JP6817655B2 - Etching solution and its use - Google Patents

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Description

本発明は、液晶ディスプレイ等に使用されるインジウム酸化物を含む透明導電膜のエッチング技術に関し、特に、銅導体から成るパターンを表面に有する透明導電膜のエッチングに用いるエッチング液とその使用に関する。 The present invention relates to an etching technique for a transparent conductive film containing an indium oxide used in a liquid crystal display or the like, and more particularly to an etching solution used for etching a transparent conductive film having a pattern made of a copper conductor on its surface and its use.

ITO(インジウム−錫酸化物)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いる。最近では、携帯用情報端末、ノートPC、小型TVなどの普及とともに、液晶ディスプレイ(LCD)での需要が増加している。 Transparent conductive films such as ITO (indium-tin oxide) films are widely used in the field of electronic devices such as antistatic films, heat reflective films, photoelectric conversion elements, and transparent electrodes of various flat panel displays. Recently, with the spread of portable information terminals, notebook PCs, small TVs, etc., the demand for liquid crystal displays (LCDs) is increasing.

ITO膜を使用したセンサーはタッチパネルに多く使用されており、近年その感度、反応性の向上に加え、画面そのものが大型化されているなど改良が急速に進みつつある。このようなITO膜に代表される透明導電膜に微細な電極パターンを形成させる方法としては、ウェット法、すなわち、ハロゲンイオンを含有する酸性水溶液から成るエッチング液でマスクされていない透明電極膜部分を除去する方法が用いられている(特許文献1)。 Sensors using an ITO film are widely used in touch panels, and in recent years, in addition to improving their sensitivity and responsiveness, improvements such as the screen itself becoming larger have been rapidly progressing. As a method for forming a fine electrode pattern on a transparent conductive film typified by such an ITO film, a wet method, that is, a transparent electrode film portion not masked with an etching solution composed of an acidic aqueous solution containing halogen ions is used. A method of removing is used (Patent Document 1).

そのITO膜の回路に給電する回路に使用される金属として、近年、比較的安価で導電性能の良い銅が採用され主流になっている。しかし、従来のエッチング液は金属層に対して酸化作用を有し、銅に対しても腐食作用を呈するので、銅導体から成るパターンを有する透明導電膜のエッチングに、そのままでは適用することができない。 In recent years, copper, which is relatively inexpensive and has good conductive performance, has been adopted as a metal used in a circuit for supplying power to the circuit of the ITO film, and has become mainstream. However, since the conventional etching solution has an oxidizing action on the metal layer and also has a corrosive action on copper, it cannot be applied as it is to etching a transparent conductive film having a pattern made of a copper conductor. ..

本出願人が既に完成したエッチング液(特許文献2)は、ハロゲン酸、ハロゲン金属塩、酸化剤及び残部希釈液から成り、現在使用されているITO膜に対するエッチング液の中では銅導体の腐食量が少ない薬剤である。しかしながら、このエッチング液を用いてエッチングを行っても、銅導体の溶解は無視できず、高精細な銅回路パターンへのダメージが避けられない。 The etching solution (Patent Document 2) already completed by the applicant is composed of a halogenic acid, a halogen metal salt, an oxidizing agent and a residual diluent, and is the amount of corrosion of the copper conductor in the etching solution for the ITO film currently used. It is a drug with little etching. However, even if etching is performed using this etching solution, the dissolution of the copper conductor cannot be ignored, and damage to the high-definition copper circuit pattern is unavoidable.

又、塩化第二鉄、塩酸、酸化剤を含むエッチング液を用いて、銅導体とITO膜を一括してエッチングする方法(特許文献3、特許文献4)では、透明電極パターンの製造工程を効率化できるという利点はあるものの、ITO膜の上部層の銅導体に対するエッチングが進行し過ぎて、給電回路の抵抗値が上がるという問題が生じている。 Further, in the method of collectively etching the copper conductor and the ITO film using an etching solution containing ferric chloride, hydrochloric acid, and an oxidizing agent (Patent Documents 3 and 4), the manufacturing process of the transparent electrode pattern is efficient. Although there is an advantage that it can be formed, there is a problem that the etching of the copper conductor in the upper layer of the ITO film proceeds too much and the resistance value of the feeding circuit increases.

また、銅膜のエッチングと透明導体層のエッチングとで異なるエッチング液を使い分ける方法が提案されているが(特許文献5)、ここではそれぞれのエッチング液の組成について詳細な検討がなされておらず、実用レベルに達しているとは言えない。 Further, a method has been proposed in which different etching solutions are used properly for etching the copper film and etching of the transparent conductor layer (Patent Document 5), but the composition of each etching solution has not been examined in detail here. It cannot be said that it has reached a practical level.

さらに従来より、ITO膜のエッチング液については、エッチング速度が経時変化することも問題点の一つとして指摘されている(特許文献6、特許文献7)。 Further, conventionally, it has been pointed out that the etching rate of the etching solution for the ITO film changes with time as one of the problems (Patent Documents 6 and 7).

特開2015− 60937号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-60937 特許第4897148号公報Japanese Patent No. 4897148 特開2011−114194号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-114194 特開2013− 89731号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-89731 特開2014− 52737号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-52737 特開2017− 10996号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-10996 特開2002−241968号公報JP-A-2002-241968

本発明は前記の点に鑑みなされたもので、その課題は結晶系透明導電膜に対する大きいエッチング速度を維持しつつ、かつ、銅を主成分とする導体を腐食することなく、ITO回路を選択的にエッチングする技術を実現することである。本発明の他の課題は銅導体の溶解を抑制しつつITO導体のみをエッチングすることができる透明導電膜のエッチング方法を提供することにある。またさらに本発明は経時変化の少ないエッチング液を得ることも目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and the object thereof is to selectively select an ITO circuit while maintaining a high etching rate for a crystalline transparent conductive film and without corroding a conductor containing copper as a main component. It is to realize the technology of etching. Another object of the present invention is to provide an etching method for a transparent conductive film capable of etching only an ITO conductor while suppressing dissolution of a copper conductor. Another object of the present invention is to obtain an etching solution having little change with time.

本発明者らは、前記の課題を解決するために努力した結果、銅を主成分とする導体を腐食せず、透明導電膜を選択的に溶解することができ、しかも経時変化が抑えられた、新規で高性能のエッチング液を完成するに至った。すなわち本発明は以下のものである。 As a result of efforts to solve the above-mentioned problems, the present inventors were able to selectively dissolve the transparent conductive film without corroding the conductor containing copper as a main component, and the change with time was suppressed. , We have completed a new and high-performance etching solution. That is, the present invention is as follows.

(1)
(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤を含み、任意に(e)酸化剤を含んでもよく、
上記(a)ハロゲン化水素は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素から選ばれる1以上からなり、
上記(b)ハロゲン化金属は、元素周期表の第1、2、13族元素のハロゲン化物から選ばれる1以上からなり、
上記(c)銅溶解抑制剤は、ヒドロキシルアミンとその塩から選ばれる1以上からなり、
上記(d)希釈剤は、水及び/又は有機溶媒からなり、任意にリン酸類を含んでもよく、
上記(e)酸化剤は、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩素酸塩、硝酸塩あるいは亜硝酸塩、過塩素酸、硝酸、過酸化水素、有機過酸化物から選ばれる1以上からなる、
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜のエッチングに用いる、
エッチング液。
(1)
It contains (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, (d) diluent, and may optionally contain (e) oxidizing agent.
The above (a) hydrogen halide consists of one or more selected from hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide.
The metal halide (b) is composed of one or more selected from the halides of the first, second and thirteenth elements in the periodic table of elements.
The copper dissolution inhibitor (c) is composed of one or more selected from hydroxylamine and a salt thereof.
The diluent (d) is composed of water and / or an organic solvent, and may optionally contain phosphoric acids.
The above-mentioned (e) oxidizing agent comprises one or more selected from chlorates, nitrates or nitrites of alkali metals and / or alkaline earth metals, perchloric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and organic peroxides.
Used for etching transparent conductive films having a conductor pattern containing copper as the main component on the surface.
Etching solution.

