JP2013089731A - Etching liquid composition and etching method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）の表示装置や太陽電池、タッチパネルセンサの、電極などに使用される透明導電膜と配線などに用いられる銅および／または銅合金膜とを一括でエッチング処理するための、エッチング液組成物および該エッチング液組成物を用いたエッチング方法に関する。 The present invention collectively etches a transparent conductive film used for electrodes and the like and copper and / or copper alloy films used for wiring of FPD (flat panel display) display devices, solar cells, and touch panel sensors. Therefore, the present invention relates to an etching solution composition and an etching method using the etching solution composition.
透明導電膜は、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＥＬＤ（エレクトロルミネッセンスディスプレイ）などのフラットパネルディスプレイ、太陽電池、タッチパネルなどに用いられる光透過性の導電材料である。これら透明導電膜には、酸化インジウム錫、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛などの材料で構成されるものが挙げられ、主に酸化インジウム錫（以下ＩＴＯともいう）が広く用いられている。 The transparent conductive film is a light-transmissive conductive material used for flat panel displays such as LCD (liquid crystal display) and ELD (electroluminescence display), solar cells, touch panels and the like. Examples of these transparent conductive films include those composed of materials such as indium tin oxide, indium oxide, tin oxide, and zinc oxide, and indium tin oxide (hereinafter also referred to as ITO) is widely used.
透明導電膜をＦＰＤ表示電極や太陽電池、タッチパネルなどの電極として使用するためには、当該透明導電膜を、それぞれの電子デバイスに合わせた膜質で成膜し、所定のパターン形状に加工する必要がある。例えば、タッチパネルにおいて、ＩＴＯ膜は膜の信頼性、電気特性等の観点から、結晶化させた膜が好ましい。パターン加工方法としてフォトリソグラフィーによるエッチングが行われ、例えば、ＩＴＯ膜をスパッタリング法等でガラス基板やプラスチック基板等に成膜し、レジスト等をマスクとしＩＴＯ膜をエッチングすることで目的のパターンが形成されたＩＴＯ膜を得ることが出来る。 In order to use a transparent conductive film as an electrode for FPD display electrodes, solar cells, touch panels, etc., it is necessary to form the transparent conductive film with a film quality suitable for each electronic device and process it into a predetermined pattern shape. is there. For example, in a touch panel, the ITO film is preferably a crystallized film from the viewpoint of film reliability, electrical characteristics, and the like. Etching by photolithography is performed as a pattern processing method. For example, an ITO film is formed on a glass substrate or a plastic substrate by a sputtering method or the like, and a desired pattern is formed by etching the ITO film using a resist or the like as a mask. ITO film can be obtained.
また、透明導電膜を上記電極として用いる場合、必要に応じて透明導電膜上に、銀、銅、アルミニウムまたはこれらの合金等の金属材料からなる金属膜が、低抵抗配線材料として積層される。このような低抵抗配線材料は、一般に、機器中における透明導電膜と他の部品との間の良好な電気的接触を実現するために用いられる。近年の電子機器の小型化、表示装置の高精細化等の観点から、現在このような低抵抗配線材料が設けられた透明導電膜は、多くの電子機器に採用されている。上述した中でも、銅および／または銅合金は、電気抵抗が低いこと、および比較的安価であることから、とりわけ多く用いられている。そして、ＩＴＯ膜上に形成される銅および／または銅合金膜についても、ＩＴＯ膜のパターン形成と同様に、フォトリソグラフィーにより目的のパターン形成がなされる。 Moreover, when using a transparent conductive film as the said electrode, the metal film which consists of metal materials, such as silver, copper, aluminum, or these alloys, is laminated | stacked on a transparent conductive film as needed as a low resistance wiring material. Such a low resistance wiring material is generally used in order to achieve good electrical contact between the transparent conductive film and other components in the device. From the viewpoint of downsizing of electronic devices in recent years and high definition of display devices, a transparent conductive film provided with such a low-resistance wiring material is currently used in many electronic devices. Among the above-mentioned, copper and / or a copper alloy are particularly used because of their low electric resistance and relatively low cost. And also about the copper and / or copper alloy film | membrane formed on an ITO film | membrane, the target pattern formation is made | formed by photolithography similarly to the pattern formation of an ITO film | membrane.
そして、近年の電子機器の小型化、高精細化により、高密度の配線を有し、電極や配線の寸法精度が高い電子部品の製造に用いることのできる、すなわち、透明導電膜と銅および／または銅合金膜とに対し微細なパターンを精度よくかつ効率よく形成することのできる方法が求められている。 And with recent downsizing and higher definition of electronic equipment, it can be used for manufacturing electronic parts having high-density wiring and high dimensional accuracy of electrodes and wiring, that is, transparent conductive film and copper and / or Alternatively, a method capable of accurately and efficiently forming a fine pattern on a copper alloy film is required.
