JP2005116542A - エッチング液組成物 - Google Patents
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Abstract
【課題】低発泡性でかつエッチング残渣が発生しないエッチング液組成物を提供すること。
【解決手段】パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、シュウ酸、および水を含有するエッチング液組成物とする。
【選択図】なし
【解決手段】パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、シュウ酸、および水を含有するエッチング液組成物とする。
【選択図】なし
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチング液組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、表示装置などに使用される透明電極膜用のエッチング液組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明電極膜は、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置などに広く用いられている。これらの装置では、画素の表示電極を形成するために、透明電極膜をエッチングすることが必要である。
【０００３】
このような透明電極膜のエッチング液としては、シュウ酸水溶液が安価であり、経時安定性に優れるという点から広く用いられている。しかしながら、シュウ酸水溶液はエッチング残渣が生じ易いという問題がある。
【０００４】
このエッチング残渣が生じるという問題を解決するために、シュウ酸水溶液にアルキルベンゼンスルホン酸を添加することが検討されている。例えば、特開平７−１４１９３２号公報には、シュウ酸とドデシルベンゼンスルホン酸と水を配合した、酸化インジウム錫膜用のエッチング液組成物が記載されている。
【０００５】
しかし、エッチング液にドデシルベンゼンスルホン酸等の界面活性剤を添加すると、エッチング残渣は生じにくくなるものの、エッチングの際、発泡が著しく、エッチングが正確に行われず、配線パターンに欠陥が生じる原因となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、シュウ酸水溶液をエッチングに用いた場合に、残渣を生じることなく、かつ発泡が抑制されるエッチング液組成物が望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、エッチングに用いた場合に、残渣がほとんど発生せず、発泡も抑制されるエッチング液組成物について、鋭意検討を重ねた結果、シュウ酸水溶液にパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩を添加する事により、これらの問題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明は、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、シュウ酸、および水を含有するエッチング液組成物に関する。本発明のエッチング液組成物は、エッチングに際して、エッチング残渣が生じにくく、正確なエッチングパターンを形成する。
【０００９】
好ましい実施態様においては、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩が、下記一般式（１）：
【００１０】
【化２】
【００１１】
（式中、ＡはＮＨ４、ＫおよびＮａからなる群から選択される基または原子であり、ｎは６〜９の整数であり、ｘ、ｙはそれぞれ、１または２の整数であり、ｘ＋ｙは３である）で表される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のエッチング液組成物は、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、シュウ酸、および水を含有する。
【００１３】
本発明のエッチング液組成物中におけるシュウ酸の含有量は、特に制限がなく、シュウ酸が溶解すればその含有量は問わない。好ましい含有量は０．１〜９重量％である。より好ましい含有量は１〜６重量％、さらに好ましくは、２〜４重量％である。エッチング液組成物中におけるシュウ酸の含有量が０．１重量％未満では、３５℃におけるエッチングレートが１００Å以下となるなど実用的でない。また、９重量％を超えると、シュウ酸は溶解せず、エッチング液組成物中にシュウ酸が析出するおそれがある。
【００１４】
パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩は、シュウ酸、水、必要に応じて添加されるその他の成分の混合物に対して、好ましくは１０〜１０００ｐｐｍ配合される。より好ましくは、６０〜３００ｐｐｍ配合される。
【００１５】
パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩の配合量が１０００ｐｐｍを超えると、発泡が著しくなり、リンス工程に不都合が生じ、また配線欠陥の原因となる虞がある。１０ｐｐｍ未満であるとエッチング時に残渣が残るなどの問題がある。
【００１６】
本発明に用いられるパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩には特に制限はないが、下記一般式（１）：
【００１７】
【化３】
【００１８】
で表されるパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩が好ましく用いられる。式中、ＡはＮＨ４、ＫおよびＮａからなる群から選択される基または原子である。すなわち、エステルとしては、アンモニウム塩、カリウム塩、あるいはナトリウム塩が好ましく用いられる。
【００１９】
上記一般式（１）において、ｎは６〜９の整数であり、ｘおよびｙはそれぞれ独立して、１または２であることが好ましい。ｎ、ｘおよびｙがこの範囲を満たせば、酸化インジウム錫膜などの金属膜のエッチングに際して、起泡も抑制され、残渣が残らないという優れた効果をもたらす。このようなパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩としては、上記一般式（１）において、ｎが８、ｘが２、ｙが１、Ａがアンモニウム基である化合物が挙げられる。市販のパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩も用いることができる。例えば、大日本インキ化学工業株式会社製の商品名メガファックＥｘｐ．ＴＦ−９０３は、上記一般式（１）を満たすパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩である。パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩は単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２０】
