に、本発明の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を説明する。
図４は、本発明の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法により製造された薄膜トランジスタ基板の例を示す部分断面図である。この薄膜トランジスタ基板１ａが、図３に示した薄膜トランジスタ基板１と異なるところは、ゲート電極５、下部パッド層１６ｂがＣｕ膜４から構成されており、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａもＣｕ膜１１から構成されている点である。
第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法が、上述の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法と異なるところは、ゲート電極５、下部パッド層１６ｂ形成用の膜としてＣｕ膜４を形成し、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ形成用の膜としてＣｕ膜１１を形成し、これらＣｕ膜４、１１のエッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるものを用いる点である。
ここで用いるエッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムの濃度は、０．０８乃至２．０ｍｏｌ／ｌであることが好ましい。また、上記エッチング剤は、酢酸を含有していることがＣｕ膜へのぬれ性を向上できる点で好ましく、上記エッチング剤中のペルオキソ一硫酸一水素カリウムに対する酢酸の重量比が１０乃至７５ｗｔ％の範囲内になるように調整されていることが好ましい。
【００３７】
第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法においては、基板２上に成膜したＣｕ膜４、１１をエッチングして所定パターンのゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成する際に、エッチング剤としてペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるものを用いることにより、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜４、１１をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化が少なく、Ｃｕ膜４、１１の側面のサイドエッチング量が均一で、所望の線幅のゲート電極５、ソース電極１２、ドレイン電極１４、下部パッド層１６ａ，１６ｂを形成できるので、歩留まりが良好であり、製造工程が簡略で、製造効率を向上できる。従って、かかる構成の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法によれば、歩留まりの向上によるコストが低い薄膜トランジスタ基板を得ることができる。
【００３８】
（第五実施形態）
図１１は、本発明の第五実施形態の電子機器用基板の製造方法により得られた薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
符号ａの部分は薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）部、ｂの部分はＴＦＴマトリクス外側に位置するソース配線の端子部（パッド部）、ｄの部分は蓄積容量部（Ｃｓ部）を示している。なおこれら３つの部分は、この薄膜トランジスタ基板７１が備えられる実際の液晶表示装置においては離れた箇所にあり、本来断面図を同時に示せるものではないが、図示の都合上、近接させて図示する。
【００３９】
まず、薄膜トランジスタ部ａの部分について説明する。
薄膜トランジスタ部ａには、基板（基体）２上に絶縁層７２を介してポリシリコンからなる半導体層７３が形成され、この中央部上にゲート絶縁膜７４が形成され、ゲート絶縁膜７４上にゲート電極（第１の金属層）７５が設けられている。ゲート電極７５は、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜４３と膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜４４から構成されている。なお、ゲート電極７５は図示しないゲート配線と一体形成されている。そして、ゲート電極７５上に層間絶縁膜（第１の絶縁層）７６が設けられている。
