JP2002367974A - 透明導電膜用エッチング剤組成物 - Google Patents

透明導電膜用エッチング剤組成物

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JP2002367974A JP2001168626A JP2001168626A JP2002367974A JP 2002367974 A JP2002367974 A JP 2002367974A JP 2001168626 A JP2001168626 A JP 2001168626A JP 2001168626 A JP2001168626 A JP 2001168626A JP 2002367974 A JP2002367974 A JP 2002367974A
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哲 南場
Hisaoki Abe
久起 阿部
Tetsuo Aoyama
哲男 青山
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Abstract

(57)【要約】 【課題】透明導電膜をエッチングする際に、エッチング
残渣を全く発生せず、且つ、穏和な条件下で、エッチン
グが行えるエッチング剤を提供することにある。 【解決手段】スルファミン酸と、ポリオキシエチレンア
ルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフ
ェニルエーテル硫酸塩またはポリオキシアルキレンアル
キルエーテルリン酸エステルを含有する水溶液からなる
透明導電薄膜用エッチング剤組成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する分野】本発明は、液晶ディスプレ−等に
画素電極として使用される、ITO(酸化インジウム
錫)等の透明導電膜のウエットエッチングに使用される
エッチング剤組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】ITO膜をはじめとする透明導電膜は、
帯電防止膜、熱反射膜、光電変換素子や各種フラットパ
ネルディスプレイの透明電極などの電子デバイス分野に
広く用いられてきた。特に、最近では、ノートPCや小
型TV、携帯用情報端末などの普及とともに、液晶ディ
スプレー(LCD)での需要が増加している。ITO膜
等の透明導電膜は、フラットパネルディスプレイの分野
においては、画素の表示電極として使用され、フォトリ
ソグラフィーのエッチングにより作成される。しかしな
がら、液晶ディスプレイ(LCD)、特にTFT−LC
Dの分野においては、従来多結晶ITOが使用されてき
たが、基板サイズが大型化するほど、多結晶ITOは均
一化が難しくなってきている。また、上記の表示電極の
形成方法としては、透明導電膜上に、フォトレジストを
塗布し、露光、現像後、フォトレジストをマスクとして
エッチング剤を用いて、エッチング後、残存するフォト
レジストを剥離して形成される。
【0003】従来、上記多結晶ITO膜等の透明導電膜
のエッチング剤として、塩化第二鉄/塩酸水溶液、ヨウ
素酸水溶液、リン酸水溶液、塩酸/硝酸水溶液(王水)
等が用いられてきた。上記ITO膜等のウエットエッチ
ング剤は、パタニ−ングの際にAl等への腐食が起こ
り、また粒界から選択的エッチングが進行するため、加
工精度良くパタニ−ングすることも困難である。また、
特開平7−141932号公報には、エッチング残渣除
去性を向上させた発明が記載されているが、シュウ酸が
析出しやすいなどの問題点がある。以上の理由により、
基板サイズの大型化、TFTパネルの大型化、高精細
化、配線のAl化などに伴って、画素表示電極として加
工精度良く、エッチングが可能なエッチング剤の要求が
高まっている。これらの問題を解決するために、最近非
晶質ITO膜を使用し、弱酸、特にスルファミン酸水溶
液で非晶質ITO膜をウエットエッチングする方法が提
唱されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
技術における上記の如き、非晶質ITO膜等の透明導電
膜をスルファミン酸水溶液を用いたエッチングの際に、
エッチング残渣を全く発生せず、且つ、穏和な条件下
で、エッチングが行えるエッチング剤を提供することに
ある。
【0005】
【問題を解決するための手段】本発明者等は、上記の問
題を解決すべく鋭意検討を行った結果、スルファミン酸
と、界面活性剤であるポリオキシエチレンアルキルエー
テル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル硫酸塩またはポリオキシアルキレンアルキルエーテ
ルリン酸エステルを含有する水溶液が、非晶質ITO膜
等の透明導電膜のエッチングの際、穏和な条件下でエッ
チングが出来、且つ残渣物が全く発生しない事を見い出
