(57)【要約】【課題】  銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質ＩＴＯ（酸化インジウム−スズ）とを一液で、かつ工業的に満足できる速さでエッチングできるエッチング用組成物及びエッチング方法を提供する。【解決手段】  銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質の透明導電膜とを一液でエッチングするための組成物として、臭化水素酸、過酸化水素、界面活性剤及び残部の成分として水を含有する組成物を使用する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
臭化水素酸、過酸化水素、界面活性剤及び残部の成分として水を含有することを特徴とするエッチング用組成物。
【請求項２】
３０重量％〜４６重量％の臭化水素酸、０．１重量ｐｐｍ〜１重量％の過酸化水素、０．０１重量ｐｐｍ〜１００重量ｐｐｍの界面活性剤及び残部の成分として水を含有することを特徴とする請求項１に記載のエッチング用組成物。
【請求項３】
界面活性剤がポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッチング用組成物。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載のエッチング用組成物を使用して銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質の透明導電膜とを一液でエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
【請求項５】
透明導電膜がＩＴＯ（酸化インジウム−スズ）であることを特徴とする請求項４に記載のエッチング方法。
【請求項６】
銀合金が、銅、パラジウム、白金、ルテニウム及び金からなる群より選ばれる一種又は二種以上の金属と銀との合金であることを特徴とする請求項４又は５に記載のエッチング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質ＩＴＯとを一液でエッチングするためのエッチング用組成物及びそれを用いた銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質ＩＴＯとのエッチング方法に関する。
【０００２】
さらに詳しくは、フラットパネルディスプレイやメモリ集積回路等に利用される薄膜トランジスタ等の製造工程において、基板上の銀又は銀合金からなる金属膜と透明導電膜とをエッチングする際に用いるエッチング用組成物及びそれを用いたエッチング方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
近年、情報化技術の急速な進展に伴い、フラットパネルディスプレイやメモリ集積回路として用いられる電極配線材料にあっては、その加工の微細化精度に対する要求が益々向上している一方、高光反射率、低抵抗値を有する金属として、銀及び銀合金の使用が増大している。また、これら銀又は銀合金からなる金属膜を透明導電膜に積層して使用することが一般的になってきている。
【０００４】
これら銀又は銀合金からなる金属膜と透明導電膜とからなる電極配線を形成するためには、これらを所定のパターン形状に加工する必要がある。このパターン形成のための加工技術としては、化学薬品を用いたエッチングが知られている。例えば、透明導電膜では結晶質ＩＴＯのエッチングには、塩化第二鉄／塩酸水溶液、王水、臭化水素酸水溶液が使用され、非晶質ＩＴＯのエッチングにはシュウ酸等の有機酸を含有するエッチング用組成物が使用されている。一方、銀又は銀合金からなる金属膜のエッチングにはリン酸、硝酸及び酢酸からなる混酸が使用される等、透明導電膜と銀又は銀合金からなる金属膜のエッチングには２液でのエッチングが一般的であった。しかしながら、この方法は、化学薬品が２種類必要であること、エッチング装置も２基必要であること等、経済的ではなかった。
【０００５】
そこで、リン酸、硝酸及び酢酸からなる混酸１液で金属と透明導電膜を同時にエッチングする方法（例えば、特許文献１参照）や、リン酸、硝酸及び酢酸からなる混酸にさらに蓚酸を添加して一液でＩＴＯ（酸化インジウム、スズ）と銀合金をエッチングする方法（例えば、特許文献２参照）が提案されているが、これらはいずれも結晶質のＩＴＯをエッチングすることができない。また、本発明者らは、０．０１〜１０重量％の臭化水素酸とフッ素化合物を含むエッチング用組成物を提案しているが（例えば、特許文献３参照）、これも非晶質ＩＴＯのエッチングを対象にしたものであり、結晶質ＩＴＯをエッチングすることができない。一方、結晶質ＩＴＯと銀又は銀合金からなる金属膜を一括でエッチングできる組成として、銅イオン、硝酸、及びフッ素化合物を含有するエッチング用組成物を提案しているが（例えば、特許文献４参照）、結晶質ＩＴＯのエッチングは微量のフッ素化合物に依存しており、フッ素濃度変動によるエッチング速度の制御が困難になることがあり、また、ガラス基板の時にはガラスが腐食するため使用できなかった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１５６０７０号公報