また、半導体層７３にはソース領域７３ａおよびドレイン領域７３ｂ が形成され、これらソース領域７３ａ、ドレイン領域７３ｂに挟まれた領域がチャネル部７３ｃとなっている。また、これらソース領域７３ａ、ドレイン領域７３ｂをなす半導体層は、ゲート絶縁膜７４端部の下方にまで侵入する形で形成されている。
【００４０】
また、ソース領域７３ａ上にソース配線（第２の金属層）７７が形成され、ドレイン領域７３ｂ上にドレイン電極（第２の金属層）７８が形成されている。これらソース配線７７、ドレイン電極７８は、膜厚５０乃至１００ｎｍ程度のＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９と膜厚１００乃至２００ｎｍ程度のＣｕ膜８０から構成されている。
そして、全面を覆うようにパッシベーション膜８１が形成され、このパッシベーション膜８１を貫通してドレイン電極７８に達するコンタクトホール１２２が形成され、このコンタクトホール１２２を通じてドレイン電極７８と接続されたＩＴＯからなる画素電極１２３が形成されている。
また、図示を省略するが、ゲート電極７５と接続されたゲート配線端部のゲート端子部において、上記コンタクトホールと同様、ゲート配線を覆うパッシベーション膜８１が開口し、ＩＴＯからなるパッドがゲート配線に接続してそれぞれ設けられている。
【００４１】
次に、ソース配線７７の端子部ｂに関しては、基板２上に形成した絶縁層７２上に層間絶縁膜（第２の絶縁層）１２４が形成され、この層間絶縁膜１２４上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０とからなる下部パッド層７７ａが形成され、その上にはパッシベーション膜８１が形成され、パッド層７７ａに達するコンタクトホール１２５が形成されている。
そして、コンタクトホール１２５の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる上部パッド層１２５が形成されている。このコンタクトホール１２５を通じて下部パッド層７７ａと上部パッド層１２６が電気的に接続されている。
【００４２】
次に、蓄積容量部ｄに関しては、基板２上に絶縁層７２を介してＴｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４からなる容量線（第１の金属層）１２７が形成され、その上には層間絶縁膜（第２の絶縁層）１２８が形成され、さらにこの上にＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０からなる容量電極（第２の金属層）１２９が形成され、さらにこの上にパッシベーション膜８１が形成され、容量電極１２９に達するコンタクトホール１３０が形成されている。そして、コンタクトホール１３０の内壁面および底面に沿ってＩＴＯからなる層１３１が形成されている。このコンタクトホール１３０を通じて層１３１と容量電極１２９が電気的に接続されている。
【００４３】
図１１に示したような電子機器用基板７１に備えられるゲート電極（第１の金属層）７５、容量線（第１の金属層）１２７は、スパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成できるが、その際、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いてＴｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４との積層膜をエッチングすることにより、上記所定パターンのゲート電極（第１の金属層）７５、容量線（第１の金属層）１２７が得られる。
また、ソース配線（第２の金属層）７７、ドレイン電極（第２の金属層）７８、下部パッド層（第２の金属層）７７ａ、容量電極（第２の金属層）１２９はスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成できるが、その際、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液、あるいはペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤を用いてＴｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０との積層膜をエッチングすることにより、上記所定パターンのソース配線（第２の金属層）７７、ドレイン電極（第２の金属層）７８、下部パッド層（第２の金属層）７７ａ、容量電極（第２の金属層）１２９が得られる。
