TWI634194B - 蝕刻液、補充液及配線形成方法 - Google Patents

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TWI634194B
TWI634194B TW103107018A TW103107018A TWI634194B TW I634194 B TWI634194 B TW I634194B TW 103107018 A TW103107018 A TW 103107018A TW 103107018 A TW103107018 A TW 103107018A TW I634194 B TWI634194 B TW I634194B
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Abstract

本發明係與能夠抑制銅配線圖案的側蝕的銅之蝕刻液、其補充液以及配線形成方法有關者。銅之蝕刻液係由包含銅離子、鹵化物離子及非離子性界面活性劑的酸性水溶液所構成,前述非離子性界面活性劑的濁點為15℃~55℃。根據本發明之配線形成方法,藉著將上述蝕刻液依序接觸銅層(3)及金屬氧化物層(2),能夠形成包含經圖案化的金屬氧化物層(9)及銅配線圖案(7)的積層配線圖案(10)。

Description

蝕刻液、補充液及配線形成方法
本發明係與銅的蝕刻液、其補充液及配線形成方法有關者。
於電子裝置中所使用的觸控面板式的顯示裝置等,具有顯示的區域和設置於該顯示區域周圍的邊框區域。前述邊框區域,為了連接檢出觸控位置的電路,形成從顯示區域引出的複數配線。
形成前述邊框區域的配線之方法,例如下述專利文獻1所揭露的,在包含金屬氧化物的電極層之上面,塗布銀漿(Silver paste)來形成配線的方法。但是,近年來,為了因應智慧型手機以及平板終端(tablet terminator)等小型且要求高性能的終端顯示裝置,要求降低配線材料的電阻值。在此,檢討使用比銀漿電阻低的銅為配線材料。
使用銅為配線材料來形成前述邊框區域的配線之方 法,檢討在包含金屬氧化物的電極層上形成銅層,按順序執行前述銅層的圖案化與前述電極層的圖案化的方法。此一方法,首先,使用將銅溶解的蝕刻液,對電極層上的銅層蝕刻形成銅配線圖案後,使用不溶解銅,而溶解金屬氧化物的蝕刻液,來蝕刻在銅配線圖案間透出的電極層(金屬氧化物層),而形成包含圖案化的電極層以及銅配線圖案的積層配線圖案的方法。
然而,前述之方法,在銅層之蝕刻使用的蝕刻液,與在電極層的蝕刻上使用的蝕刻液的2種蝕刻液,除必須加以管理外,而且蝕刻步驟有分成2次的必要,故難以提升生產性。
另外,在包含金屬氧化物的電極層上形成銅層,使用能夠蝕刻銅及金屬氧化物兩者的蝕刻液,但也檢討在同一蝕刻槽內進行銅配線圖案的形成與對該銅配線圖案間所露出的金屬氧化物蝕刻的方法(以下稱為「一起蝕刻」)。採用前述一起蝕刻之情況,因銅配線圖案的形成與金屬氧化物的蝕刻係在同一蝕刻液中進行,在溶液管理上,因為是在同一蝕刻槽內進行,可提升生產性。
專利文獻1:日本特開2008-77332號公報。
但是,於採用前述一起蝕刻之情況,在蝕刻銅配線圖案間的金屬氧化物之際,銅配線圖案會被腐蝕,而會有產生銅配線圖案之側面的銅配線被除去之所謂「側蝕」(Side etching)的現象之情況。
