(57)【要約】【課題】本発明は、銅配線パターンを含む積層配線パターンのサイドエッチングを抑制できる上、エッチング液中の第二銅イオン濃度が上昇してもエッチング速度の変動を抑制できる配線形成方法と、これに用いるエッチング液を提供する。【解決手段】本発明の配線形成方法は、基材(1)上に金属酸化物層(2)、銅層(3)及びキャップメタル層(4)がこの順に積層された積層板(100)のキャップメタル層(4)の一部にエッチング液を接触させて、キャップメタル層(4)の一部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(6)を形成する工程と、銅層(3)のキャップメタル配線パターン(6)が積層されていない部分に前記エッチング液を接触させて、前記部分の銅層(3)をエッチングすることにより、積層配線パターン(10)を形成する工程とを含む。前記エッチング液は、第二銅イオン、有機酸及びハロゲン化物イオンを含む水溶液からなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材上に金属酸化物層、銅層及びキャップメタル層がこの順に積層された積層板の前記キャップメタル層の一部にエッチング液を接触させて、前記キャップメタル層の一部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と、
前記銅層の前記キャップメタル配線パターンが積層されていない部分に前記エッチング液を接触させて、前記部分の銅層をエッチングすることにより、パターン化された銅層及び前記キャップメタル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選ばれる１種以上の金属の酸化物を含み、
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、マグネシウム及びこれらの金属と銅との合金から選ばれる１種以上の金属を含み、
前記エッチング液は、第二銅イオン、有機酸及びハロゲン化物イオンを含む水溶液からなる、配線形成方法。
【請求項２】
基材上に金属酸化物層、アンカー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、
前記アンカー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エッチング液を接触させて、前記部分のアンカー層をエッチングすることにより、パターン化されたアンカー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選ばれる１種以上の金属の酸化物を含み、
前記アンカー層は、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、マグネシウム及びこれらの金属と銅との合金から選ばれる１種以上の金属を含み、
前記エッチング液は、第二銅イオン、有機酸及びハロゲン化物イオンを含む水溶液からなる、配線形成方法。
【請求項３】
前記エッチング液は、前記第二銅イオンを０．０１〜２０重量％、前記有機酸を０．１〜３０重量％、及び前記ハロゲン化物イオンを０．０１〜２０重量％含む、請求項１又は２に記載の配線形成方法。
【請求項４】
前記エッチング液は、有機酸塩を更に含む請求項１〜３のいずれか１項に記載の配線形成方法。
【請求項５】
前記金属の酸化物は、結晶質である請求項１〜４のいずれか１項に記載の配線形成方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の配線形成方法において、前記積層配線パターンの形成に使用されるエッチング液であって、
第二銅イオン、有機酸及びハロゲン化物イオンを含む水溶液からなる、エッチング液。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線形成方法、及びこれに用いるエッチング液に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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導体配線パターンを形成する方法である。上記の銅を溶解するエッチング液としては、例えば通常の銅配線パターン形成に使用される塩酸と塩化銅を含むエッチング液や、塩酸と塩化鉄を含むエッチング液等の塩酸ベースのエッチング液が検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−７７３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、銅層を含む額縁エリアの配線は、様々な構成が検討されており、例えば、銅層の防錆のためにキャップメタル層としてニッケル−銅合金層を銅層上に設ける構成や、電極層と銅層との密着性を改良するために、電極層と銅層との間にアンカー層としてニッケル−銅合金層を介在させる構成等が検討されている。このような構成を採用した場合、生産性の観点から銅層とニッケル−銅合金層の双方を一括でエッチングできるエッチング液が必要とされる。しかし、従来の塩酸ベースのエッチング液では、銅層とニッケル−銅合金層を一括でエッチングすると、最初にエッチングされる層からなる配線の側面がエッチング液で除去される「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。
