JP2017199791A - Etchant composition and etching method - Google Patents

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珠美 青木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an etchant composition which is small in the thinning of a width by etching, suppresses the occurrence of a chip in an upper portion of a thin wire, and enables the formation of a thin wire having a desired width even if it contains no hydrogen chloride, and which can suppress the thinning of a thin wire even if an etching process is continued after the end of inter-thin wire etching.SOLUTION: An etchant composition for etching an indium oxide-based layer comprises: (A)0.01-15 mass% of hydrogen peroxide; (B)1-40 mass% of sulfuric acid; (C)0.01-20 mass% of an amino acid compound; and water.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、エッチング液組成物、及びそれを用いたエッチング方法に関する。さらに詳しくは、酸化インジウム系層をエッチングするために用いられるエッチング液組成物、及びそれを用いたエッチング方法に関する。   The present invention relates to an etching solution composition and an etching method using the same. More specifically, the present invention relates to an etching solution composition used for etching an indium oxide-based layer and an etching method using the same.

透明導電膜等に使用される酸化インジウム系層のウエットエッチングに関する技術は、種々知られている。なかでも、安価でエッチング速度が良好であることから、塩酸を含む水溶液がエッチング液組成物として多く使用されている。   Various techniques relating to wet etching of indium oxide-based layers used for transparent conductive films and the like are known. Among them, an aqueous solution containing hydrochloric acid is often used as an etchant composition because it is inexpensive and has a good etching rate.

例えば、特許文献1には、塩化第二鉄と塩酸を含有するインジウム−スズ酸化物(以下、「ITO」とも記す)用エッチング液組成物が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses an etching solution composition for indium-tin oxide (hereinafter also referred to as “ITO”) containing ferric chloride and hydrochloric acid.

また、塩酸を使用しないエッチング液として、例えば特許文献2には、銅又は銅合金のエッチング剤である、第二銅イオン、有機酸、ハロゲンイオン、アゾール、及びポリアルキレングリコールを含有する水溶液が開示されている。   Further, as an etchant that does not use hydrochloric acid, for example, Patent Document 2 discloses an aqueous solution containing cupric ions, organic acids, halogen ions, azoles, and polyalkylene glycols, which are copper or copper alloy etchants. Has been.

特開2009−231427号公報JP 2009-231427 A 特開2006−111953号公報JP 2006-111953 A

しかしながら、特許文献1で開示されたエッチング液組成物のような塩化水素を含有するエッチング液を用いて、ITO層又はITO層と銅層からなる積層体を一括でエッチングすると、基材や周辺部材の変色、基材や周辺部材表面の粗化、基材や周辺部材表面からの金属成分の溶出、及び形成された細線の直線性の不良等が発生しやすいことが問題となっていた。   However, when an etching solution containing hydrogen chloride such as the etching solution composition disclosed in Patent Document 1 is used to collectively etch an ITO layer or a laminate composed of an ITO layer and a copper layer, a substrate or a peripheral member Discoloration of the substrate, roughening of the surface of the base material and the peripheral member, elution of metal components from the surface of the base material and the peripheral member, and poor linearity of the formed thin lines are likely to occur.

また、特許文献2で開示されたエッチング剤のような塩化水素を含有しないエッチング液を用いて、ITO層又はITO層と銅層からなる積層体を一括でエッチングすると、形成される細線の細りが大きく、所望の幅の細線を形成することが困難であるとともに、細線上部に欠けが発生することが問題となっていた。さらには、細線間のエッチングの終了後に継続してエッチング処理すると、細線にさらに大幅な細りが発生することも問題となっていた。   In addition, when an etching solution that does not contain hydrogen chloride, such as the etching agent disclosed in Patent Document 2, is used to etch an ITO layer or a laminate composed of an ITO layer and a copper layer in a lump, the fine lines that are formed are thinned. It is difficult to form a large thin wire having a desired width, and there is a problem in that chipping occurs in the upper portion of the thin wire. Furthermore, if the etching process is continued after the etching between the fine lines is completed, a further significant thinning occurs in the fine lines.

したがって、本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、その課題とするところは、塩化水素を含有しなくとも、エッチングによる細り幅が少なく、細線上部における欠けの発生が抑制され、所望の幅を有する細線を形成することが可能であり、細線間のエッチングの終了後に継続してエッチング処理しても細線の細りを抑制することが可能なエッチング液組成物を提供することを目的とする。また、本発明の課題とするところは、上記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。   Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and the problem is that even if it does not contain hydrogen chloride, the narrowing width due to etching is small, and the occurrence of chipping at the upper portion of the thin line is suppressed, An object of the present invention is to provide an etching solution composition capable of forming a thin line having a desired width and capable of suppressing the thin line from being thinned even if an etching process is continued after completion of etching between the thin lines. And Moreover, the place made into the subject of this invention is providing the etching method using the said etching liquid composition.

本発明者等は、上記問題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、特定の成分を含有するエッチング液組成物が上記問題を解決し得ることを見出し、本発明に至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that an etching solution composition containing a specific component can solve the above problems, and have reached the present invention.