【特許文献２】特開２００７−７９８２号公報
【特許文献３】特開２０１０−６７８２６号公報
【特許文献４】特開２００９−２０６４６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記の背景技術に鑑みてなされたものであり、その目的は、銀又は銀合金からなる金属膜と透明導電膜である結晶質ＩＴＯとを一液でエッチングできるエッチング用組成物及びそれを用いたエッチング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者らは、銀又は銀合金からなる金属膜と透明導電膜である結晶質ＩＴＯとのエッチング方法について鋭意検討した結果、臭化水素酸、過酸化水素酸、界面活性剤及び残部の成分として水を含むエッチング用組成物が、エッチング用組成物として一液で、銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質のＩＴＯとをエッチングできるという新規な事実を見出し、本発明を完成させるに至った。
【０００９】
すなわち、本発明は、以下に示すとおりのエッチング用組成物及びそれを用いたエッチング方法である。
【００１０】
［１］臭化水素酸、過酸化水素、界面活性剤及び残部の成分として水を含有することを特徴とするエッチング用組成物。
【００１１】
［２］３０重量％〜４６重量％の臭化水素酸、０．１重量ｐｐｍ〜１重量％の過酸化水素、０．０１重量ｐｐｍ〜１００重量ｐｐｍの界面活性剤及び残部の成分として水を含有することを特徴とする［１］に記載のエッチング用組成物。
【００１２】
［３］界面活性剤がポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤であることを特徴とする［１］又は［２］に記載のエッチング用組成物。
【００１３】
［４］［１］〜［３］のいずれかに記載のエッチング用組成物を使用して銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質の透明導電膜とを一液でエッチングすることを特徴とするエッチング方法。
【００１４】
［５］透明導電膜がＩＴＯ（酸化インジウム−スズ）であることを特徴とする［４］に記載のエッチング方法。
【００１５】
［６］銀合金が、銅、パラジウム、白金、ルテニウム及び金からなる群より選ばれる一種又は二種以上の金属と銀との合金であることを特徴とする［４］又は［５］に記載のエッチング方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質ＩＴＯとを、液を交換することなく一液でエッチングすることができ、しかも３５〜４０℃という低温で使用しても工業的に満足できる速度でエッチングすることができる。
【００１７】
したがって、本発明は、フラットパネルディスプレイやメモリ集積回路を効率良く製造することを可能にし得るものであるため、工業的に極めて有用である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明のエッチング用組成物の必須成分は、臭化水素酸、過酸化水素、界面活性剤及び水である。
【００１９】
本発明のエッチング用組成物に使用できる臭化水素酸は結晶質ＩＴＯのエッチング及び銀又は銀合金からなる金属膜のエッチングに寄与する。臭化水素酸に特に制限はなく、工業的に流通している臭化水素酸水溶液を使用することができる。ｐＨ変動抑制の目的で臭化水素酸塩を添加して良い。臭化水素酸塩としては、臭化水素酸のアンモニウム塩、アミン塩が挙げられる。
【００２０】
本発明のエッチング用組成物において、過酸化水素は銀又は銀合金からなる金属膜のエッチング速度を高める効果がある。本発明のエッチング用組成物に使用される過酸化水素に特に制限はなく、工業的に流通している過酸化水素水溶液を使用することができる。
【００２１】
本発明のエッチング用組成物において、エッチングの均一性を図るために界面活性剤を含有させる。界面活性剤としては、カチオン系、アニオン系及びノニオン系など、一般に流通してものなら問題なく使用でき、電子材料用途で用いるためアルカリ金属を含まないものが好ましく、ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤が特に好ましい。この界面活性剤は電子材料用として一般的に流通している。界面活性剤を本発明の組成物に添加することで、微細なパターン内部までエッチング用組成物が侵入し、より均一なエッチングが可能となる。
