TWI750323B - 利用導電金屬薄膜晶種層與蝕刻劑組合物之選擇性蝕刻形成電路之方法 - Google Patents

利用導電金屬薄膜晶種層與蝕刻劑組合物之選擇性蝕刻形成電路之方法 Download PDF

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Abstract

本發明涉及一種選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物的蝕刻液組合物及利用該蝕刻液組合物的電路形成方法。本發明的電路形成方法的特徵在於在導電性晶種層（Seed layer）和電路層由異種金屬形成的基板材料上，選擇性地僅蝕刻晶種層以實現微細間距。而且，涉及一種不蝕刻鍍銅（Cu）電路，選擇性地僅蝕刻銀（Ag，silver ）或銀合金（Silver alloy）或銀化合物（Silver compound）晶種層的電路形成方法和蝕刻液組合物。

Description

利用導電金屬薄膜晶種層與蝕刻劑組合物之選擇性蝕刻形成電路之方法
本發明涉及一種蝕刻液組合物，其利用銅（Cu）和濺射（Sputtering）、化學氣相沉積（CVD）、無電解鍍（Electroless plating）、塗層（Coating）、浸漬（Dipping）等工序，由銀（Ag，silver）或銀合金（Silver alloy）或銀化合物（Silver compound）層壓的基板材料中，選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物。而且，本發明還涉及一種電路形成方法，其利用該蝕刻液組合物實現微細圖案以形成電路。
隨著資訊化時代的到來，電子產品市場得到了很大的成長，隨之電子電路市場也正急劇成長著。隨著技術的發展，市場中增加了高性能、高積體電路要求，智慧手機革命以後智慧設備普及到了全世界，因此產品的輕薄短小化是必然的。因此，為了回應這一市場需求製造產品，實現微間距是必不可少的。
作為實現現有電路的方法多使用著利用光固化樹脂進行曝光、蝕刻而形成圖案的平版印刷工序。平版印刷工序是在形成有鍍銅層的基板材料上利用光固化樹脂形成所要實現的圖案，並進行曝光及蝕刻而製備銅電路板的方法。但是，這種平版印刷工序能實現的間距最小為為35um，較難形成微圖案。
由於這樣的工序上的困難，作為用於實現微細間距的工法，最近主要利用SAP （Semi Additive Process）方法。透過濺射、化學氣相沉積、無電解鍍、壓縮方法，在層壓著薄的金屬晶種層的基板材料上利用光固化樹脂形成圖案，並在這樣形成的圖案槽上鍍上銅等導電性物質之後去除光固化樹脂。透過鍍銅形成電路之後，利用蝕刻液去除已去除光固化樹脂的金屬晶種層，以實現微細間距電路。
但是，可適用SAP方法的覆銅箔層壓板能夠實現微間距，不同於現有的2層、3層型覆銅箔層壓板，由於薄層上形成有晶種層而附著力不好，由於晶種層由與銅（Cu）或鉻（Cr）、鎳（Ni）等的銅金屬一起蝕刻的金屬或金屬合金或金屬化合物形成，因此在去除光固化樹脂後蝕刻晶種層的工序中，由銅材質形成的電路形成部分也一起受到蝕刻，導致厚度和線寬不均勻（圖3）。而且，如果不能完全去除晶種層，則由於遷移產生不良產品。
而且，目前為止，作為蝕刻金屬配線或薄膜方法，最普遍使用的方法分為利用等離子處理或利用蝕刻溶液的方法，而使用蝕刻溶液時,通常由磷酸、硝酸、醋酸、鹽酸、硫酸、氨、磷酸鐵、硝酸鐵、硫酸鐵、鹽酸鐵、氯酸鈉及水構成，因此作為蝕刻溶液使用時,不僅是銀還同時蝕刻其他金屬或金屬合金或金屬化合物，導致金屬電路受損。從而導致形成腐蝕係數（Etch factor）低的不良圖案點。
本發明是鑒於所述問題而提出的，其目的在於提供一種電路形成方法，其利用代替銅使用導電性好的銀或銀合金或銀化合物透過濺射、化學氣相沉積、無電解鍍、塗層、浸漬等工序形成薄晶種層的基板材料，透過SAP方法形成圖案後選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物以實現電路。
而且，本發明的目的在於提供一種蝕刻液組合物，其最小限度地抑制金屬電路層的去除，選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物，使得金屬電路層不受損並且腐蝕係數（Etch factor）高。