【０００７】
また、従来の塩酸ベースのエッチング液では、エッチングの進行に伴って第二銅イオン濃度が増加すると、その影響により、エッチング速度が変動し、工程管理が複雑化するおそれがあった。
【０００８】
本発明は、上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、銅配線パターンを含む積層配線パターンのサイドエッチングを抑制できる上、第二銅イオン濃度が上昇してもエッチング速度の変動を抑制できる配線形成方法と、これに用いるエッチング液を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の配線形成方法は、基材上に金属酸化物層、銅層及びキャップメタル層がこの順に積層された積層板の前記キャップメタル層の一部にエッチング液を接触させて、前記キャップメタル層の一部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と、前記銅層の前記キャップメタル配線パターンが積層されていない部分に前記エッチング液を接触させて、前記部分の銅層をエッチングすることにより、パターン化された銅層及び前記キャップメタル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。
【００１０】
本発明の第二の配線形成方法は、基材上に金属酸化物層、アンカー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、前記アンカー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エッチング液を接触させて、前記部分のアンカー層をエッチングすることにより、パターン化されたアンカー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。
【００１１】
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選ばれる１種以上の金属の酸化物を含む。前記キャップメタル層及び前記アンカー層は、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、マグネシウム及びこれらの金属と銅との合金から選ばれる１種以上の金属を含む。前記エッチング液は、第二銅イオン、有機酸及びハロゲン化物イオンを含む水溶液からなる。
【００１２】
本発明のエッチング液は、上記本発明の第一又は第二の配線形成方法において、上記積層配線パターンの形成に使用されるエッチング液であって、第二銅イオン、有機酸及びハロゲン化物イオンを含む水溶液からなる。
【００１３】
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。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、銅配線パターンを含む積層配線パターンのサイドエッチングを抑制できる上、第二銅イオン濃度が上昇してもエッチング速度の変動を抑制できる配線形成方法と、これに用いるエッチング液を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第一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。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第二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。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
［第一の配線形成方法］
以下、本発明の第一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、本発明の第一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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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を含む金属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。
【００２０】
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。金属酸化物が、結晶質である場合には、後述する銅層３のエッチング工程において、エッチング液による金属酸化物層の浸食を防止できる。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。
【００２１】
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。
【００２２】