【００４４】
第五実施形態の電子機器用基板の製造方法によれば、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜４３とＣｕ膜４４との積層膜や、Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜７９とＣｕ膜８０との積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅のゲート電極（第１の金属層）７５、容量線（第１の金属層）１２７、ソース配線（第２の金属層）７７、ドレイン電極（第２の金属層）７８、下部パッド層（第２の金属層）７７ａ、容量電極（第２の金属層）１２９を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できる。
【００４５】
図５は、本発明の実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法により製造された薄膜トランジスタ基板が備えられた反射型液晶表示装置の一例を示す概略図である。
この反射型液晶表示装置（電子機器）は、液晶層５９を挟んで対向する上側および下側のガラス基板５１、５２の上側ガラス基板５１の内面側に上側透明電極層５５、上側配向膜５７が上側ガラス基板５１側から順に設けられ、下側ガラス基板５２の内面側に下側透明電極層５６、下側配向膜５８が下側ガラス基板５２側から順に設けられている。
液晶層５９は、上側と下側の配向膜５７、５８間に配設されている。上側ガラス基板５１の外面側には上側偏光板６０が設けられ、下側ガラス基板５２の外面側には下側偏光板６１が設けられ、さらに下側偏光板６１の外面側に反射板６２が、反射膜６４の凹凸面６５を下側偏光板６１側に向けて取り付けられている。反射板６２は、例えば、表面にランダムな凹凸面が形成されたポリエステルフィルム６３の凹凸面上にＡｌや銀などからなる金属反射膜６４を蒸着等で成膜することにより形成されており、表面にランダムな凹凸面６５を有しているものである。
【００４６】
この反射型液晶表示装置においては、下側ガラス基板５２が上記第一乃至第五のいずれかの薄膜トランジスタ基板の製造方法に適用して製造された薄膜トランジスタ基板の基板２、下側透明電極層５６がＩＴＯ層（画素電極）１９に相当する。
この反射型液晶表示装置によれば、低抵抗配線として銅配線を用いた薄膜トランジスタ基板１ａあるいは銅膜を有する積層配線を用いた薄膜トランジスタ基板１が備えられているので、配線抵抗に起因する信号電圧低下や配線遅延が生じにくく、配線が長くなる大面積の表示や配線が細くなる高詳細な表示に最適な表示装置を容易に実現できるという利点がある。
【００４７】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定されるものではない。
（実験例１）
エッチング剤として、オキソン（商品名：アルドリッチ社製、２ＫＨＳＯ5・ ＫＨＳＯ4・Ｋ2ＳＯ4が含まれる水溶液）水溶液と、過硫酸アンモニウム［（Ｎ Ｈ4）2Ｓ2Ｏ8］水溶液の２種類を用意し、各エッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのＣｕエッチング速度のモル濃度依存性について以下のようにして調べた。
ガラス基板の表面に膜厚３００ｎｍのＣｕ膜を形成した試験片を作製 し、この試験片をモル濃度を変更したエッチング剤を用いてエッチングしたときのエッチング速度を測定した。その結果を図６に示す。
図６に示した結果からオキソンからなる実施例のエッチング剤を用いた場合のエッチングレートは、過硫酸アンモニウム水溶液からなる比較例のエッチング剤を用いる場合とほぼ同様のエッチングレートが得られていることから、実施例のエッチング剤はＣｕ膜のエッチング剤として使用できることがわかる。
【００４８】
（実験例２）
上記実験例１で用いたものと同様のオキソン水溶液からなる実施例のエッチング剤と、過硫酸アンモニウム水溶液からなる比較例のエッチング剤を用意し、各エッチング剤を用いて上記試験片をエッチングしたときのＣｕ膜の膜厚分布を調べた。ここでの試験片の表面には、所定のパターン（目標配線幅２００μｍ）を有するマスクパターンを配置した。結果を図７に示す。図７中、横軸が基板上の膜厚測定位置（μｍ）、縦軸がデプスプロファイル（膜厚）である。図７中、鎖線は比較例のエッチング剤を用いた場合の結果、実線は実施例のエッチング剤を用いた場合の結果である。