(2)
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜を、(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤を含み、任意に(e)酸化剤を含んでよいエッチング液に接触させる工程を含む、銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜のエッチング方法であって、
上記(a)ハロゲン化水素は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素から選ばれる1以上からなり、
上記(b)ハロゲン化金属は、元素周期表の第1、2、13族元素のハロゲン化物から選ばれる1以上からなり、
上記(c)銅溶解抑制剤は、ヒドロキシルアミンとその塩から選ばれる1以上からなり、
上記(d)希釈剤は、水及び/又は有機溶媒からなり、任意にリン酸類を含んでもよく、
上記(e)酸化剤は、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩素酸塩、硝酸塩あるいは亜硝酸塩、過塩素酸、硝酸、過酸化水素、有機過酸化物から選ばれる1以上からなる、
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜のエッチング方法。
(2)
A transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface contains (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, and (d) diluent, and optionally ( e) A method for etching a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface, which comprises a step of contacting with an etching solution containing an oxidizing agent.
The above (a) hydrogen halide consists of one or more selected from hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide.
The metal halide (b) is composed of one or more selected from the halides of the first, second and thirteenth elements in the periodic table of elements.
The copper dissolution inhibitor (c) is composed of one or more selected from hydroxylamine and a salt thereof.
The diluent (d) is composed of water and / or an organic solvent, and may optionally contain phosphoric acids.
The above-mentioned (e) oxidizing agent comprises one or more selected from chlorates, nitrates or nitrites of alkali metals and / or alkaline earth metals, perchloric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and organic peroxides.
A method for etching a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface.

(3)
以下の工程1〜4;
(工程1)基板上に透明導電膜を形成する工程、
(工程2)上記透明導電膜上に銅を主成分とする導体膜を形成する工程、
(工程3)上記銅を主成分とする導体膜をエッチングし、透明導電膜上に銅を主成分とする導体パターンを形成する工程、
(工程4)工程3で得られた銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜を、(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤を含み、任意に(e)酸化剤を含んでよいエッチング液に接触させて、透明導電膜をエッチングし、透明電極パターンを形成する工程、
を有する、銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明電極パターンの形成方法であって、
上記工程4において、
上記(a)ハロゲン化水素は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素から選ばれる1以上からなり、
上記(b)ハロゲン化金属は、元素周期表の第1、2、13族元素のハロゲン化物から選ばれる1以上からなり、
上記(c)銅溶解抑制剤は、ヒドロキシルアミンとその塩から選ばれる1以上からなり、
上記(d)希釈剤は、水及び/又は有機溶媒からなり、任意にリン酸類を含んでもよく、
上記(e)酸化剤は、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩素酸塩、硝酸塩あるいは亜硝酸塩、過塩素酸、硝酸、過酸化水素、有機過酸化物から選ばれる1以上からなる、
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明電極パターンの形成方法。
(3)
The following steps 1 to 4;
(Step 1) A step of forming a transparent conductive film on a substrate,
(Step 2) A step of forming a conductor film containing copper as a main component on the transparent conductive film.
(Step 3) A step of etching a conductor film containing copper as a main component to form a conductor pattern containing copper as a main component on a transparent conductive film.
(Step 4) A transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component obtained in step 3 on the surface is provided with (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, and (. d) A step of etching a transparent conductive film by contacting it with an etching solution containing a diluent and optionally (e) an oxidizing agent to form a transparent electrode pattern.
It is a method of forming a transparent electrode pattern having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface.
In step 4 above
The above (a) hydrogen halide consists of one or more selected from hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide.
The metal halide (b) is composed of one or more selected from the halides of the first, second and thirteenth elements in the periodic table of elements.
The copper dissolution inhibitor (c) is composed of one or more selected from hydroxylamine and a salt thereof.
The diluent (d) is composed of water and / or an organic solvent, and may optionally contain phosphoric acids.
The above-mentioned (e) oxidizing agent comprises one or more selected from chlorates, nitrates or nitrites of alkali metals and / or alkaline earth metals, perchloric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and organic peroxides.
A method for forming a transparent electrode pattern having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface.

本発明は、上記成分(a),(b)からなる主成分と任意成分(d)とが希釈剤(d)に溶解したエッチング液に、新たに(c)銅溶解抑制剤を添加することにより、エッチング液の金属銅に対する腐食作用を著しく低減することに成功した。 In the present invention, (c) a copper dissolution inhibitor is newly added to an etching solution in which a main component composed of the above components (a) and (b) and an optional component (d) are dissolved in a diluent (d). As a result, we succeeded in significantly reducing the corrosive action of the etching solution on metallic copper.

本発明のエッチング液を用いれば、透明導電膜を、これに隣接する銅導体パターンを腐食することなく、レジストパターンに精細に対応してエッチングすることができる。このようなエッチング方法を用いて、銅導体と透明電極とをより高精細にパターニングすることができる。 By using the etching solution of the present invention, the transparent conductive film can be etched in detail corresponding to the resist pattern without corroding the copper conductor pattern adjacent thereto. By using such an etching method, the copper conductor and the transparent electrode can be patterned with higher definition.

エッチング直前の、銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜を、模式的に表す。A transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface immediately before etching is schematically represented. 本発明のエッチング液を用いて形成された、銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明電極を、模式的に表す。ここではレジストパターンはすでに除去されている。A transparent electrode having a conductor pattern containing copper as a main component, which is formed by using the etching solution of the present invention, is schematically represented. Here, the resist pattern has already been removed. (c)銅溶解抑制剤を含まない比較用のエッチング液を用いて形成された、銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明電極を、模式的に表す。ここではレジストパターンはすでに除去されている。(C) A transparent electrode having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface, which is formed by using a comparative etching solution containing no copper dissolution inhibitor, is schematically represented. Here, the resist pattern has already been removed.

(エッチング液)
本発明のエッチング液は、(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤を含み、任意に(e)酸化剤を含んでもよい。
(Etching liquid)
The etching solution of the present invention contains (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, (d) diluent, and may optionally contain (e) oxidizing agent.

上記(a)ハロゲン化水素は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素から選ばれる1以上からなる。このうち塩化水素(塩酸)が好ましい。このような(a)ハロゲン化水素は(d)希釈剤に溶解した形で、好ましくは水溶液の形で用いられる。本発明のエッチング液中の(a)ハロゲン化水素の濃度は所望のエッチング速度に応じて適宜調節されるが、一般的には0.1モル%〜7モル%、好ましくは1.0モル%〜5.0モル%の範囲にある。 The above (a) hydrogen halide comprises one or more selected from hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide. Of these, hydrogen chloride (hydrochloric acid) is preferable. Such (a) hydrogen halide is used in the form of (d) dissolved in a diluent, preferably in the form of an aqueous solution. The concentration of (a) hydrogen halide in the etching solution of the present invention is appropriately adjusted according to a desired etching rate, but is generally 0.1 mol% to 7 mol%, preferably 1.0 mol%. It is in the range of ~ 5.0 mol%.