本發明鑑於前述先前技術的問題點,提供抑制銅配線側蝕的銅之蝕刻液與其補充液,以及配線形成方法。
本發明的銅之蝕刻液係由包含銅離子、鹵化物離子和非離子性界面活性劑的酸性水溶液所構成。本發明的銅之蝕刻液的前述非離子性界面活性劑之濁點(cloud point)為15℃~55℃。
本發明的補充液為於將前述本發明的蝕刻液連續或重複使用之際,添加到前述蝕刻液中的補充液,係由包含鹵化物離子和非離子表面活性劑的酸性水溶液所構成。本發明的補充液之前述非離子性界面活性劑之濁點為15℃~55℃。
本發明的配線形成方法包含:藉由使前述本發明的蝕刻液接觸在基材上依序積層有金屬氧化物層及銅層的積層板之前述銅層的一部分而蝕刻前述銅層的一部分,以形成銅配線圖案的步驟,與藉由使本發明的蝕刻液接觸前述金屬氧化物層的未積層前述銅配線圖案的部分而蝕刻前述金 屬氧化物層的前述部分,以形成包含經圖案化的金屬氧化物層以及前述銅配線圖案的積層配線圖案的步驟。於本發明的配線形成方法中,前述金屬氧化物層包含從鋅、錫、鋁、銦和鎵所組成之群組中所選出的一種以上之金屬的氧化物。
又,本發明之「銅層」,可以為僅由銅所構成之層,也可以為包含銅與其他金屬的銅合金所構成之層。再者,於本發明中,「銅」意指銅或銅合金。
再者,於本發明中的「濁點」,係以JIS K 2269為標準,將測定對象的非離子性界面活性劑之1重量%水溶液作為試料使用所測定的物性值。又,在濁點為49℃以上的非離子性界面活性劑之情況,以保持試料在比預期的濁點高2℃~3℃的溫度的狀態,依JIS K 2269的標準來測定。
依據本發明,可以提供能夠抑制銅配線圖案側蝕的銅之蝕刻液、其補充液以及配線形成方法。
1‧‧‧基材
2‧‧‧金屬氧化物層
3‧‧‧銅層
4‧‧‧罩蓋金屬層
5‧‧‧光阻圖案
6‧‧‧罩蓋金屬配線圖案
7‧‧‧銅配線圖案
8‧‧‧露出部分
9‧‧‧金屬氧化物配線圖案
10‧‧‧積層配線圖案
100‧‧‧積層板
L,W1,W2‧‧‧線寬
S‧‧‧線距
圖1(a)~(c)為示意顯示本發明的配線形成方法的一個實施形態之各步驟的剖面圖。
[蝕刻液]
以下說明有關本發明的銅之蝕刻液所包含的各成分。又,如後所述,本發明的蝕刻液,不僅是銅,對用於銅的防鏽等的罩蓋金屬(cap metal)與金屬氧化物亦可蝕刻。
(銅離子)
於本發明的蝕刻液中使用的銅離子,係以作為氧化金屬銅的成分來調配。銅離子,藉調配銅離子源,能被包含在蝕刻液中。作為銅離子源,例如可從氯化銅、硫酸銅、溴化銅、有機酸的銅鹽以及氫氧化銅選出一種以上者。
前述銅離子濃度,較佳為0.01重量%~5重量%,更佳為0.1重量%~1重量%,又更佳為0.2重量%~0.7重量%。前述濃度若在0.01重量%以上,則因為蝕刻速度快,能夠迅速蝕刻銅。再者,前述濃度若在5重量%以下,則能夠維持銅的溶解安定性。又,為了藉抑制銅配線圖案側面之剝落,而提升銅配線圖案的直線性,前述濃度較佳為0.2重量%~0.7重量%。
(鹵化物離子)
