WO2014171174A1 - エッチング液、補給液、及び配線形成方法 - Google Patents

エッチング液、補給液、及び配線形成方法 Download PDF

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優 福井
知志 斉藤
輝和 石田
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メック株式会社
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    • H05K2201/0338—Layered conductor, e.g. layered metal substrate, layered finish layer, layered thin film adhesion layer

Definitions

  • the present invention relates to a copper etching solution, a replenisher thereof, and a wiring formation method.
  • a touch panel display device or the like used in an electronic device has a display area and a frame area provided around the display area. In the frame area, a plurality of wirings drawn from the display area for connection to a circuit for detecting a touch position are formed.
  • Patent Document 1 As a method of forming the wiring in the frame area, for example, as disclosed in Patent Document 1 below, there is a method of forming a wiring by applying a silver paste on the upper surface of an electrode layer containing a metal oxide.
  • a silver paste on the upper surface of an electrode layer containing a metal oxide.
  • it is required to reduce the resistance value of the wiring material in order to cope with a display device of a terminal that is small and requires high performance such as a smartphone or a tablet terminal. Therefore, it has been studied to use copper, which has a lower resistance than silver paste, as a wiring material.
  • a method of forming the frame area wiring using copper as a wiring material there is a method in which a copper layer is formed on an electrode layer containing a metal oxide, and the patterning of the copper layer and the patterning of the electrode layer are sequentially performed. It is being considered.
  • a copper wiring pattern is formed by etching a copper layer on an electrode layer using an etching solution that dissolves copper, and then an etching solution that dissolves a metal oxide without dissolving copper is used.
  • the electrode layer (metal oxide layer) exposed between the copper wiring patterns is etched to form a laminated wiring pattern including the patterned electrode layer and the copper wiring pattern.
  • a copper layer is formed on an electrode layer containing a metal oxide, and an etching solution that can etch both copper and metal oxide is used to form a copper wiring pattern and to expose the metal oxide exposed between the copper wiring patterns.
  • a method of etching an object in the same etching tank (hereinafter also referred to as “collective etching”) has been studied.
  • collector etching A method of etching an object in the same etching tank
  • the present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and provides a copper etching solution that can suppress side etching of a copper wiring pattern, a replenisher thereof, and a wiring forming method.
  • the copper etching solution of the present invention comprises an acidic aqueous solution containing cupric ions, halide ions, and a nonionic surfactant.
  • the nonionic surfactant has a cloud point of 15 to 55 ° C.
  • the replenisher of the present invention is a replenisher that is added to the etchant when the etchant of the present invention is used continuously or repeatedly, and consists of an acidic aqueous solution containing halide ions and a nonionic surfactant.
  • the replenisher of the present invention has a cloud point of 15 to 55 ° C. of the nonionic surfactant.
  • the etching solution of the present invention is brought into contact with a part of the copper layer of the laminated plate in which the metal oxide layer and the copper layer are laminated in this order on the base material, A step of forming a copper wiring pattern by etching a part of the metal oxide layer, and a portion of the metal oxide layer where the copper wiring pattern is not laminated; Etching the layer to form a laminated wiring pattern including a patterned metal oxide layer and the copper wiring pattern.
  • the metal oxide layer contains one or more metal oxides selected from the group consisting of zinc, tin, aluminum, indium, and gallium.
  • the “copper layer” in the present invention may be a layer made only of copper or a layer made of a copper alloy containing copper and other metals.
  • “copper” refers to copper or a copper alloy.
  • the “cloud point” in the present invention is a physical property value measured using a 1% by weight aqueous solution of a nonionic surfactant as a sample according to JIS K 2269.
  • a nonionic surfactant having a cloud point of 49 ° C. or higher the sample was measured according to JIS K 2269 with the sample kept at a temperature 2 to 3 ° C. higher than the expected cloud point.
  • the present invention it is possible to provide a copper etching solution that can suppress side etching of a copper wiring pattern, a replenisher thereof, and a wiring forming method.
  • (A)-(c) is sectional drawing according to process which shows typically one Embodiment of the wiring formation method of this invention.
  • the etching solution of the present invention can etch not only copper but also cap metal, metal oxide, and the like used for copper rust prevention.
  • cupric ion used in the etching solution of the present invention is blended as a component that oxidizes metallic copper.
  • the cupric ion can be contained in the etching solution by blending a cupric ion source.
  • the cupric ion source include one or more selected from cupric chloride, cupric sulfate, cupric bromide, cupric salts of organic acids, and cupric hydroxide.
  • the concentration of the cupric ion is preferably 0.01 to 5% by weight, more preferably 0.1 to 1% by weight, and still more preferably 0.2 to 0.7% by weight.
  • concentration is 0.01% by weight or more, the etching rate increases, so that copper can be etched quickly.
  • the concentration is 5 weight% or less, the melt stability of copper is maintained.
  • the concentration is preferably 0.2 to 0.7% by weight.
  • the halide ions used in the etching solution of the present invention are blended as a component that promotes copper etching.
  • the halide ions also function as a component for removing the metal oxide when etching an etching object in which copper and the metal oxide coexist.
  • Examples of the halide ion include one or more selected from fluoride ion, chloride ion, bromide ion, and iodide ion, and chloride ion and bromide ion are preferred from the viewpoint of copper etching property and handleability. Chloride ions are more preferred.
  • Halide ions include, for example, acids such as hydrochloric acid and hydrobromic acid, sodium chloride, ammonium chloride, calcium chloride, potassium chloride, potassium bromide, sodium fluoride, potassium iodide, cupric chloride, and bromide. It can be made to contain in etching liquid by mix
  • cupric chloride and cupric bromide can be used as having both functions of a halide ion source and a cupric ion source.
  • the concentration of halide ions in the etching solution is preferably 1 to 36% by weight, more preferably 5 to 25% by weight, and still more preferably 10 to 20% by weight.
  • concentration is 1% by weight or more, the etching property of copper is improved.
  • concentration is 36 weight% or less, precipitation of the halide in an etching liquid can be prevented.
  • the concentration is preferably 10 to 20% by weight.
  • the metal oxide etching property tends to improve in addition to the copper etching property. There is.
  • Nonionic surfactant In the etching solution of the present invention, in order to suppress side etching of the copper wiring pattern, at least one nonionic surfactant having a cloud point of 15 to 55 ° C. is blended.
  • the nonionic surfactant that can be used is not particularly limited as long as the cloud point is 15 to 55 ° C., but polyalkylene glycol derivatives, polyoxyalkylene alkyl ethers, polyoxyalkylene alkyl phenyl ethers, polyoxyethylene polyoxypropylene blocks Among nonionic surfactants such as polymers, polyoxyethylene polyoxypropylene glyceryl ether, polyoxyalkylene fatty acid monoester, polyoxyalkylene fatty acid diester, sorbitol higher fatty acid ester, glycerin higher fatty acid ester, sucrose higher fatty acid ester, etc. Those having a point of 15 to 55 ° C. can be appropriately selected.
  • nonionic surfactant having a cloud point of 17 to 38 ° C.
  • a nonionic surfactant having a cloud point of 17 to 30 ° C.
  • the concentration of the nonionic surfactant in the etching solution is preferably 0.01 to 20% by weight, more preferably 0.05 to 10% by weight, still more preferably 0.1 to 5% by weight. is there.
