JP2013516064A - エッチング液及び電子素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、該真性半導体層に対して選択的にエッチングするエッチング液であり、遷移金属及び／または遷移金属塩；及びフッ酸及び／またはフッ素を含む無機塩；を含むエッチング液が提示される。

Description

本発明は、エッチング液及び該エッチング液を使用する電子素子の製造方法に関する。

電子素子の一種である薄膜トランジスタ（thin film
transistor）は、液晶表示装置（liquid crystal display）または有機発光表示装置（organic light emitting display）のような平板表示装置で、スイッチング素子として使われる。薄膜トランジスタは、例えば、図１Ｆに図示された構造を有することができる。図１Ｆで、絶縁基板１０上に、ゲート電極２が配置され、ゲート電極２上に、ゲート絶縁層３が配置され、ゲート絶縁層３上に、一般的に、ドーピングされていない真性半導体層であるチャンネル層４が配置され、前記チャンネル層４上に、一般的にドーピングされた半導体層であるオーミックコンタクト層５ａ，５ｂが配置され、前記オーミックコンタクト層５ａ，５ｂ上に、ドレイン／ソース電極６ａ，６ｂが配置される。

図１Ｆの離隔されたドレイン／ソース電極６ａ，６ｂ及び離隔されたオーミックコンタクト層５ａ，５ｂは、図１Ｄで、電極層６及びオーミックコンタクト層５を順次にエッチングすることによって得られる。電極層６のエッチングには、湿式エッチングが使われ、オーミックコンタクト層５のエッチングには、乾式エッチングが使われる。従って、製造工程が複雑である。

従来のエッチング液は、オーミックコンタクト層５より、ゲート絶縁層３、絶縁基板１０、チャンネル層４に対して、さらに高いエッチング能を示した。従って、オーミックコンタクト層５のエッチングに、湿式エッチングを適用することができなかった。

本発明の一側面は、新しい組成を有するエッチング液を提供することである。
本発明の他の側面は、前記エッチング液を使用する電子素子の製造方法を提供することである。

本発明の一側面によって、電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、前記真性半導体層に対して選択的にエッチングするエッチング液であり、遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物；及びフッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物；を含むエッチング液が提供される。

本発明の他の一側面によって、電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、前記真性半導体層に対して選択的にエッチングする段階を含む電子素子の製造方法であり、前記エッチング段階に使われるエッチング液が、遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物；及びフッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物；を含む電子素子の製造方法が提供される。

本発明の一側面によるエッチング液は、電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、前記真性半導体層に対して選択的にエッチングすることによって、電子素子製造工程の単純化、製造工程の効率性上昇、生産費節減、及び／または電子素子の性能向上が可能である。

例示的な一具現例による薄膜トランジスタ製造工程を説明するための断面図である。 例示的な一具現例による薄膜トランジスタ製造工程を説明するための断面図である。 例示的な一具現例による薄膜トランジスタ製造工程を説明するための断面図である。 例示的な一具現例による薄膜トランジスタ製造工程を説明するための断面図である。 例示的な一具現例による薄膜トランジスタ製造工程を説明するための断面図である。 例示的な一具現例による薄膜トランジスタ製造工程を説明するための断面図である。 評価例１で使われた薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例２のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例３のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例４のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例５のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例６のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例７のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例８のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例９のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１０のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１１のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１２のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１３のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１４のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１５のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 実施例１６のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。 比較例１のエッチング液でエッチングされた後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。

以下、例示的な一具現例によるエッチング液、及び前記エッチング液を使用する電子素子の製造方法について、さらに詳細に説明する。

例示的な一具現例によるエッチング液は、電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、前記真性半導体層に対して選択的にエッチングするエッチング液であり、遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物；及びフッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物；を含む。

前記エッチング液で、遷移金属または遷移金属の塩から由来した遷移金属イオンは、ドーピングされた半導体層に対してエッチング速度を選択的に向上させる役割を果たす。従って、前記真性半導体層に対してエッチングを抑制しつつ、前記ドーピングされた半導体層だけを選択的にエッチングさせることができる。前記エッチング液は、前記電子素子に含まれた電極層、電極絶縁層、絶縁基板などの他の層に対するエッチングを最小化しつつ、ドーピングされた半導体層だけを選択的にエッチングすることができる。