為了達到所述目的，本發明提供一種利用導電性金屬薄膜晶種層的選擇性蝕刻的電路形成方法，其特徵在於包括：透過濺射、化學氣相沉積、無電解鍍、塗層、浸漬等工序利用銀或銀合金或銀化合物在基板材料上形成晶種層的步驟S11；利用光固化樹脂在所述晶種層上形成圖案槽的步驟S12；透過電解鍍或無電解鍍在所述圖案槽上鍍銅以實現電路的步驟S13；去除所述光固化樹脂露出晶種層的步驟S14；及利用能夠選擇性地蝕刻銀或者合金或銀化合物的選擇性蝕刻液去除所述露出的晶種層的步驟S15。
而且，為了達到所述目的，本發明提供一種能夠選擇性地蝕刻銀或銀合金或銀化合物的選擇性蝕刻液組合物，其特徵在於包括：氧化劑、胺類或銨化合物、添加劑及水。
根據本發明提供一種利用由銀或銀合金或銀化合物和銅形成的異種金屬基板材料，選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物，以實現微間距並形成電路的方法。
而且，根據本發明提供一種選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物，以使銅電路不受損並且腐蝕係數高的蝕刻液組合物。
利用該蝕刻組合物可適用於能夠進行高性能、高積體電路的設計，需要輕薄短小的多種產品。
除非另行定義，本文中使用的全部技術性及科學性用語與精通本發明所屬技術領域的專家所通常的理解意義相同。通常，本文中使用的命名法是本技術領域中公知並且普遍使用的方法。
本發明的實施例所示的特定結構乃至功能性描述僅僅是為了說明根據本發明概念的實施例的目的而例示的，而根據本發明概念的實施例可以實施為多種形態。而且，不該解釋為本發明限定于本文中說明的實施例，而是應該理解為包括本發明的精神及技術範圍包含的所有變更物、等同物乃至替代物。
以下，參照附圖詳細說明本發明的電路形成方法。
圖1是圖示本發明的電路形成方法的流程圖，圖2是圖1的簡略圖。如圖所示，本發明的電路形成方法包括：晶種層形成步驟S11，用於形成導電性晶種層2；圖案槽4形成步驟S12，利用光固化樹脂3在晶種層2上形成露出晶種層2的圖案槽4以實現電路；鍍金步驟S13，用於向圖案槽4內填充導電性物質5；光固化樹脂圖案層去除步驟S14，其用於去除光固化樹脂3；晶種層去除步驟S15，其用於去除晶種層2。
在晶種層形成步驟S11中，利用濺射、化學氣相沉積、無電解鍍、塗層、浸漬等工序在基板材料1上形成由銀或銀合金或銀化合物形成的導電性晶種層2。這種晶種層形成工序不僅包括所述提及工序還包括在基板材料上能夠形成金屬或金屬合金或金屬化合物層的所有一般工序。
在圖案槽4形成步驟S12中，利用光固化樹脂3透過平版印工序在準備的導電性晶種層2上形成選擇性地露出導電性晶種層2的圖案槽4。
因此，根據所要形成電路的圖案，晶種層2透過圖案槽4選擇性地露出，非電路部分由光固化樹脂3保護晶種層2。
接著，在鍍金步驟S13中，鍍金導電性物質5以使圖案槽4的內部填充導電性物質5。此時，導電性物質5較佳地配備導電率非常高的銅。 在鍍金步驟S13中，透過圖案槽4露出的晶種層2起到電極的作用，因此圖案槽4中被填充導電性物質5。
接著，在光固化樹脂3圖案層去除步驟S14中去除光固化樹脂3。 僅去除除了填充在圖案槽4上的導電性物質5外的光固化樹脂3，因此只留下在晶種層上形成為圖案的導電性物質5。
晶種層2的去除步驟S15中，透過去除晶種層2形成希望圖案的電路。在此，作為去除晶種層2的方法，利用能夠選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物晶種層2的蝕刻液。由於選擇性地僅蝕刻晶種層2，銅材質的電路故不會受損。
即，現有的技術中，構成晶種層2的銅或鉻或鎳材質和構成電路的導電性物質5的銅材質在去除晶種層的過程中，由於蝕刻液同時被蝕刻而發生的電路的損傷，透過使用形成銀或銀合金或銀化合物的晶種層並選擇性地僅蝕刻晶種層的蝕刻液，在晶種層2的去除工序時，能夠形成電路不受損的微間距電路板（圖4）。
而且，本發明如上所述，涉及一種選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物的蝕刻液組合物。