キャップメタル層４は、銅層３の防錆等のために銅層３上に設けられる。キャップメタル層４の材質は、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、マグネシウム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、チタン、マグネシウム、アルミニウム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、及び前記重量比率のニッケル−銅合金に上記列挙した金属が２０重量％を超えない範囲で含まれる３元系合金から選ばれる一種が好ましい。
【００２３】
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。
【００２４】
次に、レジストパターン５の開口部に露出したキャップメタル層４に後述する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。更に、銅層３のキャップメタル配線パターン６が積層されていない箇所（図１（ｂ）の露出部分７）に後述するエッチング液を接触させて、図１（ｃ）に示す銅配線パターン８を形成することによって、銅配線パターン８及びキャップメタル配線パターン６を含む積層配線パターン１０を得る。
【００２５】
＜エッチング液＞
次に、キャップメタル層４及び銅層３をエッチングする際に使用するエッチング液について説明する。本実施形態では、前記エッチング液として、第二銅イオン、有機酸及びハロゲン化物イオンを含む水溶液を用いる。以下、前記エッチング液に含まれる各成分について説明する。
【００２６】
（第二銅イオン）
第二銅イオンは、キャップメタル層４を構成する金属や銅を酸化するための酸化剤として作用するものであり、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、例えば有機酸の銅塩や、塩化第二銅、臭化第二銅、水酸化第二銅、酸化第二銅等があげられる。前記銅塩を形成する有機酸は特に限定されないが、エッチング速度を適正に維持する観点から、後述するｐＫａが５以下の有機酸が好ましい。前記第二銅イオン源は２種以上を併用してもよい。
【００２７】
第二銅イオンの濃度は、エッチング速度を適正に維持する観点から、０．０１〜２０重量％が好ましく、０．１〜２０重量％がより好ましく、０．１〜１０重量％がさらに好ましい。
【００２８】
（有機酸）
有機酸は、第二銅イオンによって酸化された金属を溶解させる機能を有すると共に、ｐＨ調整の機能も有する。上記エッチング液のｐＨは、エッチング速度を適正に維持する観点から、１．０〜４．５程度である。また、本発明においては、有機酸を用いることで、積層配線パターン１０のサイドエッチングが抑制される。さらに、有機酸を用いることで、エッチングの進行に伴ってエッチング液中の第二銅イオン濃度が上昇しても、エッチング速度の変動が抑制される。これは、有機酸が第二銅イオンのキレート剤として機能し得る等、エッチング液中で、有機酸と第二銅イオンが相互作用することに起因すると推定される。
【００２９】
酸化された金属の溶解性の観点から、ｐＫａが５以下の有機酸を使用することが好ましい。ｐＫａが５以下の有機酸としては、蟻酸、酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸、カプロン酸等の飽和脂肪酸；アクリル酸、クロトン酸、イソクロトン酸等の不飽和脂肪酸；シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸等の脂肪族飽和ジカルボン酸；マレイン酸等の脂肪族不飽和ジカルボン酸；安息香酸、フタル酸、桂皮酸等の芳香族カルボン酸；グリコール酸、乳酸、リンゴ酸、クエン酸等のオキシカルボン酸、スルファミン酸、β−クロロプロピオン酸、ニコチン酸、アスコルビン酸、ヒドロキシピバリン酸、レブリン酸等の置換基を有するカルボン酸；及びそれらの誘導体等があげられる。前記有機酸は２種以上を併用してもよい。これらの有機酸の中でも、蟻酸、酢酸、プロピオン酸が好ましく用いられる。
【００３０】
エッチング液中の有機酸の濃度は、酸化された金属の溶解性の観点から、０．１〜３０重量％が好ましく、０．５〜２５重量％がより好ましい。
【００３１】
（ハロゲン化物イオン）
ハロゲン化物イオンは、銅の溶解を補助する機能を有し、ハロゲン化物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。ハロゲン化物イオン源としては、例えば塩化物イオン、臭化物イオン等のイオン源が例示できる。具体的には、塩酸、臭化水素酸、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウム、塩化アンモニウム、臭化カリウム、臭化ナトリウム、塩化銅、臭化銅、塩化亜鉛、塩化鉄、臭化錫等が挙げられる。ハロゲン化物イオン源としては、これらの他、溶液中でハロゲン化物イオンを解離しうる化合物が挙げられる。前記ハロゲン化物イオンは２種以上を併用してもよい。なかでも、エッチング速度を適正に維持する観点から、塩化物イオンが好ましい。なお、例えば塩化第二銅は、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。
【００３２】