これと異なり、遷移金属または遷移金属塩なしに、フッ酸またはフッ素などを含む従来のエッチング液を使用すれば、前記ドーピングされた半導体層がほとんどエッチングされず、むしろ電極層、電極絶縁層、絶縁基板などがエッチングされる。

例えば、前記エッチング液で、前記遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物の含有量は、前記エッチング液総重量を基準に、０．００５ないし３０重量％であってもよい。例えば、前記遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物の含有量は、前記エッチング液総重量を基準に、０．０５ないし２０重量％であってもよい。例えば、前記遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物の含有量は、前記エッチング液総重量を基準に、０．０１ないし１０重量％である。

例えば、前記エッチング液で、前記フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物の含有量は、前記エッチング液総重量を基準に、０．０５ないし３０重量％であってもよい。例えば、前記フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物の含有量は、前記エッチング液総重量を基準に、０．０５ないし２０重量％である。例えば、前記フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物の含有量は、前記エッチング液総重量を基準に、０．０５ないし１０重量％である。

例えば、前記エッチング液は、前記遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物０．００５ないし３０重量％；前記フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物０．０５ないし３０重量％；及び水４０ないし９９．９４５重量％を含んでもよい。

前記エッチング液で、前記遷移金属は、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなる群から選択された一つ以上であってもよい。例えば、前記遷移金属は、Ｃｕである。

前記エッチング液で、前記遷移金属塩は、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなる群から選択された１種以上の金属のイオンを含む遷移金属塩であってもよい。

前記エッチング液で、前記遷移金属塩は、ＣｕＳＯ_４、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２、ＣｕＯ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｕ、グルコン酸銅、ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＦ_２、Ｃｕ（ＯＨ）_２、Ｃｕ_２Ｓ、Ｆｅ（ＮＯ_３）_３、ＦｅＳＯ_４、Ｎｉ（ＮＯ_３）_２、ＮｉＳＯ_４、ＡｇＮＯ_３、Ａｇ_２ＳＯ_４、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｏ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｐｄ、Ｐｄ（ＮＯ_３）_２、Ｒｈ（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２、Ｒｈ_２Ｏ_３などからなる群から選択された一つ以上であってもよい。例えば、前記遷移金属塩は、ＣｕＳＯ_４である。

前記エッチング液で、前記フッ素を含む無機塩は、ＫＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＭｇＦ_２、ＮＨ_４Ｆ、Ｈ_２ＳｉＦ_６、ＮａＨＦ_２、ＮＨ_４Ｆ、ＮＨ_４ＨＦ_２、ＮＨ_４ＢＦ_４、ＫＨＦ_２、ＡｌＦ_３、ＨＢＦ_４などのフッ素を含む無機塩から選択された一つ以上であってもよい。前記フッ素を含む無機塩は、フッ酸と混合されて使われもする。

例えば、前記エッチング液は、前記銅または銅塩０．０１ないし１０重量％、前記フッ酸またはフッ素を含む無機塩０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含んでもよい。

例えば、前記エッチング液は、ＣｕＳＯ_４ ０．０１ないし１０重量％、ＨＦ ０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含む。

前記エッチング液を使用して製造される電子素子で、前記真性半導体層が、非晶質シリコンであってもよい。また、前記ドーピングされた半導体層が、ｎ型ドーパントでドーピングされた非晶質シリコンであってもよい。例えば、前記ドーピングされた半導体層は、ｎ＋非晶質シリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ）である。前記ｎ型ドーパントは、シリコンより最外郭電子が多い周期律表５Ａ族元素であってもよい。例えば、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂなどである。前記ｎ型ドーパントがドーピングされる含有量は、５０モル％未満であってもよい。

前記エッチング液を使用して製造される電子素子は、薄膜トランジスタであるが、必ずしも薄膜トランジスタに限定されるものではなく、当技術分野で使われる電子素子であるならば、いずれも使用可能である。