タッチパネルにおいては、前述の通り、低抵抗配線材料としての銅および／または銅合金膜が電極材料としてのＩＴＯ膜上に設けられた電極が、広く用いられている。従来のプロセスでは、銅および／または銅合金膜と結晶質ＩＴＯ膜が、別々のプロセスで各膜質に適応したエッチング液によってエッチング加工されており、上述の電極を製造する際には多くの工程が必要となる。 In the touch panel, as described above, an electrode in which copper and / or a copper alloy film as a low resistance wiring material is provided on an ITO film as an electrode material is widely used. In the conventional process, the copper and / or copper alloy film and the crystalline ITO film are etched by an etching solution suitable for each film quality in separate processes, and many steps are involved in manufacturing the above-described electrode. Necessary.
例えば、従来のプロセスにおいては、図１に示すように、ポリエチレンテレフタレート基材１１上にＩＴＯ膜１２、銅膜１３が順次積層された積層体１上に、感光層２およびポリエチレンテレフタレート層３を積層し（Ｓ−１）、その後、露光（Ｓ−２）、現像（Ｓ−３）およびリンス／乾燥（Ｓ−４）を行って、レジスト２１を形成する。その後、銅膜１３に対してエッチング（Ｓ−５）、リンス／乾燥（Ｓ−６）を行って、銅配線１３１を形成し、さらに、ＩＴＯ膜１２に対してエッチング（Ｓ−７）、リンス／乾燥（Ｓ−８）を行って、透明電極１２１を形成する。さらに、レジスト２１の剥離（Ｓ−９）およびこれに伴うリンス／乾燥（Ｓ−１０）を行なうことにより、目的とする電極積層体４を得る。
For example, in the conventional process, as shown in FIG. 1, a
従来、ＩＴＯ膜のエッチング液には、しゅう酸水溶液、塩酸および高濃度の塩化第二鉄からなる混合溶液や塩酸および硝酸からなる混合溶液（王水系）などが用いられている。しかし、これらエッチング液には以下のような問題点があり、タッチパネル用の電極部品を製造するためのエッチング液としては実用上十分なものではない。 Conventionally, an oxalic acid aqueous solution, a mixed solution composed of hydrochloric acid and high-concentration ferric chloride, a mixed solution composed of hydrochloric acid and nitric acid (aqua regia system), or the like is used as an etching solution for the ITO film. However, these etching solutions have the following problems and are not practically sufficient as etching solutions for manufacturing electrode parts for touch panels.
特許文献１には、しゅう酸水溶液によるエッチング方法が提案されている。しゅう酸水溶液は、サイドエッチング量が少なく、かつ安価であり化学的安定性にも優れている。しかしながら、耐薬品性の強い結晶質ＩＴＯ膜や銅および／または銅合金膜はしゅう酸水溶液に溶解しないため、しゅう酸水溶液は、このような膜に対して実用上使用できない。このため、しゅう酸水溶液は、非晶質ＩＴＯ膜に限定されて使用される。
特許文献２〜５には、結晶質ＩＴＯ膜単層のエッチングを目的とした塩酸および高濃度の塩化第二鉄を含んだ混合溶液を用いるエッチング方法が提案されている。また、特許文献３には、上記混合溶液を銅または銅合金等のエッチングに使用できることも開示されている。しかしながら、特許文献２〜５には、銅または銅合金膜とＩＴＯ膜とを積層した積層膜の一括エッチングについて、何ら検討されていない。
塩酸と硝酸との混合溶液（王水系）は、銅および／または銅合金膜と結晶質ＩＴＯ膜のエッチングは、それぞれの膜については可能である。しかしながら、このような混合溶液を用いた銅および／または銅合金膜と結晶質ＩＴＯ膜との一括エッチングについては、検討されていない。さらに、上記混合溶液を用いた一括エッチングは、レジストへのダメージが大きいこと、銅および／または銅合金膜のエッチング速度が遅いことから、銅および／または銅合金膜と結晶質ＩＴＯ膜を一括エッチングすることは困難であると考えられる。また、上記混合溶液は、化学的安定性に欠け経時変化が激しく、そのため、デリバリーすることが困難であるなどの問題もある。 With a mixed solution of hydrochloric acid and nitric acid (aqua regia), etching of the copper and / or copper alloy film and the crystalline ITO film is possible for each film. However, the batch etching of the copper and / or copper alloy film and the crystalline ITO film using such a mixed solution has not been studied. Furthermore, since the batch etching using the above mixed solution has a large damage to the resist and the etching rate of the copper and / or copper alloy film is slow, the copper and / or copper alloy film and the crystalline ITO film are collectively etched. It seems difficult to do. In addition, the above mixed solution lacks chemical stability, and changes with time are severe, and therefore, there are problems such as difficulty in delivery.