所述晶種層2是由銀或銀合金或銀化合物構成的薄膜，形成籽晶時包括濺射、化學氣相沉積、無電解鍍、塗層、浸漬工序及能夠形成金屬或金屬合金或金屬化合物的一般工序，並不特別限定晶種層形成工序。
以下，詳細說明本發明的銀或銀合金或銀化合物的選擇性蝕刻液組合物。
作為本發明的選擇性蝕刻液組合物，可使用本申請人在專利登記第10-0712879號中描述的包含銨化合物和氧化劑的蝕刻液組合物；也可使用包含氧化性氣體或過氧化物或過氧酸等氧化劑，和脂肪胺或芳香胺或烷醇胺或銨化合物，和螯合劑、消泡劑、潤濕劑、pH調節劑，及此外為了提高蝕刻液的蝕刻性能而選擇的一種以上的添加劑和水的選擇性蝕刻液組合物。以下詳細具體說明選擇性蝕刻液的各結構。
本發明的銀或銀合金或銀化合物的蝕刻液組合物中包含的氧化劑（Oxidizing agent）是起到氧化晶種層表面上的銀材質的作用。現有的技術公開了使用硝酸、鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵、磷酸鐵等的蝕刻液組合物。但是，這種蝕刻液組合物是用於氧化並解離銅、鎳、鉻等金屬的物質，不適合用作所要選擇性地僅蝕刻銀的電路的蝕刻液。
所述氧化劑使用如空氣、氧氣、臭氧等的氧化性氣體，如過硼酸鈉（Sodium perborate）、過氧化氫（Hydrogen peroxide）、鉍酸鈉（Sodium bismuthate）、過碳酸鈉（Sodium percarbonate）、過氧化苯甲醯（Benzoyl peroxide）、過氧化鉀（Potassium peroxide）、過氧化鈉（Sodium peroxide）等的過氧化物（Peroxides），如甲酸（Formic acid）、過氧乙酸（Peroxyacetic acid）、過氧苯甲酸（Perbenzoic acid）、3-氯過氧苯甲酸（3-Chloroperoxybenzoic acid）、如三甲基乙酸（Trimethylacetic acid）等的過氧酸（Peroxy acid）及過硫酸鉀（Potassium persulfate），而使用這樣的氧化劑時較佳地混合使用至少一種以上的氧化劑。
所述氧化劑，對於銀或銀合金或銀化合物的蝕刻液組合物的總重量，較佳地包含1至30重量%，更為較佳地包含3至18重量%。如果所述氧化劑少於1重量%，則由於蝕刻速度慢且不能形成完整的蝕刻，有可能發生大量的銀殘渣。如果銀殘渣存在於電路與電路之間，則會發生短路，成為產品不良的原因，而緩慢的蝕刻速度影響生產率。如果超過30重量%，露出的晶種層2的蝕刻速度快，但是影響存在於電路層下的晶種層2，故導致發生過度的底切現象。這樣的底切現像是影響電路層的附著力的因素，因此較佳地要抑制底切現象發生。
包含於本發明的銀或銀合金或銀化合物的蝕刻液組合物中的脂族胺（Aliphatic amine）或芳香胺（Aromatic amine）或烷醇胺（Alkanol amine）或銨化合物起到解離晶種層中氧化的銀的作用。透過氧化劑的氧化反應和透過脂肪族或芳香胺的解離反應，能夠選擇性地僅蝕刻銀或銀合金或銀化合物。如上說明，現有的蝕刻液組合物中所包含的硝酸、鹽酸、硫酸、磷酸、硝酸鐵、氯化鐵、硫酸鐵、磷酸鐵等是一種物質作為主蝕刻劑與銅反應，而同時發生氧化和解離。但是，本發明的蝕刻液是各兩種物質負責氧化和解離反應，氧化的銀和脂肪族或芳香胺或烷醇胺或銨化合物的解離反應相比銅的解離反應進行得更激烈，因此選擇性地僅蝕刻由銀或銀合金或銀化合物形成的晶種層。
所述脂肪族或芳香胺或烷醇胺或銨化合物使用如乙胺（Ethylamine）、丙胺（Propylamine）、異丙胺（Isopropylamine）、正丁胺（n-Butylamine）、異丁胺（Isobutylamine）、仲丁胺（sec-Butylamine）、二乙胺（Diethylamine）、哌啶（Piperidine）、酪胺（Tyramine）、N-甲基酪胺（N-Methyltyramine）、吡咯啉（Pyrroline）、吡咯烷（Pyrrolidine）、咪唑（Imidazole）、吲哚（Indole）、嘧啶（Pyrimidine）、單乙醇胺（Monoethanolamine）、6-氨基-2-甲基-2-庚醇（6-Amino-2-methyl-2-heptanol）、1-氨基-2-丙醇（1-Amino-2-propanol）、甲醇胺（Methanolamine）、二甲基乙醇胺（Dimethylethanolamine）、N-甲基二乙醇胺（N-Methyldiethanolamine）、1-氨基乙醇（1-Aminoethanol）、2-氨基-2-甲基-1-丙醇（2-amino-2-methyl-1-propanol）、碳酸銨（Ammonium