CN1511338A - 蚀刻液组合物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有含全氟烷基磷酸化合物、草酸和水的蚀刻液组合物。若使用该蚀刻液组合物，则可以不会产生残渣且不会发泡、精度良好地对由氧化铟锡形成的透明电极膜进行蚀刻。
Description
技术领域
本发明涉及蚀刻液组合物。更详细地说，本发明涉及在显示装置等中使用的透明电极膜用的蚀刻液组合物。
背景技术
透明电极膜正广泛地用于液晶显示装置、电致发光显示装置等中。在这些显示装置中，为了形成像素的显示电极，需要对透明电极膜进行蚀刻。
作为这样的透明电极膜的蚀刻液来说，草酸水溶液是廉价的，随时间变化的稳定性是优良的，从这些方面来考虑，被广泛地使用。但是，草酸水溶液存在容易产生蚀刻残渣这样的问题。
为了解决产生该蚀刻残渣这样的问题，正在研究在草酸水溶液中添加烷基苯磺酸。例如，在特开平7-141932号公报中记载了含有草酸和十二烷基苯磺酸和水的氧化铟锡膜用的蚀刻液组合物。
但是，如果在蚀刻液中含有十二烷基苯磺酸等表面活性剂，虽然不易产生蚀刻残渣，但在蚀刻时，发泡显著，不能正确地进行蚀刻，而成为在布线图案上产生缺陷的原因。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在将草酸水溶液用于蚀刻中时不产生残渣并且能抑制发泡的蚀刻液组合物。
本发明人对在用于蚀刻中时几乎不产生残渣、发泡也被抑制的蚀刻液组合物反复进行了深入研讨，结果发现，通过在草酸水溶液中添加含全氟烷基磷酸化合物，就能够解决这些问题。
本发明的蚀刻液组合物含有：含全氟烷基磷酸化合物、草酸和水。
在优选的实施方式中，含上述全氟烷基磷酸化合物以下述通式(1)、(2)或(3)来表示：
(CnF2n+1)x-P(O)-(OA)y (1)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)、
(CnF2n+1CmH2m-O)x-P(O)-(OA)y (2)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，m是1～5的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)、
(CnF2n+1CqH2q)x-P(O)-(OA)y (3)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，q是1～5的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)。
具体实施方式
本发明的蚀刻液组合物含有含全氟烷基磷酸化合物、草酸、水，及根据需要的添加剂。
本发明的蚀刻液组合物中的草酸含量，没有特别的限制，只要草酸溶解，就不管其含量。以组合物全体的重量为基准，优选的含量是0.1～9重量％。更优选的含量是1～6重量％，最优选的含量是2～4重量％。蚀刻液组合物中的草酸含量不到0.1重量％时，在35℃时的蚀刻速度为100/min以下，是不实用的。另外，如果超过9重量％，就不能使草酸溶解，存在在蚀刻液组合物中析出草酸的担心。
优选为，以组合物全体的重量为基准，以10～1000ppm的比例含有含全氟烷基磷酸化合物。更优选以60～300ppm的比例含有。
含全氟烷基磷酸化合物的含量如果超过1000ppm，发泡就变得显著，在冲洗过程中会产生不良情况，并且有成为布线缺陷的担心。如果不到5ppm，就存在蚀刻时残留残渣等问题。
对于本发明中所使用的含全氟烷基磷酸化合物来说，没有特别地限制，但优选使用以下述通式(1)、(2)或(3)表示的含全氟烷基磷酸化合物。
(CnF2+1)x-P(O)-(0A)y (1)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)、
(CnF2n+1CmH2m-O)x-P(O)-(OA)y (2)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，m是1～5的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)、
(CnF2n+1CqH2q)x-P(O)-(OA)y (3)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，q是1～5的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)。
无论在上述通式(1)～(3)的哪一个中，n优选是6～9的整数，x和y分别独立，优选是1或2。在式(2)和(3)中，m优选是1～3，q优选是1～3。作为A来说，NH4、K、Na和H是特别适合的。
通过使用上述通式(1)、(2)或(3)的化合物，在进行氧化铟锡膜等金属膜的蚀刻时，能达到起泡被抑制、也不残留残渣这样优良的效果。作为这样的含全氟烷基磷酸化合物来说，例如有大日本油墨化学工业株式会社(大日本ィンキ化学工業株式会社)制的商品名メガファックF-491(满足上述通式(1)的含全氟烷基磷酸化合物)。含全氟烷基磷酸化合物可以单独使用，也可以二种以上组合使用。
本发明的蚀刻液组合物，如上所述，根据需要可含有添加剂。作为添加剂来说，可举出消泡剂等。在含有这样的添加剂的情况下，通常在组合物中以5～1000ppm的比例含有。
通过混合上述的含全氟烷基磷酸化合物、草酸、水及根据需要的添加剂，就得到蚀刻液。该蚀刻液用于各种金属的蚀刻。例如，用于由各种金属或金属化合物形成的电极膜的蚀刻，特别适合用于透明电极膜例如氧化铟锡膜、氧化铟锌膜等的蚀刻。
