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技術 エッチング液組成物およびエッチング方法

出願人 株式会社ADEKA
発明者 岸裕一郎佐々木亜沙子
出願日 2012年12月28日 (8年0ヶ月経過) 出願番号 2012-286822
公開日 2014年7月10日 (6年5ヶ月経過) 公開番号 2014-129557
状態 未査定
技術分野 エッチングと化学研磨(つや出し)
主要キーワード 質量濃度比 濡れ性改善剤 実施例組成物 エッチング剤組成物 エッチング組成物 比重調整剤 エッチング液組成物 ポリ容器
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この項目の情報は公開日時点(2014年7月10日)のものです。
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課題

酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングすることができるエッチング液を提供すること。

解決手段

酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするために用いられるエッチング液組成物において、(A)0.1〜10質量%の塩化鉄(III)および(B)0.5〜20質量%のリン酸を含む水溶液であることを特徴とするエッチング液組成物。

概要

背景

近年、スマートフォンの普及により、近年静電容量式タッチパネル需要が拡大しており、これに伴って透明導電膜に用いられているインジウムスズ酸化物(以下、ITOと略す場合もある)膜を加工する為のエッチング液の需要が高まっている。この際、ITO薄膜上の銅および銅合金被膜を選択的にエッチングすることができるエッチング液が強く求められている。

特許文献1には、塩化鉄(III)およびリン酸を含有することを特徴とする銅および銅合金スプレーエッチングエッチング剤が開示されている。
また、特許文献2、3には、塩化第二鉄とリン酸を含むエッチング剤によるITOと銅からなる積層の一括エッチング用に用いられるエッチング液が開示されている。

概要

酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングすることができるエッチング液を提供すること。酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするために用いられるエッチング液組成物において、(A)0.1〜10質量%の塩化鉄(III)および(B)0.5〜20質量%のリン酸を含む水溶液であることを特徴とするエッチング液組成物。なし

目的

本発明は、酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするためのエッチング液組成物において、(A)0.1〜10質量%の塩化鉄(III)および(B)0.5〜20質量%のリン酸を含む水溶液からなることを特徴とするエッチング液組成物、ならびに該組成物を用いたエッチング方法を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするために用いられるエッチング液組成物において、(A)0.1〜10質量%の塩化鉄(III)(B)0.5〜20質量%のリン酸を含む水溶液であることを特徴とするエッチング液組成物。

請求項2

請求項1に記載のエッチング液組成物において、(A)0.1〜1質量%未満の塩化鉄(III)であることを特徴とするエッチング液組成物。

請求項3

請求項1または2に記載のエッチング液組成物において、(A)塩化鉄(III)および(B)リン酸の質量濃度比率が1:2〜1:30であることを特徴とするエッチング液組成物。

請求項4

請求項1〜3のいずれか一項に記載のエッチング液組成物を用いることを特徴とする酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするエッチング方法

請求項5

前記酸化インジウム系被膜が、酸化インジウム被膜インジウムスズ酸化物被膜およびインジウム−亜鉛酸化物被膜から選ばれる少なくとも1層以上の膜である請求項4に記載のエッチング方法。

技術分野

0001

本発明は、酸化インジウム系被膜と銅および銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするためのエッチング液組成物、ならびに該組成物を用いたエッチング方法に関するものである。

背景技術

0002

近年、スマートフォンの普及により、近年静電容量式タッチパネル需要が拡大しており、これに伴って透明導電膜に用いられているインジウムスズ酸化物(以下、ITOと略す場合もある)膜を加工する為のエッチング液の需要が高まっている。この際、ITO薄膜上の銅および銅合金被膜を選択的にエッチングすることができるエッチング液が強く求められている。

0003

特許文献1には、塩化鉄(III)およびリン酸を含有することを特徴とする銅および銅合金スプレーエッチングエッチング剤が開示されている。
また、特許文献2、3には、塩化第二鉄とリン酸を含むエッチング剤によるITOと銅からなる積層の一括エッチング用に用いられるエッチング液が開示されている。

先行技術

0004

特開2009−215592号公報
特開2009−235438号公報
特開2008−547232号公報

発明が解決しようとする課題

0005

しかし、上記のいずれの文献にも、上記文献で開示されたエッチング液を用いて、酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングすることについて記載も示唆もされていなかった。