上記(b)ハロゲン化金属は、元素周期表の第1、2、13族元素のハロゲン化物から選ばれる1以上からなる。このような(b)ハロゲン化金属としては、一般的にはナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、アルミニウムの塩化物、臭化物、ヨウ化物から選ばれる1以上であり、エッチング速度を上昇できる点で元素周期表の第2族元素(アルカリ土類金属)の塩化物が好ましく、塩化カルシウムが特に好ましい。塩化カルシウムと他のハロゲン化金属とを併用することもできる。塩化カルシウムとしては入手が容易な水和物を使用することができる。このような(b)ハロゲン化金属は(d)希釈剤に溶解した形で、好ましくは水溶液の形で用いられる。本発明のエッチング液中の(b)ハロゲン化金属の濃度は所望のエッチング速度に応じて適宜調節されるが、一般的には0.01モル%〜6モル%、好ましくは0.1モル%〜5.0モル%の範囲にある。 The metal halide (b) comprises one or more selected from the halides of the first, second and thirteenth elements in the periodic table of elements. Such (b) metal halide is generally one or more selected from sodium, potassium, magnesium, calcium, aluminum chloride, bromide, and iodide, and has an element period in that the etching rate can be increased. Chloride of the Group 2 element (alkali earth metal) in the table is preferable, and calcium chloride is particularly preferable. Calcium chloride and other metal halides can also be used in combination. As the calcium chloride, an easily available hydrate can be used. Such (b) metal halides are used in the form of (d) dissolved in a diluent, preferably in the form of an aqueous solution. The concentration of the metal halide in the etching solution of the present invention is appropriately adjusted according to the desired etching rate, but is generally 0.01 mol% to 6 mol%, preferably 0.1 mol%. It is in the range of ~ 5.0 mol%.

上記(c)銅溶解抑制剤は、ヒドロキシルアミンとその塩から選ばれる1以上からなる。ヒドロキシルアミンの塩としては、塩化ヒドロキシルアンモニウム、硝酸ヒドロキシルアンモニウム、硫酸ヒドロキシルアンモニウムを用いることができ、中でも塩化ヒドロキシルアンモニウムが好ましい。このような(c)銅溶解抑制剤は(d)希釈剤に溶解した形で、好ましくは水溶液の形で用いられる。本発明のエッチング液中の(c)銅溶解抑制剤の濃度は本発明のエッチング液の銅溶解性を抑制する効果を与えられる濃度以上であれば制限はない。 The copper dissolution inhibitor (c) comprises one or more selected from hydroxylamine and a salt thereof. As the salt of hydroxylamine, hydroxylammonium chloride, hydroxylammonium nitrate and hydroxylammonium sulfate can be used, and among them, hydroxylammonium chloride is preferable. Such a (c) copper dissolution inhibitor is used in the form of being dissolved in (d) a diluent, preferably in the form of an aqueous solution. The concentration of the (c) copper dissolution inhibitor in the etching solution of the present invention is not limited as long as it is at least a concentration capable of suppressing the copper solubility of the etching solution of the present invention.

(c)銅溶解抑制剤として塩化ヒドロキシルアンモニウムを用いる場合には、一般的には、重量基準で塩化ヒドロキシルアンモニウムの20重量%の水溶液を調整し、(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(d)希釈剤、任意に(e)酸化剤を含んでよいエッチング液の母液1L当たり上記水溶液を1ml以上、コストを考慮して好ましくは1ml〜20ml添加する。 (C) When hydroxylammonium chloride is used as the copper dissolution inhibitor, generally, a 20% by weight aqueous solution of hydroxylammonium chloride is prepared on a weight basis to obtain (a) hydrogen halide and (b) halogenation. 1 ml or more of the above aqueous solution is added per 1 L of the mother liquor of the etching solution which may contain a metal, (d) diluent and optionally (e) oxidizing agent, preferably 1 ml to 20 ml in consideration of cost.

上記(d)希釈剤は、水及び/又は有機溶媒からなり、任意にリン酸類を含んでもよい。この(d)希釈剤は、本発明のエッチング液に含まれる(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤の溶媒として機能し、また本発明のエッチング液の任意成分である(e)酸化剤の溶媒としても機能する。 The diluent (d) is composed of water and / or an organic solvent, and may optionally contain phosphoric acids. This (d) diluent functions as a solvent for (a) hydrogen halide, (b) metal halide, and (c) copper dissolution inhibitor contained in the etching solution of the present invention, and also serves as a solvent for the etching solution of the present invention. It also functions as a solvent for the (e) oxidizing agent, which is an optional component.

(d)希釈剤として用いられる水としては、通常イオン交換水または蒸留水が用いられる。(d)希釈剤として用いられる有機溶媒としては、本発明のエッチング液の構成成分を溶解することができ、比較的低い電気伝導度を示し、エッチング処理に影響のない有機溶媒であれば制限なく使用することができる。このような有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、2−メチル−1−プロパノール、1−ペンタノール、1−ヘキサノール、1−ヘプタノール、4−ヘプタノール、1−オクタノール、1−ノニルアルコール、1−デカノール、1−ドデカノールなどのアルコール類;エチレングリコール、1,2−プロパンジオール、プロピレングリコール、ブタンジオール類、グリセリンなどのジオールまたはトリオール類;アセトン、アセチルアセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル、イソブチロニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル類;アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒドなどのアルデヒド類;エチレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどの低級アルキレングリコールモノアルキルエーテル;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類、トリフルオロエタノール、ペンタフルオロプロパノール、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール等の含フッ素アルコール、スルホラン等の有機溶媒を用いることができる。このような有機溶媒の中で、取扱性が容易である点では、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1−プロパノールなどの低級アルコールが好ましい。また、このような有機溶媒として2種以上の混合物も用いることができる。本発明の(d)希釈剤としては、上述の水であっても、また上述の有機溶媒であってもよく、上述の水及び有機溶媒を任意の量比で混合したものであってもよい。 (D) As the water used as the diluent, ion-exchanged water or distilled water is usually used. (D) The organic solvent used as the diluent is not limited as long as it can dissolve the constituent components of the etching solution of the present invention, exhibits relatively low electrical conductivity, and does not affect the etching process. Can be used. Examples of such an organic solvent include methanol, ethanol, isopropanol, 1-propanol, 1-butanol, 2-butanol, t-butanol, 2-methyl-1-propanol, 1-pentanol, 1-hexanol, 1 -Alcohols such as heptanol, 4-heptanol, 1-octanol, 1-nonyl alcohol, 1-decanol, 1-dodecanol; diols such as ethylene glycol, 1,2-propanediol, propylene glycol, butanediol, glycerin or Triols; ketones such as acetone, acetylacetone, methylethylketone; nitriles such as acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, benzonitrile; aldehydes such as acetaldehyde and propionaldehyde; ethylene glycol monomethyl ether, propylene glycol mono Lower alkylene glycol monoalkyl ethers such as ethyl ether; ethers such as tetrahydrofuran and dioxane, fluorine-containing alcohols such as trifluoroethanol, pentafluoropropanol, 2,2,3,3-tetrafluoropropanol, and organic solvents such as sulfolane. Can be used. Among such organic solvents, lower alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, and 1-propanol are preferable in terms of ease of handling. Further, a mixture of two or more kinds can be used as such an organic solvent. The diluent (d) of the present invention may be the above-mentioned water, the above-mentioned organic solvent, or a mixture of the above-mentioned water and the organic solvent in an arbitrary amount ratio. ..

