(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）塩化水素；
（Ｂ）ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びその塩並びにエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物
よりなる水溶液であり、
（Ａ）の濃度は０．１〜３０質量％であり、
（Ｂ）の濃度は０．００１〜１０質量％であることを特徴とする酸化インジウム系層用エッチング液組成物。
【請求項２】
（Ａ）塩化水素；
（Ｂ）ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びその塩並びにエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物；及び
エッチング液組成物の安定化剤、各成分の可溶化剤、ｐＨ調整剤、比重調整剤、粘度調整剤、濡れ性改善剤、還元剤からなる添加剤
よりなる水溶液であり、
（Ａ）の濃度は０．１〜３０質量％であり、
（Ｂ）の濃度は０．００１〜１０質量％であり、
添加剤の濃度は０．００１〜１０質量％であることを特徴とする酸化インジウム系層用エッチング液組成物。
【請求項３】
請求項１または２に記載のエッチング液組成物を用いることを特徴とする酸化インジウム系層をエッチングするエッチング方法。
【請求項４】
酸化インジウム系層が、酸化インジウム層、インジウム−スズ酸化物層、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物層及びインジウム−亜鉛酸化物層から選ばれる少なくとも１層以上の層である、請求項３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、酸化インジウム系層をエッチングするためのエッチング液組成物及び該組成物を用いたエッチング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、スマートフォンの普及により、静電容量式のタッチパネルの需要が拡大しており、これに伴って透明導電膜に用いられているインジウム系層を加工する為のエッチング液の需要が高まっている。透明導電膜等に使用される酸化インジウム系層のウエットエッチングに関する技術は、種々知られているが、安価でエッチング速度が良好であることから、塩化水素を含む水溶液がエッチング液組成物として多く使用されている。
【０００３】
特許文献１、２には、塩化水素、塩化第二鉄及びリン酸を含むエッチング剤によるインジウム−スズ酸化物（以下、ＩＴＯと略す場合がある）層と、銅からなる積層の一括エッチング用に用いられるエッチング液が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３５４３８号公報
【特許文献２】特開２００８−５４７２３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来からエッチング工程に関連する容器、配管及び留め具などの素材には、チタンが用いられる場合がある。このような場合には、特許文献１、２に記載されるような塩化水素を含有するエッチング液を用いると、チタンを腐食してしまい、容器、配管及び留め具などを劣化させてしまうことが問題となっていた。一方で、結晶化したＩＴＯをエッチングする場合において、塩化水素を含有しないエッチング液ではエッチング時間が非常に長くなってしまい生産性が著しく低下することが問題となっていた。そこで、チタンの腐食が抑制された塩化水素を含有するエッチング液が求められていた。
【０００６】
従って、本発明の目的は、酸化インジウム系層をエッチングすることができ、且つ塩化水素を含有するエッチング液組成物でありながらも、チタンの腐食を少なくすることができるエッチング液組成物及び該エッチング組成物を使用し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】
【０００７】
本発明者等は、検討を重ねた結果、特定の成分を有するエッチング液組成物が上記課題を解決し得ることを知見し、本発明に到達した。
即ち、本発明は、（Ａ）塩化水素；（Ｂ）ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びその塩並びにエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物を含有してなる水溶液であり、（Ａ）の濃度は０．１〜３０質量％であり、（Ｂ）の濃度は０．００１〜１０質量％であることを特徴とする酸化インジウム系層用エッチング液組成物に係るものである。
【０００８】
また、本発明は、上記エッチング液組成物を用いたエッチング方法に係るものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のエッチング液組成物によれば、酸化インジウム系層をエッチングすることができ、且つ塩化水素を含有するエッチング液組成物でありながらも、チタンの腐食を少なくすることができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例２及び比較例２でテストピースとして使用した基板の断面を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明のエッチング液組成物を具体的に説明する。