carbonate）、磷酸銨（Ammonium phosphate）、硝酸銨（Ammonium nitrate）、氟化銨（Ammonium fluoride）、氫氧化銨（Ammonium hydroxide）等胺類或銨化合物，而使用這種胺類或銨化合物時較佳地至少混合使用一種以上的胺類或銨化合物。
所述脂肪族或芳香胺或烷醇胺或銨化合物對於銀材質晶種層2的蝕刻液組合物總重量，較佳地包含1至75重量%，更為較佳地包含20至70重量%。如果所述脂肪族或芳香胺或烷醇胺或銨化合物小於1重量%，則由於不是很好地發生氧化的銀的解離反應，導致銀晶種層蝕刻速度變慢。如果超過75重量%，則晶種層的選擇性蝕刻是不存在問題，但是胺類或銨化合物的過量使用在蝕刻液中氧化劑起到抑制銀或銀合金或銀化合物的氧化的要因的作用，因此急劇降低選擇蝕刻速度。 因此，較佳地僅使用能夠發生晶種層表面氧化反應，且溶解氧化的銀，以完整地進行選擇性蝕刻的程度。
包含於本發明的銀或銀合金或銀化合物的蝕刻液組合物的螯合劑、消泡劑、潤濕劑、pH調節劑及此外為了提高蝕刻液的蝕刻性能而選擇的一種以上的添加劑起到氧化反應時可能發生的氣泡的去除、使蝕刻液能夠很好地吸附於晶種層表面的濕潤性的賦予等作用，此外，可選擇使用能夠提高本發明效果的通常使用的添加劑。
所述添加劑對於銀材料晶種層2的蝕刻液組合物總重量，根據添加劑的種類及作用，較佳地包括0.1至10重量%，更為較佳地包括1至7重量%。 若所述添加劑小於0.1重量%，則無法起到提高本發明的效果之選擇性蝕刻特性的作用，如果超過10重量%，則由於蝕刻液發生膠化（或凝膠化）現象，大大降低蝕刻特性。
本發明的銀或銀合金或銀化合物的蝕刻液組合物包含所述物質，總100重量%中水為殘餘量。水較佳地使用去離子水。
以下，透過本發明的實施例更加詳細地說明本發明，但實施例只是本發明的例示，本發明的範圍並不限定於實施例。實施例 1 ：選擇性蝕刻液組合物的製備
1-1：選擇性蝕刻液組合物1的製備
混合過氧化氫（hydrogen peroxide）12重量%、單乙醇胺（Monoethanolamine）40重量%、潤濕劑（wetting agent）1重量%、消泡劑（antifoaming agent）1重量%及去離子水（DI water）46重量%製備了選擇性蝕刻液組合物1。
1-2：選擇性蝕刻液組合物2的製備
混合過碳酸鈉（Sodium percarbonate）7重量%、N-甲基二乙醇胺（N-Methyldiethnaolamine）32.5重量%、潤濕劑0.5重量%、消泡劑1重量%及去離子水59重量%製備了選擇性蝕刻液組合物2。
1-3：選擇性蝕刻液組合物3的製備
混合過碳酸鈉4重量%、N-甲基二乙醇胺（N-Methyldiethnaolamine）60重量%、潤濕劑1.5重量%、消泡劑0.5重量%及去離子水34重量%製備了選擇性蝕刻液組合物3。實施例 2 ：比較例的製備
2-1：比較例1的製備
為了進行實施例1中製備的選擇性蝕刻液組合物1至3的比較，參考韓國公開特許公報第10-2016-0115189號中記載的實施例1，混合三價鐵10重量%、硝酸5重量%、醋酸5重量%、EDTA1重量%、乙醇酸1重量%及去離子水78重量%製備了比較例1。
2-2：比較例2的製備
為了進行實施例1中製備的選擇性蝕刻液組合物1至3的比較，參考韓國公開特許公報第10-2010-0098409號中記載的實施例1，混合氨7重量%、過氧化氫1.5重量%及去離子水91.5重量%製備了比較例2。
2-3：比較例3的製備
為了進行實施例1中製備的選擇性蝕刻液組合物1至3的比較，參考韓國公開特許公報第10-2010-0098409號中記載的比較例2，混合磷酸50重量%、硝酸5重量%、醋酸30重量%及去離子水15重量%製備了比較例3。實施例 3 ：蝕刻實驗結果