本發明的蝕刻液所使用的鹵化物離子,係作為促進銅 蝕刻的成分而調配。再者,鹵化物離子,在對銅與金屬氧化物並存的蝕刻對象物蝕刻之情況,也具有除去金屬氧化物成分的功能。鹵化物離子,例如可以由氟化物離子、氯化物離子、溴化物離子以及碘化物離子選出一種以上,從銅的蝕刻性,以及操作性的觀點,較佳為氯化物離子、溴化物離子,更佳為氯化物離子。鹵化物離子,例如,將鹽酸、氫溴酸等的酸、或氯化鈉、氯化銨、氯化鈣、氯化鉀、溴化鉀、氟化鈉、碘化鉀、氯化銅、溴化銅等的鹽等,作為鹵化物離子源來調配,藉此能夠包含在蝕刻液中。又,例如氯化銅,溴化銅,可以當作具有與鹵化物離子源和銅離子源兩邊之作用者來使用。
前述蝕刻液中的鹵化物離子之濃度,較佳為1重量%~36重量%,再好為5重量%~25重量%,更好為10重量%~20重量%。前述濃度若在1重量%以上,則可提升銅的蝕刻性。再者,前述濃度若在36重量%以下,則可以防止於蝕刻液中的鹵化物的析出。又,為了藉抑制銅配線圖案的側面之剝落,而提升銅配線圖案的直線性,前述濃度較佳為10重量%~20重量%。再者,於蝕刻銅與金屬氧化物並存的蝕刻對象物的情形,鹵化物離子濃度,若在上述範圍內,則除了銅的蝕刻性外,有提升金屬氧化物的蝕刻性之傾向。
(非離子性界面活性劑)
本發明的蝕刻液,為了抑制銅配線圖案的側蝕,調配濁點為15℃~55℃的一種以上之非離子性界面活性劑。能夠使用的非離子性界面活性劑,只要濁點為15℃~55℃則無特別限制,但可以在聚伸烷二醇衍生物(polyalkylene glycol derivative),聚氧化烯烷基醚(polyoxyalkylene alkyl ether)、聚氧化烯烷基苯基醚(polyoxyalkylene alkylphenyl ether),聚氧乙烯聚氧丙烯嵌段共聚物(polyoxyethylene polyoxypropylene block copolymer)、聚氧乙烯聚氧丙烯甘油醚(polyoxyethylene polyoxypropylene glyceryl ether),聚氧化烯脂肪酸單酯(polyoxyalkylene fatty acid monoester)、聚氧化烯脂肪酸二酯(polyoxyalkylene fatty acid diester),山梨糖醇高級脂肪酸酯(sorbitol higher fatty acid ester)、甘油高級脂肪酸酯(glycerin higher fatty acid ester),蔗糖高級脂肪酸酯(sucrose higher fatty acid ester)等的非離子性界面活性劑中,適當選擇濁點為15℃~55℃者。
為有效抑制銅配線圖案的側蝕,較佳使用濁點為17℃~38℃的非離子性界面活性劑。特別是,為了藉抑制銅配線圖案的側面之剝落而提升銅配圖案之直線性,較佳使用濁點為17℃~30℃的非離子性界面活性劑。
前述蝕刻液中的非離子性界面活性劑之濃度,較佳為0.01重量%~20重量%,更佳為0.05重量%~10重量%,又更佳為0.1重量%~5重量%。前述濃度若在0.01重量% ~20重量%範圍內,則能夠有效抑制銅配線圖案的側蝕。又,為了藉抑制銅配線圖案的側面之剝落,而提升銅配線圖案之直線性,前述濃度較佳為0.1重量%~5重量%。
(酸)
本發明的蝕刻液為酸性水溶液。作為讓蝕刻液呈酸性而調配的酸,沒有特別限制,例如可為甲磺酸(methanesulfonic acid)、苯磺酸(benzenesulfonic acid)、對-甲苯磺酸(p-toluenesulfonic acid)、牛磺酸(taurine)等的磺酸化合物(sulfonic acid compound)、鹽酸、氫溴酸、硫酸、硝酸、氟硼酸(fluoroboric acid)、磷酸等的無機酸、甲酸,乙酸,丙酸,丁酸等的羧酸。本發明的蝕刻液可以調配此等酸的一種或二種以上。