前記薄膜トランジスタは、例えば、図１Ｆの構造を有することができる。図１Ｆで、絶縁基板１０は、ガラスであってもよいが、必ずしもガラスに限定されるものではなく、ポリカーボネート、水晶など、当技術分野で基板として使われるものであるならば、いずれも使用可能である。図１Ｆで、ゲート電極２は、モリブデン、アルミニウム、ニオブ、それらの合金などの導電性金属であるが、必ずしも金属に限定されるものではなく、当技術分野で、電極材料として使われるものであるならば、いずれも使用可能である。図１Ｆで、ゲート絶縁層３は、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）であってもよいが、必ずしもそれに限定されるものではなく、当技術分野で、ゲート電極の絶縁層として使われるものであるならば、いずれも使用可能である。図１Ｆで、半導体層４は、ドーピングされていない真性半導体層であり、非晶質シリコンであるが、必ずしも非晶質シリコンに限定されるものではなく、当技術分野で真性半導体層として使われるものであるならば、いずれも使用可能である。図１Ｆで、半導体層４は、薄膜トランジスタでチャンネル層の役割を果たす。図１Ｆで、オーミックコンタクト層５ａ，５ｂは、ｎ型ドーパントでドーピングされた半導体層であり、ｎ＋非晶質シリコンであるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、当技術分野でオーミックコンタクト層として役割を行うことができる材料であるならば、いずれも使用可能である。

本発明の他の一側面による電子素子の製造方法は、電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、前記真性半導体層に対して選択的にエッチングする段階を含み、前記エッチング段階に使われるエッチング液が、遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物；及びフッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物；を含む。

例えば、前記製造方法に使われるエッチング液は、前記遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物０．００５ないし３０重量％；前記フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物０．０５ないし３０重量％；及び水４０ないし９９．９４５重量％を含んでもよい。

前記製造方法に使われるエッチング液で、前記遷移金属は、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなる群から選択された一つ以上であってもよい。例えば、前記遷移金属は、Ｃｕである。

前記製造方法に使われるエッチング液で、前記遷移金属塩は、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素、及びアクチニウム族元素からなる群から選択された１種以上の金属のイオンを含む遷移金属塩であってもよい。

前記製造方法に使われるエッチング液で、前記遷移金属塩は、ＣｕＳＯ_４、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２、ＣｕＯ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｕ、グルコン酸銅、ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＦ_２、Ｃｕ（ＯＨ）_２、Ｃｕ_２Ｓ、Ｆｅ（ＮＯ_３）_３、ＦｅＳＯ_４、Ｎｉ（ＮＯ_３）_２、ＮｉＳＯ_４、ＡｇＮＯ_３、Ａｇ_２ＳＯ_４、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｏ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｐｄ、Ｐｄ（ＮＯ_３）_２、Ｒｈ（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２、Ｒｈ_２Ｏ_３などからなる群から選択された一つ以上であってもよい。例えば、前記遷移金属塩は、ＣｕＳＯ_４である。

前記製造方法に使われるエッチング液で、前記フッ素を含む無機塩が、ＫＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＭｇＦ_２、ＮＨ_４Ｆ、Ｈ_２ＳｉＦ_６、ＮａＨＦ_２、ＮＨ_４Ｆ、ＮＨ_４ＨＦ_２、ＮＨ_４ＢＦ_４、ＫＨＦ_２、ＡｌＦ_３、ＨＢＦ_４などのフッ素を含む無機塩から選択された一つ以上であり、フッ酸と混合されて使われもする。

例えば、前記製造方法に使われるエッチング液は、前記銅または銅塩０．０１ないし１０重量％、前記フッ酸またはフッ素を含む無機塩０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含んでもよい。

例えば、前記製造方法に使われるエッチング液は、ＣｕＳＯ_４ ０．０１ないし１０重量％、ＨＦ０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含んでもよい。