以對聚醯亞胺(PI)基板材料、試片大小2.5×2.5cm（Ag coating seed layer，Cu FCCL）、蝕刻液量40g、蝕刻時間10秒、少於5ppm的N.D的ICP分析實驗條件，對於實施例1中製備的選擇性蝕刻液組合物及實施例2中製備的比較例進行了蝕刻實驗。（表1）
表1<img wi="141" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image001.jpg" img-format="jpg"><img wi="134" he="134" file="IMG-2/Draw/02_image003.jpg" img-format="jpg"><img wi="141" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image005.jpg" img-format="jpg"><img wi="141" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image007.jpg" img-format="jpg"><img wi="147" he="134" file="IMG-2/Draw/02_image009.jpg" img-format="jpg"><img wi="128" he="134" file="IMG-2/Draw/02_image011.jpg" img-format="jpg"><img wi="141" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image013.jpg" img-format="jpg"><img wi="134" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image015.jpg" img-format="jpg"><img wi="141" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image017.jpg" img-format="jpg"><img wi="134" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image019.jpg" img-format="jpg"><img wi="147" he="147" file="IMG-2/Draw/02_image021.jpg" img-format="jpg"><img wi="141" he="141" file="IMG-2/Draw/02_image023.jpg" img-format="jpg">
結果，選擇性蝕刻液組合物1至3用10秒蝕刻時間蝕刻銀而露出聚醯亞胺基板材料的表面，Cu FCCL表面沒有發生特別的變色或特殊情況，可確認並未發生基於蝕刻液的表面氧化。
但是，可確認比較例1和2用相同的時間蝕刻時，銀沒有得到100%的蝕刻而存在殘留物，Cu FCCL的表面被氧化而變色。而且，比較例3用相同的時間蝕刻時，銀得到了100%的蝕刻，但是可確認Cu FCCL由於蝕刻速度過快而表面氧化急劇地進行。
透過ICP分析檢測存在於蝕刻液中的銀及銅成分而進行比較，可確認銀沒有得到100%的蝕刻的比較例1及2中檢測出小於170ppm的銀，在Cu FCCL表面被氧化而變色的比較例1至3中檢測出銅。尤其是，可確認銀被蝕刻得多的比較例1及3中，銅也相同，可確認檢測出蝕刻速度迅速變快的銅。
結果，不同於比較例1至3，可確認選擇性蝕刻液組合物1至3，在10秒的蝕刻時間內銀被100%蝕刻成170ppm以上，銅為N.D（小於5ppm）未被檢測到。由此可明確地確認選擇性蝕刻液組合物1至3選擇性地僅蝕刻銀。
以上，詳細描述了本發明內容的特定部分，對於本領域普通技術人員而言這種具體技術僅僅是較佳實施樣態,而本發明並不限定於此。因此，本發明實際的範圍由所附申請專利範圍及其等同物所限定。