酸的濃度以H+濃度而論,較佳為0.01重量%~1重量%,更佳為0.1重量%~0.7重量%,又更佳為0.15重量%~0.55重量%。前述濃度在0.01重量以上%之情況,因為蝕刻速度迅速,能夠快速地蝕刻銅。再者,前述濃度在1重量%以下之情況,可維持銅的溶解安定性。又,對銅與金屬氧化物並存的蝕刻對象物蝕刻的情況,若酸濃度在上述範圍內,則可提升金屬氧化物之蝕刻速度。再者,從提升銅配線圖案的直線性的觀點而言,較佳也是酸濃度在上述範圍內。為了讓酸濃度在上述範圍內,前述酸較佳使用無機酸。其中,在使用鹽酸、氫溴酸之情況,於調整蝕刻 液的酸性的同時鹽酸、氫溴酸能成為前述鹵化物離子源,故較佳。
本發明的蝕刻液,藉著將前述各成分溶解於水,而輕易調製。前述之水,較佳為除去離子性物質及雜質的水,例如離子交換水、純水、超純水等較理想。又,本發明的蝕刻液,根據必要性也可以添加安定劑等之添加劑。
本發明的蝕刻液之用途,並無特別限制,例如適用於僅由銅配線圖案所構成的配線圖案,或包含金屬氧化物配線圖案及銅配線圖案的積層配線圖案等形成時的蝕刻液。尤其是,在上述一起蝕刻中,適用於包含金屬氧化物配線圖案及銅配線圖案的積層配線圖案形成之際的蝕刻液之情況,可以有效地抑制金屬氧化物配線圖案形成之際的銅配線圖案的側蝕。
[補充液]
其次說明有關本發明之補充液。本發明之補充液係在連續或反覆使用上述本發明之蝕刻液之際,添加至前述蝕刻液中的補充液,係由包含鹵化物離子以及非離子性界面活性劑的酸性水溶液所構成。為了讓本發明之補充液中調配的鹵化物離子、非離子性界面活性劑以及蝕刻液呈酸性而調配的酸和上述本發明的蝕刻液中調配者相同。
藉添加前述補充液,適當保持前述蝕刻液的各成分比,而能夠穩定維持本發明的蝕刻液的效果。又,本發明之補充液,也可以進一步包含在銅離子濃度不超過0.7重量%之範圍內之氯化銅等的銅離子源。再者,本發明之補充液中除了前述成分以外,也可以調配在蝕刻液中添加的成分。
前述補充液中各成分之濃度,雖根據蝕刻液中各成分的濃度適當設定,但從上述本發明的蝕刻液的效果安定維持的觀點而言,較佳為鹵化物離子之濃度為1重量%~36重量%、非離子性界面活性劑之濃度為0.01重量%~40重量%,酸的濃度以H+之濃度而論,為0.01重量%~1重量%。
[配線形成方法]
接著參照圖1(a)~(c)來說明本發明的配線形成方法。圖1(a)~(c)為示意顯示本發明的配線形成方法一個實施形態步驟剖面圖。
首先,如圖1(a)所示,準備包含基材1與在基材1上依序形成的金屬氧化物層2,銅層3以及罩蓋金屬層4的積層板100,在此一積層板100的罩蓋金屬層4上形成光阻圖案5。光阻圖案5,通常形成為線寬(L)/線距(S)=1μm/1μm~100μm/100μm程度之圖案。又積層板也可 以是在銅層上沒有罩蓋金屬層者。於銅層上沒有形成罩蓋金屬層的情況,在銅層上形成光阻圖案。