すなわち、本発明によれば、酸化インジウム系層をエッチングするためのエッチング液組成物であって、(A)過酸化水素0.01〜15質量%;(B)硫酸1〜40質量%;
(C)アミノ酸化合物0.01〜20質量%;及び水を含有するエッチング液組成物が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided an etching solution composition for etching an indium oxide-based layer, wherein (A) 0.01 to 15% by mass of hydrogen peroxide; (B) 1 to 40% by mass of sulfuric acid;
(C) An etching liquid composition containing 0.01 to 20% by mass of an amino acid compound; and water is provided.

また、本発明によれば、上記のエッチング液組成物を用いて酸化インジウム系層をエッチングする工程を有するエッチング方法が提供される。   Moreover, according to this invention, the etching method which has the process of etching an indium oxide type layer using said etching liquid composition is provided.

本発明によれば、塩化水素を含有しなくとも、エッチングによる細り幅が少なく、細線上部における欠けの発生が抑制され、所望の幅を有する細線を形成することが可能であり、細線間のエッチングの終了後に継続してエッチング処理しても細線の細りを抑制することが可能なエッチング液組成物を提供することができる。本発明のエッチング液組成物は、酸化インジウム系層と金属系層を一括でエッチングする場合においても、上記の効果を奏する。このため、本発明のエッチング液組成物は、酸化インジウム系層と金属系層からなる積層体を一括でエッチングするためのエッチング液として好適である。また、本発明によれば、上記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, even if hydrogen chloride is not contained, the narrowing width by etching is small, the occurrence of chipping at the upper part of the thin wire is suppressed, and it is possible to form a thin wire having a desired width. Thus, it is possible to provide an etching solution composition that can suppress thinning of the fine line even if the etching process is continued after the completion of the step. The etching solution composition of the present invention exhibits the above-described effects even when the indium oxide-based layer and the metal-based layer are etched together. For this reason, the etching liquid composition of this invention is suitable as an etching liquid for etching the laminated body which consists of an indium oxide type layer and a metal type layer collectively. Moreover, according to this invention, the etching method using the said etching liquid composition can be provided.

以下、本発明の実施の形態について具体的に説明する。本明細書における「エッチング」とは、化学薬品などの腐食作用を利用した塑形又は表面加工の技法を意味する。本発明のエッチング液組成物の具体的な用途としては、例えば、除去剤、表面平滑化剤、表面粗化剤、パターン形成用薬剤、基体に微量付着した成分の洗浄液などを挙げることができる。本発明のエッチング液組成物は、酸化インジウムを含有する層の除去速度が速いことから除去剤として好適に用いることができる。また、3次元構造を有する微細な形状のパターンの形成に用いると、矩形などの所望の形状のパターンを得ることができるため、パターン形成用薬剤としても好適に用いることができる。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be specifically described. “Etching” in the present specification means a technique of plastic forming or surface processing utilizing a corrosive action such as chemicals. Specific examples of the use of the etching solution composition of the present invention include a removing agent, a surface smoothing agent, a surface roughening agent, a pattern forming agent, and a cleaning solution for a component adhering to a trace amount on a substrate. The etching solution composition of the present invention can be suitably used as a remover because the removal rate of the layer containing indium oxide is fast. Moreover, since it can obtain a pattern with a desired shape such as a rectangle when it is used for forming a finely shaped pattern having a three-dimensional structure, it can also be suitably used as a pattern forming agent.

本明細書における「酸化インジウム系層」は、酸化インジウムを含む層であれば特に限定されるものではない。「酸化インジウム系層」は、例えば、酸化インジウム、インジウム−スズ酸化物、及びインジウム−亜鉛酸化物から選ばれる1種以上からなる層の総称である。   The “indium oxide-based layer” in the present specification is not particularly limited as long as it is a layer containing indium oxide. The “indium oxide-based layer” is a general term for a layer composed of at least one selected from, for example, indium oxide, indium-tin oxide, and indium-zinc oxide.

本明細書における「金属系層」は、金属からなる層であれば特に限定されるものではない。「金属系層」は、例えば、銅、ニッケル、チタン、クロム、銀、モリブデン、白金、パラジウム等の金属層や、CuNi、CuNiTi、NiCr、Ag−Pd−Cu等に代表される金属合金から選ばれる1種以上からなる層の総称である。   The “metal-based layer” in the present specification is not particularly limited as long as it is a layer made of metal. “Metal-based layer” is, for example, selected from metal layers such as copper, nickel, titanium, chromium, silver, molybdenum, platinum, palladium, and metal alloys represented by CuNi, CuNiTi, NiCr, Ag—Pd—Cu, etc. It is a general term for the layer which consists of 1 or more types.