エッチング液中のハロゲン化物イオンの濃度は、エッチング速度を適正に維持する観点から、０．０１〜２０重量％が好ましく、０．１〜１０重量％がより好ましい。
【００３３】
（他の添加剤）
上記エッチング液には、上述した成分以外に、例えば、エッチング処理中のｐＨの変動の抑制や、銅の溶解安定性向上等を目的として、各種の添加剤を添加してもよい。これらの添加剤を添加する場合、エッチング液中の添加剤の濃度は、０．０００１〜３０重量％程度である。
【００３４】
中でも、積層配線パターン１０のサイドエッチングを抑制する観点と、エッチング速度の変動を抑制する観点から、上記添加剤として有機酸塩を添加することが好ましい。有機酸塩としては、前記有機酸との組合せにより、エッチング液のｐＨの変動を抑制し得るものが好ましく、有機酸のナトリウム塩やカリウム塩やアンモニウム塩等が好ましく用いられる。なお、上記有機酸塩は、有機酸を含むエッチング液にｐＨの緩衝作用をもたらすものであり、上述した第二銅イオン源として配合できる有機酸の銅塩とは異なるものである。有機酸塩を添加する場合、エッチング液中の有機酸塩の濃度は、上記と同様の観点から、０．１〜３０重量％が好ましく、０．１〜２０重量％がより好ましい。
【００３５】
銅の溶解安定性を向上するために用いられる添加剤としては、エチレンジアミン、ピリジン、アニリン、アンモニア、モノエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、Ｎ−メチルジエタノールアミン等の錯化剤が挙げられる。
【００３６】
上記エッチング液は、上記の各成分をイオン交換水等に溶解させることにより容易に調製することができる。
【００３７】
＜エッチング方法＞
上記エッチング液を用いてキャップメタル層４及び銅層３をエッチングする際、キャップメタル層４及び銅層３の表面に上記エッチング液を接触させる方法は特に限定されないが、例えば処理される層表面にエッチング液をスプレーする方法や、処理される層をエッチング液中に浸漬する方法等があげられる。スプレーする場合は、エッチング液の温度を１５〜３５℃とし、スプレー圧０．０３〜０．３ＭＰａの条件でエッチングすることが好ましい。浸漬する場合は、エッチング液の温度を１５〜３５℃の範囲に設定してエッチングすることが好ましい。なお、浸漬する場合には、銅のエッチングによってエッチング液中に生成した第一銅イオンを第二銅イオンに酸化するために、バブリング等によりエッチング液中に空気の吹き込みを行うことが好ましい。
【００３８】
本実施形態では、上記エッチング液を用いて銅配線パターン８を形成することにより、銅配線パターン８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。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の細りを抑制できる。また、上記エッチング液を用いることにより、第二銅イオン濃度が上昇してもエッチング速度の変動を抑制できるため、工程管理が容易となる。
【００３９】
本実施形態では、キャップメタル層４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７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８が形成される。上記エッチング液は、キャップメタル層４を構成する金属及び銅の両方に対してエッチング性を有する。そのため、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が形成された後、引き続いて銅層３がエッチングされてもよい。すなわち、本実施形態では、キャップメタル層４への上記エッチング液の接触と、銅層３への上記エッチング液の接触とを、一連の工程として実施できる。
【００４０】
［第二の配線形成方法］
次に、本発明の第二の配線形成方法について、図２（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。図２（ａ）〜（ｃ）は、本発明の第二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。なお、図２（ａ）〜（ｃ）中の参照符号については、図１（ａ）〜（ｃ）と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明は省略する。また、上述した第一の配線形成方法の説明と重複する内容についても省略する。
【００４１】
まず、図２（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、アンカー層１４及び銅層３とを含む積層板２００を用意し、この積層板２００の銅層３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。
【００４２】