基材1可以使用聚對苯二甲酸乙二酯薄膜(PET薄膜)等之樹脂基材,或玻璃基材。金屬氧化物層2為包含由鋅、錫、鋁、銦和鎵所構成群組中選出的一種以上之金屬的氧化物之層,在基材1上直接,或介入由SiO2等所構成的底塗層來設置。在基材上設置金屬氧化物層2之方法,例如可採用真空蒸鍍、噴濺等公知方法。金屬氧化物層2的厚度較佳為5nm~200nm的程度。
構成金屬氧化物層2的金屬氧化物,可以為單一金屬氧化物,也可以為複合金屬氧化物。例如,ZnO、SnO2、Al2O3、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO),或者對於ZnO摻雜異種金屬的複合金屬氧化物等。作為前述於ZnO摻雜異種金屬的複合金屬氧化物,例如為摻雜鋁的AZO,與摻雜鎵的GZO等。尤其,由鋅、錫及鋁所構成的群組中選出的一種以上的金屬之氧化物以圖案形成性之觀點而言為較佳,更佳為由ITO、IZO、AZO及GZO選出一種以上之金屬氧化物。
前述金屬氧化物雖可以為非晶質或結晶質的任一種金屬氧化物,但在結晶質之情況,於導電性及耐久性的提升上較理想。在金屬氧化物為結晶質之情況,以往的蝕刻 液,蝕刻銅比蝕刻金屬氧化物更容易,故蝕刻金屬氧化物之際,難以抑制銅配線圖案7(參照圖1(b))的側蝕。如後面所述,依據本實施形態的配線方法,因為使用上述本發明的蝕刻液,金屬氧化物即使為結晶質也能夠抑制銅配線圖案7的側蝕。
又,金屬氧化物是否為結晶質,例如,藉場發射穿透式電子顯微鏡(FE-TEM)來觀察金屬氧化物之表面而能夠判別。在金屬氧化物為結晶質之情況,例如可以觀察到多角形或長圓形狀之結晶粒。於本發明中,結晶質之金屬氧化物是指藉前述場發射穿透式電子顯微鏡(FE-TEM)觀察金屬氧化物表面時,前述結晶粒所占的面積比例超過50%者,較佳是前述結晶粒所占的面積比例為從70%至100%的金屬氧化物。
銅層3可藉例如真空蒸鍍、噴濺等公知方法來形成在金屬氧化物層2上。銅層3之較佳厚度為20nm~1000nm的程度。
為了銅層3的防鏽等,可根據必要性在銅層3上設置罩蓋金屬層4。作為罩蓋金屬層4的材質,例如為鋁、鈦、鉻、鈷、鎳、鋅、鉬、銀,以及此等金屬與銅的合金等。但是,銅層3在由銅合金所構成的情況,罩蓋金屬層4較佳為與銅層3之材質不同的銅合金,或銅以外的合金所構 成者。其中,從銅層3的防鏽之觀點,以及圖案形成性之觀點而言,鎳、鉬,以及此等金屬與銅的合金選出一種以上者為佳。特別是,鎳/銅之重量比率為30/70~70/30的鎳-銅合金為佳。
罩蓋金屬層4可以由單層來構成,也可以由複數層來構成。罩蓋金屬層4之厚度較佳為5nm~200nm程度。罩蓋金屬層4之形成方法,例如為真空蒸鍍、噴濺等的公知方法。
其次,讓前述本發明之蝕刻液接觸銅層3,形成如圖1(b)所示的銅配線圖案7。再者,讓前述本發明之蝕刻液接觸金屬氧化物層2之未積層銅配線圖案7之處(圖1(b)之露出部分8),形成圖1(c)所示的金屬氧化物配線圖案9,藉此而獲得包含金屬氧化物配線圖案9、及銅配線圖案7的積層配線圖案10。在銅層3上形成罩蓋金屬4之情況,在前述本發明之蝕刻液接觸銅層3之前,讓前述本發明之蝕刻液接觸罩蓋金屬層4,形成如圖1(b)所示的罩蓋金屬配線圖案6。此一情況,積層配線圖案10如圖1(c)所示,在銅配線圖案7上具有罩蓋金屬配線圖案6。本實施形態中,藉由使本發明的蝕刻液接觸積層板100表面之未積層光阻圖案5之區域,而獲得預定形狀的積層配線圖案10。