本発明のエッチング液組成物を用いて、酸化インジウム系層と金属系層との積層体を一括してエッチング処理する場合、金属系層は、銅を10質量%以上含有する導電層であることが好ましい。銅を10質量%以上含有する導電層としては、例えば、金属銅によって形成された導電層や、CuNi、CuNiTi、NiCr、Ag−Pd−Cuなどの銅合金によって形成された導電層などを挙げることができる。さらに、酸化インジウム系層がインジウム−スズ酸化物を含有する酸化インジウム系層であるとともに、金属系層が銅を10質量%以上含有する導電層である場合は、所望とする細線をより高い精度で形成することができる。さらに、より高速でエッチングすることができるために好ましい。   When etching the laminated body of an indium oxide-based layer and a metal-based layer at once using the etching solution composition of the present invention, the metal-based layer is a conductive layer containing 10% by mass or more of copper. Is preferred. Examples of the conductive layer containing 10% by mass or more of copper include a conductive layer formed of metallic copper and a conductive layer formed of a copper alloy such as CuNi, CuNiTi, NiCr, and Ag—Pd—Cu. Can do. Furthermore, when the indium oxide-based layer is an indium oxide-based layer containing indium-tin oxide and the metal-based layer is a conductive layer containing 10% by mass or more of copper, a desired fine line can be obtained with higher accuracy. Can be formed. Furthermore, it is preferable because it can be etched at a higher speed.

本発明のエッチング液組成物は、(A)過酸化水素(以下、「(A)成分」とも記す)を含有する。エッチング液組成物中の(A)成分の濃度は、0.01〜15質量%の範囲である。(A)成分の濃度が0.01質量%未満であると、エッチング速度が遅くなりすぎてしまい、生産性が著しく低下する。一方、(A)成分の濃度が15質量%超であると、エッチング速度が速くなりすぎてしまい、エッチング速度を制御することが困難になる。(A)成分の濃度は、好ましくは0.1〜12質量%の範囲であり、より好ましくは1〜10質量%の範囲である。   The etching solution composition of the present invention contains (A) hydrogen peroxide (hereinafter also referred to as “component (A)”). The concentration of the component (A) in the etching solution composition is in the range of 0.01 to 15% by mass. When the concentration of the component (A) is less than 0.01% by mass, the etching rate becomes too slow, and the productivity is significantly reduced. On the other hand, if the concentration of the component (A) is more than 15% by mass, the etching rate becomes too fast and it becomes difficult to control the etching rate. (A) The density | concentration of a component becomes like this. Preferably it is the range of 0.1-12 mass%, More preferably, it is the range of 1-10 mass%.

本発明のエッチング液組成物は、(B)硫酸(以下、「(B)成分」とも記す)を含有する。エッチング液組成物中の(B)成分の濃度は、1〜40質量%の範囲である。(B)成分の濃度が1質量%未満であると、エッチング速度が遅くなりすぎてしまい、生産性が低下する。一方、(B)成分の濃度が40質量%超であると、エッチング速度が速くなりすぎてしまい、エッチング速度を制御することが困難になる、又は被エッチング体周辺の部材やレジストなどを劣化させてしまう場合がある。(B)成分の濃度は、好ましくは5〜30質量%の範囲であり、より好ましくは10〜25質量%の範囲である。   The etching solution composition of the present invention contains (B) sulfuric acid (hereinafter also referred to as “component (B)”). The density | concentration of (B) component in an etching liquid composition is the range of 1-40 mass%. When the concentration of the component (B) is less than 1% by mass, the etching rate becomes too slow and productivity is lowered. On the other hand, when the concentration of the component (B) is more than 40% by mass, the etching rate becomes too high, and it becomes difficult to control the etching rate, or the member or resist around the object to be etched is deteriorated. May end up. (B) The density | concentration of a component becomes like this. Preferably it is the range of 5-30 mass%, More preferably, it is the range of 10-25 mass%.

本発明のエッチング液組成物は、(C)アミノ酸化合物(以下、「(C)成分」とも記す)を含有する。アミノ酸化合物は、アミノ基及びカルボキシ基をそれぞれ1以上ずつ有する化合物であればよく、周知の一般的なアミノ酸化合物を用いることができる。アミノ酸化合物の具体例としては、グリシン、アラニン、バリン、ロイシン、セリン、フェニルアラニン、トリプトファン、グルタミン酸、アスパラギン酸、リシン、アルギニン、ヒスチジン、チロシン、フェニルアラニン、4−クロロフェニルアラニン、4−ブロモフェニルアラニン、4−ニトロフェニルアラニン、3−(3,4−ジヒドロフェニル)アラニン、α−メチルフェニルアラニン、及びこれらの塩などを挙げることができる。上記の塩としては、例えば、アルカリ金属塩やアンモニウム塩等を挙げることができる。これらのアミノ酸化合物は、1種単独で又は2種以上を組み合わせて用いることができる。   The etching solution composition of the present invention contains (C) an amino acid compound (hereinafter also referred to as “component (C)”). The amino acid compound may be any compound having at least one amino group and one carboxy group, and a known general amino acid compound can be used. Specific examples of the amino acid compound include glycine, alanine, valine, leucine, serine, phenylalanine, tryptophan, glutamic acid, aspartic acid, lysine, arginine, histidine, tyrosine, phenylalanine, 4-chlorophenylalanine, 4-bromophenylalanine, 4-nitro. Examples thereof include phenylalanine, 3- (3,4-dihydrophenyl) alanine, α-methylphenylalanine, and salts thereof. Examples of the salt include alkali metal salts and ammonium salts. These amino acid compounds can be used alone or in combination of two or more.