  • concentration is in the range of 0.01 to 20% by weight, side etching of the copper wiring pattern can be more effectively suppressed.
  • concentration is preferably 0.1 to 5% by weight.
  • the etching solution of the present invention is an acidic aqueous solution.
  • the acid compounded to make the etching solution acidic is not particularly limited.
  • sulfonic acid compounds such as methanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, taurine, hydrochloric acid, bromide
  • Mention may be made of inorganic acids such as hydroacid, sulfuric acid, nitric acid, borohydrofluoric acid and phosphoric acid, and carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid and butyric acid.
  • carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid and butyric acid.
  • One or more of these acids can be added to the etching solution of the present invention.
  • a preferable concentration of the acid is 0.01 to 1% by weight as H + concentration, more preferably 0.1 to 0.7% by weight, and still more preferably 0.15 to 0.55% by weight.
  • concentration is 0.01% by weight or more, the etching rate increases, so that copper can be etched quickly. Further, when the concentration is 1% by weight or less, the dissolution stability of copper is maintained. Further, when etching an etching object in which copper and a metal oxide coexist, if the acid concentration is within the above range, the etching rate of the metal oxide can be improved. Further, from the viewpoint of improving the linearity of the copper wiring pattern, the acid concentration is preferably within the above range.
  • an inorganic acid is preferably used as the acid.
  • hydrochloric acid or hydrobromic acid it is preferable because the etching solution is adjusted to be acidic and at the same time the halide ion source is used.
  • the etching solution of the present invention can be easily prepared by dissolving the above components in water.
  • water water from which ionic substances and impurities have been removed is preferable.
  • ion-exchanged water, pure water, ultrapure water, and the like are preferable.
  • additives such as a stabilizer, to the etching liquid of this invention as needed.
  • the use of the etching solution of the present invention is not particularly limited.
  • it is applied to an etching solution for forming a wiring pattern composed only of a copper wiring pattern, a laminated wiring pattern including a metal oxide wiring pattern and a copper wiring pattern, or the like. can do.
  • the copper wiring pattern of the metal oxide wiring pattern is formed. Side etching can be effectively suppressed.
  • the replenisher of the present invention is a replenisher that is added to the above-mentioned etching solution when the above-described etching solution of the present invention is used continuously or repeatedly, and consists of an acidic aqueous solution containing halide ions and a nonionic surfactant. .
  • the halide ion, the nonionic surfactant, and the acid compounded to make the etching solution acidic in the replenisher of the present invention are the same as those compounded in the above-described etching solution of the present invention.
  • the replenisher of the present invention may further contain a cupric ion source such as cupric chloride in a range not exceeding the concentration of 0.7% by weight of the cupric ion.
  • the replenisher of the present invention may contain components added to the etching solution.
  • the concentration of each component in the replenisher is appropriately set according to the concentration of each component in the etching solution. From the viewpoint of stably maintaining the effect of the etching solution of the present invention described above, halide ions
  • concentration of the nonionic surfactant is preferably 0.01 to 40% by weight, and the acid concentration is preferably 0.01 to 1% by weight as the H + concentration.
  • FIGS. 1 (a) to 1 (c) are cross-sectional views by process schematically showing an embodiment of a wiring forming method of the present invention.
  • a laminate 100 including a base material 1, a metal oxide layer 2, a copper layer 3 and a cap metal layer 4 sequentially formed on the base material 1 is prepared.
  • a resist pattern 5 is formed on the cap metal layer 4 of the laminated plate 100.
  • the laminated plate may not have a cap metal layer on the copper layer. When the cap metal layer is not formed on the copper layer, a resist pattern is formed on the copper layer.
  • the substrate 1 a resin substrate such as a polyethylene terephthalate film (PET film), a glass substrate, or the like can be used.
  • the metal oxide layer 2 is a layer containing an oxide of one or more metals selected from the group consisting of zinc, tin, aluminum, indium and gallium, and is an undercoat made of SiO 2 or the like directly on the substrate 1. It is provided via a layer or the like.
  • a method of providing the metal oxide layer 2 on the substrate for example, a known method such as vacuum deposition or sputtering can be employed.
  • a preferable thickness of the metal oxide layer 2 is about 5 to 200 nm.
  • the metal oxide constituting the metal oxide layer 2 may be a single metal oxide or a complex metal oxide.
  • ZnO, SnO 2 , Al 2 O 3 , indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), or a composite metal oxide in which a different metal is doped into ZnO can be used.
  • the composite metal oxide in which a different metal is doped in ZnO include AZO doped with aluminum and GZO doped with gallium.
  • one or more metal oxides selected from the group consisting of zinc, tin, and aluminum are preferable from the viewpoint of pattern formation, and one or more metal oxides selected from ITO, IZO, AZO, and GZO are more preferable.
  • the metal oxide may be either an amorphous or crystalline metal oxide.
  • the crystalline metal oxide is preferable because conductivity and durability are improved.
  • copper is more easily etched than the metal oxide in the conventional etching solution. Therefore, when the metal oxide is etched, the copper wiring pattern 7 (see FIG. 1B). ) Side etching was difficult to suppress.
  • the etching solution of the present invention described above since the etching solution of the present invention described above is used, side etching of the copper wiring pattern 7 can be suppressed even if the metal oxide is crystalline.
  • the metal oxide is crystalline can be determined by, for example, observing the surface of the metal oxide with a field emission transmission electron microscope (FE-TEM).
  • FE-TEM field emission transmission electron microscope
  • the metal oxide is crystalline, it can be observed as, for example, polygonal or oval crystal grains.
  • the crystalline metal oxide means that the proportion of the area occupied by the crystal grains exceeds 50% when the surface of the metal oxide is observed with the field emission transmission electron microscope (FE-TEM).
  • FE-TEM field emission transmission electron microscope
  • a metal oxide in which the area ratio occupied by the crystal grains is 70% to 100% is preferable.
  • the copper layer 3 can be formed on the metal oxide layer 2 by a known method such as vacuum deposition or sputtering.
  • the preferred thickness of the copper layer 3 is about 20 to 1000 nm.
  • a cap metal layer 4 is provided on the copper layer 3 as necessary for rust prevention of the copper layer 3 or the like.
  • the material of the cap metal layer 4 include aluminum, titanium, chromium, cobalt, nickel, zinc, molybdenum, silver, and alloys of these metals and copper.
  • the cap metal layer 4 is preferably made of a copper alloy different from the material of the copper layer 3 or a metal other than copper.
  • nickel, molybdenum, and alloys of these metals and copper are preferable.
  • a nickel-copper alloy having a nickel / copper weight ratio of 30/70 to 70/30 is preferable.
  • the cap metal layer 4 may be composed of a single layer or a plurality of layers.
  • the thickness of the cap metal layer 4 is preferably about 5 to 200 nm.
  • Examples of the method for forming the cap metal layer 4 include known methods such as vacuum deposition and sputtering.
  • the copper layer 3 shown in FIG. 1B is formed by bringing the etching solution of the present invention into contact with the copper layer 3. Furthermore, the etching solution of the present invention is brought into contact with a portion of the metal oxide layer 2 where the copper wiring pattern 7 is not laminated (exposed portion 8 in FIG. 1B), and the metal oxidation shown in FIG. By forming the object wiring pattern 9, the laminated wiring pattern 10 including the metal oxide wiring pattern 9 and the copper wiring pattern 7 is obtained.