1‧‧‧基板材料 2‧‧‧導電性晶種層 3‧‧‧光固化樹脂 4‧‧‧圖案槽 5‧‧‧導電性物質 S11‧‧‧晶種層形成步驟 S12‧‧‧圖案槽形成步驟 S13‧‧‧鍍金步驟 S14‧‧‧光固化樹脂圖案層去除步驟 S15‧‧‧晶種層去除步驟
圖1是圖示本發明的電路形成方法的流程圖。 　　圖2是圖示本發明的電路形成方法的簡略圖。 　　圖3是圖示利用現有的基板材料和蝕刻液組合物的電路形成方法的簡略圖。 　　圖4是圖示利用本發明的蝕刻液組合物的電路形成方法的簡略圖。 　　圖5是利用本發明的電路形成方法填充導電性物質之後去除光固化樹脂而形成電路的SEM照片。 　　圖6是利用本發明的蝕刻液組合物選擇性地僅蝕刻銀材質晶種層而形成電路的SEM照片。
S11‧‧‧晶種層形成步驟
S12‧‧‧圖案槽形成步驟
S13‧‧‧鍍金步驟
S14‧‧‧光固化樹脂圖案層去除步驟
S15‧‧‧晶種層去除步驟

Claims (4)

  1. 一種利用導電性金屬薄膜晶種層的選擇性蝕刻的電路形成方法，其特徵在於，包括：透過濺射、化學氣相沉積、無電解鍍、塗層、浸漬等工序使用銀或銀合金或銀化合物在基板材料上形成薄晶種層的步驟S11；利用光固化樹脂在該晶種層上形成圖案槽的步驟S12；透過電解鍍或無電解鍍在該圖案槽上鍍銅以實現電路的步驟S13；去除該光固化樹脂而露出晶種層的步驟S14；及利用能夠選擇性地蝕刻銀或者合金或銀化合物的選擇性蝕刻液去除該露出的晶種層的步驟S15；其中，該選擇性蝕刻液對於選擇性蝕刻液總100重量%中，包括1至30重量%的氧化劑、20至70重量%的胺類或銨化合物、0.1至10重量%的添加劑、及殘餘重量%的水；其中，該氧化劑為從由氧化性氣體、過氧化物、過氧酸及過硫酸鉀所構成的群組中選擇的一種以上；其中，該胺類或銨化合物為從由乙胺(Ethylamine)、丙胺(Propylamine)、異丙胺(Isopropylamine)、正丁胺(n-Butylamine)、異丁胺(Isobutylamine)、仲丁胺(sec-Butylamine)、二乙胺(Diethylamine)、哌啶(Piperidine)、酪胺(Tyramine)、N-甲基酪胺(N-Methyltyramine)、吡咯啉(Pyrroline)、吡咯烷(Pyrrolidine)、咪唑(Imidazole)、吲哚(Indole)、嘧啶(Pyrimidine)、單乙醇胺(Monoethanolamine)、6-氨基-2-甲基-2-庚醇(6-Amino-2-methyl-2-heptanol)、1-氨基-2-丙醇(1-Amino-2-propanol)、甲醇胺(Methanolamine)、二甲基乙醇胺(Dimethylethanolamine)、N-甲基二乙醇胺(N- Methyldiethanolamine)、1-氨基乙醇(1-Aminoethanol)、及2-氨基-2-甲基-1-丙醇(2-amino-2-methyl-1-propanol)所構成的群組中選擇的一種以上；其中，該添加劑為從由螯合劑、消泡劑、潤濕劑、及pH調節劑所構成的群組中選擇的一種以上。
  2. 如請求項1所述之利用導電性金屬薄膜晶種層的選擇性蝕刻的電路形成方法，其中，該氧化性氣體為從由空氣、氧氣與臭氧所構成的群組中選擇的一種以上；該過氧化物為從由過硼酸鈉(Sodium perborate)、過氧化氫(Hydrogen peroxide)、鉍酸鈉(Sodium bismuthate)、過碳酸鈉(Sodium percarbonate)、過氧化苯甲醯(Benzoyl peroxide)、過氧化鉀(Potassium peroxide)及過氧化鈉(Sodium peroxide)所構成的群組中選擇的一種以上；該過氧酸為從由甲酸(Formic acid)、過氧乙酸(Peroxyacetic acid)、過氧苯甲酸(Perbenzoic acid)、3-氯過氧苯甲酸(3-Chloroperoxybenzoic acid)、及三甲基乙酸(Trimethylacetic acid)所構成的群組中選擇的一種以上。