本實施形態,藉由使用前述本發明之蝕刻液形成銅配 線圖案7,而能夠抑制形成銅配線圖案7之際的罩蓋金屬配線圖案6的側蝕。再者,藉由使用前述本發明之蝕刻液形成金屬氧化物配線圖案9,而能夠抑制形成金屬氧化物配線圖案9之際的罩蓋金屬配線圖案6以及銅配線圖案7的側蝕。藉此,可以抑制罩蓋金屬配線圖案6的線寬W1及銅配線圖案7的線寬W2之變細。
又,在形成由與銅層3不同的材質所構成的罩蓋金屬層4之情況,若以以往的蝕刻液蝕刻銅層3與金屬氧化物層2,則因電蝕(Galvanic Corrosion),恐會進行銅配線層7的側蝕。但是使用本發明的蝕刻液的情況,銅層3上即使形成不同金屬的罩蓋金屬層4,也能夠抑制銅配線層7的側蝕。
本發明的蝕刻液之使用方法沒有特別限制,例如為,在積層板100表面之光阻圖案5未積層之區域,噴灑前述蝕刻液之方法、或將設有光阻圖案5的積層板100浸漬於前述蝕刻液中的方法等。
在藉由噴灑而蝕刻的情況,較佳以前述蝕刻液之溫度保持30℃~60℃,噴灑壓力0.03MPa~0.3MPa來處理。在藉由浸漬而蝕刻之情況,較佳以前述蝕刻液之溫度保持30℃~60℃來處理。
本發明之實施形態,藉由使前述蝕刻液接觸積層板100表面之光阻圖案5未積層之區域而蝕刻罩蓋金屬層4,形成罩蓋金屬配線圖案6,使蝕刻液接觸因罩蓋金屬層4的蝕刻所形成銅層3之露出部分而蝕刻銅層3,以形成銅配線圖案7。再者,藉由蝕刻液接觸因銅層3之蝕刻所形成的金屬氧化物層2之露出部分8而蝕刻金屬氧化物層2並形成金屬氧化物配線圖案9。如前述,本發明之蝕刻液對於銅及金屬氧化物兩者都有蝕刻性。因此,在銅層3被蝕刻形成銅配線圖案7後,也可以繼續蝕刻金屬氧化物層2。亦即,本實施形態中,前述本發明之蝕刻液接觸銅層3,與前述本發明之蝕刻液接觸金屬氧化物層2可作為連續步驟來實施。
又,於本發明的實施形態中,罩蓋金屬層4之蝕刻處理與銅層3的蝕刻處理與金屬氧化物層2的蝕刻處理,可以在同一蝕刻槽中進行,也可以在各別蝕刻槽中進行。罩蓋金屬層4、銅層3及金屬氧化物層2若在相同蝕刻槽中處理,則能夠減少蝕刻步驟,而且蝕刻液管理亦被簡化,所以較佳。
罩蓋金屬層4之蝕刻與銅層3的蝕刻與金屬氧化物層2的蝕刻於各別蝕刻槽中進行時,在各別蝕刻槽中使用的蝕刻液之調配,可以為同一組成,也可以為不同組成。再者,複數蝕刻槽並沒有分別對應罩蓋金屬層4、銅層3以 及金屬氧化物層2的蝕刻處理之必要。例如,於第一蝕刻槽中,除罩蓋金屬層4以及銅層3外,進行金屬氧化物層2之深度方向的一部分蝕刻處理後,也可以於第二蝕刻槽再對金屬氧化物層2進行蝕刻處理,而形成金屬氧化物層配線圖案9。
以上,說明有關本發明的配線形成方法的一個實施形態,但本發明不為前述實施形態所限制。例如,前述實施形態雖然將罩蓋金屬層以本發明的蝕刻液來蝕刻,但也能夠以和本發明的蝕刻液不同的蝕刻液來蝕刻。再者,前述實施形態,雖主要以設置罩蓋金屬層之案例來說明,但本發明的配線形成方法也可以使用於沒有設置罩蓋金屬層的積層板。
【實施例】
接著,一併說明有關本發明的實施例與比較例。又,本發明不能解釋為被下述實施例所限定者。
[PET薄膜/ITO層/銅層/鎳銅合金層所構成的積層板之評價]
(積層配線圖案之形成)