アミノ酸化合物としては、グルタミン酸、下記一般式(1)で表される化合物、及びこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。これらのアミノ酸化合物をエッチング液組成物に含有させることで、酸化インジウム系層をエッチング処理して形成される細線の細り幅をより小さく、所望の幅の細線を効率よく形成することができる。さらに、細線上部における欠けの発生をより有効に抑制することができるとともに、細線間のエッチングが終了した後に継続してエッチング処理した場合であっても、細線の劣化をより有効に抑制することができるために好ましい。特に、アミノ酸化合物として、グルタミン酸、チロシン、及びフェニルアラニンからなる群から選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。   As the amino acid compound, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of glutamic acid, a compound represented by the following general formula (1), and salts thereof. By containing these amino acid compounds in the etching solution composition, the fine line width formed by etching the indium oxide-based layer can be made smaller, and a thin line having a desired width can be efficiently formed. Furthermore, it is possible to more effectively suppress the occurrence of chipping at the upper part of the fine line, and more effectively suppress the deterioration of the fine line even when the etching process is continued after the etching between the fine lines is completed. It is preferable because it is possible. In particular, it is preferable to use at least one selected from the group consisting of glutamic acid, tyrosine, and phenylalanine as the amino acid compound.

Figure 2017199791
Figure 2017199791

一般式(1)中、R1は水素原子又は炭素原子数1〜4の炭化水素基を表す。炭素原子数1〜4の炭化水素基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、第二ブチル基、第三ブチル基などを挙げることができる。 In general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a secondary butyl group, and a tertiary butyl group.

一般式(1)中、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子、又はニトロ基を表す。ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などを挙げることができる。 In general formula (1), R 2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, or a nitro group. As a halogen atom, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc. can be mentioned, for example.

一般式(1)中、Aは炭素原子数1〜4のアルカンジイル基を表す。炭素原子数1〜4のアルカンジイル基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、ブチレン基などを挙げることができる。   In general formula (1), A represents an alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms. Examples of the alkanediyl group having 1 to 4 carbon atoms include a methylene group, an ethylene group, and a butylene group.

一般式(1)中、(i)R1が水素原子又はメチル基である;(ii)R2が水素原子又は水酸基である;或いは(iii)Aがメチレン基であると、酸化インジウム系層をエッチング処理して形成される細線の細り幅をより小さく、所望の幅の細線を効率よく形成することができる。さらに、細線上部における欠けの発生をより有効に抑制することができるとともに、細線間のエッチングが終了した後に継続してエッチング処理した場合であっても、細線の劣化をより有効に抑制することができるために好ましい。また、一般式(1)中、nは1又は2であることが好ましい。 In general formula (1), (i) R 1 is a hydrogen atom or a methyl group; (ii) R 2 is a hydrogen atom or a hydroxyl group; or (iii) A is a methylene group, an indium oxide-based layer The narrow width of the fine line formed by etching the film can be made smaller, and a thin line with a desired width can be efficiently formed. Furthermore, it is possible to more effectively suppress the occurrence of chipping at the upper part of the fine line, and more effectively suppress the deterioration of the fine line even when the etching process is continued after the etching between the fine lines is completed. It is preferable because it is possible. In general formula (1), n is preferably 1 or 2.

エッチング液組成物中の(C)成分の濃度は、0.01〜20質量%の範囲である。(C)成分の濃度が0.01質量%未満であると、酸化インジウム系層をエッチングして形成される細線の細り幅が大きくなる。一方、(C)成分の濃度を20質量%超としても、(C)成分を配合することによって得られる効果は向上しない。(C)成分の濃度は、好ましくは0.05〜15質量%の範囲であり、より好ましくは0.1〜10質量%の範囲である。   The density | concentration of (C) component in an etching liquid composition is the range of 0.01-20 mass%. When the concentration of the component (C) is less than 0.01% by mass, the narrow width of the thin line formed by etching the indium oxide-based layer increases. On the other hand, even if the concentration of the component (C) exceeds 20% by mass, the effect obtained by blending the component (C) does not improve. (C) The density | concentration of a component becomes like this. Preferably it is the range of 0.05-15 mass%, More preferably, it is the range of 0.1-10 mass%.

本発明のエッチング液組成物は、(A)成分、(B)成分、及び(C)成分以外の必須成分として、水を含有する。また、本発明のエッチング液組成物には、(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び水以外の成分として、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。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、界面活性剤等を挙げることができる。これらの添加剤の濃度は、一般的に、0.001〜50質量%の範囲である。   The etching liquid composition of this invention contains water as essential components other than (A) component, (B) component, and (C) component. Further, in the etching solution composition of the present invention, as a component other than (A) component, (B) component, (C) component, and water, a well-known addition is made within a range not inhibiting the effect of the present invention. An agent can be blended. Examples of additives include a stabilizer for an etching solution composition, a solubilizing agent for each component, an antifoaming agent, a pH adjusting agent, a specific gravity adjusting agent, a viscosity adjusting agent, a wettability improving agent, a chelating agent, an oxidizing agent, and a reducing agent. And surfactants. The concentration of these additives is generally in the range of 0.001 to 50% by weight.