課題を解決するための手段

0006

本発明者等は、検討を重ねた結果、特定の配合比率のエッチング液が上記課題を解決し得ることを知見し、本発明に到達した。

0007

本発明は、酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするためのエッチング液組成物において、(A)0.1〜10質量%の塩化鉄(III)および(B)0.5〜20質量%のリン酸を含む水溶液からなることを特徴とするエッチング液組成物、ならびに該組成物を用いたエッチング方法を提供するものである。

発明の効果

0008

本発明によれば、酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングすることができる。

0009

以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。

0010

本明細書に記載する「酸化インジウム系被膜」とは、酸化インジウムを含む膜であればよく、特に限定されるものではないが、例えば、酸化インジウム、インジウム−スズ酸化物およびインジウム−亜鉛酸化物から選ばれる1種以上からなる膜を総称するものである。

0011

本明細書に記載する「銅合金被膜」とは、特に限定するものではないが、例えば、CuNi、CuNiTi、NiCr、Ag−Pd−Cu等に代表される銅合金から選ばれる1種以上からなる膜を総称するものである。

0012

本発明のエッチング組成物に用いられる(A)塩化鉄(III)はエッチング液組成物の主剤である。本発明のエッチング組成物に用いられる(A)塩化鉄(III)は無水物でも水和していてもよい。本発明のエッチング液組成物における好ましい(A)塩化鉄(III)の濃度は、所望とする被エッチング材である酸化インジウム系被膜と金属系被膜からなる積層膜の厚みや幅によって適宜調節すればよいが、0.1〜10質量%である。(A)塩化鉄(III)の濃度が0.1質量%よりも少ないと、充分なエッチング速度が得られない。一方、(A)塩化鉄(III)の濃度が10質量%より多い場合には、酸化インジウム系被膜と銅および銅合金被膜からなる積層膜から、銅および銅合金被膜のみを選択的にエッチングすることができず、一括でエッチングされてしまう場合がある。(A)塩化鉄(III)の濃度が0.1〜1.0質量%未満である場合、組成物の長期保存定性が高く特に好ましい。

0013

本発明のエッチング組成物に用いられる(B)のリン酸は、エッチング液組成物のエッチング速度を制御する役割を果たす。本発明のエッチング液組成物における好ましい(B)リン酸の濃度は、所望とするエッチング速度によって適宜調節すればよいが、0.5〜20質量%である。(B)リン酸の濃度が0.5質量%よりも少ないと、その交配効果が発現しないために好ましくなく、また、20質量%を超えても、配合効果の向上は見られない。

0014

本発明のエッチング組成物に用いられる(A)塩化鉄(III)および(B)のリン酸の質量濃度比率は、1:0.05〜1:200の範囲である。中でも、(A)塩化鉄(III)の濃度が0.1〜1.0質量%未満であり、(A)塩化鉄(III)および(B)のリン酸の質量濃度の比率が1:2〜1:30の範囲である場合は長期安定性に優れたエッチング液組成物であることから特に好ましい。

0015

また、本発明のエッチング液組成物には、上記(A)塩化鉄(III)、(B)リン酸のほかに、本発明の効果を阻害することのない範囲で、周知の添加剤を配合させることができる。当該添加剤としては、エッチング液組成物の安定化剤、各成分の可溶化剤消泡剤pH調整剤比重調整剤粘度調整剤濡れ性改善剤キレート剤酸化剤、還元剤界面活性剤等が挙げられ、これらを使用する場合の濃度は、一般的に、0.001質量%〜10質量%の範囲である。

0016

本発明のエッチング液組成物のエッチングする速度が早い場合、還元剤を添加剤として用いることが好ましく、具体的には塩化銅塩化第一鉄銅粉銀粉等が挙げられ、これらを使用する場合の濃度は、一般的に、0.01質量%〜10質量%の範囲である。

0017

本発明のエッチング液組成物は、酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングする際に使用される。該酸化インジウム系被膜は1層でもよく、2層以上の積層膜であってもよい。また、該金属系被膜は1層でもよく、2層以上の積層膜であってもよい。該酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜は、銅および/または銅合金被膜が酸化インジウム系被膜の上層であってもよく、下層であってもよく、上層および下層にあってもよい。また、該酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜において、酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜は交互に積層されたものであってもよい。