(d)希釈剤にはさらに、リン酸類を溶解させることもできる。ここで用いるリン酸類にはリン酸、亜リン酸、次亜リン酸のいずれもが包含される。(d)希釈剤にこれらリン酸類の1以上を添加することによって本発明のエッチング液を構成する水溶液の電離平衡を調節することができる。これらリン酸類は、本発明のエッチング液が適用される透明電極膜、これに接する基板、導体における銅をはじめとする金属種などの、被エッチング材料の特性に応じて、適当な濃度で補助的に配合することができる。 (D) Phosphoric acids can also be further dissolved in the diluent. The phosphoric acids used here include all of phosphoric acid, phosphorous acid, and hypophosphorous acid. (D) The ionization equilibrium of the aqueous solution constituting the etching solution of the present invention can be adjusted by adding one or more of these phosphoric acids to the diluent. These phosphoric acids are supplemented at an appropriate concentration according to the characteristics of the material to be etched, such as the transparent electrode film to which the etching solution of the present invention is applied, the substrate in contact with the transparent electrode film, and the metal species such as copper in the conductor. Can be blended in.

このような本発明の(d)希釈剤としては、典型的には、水及び/又はアルコールが用いられる。 As such a diluent (d) of the present invention, water and / or alcohol is typically used.

上記(e)酸化剤は、本発明のエッチング液のエッチング速度を上昇させると共に、本発明のエッチング液に含まれる(a)ハロゲン化水素及び(b)ハロゲン化金属による装置材料の腐食を低減させるために、必要に応じて使用される成分である。このような(e)酸化剤は、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩素酸塩、硝酸塩あるいは亜硝酸塩、過塩素酸、硝酸、過酸化水素、有機過酸化物から選ばれる1以上であり、好ましくはナトリウムまたはカルシウムの塩素酸塩、硝酸塩、過酸化水素、有機過酸化物である。(e)酸化剤を用いる場合には、その添加量は飽和量を超えない限り制限はないが、エッチング液全量に対して好ましくは0.01モル%以上、より好ましくは0.01モル%〜2.0モル%である。 The above-mentioned (e) oxidizing agent increases the etching rate of the etching solution of the present invention and reduces the corrosion of the device material by (a) hydrogen halide and (b) metal halide contained in the etching solution of the present invention. Therefore, it is an ingredient used as needed. Such (e) oxidizing agent is one or more selected from chlorates, nitrates or nitrites of alkali metals and / or alkaline earth metals, perchloric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and organic peroxides. , Preferably sodium or calcium chlorates, nitrates, hydrogen peroxide, organic peroxides. (E) When an oxidizing agent is used, the amount added is not limited as long as it does not exceed the saturation amount, but is preferably 0.01 mol% or more, more preferably 0.01 mol% to the total amount of the etching solution. It is 2.0 mol%.

また、エッチング速度から見て、本発明のエッチング液1Lあたりのハロゲン濃度を1モル〜飽和量であり、エッチング液に含まれる全ハロゲン量の10重量%〜90重量%が上記(b)ハロゲン化金属から供給されることが好ましい。 Further, from the viewpoint of the etching rate, the halogen concentration per 1 L of the etching solution of the present invention is 1 mol to saturated amount, and 10% by weight to 90% by weight of the total halogen amount contained in the etching solution is the above-mentioned (b) halide. It is preferably supplied from metal.

(エッチング方法)
本発明のエッチング液を銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜と接触させることによって、上記銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜を、銅導体の溶解を引き起こさずにエッチングすることができる。
(Etching method)
By contacting the etching solution of the present invention with a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface, the transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface can be dissolved by melting the copper conductor. It can be etched without causing it.

なお、本発明における「銅を主成分とする導体」は、導体が銅単体から構成される場合だけでなく、導体が銅単体層と銅を含有する複合酸化物あるいは合金の層とで構成される場合も含む。 The "conductor containing copper as a main component" in the present invention is not only when the conductor is composed of a simple substance of copper, but also when the conductor is composed of a simple substance layer of copper and a layer of a composite oxide or alloy containing copper. Including the case.

銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜は、典型的には、ITO(インジウム−錫酸化物)膜上に銅を主成分とする導体からなる回路パターンが形成された膜である。このような回路パターンは表示エリアに接続される電極エリアに形成される。従って本発明における銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜の典型例は、いわゆる引き出し電極を有する部位である。 A transparent conductive film having a conductor pattern mainly composed of copper on its surface is typically a film in which a circuit pattern composed of a conductor mainly composed of copper is formed on an ITO (indium-tin oxide) film. is there. Such a circuit pattern is formed in the electrode area connected to the display area. Therefore, a typical example of the transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component in the present invention is a portion having a so-called lead-out electrode.

このような銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜と、本発明のエッチング液との接触時には、この膜上に透明電極のパターンに応じたレジストパターンが形成されている。本発明のエッチング方法により、透明導電膜のレジストパターンで被覆されていない部分がエッチングされ、透明電極パターンが形成される。本発明のエッチング液は銅を溶解することがないため、このエッチング方法では透明導電膜上にすでに形成されている銅パターンが良好に保存された状態で透明導電膜だけがエッチングされる。その結果、高精細な銅パターンと透明電極パターンが形成される。 At the time of contact between the transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface and the etching solution of the present invention, a resist pattern corresponding to the pattern of the transparent electrode is formed on the film. By the etching method of the present invention, a portion of the transparent conductive film not covered with the resist pattern is etched to form a transparent electrode pattern. Since the etching solution of the present invention does not dissolve copper, only the transparent conductive film is etched in this etching method in a state where the copper pattern already formed on the transparent conductive film is well preserved. As a result, a high-definition copper pattern and a transparent electrode pattern are formed.

本発明のエッチング液と銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜との接触の方法は、エッチング処理の定法に従う。一般的には、30℃〜70℃に加温された本発明のエッチング液を、この温度下で浸漬法やスプレー法で銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜と接触させる。浸漬法における浸漬時間、スプレー法におけるスプレー液量などは、エッチング速度を考慮して適宜設定される。またこの時、酸素、塩素、酸化窒素、オゾンなどの気体状酸化剤を吹き込みながらエッチングすることで装置材料の腐食を軽減し、装置の寿命を延ばすこともできる。 The method of contacting the etching solution of the present invention with a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface follows a conventional method of etching treatment. Generally, the etching solution of the present invention heated to 30 ° C. to 70 ° C. is brought into contact with a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface by a dipping method or a spraying method at this temperature. .. The immersion time in the immersion method, the amount of the spray liquid in the spray method, and the like are appropriately set in consideration of the etching rate. At this time, it is also possible to reduce the corrosion of the equipment material and extend the life of the equipment by etching while blowing a gaseous oxidant such as oxygen, chlorine, nitric oxide, or ozone.

(透明電極パターンの形成方法)
本発明のエッチング方法を利用した、以下の工程を含む方法によって、透明電極パターンを形成することができる。
(Method of forming a transparent electrode pattern)
A transparent electrode pattern can be formed by a method including the following steps using the etching method of the present invention.