  • the cap metal layer 4 is formed on the copper layer 3, before bringing the etching solution of the present invention into contact with the copper layer 3, the etching solution is brought into contact with the cap metal layer 4, as shown in FIG.
  • the cap metal wiring pattern 6 shown is formed.
  • the laminated wiring pattern 10 has a cap metal wiring pattern 6 on the copper wiring pattern 7 as shown in FIG.
  • a laminated wiring pattern 10 having a predetermined shape is obtained by bringing the etching solution of the present invention into contact with a region where the resist pattern 5 on the surface of the laminated plate 100 is not laminated.
  • side etching of the cap metal wiring pattern 6 when forming the copper wiring pattern 7 can be suppressed by forming the copper wiring pattern 7 using the etching solution of the present invention. Further, by forming the metal oxide wiring pattern 9 using the etching solution of the present invention, side etching of the cap metal wiring pattern 6 and the copper wiring pattern 7 when forming the metal oxide wiring pattern 9 can be suppressed. . Thereby, thinning of the line width W1 of the cap metal wiring pattern 6 and the line width W2 of the copper wiring pattern 7 can be suppressed.
  • the copper wiring pattern 7 is etched by galvanic corrosion when the copper layer 3 or the metal oxide layer 2 is etched with a conventional etching solution. There was a possibility that side etching of the film progressed. However, when the etching solution of the present invention is used, side etching of the copper wiring pattern 7 can be suppressed even when the cap metal layer 4, which is a dissimilar metal, is formed on the copper layer 3.
  • the method of using the etching solution of the present invention is not particularly limited. For example, a method of spraying the etching solution on a region where the resist pattern 5 on the surface of the laminated plate 100 is not laminated, or a laminate in which the resist pattern 5 is provided. The method etc. which immerse the board
  • etching solution When etching is performed by spraying, it is preferable that the etching solution is kept at a temperature of 30 to 60 ° C. and is processed at a spray pressure of 0.03 to 0.3 MPa. When etching is performed by dipping, it is preferable to perform the treatment while maintaining the temperature of the etching solution at 30 to 60 ° C.
  • the cap metal layer 4 is etched to form the cap metal wiring pattern 6 by bringing the etching solution into contact with the region where the resist pattern 5 on the surface of the laminated plate 100 is not laminated.
  • Etching solution comes into contact with the exposed portion of the copper layer 3 formed by etching 4 to etch the copper layer 3, thereby forming a copper wiring pattern 7.
  • the etching solution comes into contact with the exposed portion 8 of the metal oxide layer 2 formed by etching the copper layer 3 to etch the metal oxide layer 2, thereby forming a metal oxide wiring pattern 9.
  • the etching solution of the present invention has an etching property with respect to both copper and metal oxide.
  • the metal oxide layer 2 may be subsequently etched. That is, in this embodiment, the contact of the etching solution of the present invention with the copper layer 3 and the contact of the etching solution of the present invention with the metal oxide layer 2 can be performed as a series of steps.
  • the cap metal layer 4 etching process, the copper layer 3 etching process, and the metal oxide layer 2 etching process may be performed in the same etching tank or in different etching tanks. Also good. It is preferable to treat the cap metal layer 4, the copper layer 3, and the metal oxide layer 2 in the same etching tank because the number of etching steps can be reduced and the management of the etching solution is simplified.
  • each of the plurality of etching tanks need not correspond to the etching process of the cap metal layer 4, the copper layer 3, and the metal oxide layer 2.
  • the first etching tank in addition to the cap metal layer 4 and the copper layer 3, a part of the metal oxide layer 2 in the depth direction is etched, and then the metal oxide in the second etching tank.
  • the layer 2 may be further etched to form the metal oxide wiring pattern 9.
  • the cap metal layer is etched with the etching solution of the present invention, but may be etched with an etching solution different from the etching solution of the present invention.
  • the said embodiment demonstrated centering on the example which provided the cap metal layer, in the wiring formation method of this invention, you may use the laminated board in which the cap metal layer is not provided.
  • the laminate was immersed in each etching solution (temperature 45 ° C.) described in Tables 1 and 2 for 90 seconds, and then washed and dried.
  • each etching liquid of Table 1 made the cupric ion and halide ion density
  • Each etching solution in Table 2 uses the same nonionic surfactant as in Example 5 in Table 1, and changes the type and concentration of cupric halide and acid, and the type and concentration of nonionic surfactant. Is. In Table 2, the composition of the etching solution of Example 5 shown in Table 1 and the evaluation results are also shown.
  • each example had good side etching amount and linearity, and the overall evaluation was A, B, or C.
  • each comparative example was inferior to the Examples in terms of both side etching amount and linearity, and the overall evaluation was D.
  • a laminate including a laminated wiring pattern was obtained in the same procedure as described above [Evaluation of laminate comprising PET film / ITO layer / copper layer / nickel-copper alloy layer]. A part of each of the obtained laminates was sampled, and the surface was observed with a scanning electron microscope (model JSM-7000F, manufactured by JEOL Ltd.). As a result, the metal oxidation shown in FIG. The IZO layer between the IZO wiring patterns corresponding to the object wiring pattern 9 has been removed.