特許文献６には、弱酸による銅膜とＩＴＯ膜の一括エッチング技術が開示されている。
このような一括エッチングは、例えば、図２に示すように、基本的なプロセスとして図１に示すＳ−１〜Ｓ−４、Ｓ−９、Ｓ−１０と同様のステップＳ−１’〜 Ｓ−４’、Ｓ−７’〜 Ｓ−８’を有するが、Ｓ−５’およびＳ−６’において、銅膜１３とＩＴＯ膜１２とに対し一括でパターンを形成することができる。このため、一括エッチング技術を採用した場合、図１に示すＳ−７およびＳ−８といった工程を省略でき、プロセスの大幅な改善を行なうことができる。
しかしながら、同文献では、ＩＴＯ膜として非晶質のものを対象としており、結晶化したＩＴＯ膜を用いるデバイスには適用出来ない。
以上、従来、透明導電膜と銅または銅合金膜とを一括エッチングすることについて、十分な検討がなされていなかった。
Such collective etching is performed, for example, as shown in FIG. 2 as steps S-1 ′ to S-1 similar to S-1 to S-4, S-9, and S-10 shown in FIG. -4 ', S-7' to S-8 ', but in S-5' and S-6 ', a pattern can be formed on the copper film 13 and the ITO film 12 at once. For this reason, when the collective etching technique is adopted, steps such as S-7 and S-8 shown in FIG. 1 can be omitted, and the process can be greatly improved.
However, this document targets an amorphous ITO film and cannot be applied to a device using a crystallized ITO film.
As described above, sufficient studies have not been made on batch etching of the transparent conductive film and the copper or copper alloy film.
本発明の課題は、上記従来の問題に鑑み、銅および／また合金膜と透明導電膜とを一括エッチングすることが可能なエッチング液組成物および当該エッチング液組成物を用いたエッチング方法を提供することにある。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide an etching solution composition capable of collectively etching a copper and / or alloy film and a transparent conductive film, and an etching method using the etching solution composition. There is.
本発明者らは、上記課題を解決すべく検討を行う中で、一括エッチングにおいては、銅および／または銅合金膜および透明導電膜に対するエッチング速度が一般に大幅に異なるため、例えば透明導電膜のエッチングの間に銅および／または銅合金膜へのサイドエッチング量が増大し銅および／または銅合金膜の線幅の制御が困難となるなどの問題に直面した。かかる問題を解決すべく、鋭意検討を重ねたところ、塩酸ならびに少量の塩化第二鉄または塩化第二銅を含むエッチング液組成物が、電極配線材料などに用いられている銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを良好な形状で精度よく一括エッチングすることが可能であることを見出し、さらに研究を続けた結果、本発明を達成するに至った。 While the inventors have studied to solve the above problems, in batch etching, etching rates for copper and / or a copper alloy film and a transparent conductive film are generally greatly different. In the meantime, the amount of side etching to the copper and / or copper alloy film increased, and it was difficult to control the line width of the copper and / or copper alloy film. As a result of extensive studies to solve this problem, copper and / or a copper alloy in which an etching solution composition containing hydrochloric acid and a small amount of ferric chloride or cupric chloride is used as an electrode wiring material or the like is used. As a result of finding that it is possible to collectively etch the film and the transparent conductive film with a good shape with high precision, and as a result of further research, the present invention has been achieved.
すなわち、本発明は、以下に関する。
［１］ 銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを一括でエッチング処理するのに用いられるエッチング液組成物であって、
塩酸と、塩化第二鉄または塩化第二銅と、水とを含み、
塩酸の濃度が、１５．０〜３６．０重量％であり、
塩化第二鉄または塩化第二銅の濃度が、０．０５〜２．００重量％である、前記エッチング液組成物。
［２］ さらに、りん酸を含有する、［１］に記載のエッチング液組成物。
［３］ 透明導電膜が、結晶質の材料を含んで構成される、［１］または［２］に記載のエッチング液組成物。
［４］ 結晶質の材料が、結晶質酸化インジウム錫である、［３］に記載のエッチング液組成物。
［５］ ［１］〜［４］のいずれか一項に記載のエッチング液組成物を用いて、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを含む基板を一括でエッチング処理する、エッチング方法。
［６］ 基板が、タッチパネルセンサの構成部品用である、［５］に記載のエッチング方法。
That is, the present invention relates to the following.
[1] An etching solution composition used for etching a copper and / or copper alloy film and a transparent conductive film in a batch,
Including hydrochloric acid, ferric chloride or cupric chloride, and water,
The concentration of hydrochloric acid is 15.0 to 36.0% by weight;
The said etching liquid composition whose density | concentration of ferric chloride or cupric chloride is 0.05 to 2.00 weight%.
[2] The etching solution composition according to [1], further containing phosphoric acid.
[3] The etching solution composition according to [1] or [2], wherein the transparent conductive film includes a crystalline material.
[4] The etching solution composition according to [3], wherein the crystalline material is crystalline indium tin oxide.
[5] An etching method for collectively etching a substrate containing copper and / or a copper alloy film and a transparent conductive film, using the etching solution composition according to any one of [1] to [4]. .
[6] The etching method according to [5], wherein the substrate is for a component of a touch panel sensor.
本発明により、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを一括エッチングすることが可能なエッチング液組成物および当該エッチング液組成物を用いたエッチング方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an etching solution composition capable of collectively etching a copper and / or copper alloy film and a transparent conductive film, and an etching method using the etching solution composition.