(工程1)定法に従い基板上に透明導電膜を形成する工程である。基板としては、LCD(液晶ディスプレイ)やタッチパネル等に用いられる、ガラス、石英、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエーテルスルフォン(PES)などからなる基板が用いられ、一般的にはガラス基板、PET基板が用いられる。透明導電膜としてはITO(酸化インジウム錫)、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛からなる膜が挙げられる。本発明の透明導電膜としてはITO膜が好ましく、特に結晶タイプのITO膜が好ましい。基板上に透明導電膜を形成する方法としては、スパッタリング、フィルム蒸着や、イオンアシスト等を使った真空蒸着、CVD(化学的気相法)、塗布、スピンコート、スプレー法のいずれも用いることができる。透明導電膜の厚みは目的のデバイスに応じた厚みによって選択されるが、100Å〜5000Åの範囲が一般的である。 (Step 1) This is a step of forming a transparent conductive film on a substrate according to a conventional method. As the substrate, a substrate made of glass, quartz, polyethylene terephthalate (PET), polyether sulfone (PES), etc., which is used for LCD (liquid crystal display), touch panel, etc. Used. Examples of the transparent conductive film include a film made of ITO (indium tin oxide), indium oxide, tin oxide, and zinc oxide. As the transparent conductive film of the present invention, an ITO film is preferable, and a crystal type ITO film is particularly preferable. As a method for forming a transparent conductive film on a substrate, any of sputtering, film vapor deposition, vacuum vapor deposition using ion assist, CVD (chemical vapor deposition), coating, spin coating, and spraying can be used. it can. The thickness of the transparent conductive film is selected according to the thickness according to the target device, but is generally in the range of 100 Å to 5000 Å.

(工程2)定法に従い上記透明導電膜上に銅を主成分とする導体膜を形成する工程である。銅を主成分とする導体膜を形成する方法としてはスパッタリング、CVD、電気メッキなどの方法があるが、一般的にはスパッタリングが用いられる。 (Step 2) This is a step of forming a conductor film containing copper as a main component on the transparent conductive film according to a conventional method. As a method for forming a conductor film containing copper as a main component, there are methods such as sputtering, CVD, and electroplating, but sputtering is generally used.

(工程3)上記銅を主成分とする導体膜をエッチングし、透明導電膜上に銅を主成分とする導体パターンを形成する工程である。工程3では、銅を主成分とする導体膜上にレジスト材料を塗布し、レジスト材料の表面にパターンが描かれたフォトマスクを形成する。次に、フォトマスクを通して電磁波や電子線などのエネルギー線をレジスト材料に照射する。レジスト材料を現像してレジストパターンを形成する。 (Step 3) This is a step of etching the conductor film containing copper as a main component to form a conductor pattern containing copper as a main component on a transparent conductive film. In step 3, a resist material is applied onto a conductor film containing copper as a main component to form a photomask in which a pattern is drawn on the surface of the resist material. Next, the resist material is irradiated with energy rays such as electromagnetic waves and electron beams through a photomask. The resist material is developed to form a resist pattern.

次に、銅を主成分とする導体膜をエッチングする。工程3で用いられるエッチング液は透明導電膜を腐食しないエッチング液である。このようなエッチング液として、過硫酸系あるいは過酸化水素系エッチング液などの酸性エッチング液を使用することができる。銅を選択的にエッチングした後、膜を洗浄する。 Next, the conductor film containing copper as a main component is etched. The etching solution used in step 3 is an etching solution that does not corrode the transparent conductive film. As such an etching solution, an acidic etching solution such as a persulfuric acid-based etching solution or a hydrogen peroxide-based etching solution can be used. After selectively etching the copper, the film is washed.

(工程4)工程3で得られた銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜を、本発明のエッチング液を用いてエッチングする工程である。工程4では、工程3で得られた銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜上にレジスト材料を塗布し、レジスト材料の表面にパターンが描かれたフォトマスクを形成する。次に、このフォトマスクを通して電磁波や電子線などのエネルギー線をレジスト材料に照射する。レジスト材料を現像してレジストパターンを形成する。こうして得られた透明導電膜を、上述のように本発明のエッチング液と接触させて、透明導電膜上にすでに形成されている導体パターンが良好に保存される状態で、レジストで保護されていない透明導電膜部分を選択的にエッチングする。ITO膜を選択的にエッチングした後、膜を洗浄する。 (Step 4) This is a step of etching a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface obtained in step 3 with the etching solution of the present invention. In step 4, a resist material is applied onto a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component obtained in step 3 on the surface, and a photomask having a pattern drawn on the surface of the resist material is formed. Next, the resist material is irradiated with energy rays such as electromagnetic waves and electron beams through this photomask. The resist material is developed to form a resist pattern. The transparent conductive film thus obtained is brought into contact with the etching solution of the present invention as described above, and the conductor pattern already formed on the transparent conductive film is well preserved and is not protected by a resist. The transparent conductive film portion is selectively etched. After selectively etching the ITO film, the film is washed.

[実施例1〜6、比較例1]
以下のように、銅からなる導体パターンを表面に有するITO膜を、本発明のエッチング液と、(c)銅溶解抑制剤を含まない比較用のエッチング液の2通りでエッチングして、エッチング後の、銅からなる導体とITO電極のそれぞれのパターン形成を比較した。
[Examples 1 to 6, Comparative Example 1]
As shown below, an ITO film having a conductor pattern made of copper on its surface is etched with the etching solution of the present invention and (c) a comparative etching solution that does not contain a copper dissolution inhibitor, and after etching. The pattern formation of the copper conductor and the ITO electrode was compared.

(エッチング液の製造)
(a)ハロゲン化水素としての塩酸、(b)ハロゲン化金属としての塩化カルシウム、(d)希釈剤としての水、任意に配合できる(e)酸化剤としての硝酸カルシウムを、表1に示す配合で混合し、エッチング液の母液を調製した。表1に示す濃度(モル%)は、(d)水で希釈された上記(a),(b),(e)の濃度である。この母液1Lあたり表1に示す量の(c)銅溶解抑制剤としての塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液を添加、混合した後、表1に示す一定時間(t)静置したものを本発明のエッチング液(実施例1〜6)として用いた。tが0の場合は、上記母液に表1に示す(c)銅溶解抑制剤を添加、混合した直後にエッチングに用いたことを示す。
(Manufacturing of etching solution)
Table 1 shows the formulations of (a) hydrochloric acid as a hydrogen halide, (b) calcium chloride as a metal halide, (d) water as a diluent, and (e) calcium nitrate as an optional oxidizing agent. To prepare a mother liquor of the etching solution. The concentrations (mol%) shown in Table 1 are the concentrations of (a), (b), and (e) diluted with (d) water. The present invention comprises an amount of (c) a 20 wt% aqueous solution of hydroxyammonium hydrochloride as a copper dissolution inhibitor added and mixed per 1 L of this mother liquor, and then allowed to stand for a certain period of time (t) shown in Table 1. Was used as the etching solution (Examples 1 to 6). When t is 0, it indicates that the copper dissolution inhibitor (c) shown in Table 1 was added to the mother liquor and used for etching immediately after mixing.

これに対して、(c)銅溶解抑制剤を添加しない母液を比較用のエッチング液(比較例1)として用いた。 On the other hand, (c) a mother liquor to which a copper dissolution inhibitor was not added was used as an etching solution for comparison (Comparative Example 1).

なお、表1に示す塩化カルシウムとして2水和物を使用し、その濃度は母液中の塩化カルシウム濃度を示す。表1に示す硝酸カルシウムとして2水和物を使用し、その濃度は母液中の硝酸カルシウム濃度を示す。 Dihydrate is used as the calcium chloride shown in Table 1, and the concentration thereof indicates the calcium chloride concentration in the mother liquor. Dihydrate is used as the calcium nitrate shown in Table 1, and the concentration thereof indicates the calcium nitrate concentration in the mother liquor.