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Abstract

　本発明は、銅配線パターンのサイドエッチングを抑制できる銅のエッチング液とその補給液、及び配線形成方法に関する。銅のエッチング液は、第二銅イオン、ハロゲン化物イオン及びノニオン性界面活性剤を含む酸性水溶液からなる。前記ノニオン性界面活性剤の曇点は１５～５５℃である。本発明の配線形成方法によれば、上記エッチング液を銅層（３）及び金属酸化物層（２）に順次接触させることにより、パターン化された金属酸化物層（９）及び銅配線パターン（７）を含む積層配線パターン（１０）を形成できる。

Description

エッチング液、補給液、及び配線形成方法
　本発明は、銅のエッチング液とその補給液、及び配線形成方法に関する。
　電子機器に用いられているタッチパネル式の表示装置等は、表示エリアと、該表示エリアの周囲に設けられた額縁エリアとを有する。前記額縁エリアには、タッチ位置を検出する回路に接続するために表示エリアから引き出された複数の配線が形成されている。
　前記額縁エリアの配線を形成する方法としては、例えば下記特許文献１に開示されているように、金属酸化物を含む電極層の上面に銀ペーストを塗布して配線を形成する方法がある。しかし、近年、スマートフォンやタブレット端末等のように小型であって高性能が要求される端末の表示装置に対応するために、配線材料の抵抗値を低くすることが要求されている。そこで、銀ペーストよりも低抵抗である銅を配線材料として用いることが検討されている。
　銅を配線材料として用いて前記額縁エリアの配線を形成する方法としては、金属酸化物を含む電極層上に銅層を形成し、前記銅層のパターニングと前記電極層のパターニングを順次行う方法が検討されている。この方法は、まず、銅を溶解するエッチング液を用いて電極層上の銅層をエッチングして銅配線パターンを形成した後、銅を溶解せずに金属酸化物を溶解するエッチング液を用いて銅配線パターン間に露出する電極層（金属酸化物層）をエッチングして、パターン化された電極層及び銅配線パターンを含む積層配線パターンを形成する方法である。
　しかしながら、前記の方法では、銅層のエッチングに用いるエッチング液と、電極層のエッチングに用いるエッチング液の２種類のエッチング液を管理しなければならない上、エッチング工程を２回に分ける必要があるため、生産性の向上が困難となっていた。
　他方、金属酸化物を含む電極層上に銅層を形成し、銅及び金属酸化物の双方をエッチングできるエッチング液を用いて、銅配線パターンの形成と、当該銅配線パターン間に露出する金属酸化物のエッチングを同じエッチング槽内で行う方法（以下、「一括エッチング」ともいう）も検討されている。前記一括エッチングを採用する場合は、銅配線パターンの形成と、金属酸化物のエッチングを同じエッチング液で行うため、液管理が容易となる上、同じエッチング槽内で行うため、生産性が向上する。
特開２００８－７７３３２号公報
　しかし、前記一括エッチングを採用する場合、銅配線パターン間の金属酸化物をエッチングする際に銅配線パターンが腐食して、銅配線パターンの側面の銅が除去される「サイドエッチング」とよばれる現象を生じる場合があった。
　本発明は、前記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、銅配線パターンのサイドエッチングを抑制できる銅のエッチング液とその補給液、及び配線形成方法を提供する。
　本発明の銅のエッチング液は、第二銅イオン、ハロゲン化物イオン及びノニオン性界面活性剤を含む酸性水溶液からなる。本発明の銅のエッチング液は、前記ノニオン性界面活性剤の曇点が１５～５５℃である。
　本発明の補給液は、前記本発明のエッチング液を連続又は繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、ハロゲン化物イオン及びノニオン性界面活性剤を含む酸性水溶液からなる。本発明の補給液は、前記ノニオン性界面活性剤の曇点が１５～５５℃である。
　本発明の配線形成方法は、基材上に金属酸化物層及び銅層がこの順に積層された積層板の前記銅層の一部に前記本発明のエッチング液を接触させて、前記銅層の一部をエッチングすることにより銅配線パターンを形成する工程と、前記金属酸化物層の前記銅配線パターンが積層されていない部分に前記本発明のエッチング液を接触させて、前記部分の金属酸化物層をエッチングすることにより、パターン化された金属酸化物層及び前記銅配線パターンを含む積層配線パターンを形成する工程とを含む。本発明の配線形成方法において、前記金属酸化物層は、亜鉛、スズ、アルミニウム、インジウム及びガリウムからなる群から選ばれる一種以上の金属の酸化物を含む。
　なお、本発明における「銅層」は、銅のみからなる層であってもよく、銅とその他の金属とを含む銅合金からなる層であってもよい。また、本発明において「銅」は、銅又は銅合金を指す。
　また、本発明における「曇点」は、ＪＩＳ　Ｋ　２２６９に準じて、測定対象であるノニオン性界面活性剤の１重量％水溶液を試料として用いて測定した物性値である。なお、曇点が４９℃以上のノニオン性界面活性剤の場合は、試料を予期曇点より２～３℃高い温度に保った状態でＪＩＳ　Ｋ　２２６９に準じて測定した。
　本発明によれば、銅配線パターンのサイドエッチングを抑制できる銅のエッチング液とその補給液、及び配線形成方法を提供できる。
（ａ）～（ｃ）は、本発明の配線形成方法の一実施形態を模式的に示す工程別断面図である。
　［エッチング液］
　以下、本発明の銅のエッチング液に含まれる各成分について説明する。なお、後述するように、本発明のエッチング液は、銅だけでなく、銅の防錆等に用いられるキャップメタルや、金属酸化物等もエッチングできる。
　（第二銅イオン）
　本発明のエッチング液に用いられる第二銅イオンは、金属銅を酸化する成分として配合される。第二銅イオンは、第二銅イオン源を配合することによって、エッチング液中に含有させることができる。第二銅イオン源としては、例えば塩化第二銅、硫酸第二銅、臭化第二銅、有機酸の第二銅塩、及び水酸化第二銅から選ばれる一種以上が挙げられる。
　前記第二銅イオンの濃度は、好ましくは０．０１～５重量％であり、より好ましくは０．１～１重量％であり、更に好ましくは０．２～０．７重量％である。前記濃度が０．０１重量％以上の場合は、エッチング速度が速くなるため、銅を速やかにエッチングすることができる。また、前記濃度が５重量％以下の場合は、銅の溶解安定性が維持される。なお、銅配線パターンの側面のがたつきを抑えることにより、銅配線パターンの直線性を向上させるためには、前記濃度が０．２～０．７重量％であることが好ましい。
　（ハロゲン化物イオン）
　本発明のエッチング液に用いられるハロゲン化物イオンは、銅のエッチングを促進させる成分として配合される。また、ハロゲン化物イオンは、銅と金属酸化物が併存するエッチング対象物をエッチングする場合、金属酸化物を除去する成分としても機能する。ハロゲン化物イオンとしては、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、及びヨウ化物イオンから選ばれる一種以上が挙げられ、銅のエッチング性、及び取扱い性の観点から、塩化物イオン、臭化物イオンが好ましく、塩化物イオンがより好ましい。ハロゲン化物イオンは、例えば、塩酸、臭化水素酸等の酸や、塩化ナトリウム、塩化アンモニウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、臭化カリウム、フッ化ナトリウム、ヨウ化カリウム、塩化第二銅、臭化第二銅等の塩等をハロゲン化物イオン源として配合することにより、エッチング液に含有させることができる。なお、例えば塩化第二銅、臭化第二銅は、ハロゲン化物イオン源と第二銅イオン源の両方の作用を有するものとして使用することができる。
　前記エッチング液中のハロゲン化物イオンの濃度は、好ましくは１～３６重量％であり、より好ましくは５～２５重量％であり、更に好ましくは１０～２０重量％である。前記濃度が１重量％以上であれば、銅のエッチング性が向上する。また、前記濃度が３６重量％以下であれば、エッチング液中におけるハロゲン化物の析出を防止できる。なお、銅配線パターンの側面のがたつきを抑えることにより、銅配線パターンの直線性を向上させるためには、前記濃度が１０～２０重量％であることが好ましい。また、銅と金属酸化物が併存するエッチング対象物をエッチングする場合は、ハロゲン化物イオンの濃度が上記範囲内であれば、銅のエッチング性に加えて、金属酸化物のエッチング性も向上する傾向がある。