準備在厚度100μm之PET薄膜上依照包含結晶質的ITO的ITO層(厚度20μm)、銅層(厚度150μm)、鎳/銅重量比=30/70之鎳-銅合金層(厚度20nm)之順序形成的樣品積 層板。使用此一積層板按照以下之順序進行積層配線圖案之形成。
將前述積層板浸漬於10重量%的硫酸水溶液(溫度25℃)裡1分鐘,除去鎳-銅合金層表面之氧化物後,在此一鎳-銅合金層表面,使用乾膜光阻(商品號AQ-209A、旭化成電子材料公司製造)形成線寬/線距=20μm/20μm的光阻圖案。其次,將前述積層板在表1及表2所記載的各蝕刻液(溫度45℃)中浸漬90秒後,水洗/乾燥。又,表1的各蝕刻液係使銅離子及鹵化物離子濃度固定,而變更非離子界面活性劑的種類者。表2的各蝕刻液係使用和表1的實施例5相同的非離子界面活性劑,而變更鹵化銅及酸的種類與濃度,還有非離子界面活性劑的種類以及濃度者。表2一併顯示表1所示的實施例5的蝕刻液之組成以及評價結果。
將乾燥後的各積層板的一部分取為樣品,以掃描式電子顯微鏡(型號JSM-7000F、日本電子公司製造)觀察表面,每一片積層板皆被除去相當於圖1(c)的金屬氧化物配線圖案9的ITO配線圖案間的ITO層。
(側蝕量之測定)
接著,將蝕刻後的各積層板的一部分取出10mm x 10mm之樣品,嵌入包埋樹脂中,進行能夠看出銅配線圖 案的剖面之研磨加工後,藉使用掃描式電子顯微鏡(型號JSM-7000F、日本電子公司製造)的影像量測來測定銅配線圖案之寬度(圖1(c)之W2)中最細之處的寬度(最小寬度)。接著,將光阻圖案的線寬(20μm)減去所測定的前述最小寬度所得到之值作為側蝕量,算出任意選擇5處的側蝕量之平均值。結果(平均值)如表1及表2所示。
(直線性之測定)
從蝕刻後的各積層板的PET薄膜側,藉光學顯微鏡攝影銅配線圖案的底部影像,進行底部寬度的影像量測。於進行此一底部寬度的影像量測之際,沿銅配線圖案的長邊方向,以間隔5μm測定10點,將所得到的測定值之標準偏差值作成直線性(μm)。結果如表1及表2所示。
(綜合評價)
綜合評價分為A~D的4個等級來評價。亦即,評價A為側蝕量未達6μm,且直線性未達1μm之情況;評價B為側蝕量未達6μm,且直線性在1μm以上未達2μm之情況;評價C為側蝕量在6μm以上未達7μm,且直線性在1μm以上未達2μm之情況;評價D為側蝕量在8μm以上,且直線性在2μm以上之情況。
如表1、2所示,各實施例的側蝕量及直線性均良好,綜合評價也為A、B或C。另一方面,各比較例的側蝕量及直線性均較實施例差,綜合評價為D。
[由玻璃板/IZO層/銅層/鉬層所構成積層板之評價]
(積層配線圖案之形成)
準備在厚度2mm的玻璃板上依照包含結晶質的IZO之層(厚度20nm)、銅層(厚度150nm)、鉬層(厚度20nm)之順序形成的積層板。使用此一積層板按下列順序進行積層配線圖案之形成。
將前述積層板在10重量%的硫酸水溶液(溫度25℃)中浸漬1分鐘,除去鉬層表面的氧化物後,在此一鉬層表面使用液狀光阻劑(商品號OFPR-800、東京應化工業公司製造),形成線寬/線距=20μm/20μm的光阻圖案。接著,以和上述[由PET薄膜/ITO層/銅層/鎳-銅合金層所構成積層板之評價]相同的程序,獲得包含積層配線圖案的積層板。就所得到的各積層板取樣一部分,以掃描式電子顯微鏡(型號JSM-7000F、日本電子公司製造)觀察表面時,每一積層板皆被除去和圖1(c)之金屬氧化物配線圖案9相當的IZO配線圖案間的IZO層。