し、かかる知見に基づいて完成に至ったものである。
【0006】本発明に使用されるスルファミン酸の濃度
は、0.01〜20重量%であり、0.01重量%以下
ではエッチング速度が遅く、また20重量%以上では、
エッチング速度は向上せず、得策ではない。
【0007】また、本発明に使用されるポリオキシエチ
レンアルキルエーテル硫酸塩は、下記一般式(1)で表
される。 RO(CH2CH2O)nSO3M (1) (Rは、炭素数6〜22のアルキル基、nは1〜500
の整数、Mは、アンモニア、有機アミン、第四級アンモ
ニウムまたはアルカリ金属を示す。) 具体的には、商品名として、エマール20C(花王製)、
ハイテノール325D、ハイテノールNO8(第一工業
製薬製)、アルスコープAP−30、アルスコープLE
−240(東邦化学製)、サンノール605N(ライオ
ン製)等が好適に使用される。
【0008】さらに、本発明に使用されるポリオキシエ
チレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩は、下記一般式
(2)で表される。
【0009】
【化1】 (Rは、炭素数4〜20のアルキル基、nは1〜500
の整数、Mはアンモニア、有機アミン、第四級アンモニ
ウムまたはアルカリ金属を示す。) 具体的には、商品名として、ハイテノールN―08、ハ
イテノールN―12(第一工業製薬製)、エマールNC
−35(花王製)等が好適に使用される。
【0010】また、本発明に使用されるリン酸エステル
系界面活性剤としては、例えば下記一般式(3)、
(4)で表され、
【0011】
【化2】 (式中R1は、炭素数1〜30のアルキル基または炭素
数7〜30のアルキルアリール基、aは1〜200の整
数である)
【0012】
【化3】 (式中R2およびR3はそれぞれ炭素数1〜30のアルキ
ル基または炭素数7〜30のアルキルアリール基であ
り、それらは同一であっても、異なっていてもよく、b
は1〜200の整数、cは1〜200の整数である。)
で表されるリン酸エステル系界面活性剤が挙げられる。
【0013】上記一般式(3)、(4)において、アル
キル基として炭素数2〜12のものが好ましく、またア
ルキルアリール基としては炭素数14〜18のものが好
ましい。具体的には、商品名として、アデカコール(旭
電化工業株式会社製)、プライサーフ(第一工業製薬株
式会社製)、フォスファノール(東邦化学工業株式会社
製)、ニューコール、アントックス(以上、日本乳化剤
株式会社製)などが好適に使用される。
【0014】上記ポリオキシエチレンアルキルエーテル
硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテ
ルリン酸エステルは単独でも、二種以上組み合せて使用
しても良く、好ましい濃度は、0.0001〜5重量%
である。上記ポリオキシエチレンアルキルエーテル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸
塩、ポリオキシエチレンアルキレンアルキルエーテルリ
ン酸エステルの濃度が0.0001重量%以下である
と、エッチング時の、残渣物が発生し、5重量%以上で
は、ITOのエッチング速度が低下し、好ましくない。
【0015】本発明の、使用温度は、常温から90℃ま
でであり、使用時間は、1〜30分程度である。また本
発明は、非晶質ITO膜の他に、IZO(インジウムー
亜鉛酸化物)膜等の、ウェットエッチングにも好適に使
用される。
【0016】
【実施例】
【0017】実施例1 図1に示した基板は、ガラス基板(1)上に、絶縁膜で
あるSiNを成膜(2)し、さらに非晶質ITOを成膜
(3)し、該非晶質ITO膜(3)上にレジストを塗布
し、現像を行った後の状態である。図1に示した基板を
使用し、5.0重量%のスルファミン酸と、0.01重
量%の、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル
硫酸塩(商品名:ハイテノールN−08、第一工業製薬
製)を含有する水溶液である洗浄液を使用し、50℃、
2分間エッチングを行い水洗後、さらに塩基性レジスト
剥離液でレジスト(4)を剥離した後、水洗し、乾燥し
たSEM(電子顕微鏡)で表面を観察した結果、非晶質
ITO膜(3)は良好にエッチングされ、残渣物は全く
観察されなかった。
【0018】実施例2 図1に示した基板を使用し、5.0重量%のスルファミ
ン酸と、0.01重量%の、ポリオキシアルキレンアル
キルエーテルリン酸塩(商品名:アントックスEHD4
00、日本乳化剤製)を含有する水溶液である洗浄液を
使用し、50℃、2分間エッチングを行い洗浄後、さら
に塩基性レジスト剥離液でレジスト(4)を剥離した
後、水洗し、乾燥したSEM(電子顕微鏡)で表面を観
察した結果、非晶質ITO膜(3)は良好にエッチング
され、残渣物は全く観察されなかった。
【0019】比較例1 実施例1で用いた基板を、5.0重量%のスルファミン