　（ノニオン性界面活性剤）
　本発明のエッチング液には、銅配線パターンのサイドエッチングを抑制するために、曇点が１５～５５℃のノニオン性界面活性剤が一種以上配合される。使用できるノニオン性界面活性剤としては、曇点が１５～５５℃である限り特に限定されないが、ポリアルキレングリコール誘導体、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル、ポリオキシアルキレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロックポリマー、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリセリルエーテル、ポリオキシアルキレン脂肪酸モノエステル、ポリオキシアルキレン脂肪酸ジエステル、ソルビトール高級脂肪酸エステル、グリセリン高級脂肪酸エステル、ショ糖高級脂肪酸エステル等のノニオン性界面活性剤のうち、曇点が１５～５５℃であるものを適宜選択できる。
　銅配線パターンのサイドエッチングをより効果的に抑制するためには、曇点が１７～３８℃のノニオン性界面活性剤を使用することが好ましい。特に、銅配線パターンの側面のがたつきを抑えることにより、銅配線パターンの直線性を向上させるためには、曇点が１７～３０℃のノニオン性界面活性剤を使用することが好ましい。
　前記エッチング液中のノニオン性界面活性剤の濃度は、好ましくは０．０１～２０重量％であり、より好ましくは０．０５～１０重量％であり、更に好ましくは０．１～５重量％である。前記濃度が０．０１～２０重量％の範囲内であれば、銅配線パターンのサイドエッチングをより効果的に抑制できる。なお、銅配線パターンの側面のがたつきを抑えることにより、銅配線パターンの直線性を向上させるためには、前記濃度が０．１～５重量％であることが好ましい。
　（酸）
　本発明のエッチング液は酸性水溶液である。エッチング液を酸性にするために配合する酸としては、特に限定されるものではないが、例えば、メタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、ｐ－トルエンスルホン酸、タウリン等のスルホン酸化合物、塩酸、臭化水素酸、硫酸、硝酸、ホウフッ化水素酸、リン酸等の無機酸、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸等のカルボン酸を挙げることができる。本発明のエッチング液には、これらの酸の一種又は二種以上を配合できる。
　酸の好ましい濃度は、Ｈ＋濃度として０．０１～１重量％であり、より好ましくは０．１～０．７重量％、更に好ましくは０．１５～０．５５重量％である。前記濃度が０．０１重量％以上の場合は、エッチング速度が速くなるため、銅を速やかにエッチングすることができる。また、前記濃度が１重量％以下の場合は、銅の溶解安定性が維持される。また、銅と金属酸化物が併存するエッチング対象物をエッチングする場合、酸濃度が上記範囲内であれば、金属酸化物のエッチング速度の向上も図れる。さらに、銅配線パターンの直線性を向上させる観点からも、酸濃度が上記範囲内であることが好ましい。酸濃度を上記範囲内とするために、前記酸としては、無機酸が好ましく用いられる。中でも、塩酸、臭化水素酸を使用する場合には、エッチング液を酸性に調整すると同時に、前記ハロゲン化物イオン源にもなるため好ましい。
　本発明のエッチング液は、前記の各成分を水に溶解させることにより、容易に調製することができる。前記水としては、イオン性物質及び不純物を除去した水が好ましく、例えばイオン交換水、純水、超純水等が好ましい。なお、本発明のエッチング液には、必要に応じて安定剤等の添加剤を添加してもよい。
　本発明のエッチング液の用途は、特に限定されず、例えば、銅配線パターンのみからなる配線パターンや、金属酸化物配線パターン及び銅配線パターンを含む積層配線パターン等を形成する際のエッチング液に適用することができる。なかでも、上述した一括エッチングにおいて、金属酸化物配線パターン及び銅配線パターンを含む積層配線パターンを形成する際のエッチング液に適用した場合は、金属酸化物配線パターンを形成する際の銅配線パターンのサイドエッチングを効果的に抑制することができる。
　［補給液］
　次に、本発明の補給液について説明する。本発明の補給液は、上述した本発明のエッチング液を連続又は繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、ハロゲン化物イオン及びノニオン性界面活性剤を含む酸性水溶液からなる。本発明の補給液に配合されるハロゲン化物イオン、ノニオン性界面活性剤、及びエッチング液を酸性にするために配合する酸は、上述した本発明のエッチング液に配合されるものと同様である。
　前記補給液を添加することにより、前記エッチング液の各成分比が適正に保たれるため、上述した本発明のエッチング液の効果を安定して維持できる。なお、本発明の補給液には、更に塩化第二銅等の第二銅イオン源が第二銅イオン濃度で０．７重量％の濃度を超えない範囲で含まれていてもよい。また、本発明の補給液には、前記成分以外に、エッチング液に添加する成分が配合されていてもよい。
　前記補給液中の各成分の濃度は、エッチング液中の各成分の濃度に応じて適宜設定されるが、上述した本発明のエッチング液の効果を安定して維持するという観点から、ハロゲン化物イオンの濃度が１～３６重量％、ノニオン性界面活性剤の濃度が０．０１～４０重量％、酸の濃度がＨ＋濃度として０．０１～１重量％であることが好ましい。
　［配線形成方法］
　次に、本発明の配線形成方法について図１（ａ）～（ｃ）を参照しながら説明する。図１（ａ）～（ｃ）は、本発明の配線形成方法の一実施形態を模式的に示す工程別断面図である。
　まず、図１（ａ）に示すように、基材１と、基材１上に順次形成された金属酸化物層２、銅層３及びキャップメタル層４とを含む積層板１００を用意し、この積層板１００のキャップメタル層４上にレジストパターン５を形成する。レジストパターン５は、通常、ライン（Ｌ）／スペース（Ｓ）＝１μｍ／１μｍ～１００μｍ／１００μｍ程度のパターンに形成される。なお、積層板は銅層上にキャップメタル層を有していないものでもよい。銅層上にキャップメタル層が形成されていない場合、銅層上にレジストパターンが形成される。
　基材１は、ポリエチレンテレフタレートフィルム（ＰＥＴフィルム）等の樹脂基材や、ガラス基材等が使用できる。金属酸化物層２は、亜鉛、スズ、アルミニウム、インジウム及びガリウムからなる群から選ばれる一種以上の金属の酸化物を含む層であり、基材１上に直接、又はＳｉＯ２等からなるアンダーコート層等を介して設けられる。金属酸化物層２を基材１上に設ける方法は、例えば、真空蒸着、スパッタリング等公知の方法を採用することができる。金属酸化物層２の好ましい厚みは、５～２００ｎｍ程度である。
　金属酸化物層２を構成する金属酸化物は、単一の金属酸化物であっても複合金属酸化物であってもよい。例えば、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ａｌ２Ｏ３、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、あるいはＺｎＯに異種金属をドープした複合金属酸化物等が挙げられる。前記ＺｎＯに異種金属をドープした複合金属酸化物としては、アルミニウムをドープしたＡＺＯや、ガリウムをドープしたＧＺＯ等が挙げられる。中でも、亜鉛、スズ及びアルミニウムからなる群から選ばれる一種以上の金属の酸化物がパターン形成性の観点から好ましく、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ及びＧＺＯから選ばれる一種以上の金属酸化物がより好ましい。
　前記金属酸化物は、非晶質又は結晶質のいずれの金属酸化物であってもよいが、結晶質である場合には、導電性及び耐久性が向上するため好ましい。金属酸化物が結晶質である場合は、従来のエッチング液では、金属酸化物よりも銅の方がエッチングされ易いので、金属酸化物をエッチングする際に銅配線パターン７（図１（ｂ）参照）のサイドエッチングを抑制するのが困難であった。後述するように、本実施形態の配線形成方法によれば、上述した本発明のエッチング液を用いるため、金属酸化物が結晶質であっても銅配線パターン７のサイドエッチングを抑制できる。