図７に示した結果から比較例のエッチング剤を用いる場合、Ｃｕ配線以外のところにＣｕ膜が残っており、マスクパターン周辺だけが異常に速くエッチングされ、エッチングが不完全であり、また、得られるＣｕ配線の幅も１６０μｍ程度であり、目標配線幅より４０μｍ程度も小さく、パターン細り現象が生じていることがわかる。これに対して実施例のエッチング剤を用いる場合、マスクパターン周辺が異常に速くエッチングされる現象がなく、Ｃｕ配線以外の部分にはＣｕ膜がなく、また、得られるＣｕ配線の幅もほぼ２００μｍであり、寸法精度が優れたＣｕ配線が形成されていることがわかる。
【００４９】
（実験例３）
０．０５ｍｏｌ／１のオキソン水溶液（ＫＨＳＯ5は０．１ｍｏｌ／１）か らなる実施例のエッチング剤と、０．０５ｍｏｌ／１過硫酸アンモニウム水溶液からなる比較例のエッチング剤を用意し、各エッチング剤を用いて上記試験片をエッチングしたときのエッチングレートの経時変化を調べた。結果を図８に示す。 図８に示した結果から比較例のエッチング剤を用いる場合、初日から４日あたりまでのエッチングレートの経時変化が激しく、４日以上では経時変化が小さくなっていることがわかる。これに対して実施例のエッチング剤は、初日から１７日あたりまでエッチングレートが変化せず、１７日以上でも経時変化が小さいことがわかる。
従って実験例１乃至３から、Ｃｕ膜のエッチング剤として、オキソンのようにペルオキソ一硫酸一水素カリウム（ＫＨＳＯ5）を含むようなエッチング剤を用 いると、エッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量を均一とすることができるので、所望の線幅の銅配線を容易に得ることができることがわかる。
【００５０】
（実験例４）
厚さ５０ｎｍの各種の下地膜（Ｃｒ膜、Ｔｉ膜、Ｍｏ膜、Ｗ膜、ＴｉＮｉ膜）上に１００ｎｍのＣｕ膜を形成した積層膜を形成したガラス基板を０．０５Ｍオキソン水溶液からなる実施例のエッチング剤（ＫＨＳＯ5は０．１ｍｏｌ／１）に０．５時間浸漬したときの下地金属膜のエッチ ング選択性について調べた。その結果を表１に示す。
【００５１】
【表１】
表１に示した結果からエッチング剤として０．０５Ｍオキソン水溶液を用いる場合、Ｃｒ膜とＣｕ膜との積層膜のＣｒ膜、Ｔｉ膜とＣｕ膜との積層膜のＴｉ膜、Ｗ膜とＣｕ膜との積層膜のＷ膜、ＴｉＮ膜とＣｕ膜との積層膜のＴｉＮ膜のいずれもエッチングされていないことがわかる。また、Ｍｏ膜とＣｕ膜との積層膜の場合、Ｍｏ膜が８ｎｍ／分でエッチングされることが分かった。なお、３００ｎｍのＣｕ膜を用いた時、いずれの積層膜もＣｕ膜は、１６０ｎｍ／分でエッチングされた。
【００５３】
（実験例５）
ガラス基板の表面に膜厚３００ｎｍのＣｕ単層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液（ＨＦの濃度は０．２％、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8の濃度は２％）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＣｕ膜のエッチング深さのＨＣｌ濃度依存性について調べた。その結果を図１２に示す。
図１２に示した結果から、Ｃｕ単層膜を形成した試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングした場合、ＨＣｌ濃度が０．５％の場合のエッチングレートは３００ｎｍ／分程度であり、ＨＣｌ濃度が０％の場合のエッチングレートは１３０ｎｍ／分程度であり、エッチング剤中のＨＣｌ濃度（Ｃｌ-イオンの濃度）が大きくなるに従ってエッチング深さが大きくなっていることがわかる。
なお、ＨＣｌに代えてＫＣｌまたはＮＨ4Ｃｌが含まれるエッチング剤を用いた場合もＣｌ-イオンの濃度が大きくなるに従ってエッチング深さが大きくなった。 以上のことからペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液からなるエッチング剤中のＣｌ濃度が大きくなると、Ｃｕ単層膜のエッチングレートを大きくできることがわかる。
【００５４】
（実験例６）
ガラス基板の表面に膜厚５０ｎｍのＴｉ単層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液（ＨＦの濃度は０．２％、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8の濃度は２％）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ単層膜のエッチングオフ時間（エッチングが終了するまでの時間）のＨＣｌ濃度依存性について調べた。その結果を図１３に示す。