まず、本明細書に記載する「酸化インジウム系層」とは、酸化インジウムを含む層を意味するものであり、特に限定されるものではないが、例えば、酸化インジウム層、インジウム−スズ酸化物層、インジウム−ガリウム−亜鉛酸化物層及びインジウム−亜鉛酸化物層から選ばれる１種以上からなる層を総称するものである。
【００１２】
本発明のエッチング液組成物に用いられる（Ａ）塩化水素［以下、（Ａ）成分と略す場合がある］の濃度は、０．１〜３０質量％である。（Ａ）成分の濃度が０．１質量％よりも低いと、充分なエッチング速度が得られないために好ましくない。一方、（Ａ）成分の濃度が３０質量％より高い場合には、エッチング速度の制御が困難となるために好ましくない。なお、（Ａ）成分の濃度は、被エッチング材である酸化インジウム系層の厚みや幅によって適宜調節すればよいが、（Ａ）成分の濃度が１〜２０質量％である場合、組成物の長期保存安定性が高く特に好ましい。
【００１３】
本発明のエッチング液組成物に用いられる（Ｂ）ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びその塩並びにエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）及びその塩からなる群から選ばれる少なくとも１種の化合物［以下、（Ｂ）成分と略す場合がある］において、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びエチレンジアミンテトラ（メチレンホスホン酸）の塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、リチウム塩などのアルカリ金属塩やマグネシウム塩などのアルカリ土類金属塩が挙げられる。なかでも、ジエチレントリアミンペンタ（メチレンホスホン酸）及びその塩を用いた場合には、チタンの腐食を少なくする効果が特に高く好ましい。（Ｂ）成分は１種類の化合物のみを用いてもよいし、２種類以上の化合物を用いてもよい。
【００１４】
（Ｂ）成分の濃度は、０．００１〜１０質量％である。（Ｂ）成分の濃度が０．００１質量％よりも低いと、その配合効果が発現しないために好ましくなく、また、１０質量％を超えても、配合効果の向上は見られないために好ましくない。なお、（Ｂ）成分の濃度は、被エッチング材である酸化インジウム系層の厚みや幅によって適宜調節すればよいが、（Ｂ）成分の濃度が０．００１〜５質量％である場合、チタンの腐食を少なくする効果が高く、さらに組成物の長期保存安定性が高く特に好ましい。
【００１５】
本発明のエッチング液組成物は、上記（Ａ）及び（Ｂ）成分以外の必須成分は水である。従って、上記成分を必要量含有する水溶液の形で提供される。
【００１６】
また、本発明のエッチング液組成物には、上記（Ａ）成分及び（Ｂ）成分のほかに、本発明の効果を阻害することのない範囲で、周知の添加剤を配合させることができる。当該添加剤としては、エッチング液組成物の安定化剤、各成分の可溶化剤、消泡剤、ｐＨ調整剤、比重調整剤、粘度調整剤、濡れ性改善剤、キレート剤、酸化剤、還元剤、界面活性剤等が挙げられ、これらを使用する場合の濃度は、一般的に、０．００１質量％〜１０質量％の範囲である。
【００１７】
なお、本発明のエッチング液組成物のエッチング速度が早すぎる場合、還元剤を添加剤として用いることが好ましく、具体的には塩化銅、塩化第一鉄、銅粉、銀粉等が挙げられ、これらを使用する場合の濃度は、一般的に、０．０１質量％〜１０質量％の範囲である。
【００１８】
本発明のエッチング液組成物は、被エッチング基体が酸化インジウム系層と、銅および／または銅合金層を含む積層体である場合、被エッチング基体から酸化インジウム系層だけを選択的にエッチングすることができる。該酸化インジウム系層は１層でもよく、２層以上の積層体であってもよい。また、該銅および／または銅合金層は１層でもよく、２層以上の積層体であってもよい。該酸化インジウム系層と銅および／または銅合金層を含む積層体は、銅および／または銅合金層が酸化インジウム系層の上層であってもよく、下層であってもよく、上層及び下層にあってもよい。また、該酸化インジウム系層と銅および／または銅合金層を含む積層体において、酸化インジウム系層と銅および／または銅合金層は交互に積層されたものであってもよく、他の金属を含有する層を挟んでいてもよい。
【００１９】
ここで、本明細書に記載する「銅合金層」とは、特に限定するものではないが、例えば、銅−ニッケル合金、銅−ニッケル−チタン（ＣｕＮｉＴｉ）合金、銀−パラジウム−銅合金等に代表される銅合金から選ばれる１種以上からなる層を総称するものである。
【００２０】
本発明のエッチング剤組成物を用いた酸化インジウム系層をエッチングするエッチング方法としては、特に限定されるものではなく、周知一般のエッチング方法を用いればよい。例えば、ディップ式、スプレー式、スピン式によるエッチング方法が挙げられる。
【００２１】
例えば、ディップ式のエッチング方法によって、ポリエチレンテレフタラート（以下、ＰＥＴと略す場合がある）フィルム上にＩＴＯ層が形成された基体上に、下から順にＣｕ層、ＣｕＮｉＴｉ層及び感光性ドライフィルムレジスト層で構成されたパターンを形成した基板をエッチングする場合には、基材を本発明のエッチング剤に浸し、適切なエッチング条件にて浸漬した後に引き上げることで基材からＩＴＯ層のみを選択的にエッチングすることができる。