キレート剤としては、例えば、エチレンジアミン四酢酸、ジエチレントリアミン五酢酸、トリエチレンテトラミン六酢酸、テトラエチレンペンタミン七酢酸、ペンタエチレンヘキサミン八酢酸、ニトリロ三酢酸、及びこれらのアルカリ金属(好ましくはナトリウム)塩等のアミノカルボン酸系キレート剤;ヒドロキシエチリデンジホスホン酸、ニトリロトリスメチレンホスホン酸、ホスホノブタントリカルボン酸、及びこれらのアルカリ金属(好ましくはナトリウム)塩等のホスホン酸系キレート剤;シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、マレイン酸、フマル酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸、これらの無水物、及びこれらのアルカリ金属(好ましくはナトリウム)塩等の2価以上のカルボン酸化合物、又は2価以上のカルボン酸化合物が脱水した一無水物若しくは二無水物を挙げることができる。これらのキレート剤の濃度は、一般的に、0.01〜40質量%の範囲である。   Examples of the chelating agent include ethylenediaminetetraacetic acid, diethylenetriaminepentaacetic acid, triethylenetetraminehexaacetic acid, tetraethylenepentaminepentaacetic acid, pentaethylenehexamineoctacetic acid, nitrilotriacetic acid, and alkali metal (preferably sodium) salts thereof. Aminocarboxylic acid-based chelating agents; hydroxyethylidene diphosphonic acid, nitrilotrismethylenephosphonic acid, phosphonobutanetricarboxylic acid, and their alkali metal (preferably sodium) salts; phosphonic acid-based chelating agents; oxalic acid, malonic acid , Succinic acid, glutaric acid, adipic acid, pimelic acid, maleic acid, fumaric acid, malic acid, tartaric acid, citric acid, their anhydrides and their alkali metal (preferably sodium) salts such as divalent or higher carboxylic acids Acid compounds, or Divalent or higher carboxylic acid compound can be exemplified an anhydride or dianhydride dehydrated. The concentration of these chelating agents is generally in the range of 0.01 to 40% by weight.

エッチング速度が速い場合、還元剤を添加剤として用いることが好ましい。還元剤の具体例としては、塩化銅、塩化第一鉄、銅粉、銀粉等を挙げることができる。これらの還元剤の濃度は、一般的に、0.01〜10質量%の範囲である。   When the etching rate is high, it is preferable to use a reducing agent as an additive. Specific examples of the reducing agent include copper chloride, ferrous chloride, copper powder, silver powder and the like. The concentration of these reducing agents is generally in the range of 0.01 to 10% by mass.

本発明のエッチング方法は、上記の本発明のエッチング液組成物を用いて酸化インジウム系層をエッチングする工程を有する。本発明のエッチング液組成物を用いれば、酸化インジウム系層と金属系層からなる積層体を一括してエッチングすることができる。積層体を構成する酸化インジウム系層は、1層であっても2層以上であってもよい。また、積層体を構成する金属系層も、1層であっても2層以上であってもよい。積層体は、金属系層が酸化インジウム系層の上層に配置されていても、下層に配置されていても、上層及び下層に配置されていてもよい。さらに、酸化インジウム系層と金属系層が交互に積層されていてもよい。   The etching method of the present invention includes a step of etching an indium oxide-based layer using the above-described etching solution composition of the present invention. If the etching liquid composition of this invention is used, the laminated body which consists of an indium oxide type layer and a metal type layer can be etched collectively. The indium oxide based layer constituting the laminate may be one layer or two or more layers. Further, the metal-based layer constituting the laminate may be one layer or two or more layers. In the laminate, the metal-based layer may be disposed in the upper layer, the lower layer, or the upper layer and the lower layer. Furthermore, indium oxide-based layers and metal-based layers may be alternately stacked.

酸化インジウム系層や、酸化インジウム系層と金属系層との積層体を一括でエッチングする方法は特に限定されず、一般的なエッチング方法を採用すればよい。例えば、ディップ式、スプレー式、スピン式等によるエッチング方法を挙げることができる。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Cu/ITO層が成膜された基材をエッチングする場合、この基材を適切なエッチング条件にてエッチング液組成物に浸漬した後、引き上げることで、PET基板上のCu/ITO層を一括してエッチングすることができる。   A method for etching the indium oxide layer or the stacked body of the indium oxide layer and the metal layer at a time is not particularly limited, and a general etching method may be employed. For example, an etching method such as a dip method, a spray method, or a spin method can be given. For example, when etching a base material on which a Cu / ITO layer is formed on a PET substrate by a dip etching method, the base material is dipped in an etching solution composition under appropriate etching conditions and then pulled up. Thus, the Cu / ITO layer on the PET substrate can be etched together.