前記電子素子の製造方法で、前記真性半導体層が、非晶質シリコンであってもよい。また、前記ドーピングされた半導体層が、ｎ型ドーパントでドーピングされた非晶質シリコンであってもよい。例えば、前記ドーピングされた半導体層は、ｎ＋非晶質シリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ）である。前記ｎ型ドーパントは、シリコンより最外郭電子が多い周期律表５Ａ族元素であってもよい。例えば、Ｐ、Ａｓ、Ｓｂなどである。前記ｎ型ドーパントがドーピングされる含有量は、５０モル％未満であってもよい。

前記電子素子の製造方法によって製造される電子素子は、薄膜トランジスタであるが、必ずしも薄膜トランジスタに限定されるものではなく、当技術分野で使われる電子素子であるならば、いずれも使用可能である。

前記電子素子の一具現例である薄膜トランジスタの製造方法は、前記エッチング段階前に、絶縁基板上にゲート電極を配置する段階と、前記ゲート電極上に、絶縁層、真性半導体層及びドーピングされた半導体層を順次に配置する段階と、前記ドーピングされた半導体層上に、互いに離隔されたドレイン電極及びソース電極を配置する段階と、を含んでもよい。

前記絶縁基板上に、ゲート電極を配置する段階は、絶縁基板上に金属膜を形成した後、前記金属膜をエッチングして形成することによって遂行される。

前記ゲート電極上に、絶縁層、真性半導体層及びドーピングされた半導体層を順次に配置する段階は、前記層を順次に、スパッタリング、化学的気相蒸着、物理的気相蒸着などの方法で形成させることによって遂行される。

前記ドーピングされた半導体層上に、互いに離隔されたドレイン電極及びソース電極を配置する段階は、前記ドーピングされた半導体層上に金属膜を形成させた後、前記金属膜だけを部分的にエッチングさせることによって遂行される。前記エッチングは、湿式エッチングによって行われる。

図１Ａないし図１Ｆを参照しつつ、前記薄膜トランジスタの製造方法の一具現例について具体的に説明する。
図１Ａから分かるように、まず絶縁基板１０上に、金属膜２が形成される。前記金属膜２は、ＡｌＮｄ系の金属膜であってもよい。前記金属膜２を保護するために、モリブデン金属膜が追加して形成されるが、図面には図示されていない。前記金属膜２の形成は、例えば、スパッタリング方式で蒸着されてもよい。

次に、前記絶縁基板１０の全領域上に、フォトレジスト膜を形成した後、露光、現像及びエッチングの工程を進め、図１Ｂから分かるように、ゲート電極２が形成される。前記ゲート電極２に連結されたゲート配線及びゲートパッドも同時に形成されるが、図面には図示されていない。

前記ゲート電極が形成された後、図１Ｃから分かるように、前記絶縁基板１０の全領域に、ゲート絶縁膜３、真性半導体層４、ドーピングされた半導体層５が順次に形成される。次に、フォトリソグラフィ工程によってエッチングし、前記ゲート電極上に、チャンネル層４を形成する。前記チャンネル層４上には、ドーピングされた半導体層５が残っている。

次に、図１Ｄから分かるように、前記ドーピングされた半導体層５上に、金属膜６を蒸着する。

次に、図１Ｅから分かるように、前記金属膜６を湿式エッチングし、離隔されたソース／ドレイン電極６ａ，６ｂを形成する。

次に、図１Ｆから分かるように、前述の本発明の一具現例によるエッチング液を使用し、真性半導体層４に対してドーピングされた半導体層５だけを選択的にエッチングし、真性半導体層４を露出させる。

以下、実施例を挙げ、発明についてさらに詳細に説明する。以下の実施例に示した構成は、どこまでも発明の理解を助けるためのものであり、いかなる場合にも、本発明の技術的範囲を実施例として提示した実施形態に制限しようとするものではないことを明らかにしておく。

（エッチング液組成物の製造）
実施例１ないし１６及び比較例１
本発明のエッチング液組成物による実施例１ないし１６及び比較例１のエッチング液を、下記表１のように製造した。実施例１ないし１６及び比較例１の組成は、表１に示した。下記表１で、遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物を第１成分とし、フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物を第２成分とする。