(エッチング及び透明電極パターンの形成)
(工程1)厚み0.25mmのPET基板上に、スパッタリングによって厚みが1500ÅのITO膜を形成した。(工程2)得られたITO膜上にスパッタリングによって厚み1μmの銅膜を形成した。(工程3)銅膜上にレジスト材料を塗布し、フォトマスクを通してレジスト材料を露光、現像した。こうして銅膜上にレジストパターンを形成した。これを、市販の酸性エッチング液を用いて銅膜をエッチングした。こうして銅からなる導体パターンがITO膜上に形成された。(工程4)銅からなる導体パターンが形成されたITO膜にレジスト材料を塗布し、フォトマスクを通してレジスト材料を露光、現像した。こうして銅からなる導体パターン及びITO膜の上のレジストパターンを形成した。レジストパターンは、概ね40μmのレジスト線幅、概ね20μmのレジスト線間隔で形成された。
(Etching and formation of transparent electrode pattern)
(Step 1) An ITO film having a thickness of 1500 Å was formed on a PET substrate having a thickness of 0.25 mm by sputtering. (Step 2) A copper film having a thickness of 1 μm was formed on the obtained ITO film by sputtering. (Step 3) A resist material was applied onto a copper film, and the resist material was exposed and developed through a photomask. In this way, a resist pattern was formed on the copper film. The copper film was etched with a commercially available acidic etching solution. In this way, a conductor pattern made of copper was formed on the ITO film. (Step 4) A resist material was applied to an ITO film on which a conductor pattern made of copper was formed, and the resist material was exposed and developed through a photomask. In this way, a conductor pattern made of copper and a resist pattern on the ITO film were formed. The resist pattern was formed with a resist line width of about 40 μm and a resist line interval of about 20 μm.

こうして得られた銅からなる導体パターンを有するITO膜を、以下のように調製した本発明のエッチング液と、比較用エッチング液に浸漬した。 The ITO film having a conductor pattern made of copper thus obtained was immersed in the etching solution of the present invention prepared as follows and the etching solution for comparison.

別途、厚み0.25mmのPET基板上に、スパッタリングによって厚みが1500ÅのITO膜を設け、この膜を、浸漬時間を決定するための標準膜とした。予め、標準膜を表1に示すそれぞれのエッチング液に浸漬し、浸漬開始からITO皮膜の溶解が完了した時点までの時間を標準時間(T)とした。なおITO皮膜の溶解完了は、テスターで測定した標準皮膜の表面抵抗値が無限大を示すことで確認した。Tが小さいほど、それぞれのエッチング液のエッチング速度が大きいことを示す。 Separately, an ITO film having a thickness of 1500 Å was provided separately on a PET substrate having a thickness of 0.25 mm by sputtering, and this film was used as a standard film for determining the immersion time. The standard film was immersed in each of the etching solutions shown in Table 1 in advance, and the time from the start of immersion to the completion of dissolution of the ITO film was defined as the standard time (T). The completion of dissolution of the ITO film was confirmed by the fact that the surface resistance value of the standard film measured by the tester showed infinity. The smaller T is, the higher the etching rate of each etching solution is.

表1に示すエッチング液のそれぞれに、銅からなる導体パターンを有するITO膜を、T×1.5に相当する時間をかけて浸漬した。浸漬時に、それぞれのエッチング液の温度を30℃に維持した。 An ITO film having a conductor pattern made of copper was immersed in each of the etching solutions shown in Table 1 over a time corresponding to T × 1.5. At the time of immersion, the temperature of each etching solution was maintained at 30 ° C.

このように十分な時間をかけてエッチングを行った。浸漬終了後、銅からなる導体パターンを有するITO膜を洗浄、乾燥した。こうして本発明のエッチング液及び比較用エッチング液を用いたエッチング方法を用いて、ITO電極パターンが形成された。 Etching was performed over a sufficient period of time in this way. After the immersion was completed, the ITO film having a conductor pattern made of copper was washed and dried. In this way, the ITO electrode pattern was formed by using the etching method using the etching solution of the present invention and the etching solution for comparison.

(評価)
実施例1〜6、比較例1のエッチング液を用いたエッチング(工程4)を経て、工程3で形成したレジストパターンの形状がITO電極パターンとしてどの程度再現されているかを検証した。
(Evaluation)
Through etching (step 4) using the etching solutions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, it was verified to what extent the shape of the resist pattern formed in step 3 was reproduced as the ITO electrode pattern.

図1は、工程4におけるエッチング直前の、銅からなる導体パターンを表面に有するITO膜を模式的に示す。 FIG. 1 schematically shows an ITO film having a conductor pattern made of copper on its surface immediately before etching in step 4.

エッチング直前のレジスト線間隔(S1)を異なる4点で測定し、4つの値(S11,S12,S13,S14)の平均値(S1av)を求めた。 The resist line spacing (S1) immediately before etching was measured at four different points, and the average value (S1av) of the four values (S11, S12, S13, S14) was obtained.

エッチング直前のレジスト線幅(L1)を異なる4点で測定し、4つの値(L11,L12,L13,L14)の平均値(L1av)を求めた。 The resist line width (L1) immediately before etching was measured at four different points, and the average value (L1av) of the four values (L11, L12, L13, L14) was obtained.

図2は、本発明のエッチング液(実施例1〜6)を用いて形成された、銅からなる導体パターンを表面に有するITO電極パターンを、模式的に表す。図3は、比較用のエッチング液(比較例1)を用いて形成された、銅からなる導体パターンを表面に有するITOパターンを、模式的に表す。 FIG. 2 schematically shows an ITO electrode pattern having a conductor pattern made of copper on the surface, which is formed by using the etching solution of the present invention (Examples 1 to 6). FIG. 3 schematically shows an ITO pattern having a conductor pattern made of copper on the surface, which is formed by using a comparative etching solution (Comparative Example 1).

S1を測定した4点において、エッチング後のITOパターン線幅(S2)を測定し、4つの値(S21、S22、S23、S24)の平均値(S2av)を求めた。 The ITO pattern line width (S2) after etching was measured at the four points where S1 was measured, and the average value (S2av) of the four values (S21, S22, S23, S24) was obtained.

L1を測定した4点において、エッチング後のITOパターン線幅(L2)を測定し、4つの値(L21、L22、L23、L24)の平均値(L2av)を求めた。 The ITO pattern line width (L2) after etching was measured at the four points where L1 was measured, and the average value (L2av) of the four values (L21, L22, L23, L24) was obtained.

実施例1〜6、比較例1のエッチング液を用いたエッチングにおける、レジスト線間隔とITO電極パターン線間隔の隔たり(ΔS)を、式:ΔS=S1av−S2av で求めた。実施例1、2、3、4、比較例1に対応するΔSの値を表1に示す。ΔSの絶対値が小さいほど、ITO膜上の銅導体パターンの腐食が抑えられたことによりITO電極パターン線間隔にレジストパターン線間隔がより忠実に再現されていることを意味する。 The gap (ΔS) between the resist line spacing and the ITO electrode pattern line spacing in the etching using the etching solutions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was determined by the formula: ΔS = S1av-S2av. Table 1 shows the values of ΔS corresponding to Examples 1, 2, 3, 4, and Comparative Example 1. The smaller the absolute value of ΔS, the more faithfully the resist pattern line spacing is reproduced in the ITO electrode pattern line spacing by suppressing the corrosion of the copper conductor pattern on the ITO film.