利用上述蚀刻液来进行的蚀刻是如下这样进行的：将要形成图案的透明电极膜例如形成于玻璃等基板上的氧化铟锡膜等浸渍在本发明的蚀刻液组合物中，加热至25～50℃，浸渍0.5～30分钟左右。蚀刻处理后，进行水洗并干燥。
(实施例)
以下，同时示出本发明的实施例和比较例，详细地说明发明的内容，但本发明不限于这些实施例。
下面示出用于进行由本实施例和比较例得到的蚀刻液的评价的试验项目和试验方法。
(1)发泡性(泡沫高度)
在ァィセロ化学株式会社制AC-250S聚合瓶(ポリボトル)中放入200ml蚀刻液，在振荡机(タィテック株式会社制SR-2s)上，以194次/分钟的速度振荡15分钟，测定刚振荡后的液表面的泡沫高度(mm)。
(2)蚀刻后的残渣
使形成有1400膜厚的氧化铟锡膜的基板形成抗蚀剂图案。接着，将形成了该图案的基板在40℃条件下浸渍在蚀刻液中2.5分钟，进行蚀刻。将其水洗1分钟，干燥后，用电子显微镜观察基板表面。
实施例1
调制水溶液，该水溶液以3.4重量％比例含有草酸，而且以80ppm的比例含有作为含全氟烷基磷酸化合物的含全氟烷基磷酸系表面活性剂(商品名：メガファックF-491(大日本油墨化学工业株式会社制))，将其作为蚀刻液。使用该蚀刻液，进行关于上述发泡性和蚀刻后的残渣的试验。在蚀刻期间，未观察到发泡。也几乎未观察到蚀刻后的残渣。
在表1中示出所使用的草酸的浓度、表面活性剂的种类和浓度、以及试验结果。在表1的“蚀刻后的残渣”的项中，以在基板表面几乎未观察到残渣的情况作为○，以存在一些残渣的情况作为△，以残渣大量地存在的情况作为×来表示。关于后述的实施例2～7及比较例1和2也一并示于表1中。
实施例2～7
将草酸的浓度设定为表1所示的值，并且以该表1所示的浓度使用表1所示种类的表面活性剂，作为含全氟烷基磷酸化合物，进行与实施例1相同的试验。
比较例1
除了不使用含全氟烷基磷酸化合物以外，其余与实施例1相同。用电子显微镜观察蚀刻后的基板表面，结果观察到氧化铟锡被蚀刻，但有大量的残渣。
比较例2
除了使用十二烷基苯磺酸代替含全氟烷基磷酸化合物以外，其余与实施例1相同。在蚀刻中，蚀刻液组合物发泡。用电子显微镜观察蚀刻后的基板表面，结果观察到残渣比实施例1～7多。
表1
| 草酸浓度(重量％) | 表面活性剂 | 泡沫高度(mm) | 蚀刻后的残渣 | ||
| 种类 | 浓度(ppm) | ||||
| 实施例1 | 3.4 | メガファックF-491 | 80 | 0 | ○ |
| 实施例2 | 1.0 | メガファックF-491 | 80 | 0 | ○ |
| 实施例3 | 8.0 | メガファックF-491 | 80 | 0 | ○ |
| 实施例4 | 3.4 | メガファックF-491 | 1000 | 8 | ○ |
| 实施例5 | 3.4 | メガファックF-491 | 20 | 0 | ○ |
| 实施例6 | 3.4 | メガファックExp.TF-904 | 80 | 0 | ○ |
| 实施例7 | 3.4 | 化合物(3)a) | 80 | 0 | ○ |
| 比较例1 | 3.4 | - | - | 0 | × |
| 比较例2 | 3.4 | 十二烷基苯磺酸 | 500 | ＞20 | △ |
a)以(3)式表示的化合物(n＝8、q＝2、x＝1、y＝2、A＝NH4)
将实施例1～7和比较例1进行比较可知，在使用含有含全氟烷基磷酸化合物的本发明的蚀刻液组合物的情况下，不产生残渣，而且也不发泡，能够进行氧化铟锡膜的蚀刻。
将实施例1～7和比较例2进行比较可知，即使是比较厚的氧化铟锡膜，在使用本发明的蚀刻液组合物的情况下，不产生蚀刻残渣，而且也不发泡，但在使用目前的含有十二烷基苯磺酸的蚀刻液的情况下，明显地看到大量的残渣，而且发泡。
这样，如果使用本发明的蚀刻液组合物，即使比较厚的电极膜，也显示出能够精度良好地进行蚀刻。而且，如果使用本发明的蚀刻液，与使用目前的蚀刻液相比，可以确认发泡极少。
产业上的可应用性
这样，按照本发明，可以得到在进行蚀刻时是低发泡性且不产生残渣、能够形成正确的图案这样的优良效果的蚀刻液组合物。该蚀刻液组合物适合用于对液晶显示装置、电致发光显示装置等中所使用的透明电极膜进行蚀刻。
Claims (4)
1.一种蚀刻液组合物，其中，该蚀刻液组合物含有含全氟烷基磷酸化合物、草酸和水。
2.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，所述含全氟烷基磷酸化合物用下述通式(1)表示：
(CnF2n+1)x-P(O)-(OA)y (1)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)。
3.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，所述含全氟烷基磷酸化合物用下述通式(2)表示：
(CnF2n+1CmH2m-O)x-P(O)-(OA)y (2)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，m是1～5的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)。
4.根据权利要求1所述的蚀刻液组合物，其中，所述含全氟烷基磷酸化合物用下述通式(3)表示：
(CnF2n+1CqH2q)x-P(O)-(OA)y (3)
(式中，A是选自NH4、K、Li、Na和H中的基或原子，n是6～12的整数，q是1～5的整数，x和y分别是1或2的整数，x+y是3)。
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
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