  3. 一種能夠選擇性地蝕刻銀或銀合金或銀化合物的選擇性蝕刻液組合物，其特徵在於，包括：氧化劑、胺類或銨化合物、添加劑，及水；其中，該選擇性蝕刻液組合物對於選擇性蝕刻液組合物總100重量%中，包括1至30重量%的氧化劑、20至70重量%的胺類或銨化合物、0.1至10重量%的添加劑、及殘餘重量%的水；其中，該氧化劑為從由氧化性氣體、過氧化物、過氧酸及過硫酸鉀所構成的群組中選擇的一種以上； 其中，該胺類或銨化合物為從由乙胺(Ethylamine)、丙胺(Propylamine)、異丙胺(Isopropylamine)、正丁胺(n-Butylamine)、異丁胺(Isobutylamine)、仲丁胺(sec-Butylamine)、二乙胺(Diethylamine)、哌啶(Piperidine)、酪胺(Tyramine)、N-甲基酪胺(N-Methyltyramine)、吡咯啉(Pyrroline)、吡咯烷(Pyrrolidine)、咪唑(Imidazole)、吲哚(Indole)、嘧啶(Pyrimidine)、單乙醇胺(Monoethanolamine)、6-氨基-2-甲基-2-庚醇(6-Amino-2-methyl-2-heptanol)、1-氨基-2-丙醇(1-Amino-2-propanol)、甲醇胺(Methanolamine)、二甲基乙醇胺(Dimethylethanolamine)、N-甲基二乙醇胺(N-Methyldiethanolamine)、1-氨基乙醇(1-Aminoethanol)、及2-氨基-2-甲基-1-丙醇(2-amino-2-methyl-1-propanol)所構成的群組中選擇的一種以上；其中，該添加劑為從由螯合劑、消泡劑、潤濕劑、及pH調節劑所構成的群組中選擇的一種以上。
  4. 如請求項3所述之能夠選擇性地蝕刻銀或銀合金或銀化合物的選擇性蝕刻液組合物，其中，該氧化性氣體為從由空氣、氧氣及臭氧所構成的群組中選擇的一種以上；該過氧化物為從由過硼酸鈉(Sodium perborate)、過氧化氫(Hydrogen peroxide)、鉍酸鈉(Sodium bismuthate)、過碳酸鈉(Sodium percarbonate)、過氧化苯甲醯(Benzoyl peroxide)、過氧化鉀(Potassium peroxide)及過氧化鈉(Sodium peroxide)所構成的群組中選擇的一種以上；該過氧酸為從由甲酸(Formic acid)、過氧乙酸(Peroxyacetic acid)、過氧苯甲酸(Perbenzoic acid)、3-氯過氧苯甲酸(3-Chloroperoxybenzoic acid)、及三甲基乙酸(Trimethylacetic acid)所構成的群組中選擇的一種以上。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018151530A1 (ko) 2017-02-14 2018-08-23 (주)잉크테크 전기전도성 금속 박막 시드층의 선택적 에칭을 이용한 회로형성방법 및 에칭액 조성물
KR102414973B1 (ko) * 2017-03-03 2022-07-05 주식회사 잉크테크 미세 회로 형성방법 및 에칭액 조성물
KR102336675B1 (ko) 2020-05-27 2021-12-08 (주)에이켐 구리 또는 구리 합금소재 미세회로 형성용 에칭산화제 조성물 및 이를 이용한 배선 제조방법
CN113881944A (zh) * 2020-07-01 2022-01-04 上海和辉光电股份有限公司 一种去除金属掩膜板表面镁银合金的方法
CN112235951B (zh) * 2020-10-20 2021-09-21 盐城维信电子有限公司 一种不同铜厚的线路板制作方法
CN112752415A (zh) * 2020-12-14 2021-05-04 广州添利电子科技有限公司 一种沉银工艺中爬银的抑制方法
KR102659176B1 (ko) 2020-12-28 2024-04-23 삼성디스플레이 주식회사 은 함유 박막의 식각 조성물, 이를 이용한 패턴 형성 방법 및 표시장치의 제조 방법
KR20240072600A (ko) 2022-11-17 2024-05-24 주식회사 에드캠투 미세패턴 가공이 가능한 에칭첨가제 조성물