アンカー層１４は、金属酸化物層２と銅層３の密着性を向上させるために、金属酸化物層２と銅層３の間に介在させる。アンカー層１４の材質は、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、マグネシウム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、アンカー層１４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、金属酸化物層２と銅層３の密着性の観点、及びパターン形成性の観点から、ニッケル、モリブデン、チタン、マグネシウム、アルミニウム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、及び前記重量比率のニッケル−銅合金に上記列挙した金属が２０重量％を超えない範囲で含まれる３元系合金から選ばれる一種が好ましい。
【００４３】
アンカー層１４は、単層からなるものでも、複数層からなるものでもよい。アンカー層１４の厚みは好ましくは５〜２００ｎｍ程度である。アンカー層１４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。
【００４４】
次に、レジストパターン５の開口部に露出した銅層３に上述したエッチング液を接触させて、図２（ｂ）に示す銅配線パターン８を形成する。更に、アンカー層１４の銅配線パターン８が積層されていない箇所（図２（ｂ）の露出部分１７）に上述したエッチング液を接触させて、図２（ｃ）に示すアンカー配線パターン１５を形成することによって、アンカー配線パターン１５及び銅配線パターン８を含む積層配線パターン２０を得る。
【００４５】
本実施形態では、上記エッチング液を用いてアンカー配線パターン１５を形成することにより、アンカー配線パターン１５を形成する際の銅配線パターン８のサイドエッチングを抑制できる。これにより、銅配線パターン８のライン幅Ｗ２の細りを抑制できる。また、上記エッチング液を用いることにより、第二銅イオン濃度が上昇してもエッチング速度の変動を抑制できるため、工程管理が容易となる。
【００４６】
上記エッチング液は、アンカー層１４を構成する金属及び銅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８が形成された後、引き続いてアンカー層１４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への上記エッチング液の接触と、アンカー層１４への上記エッチング液の接触とを、一連の工程として実施できる。
【００４７】
以上、本発明の配線形成方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されない。例えば、基材上に金属酸化物層、アンカー層、銅層及びキャップメタル層がこの順に積層された積層板を使用してもよい。この場合も上記第一及び第二の配線形成方法と同様の方法でエッチング処理することにより、アンカー配線パターン、銅配線パターン及びキャップメタル配線パターンを含む積層配線パターンを得ることができ、上記と同様に積層配線パターンのサイドエッチング抑制と、エッチング速度の変動抑制が可能となる。
【００４８】
［金属酸化物層のパターニング］
銅層３とキャップメタル層４及び／又はアンカー層１４とをエッチングして積層配線パターン１０，２０を形成した後、必要に応じて、積層配線パターン１０，２０間に露出した金属酸化物層２のエッチングが行われ、隣接する積層配線パターン１０，２０間が電気的に絶縁される。
【００４９】
金属酸化物層２のエッチング方法は特に限定されず、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれもよい。ウェットエッチングの場合、積層配線パターン１０，２０のエッチングを抑制して、配線幅を維持しながら、金属酸化物層２をパターニングすることが好ましい。そのため、金属酸化物層２のエッチングには、銅層３やキャップメタル層４、アンカー層１４を侵食せず、金属酸化物層２を選択的にエッチングできる溶液が好ましく用いられる。
【００５０】
このような溶液としては、例えば、チオ尿素等のチオカルボニル化合物と、ハロゲン化物イオンとを含む酸性水溶液が挙げられる。チオカルボニル化合物と、ハロゲン化物イオンとを含む酸性水溶液を用いた場合、金属酸化物層２を選択的にエッチングできることに加えて、キャップメタル層４と銅層３との間、あるいはアンカー層１４と銅層３との間の電位差による銅層３の腐食（いわゆる「ガルバニック腐食」）が抑制される傾向がある。
【００５１】
金属酸化物層２のエッチングに用いられる酸としては、塩酸、硫酸、硝酸、ホウフッ化水素酸、リン酸等の無機酸が好ましい。中でも、塩酸は、溶液を酸性に調整すると同時に、前記ハロゲン化物イオンのイオン源にもなるため好ましい。塩酸を使用する場合、溶液中の塩化水素濃度は、１〜３６重量％が好ましく、１０〜３３重量％がより好ましく、１５〜３１重量％がさらに好ましい。前記金属酸化物が結晶質である場合は、溶液中の塩化水素濃度は、２０重量％以上であることが特に好ましい。
【００５２】
上記溶液を用いて金属酸化物層２をエッチングする方法としては、特に限定はないが、例えば、積層配線パターン１０，２０間に露出する金属酸化物層２に、上記溶液をスプレーする方法や、積層配線パターン１０，２０が形成された積層板１００，２００を上記エッチング液中に浸漬する方法等が挙げられる。
【００５３】
このようにして、金属酸化物層２がパターニングされた積層板１００，２００は、例えば、液晶素子、有機ＥＬ素子、タッチパネル、電子ペーパー、光電変換素子等の各種デバイスの配線板として使用可能であり、特に、表示装置の額縁エリアの配線板として好適に利用できる。