ディップ式のエッチング方法におけるエッチング条件は特に限定されず、基材(被エッチング体)の形状や膜厚等に応じて任意に設定すればよい。例えば、エッチング温度は10〜60℃とすることが好ましく、20〜40℃とすることがさらに好ましい。エッチング液組成物の温度は反応熱により上昇することがある。このため、必要に応じて、エッチング液組成物の温度を上記の範囲内に維持するように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、エッチングが完了するのに十分な時間とすればよく、特に限定されない。例えば、電子回路基板の配線製造において、膜厚5〜500nm程度であれば、上記の温度範囲で10〜600秒程度エッチングすればよい。   The etching conditions in the dip etching method are not particularly limited, and may be set arbitrarily according to the shape, film thickness, etc. of the base material (object to be etched). For example, the etching temperature is preferably 10 to 60 ° C., more preferably 20 to 40 ° C. The temperature of the etchant composition may increase due to reaction heat. For this reason, you may control temperature by a well-known means so that the temperature of an etching liquid composition may be maintained in said range as needed. The etching time is not particularly limited as long as it is sufficient to complete the etching. For example, in the wiring manufacturing of an electronic circuit board, if the film thickness is about 5 to 500 nm, the etching may be performed for about 10 to 600 seconds in the above temperature range.

スプレー式のエッチング方法によって、PET基板上にCu/ITO層が成膜された基材をエッチングする場合、エッチング液組成物を適切な条件で基材に噴霧することで、PET基板上のCu/ITO層をエッチングすることができる。   When etching a base material on which a Cu / ITO layer is formed on a PET substrate by a spray-type etching method, the etching solution composition is sprayed on the base material under appropriate conditions, so that Cu / The ITO layer can be etched.

スプレー式のエッチング方法におけるエッチング条件は特に限定されず、被エッチング体の形状や膜厚等に応じて任意に設定すればよい。例えば、噴霧条件は0.01〜1.0MPaの範囲から選択することができ、好ましくは0.02〜0.5MPaの範囲、さらに好ましくは0.05〜0.2MPaの範囲である。また、エッチング温度は10〜60℃とすることが好ましく、20〜40℃とすることがさらに好ましい。エッチング液組成物の温度は反応熱により上昇することがある。このため、必要に応じて、エッチング液組成物の温度を上記の範囲内に維持するように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、エッチングが完了するのに十分な時間とすればよく、特に限定されない。例えば、電子回路基板の配線製造において、膜厚5〜500nm程度であれば、上記の温度範囲で5〜600秒程度エッチングすればよい。   The etching conditions in the spray-type etching method are not particularly limited, and may be set arbitrarily according to the shape and film thickness of the object to be etched. For example, spray conditions can be selected from the range of 0.01 to 1.0 MPa, preferably 0.02 to 0.5 MPa, and more preferably 0.05 to 0.2 MPa. The etching temperature is preferably 10 to 60 ° C, and more preferably 20 to 40 ° C. The temperature of the etchant composition may increase due to reaction heat. For this reason, you may control temperature by a well-known means so that the temperature of an etching liquid composition may be maintained in said range as needed. The etching time is not particularly limited as long as it is sufficient to complete the etching. For example, in the wiring manufacturing of an electronic circuit board, if the film thickness is about 5 to 500 nm, the etching may be performed for about 5 to 600 seconds in the above temperature range.

本発明のエッチング方法は、エッチングの繰り返しによって劣化したエッチング液組成物の性能を回復させるために、エッチング液組成物に補給液を加える工程をさらに有することが好ましい。例えば、上記のようなオートコントロール式のエッチング方法の場合、エッチング装置に補給液を予めセットしておけば、エッチング液組成物に補給液を添加することができる。補給液は、例えば、(A)成分、(B)成分、(C)成分、及び水を含有する水溶液;又は(C)成分及び水を含有する水溶液などを用いることができる。これらの水溶液(補給液)中の各成分の濃度は、例えば、エッチング液組成物中の各成分の濃度の3〜20倍程度とすればよい。また、補給液には、本発明のエッチング液組成物に必須成分として又は任意成分として含有される前述の各成分を必要に応じて添加してもよい。   The etching method of the present invention preferably further includes a step of adding a replenisher to the etchant composition in order to recover the performance of the etchant composition that has deteriorated due to repeated etching. For example, in the case of the auto-control type etching method as described above, if a replenisher is set in the etching apparatus in advance, the replenisher can be added to the etchant composition. As the replenisher, for example, an aqueous solution containing the component (A), the component (B), the component (C), and water; or an aqueous solution containing the component (C) and water can be used. The concentration of each component in these aqueous solutions (replenisher) may be, for example, about 3 to 20 times the concentration of each component in the etching solution composition. Moreover, you may add each above-mentioned component contained in the etching liquid composition of this invention as an essential component or an arbitrary component to a replenisher as needed.

本発明のエッチング液組成物及びこのエッチング液組成物を用いたエッチング方法は、主として液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、タッチパネル、有機EL、太陽電池、照明器具等の電極や配線を加工する際に好適に使用することができる。   The etching solution composition of the present invention and the etching method using this etching solution composition are preferably used mainly for processing electrodes and wirings of liquid crystal displays, plasma displays, touch panels, organic EL, solar cells, lighting fixtures, etc. can do.

以下、実施例及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。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example demonstrate this invention in detail, this invention is not limited by these.