図１３に示した結果から、Ｔｉ単層膜を形成した試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングした場合、ＨＣｌ濃度を変更してもエッチングオフ時間はほとんど変化していないことから、エッチングレートはほぼ一定であることがわかる。それは、Ｔｉ単層膜からなる配線をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成する場合、配線の表面に２〜５ｎｍ程度のＴｉＯｘ膜が生成してしまい、このＴｉＯｘ膜はエッチングし難いため、エッチングレートが低くなってしまうからである。
【００５５】
（実験例７）
ガラス基板の表面に膜厚５０ｎｍのＴｉ膜（下地層）と膜厚１００ｎｍのＣｕ膜とからなる積層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液（ＨＦの濃度は０．２％、（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8の濃度は２％）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間（エッチングが終了するまでの時間）のＨＣｌ濃度依存性について調べた。その結果を図１４に示す。なお、ここで形成した積層膜のＴｉ膜とこれの上層のＣｕ膜は、空気中に曝露されることなくスパッタ法により連続成膜したものである。
図１４に示した結果からＴｉ膜とＣｕ膜からなる積層膜を形成した試験片をＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌとを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングする場合、エッチング剤中のＨＣｌ濃度（Ｃｌ-イオンの濃度）が大きくなるに従ってエッチングオフ時間が短くなっており、エッチングレートが高いことがわかる。
【００５６】
図１２乃至図１４に示した結果からエッチング剤中のＨＣｌ濃度が０．１％の場合、Ｃｕ単層膜を１００ｎｍの深さまでエッチングするのに約２４秒程度かかっており、また、厚さ５０ｎｍのＴｉ単層膜を形成した試験片のエッチングオフ時間は約９０秒かかっているのに対して、厚さ５０ｎｍのＴｉ膜と厚さ１００ｎｍのＣｕ膜を連続成膜して積層膜を形成した試験片のエッチングオフ時間は約３０秒であることから、ＨＦと過硫酸アンモニウム［（ＮＨ4）2Ｓ2Ｏ8］とＨＣｌを含む水溶液は、Ｔｉ単層膜をエッチングするときよりもＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜をエッチングするときのエッチングオフ時間を大幅に短くでき、Ｃｕ単層膜をエッチングする場合に近いエッチングレートでエッチングできることがわかる。それは、Ｔｉ膜とＣｕ膜を連続成膜する場合は、Ｃｕ膜形成前に空気中に曝露しせず、Ｔｉ膜の表面にＴｉＯｘ膜が生成されないため、短時間でエッチングできるからである。
従って、ＨＦと過硫酸アンモニウムとＨＣｌを含む水溶液は、Ｔｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチング剤として用いると、上記積層膜をエッチング残査なく一括エッチングでき、所望の線幅の積層配線を精度良く形成できるので、製造工程の簡略化ができるうえ歩留まりを向上できることがわかる。
【００５７】
（実験例８）
ガラス基板の表面に膜厚５０ｎｍのＴｉ膜（下地層）と膜厚１００ｎｍのＣｕ膜とからなる積層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＫＦ又はＮＨ4Ｆと、３％のオキソン（商品名：アルドリッチ社製、２ＫＨＳＯ5・ ＫＨＳＯ4・Ｋ2ＳＯ4が含まれる水溶液）とを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＫＦ又はＮＨ4Ｆ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間（エッチングが終了するまでの時間）のＫＦまたはＮＨ4Ｆ濃度依存性について調べた。その結果を図１５に示す。なお、ここで形成した積層膜のＴｉ膜とこれの上層のＣｕ膜は、空気中に曝露されることなくスパッタ法により連続成膜したものである。