実施例1〜6、比較例1のエッチング液を用いたエッチングにおける、レジスト線幅とITO電極パターン線幅の隔たり(ΔL)を、式:ΔL=L1av−L2av で求めた。実施例1、2、3、4、比較例1に対応するΔLの値を表1に示す。ΔLの絶対値が小さいほど、ITO膜上の銅導体パターンの腐食が抑えられたことによりITO電極パターン線幅にレジストパターン線幅がより忠実に再現されていることを意味する。 The gap (ΔL) between the resist line width and the ITO electrode pattern line width in the etching using the etching solutions of Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was determined by the formula: ΔL = L1av-L2av. Table 1 shows the values of ΔL corresponding to Examples 1, 2, 3, 4, and Comparative Example 1. The smaller the absolute value of ΔL, the more faithfully the resist pattern line width is reproduced in the ITO electrode pattern line width because the corrosion of the copper conductor pattern on the ITO film is suppressed.

Figure 0006817655
Figure 0006817655

表1に示されるように、(c)銅溶解抑制剤を配合した本発明のエッチング液によりITO膜が選択的にエッチングされるから、レジストパターンが精度よくITO電極パターンに再現される。本発明のエッチング液のこのような選択的エッチング効果は、エッチング液調から少なくとも5時間経過まで、安定している。しかも、本発明のエッチングを用いたエッチングでは、(c)銅溶解抑制剤を用いない比較例1の場合に比べて、エッチング速度は減少しない。 As shown in Table 1, since the ITO film is selectively etched by the etching solution of the present invention containing (c) a copper dissolution inhibitor, the resist pattern is accurately reproduced on the ITO electrode pattern. Such a selective etching effect of the etching solution of the present invention is stable until at least 5 hours have passed since the etching solution was adjusted. Moreover, in the etching using the etching of the present invention, the etching rate does not decrease as compared with the case of Comparative Example 1 in which (c) the copper dissolution inhibitor is not used.

[実施例7、実施例8、比較例2]
表1に示す条件でエッチング液を製造した。実施例8、実施例9では、(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液の添加から24時間経過後、エッチングした。比較例2では、調製後24時間経過した母液をエッチングに用いた。
[Example 7, Example 8, Comparative Example 2]
An etching solution was produced under the conditions shown in Table 1. In Examples 8 and 9, etching was performed 24 hours after the addition of (c) a 20 wt% aqueous solution of hydroxyammonium hydrochloride. In Comparative Example 2, the mother liquor 24 hours after the preparation was used for etching.

実施例8、比較例2のエッチング液を用いて実施例1と同じ条件でエッチングし、評価した。実施例9のエッチング液を用いたエッチングでは、エッチング液の接触方法を浸漬からスプレー法に変え、その他の条件は実施例1と同じで、ITO膜をエッチングし、評価した。結果を表2に示す。 Etching was performed using the etching solutions of Example 8 and Comparative Example 2 under the same conditions as in Example 1 and evaluated. In the etching using the etching solution of Example 9, the contact method of the etching solution was changed from the immersion method to the spray method, and the other conditions were the same as in Example 1, and the ITO film was etched and evaluated. The results are shown in Table 2.

Figure 0006817655
Figure 0006817655

表2に示されるように、本発明のエッチング液の選択的エッチング効果は、エッチング液調製から24時間を経ても、あるいは、エッチング液とITO膜との接触方法が変わっても、維持される。 As shown in Table 2, the selective etching effect of the etching solution of the present invention is maintained even after 24 hours have passed from the preparation of the etching solution or even if the contact method between the etching solution and the ITO film is changed.

[実施例9]
実施例9は、エッチング液に(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液を分割添加した例である。実施例9では、表1に示す母液1Lに対して2mlの(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液を添加してから24時間後に、再度先と同量の(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液を添加した。最初の(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの添加から72時間経過した時点のエッチング液を用いて、実施例1と同じ条件でITO膜をエッチングし、評価した。結果を表3に示す。
[Example 9]
Example 9 is an example in which (c) a 20% by weight aqueous solution of hydroxyammonium hydrochloride was added in portions to the etching solution. In Example 9, 24 hours after adding 2 ml of a 20 wt% aqueous solution of (c) hydroxyammonium hydrochloride to 1 L of the mother liquor shown in Table 1, the same amount of 20 of (c) hydroxyammonium hydrochloride as before was added again. A wt% aqueous solution was added. The ITO film was etched and evaluated under the same conditions as in Example 1 using the etching solution 72 hours after the first addition of hydroxyammonium hydrochloride (c). The results are shown in Table 3.

[実施例10]
実施例10も、エッチング液に(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液を分割添加した例である。実施例10では、表1に示す母液1Lに対して2mlの(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液を添加してから24時間後、48時間後に、再度それぞれ先と同量の(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液を添加した。最初の(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの添加から72時間経過した時点のエッチング液を用いて、実施例1と同じ条件でITO膜をエッチングし、評価した。結果を表3に示す。
[Example 10]
Example 10 is also an example in which a 20% by weight aqueous solution of (c) hydroxyammonium hydrochloride was added in portions to the etching solution. In Example 10, 24 hours and 48 hours after adding 2 ml of a 20 wt% aqueous solution of (c) hydroxyammonium hydrochloride to 1 L of the mother liquor shown in Table 1, the same amount of (c) as before was again obtained. A 20 wt% aqueous solution of hydroxyammonium hydrochloride was added. The ITO film was etched and evaluated under the same conditions as in Example 1 using the etching solution 72 hours after the first addition of hydroxyammonium hydrochloride (c). The results are shown in Table 3.

Figure 0006817655
Figure 0006817655

表3に示されるように、本発明のエッチング液に(c)銅溶解抑制剤を分割して添加することによって、ITO膜に対する選択的エッチング効果の経時劣化を抑制することができる。 As shown in Table 3, by adding the (c) copper dissolution inhibitor in portions to the etching solution of the present invention, deterioration of the selective etching effect on the ITO film with time can be suppressed.

[実施例11、12]
実施例11、12は(e)酸化剤を添加しなかった例である。表4に示す母液1Lに対して(c)塩酸ヒドロキシアンモニウムの20重量%水溶液2mlを添加して本発明のエッチング液を製造し、実施例1と同じ条件でITO膜をエッチングし、評価した。結果を表4に示す。
[Examples 11 and 12]
Examples 11 and 12 are examples in which (e) an oxidizing agent was not added. An etching solution of the present invention was produced by adding 2 ml of a 20 wt% aqueous solution of (c) hydroxyammonium hydrochloride to 1 L of the mother liquor shown in Table 4, and the ITO film was etched and evaluated under the same conditions as in Example 1. The results are shown in Table 4.

Figure 0006817655
Figure 0006817655

表4に示されるように、本発明のエッチング液では、(e)酸化剤を含まない場合でも、(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤の配合により高いエッチング速度とITOに対する選択性を発揮する。 As shown in Table 4, in the etching solution of the present invention, (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, (d) even when (e) no oxidizing agent is contained. ) High etching rate and selectivity for ITO are exhibited by blending a diluent.

本発明のエッチング液は、エッチング速度とITO膜に対する選択性を兼ね備え、しかも経時劣化の少ない点で、画期的である。このような本発明のエッチング液を用いることにより、銅配線を有する透明電極パターンを効率よく高精度で作成することができる。本発明はより薄型で高精細画像表示が求められる液晶ディスプレイやタッチパネルの製造に貢献することができる。 The etching solution of the present invention is epoch-making in that it has both an etching rate and selectivity for an ITO film, and has little deterioration with time. By using such an etching solution of the present invention, a transparent electrode pattern having copper wiring can be efficiently produced with high accuracy. The present invention can contribute to the manufacture of liquid crystal displays and touch panels that are required to be thinner and display high-definition images.