実施例１で使われた第１成分は、ＣｕＳＯ_４、第２成分は、フッ酸（ＨＦ）であった。
実施例２で使われた第１成分は、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２、第２成分は、フッ酸であった。
実施例３で使われた第１成分は、Ｆｅ（ＮＯ_３）_３、第２成分は、フッ酸であった。
実施例４で使われた第１成分は、ＡｇＳＯ_４、第２成分は、フッ酸であった。
実施例５で使われた第１成分は、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｕ、第２成分は、ＫＦであった。
実施例６で使われた第１成分は、ＣｕＣｌ_２、第２成分は、ＬｉＦであった。
実施例７で使われた第１成分は、ＣｕＦ_２、第２成分は、ＮａＦであった。
実施例８で使われた第１成分は、ＦｅＳＯ、第２成分は、ＮＨ_４Ｆであった。
実施例９で使われた第１成分は、Ｎｉ（ＮＯ_３）_２、第２成分は、Ｈ_２ＳｉＦ_６であった。
実施例１０で使われた第１成分は、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｏ、第２成分は、ＮａＨＦ_２であった。
実施例１１で使われた第１成分は、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｐｄ、第２成分は、ＮＨ_４ＨＦ_２であった。
実施例１２で使われた第１成分は、Ｐｄ（ＮＯ_３）_２、第２成分は、ＮＨ_４ＢＦ_４であった。
実施例１３で使われた第１成分は、Ｒｈ（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２、第２成分は、ＫＨＦ_２であった。
実施例１４で使われた第１成分は、ＡｇＮＯ_３、第２成分は、ＡｌＦ_３であった。
実施例１５で使われた第１成分は、Ｃｕ_２Ｓ、第２成分は、ＨＢＦ_４であった。
実施例１６で使われた第１成分は、ＮｉＳＯ_４、第２成分は、ＭｇＦ_２であった。

評価例１：エッチング液のエッチング能評価
図２の構造を有する薄膜トランジスタを準備した。基板は、ガラス、絶縁膜は、シリコン窒化物（ＳｉＮ_ｘ）、真性半導体層は、非晶質シリコン（ａ−Ｓｉ：Ｈ）、ドーピングされた半導体層は、ｎ＋非晶質シリコン（ｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ）、ソース／ドレイン（Ｓ／Ｄ）電極は、モリブデンである。

前記薄膜トランジスタを、前記実施例１ないし１６のエッチング液、及び比較例１のエッチング液を使用してエッチングした結果を、図３ないし図１８及び図１９に示した。

図３ないし図１８は、実施例１ないし実施例１６のエッチング液を使用してエッチングした後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真であり、図１９は、比較例１のエッチング液を使用してエッチングした後の薄膜トランジスタに係わる走査電子顕微鏡写真である。図３ないし図１８で、それぞれ３枚の写真は、図２で、１、２、３の位置の拡大写真である。

図３ないし図１８から分かるように、実施例１ないし実施例１６のエッチング液を使用した場合、ｎ＋非晶質シリコンだけ選択的にエッチングされ、非晶質シリコン層（ａ−Ｓｉ：Ｈ）が露出された。

これに比べ、図１９から分かるように、比較例１のエッチング液を使用した場合には、ｎ＋非晶質シリコン層（ｎ＋ａ−Ｓｉ：Ｈ）がそのまま維持され、代わりに絶縁膜がエッチングされた。

従って、実施例１ないし実施例１６のエッチング液は、比較例１に比べて選択性が顕著に向上している。

本発明の一側面によるエッチング液は、電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、該真性半導体層に対して選択的にエッチングすることによって、電子素子製造工程の単純化、製造工程の効率性上昇、生産費節減、及び／または電子素子の性能向上が可能である。

Claims (21)