図１５に示した結果からＴｉ膜とＣｕ膜からなる積層膜を形成した試験片はＫＦ又はＮＨ4Ｆと３％のオキソンとを含む水溶液からなるエッチング剤を用いてエッチングすることができ、また、このエッチング剤中のＫＦまたはＮＨ4Ｆ濃度（Ｆ-イオンの濃度）が大きくなるに従ってエッチングオフ時間が短くなっており、エッチング残査がないうえエッチングレートが高いことがわかる。また、エッチング剤中にＨＦが含まれていなくても、エッチング剤にペルオキソ硫酸塩以外にＦ-イオンが含まれていれば、Ｔｉ膜とＣｕ膜の積層膜を一括エッチングできることがわかる。
【００５８】
（実験例９）
ガラス基板の表面に膜厚３００ｎｍのＣｕ単層膜をスパッタ法、フォトリソグラフィー法により形成した試験片を作製し、この試験片を、ＫＦ又はＨＦと、３％のオキソン（商品名：アルドリッチ社製、２ＫＨＳＯ5・ ＫＨＳＯ4・Ｋ2ＳＯ4が含まれる水溶液）からなるエッチング剤を用いてエッチングする際に、エッチング剤中のＫＦの濃度を０．１％〜０．５％を変更したときと、ＫＦに代えて０．２％のＨＦを用いたときのエッチング時間とＣｕ単層膜のエッチング深さとの関係について調べた。その結果を図１６に示す。
図１６に示した結果から、Ｃｕ単層膜を形成した試験片をエッチングする場合、エッチング剤中にＫＦが含まれている場合の方が、ＨＦが含まれている場合よりもエッチングレートが高いことがわかる。また、エッチング剤中のＫＦ濃度が０．５％の場合の方が、ＫＦ濃度が０．１％の場合よりもエッチングレートが高くなっていることから、ＫＦ濃度（Ｆ-イオンの濃度）が大きい方がエッチング効率が良好であることがわかる。
なお、エッチング剤中にＨＦが含まれている場合の方は、ＫＦが含まれている場合に比べてエッチングレートは低いが、制御はし易いことがわかる。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳細に説明した通り本発明の銅のエッチング剤は、ペルオキソ一硫酸一水素カリウムを含有する水溶液からなるものであるので、静止による浸漬法という簡易なケミカルエッチング法でＣｕ膜をエッチングでき、しかもエッチングレートの経時変化がなく、Ｃｕ膜のサイドエッチング量が均一であるので、所望の線幅の銅配線を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の電子機器用基板の製造方法の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を工程順に示した概略図である。
【図２】 本発明の電子機器用基板の製造方法の第一実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法を工程順に示した概略図である。
【図３】 本発明の第一実施形態の電子機器用基板の製造方法により得られた薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
【図４】 本発明の第四実施形態の薄膜トランジスタ基板の製造方法により製造された薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
【図５】 本発明の第一乃至第五のいずれかの実施形態の薄膜トランジスタ基板により製造された薄膜トランジスタ基板を有する反射型液晶表示装置の一例を示す概略図である。
【図６】 実施例と比較例のエッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのＣｕエッチング速度のモル濃度依存性を示す図である。
【図７】 実施例と比較例のエッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのＣｕ膜の膜厚分布を示す図である。
【図８】 実施例と比較例のエッチング剤を用いてＣｕ膜をエッチングしたときのエッチングレートの経時変化を示す図である。
【図９】 一般的な薄膜トランジスタ型液晶表示装置の薄膜トランジスタ部分を示す概略図である。
【図１０】 従来の電子機器用基板の製造方法を工程順に示した概略図である。
【図１１】 本発明の第五実施形態の電子機器用基板の製造方法により得られた薄膜トランジスタ基板の部分断面図である。
【図１２】 エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＣｕ単層膜のエッチング深さのＨＣｌ濃度依存性を示すグラフである。
【図１３】 エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ単層膜のエッチングオフ時間のＨＣｌ濃度依存性を示すグラフである。