(評價)
以和上述[由PET薄膜/ITO層/銅層/鎳-銅合金層所構成積層板之評價]同樣進行評價。結果如表3所示。
表3和表1所示的結果相同,非離子系界面活性劑之濁點與銅配線圖案的蝕刻性之間,被認定有一定的相關關係。亦即,各實施例之側蝕量及直線性均良好,綜合評價也為A、B或C。反之,各比較例之側蝕量及直線性和實施例相比皆較差,綜合評價為D。就此等結果可知,藉由使用本發明的蝕刻液,不論金屬氧化物層與罩蓋金屬層的材質為何,皆能夠將銅與金屬氧化物並存的蝕刻對象物以低側蝕量一起進行蝕刻。

Claims (12)

  1. 一種蝕刻液,係銅的蝕刻液,其係包含銅離子、鹵化物離子及非離子性界面活性劑且H+濃度為0.1重量%~1重量%的酸性水溶液,前述非離子性界面活性劑的濁點為15℃~55℃。
  2. 如請求項1所記載的蝕刻液,其中前述非離子性界面活性劑的濁點為17℃~38℃。
  3. 如請求項2所記載的蝕刻液,其中前述非離子性界面活性劑的濁點為17℃~30℃。
  4. 如請求項1~3中任一項所記載的蝕刻液,其中前述鹵化物離子為氯化物離子。
  5. 如請求項1~3中任一項所記載的蝕刻液,其中前述銅離子之濃度為0.01重量%~5重量%;前述鹵化物離子之濃度為1重量%~36重量%;前述非離子性界面活性劑之濃度為0.01重量%~20重量%。
  6. 一種補充液,於將請求項1~5中任一項所記載的蝕刻液連續或反覆使用之際,添加至前述蝕刻液中,前述補充液係包含鹵化物離子及非離子性界面活性劑的酸性水溶液,前述非離子性界面活性劑的濁點為15℃~55℃。
  7. 如請求項6所記載的補充液,其中前述非離子性界面活性劑的濁點為17℃~38℃。
  8. 如請求項7所記載的補充液,其中前述非離子性界面活性劑的濁點為17℃~30℃。
  9. 如請求項6~8中任一項所記載的補充液,其中前述鹵化物離子為氯化物離子。
  10. 一種配線形成方法,係包含:藉由使請求項1~5中任一項所記載的蝕刻液接觸在基材上依序積層有金屬氧化物層及銅層的積層板之前述銅層的一部分而蝕刻前述銅層的一部分,以形成銅配線圖案的步驟;以及藉由使請求項1~5中任一項所記載的蝕刻液接觸前述金屬氧化物層之未積層前述銅配線圖案之部分而蝕刻前述金屬氧化物層的前述部分,以形成包含經圖案化的金屬氧化物層及前述銅配線圖案的積層配線圖案之步驟;前述金屬氧化物層包含由鋅、錫、鋁、銦和鎵所構成群組中所選出的一種以上之金屬之氧化物。
  11. 如請求項10所記載的配線形成方法,其中前述金屬之氧化物為結晶質。
  12. 如請求項10或11所記載的配線形成方法,其中,前述積層板更包含設置在前述銅層之前述金屬氧化物層側的反對側之面的罩蓋金屬層;前述罩蓋金屬層包含由鋁、鈦、鉻、鈷、鎳、鋅、鉬、銀及此等金屬與銅的合金所組成群組中選出的一種以上之金屬; 前述配線形成方法更包含在蝕刻前述銅層的一部分前,藉由使請求項1~5中任一項所記載的蝕刻液接觸積層於前述銅層的前述一部分上的前述罩蓋金屬層而蝕刻積層在前述銅層之前述一部分上的前述罩蓋金屬層,以形成罩蓋金屬配線圖案的步驟。
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