具体的には、従来のエッチング液組成物、例えば、特許文献２〜５に記載の塩酸および高濃度の塩化第二鉄を含んだ混合溶液を一括エッチングに用いた場合には、一般に、銅および／または銅合金膜に対するエッチング速度が速く、一方で透明導電膜に対するエッチング速度に対するエッチング速度が遅いため、図３に示すように、透明導電膜５のエッチングの間に銅および／または銅合金膜６へのサイドエッチング量が増大し銅および／または銅合金膜６の線幅の制御が困難となる。この結果、従来のエッチング液組成物では、銅および／または銅合金膜と結晶質ＩＴＯ膜の一括エッチングは困難である。
これに対し、本願発明のエッチング液組成物を一括エッチングに用いた場合、銅および／または銅合金膜に対するエッチング速度と、透明導電膜に対するエッチング速度との差が比較的小さいため、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とのエッチング速度が適切に制御され、図４に示すように、透明導電膜５のエッチングと、銅および／または銅合金膜６のエッチングとが同程度進行する。この結果、銅および／または銅合金膜６へのサイドエッチングが抑制されて、銅および／または銅合金膜６の線幅の制御が容易となり、良好なパターンを得ることができる。すなわち、本願発明のエッチング液組成物を一括エッチングに用いた場合、透明導電膜と銅および／または銅合金膜とに対し、高精細な配線パターンを、一括で、かつ精度よく形成することができる。
Specifically, when a conventional etching solution composition, for example, a mixed solution containing hydrochloric acid and high-concentration ferric chloride described in
On the other hand, when the etching solution composition of the present invention is used for batch etching, the difference between the etching rate for the copper and / or copper alloy film and the etching rate for the transparent conductive film is relatively small. The etching rate of the copper alloy film and the transparent conductive film is appropriately controlled, and the etching of the transparent
特に、本発明のエッチング液組成物がさらにりん酸を含むことにより、銅および／または銅合金膜に対するエッチング速度と透明導電膜に対するエッチング速度との差をより小さいものとすることができ、上述した効果が顕著なものとなる。 In particular, when the etching solution composition of the present invention further contains phosphoric acid, the difference between the etching rate for the copper and / or copper alloy film and the etching rate for the transparent conductive film can be reduced. The effect becomes remarkable.
以下、本発明について、本発明の好適な実施態様に基づき、詳細に説明する。
本発明のエッチング液組成物は、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを一括でエッチング処理するのに用いられるエッチング液組成物である。
Hereinafter, the present invention will be described in detail based on preferred embodiments of the present invention.
The etching solution composition of the present invention is an etching solution composition that is used to collectively etch a copper and / or copper alloy film and a transparent conductive film.
本発明のエッチング液組成物は、塩酸と、塩化第二鉄または塩化第二銅と、水とを含む。 The etching solution composition of the present invention contains hydrochloric acid, ferric chloride or cupric chloride, and water.
本発明のエッチング液組成物中における塩酸の濃度は、１５．０〜３６．０重量％である。これにより、透明導電膜のエッチング速度が向上する。
エッチング液組成物中における塩酸の濃度が１５．０重量％より低い場合、透明導電膜のエッチング速度が遅く実用的ではない。また、塩酸は工業的に３６．０重量％が一般的に市販されている濃度であり、この濃度以上の塩酸は入手困難な上経済的ではない。
エッチング液組成物中における塩酸の濃度は、好ましくは、２０．０重量％〜３５．０重量％であり、これにより、更に透明導電膜のエッチング速度を向上させることが可能となり、上述した効果をより顕著に得ることができる。
The concentration of hydrochloric acid in the etching solution composition of the present invention is 15.0 to 36.0% by weight. Thereby, the etching rate of a transparent conductive film improves.
When the concentration of hydrochloric acid in the etching solution composition is lower than 15.0% by weight, the etching rate of the transparent conductive film is slow and not practical. Also, 36.0% by weight of hydrochloric acid is a concentration that is generally commercially available, and hydrochloric acid having a concentration higher than this concentration is difficult to obtain and is not economical.
The concentration of hydrochloric acid in the etching solution composition is preferably 20.0 wt% to 35.0 wt%, which makes it possible to further improve the etching rate of the transparent conductive film, and to achieve the effects described above. It can be obtained more remarkably.