【図１４】 エッチング剤中のＨＣｌ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間のＨＣｌ濃度依存性を示すグラフである。
【図１５】 エッチング剤中のＫＦ又はＮＨ4Ｆ濃度を０％〜０．５％の範囲で変更したときのＴｉ膜とＣｕ膜の積層膜のエッチングオフ時間のＫＦまたはＮＨ4Ｆ濃度依存性を示すグラフである。
【図１６】 エッチング剤中のＫＦの濃度を０．１％〜０．５％を変更したときと、ＫＦに代えて０．２％のＨＦを用いたときのエッチング時間とＣｕ単層膜のエッチング深さとの関係を示すグラフである。
【符号の説明】
１、１ａ、７１・・・薄膜トランジスタ基板（電子機器用基板）、２・・・基板（基体）、３、４３、７９・・・Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜、４、４４、８０・・・Ｃｕ膜、５・・・ゲート電極（積層配線）、１０・・・Ｔｉ膜又はＴｉ合金膜、１１・・・Ｃｕ膜、１２・・・ソース電極 （積層配線）、 １４・・・ドレイン電極（積層配線）、１６ａ、１６ｂ・・・下部パッド層（積層配線）、２７，２８・・・マスクパターン（マスク）、３７，３８・・・マスクパターン（マスク）、５２・・・ガラス基板、７３・・・半導体層、７５・・・ゲート電極（第１の金属層）、７６・・・層間絶縁膜（第１の絶縁層）、７７・・・ソース配線（第２の金属層）、７７ａ・・・下部パッド層（第２の金属層）、７８・・・ドレイン電極（第２の金属層）、１２４・・・層間絶縁膜（第２の絶縁層）、１２７・・・容量線（第１の金属層）、１２９・・・容量電極（第２の金属層）、１２８・・・層間絶縁膜（第２の絶縁層）。
Claims (12)
- ペルオキソ一硫酸一水素カリウムとフッ酸とを含有する水溶液からなることを特徴とするチタン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤。
- ペルオキソ一硫酸一水素カリウムとリン酸と硝酸とを含有する水溶液からなることを特徴とするモリブデン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤。
- ペルオキソ一硫酸一水素カリウムと塩酸とを含有する水溶液からなることを特徴とするクロム膜と銅膜との積層膜のエッチング剤。
- ペルオキソ硫酸塩とフッ酸と塩酸もしくは塩化物とを含有する水溶液からなることを特徴とするチタン膜と銅膜との積層膜のエッチング剤。
- ペルオキソ硫酸塩とフッ化物とを含有する水溶液からなることを特徴とするチタン膜と銅膜の積層膜のエッチング剤。
- 前記ペルオキソ硫酸塩は、ＫＨＳＯ 5 、ＮａＨＳＯ 5 、Ｋ 2 Ｓ 2 Ｏ 8 、Ｎａ 2 Ｓ 2 Ｏ 8 、（ＮＨ 4 ） 2 Ｓ 2 Ｏ 8 のうちから選択されるいずれか一種以上のものであることを特徴とする請求項４又は５記載のチタン膜と銅膜の積層膜のエッチング剤。
- 前記塩化物は、アルカリ金属の塩化物もしくは塩化アンモニウムであることを特徴とする請求項４記載のチタン膜と銅膜の積層膜のエッチング剤。
- 前記フッ化物は、アルカリ金属のフッ化物もしくはフッ化アンモニウムであることを特徴とする請求項５記載のチタン膜と銅膜の積層膜のエッチング剤。
- 基体上にチタン膜又はチタン合金膜と銅膜とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、請求項１又は４又は５記載のエッチング剤を用いて前記チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチングして前記所定パターンの積層配線を形成することを特徴とする電子機器用基板の製造方法。
- 基体上に少なくとも第１の金属層と第１の絶縁層と半導体層と第２の金属層と第２の絶縁層とを有する電子機器用基板の製造方法であって、前記第１と第２の金属層のうち少なくとも一方を形成するに際して、チタン膜又はチタン合金膜と銅膜とを順次成膜した積層膜の表面に所定パターンのマスクを形成し、請求項４又は５記載のエッチング剤を用いて前記チタン膜又はチタン合金膜と銅膜との積層膜をエッチングして前記所定パターンの積層配線を形成することを特徴とする電子機器用基板の製造方法。
- 前記半導体層をポリシリコンから形成することを特徴とする請求項１０記載の電子機器用基板の製造方法。
- 前記請求項９又は１０記載の電子機器用基板の製造方法により製造した基板を有することを特徴とする電子機器。
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