【００２２】
本発明のエッチング用組成物において、臭化水素酸、過酸化水素及び界面活性剤は水溶液として使用する。
【００２３】
本発明のエッチング用組成物は、エッチング速度及びサイドエッチングの度合の観点から、エッチング用組成物全体に対し、臭化水素酸が３０重量％〜４６重量％の範囲、過酸化水素が０．１重量ｐｐｍ〜１重量％の範囲、界面活性剤が０．０１重量ｐｐｍ〜１００重量ｐｐｍの範囲が好ましく、残部の成分として水を含有する。さらに好ましくは、臭化水素酸が３５重量％〜４６重量％の範囲、過酸化水素が１〜１０００重量ｐｐｍの範囲、界面活性剤が０．１重量ｐｐｍ〜１０重量ｐｐｍの範囲であり、残部の成分として水を含有する。
【００２４】
本発明のエッチング用組成物は、電子デバイス、特にフラットパネルディスプレイ（例えば、アクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等）やメモリ集積回路等に利用される薄膜トランジスタ等の製造工程において、基板表面に形成された銀又は銀合金薄膜をエッチングする際に優れた性能を発揮する。
【００２５】
次に本発明のエッチング方法について説明する。本発明のエッチング方法は、本発明のエッチング用組成物を用い、電子デバイス、特にフラットパネルディスプレイ（例えば、アクティブマトリクス方式の液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等）やメモリ集積回路等に利用される薄膜トランジスタ等の製造工程において、銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質ＩＴＯの透明導電膜を一括エッチングするエッチング方法である。例えば、銀（銀合金）からなる金属膜と透明導電膜が同時に露出している基板に対しても、銀（銀合金）からなる金属膜上に透明導電膜が積層されており、銀（銀合金）からなる金属膜が露出していない基板に対しても、本発明のエッチング組成物を使用すれば、銀（銀合金）からなる金属膜と透明導電膜との両方をエッチングすることができる。銀合金としては、例えば銅、パラジウム、白金、ルテニウム、及び金からなる群より選ばれる一種又は二種以上の金属と銀との合金が挙げられる。
【００２６】
本発明のエッチング用組成物は、エッチングする際に非常にエッチング性能が高いので、低温でも十分使用することができ、使用温度としては、エッチング速度及び水、臭化水素酸の蒸発の観点から、２０〜８０℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは３０〜６０℃の範囲、特に好ましくは３５〜５０℃の範囲である。
【００２７】
本発明のエッチング方法においてエッチング用組成物を使用し、銀又は銀合金からなる金属膜と結晶質の透明導電膜とをエッチングする際には、バッチ式、枚葉式いずれも問題なく使用することができ、また、スプレー噴霧による洗浄やその他の方法を使用しても差し支えない。また、エッチングを促進し、残渣を除去するために、エッチング時に超音波等を使用しても良い。エッチング後のリンスとしては、アルコールのような有機溶剤を使用する必要はなく、水でリンスするだけで十分である。
【実施例】
【００２８】
本発明を以下の実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定して解釈されるものではない。
【００２９】
なお、表記を簡潔にするため、以下の略記号を使用する。
【００３０】
ＡＰＣ：銀−パラジウム−銅合金
ＩＴＯ：結晶質ＩＴＯ（酸化インジウム−スズ透明導電膜）
ＨＢｒ：臭化水素酸（キシダ化学株式会社）
ＨＰＯ：過酸化水素（株式会社ＡＤＥＫＡ）
ＰＯＡＥ：ポリオキシアルキレンアルキルエーテル系界面活性剤（和光純薬工業）
実施例１〜実施例５．比較例１〜比較例２
表１に記載のエッチング用組成物（エッチング液）を調製した（残部は水）。このエッチング液に、結晶質のＩＴＯ（膜厚４０ｎｍ）上にＡＰＣ薄膜（膜厚０．２μｍ）を成膜したガラス基板を表１記載の温度で浸漬した。ＡＰＣ、ＩＴＯの両膜が完全にエッチングされ、消失した時間を測定した。結果を表１に示す。
なお、残渣がない場合は○、残渣がみられた場合は×とした。
【００３１】
【表１】
2014143266.tif 000002
【００３２】
表１から明らかなとおり、実施例のエッチング用組成物は、比較例のエッチング用組成物に比べ、エッチング時間を短縮し、ＩＴＯとＡＰＣの段差及び残渣がなくエッチングすることができる。