　なお、金属酸化物が結晶質であるかどうかは、例えば、電界放出型透過電子顕微鏡（ＦＥ－ＴＥＭ）によって金属酸化物の表面を観察することで、判別可能である。金属酸化物が結晶質である場合には、例えば、多角形又は長円形状の結晶粒として観察されうる。本発明において、結晶質の金属酸化物とは、前記電界放出型透過電子顕微鏡（ＦＥ－ＴＥＭ）により金属酸化物の表面を観察した場合に、前記結晶粒が占める面積割合が５０％を超えるものをいい、前記結晶粒が占める面積割合が７０％から１００％である金属酸化物が好ましい。
　銅層３は、金属酸化物層２上に、例えば、真空蒸着、スパッタリング等の公知の方法によって形成することができる。銅層３の好ましい厚みは、２０～１０００ｎｍ程度である。
　銅層３の防錆等のために、必要に応じて銅層３上にキャップメタル層４が設けられる。キャップメタル層４の材質としては、例えば、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、モリブデン、銀、及びこれらの金属と銅との合金等が挙げられる。但し、銅層３が銅合金からなる場合には、キャップメタル層４は、銅層３の材質とは相違する銅合金、又は銅以外の金属からなることが好ましい。中でも、銅層３の防錆性の観点、及びパターン形成性の観点から、ニッケル、モリブデン、及びこれらの金属と銅との合金から選ばれる一種以上が好ましい。特に、ニッケル／銅の重量比率が３０／７０～７０／３０のニッケル－銅合金が好ましい。
　キャップメタル層４は、単層からなるものでも、複数層からなるものでもよい。キャップメタル層４の厚みは好ましくは５～２００ｎｍ程度である。キャップメタル層４の形成方法としては、例えば、真空蒸着、スパッタリング等の公知の方法が挙げられる。
　次に、銅層３に前記本発明のエッチング液を接触させて、図１（ｂ）に示す銅配線パターン７を形成する。更に、金属酸化物層２の銅配線パターン７が積層されていない箇所（図１（ｂ）の露出部分８）に前記本発明のエッチング液を接触させて、図１（ｃ）に示す金属酸化物配線パターン９を形成することによって、金属酸化物配線パターン９、及び銅配線パターン７を含む積層配線パターン10を得る。銅層３上にキャップメタル層４が形成されている場合は、銅層３に本発明のエッチング液を接触させる前に、キャップメタル層４にエッチング液を接触させて、図１（ｂ）に示すキャップメタル配線パターン６を形成する。この場合、積層配線パターン10は、図１（ｃ）に示すように、銅配線パターン７上にキャップメタル配線パターン６を有する。本実施形態では、積層板１００表面のレジストパターン５が積層されていない領域に、前記本発明のエッチング液を接触させることにより、所定形状の積層配線パターン10が得られる。
　本実施形態では、前記本発明のエッチング液を用いて銅配線パターン７を形成することにより、銅配線パターン７を形成する際のキャップメタル配線パターン６のサイドエッチングを抑制できる。また、前記本発明のエッチング液を用いて金属酸化物配線パターン９を形成することにより、金属酸化物配線パターン９を形成する際のキャップメタル配線パターン６及び銅配線パターン７のサイドエッチングを抑制できる。これにより、キャップメタル配線パターン６のライン幅Ｗ１及び銅配線パターン７のライン幅Ｗ２の細りを抑制できる。
　なお、銅層３とは相違する材質からなるキャップメタル層４が形成されている場合には、従来のエッチング液で銅層３や金属酸化物層２をエッチングすると、ガルバニック腐食によって銅配線パターン７のサイドエッチングが進行するおそれがあった。しかし、本発明のエッチング液を用いた場合には、銅層３上に異種金属であるキャップメタル層４が形成されている場合でも、銅配線パターン７のサイドエッチングを抑制できる。
　本発明のエッチング液の使用方法に特に限定はないが、例えば、積層板１００表面のレジストパターン５が積層されていない領域に、前記エッチング液をスプレーする方法や、レジストパターン５が設けられた積層板１００を前記エッチング液中に浸漬する方法等が挙げられる。
　スプレーによりエッチングする場合は、前記エッチング液の温度を３０～６０℃に保ち、０．０３～０．３ＭＰａのスプレー圧で処理するのが好ましい。浸漬によりエッチングする場合は、前記エッチング液の温度を３０～６０℃に保って処理するのが好ましい。
　本実施形態では、積層板１００表面のレジストパターン５が積層されていない領域に、前記エッチング液を接触させることにより、キャップメタル層４がエッチングされてキャップメタル配線パターン６が形成され、キャップメタル層４のエッチングにより形成された銅層３の露出部分にエッチング液が接触して銅層３がエッチングされ、銅配線パターン７が形成される。更に、銅層３のエッチングにより形成された金属酸化物層２の露出部分８にエッチング液が接触して金属酸化物層２がエッチングされ、金属酸化物配線パターン９が形成される。前述のように、本発明のエッチング液は、銅及び金属酸化物の両方に対してエッチング性を有する。そのため、銅層３がエッチングされて銅配線パターン７が形成された後、引き続いて金属酸化物層２がエッチングされてもよい。すなわち、本実施形態では、銅層３への前記本発明のエッチング液の接触と、金属酸化物層２への前記本発明のエッチング液の接触とを、一連の工程として実施できる。
　なお、本実施形態において、キャップメタル層４のエッチング処理と銅層３のエッチング処理と金属酸化物層２のエッチング処理は、同じエッチング槽で行ってもよいし、それぞれ別のエッチング槽で行ってもよい。キャップメタル層４、銅層３、及び金属酸化物層２を同じエッチング槽で処理すると、エッチングの工程数を削減できる上に、エッチング液の管理が簡素化されるので好ましい。
　キャップメタル層４のエッチングと銅層３のエッチングと金属酸化物層２のエッチングを、それぞれ別のエッチング槽で行う場合、それぞれのエッチング槽で使用されるエッチング液の配合は、同一組成であっても相違する組成であってもよい。また、複数のエッチング槽のそれぞれは、キャップメタル層４、銅層３及び金属酸化物層２のエッチング処理に対応している必要はない。例えば、第一のエッチング槽において、キャップメタル層４及び銅層３に加えて、金属酸化物層２の深さ方向の一部のエッチング処理を行った後、第二のエッチング槽で金属酸化物層２を更にエッチング処理して、金属酸化物配線パターン９を形成してもよい。
　以上、本発明の配線形成方法の一実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、前記実施形態では、キャップメタル層を本発明のエッチング液でエッチングしたが、本発明のエッチング液とは異なるエッチング液でエッチングしてもよい。また、前記実施形態では、キャップメタル層を設けた例を中心に説明したが、本発明の配線形成方法では、キャップメタル層が設けられていない積層板を用いてもよい。
　次に、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は下記の実施例に限定して解釈されるものではない。
　［ＰＥＴフィルム／ＩＴＯ層／銅層／ニッケル－銅合金層からなる積層板の評価］
　（積層配線パターンの形成）
　厚み１００μｍのＰＥＴフィルム上に、結晶質のＩＴＯを含むＩＴＯ層（厚み２０ｎｍ）、銅層（厚み１５０ｎｍ）、ニッケル／銅重量比＝３０／７０のニッケル－銅合金層（厚み２０ｎｍ）をこの順に形成したサンプル積層板を準備した。この積層板を用いて以下の手順で積層配線パターンの形成を行った。
　前記積層板を１０重量％硫酸水溶液（温度２５℃）に１分間浸漬し、ニッケル－銅合金層表面の酸化物を除去した後、このニッケル－銅合金層表面に、ドライフィルムレジスト（品番ＡＱ－２０９Ａ、旭化成イーマテリアルズ社製）を用いてライン／スペース＝２０μｍ／２０μｍのレジストパターンを形成した。次いで、前記積層板を、表１及び表２に記載の各エッチング液（温度４５℃）に９０秒間浸漬した後、水洗・乾燥させた。なお、表１の各エッチング液は、第二銅イオンおよびハロゲン化物イオン濃度を一定とし、ノニオン系界面活性剤の種類を変更したものである。表２の各エッチング液は、表１の実施例５と同一のノニオン系界面活性剤を用い、ハロゲン化第二銅および酸の種類および濃度、ならびにノニオン系界面活性剤の種類および濃度を変更したものである。表２では、表１に示した実施例５のエッチング液の組成および評価結果も併せて示されている。