本発明のエッチング液組成物が適用される電極膜としては、透明電極膜が好ましく、例えば、酸化インジウム錫膜、酸化インジウム亜鉛膜などが挙げられる。
【００２１】
本発明のエッチング液組成物によるエッチングは、パターンを形成しようとする透明電極膜、例えば、ガラス等の基板上に形成された酸化インジウム錫膜等を本発明のエッチング液組成物中に浸漬し、２５〜５０℃に加熱して、１〜３０分程度浸漬することにより行われる。エッチング処理後は、水洗して乾燥する。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこの実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００２３】
実施例１
３．４重量％のシュウ酸と、９６．６重量％の水からなる溶液に、８０ｐｐｍになるようにパーフルオロアルキル基含有リン酸エステルアンモニウム塩（商品名：メガファックＥｘｐ．ＴＦ−９０３（大日本インキ化学工業株式会社製））を配合し、エッチング液組成物を調製した。他方、酸化インジウム錫膜（膜厚が１４００Å）が形成された基板をレジストパターニングした。このレジストパターニングされた基板をエッチング液組成物に、４０℃で１分間浸漬してエッチングを行った。エッチング後、１分間水洗し、乾燥した。エッチングの間に、発泡は観察されなかった。また、このエッチング後の基板表面を電子顕微鏡で観察したところ、残渣はほとんど観察されなかった。
【００２４】
比較例１
３．４重量％のシュウ酸と、９６．６重量％の水からなるエッチング液を調製し、実施例１と同様に、酸化インジウム錫膜が形成された基板のエッチングを行った。エッチング後の基板表面を電子顕微鏡で観察したところ、酸化インジウム錫はエッチングされていたが、残渣が多数観察された。
【００２５】
実施例１と比較例１との比較から、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステルアンモニウム塩を配合した本発明のエッチング液組成物は、残渣を生じることなく、酸化インジウム錫膜のエッチングを行い得ることが示された。
【００２６】
比較例２
３．４重量％のシュウ酸と、９６．６重量％の水からなる溶液に、５００ｐｐｍになるようにドデシルベンゼンスルホン酸を添加し、エッチング液組成物を調製した。実施例１と同様に、酸化インジウム錫膜が形成された基板のエッチングを行った。エッチング中、エッチング液組成物は発泡した。エッチング後の基板表面を電子顕微鏡で観察したところ、残渣は実施例１の場合よりも多く観察された。
【００２７】
実施例１と比較例２との比較から、従来用いられているドデシルベンゼンスルホン酸を添加した場合、比較的厚い酸化インジウム錫膜でも本発明のエッチング液組成物はエッチング残渣は生じないが、従来のドデシルベンゼンスルホン酸は、残渣が多く見られることがわかった。すなわち、本発明のエッチング液組成物は、比較的厚い電極膜でも、精度よくエッチングできることが示された。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のエッチング液組成物は、低発泡性でかつエッチング残渣が発生しないという優れたエッチング効果を示す。
【発明の属する技術分野】
本発明は、エッチング液組成物に関する。さらに詳しくは、本発明は、表示装置などに使用される透明電極膜用のエッチング液組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
透明電極膜は、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置などに広く用いられている。これらの装置では、画素の表示電極を形成するために、透明電極膜をエッチングすることが必要である。
【０００３】
このような透明電極膜のエッチング液としては、シュウ酸水溶液が安価であり、経時安定性に優れるという点から広く用いられている。しかしながら、シュウ酸水溶液はエッチング残渣が生じ易いという問題がある。
【０００４】
このエッチング残渣が生じるという問題を解決するために、シュウ酸水溶液にアルキルベンゼンスルホン酸を添加することが検討されている。例えば、特開平７−１４１９３２号公報には、シュウ酸とドデシルベンゼンスルホン酸と水を配合した、酸化インジウム錫膜用のエッチング液組成物が記載されている。
【０００５】
しかし、エッチング液にドデシルベンゼンスルホン酸等の界面活性剤を添加すると、エッチング残渣は生じにくくなるものの、エッチングの際、発泡が著しく、エッチングが正確に行われず、配線パターンに欠陥が生じる原因となる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、シュウ酸水溶液をエッチングに用いた場合に、残渣を生じることなく、かつ発泡が抑制されるエッチング液組成物が望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、エッチングに用いた場合に、残渣がほとんど発生せず、発泡も抑制されるエッチング液組成物について、鋭意検討を重ねた結果、シュウ酸水溶液にパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩を添加する事により、これらの問題が解決できることを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
本発明は、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、シュウ酸、および水を含有するエッチング液組成物に関する。本発明のエッチング液組成物は、エッチングに際して、エッチング残渣が生じにくく、正確なエッチングパターンを形成する。
【０００９】
好ましい実施態様においては、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩が、下記一般式（１）：
【００１０】
【化２】