また、エッチング液組成物中における塩化第二鉄または塩化第二銅の濃度は、０．０５重量％〜２．００重量％である。このような濃度範囲であることにより、銅および／または銅合金膜のエッチング速度を適切なものとすることができるとともに、さらに、塩化第二鉄および塩化第二銅を含まない場合と比較して透明導電膜のエッチング速度を向上させることができる。
塩化第二鉄または塩化第二銅の濃度が０．０５重量％より低い場合、銅および／または銅合金膜のエッチング速度が遅く実用的ではない。塩化第二鉄または塩化第二銅の濃度が前記上限値を超える場合、具体的には、２．００重量％を超える場合、銅および／または銅合金膜のエッチング速度が速過ぎてしまい、サイドエッチング量が増大してしまう問題がある。
上記塩化第二鉄または塩化第二銅の濃度は、好ましくは０．１０重量％〜１．５０重量％であり、より好ましくは０．１０重量％〜０．９０重量％であり、さらに好ましくは０．１０重量％〜０．５０重量％であり、これにより、銅および／または銅合金膜のエッチング速度が最適に制御され、上述した効果をより顕著に得ることができる。
The concentration of ferric chloride or cupric chloride in the etching solution composition is 0.05 wt% to 2.00 wt%. By being in such a concentration range, the etching rate of the copper and / or copper alloy film can be made appropriate, and furthermore, compared with the case where ferric chloride and cupric chloride are not included. The etching rate of the transparent conductive film can be improved.
When the concentration of ferric chloride or cupric chloride is lower than 0.05% by weight, the etching rate of the copper and / or copper alloy film is slow and not practical. When the concentration of ferric chloride or cupric chloride exceeds the above upper limit, specifically, when it exceeds 2.00% by weight, the etching rate of the copper and / or copper alloy film becomes too high, and the side There is a problem that the etching amount increases.
The concentration of the ferric chloride or cupric chloride is preferably 0.10 wt% to 1.50 wt%, more preferably 0.10 wt% to 0.90 wt%, still more preferably Thus, the etching rate of the copper and / or copper alloy film is optimally controlled, and the above-described effects can be obtained more remarkably.
また、エッチング液組成物は、好ましくは、りん酸を含む。エッチング液組成物がりん酸を含むことにより、銅および／または銅合金膜のエッチング速度を抑制し、かつ透明導電膜のエッチング速度を上げることができる。 The etching solution composition preferably contains phosphoric acid. When the etching solution composition contains phosphoric acid, the etching rate of the copper and / or copper alloy film can be suppressed and the etching rate of the transparent conductive film can be increased.
エッチング液組成物中におけるりん酸の濃度は、特に限定されないが、好ましくは、濃度は５．０重量％〜５０．０重量％、特に好ましくは１０．０重量％〜４０．０重量％である。
りん酸の濃度が５．０重量％より低い場合、添加剤として効果が十分ではなく、実用的ではない場合がある。また、りん酸の濃度が５０．０重量％を超える場合、それに見合う効果が見られない場合があり、また、経済的ではない。
The concentration of phosphoric acid in the etching solution composition is not particularly limited, but preferably the concentration is 5.0 wt% to 50.0 wt%, particularly preferably 10.0 wt% to 40.0 wt%. .
When the concentration of phosphoric acid is lower than 5.0% by weight, the effect as an additive is not sufficient and may not be practical. On the other hand, if the concentration of phosphoric acid exceeds 50.0% by weight, the effect corresponding to that may not be seen, and it is not economical.
また、本発明のエッチング液組成物は、水を含む。水は、エッチング液組成物中において、溶媒として用いられる。
エッチング液組成物中における水の含有率は、好ましくは、１０．０〜８０．０重量％であり、より好ましくは、２０．０〜７０．０重量％である。
また、エッチング液組成物を構成する媒体は、他の成分を含んでいてもよいが、水を主成分とすることが好ましい。このような場合、エッチング液組成物を構成する媒体中における水の含有率は、８０重量％以上であり、さらに好ましくは、９０重量％以上である。
Moreover, the etching liquid composition of this invention contains water. Water is used as a solvent in the etching solution composition.
The content of water in the etching solution composition is preferably 10.0 to 80.0% by weight, more preferably 20.0 to 70.0% by weight.
The medium constituting the etching solution composition may contain other components, but preferably contains water as a main component. In such a case, the content of water in the medium constituting the etching solution composition is 80% by weight or more, and more preferably 90% by weight or more.
また、透明導電膜や銅および／または銅合金膜の厚さや膜質に対応して、本発明のエッチング液組成物の組成を適宜調整し、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とのエッチング速度のバランスを取ることもできる。
このような場合、塩酸の濃度を増加させることにより、透明導電膜のエッチング速度を増加させることができ、一方、塩化第二鉄または塩化第二銅の濃度を増加させることにより、銅および／または銅合金膜のエッチング速度を増加させることができる。
Moreover, the composition of the etching solution composition of the present invention is appropriately adjusted according to the thickness and film quality of the transparent conductive film and copper and / or copper alloy film, and etching of the copper and / or copper alloy film and the transparent conductive film is performed. You can also balance speed.
In such a case, the etching rate of the transparent conductive film can be increased by increasing the concentration of hydrochloric acid, while copper and / or by increasing the concentration of ferric chloride or cupric chloride. The etching rate of the copper alloy film can be increased.
また、上述したように、本発明のエッチング液組成物は、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを一括でエッチング処理するのに用いられる。
すなわち、本発明のエッチング液組成物は、少なくとも１層の銅および／または銅合金膜と、少なくとも１層の透明導電膜と、を含む積層体を一括エッチングするのに用いることができる。好ましくは、少なくとも１層の銅および／または銅合金膜と、少なくとも１層の透明導電膜とは、接合している。
Moreover, as above-mentioned, the etching liquid composition of this invention is used for etching-processing a copper and / or copper alloy film, and a transparent conductive film collectively.