　乾燥後の各積層板の一部をサンプリングし、走査型電子顕微鏡（型式ＪＳＭ－７０００Ｆ、日本電子社製）による表面観察をしたところ、いずれの積層板についても、図１（ｃ）の金属酸化物配線パターン９に相当するＩＴＯ配線パターンの間のＩＴＯ層は除去されていた。
　（サイドエッチング量の測定）
　次いで、エッチング後の各積層板の一部を１０ｍｍ×１０ｍｍにサンプリングし、埋め込み樹脂に埋め込み、銅配線パターンの断面が見えるように研磨加工を行った後、走査型電子顕微鏡（型式ＪＳＭ－７０００Ｆ、日本電子社製）を用いた画像計測により、銅配線パターンの幅（図１（ｃ）のＷ２）のうち最も細い箇所の幅（最小幅）を測定した。そして、レジストパターンのライン幅（２０μｍ）から測定された前記最小幅を差し引いて得られた値をサイドエッチング量とし、任意に選んだ５箇所のサイドエッチング量の平均値を算出した。結果（平均値）を表１及び表２に示す。
　（直線性の測定）
　エッチング後の各積層板のＰＥＴフィルム側から光学顕微鏡により銅配線パターンの底部の画像を撮影し、底部幅の画像計測を行った。この底部幅を画像計測する際、銅配線パターンの長さ方向に５μｍ間隔で１０点測定し、得られた測定値の標準偏差を直線性（μｍ）とした。結果を表１及び表２に示す。
　（総合評価）
　総合評価はＡ～Ｄの４段階で評価した。すなわち、サイドエッチング量が６μｍ未満かつ直線性が１μｍ未満の場合をＡ、サイドエッチング量が６μｍ未満かつ直線性が１μｍ以上２μｍ未満の場合をＢ、サイドエッチング量が６μｍ以上７μｍ未満かつ直線性が１μｍ以上２μｍ未満の場合をＣ、サイドエッチング量が８μｍ以上かつ直線性が２μｍ以上の場合をＤと評価した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１、２に示すように、各実施例はサイドエッチング量及び直線性のいずれも良好であり、総合評価もＡ、Ｂ又はＣであった。一方、各比較例はサイドエッチング量及び直線性のいずれもが実施例に比べて劣っており、総合評価もＤであった。
　［ガラス板／ＩＺＯ層／銅層／モリブデン層からなる積層板の評価］
　（積層配線パターンの形成）
　厚み２ｍｍのガラス板上に、結晶質のＩＺＯを含む層（厚み２０ｎｍ）、銅層（厚み１５０ｎｍ）、モリブデン層（厚み２０ｎｍ）をこの順に形成した積層板を準備した。この積層板を用いて以下の手順で積層配線パターンの形成を行った。
　前記積層板を１０重量％硫酸水溶液（温度２５℃）に１分間浸漬し、モリブデン層表面の酸化物を除去した後、このモリブデン層表面に、液状レジスト（品番ＯＦＰＲ－８００、東京応化工業社製）を用いてライン／スペース＝２０μｍ／２０μｍのレジストパターンを形成した。次いで、上述した［ＰＥＴフィルム／ＩＴＯ層／銅層／ニッケル－銅合金層からなる積層板の評価］と同様の手順で、積層配線パターンを含む積層板を得た。得られた各積層板について、一部サンプリングし、走査型電子顕微鏡（型式ＪＳＭ－７０００Ｆ、日本電子社製）による表面観察をしたところ、いずれの積層板についても、図１（ｃ）の金属酸化物配線パターン９に相当するＩＺＯ配線パターンの間のＩＺＯ層は除去されていた。
　（評価）
　評価については、上述した［ＰＥＴフィルム／ＩＴＯ層／銅層／ニッケル－銅合金層からなる積層板の評価］と同様に行った。結果を表３に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３では、表１に示す結果と同様に、ノニオン系界面活性剤の曇点と銅配線パターンのエッチング性との間に一定の相関関係が認められた。すなわち、各実施例はサイドエッチング量及び直線性のいずれも良好であり、総合評価もＡ、Ｂ又はＣであったのに対して、各比較例はサイドエッチング量及び直線性のいずれもが実施例に比べて劣っており、総合評価もＤであった。これらの結果から、本発明のエッチング液を用いることにより、金属酸化物層やキャップメタル層の材質に関わらず、銅と金属酸化物が併存するエッチング対象物を、低サイドエッチング量で一括エッチングできることがわかる。
１　基材
２　金属酸化物層
３　銅層
４　キャップメタル層
５　レジストパターン
６　キャップメタル配線パターン
７　銅配線パターン
８　露出部分
９　金属酸化物配線パターン
１０　積層配線パターン
１００　積層板

Claims (12)

  1. 　銅のエッチング液であって、
    　第二銅イオン、ハロゲン化物イオン及びノニオン性界面活性剤を含む酸性水溶液からなり、
    　前記ノニオン性界面活性剤の曇点が、１５～５５℃である、エッチング液。
  2. 　前記ノニオン性界面活性剤の曇点が、１７～３８℃である請求項１に記載のエッチング液。
  3. 　前記ノニオン性界面活性剤の曇点が、１７～３０℃である請求項２に記載のエッチング液。
  4. 　前記ハロゲン化物イオンは、塩化物イオンである請求項１～３のいずれか１項に記載のエッチング液。
  5. 　前記第二銅イオンの濃度が、０．０１～５重量％であり、
    　前記ハロゲン化物イオンの濃度が、１～３６重量％であり、
    　前記ノニオン性界面活性剤の濃度が、０．０１～２０重量％である請求項１～４のいずれか１項に記載のエッチング液。
  6. 　請求項１～５のいずれか１項に記載のエッチング液を連続又は繰り返し使用する際に、前記エッチング液に添加する補給液であって、
    　ハロゲン化物イオン及びノニオン性界面活性剤を含む酸性水溶液からなり、
    　前記ノニオン性界面活性剤の曇点が、１５～５５℃である、補給液。
  7. 　前記ノニオン性界面活性剤の曇点が、１７～３８℃である請求項６に記載の補給液。
  8. 　前記ノニオン性界面活性剤の曇点が、１７～３０℃である請求項７に記載の補給液。
  9. 　前記ハロゲン化物イオンは、塩化物イオンである請求項６～８のいずれか１項に記載の補給液。
  10. 　基材上に金属酸化物層及び銅層がこの順に積層された積層板の前記銅層の一部に請求項１～５のいずれか１項に記載のエッチング液を接触させて、前記銅層の一部をエッチングすることにより銅配線パターンを形成する工程と、
    　前記金属酸化物層の前記銅配線パターンが積層されていない部分に請求項１～５のいずれか１項に記載のエッチング液を接触させて、前記部分の金属酸化物層をエッチングすることにより、パターン化された金属酸化物層及び前記銅配線パターンを含む積層配線パターンを形成する工程とを含む配線形成方法であって、
    　前記金属酸化物層は、亜鉛、スズ、アルミニウム、インジウム及びガリウムからなる群から選ばれる一種以上の金属の酸化物を含む、配線形成方法。
  11. 　前記金属の酸化物は、結晶質である請求項１０に記載の配線形成方法。
  12. 　前記積層板は、前記銅層の前記金属酸化物層側とは反対側の面に設けられたキャップメタル層を更に含み、
    　前記キャップメタル層は、アルミニウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、モリブデン、銀、及びこれらの金属と銅との合金からなる群から選ばれる一種以上の金属を含み、
    　前記配線形成方法は、前記銅層の一部をエッチングする前に、前記一部の銅層上に積層された前記キャップメタル層に請求項１～５のいずれか１項に記載のエッチング液を接触させて、前記一部の銅層上に積層された前記キャップメタル層をエッチングすることによりキャップメタル配線パターンを形成する工程を更に含む請求項１０又は１１に記載の配線形成方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015146250A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 メック株式会社 配線形成方法及びエッチング液
JP2015219336A (ja) * 2014-05-16 2015-12-07 旭化成イーマテリアルズ株式会社 レジスト材料用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂積層体
JP2017048462A (ja) * 2016-08-30 2017-03-09 メック株式会社 エッチング液、補給液及び銅配線の形成方法
JP2017048463A (ja) * 2016-08-30 2017-03-09 メック株式会社 エッチング液、補給液及び銅配線の形成方法
US10174428B2 (en) 2015-08-31 2019-01-08 Mec Company Ltd. Etchant, replenishment solution and method for forming copper wiring
