JP5219304B2 - エッチング剤及びこれを用いたエッチング方法 - Google Patents
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Description
第二銅イオン源を銅イオンとして0.1〜3.0重量%、
炭素数が6以下の有機酸を0.1〜30.0重量%、並びに、
環内に窒素原子を2つ以上有する複素環式化合物、及び炭素数が8以下のアミノ基含有化合物からなる群より選ばれる1種以上の窒素含有化合物を0.1〜30.0重量%含有する水溶液からなり、
pHが5.0〜10.5であることを特徴とするエッチング剤である。
前記エッチング剤が、上記本発明のエッチング剤であることを特徴とするエッチング方法である。
本発明のエッチング剤において、第二銅イオン源は銅の酸化剤として作用する成分である。前記第二銅イオン源としては、例えば後述する窒素含有化合物の銅錯体、水酸化銅、後述する有機酸の銅錯体、炭酸銅、硫酸銅、酸化銅、あるいは塩化銅や臭化銅などのハロゲン化銅などが挙げられる。本発明では、これらを1種又は複数種組み合わせて使用できる。なかでも、エッチング速度を向上させる観点から、ギ酸銅、酢酸銅、塩化銅、臭化銅が好ましい。
本発明のエッチング剤において、炭素数が6以下の有機酸は酸化された銅を溶解する成分として配合される。銅の溶解性向上の観点から、前記有機酸の炭素数は、1〜5であることが好ましく、1〜4であることがより好ましい。なお、前記有機酸は、単独でエッチング剤に配合してもよく、銅錯体としてエッチング剤に配合してもよい。
本発明のエッチング剤において、環内に窒素原子を2つ以上有する複素環式化合物、及び炭素数が8以下のアミノ基含有化合物からなる群より選ばれる1種以上の窒素含有化合物は、溶解した銅を錯体としてエッチング剤中に保持する成分として配合される。本発明では、1種又は複数種の窒素含有化合物を使用できる。なお、前記窒素含有化合物は、単独でエッチング剤に配合してもよく、銅錯体としてエッチング剤に配合してもよい。また、前記窒素含有化合物は、前記有機酸を含まない。
本発明のエッチング剤には、銅の溶解性と溶解安定性を向上させ、かつエッチング速度を速くするために、ハロゲンイオン源を配合してもよい。前記ハロゲンイオン源の具体例としては、例えば塩化水素酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸などの無機酸;塩化銅、臭化銅、塩化鉄、塩化ナトリウム、ヨウ化ナトリウム、塩化アンモニウムなどの無機塩が挙げられる。また、本発明のエッチング剤は、均一なエッチングを行なうために、ポリアルキレングリコールやポリアルキレングリコール誘導体などの界面活性剤などを配合してもよい。これらの添加剤のエッチング剤中の含有量は、0.01〜10重量%程度である。
厚み1.6mmのパナソニック電工社製銅張積層板(製品名:ガラスエポキシマルチ R−1766)をエッチング液(硫酸200g/L、過酸化水素50g/L、残部イオン交換水)に浸漬して、当該積層板の銅箔を完全に除去し、露出したガラスエポキシ基材の一面側に、奥野製薬工業社製無電解めっき薬液(製品名:OPCカッパーH)を用いて厚み約1.5μmの無電解銅めっきを全面に施し、これを50mm×50mmに切断したものを試験基板とした。この基板に対して、表1に記載の各エッチング剤(温度:30℃)を用いて、30秒間のスプレー処理(スプレー圧:0.05MPa)にてエッチングを行った。そして、処理前後の試験基板の重量から、下式によりエッチング速度を算出した。結果を表2に示す。なお、表2の「測定不能」とは30秒間エッチング処理しても試験基板の重量が変化しないことを示す。
エッチング速度(μm/分)=[処理前の重量(g)−処理後の重量(g)]÷基板面積(m2)÷8.92(g/cm3)÷処理時間(分)
100mm×100mm、厚さ2mmのフロートガラス基材(旭硝子社製)上に、厚さ0.2μmのITO皮膜又はIGZO皮膜をスパッタリングにより形成したものを試験基板として用いた。これらの試験基板に対して、表1に記載の各エッチング剤(温度:30℃)を用いて、スプレー処理(スプレー圧:0.1MPa)にてエッチングを行い、処理時間30秒毎に処理した表面をXPSにより測定した。そして、組成成分の1つであるInのピークが消失した時間から、以下の式によりエッチング速度を算出した。結果を表2に示す。なお、表2の「測定不能」とは10分間エッチング処理してもInのピークが変動しないことを示す。
エッチング速度(μm/分)=0.2μm÷[Inのピークが消失するまでの処理時間(分)]
Claims (4)
- Zn、Sn、Al、In及びGaから選ばれる1種以上の金属の酸化物を含む金属酸化物層と銅層とが共存する被処理物のエッチングに用いられ、前記銅層を選択的にエッチングするエッチング剤において、
第二銅イオン源を銅イオンとして0.1〜3.0重量%、
炭素数が6以下の有機酸を0.1〜30.0重量%、並びに、
環内に窒素原子を2つ以上有する複素環式化合物、及び炭素数が8以下のアミノ基含有化合物からなる群より選ばれる1種以上の窒素含有化合物を0.1〜30.0重量%含有する水溶液からなり、
pHが5.0〜7.0であることを特徴とするエッチング剤。 - 前記有機酸が、脂肪族飽和モノカルボン酸、脂肪族飽和ジカルボン酸及びオキシカルボン酸からなる群より選ばれる1種以上である請求項1に記載のエッチング剤。
- 前記窒素含有化合物が、イミダゾール類、ピラゾール類、アンモニア及びアルカノールアミンからなる群より選ばれる1種以上である請求項1又は2に記載のエッチング剤。
- Zn、Sn、Al、In及びGaから選ばれる1種以上の金属の酸化物を含む金属酸化物層と銅層とが共存する被処理物をエッチング剤により処理することで、前記銅層を選択的にエッチングするエッチング方法において、
前記エッチング剤が、請求項1〜3の何れか1項に記載のエッチング剤であることを特徴とするエッチング方法。
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