酸を含有する水溶液である洗浄液で50℃、2分間エッ
チングを行い、水洗後、さらに塩基性レジスト剥離液で
レジスト(4)を剥離後、水洗し、乾燥した状態を図2
に示した。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は
エッチングされていたが、多数の残渣物(5)が観察さ
れた。
【0020】比較例2 実施例1で使用した基板を0.1重量%の、ポリオキシ
エチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩(商品名:ハ
イテールN−08、第一工業製薬製)を含有する水溶液
である洗浄剤で50℃、2分間エッチングを行い、水洗
後、さらに塩基性レジスト剥離液でレジスト(4)を剥
離後、水洗し、乾燥した。SEM観察の結果、非晶質I
TO膜(3)はほとんどエッチングされていなかった。
【0021】比較例3 実施例1で用いた基板を0.1重量%のポリオキシアル
キレンアルキルエーテルリン酸塩(商品名:アントック
スEHD400、日本乳化剤製)を含有する水溶液であ
る洗浄液で50℃、2分間エッチングを行い、水洗後、
さらに塩基性剥離液でレジスト(4)を剥離後、水洗
し、乾燥した。SEM観察の結果、非晶質ITO膜
(3)はほとんどエッチングされていなかった。
【0022】実施例3 スルファミン酸5.0重量%、0.1重量%の、ポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩(商品
名:ハイテノールN−12、第一工業製薬製)を含有す
る水溶液である洗浄液を用い、実施例1で使用した基板
を50℃、2分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩
基性レジスト剥離液でレジスト4を剥離後、水洗し、乾
燥した。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は良
好にエッチングされ、残渣物も全く観察されなかった。
【0023】実施例4 スルファミン酸5.0重量%と、0.1重量%のポリオ
キシエチレンアルキルエーテル硫酸塩(商品名:ハイテ
ノール NO8、第一工業製薬製)を含有する水溶液で
ある洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を50℃、
2分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基性レジス
ト剥離液でレジスト(4)を剥離後、水洗し、乾燥し
た。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は良好に
エッチングされ、残渣物も全く観察されなかった。
【0024】実施例5 スルファミン酸1.0重量%、0.1重量%のポリオキ
シエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩(商品名:
ハイテノールN−12、第一工業製薬製)を含有する水
溶液である洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を5
0℃、2分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基性
レジスト剥離液でレジスト4を剥離後、水洗し、乾燥し
た。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は良好に
エッチングされ、残渣物も全く観察されなかった。
【0025】実施例6 スルファミン酸10.0重量%、0.1重量%のポリオ
キシエチレンアルキルフェニルエーテル硫酸塩(商品
名:ハイテノールN−12、第一工業製薬製)を含有す
る水溶液である洗浄液を用い、実施例1で使用した基板
を50℃、2分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩
基性レジスト剥離液でレジスト4を剥離後、水洗し、乾
燥した。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は良
好にエッチングされ、残渣物も全く観察されなかった。
【0026】比較例4 酢酸5.0重量%、0.1重量%のポリオキシエチレン
アルキルフェニルエーテル硫酸塩(商品名:ハイテノー
ルN−12、第一工業製薬製)を含有する水溶液である
洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を50℃、2分
間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基性レジスト剥
離液でレジスト(4)を剥離後、水洗し、乾燥した。S
EM観察の結果、非晶質ITO膜(3)はほとんどエッ
チングされていなかった。