CN111809183A (zh) * 2020-07-14 2020-10-23 北京航空航天大学宁波创新研究院 一种铜镓合金的金相腐蚀液以及金相显示方法
JP2022047473A (ja) * 2020-09-11 2022-03-24 カンブリオス フィルム ソリューションズ（シアメン） コーポレーション スタック構造及びタッチセンサ

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106521502A (zh) * 2016-10-27 2017-03-22 宜昌南玻显示器件有限公司 用于制作精细铜引线柔性触摸屏的蚀刻液及其制备方法
CN106675185A (zh) * 2017-02-28 2017-05-17 江世妹 一种水性蚀刻油墨
CN107747094B (zh) * 2017-09-28 2020-04-21 侯延辉 一种酸性蚀刻液添加剂及酸性蚀刻液
CN108998795A (zh) * 2018-09-19 2018-12-14 珠海特普力高精细化工有限公司 一种有机酸蚀刻液及其在线路板制造中的使用方法
TW202100452A (zh) * 2019-06-28 2021-01-01 日商Ｆｌｏｓｆｉａ股份有限公司 蝕刻處理方法
KR20210086842A (ko) 2019-12-31 2021-07-09 (주) 케이엠씨 구리 또는 구리 합금용 에칭액
CN112064032B (zh) * 2020-09-11 2022-04-01 武汉迪赛新材料有限公司 一种能提高过氧化氢系蚀刻液使用寿命的补充液
KR20230039882A (ko) 2021-09-14 2023-03-22 (주) 케이엠씨 구리 또는 구리 합금용 에칭액
CN117144366A (zh) * 2023-10-30 2023-12-01 苏州博洋化学股份有限公司 一种铜蚀刻液及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0633268A (ja) * 1992-07-16 1994-02-08 Asahi Denka Kogyo Kk 銅及び銅合金の表面処理方法
JP2002525859A (ja) * 1998-09-24 2002-08-13 マテリアルズ イノヴェーション、インコーポレイティッド 磁気抵抗装置、巨大磁気抵抗装置およびそれらの作製方法
JP2004256901A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Mec Kk 銅又は銅合金のエッチング液及びそれを用いる電子基板の製造方法
JP2006111953A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Mec Kk 銅又は銅合金のエッチング剤、その製造法、補給液及び配線基板の製造法
JP2008041782A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Fujimi Inc 研磨用組成物及び研磨方法
JP2009231427A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Toagosei Co Ltd エッチング液、該エッチング液を用いた透明導電膜のエッチング方法及び被エッチング基板
JP2009235438A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Toagosei Co Ltd エッチング液、該エッチング液を用いたエッチング方法および被エッチング基板

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4349411A (en) * 1981-10-05 1982-09-14 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Etch procedure for aluminum alloy
US7285229B2 (en) * 2003-11-07 2007-10-23 Mec Company, Ltd. Etchant and replenishment solution therefor, and etching method and method for producing wiring board using the same
JP2008041781A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Fujimi Inc 研磨用組成物及び研磨方法
JP2008077332A (ja) 2006-09-20 2008-04-03 Sharp Corp タッチパネルの製造方法、タッチパネル、および、電子機器
JP5443863B2 (ja) * 2009-07-09 2014-03-19 株式会社Ａｄｅｋａ 銅含有材料用エッチング剤組成物及び銅含有材料のエッチング方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0633268A (ja) * 1992-07-16 1994-02-08 Asahi Denka Kogyo Kk 銅及び銅合金の表面処理方法
JP2002525859A (ja) * 1998-09-24 2002-08-13 マテリアルズ イノヴェーション、インコーポレイティッド 磁気抵抗装置、巨大磁気抵抗装置およびそれらの作製方法
JP2004256901A (ja) * 2003-02-27 2004-09-16 Mec Kk 銅又は銅合金のエッチング液及びそれを用いる電子基板の製造方法
JP2006111953A (ja) * 2004-10-18 2006-04-27 Mec Kk 銅又は銅合金のエッチング剤、その製造法、補給液及び配線基板の製造法
JP2008041782A (ja) * 2006-08-02 2008-02-21 Fujimi Inc 研磨用組成物及び研磨方法
JP2009231427A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Toagosei Co Ltd エッチング液、該エッチング液を用いた透明導電膜のエッチング方法及び被エッチング基板
JP2009235438A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Toagosei Co Ltd エッチング液、該エッチング液を用いたエッチング方法および被エッチング基板

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015146250A1 (ja) * 2014-03-28 2015-10-01 メック株式会社 配線形成方法及びエッチング液
JP2015219336A (ja) * 2014-05-16 2015-12-07 旭化成イーマテリアルズ株式会社 レジスト材料用感光性樹脂組成物及び感光性樹脂積層体
US10174428B2 (en) 2015-08-31 2019-01-08 Mec Company Ltd. Etchant, replenishment solution and method for forming copper wiring
JP2017048462A (ja) * 2016-08-30 2017-03-09 メック株式会社 エッチング液、補給液及び銅配線の形成方法
JP2017048463A (ja) * 2016-08-30 2017-03-09 メック株式会社 エッチング液、補給液及び銅配線の形成方法
CN111809183A (zh) * 2020-07-14 2020-10-23 北京航空航天大学宁波创新研究院 一种铜镓合金的金相腐蚀液以及金相显示方法
CN111809183B (zh) * 2020-07-14 2022-08-09 北京航空航天大学宁波创新研究院 一种铜镓合金的金相腐蚀液以及金相显示方法
JP2022047473A (ja) * 2020-09-11 2022-03-24 カンブリオス フィルム ソリューションズ（シアメン） コーポレーション スタック構造及びタッチセンサ

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