1. 電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、前記真性半導体層に対して選択的にエッチングするエッチング液であり、
   遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物と、
   フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物と、を含むエッチング液。
2. 前記遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物０．００５ないし３０重量％と、
   前記フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物０．０５ないし３０重量％と、
   残量の水と、を含むことを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
3. 前記遷移金属が、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなる群から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
4. 前記遷移金属塩が、ＣｕＳＯ_４、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２、ＣｕＯ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｕ、グルコン酸銅、ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＦ_２、Ｃｕ（ＯＨ）_２、Ｃｕ_２Ｓ、Ｆｅ（ＮＯ_３）_３、ＦｅＳＯ_４、Ｎｉ（ＮＯ_３）_２、ＮｉＳＯ_４、ＡｇＮＯ_３、Ａｇ_２ＳＯ_４、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｏ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｐｄ、Ｐｄ（ＮＯ_３）_２、Ｒｈ（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２及びＲｈ_２Ｏ_３からなる群から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
5. 前記フッ素を含む無機塩が、ＫＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＮＨ_４Ｆ、ＮＨ_４Ｆ・ＨＦ、ＨＢＦ_４及びＨ_２ＳｉＦ_６からなる群から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
6. 銅または銅塩０．０１ないし１０重量％、フッ酸またはフッ素を含む無機塩０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含むことを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
7. ＣｕＳＯ_４ ０．０１ないし１０重量％、ＨＦ ０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含むことを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
8. 前記真性半導体層が、非晶質シリコンであることを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
9. 前記ドーピングされた半導体層が、ｎ型ドーパントでドーピングされた非晶質シリコンであることを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
10. 前記電子素子が、薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１に記載のエッチング液。
11. 電子素子の金属電極と真性半導体層との間に配置されたドーピングされた半導体層を、前記真性半導体層に対して選択的にエッチングする段階を含む電子素子の製造方法であり、前記エッチング段階に使われるエッチング液が、
    遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物と、
    フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物と、を含む電子素子の製造方法。
12. 前記エッチング液が、
    前記遷移金属、遷移金属塩、またはそれらの混合物０．００５ないし３０重量％と、
    前記フッ酸、フッ素を含む無機塩、またはそれらの混合物０．０５ないし３０重量％と、
    残量の水と、を含むことを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
13. 前記遷移金属が、Ｓｃ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｙ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｈｇ、ランタン族元素及びアクチニウム族元素からなる群から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
14. 前記遷移金属塩が、ＣｕＳＯ_４、Ｃｕ（ＮＯ_３）_２、ＣｕＯ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｕ、グルコン酸銅、ＣｕＣｌ、ＣｕＣｌ_２、ＣｕＦ_２、Ｃｕ（ＯＨ）_２、Ｃｕ_２Ｓ、Ｆｅ（ＮＯ_３）_３、ＦｅＳＯ_４、Ｎｉ（ＮＯ_３）_２、ＮｉＳＯ_４、ＡｇＮＯ_３、Ａｇ_２ＳＯ_４、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｃｏ、（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２Ｐｄ、Ｐｄ（ＮＯ_３）_２、Ｒｈ（ＣＨ_３ＣＯ_２）_２及びＲｈ_２Ｏ_３からなる群から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
15. 前記フッ素を含む無機塩が、ＫＦ、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＲｂＦ、ＣｓＦ、ＮＨ４Ｆ、ＮＨ_４Ｆ・ＨＦ、ＨＢＦ_４及びＨ_２ＳｉＦ_６からなる群から選択された１種以上であることを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
16. 銅または銅塩０．０１ないし１０重量％、フッ酸またはフッ素を含む無機塩０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含むことを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
17. ＣｕＳＯ_４ ０．０１ないし１０重量％、ＨＦ ０．０５ないし１０重量％、及び水８０ないし９９．９４重量％を含むことを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
18. 前記真性半導体層が、非晶質シリコンであることを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
19. 前記ドーピングされた半導体層が、ｎ型ドーパントでドーピングされた非晶質シリコンであることを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
20. 前記電子素子が、薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項１１に記載の電子素子の製造方法。
21. 前記エッチング段階前に、
    絶縁基板上にゲート電極を配置する段階と、
    前記ゲート電極上に絶縁層、真性半導体層及びドーピングされた半導体層を順次に配置する段階と、
    前記ドーピングされた半導体層上に互いに離隔されたドレイン電極及びソース電極を配置する段階と、を含むことを特徴とする請求項２０に記載の電子素子の製造方法。