0018

本発明のエッチング液組成物は、主に液晶ディスプレイプラズマディスプレイ、タッチパネル、有機EL、太陽電池照明器具等の電極配線を加工する際に使用される。

0019

本発明のエッチング剤組成物を用いた酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングするエッチング方法としては、特に限定されるものではなく、周知一般のエッチング方法を用いればよい。例えば、ディップ式スプレー式スピン式によるエッチング方法が挙げられる。

0020

例えば、ディップ式のエッチング方法によって、PET基板上にCuNi/Cu/ITO層成膜された基材をエッチングする場合には、該基材を本発明のエッチング剤に浸し、適切なエッチング条件にて浸漬した後に引き上げることでPET基板上のCuNi/Cu/ITO層から、CuNi/Cu層のみを選択的にエッチングすることができる。

0021

エッチング条件は特に限定されるものではなく、エッチング対象の形状や膜厚などに応じて任意に設定することができる。例えば、エッチング温度は、10℃〜60℃が好ましく、30℃〜50℃が特に好ましい。エッチング剤の温度は反応熱により上昇することがあるので、必要なら上記温度範囲内に維持するよう公知の手段によって温度制御してもよい。また、エッチング時間は、エッチング対象が完全にエッチングされるに十分必要な時間とすればよいので特に限定されるものではない。例えば、電子回路基板における配線製造におけるような膜厚500〜2000Å程度のエッチング対象であれば、上記温度範囲であれば0.2〜5分程度エッチングを行えばよい。

0022

以下、実施例および比較例により本発明を詳細に説明するが、これらによって本発明が限定されるものではない。

0023

[実施例1]
塩化鉄(III)およびリン酸の濃度を表1に示す配合で配合し実施例組成物No.1〜7を得た。残分は水である。

0024

0025

[製造例1]
塩化鉄(III)およびリン酸の濃度を表2に示す配合で配合し比較組成物1〜4を得た。残分は水である。

0026

0027

[実施例2]
CuNiTi/Cu/ITO/PET上に感光性ドライフィルムレジストを用いて幅75μm、開口部25μmのレジストパターンを形成した基板を縦20mm×横20mmに切断してテストピースとした。このテストピースに対し、実施例1で調製したエッチング液組成物を用いて、35℃、1分間、撹拌下でディップ式によるエッチング処理を行った。

0028

[製造例2]
CuNiTi/Cu/ITO/PET上に感光性ドライフィルムレジストを用いて幅75μm、開口部25μmのレジストパターンを形成した基板を縦20mm×横20mmに切断してテストピースとした。このテストピースに対し、製造例1で調製したエッチング液組成物を用いて、35℃、1分間、撹拌下でディップ式によるエッチング処理を行った。

0029

[評価例1]
実施例2および製造例2で得られた細線について、細線の断面をFE−SEMを用いて観察することで評価した。具体的には、エッチング後にITO層だけが残っている場合を○、細線が全て無くなってしまっている場合およびCuNiTi/Cu層が残っている場合を×とした。結果を表3に示す。

0030

0031

表3の結果により、評価例1−1〜1−7ではCuNiTi/Cu層のみをエッチングすることができ、ITOの細線を得ることができた。一方、比較例1−1ではCuNiTi/Cuが残ってしまっていることがわかった。また、比較例1−2〜1−4では細線が全て溶解してしまった。このことから、本発明のエッチング液組成物は、酸化インジウム系被膜と銅および/または銅合金被膜からなる積層膜から、銅および/または銅合金被膜のみを選択的にエッチングすることができるエッチング液組成物であることがわかった。

0032

[評価例2]
実施例1および製造例1で得られた組成物を常温常圧下、密閉ポリ容器中で365日放置し、目視にて状態を確認した。この結果を表4に示す。溶液中に沈殿物が発生した場合を×、沈殿が発生しなかった場合を○とした。

0033

実施例

0034

比較例2−1〜2−4は大量の沈殿物が発生していることが確認できた。評価例2−5〜2−7はわずかに沈殿物が発生していた。評価例2−1〜2−4は沈殿物が発生せず、長期保存安定性に優れており、特に優れたエッチング液組成物であることがわかった。

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