That is, the etching solution composition of the present invention can be used to collectively etch a laminate including at least one layer of copper and / or a copper alloy film and at least one layer of a transparent conductive film. Preferably, at least one layer of copper and / or copper alloy film and at least one layer of transparent conductive film are joined.
銅合金膜は、銅および任意の金属を含んでなる金属膜であり、銅を主成分として含有する。例えば、ＣｕＭｎ膜、ＣｕＮｉ膜、ＣｕＭｇＡｌ膜、ＣｕＭｇＡｌＯ膜、ＣｕＣａＯ膜などが挙げられる。銅合金膜は、典型的には、銅を９０重量パーセント以上含み、好ましくは、銅を９５重量パーセント以上含む。 The copper alloy film is a metal film containing copper and an arbitrary metal, and contains copper as a main component. Examples thereof include a CuMn film, a CuNi film, a CuMgAl film, a CuMgAlO film, and a CuCaO film. The copper alloy film typically contains 90 weight percent or more of copper, and preferably contains 95 weight percent or more of copper.
また、透明導電膜は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム、酸化錫または酸化亜鉛などの材料で構成されるものが挙げられ、これらのうち１種または２種以上の組み合わせに対して使用可能である。上述した中でも、透明導電膜は、高透明、低吸収、高導電率、耐環境性能の観点から、好ましくは、ＩＴＯを含んで構成され、より好ましくはＩＴＯからなる。 In addition, the transparent conductive film may be composed of a material such as indium tin oxide (ITO), indium oxide, tin oxide or zinc oxide, and can be used for one or a combination of two or more of these. It is. Among the above-mentioned, the transparent conductive film is preferably composed of ITO, more preferably ITO, from the viewpoints of high transparency, low absorption, high conductivity, and environmental resistance.
また、透明導電膜は、非晶質の材料で構成されていてもよいが、結晶質の材料で構成されている場合には、本願発明の効果が顕著に発揮される。すなわち、結晶質の透明導電膜は、一般に、エッチング速度が低いため、一括エッチングを行った場合には、銅および／または銅合金膜のサイドエッチング量が大きくなる傾向にある。しかしながら、本発明のエッチング液組成物は、銅および／または銅合金膜と透明導電膜のエッチング速度が適切に制御されるため、このような問題を抑制できる。
好ましくは、透明導電膜は、結晶質ＩＴＯを含んで構成され、より好ましくは、透明導電膜は、結晶質ＩＴＯからなる。
The transparent conductive film may be made of an amorphous material, but when it is made of a crystalline material, the effect of the present invention is remarkably exhibited. That is, since the crystalline transparent conductive film generally has a low etching rate, when the batch etching is performed, the side etching amount of the copper and / or copper alloy film tends to increase. However, the etching solution composition of the present invention can suppress such problems because the etching rate of the copper and / or copper alloy film and the transparent conductive film is appropriately controlled.
Preferably, the transparent conductive film is composed of crystalline ITO, and more preferably, the transparent conductive film is made of crystalline ITO.
また、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とは、基材上に形成されていてもよい。
このような基材の構成材料としては、ガラス、石英、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォンなどが挙げられる。特に、可撓性、透明性、強靭性、耐薬品性、電気絶縁性などの特性が求められるタッチパネルにおいては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルスルフォンなどの有機ポリマーフィルムが基材として用いられ、本発明のエッチング液組成物はこのような有機ポリマーフィルムの基材上に形成された銅および／または銅合金膜と透明導電膜との一括エッチング処理に適している。
Moreover, the copper and / or copper alloy film and the transparent conductive film may be formed on the substrate.
Examples of the constituent material of such a substrate include glass, quartz, polyethylene terephthalate, and polyether sulfone. In particular, in touch panels that require properties such as flexibility, transparency, toughness, chemical resistance, and electrical insulation, organic polymer films such as polyethylene terephthalate and polyether sulfone are used as a base material. The etching solution composition is suitable for batch etching treatment of the copper and / or copper alloy film formed on the organic polymer film substrate and the transparent conductive film.
また、本発明は、一態様において、上述したエッチング液組成物を用いて、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを含む基板を一括でエッチング処理する、エッチング方法に関する。 Moreover, this invention relates to the etching method which carries out the etching process of the board | substrate containing copper and / or a copper alloy film | membrane, and a transparent conductive film collectively in one aspect using the etching liquid composition mentioned above.
上記基板としては、銅および／または銅合金膜と透明導電膜とを含むものであれば特に限定されないが、例えば、上述した基材上に、少なくとも１層の透明導電膜と、少なくとも１層の銅および／または銅合金膜とが積層されている。好ましくは、基材上に、透明導電膜と、銅および／または銅合金膜とがこの順序で積層されている。 The substrate is not particularly limited as long as it includes copper and / or a copper alloy film and a transparent conductive film. For example, at least one transparent conductive film and at least one layer are formed on the above-described substrate. Copper and / or copper alloy films are laminated. Preferably, the transparent conductive film and the copper and / or copper alloy film are laminated in this order on the substrate.