<エッチング液組成物>
(実施例1〜9)
表1に示すアミノ酸化合物を使用し、表2に示す配合となるように各成分を混合してエッチング液組成物(実施例1〜9)を得た。なお、成分の合計が100質量%となるように水を配合した。
<Etching solution composition>
(Examples 1-9)
Etching liquid compositions (Examples 1 to 9) were obtained by using the amino acid compounds shown in Table 1 and mixing the components so as to have the composition shown in Table 2. In addition, water was mix | blended so that the sum total of a component might be 100 mass%.

Figure 2017199791
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Figure 2017199791
Figure 2017199791

(比較例1〜5)
表3に示す配合となるように各成分を混合してエッチング液組成物(比較例1〜5)を得た。なお、成分の合計が100質量%となるように水を配合した。
(Comparative Examples 1-5)
Each component was mixed so that it might become the mixing | blending shown in Table 3, and the etching liquid composition (Comparative Examples 1-5) was obtained. In addition, water was mix | blended so that the sum total of a component might be 100 mass%.

Figure 2017199791
Figure 2017199791

<エッチング方法(1)>
(実施例10〜18)
ガラス基体上にITO層(15nm)及びCu層(400nm)をこの順に積層した基体に、ポジ型液状レジストを用いて幅10μm、開口部10μmのレジストパターンを形成した。レジストパターンを形成した基体を縦20mm×横20mmに切断してテストピースを得た。得られたテストピースに対し、実施例1〜9のエッチング液組成物を用いて、35℃、スプレー圧0.05MPaの条件でスプレー法によるパターンエッチング(エッチング処理)を行った。エッチング処理は、配線間の残渣が無くなったことが目視で確認できるまで行った。なお、本明細書における「最適エッチング時間」とは、「配線間の残渣が無くなるまでのエッチング処理時間」を意味する。
<Etching method (1)>
(Examples 10 to 18)
A resist pattern having a width of 10 μm and an opening of 10 μm was formed using a positive liquid resist on a substrate in which an ITO layer (15 nm) and a Cu layer (400 nm) were laminated in this order on a glass substrate. The substrate on which the resist pattern was formed was cut into a length of 20 mm × width of 20 mm to obtain a test piece. The obtained test piece was subjected to pattern etching (etching treatment) by a spray method using the etching solution compositions of Examples 1 to 9 at 35 ° C. and a spray pressure of 0.05 MPa. The etching process was performed until it was confirmed visually that there was no residue between the wirings. Note that “optimum etching time” in this specification means “etching processing time until there is no residue between wirings”.

(比較例6〜10)
比較例1〜5のエッチング液組成物を用いたこと以外は、上記の実施例10〜18と同様にして、スプレー法によるパターンエッチングを行った。
(Comparative Examples 6 to 10)
Pattern etching by a spray method was performed in the same manner as in Examples 10 to 18 except that the etching solution compositions of Comparative Examples 1 to 5 were used.

<評価(1)>
レーザー顕微鏡を使用して、細線の状態、及びレジストパターンの幅と細線の幅とのズレを評価した。細線の状態については、細線の角部における3μm以上の長さの欠けの有無を確認することで評価した。具体的には、3μm以上の長さの欠けが確認できなかったものを「+」と評価し、3μm以上の長さの欠けが確認できたものを「−」と評価した。また、レジストパターンの幅と細線の幅とのズレについては、エッチング処理前のレジストパターンの幅と、形成された細線上部の幅との差の絶対値「L1」を算出して評価した。「L1」の値が「0」である場合は、エッチング処理前のレジストパターンの幅と、形成された細線の幅が同じであり、所望とする幅の細線が形成されたことを意味する。一方、「L1」の値が大きいほど、エッチング処理前のレジストパターンの幅と、形成された細線の幅との差が大きく、所望とする幅の細線が形成されなかったことを意味する。そして、「L1」の値が3μm未満であった場合を「+」と評価し、「L1」の値が3μm以上であった場合を「−」と評価した。評価結果を表4に示す。
<Evaluation (1)>
Using a laser microscope, the state of the thin line and the deviation between the width of the resist pattern and the width of the thin line were evaluated. The state of the thin line was evaluated by confirming the presence or absence of a chip having a length of 3 μm or more at the corner of the thin line. Specifically, “+” was evaluated when a chip with a length of 3 μm or longer could not be confirmed, and “−” was evaluated when a chip with a length of 3 μm or longer was confirmed. Further, the deviation between the width of the resist pattern and the width of the fine line was evaluated by calculating the absolute value “L 1 ” of the difference between the width of the resist pattern before the etching process and the width of the upper portion of the formed fine line. When the value of “L 1 ” is “0”, it means that the width of the resist pattern before the etching process and the width of the formed fine line are the same, and a thin line having a desired width is formed. . On the other hand, the larger the value of “L 1 ”, the larger the difference between the width of the resist pattern before the etching process and the width of the formed fine line, which means that a thin line having a desired width was not formed. The case where the value of “L 1 ” was less than 3 μm was evaluated as “+”, and the case where the value of “L 1 ” was 3 μm or more was evaluated as “−”. The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 2017199791
Figure 2017199791