【実施例】
【００５４】
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。
【００５５】
［新液及び古液の調製］
以下の表１に示す配合のエッチング液（新液）を調製した。また、各新液と同一配合のエッチング液を用いて、温度２５℃、スプレー圧０．０５ＭＰａの条件で電解銅箔をエッチングして、各エッチング液中に第二銅イオンが３重量％の濃度で含有された古液（使用されたエッチング液）を準備した。なお、表１に示す配合のエッチング液は、いずれも表１に示す成分を除いた残部をイオン交換水とした。また、表１の比較例１の塩酸の濃度は、塩化水素としての濃度である。
【００５６】
［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）、キャップメタル層としてニッケル／銅の重量比＝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。
【００５７】
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、この積層板のニッケル−銅合金層及び銅層を、表１に記載の各新液と、上述した通りに調製した各古液を用いて、温度２５℃、スプレー圧０．０５ＭＰａ、処理時間３０秒の条件でエッチングして積層配線パターンを形成した。エッチング後、水洗、乾燥を行った。
【００５８】
＜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、積層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、ニッケル−銅合金層からなる配線パターンの幅（図１（ｃ）のＷ１）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「Ｗ１のサイドエッチング量」として表１に示す。なお、上記走査型電子顕微鏡でエッチング後の各積層板の表面を観察したところ、いずれもＩＴＯ層は除去されていなかった。
【００５９】
［ガラス板／ＩＺＯ層／銅−マグネシウム−アルミニウム合金層／銅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）、アンカー層として銅／マグネシウム／アルミニウムの重量比＝９４／１／５の銅−マグネシウム−アルミニウム合金層（厚み２０ｎｍ）、銅層（厚み１５０ｎｍ）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、パターン化された銅−マグネシウム−アルミニウム合金層及び銅層を含む積層配線パターンを形成した。
【００６０】
＜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、積層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、銅層からなる配線パターンの幅（図２（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「Ｗ２のサイドエッチング量」として表１に示す。なお、上記走査型電子顕微鏡でエッチング後の各積層板の表面を観察したところ、いずれもＩＺＯ層は除去されていなかった。
【００６１】
［銅のエッチング速度の測定］
厚み３５μｍの電解銅箔を積層した銅張積層板を準備した。この銅張積層板の電解銅箔を表１に記載の各新液と、上述した通りに調製した各古液を用いて、温度２５℃、スプレー圧０．０５ＭＰａ、処理時間１分間の条件でエッチングし、水洗、乾燥を行った。そして、処理前後の銅張積層板の重量から、下式によりエッチング速度を算出した。結果を表１に示す。
エッチング速度（μｍ／分）＝［処理前の重量（ｇ）−処理後の重量（ｇ）］÷銅張積層板の面積（ｍ２）÷８．９２（ｇ／ｃｍ３）÷処理時間（分）
【００６２】
【表１】
2015007271.tif 000003
【００６３】
表１に示すように、ＰＥＴフィルム／ＩＴＯ層／銅層／ニッケル−銅合金層、およびガラス／ＩＺＯ層／銅−マグネシウム−アルミニウム合金層／銅層のいずれの構成においても、各実施例は比較例１に比べてサイドエッチング量が少ないとの結果が得られた。また、各実施例では、新液と古液のエッチング速度の差が比較例１に比べて小さい結果が得られた。この結果から、本発明によれば、銅層に隣接してアンカー層やキャップメタル層を有する積層板から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、サイドエッチングを抑制でき、かつエッチングの進行に伴って第二銅イオン濃度が上昇してもエッチング速度の変動を抑制できることが分かった。
【符号の説明】
【００６４】
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
７，１７  露出部分
８  銅配線パターン
１０，２０  積層配線パターン
１４  アンカー層
１５  アンカー配線パターン
１００，２００  積層板
【図１】
2015007271.tif 000004
【図２】
2015007271.tif 000005