また、エッチングは、上記基板の透明導電膜ならびに銅および／または銅合金膜に対し、上述したエッチング液組成物を、例えば公知の方法により、接触させることにより行なうことができる。 Etching can be performed by bringing the above-described etching solution composition into contact with the transparent conductive film and copper and / or copper alloy film of the substrate by, for example, a known method.
また、エッチングにおける、エッチング液組成物の温度は、特に限定されないが、好ましくは４０℃以下であり、より好ましくは２０〜４０℃の範囲、さらに好ましくは２５〜３５℃の範囲である。温度が４０℃以上になるとエッチング液成分の揮発により液寿命が低下する場合がある。温度が２０℃以下の場合、実用的なエッチング速度が得られない場合がある。 The temperature of the etching solution composition in the etching is not particularly limited, but is preferably 40 ° C. or less, more preferably in the range of 20 to 40 ° C., and further preferably in the range of 25 to 35 ° C. When the temperature is 40 ° C. or higher, the liquid life may be shortened due to volatilization of the etching liquid components. When the temperature is 20 ° C. or lower, a practical etching rate may not be obtained.
エッチング処理された基板は、特に限定されないが、例えば、ＦＰＤ表示電極や太陽電池、タッチパネル、特にタッチパネルセンサなどの構成部品用である。エッチング処理された基板中の透明電極および銅または銅合金で構成された配線は、それらのパターン、特に線幅が精度よく制御されているため、このような電子機器の構成部品として好適に用いることができる。特に、タッチパネルセンサの構成部品としては、線幅が細く、微細なパターンを有する電極部品が必要とされるため、上記エッチング処理された基板は、好ましくは、タッチパネルセンサの構成部品用である。 The substrate subjected to the etching treatment is not particularly limited. For example, it is used for components such as FPD display electrodes, solar cells, touch panels, particularly touch panel sensors. The transparent electrode in the etched substrate and the wiring composed of copper or copper alloy are suitably used as a component of such an electronic device because their pattern, particularly the line width, is controlled with high precision. Can do. In particular, the electrode substrate having a fine line pattern and a fine pattern is required as a component of the touch panel sensor. Therefore, the etched substrate is preferably used for a component of the touch panel sensor.
以上、本発明について好適な実施態様に基づき詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、各構成は、同様の機能を発揮し得る任意のものと置換することができ、あるいは、任意の構成を付加することもできる。 As mentioned above, although this invention was demonstrated in detail based on the preferred embodiment, this invention is not limited to this, Each structure can be substituted with the arbitrary things which can exhibit the same function, or arbitrary The configuration of can also be added.
本発明を以下の実施例と比較例と共に示し発明の内容をさらに詳細に示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 The present invention will be shown together with the following examples and comparative examples, and the contents of the invention will be described in more detail. However, the present invention is not limited to these examples.
以下の方法で、本発明のエッチング液組成物と比較のためのエッチング液組成物を用いて実験を行なった。
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基板上に結晶質ＩＴＯ膜を膜厚２００Å成膜し、さらにその上層に銅膜を膜厚２０００Å成膜した基板を準備し、各エッチング液を２５℃に保持しエッチング試験を行った。
An experiment was conducted by the following method using the etching solution composition of the present invention and a comparative etching solution composition.
A substrate with a crystalline ITO film having a thickness of 200 mm on a PET (polyethylene terephthalate) substrate and a copper film with a thickness of 2000 mm is prepared as an upper layer. went.
エッチング速度、即ちジャストエッチング時間の算出方法は、銅膜については目視にて完全に銅膜が消失する時間を計測する事により得、結晶質ＩＴＯ膜については、銅膜が消失してから結晶質ＩＴＯ膜が消失するまでの時間を計測した。結晶質ＩＴＯ膜が消失するまでの時間については、エッチングした基板を水洗、乾燥した後、表面抵抗がテスターで無限大となる時間とした。 The etching rate, that is, the just etching time calculation method is obtained by measuring the time when the copper film completely disappears for the copper film, and for the crystalline ITO film, the crystalline material is obtained after the copper film disappears. The time until the ITO film disappeared was measured. The time until the crystalline ITO film disappears was the time when the etched substrate was washed with water and dried, and the surface resistance became infinite with a tester.
表１に、各実施例および比較例で用いたエッチング液の組成ならびに、銅膜および結晶質ＩＴＯ膜のジャストエッチング時間計測結果を示す。なお、エッチング液を構成する表に記載の以外の成分は、水とした。また、表中、ジャストエッチング時間の評価における数値の右側にある上向きの矢印は、実際に計測、算出された数値がその数値より大きいものであることを表し、数値の右側にある下向きの矢印は、実際に計測、算出された数値がその数値より小さいものであることを表す。 Table 1 shows the composition of the etching solution used in each example and comparative example, and the results of measuring the just etching time of the copper film and the crystalline ITO film. The components other than those listed in the table constituting the etching solution were water. In the table, the upward arrow on the right side of the numerical value in the evaluation of just etching time indicates that the actually measured and calculated numerical value is larger than the numerical value, and the downward arrow on the right side of the numerical value is The numerical value actually measured and calculated is smaller than the numerical value.