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1218284A (zh) * 1997-11-12 1999-06-02 国际商业机器公司 集成电路布线工艺
US20080277381A1 (en) * 2005-04-06 2008-11-13 Inktec Co., Ltd. Etching Solutions
KR101044790B1 (ko) * 2008-08-29 2011-06-29 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 제조방법
US20160192503A1 (en) * 2013-08-29 2016-06-30 Hitachi Metals, Ltd. Method for producing ceramic circuit board

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030168431A1 (en) * 2002-02-25 2003-09-11 Ritdisplay Corporation Etchant composition for silver alloy
TW593643B (en) * 2003-08-25 2004-06-21 Ind Tech Res Inst A method for fabricating a humidity sensitive film
KR101247303B1 (ko) 2007-10-30 2013-03-25 삼성테크윈 주식회사 인쇄회로기판의 제조방법
JP2009117600A (ja) * 2007-11-06 2009-05-28 Nippon Mektron Ltd バンプ付き回路配線板の製造方法
KR20090081566A (ko) * 2008-01-24 2009-07-29 동우 화인켐 주식회사 은 박막의 식각액 조성물 및 이를 이용한 금속 패턴형성방법
KR101095380B1 (ko) 2010-01-29 2011-12-16 대덕전자 주식회사 미세 피치의 인쇄회로기판 제조 방법
JP5531708B2 (ja) * 2010-03-26 2014-06-25 メック株式会社 銅のエッチング液および基板の製造方法
KR101391603B1 (ko) 2012-05-22 2014-05-07 솔브레인 주식회사 은함유 패턴의 식각액
KR20150018213A (ko) 2013-08-09 2015-02-23 피에스테크놀러지(주) 은 또는 마그네슘용 식각용액 조성물
JP6494254B2 (ja) * 2014-11-18 2019-04-03 関東化學株式会社 銅、モリブデン金属積層膜エッチング液組成物、該組成物を用いたエッチング方法および該組成物の寿命を延ばす方法
CN110537396B (zh) * 2017-02-09 2022-09-16 印可得株式会社 利用种子层的电路形成方法
WO2018151530A1 (ko) 2017-02-14 2018-08-23 (주)잉크테크 전기전도성 금속 박막 시드층의 선택적 에칭을 이용한 회로형성방법 및 에칭액 조성물

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1218284A (zh) * 1997-11-12 1999-06-02 国际商业机器公司 集成电路布线工艺
US20080277381A1 (en) * 2005-04-06 2008-11-13 Inktec Co., Ltd. Etching Solutions
KR101044790B1 (ko) * 2008-08-29 2011-06-29 삼성전기주식회사 인쇄회로기판 제조방법
US20160192503A1 (en) * 2013-08-29 2016-06-30 Hitachi Metals, Ltd. Method for producing ceramic circuit board

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