表4に示す結果から、実施例10〜18では、3μm以上の長さの欠けがいずれも確認されず、エッチング処理後の細線の状態が良好であることがわかる。また、実施例10〜18では、「L1」の値がいずれも3μm未満となっていることがわかる。以上より、本発明のエッチング液組成物を用いれば、酸化インジウム系層と金属系層を一括してエッチング処理する場合であっても、細線上部における欠けの発生を抑制することができるとともに、所望とする幅の細線を形成可能であることがわかった。 From the results shown in Table 4, it can be seen that in Examples 10 to 18, no chipping with a length of 3 μm or more was confirmed, and the state of the fine line after the etching treatment was good. In Examples 10-18, it is understood that the values are both less than 3μm of "L 1". As described above, when the etching solution composition of the present invention is used, it is possible to suppress the occurrence of chipping in the upper portion of the thin wire even when the indium oxide-based layer and the metal-based layer are collectively etched. It was found that a thin line with a width of

<エッチング方法(2)>
(実施例19〜27)
エッチング処理時間を最適エッチング時間の2倍としたこと以外は、前述の実施例10〜18と同様にして、スプレー法によるパターンエッチングを行った。
<Etching method (2)>
(Examples 19 to 27)
Pattern etching by a spray method was performed in the same manner as in Examples 10 to 18 described above except that the etching time was set to twice the optimum etching time.

(比較例11〜15)
比較例1〜5のエッチング液組成物を用いたこと以外は、上記の実施例19〜27と同様にして、スプレー法によるパターンエッチングを行った。
(Comparative Examples 11-15)
Pattern etching by spraying was performed in the same manner as in Examples 19 to 27 except that the etching solution compositions of Comparative Examples 1 to 5 were used.

<評価(2)>
レーザー顕微鏡を使用して「L1」を算出し、レジストパターンの幅と細線の幅とのズレを評価した。「L1」の値が5μm未満であった場合を「++」と評価し、「L1」の値が5〜10μmであった場合を「+」と評価し、「L1」の値が10μm超であった場合を「−」と評価した。評価結果を表5に示す。
<Evaluation (2)>
“L 1 ” was calculated using a laser microscope, and the deviation between the width of the resist pattern and the width of the fine line was evaluated. The case where the value of "L 1" is less than 5μm and rated as "++", evaluates if the value of "L 1" was 5~10μm as "+", the value of "L 1" The case of over 10 μm was evaluated as “−”. The evaluation results are shown in Table 5.


Figure 2017199791

Figure 2017199791

表5に示す結果から、実施例19〜27では最適エッチング時間を大幅に超過してエッチング処理したにもかかわらず所望とする幅の細線を形成できたため、プロセスウインドウが広いことがわかる。なかでも、実施例19〜24では細線の細りを大幅に抑制できたことから、実施例1〜6のエッチング液組成物が特に優れたエッチング液であることがわかる。   From the results shown in Table 5, it can be seen that in Examples 19 to 27, a thin line having a desired width could be formed despite the etching process significantly exceeding the optimum etching time, so that the process window was wide. Especially, in Examples 19-24, since the thinning of the thin wire | line could be suppressed significantly, it turns out that the etching liquid composition of Examples 1-6 is an especially excellent etching liquid.

Claims (4)

酸化インジウム系層をエッチングするためのエッチング液組成物であって、
(A)過酸化水素0.01〜15質量%;
(B)硫酸1〜40質量%;
(C)アミノ酸化合物0.01〜20質量%;及び
水を含有するエッチング液組成物。
An etching solution composition for etching an indium oxide-based layer,
(A) 0.01 to 15% by mass of hydrogen peroxide;
(B) 1 to 40% by mass of sulfuric acid;
(C) An etching solution composition containing 0.01 to 20% by mass of an amino acid compound; and water.
前記アミノ酸化合物が、グルタミン酸、下記一般式(1)で表される化合物、及びこれらの塩からなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1に記載のエッチング液組成物。
Figure 2017199791
(前記一般式(1)中、R1は水素原子又は炭素原子数1〜4の炭化水素基を表し、R2は水素原子、水酸基、ハロゲン原子、又はニトロ基を表し、Aは炭素原子数1〜4のアルカンジイル基を表し、nは1〜5の数を表す)
The etching solution composition according to claim 1, wherein the amino acid compound is at least one selected from the group consisting of glutamic acid, a compound represented by the following general formula (1), and salts thereof.
Figure 2017199791
(In the general formula (1), R 1 represents a hydrogen atom or a hydrocarbon group having 1 to 4 carbon atoms, R 2 represents a hydrogen atom, a hydroxyl group, a halogen atom, or a nitro group, and A represents the number of carbon atoms. 1 to 4 alkanediyl groups, n represents a number of 1 to 5)
前記アミノ酸化合物が、グルタミン酸、チロシン、及びフェニルアラニンからなる群から選ばれる少なくとも1種である請求項1又は2に記載のエッチング液組成物。   The etching solution composition according to claim 1 or 2, wherein the amino acid compound is at least one selected from the group consisting of glutamic acid, tyrosine, and phenylalanine. 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て酸化インジウム系層をエッチングする工程を有するエッチング方法。   The etching method which has a process of etching an indium oxide type layer using the etching liquid composition as described in any one of Claims 1-3.
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