【0027】実施例7 スルファミン酸5.0重量%、0.1重量%の、ポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩(商品名:ア
ントックスEHD400、日本乳化剤製)を含有する水
溶液である洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を4
0℃、2分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基性
レジスト(4)を剥離後、水洗し、乾燥した。SEM観
察の結果、非晶質ITO膜(3)は良好にエッチングさ
れ、残渣物も全く観察されなかった。
【0028】実施例8 スルファミン酸5.0重量%と、0.1重量%のポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩(商品名:ア
ントックスEHD200、日本乳化剤製)を含有する水
溶液である洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を4
0℃、2分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基性
レジスト剥離液でレジスト(4)を剥離後、水洗し、乾
燥した。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は良
好にエッチングされ、残渣物も全く観察されなかった。
【0029】実施例9 スルファミン酸1.0重量%と、0.1重量%のポリオ
キシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩(商品名:ア
ントックスEHD400、日本乳化剤製)を含有する水
溶液である洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を4
0℃、3分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基性
レジスト剥離液でレジスト4を剥離後、水洗し、乾燥し
た。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は良好に
エッチングされ、残渣物も全く観察されなかった。
【0030】実施例10 スルファミン酸10.0重量%と、0.1重量%のポリ
オキシアルキレンアルキルエーテルリン酸塩(商品名:
アントックスEHD400、日本乳化剤製)を含有する
水溶液である洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を
40℃、2分間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基
性レジスト剥離液でレジスト(4)を剥離後、水洗し、
乾燥した。SEM観察の結果、非晶質ITO膜(3)は
良好にエッチングされ、残渣物も全く観察されなかっ
た。
【0031】比較例5 酢酸5.0重量%と、0.1重量%のポリオキシアルキ
レンアルキルエーテルリン酸塩(商品名:アントックス
EHD400、日本乳化剤製)を含有する水溶液である
洗浄液を用い、実施例1で使用した基板を40℃、2分
間エッチングを行い、水洗後、さらに塩基性レジスト剥
離液でレジスト(4)を剥離後、水洗し、乾燥した。S
EM観察の結果、非晶質ITO膜(3)はほとんどエッ
チングされていなかった。
【図面の簡単な説明】
【図1】ガラス基板上に、絶縁膜と非晶質ITO膜を成
膜し、該非晶質ITO膜の上にレジストを塗布し、現像
を行った後の状態の断面図である。
【図2】比較例1のエッチングおよびレジスト剥離処理
後の状態の断面図である。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 SiN 3 非晶質ITO 4 レジスト 5 残渣物
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青山 哲男 新潟県新潟市太夫浜字新割182番地 三菱 瓦斯化学株式会社新潟研究所内 Fターム(参考) 5F043 AA26 BB15 GG04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】スルファミン酸と、ポリオキシエチレンア
    ルキルエーテル硫酸塩、ポリオキシエチレンアルキルフ
    ェニルエーテル硫酸塩またはポリオキシアルキレンアル
    キルエーテルリン酸エステルを含有する水溶液からなる
    透明導電膜用エッチング剤組成物。
  2. 【請求項2】透明導電膜が酸化インジウム錫である請求
    項1記載の透明導電膜用エッチング剤組成物。
JP2001168626A 2001-06-04 2001-06-04 透明導電膜用エッチング剤組成物 Pending JP2002367974A (ja)

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