【００２２】
エッチング条件は特に限定されるものではなく、エッチング対象の形状や膜厚などに応じて任意に設定することができる。例えば、エッチング温度は、１０℃〜６０℃が好ましく、３０℃〜５０℃が特に好ましい。エッチング剤の温度は反応熱により上昇することがあるので、必要なら上記温度範囲内に維持するよう公知の手段によって温度制御することもできる。また、エッチング時間は、エッチング対象が完全にエッチングされるに十分必要な時間とすればよいので特に限定されるものではない。例えば、電子回路基板における配線製造におけるような膜厚１０〜１００００Å程度のエッチング対象であれば、上記温度範囲であれば０．２〜３０分程度エッチングを行うことができる。
【実施例】
【００２３】
以下、実施例及び比較例により本発明を詳細に説明するが、これらによって本発明が何ら限定されるものではないことを理解されたい。
実施例１
表１に示す配合割合にて各成分を配合することにより、本発明品組成物１〜１４を得た。なお、残分は水である。
【００２４】
【表１】
0006501218.tif 000002
【００２５】
比較例１
表２に示す配合割合にて各成分を配合することにより、比較品組成物１〜８を得た。なお、残分は水である。
【００２６】
【表２】
0006501218.tif 000003
【００２７】
実施例２
図１の模式図を示すように、ＰＥＴフィルム（１）上にＩＴＯ層（２）が形成された基体上に、下から順にＣｕ層（３）、銅−ニッケル合金層（以下、ＣｕＮｉ層と略す場合がある）（４）及び感光性ドライフィルムレジスト層（５）で構成されたパターン（幅７５μｍ、開口部２５μｍ）を形成した基板を縦２０ｍｍ×横２０ｍｍに切断してテストピースとした。このテストピースに対し、実施例１で調製した本発明品のエッチング液組成物を用いて、４５℃で、露出しているＩＴＯが目視で完全に見られなくなるまで、撹拌下でディップ式によるエッチング処理を行うことで、ＩＴＯ層のみを選択的にエッチングした。
【００２８】
比較例２
実施例２と同様のテストピースに対し、比較例１で調製した比較品のエッチング液組成物を用いて、４５℃で、露出しているＩＴＯが目視で完全に見られなくなるまで、撹拌下でディップ式によるエッチング処理を行うことで、ＩＴＯ層のみを選択的にエッチングした。
【００２９】
評価例１
実施例２及び比較例２により得られたパターンについて、パターン上部の状態を、レーザー顕微鏡を用いて確認した。パターン上部の状態の評価は、パターン最上部に３μｍ以上の長さの欠けの有無を確認することで評価した。具体的には、パターン最上部に３μｍ以上の長さの欠けがみられるものを×、３μｍ以上の長さの欠けが見られないものを○とした。
【００３０】
【表３】
0006501218.tif 000004
【００３１】
表３の結果より、評価例１−１〜１−１４は３μｍ以上の長さの欠けが発生することなく、エッチングできることがわかった。一方、比較例２−７は３μｍ以上の長さの欠けが発生していることがわかった。また、比較例２−８はＩＴＯをエッチングすることさえできなかった。
【００３２】
実施例３
縦５０ｍｍ×横２０ｍｍ×厚さ１ｍｍのチタンテストピース（重量５．５５〜５．６５ｇ）を本発明品組成物１〜１４に５０℃の恒温槽内で２４時間含浸させた。その後、水洗及び乾燥させ、評価用チタンテストピース１〜１４を得た。
【００３３】
比較例３
実施例３と同様のチタンテストピース（重量５．５５〜５．６５ｇ）を比較品組成物１〜８に５０℃の恒温槽内で２４時間含浸させた。その後、水洗及び乾燥させ、比較用チタンテストピース１〜８を得た。
【００３４】
評価例２
評価用Ｔｉテストピース１〜１４及び比較用チタンテストピース１〜６について、含浸前の重量と含浸後の重量の重量変化率（Ｌ）を算出した。Ｌが小さい場合、チタンの腐食に伴う重量減少が少ないので好ましい。
Ｌが１より大きい場合を×、０．１〜１の範囲である場合を△、０．１未満〜０．０５である場合を○、０．０５未満である場合を◎として評価した：
Ｌ＝（含浸前の重量−含浸後の重量）／含浸前の重量×１００
【００３５】
【表４】
0006501218.tif 000005
【００３６】
表４の結果より、評価例２−１〜２−１４はＬが０．１未満でありチタンの腐食が少ないことがわかった。なかでも、評価例２−１〜２−６、２−１３及び２−１４はチタンの腐食が特に少ないことがわかった。一方、比較例３−１〜比較例３−６は評価例２−１〜評価例２−１４よりもＬが大きく、チタンの腐食量が多いことがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明のエッチング液組成物は、主に液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、タッチパネル、有機ＥＬ、太陽電池、照明器具等の電極や配線を加工する際に好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００３８】
１  ＰＥＴフィルム、２  ＩＴＯ層、３  Ｃｕ層、４  ＣｕＮｉ層、５  感光性ドライフィルムレジスト層。
【図１】
0006501218.tif 000006