（式中、ＡはＮＨ４、ＫおよびＮａからなる群から選択される基または原子であり、ｎは６〜９の整数であり、ｘ、ｙはそれぞれ、１または２の整数であり、ｘ＋ｙは３である）で表される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明のエッチング液組成物は、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、シュウ酸、および水を含有する。
【００１３】
本発明のエッチング液組成物中におけるシュウ酸の含有量は、特に制限がなく、シュウ酸が溶解すればその含有量は問わない。好ましい含有量は０．１〜９重量％である。より好ましい含有量は１〜６重量％、さらに好ましくは、２〜４重量％である。エッチング液組成物中におけるシュウ酸の含有量が０．１重量％未満では、３５℃におけるエッチングレートが１００Å以下となるなど実用的でない。また、９重量％を超えると、シュウ酸は溶解せず、エッチング液組成物中にシュウ酸が析出するおそれがある。
【００１４】
パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩は、シュウ酸、水、必要に応じて添加されるその他の成分の混合物に対して、好ましくは１０〜１０００ｐｐｍ配合される。より好ましくは、６０〜３００ｐｐｍ配合される。
【００１５】
パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩の配合量が１０００ｐｐｍを超えると、発泡が著しくなり、リンス工程に不都合が生じ、また配線欠陥の原因となる虞がある。１０ｐｐｍ未満であるとエッチング時に残渣が残るなどの問題がある。
【００１６】
本発明に用いられるパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩には特に制限はないが、下記一般式（１）：
【００１７】
【化３】
で表されるパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩が好ましく用いられる。式中、ＡはＮＨ４、ＫおよびＮａからなる群から選択される基または原子である。すなわち、エステルとしては、アンモニウム塩、カリウム塩、あるいはナトリウム塩が好ましく用いられる。
【００１９】
上記一般式（１）において、ｎは６〜９の整数であり、ｘおよびｙはそれぞれ独立して、１または２であることが好ましい。ｎ、ｘおよびｙがこの範囲を満たせば、酸化インジウム錫膜などの金属膜のエッチングに際して、起泡も抑制され、残渣が残らないという優れた効果をもたらす。このようなパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩としては、上記一般式（１）において、ｎが８、ｘが２、ｙが１、Ａがアンモニウム基である化合物が挙げられる。市販のパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩も用いることができる。例えば、大日本インキ化学工業株式会社製の商品名メガファックＥｘｐ．ＴＦ−９０３は、上記一般式（１）を満たすパーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩である。パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩は単独で用いてもよく、２種以上を組合せて用いてもよい。
【００２０】
本発明のエッチング液組成物が適用される電極膜としては、透明電極膜が好ましく、例えば、酸化インジウム錫膜、酸化インジウム亜鉛膜などが挙げられる。
【００２１】
本発明のエッチング液組成物によるエッチングは、パターンを形成しようとする透明電極膜、例えば、ガラス等の基板上に形成された酸化インジウム錫膜等を本発明のエッチング液組成物中に浸漬し、２５〜５０℃に加熱して、１〜３０分程度浸漬することにより行われる。エッチング処理後は、水洗して乾燥する。
【００２２】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を説明するが、本発明はこの実施例に限定されないことはいうまでもない。
【００２３】
実施例１
３．４重量％のシュウ酸と、９６．６重量％の水からなる溶液に、８０ｐｐｍになるようにパーフルオロアルキル基含有リン酸エステルアンモニウム塩（商品名：メガファックＥｘｐ．ＴＦ−９０３（大日本インキ化学工業株式会社製））を配合し、エッチング液組成物を調製した。他方、酸化インジウム錫膜（膜厚が１４００Å）が形成された基板をレジストパターニングした。このレジストパターニングされた基板をエッチング液組成物に、４０℃で１分間浸漬してエッチングを行った。エッチング後、１分間水洗し、乾燥した。エッチングの間に、発泡は観察されなかった。また、このエッチング後の基板表面を電子顕微鏡で観察したところ、残渣はほとんど観察されなかった。
【００２４】
比較例１
３．４重量％のシュウ酸と、９６．６重量％の水からなるエッチング液を調製し、実施例１と同様に、酸化インジウム錫膜が形成された基板のエッチングを行った。エッチング後の基板表面を電子顕微鏡で観察したところ、酸化インジウム錫はエッチングされていたが、残渣が多数観察された。
【００２５】
実施例１と比較例１との比較から、パーフルオロアルキル基含有リン酸エステルアンモニウム塩を配合した本発明のエッチング液組成物は、残渣を生じることなく、酸化インジウム錫膜のエッチングを行い得ることが示された。
【００２６】
比較例２
３．４重量％のシュウ酸と、９６．６重量％の水からなる溶液に、５００ｐｐｍになるようにドデシルベンゼンスルホン酸を添加し、エッチング液組成物を調製した。実施例１と同様に、酸化インジウム錫膜が形成された基板のエッチングを行った。エッチング中、エッチング液組成物は発泡した。エッチング後の基板表面を電子顕微鏡で観察したところ、残渣は実施例１の場合よりも多く観察された。
【００２７】
実施例１と比較例２との比較から、従来用いられているドデシルベンゼンスルホン酸を添加した場合、比較的厚い酸化インジウム錫膜でも本発明のエッチング液組成物はエッチング残渣は生じないが、従来のドデシルベンゼンスルホン酸は、残渣が多く見られることがわかった。すなわち、本発明のエッチング液組成物は、比較的厚い電極膜でも、精度よくエッチングできることが示された。
【００２８】
【発明の効果】
本発明のエッチング液組成物は、低発泡性でかつエッチング残渣が発生しないという優れたエッチング効果を示す。
Claims (2)
- パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩、シュウ酸、および水を含有するエッチング液組成物。
- パーフルオロアルキル基含有リン酸エステル塩が、下記一般式（１）：
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