1 基板
2 ITO膜
3 銅からなる導体パターン
4 レジストパターン
5 ITO電極パターン
1 Substrate 2 ITO film 3 Copper conductor pattern 4 Resist pattern 5 ITO electrode pattern

Claims (3)

(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤を含み、任意に(e)酸化剤を含んでもよく、
上記(a)ハロゲン化水素は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素から選ばれる1以上からなり、
上記(b)ハロゲン化金属は、元素周期表の第1、2、13族元素のハロゲン化物から選ばれる1以上からなり、
上記(c)銅溶解抑制剤は、ヒドロキシルアミンとその塩から選ばれる1以上からなり、
上記(d)希釈剤は、水及び/又は有機溶媒からなり、任意にリン酸類を含んでもよく、
上記(e)酸化剤は、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩素酸塩、硝酸塩あるいは亜硝酸塩、過塩素酸、硝酸、過酸化水素、有機過酸化物から選ばれる1以上からなる、
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜のエッチングに用いる、
エッチング液。
It contains (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, (d) diluent, and may optionally contain (e) oxidizing agent.
The above (a) hydrogen halide consists of one or more selected from hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide.
The metal halide (b) is composed of one or more selected from the halides of the first, second and thirteenth elements in the periodic table of elements.
The copper dissolution inhibitor (c) is composed of one or more selected from hydroxylamine and a salt thereof.
The diluent (d) is composed of water and / or an organic solvent, and may optionally contain phosphoric acids.
The above-mentioned (e) oxidizing agent comprises one or more selected from chlorates, nitrates or nitrites of alkali metals and / or alkaline earth metals, perchloric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and organic peroxides.
Used for etching transparent conductive films having a conductor pattern containing copper as the main component on the surface.
Etching solution.
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜を、(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤を含み、任意に(e)酸化剤を含んでよいエッチング液に接触させる工程を含む、銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜のエッチング方法であって、
上記(a)ハロゲン化水素は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素から選ばれる1以上からなり、
上記(b)ハロゲン化金属は、元素周期表の第1、2、13族元素のハロゲン化物から選ばれる1以上からなり、
上記(c)銅溶解抑制剤は、ヒドロキシルアミンとその塩から選ばれる1以上からなり、
上記(d)希釈剤は、水及び/又は有機溶媒からなり、任意にリン酸類を含んでもよく、
上記(e)酸化剤は、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩素酸塩、硝酸塩あるいは亜硝酸塩、過塩素酸、硝酸、過酸化水素、有機過酸化物から選ばれる1以上からなる、
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜のエッチング方法。
A transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface contains (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, and (d) diluent, and optionally ( e) A method for etching a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface, which comprises a step of contacting with an etching solution containing an oxidizing agent.
The above (a) hydrogen halide consists of one or more selected from hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide.
The metal halide (b) is composed of one or more selected from the halides of the first, second and thirteenth elements in the periodic table of elements.
The copper dissolution inhibitor (c) is composed of one or more selected from hydroxylamine and a salt thereof.
The diluent (d) is composed of water and / or an organic solvent, and may optionally contain phosphoric acids.
The above-mentioned (e) oxidizing agent comprises one or more selected from chlorates, nitrates or nitrites of alkali metals and / or alkaline earth metals, perchloric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and organic peroxides.
A method for etching a transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface.
以下の工程1〜4;
(工程1)基板上に透明導電膜を形成する工程、
(工程2)上記透明導電膜上に銅を主成分とする導体膜を形成する工程、
(工程3)上記銅を主成分とする導体膜をエッチングし、透明導電膜上に銅を主成分とする導体パターンを形成する工程、
(工程4)工程3で得られた銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明導電膜を、(a)ハロゲン化水素、(b)ハロゲン化金属、(c)銅溶解抑制剤、(d)希釈剤を含み、任意に(e)酸化剤を含んでよいエッチング液に接触させて、透明導電膜をエッチングし、透明電極パターンを形成する工程、
を有する、銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明電極パターンの形成方法であって、
上記工程4において、
上記(a)ハロゲン化水素は、塩化水素、臭化水素、ヨウ化水素から選ばれる1以上からなり、
上記(b)ハロゲン化金属は、元素周期表の第1、2、13族元素のハロゲン化物から選ばれる1以上からなり、
上記(c)銅溶解抑制剤は、ヒドロキシルアミンとその塩から選ばれる1以上からなり、
上記(d)希釈剤は、水及び/又は有機溶媒からなり、任意にリン酸類を含んでもよく、
上記(e)酸化剤は、アルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩素酸塩、硝酸塩あるいは亜硝酸塩、過塩素酸、硝酸、過酸化水素、有機過酸化物から選ばれる1以上からなる、
銅を主成分とする導体パターンを表面に有する透明電極パターンの形成方法。
The following steps 1 to 4;
(Step 1) A step of forming a transparent conductive film on a substrate,
(Step 2) A step of forming a conductor film containing copper as a main component on the transparent conductive film.
(Step 3) A step of etching a conductor film containing copper as a main component to form a conductor pattern containing copper as a main component on a transparent conductive film.
(Step 4) A transparent conductive film having a conductor pattern containing copper as a main component obtained in step 3 on the surface is provided with (a) hydrogen halide, (b) metal halide, (c) copper dissolution inhibitor, and (. d) A step of etching a transparent conductive film by contacting it with an etching solution containing a diluent and optionally (e) an oxidizing agent to form a transparent electrode pattern.
It is a method of forming a transparent electrode pattern having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface.
In step 4 above
The above (a) hydrogen halide consists of one or more selected from hydrogen chloride, hydrogen bromide, and hydrogen iodide.
The metal halide (b) is composed of one or more selected from the halides of the first, second and thirteenth elements in the periodic table of elements.
The copper dissolution inhibitor (c) is composed of one or more selected from hydroxylamine and a salt thereof.
The diluent (d) is composed of water and / or an organic solvent, and may optionally contain phosphoric acids.
The above-mentioned (e) oxidizing agent comprises one or more selected from chlorates, nitrates or nitrites of alkali metals and / or alkaline earth metals, perchloric acid, nitric acid, hydrogen peroxide, and organic peroxides.
A method for forming a transparent electrode pattern having a conductor pattern containing copper as a main component on the surface.
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CN112064027B (en) * 2020-09-14 2022-04-05 深圳市志凌伟业光电有限公司 Etching solution for composite copper film structure
CN114182258A (en) * 2021-12-09 2022-03-15 上海天承化学有限公司 Copper and copper alloy surface roughening etching solution and preparation method and application thereof
CN116024574B (en) * 2022-12-28 2023-12-05 广州微纳芯材料科技有限公司 ITO etching solution and preparation and use methods thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6033993A (en) * 1997-09-23 2000-03-07 Olin Microelectronic Chemicals, Inc. Process for removing residues from a semiconductor substrate
US20090068846A1 (en) * 2007-09-06 2009-03-12 Radzewich Catherine E Compositions and method for treating a copper surface
KR101531688B1 (en) * 2008-11-12 2015-06-26 솔브레인 주식회사 Etchant for transparent conductive ITO films
JP5788701B2 (en) * 2011-04-11 2015-10-07 関東化学株式会社 Etching composition for transparent conductive film
JP6494349B2 (en) * 2015-03-18 2019-04-03 株式会社Adeka Etching solution composition and etching method

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