比較例１〜２のエッチング液組成物は、銅膜のエッチング速度が遅く実用的ではない。比較例３のエッチング液組成物は、銅膜のエッチング速度は速いが、結晶質ＩＴＯ膜のエッチング速度が遅く、一括エッチング液としては実用的ではない。比較例４〜７のエッチング液組成物は、銅膜および結晶質ＩＴＯ膜を一括エッチング可能であるが、結晶質ＩＴＯ膜に対し銅膜のエッチング速度が異常に速く、結晶質ＩＴＯ膜のエッチングの間に銅膜へのサイドエッチングが増大し著しく線幅が細くなってしまう、もしくは、銅膜が完全に消失してしまう等の問題があり実用的ではない。 The etching solution compositions of Comparative Examples 1 and 2 are impractical because the etching rate of the copper film is slow. The etching solution composition of Comparative Example 3 has a high etching rate for the copper film, but has a slow etching rate for the crystalline ITO film, and is not practical as a batch etching solution. Although the etching solution compositions of Comparative Examples 4 to 7 can collectively etch the copper film and the crystalline ITO film, the etching rate of the copper film is abnormally high with respect to the crystalline ITO film, and the etching of the crystalline ITO film is performed. In the meantime, the side etching to the copper film increases and the line width becomes extremely narrow, or the copper film disappears completely, which is not practical.
これら比較例に対し、実施例１〜４、実施例１３〜１９、および実施例２２、２３のエッチング液組成物は、銅膜および結晶質ＩＴＯ膜のエッチング速度差も少なく実用的である。すなわち、銅膜へのサイドエッチングを抑制でき、パターンを精度よく形成できる。さらに、りん酸が添加された実施例５〜１２および実施例２０、２１のエッチング液組成物を用いた場合、銅膜および結晶質ＩＴＯ膜とのエッチング速度差が短縮され、より実用的である。 In contrast to these comparative examples, the etching solution compositions of Examples 1 to 4, Examples 13 to 19, and Examples 22 and 23 are practical because the etching rate difference between the copper film and the crystalline ITO film is small. That is, side etching on the copper film can be suppressed, and the pattern can be formed with high accuracy. Further, when the etching solution compositions of Examples 5 to 12 and Examples 20 and 21 to which phosphoric acid was added were used, the etching rate difference between the copper film and the crystalline ITO film was shortened, which is more practical. .
また、銅膜のジャストエッチング時間Ａに対する結晶質ＩＴＯ膜のジャストエッチング時間Ｂの比（Ｂ／Ａ）は、比較例２を除き、各比較例において、非常に高い値であり、また、比較例２においては、１を大幅に下回った。これに対し、各実施例においては、上記比は、１に近い数値となった。また、りん酸を含むエッチング液の実施例である５〜１２および実施例２０、２１については、上記比がより１に近いものとなった。これらのことからも、本発明のエッチング液組成物は、銅膜エッチング速度と結晶質ＩＴＯ膜のエッチング速度とのバランスが、良好であることが確認された。 Further, the ratio (B / A) of the just etching time B of the crystalline ITO film to the just etching time A of the copper film is very high in each of the comparative examples except for the comparative example 2, and the comparative example In 2, it was significantly lower than 1. In contrast, in each example, the ratio was a value close to 1. Moreover, about the 5-12 which is an Example of the etching liquid containing phosphoric acid, and Examples 20 and 21, the said ratio became a thing closer to one. From these facts, it was confirmed that the etching solution composition of the present invention has a good balance between the etching rate of the copper film and the etching rate of the crystalline ITO film.
１ 積層体
１１ ポリエチレンテレフタレート基材
１２ ＩＴＯ膜
１２１ 透明電極
１３ 銅膜
１３１ 銅配線
２ 感光層
２１ レジスト
３ ポリエチレンテレフタレート層
４ 電極積層体
５ 透明導電膜
６ 銅および／または銅合金膜
DESCRIPTION OF
Claims (6)
塩酸と、塩化第二鉄または塩化第二銅と、水とを含み、
塩酸の濃度が、１５．０〜３６．０重量％であり、
塩化第二鉄または塩化第二銅の濃度が、０．０５〜２．００重量％である、前記エッチング液組成物。 An etching solution composition used to collectively etch a copper and / or copper alloy film and a transparent conductive film,
Including hydrochloric acid, ferric chloride or cupric chloride, and water,
The concentration of hydrochloric acid is 15.0 to 36.0% by weight;
The said etching liquid composition whose density | concentration of ferric chloride or cupric chloride is 0.05 to 2.00 weight%.
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