(57)【要約】【課題】透明導電膜および金属膜を含む積層膜に対して、各膜をそれぞれ選択エッチングすることなく、１液で透明導電膜および金属膜を含む積層膜を一括エッチングすることが可能であり、かつ各膜のサイドエッチングを抑制することが可能な安価なエッチング液を提供する。【解決手段】透明導電膜および金属膜を含む２層または３層以上の積層膜を１液で同時にエッチングするエッチング液組成物であって、りん酸、硝酸および酢酸を配合してなる、前記エッチング液組成物。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明導電膜および金属膜を含む２層または３層以上の積層膜を１液で同時にエッチングするエッチング液組成物であって、りん酸、硝酸および酢酸を配合してなる、前記エッチング液組成物。
【請求項２】
透明導電膜が、非晶質の膜である、請求項１に記載のエッチング液組成物。
【請求項３】
透明導電膜が、ＩＺＯ膜および／またはＩＴＯ膜である、請求項２に記載のエッチング液組成物。
【請求項４】
金属膜が、Ａｌ、Ａｌ合金、ＡｇまたはＡｇ合金を含有する膜である、請求項１〜３のいずれかに記載のエッチング液組成物。
【請求項５】
Ａｌ合金が、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｔｉであり、Ａｇ合金が、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｃｕ−Ａｕ、Ａｇ−Ｒｕ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕである、請求項１〜４のいずれかに記載のエッチング液組成物。
【請求項６】
りん酸の濃度が５０．０〜６５．０重量％、硝酸の濃度が１．０〜３．０重量％、酢酸の濃度が５．０〜３５．０重量％である、請求項１〜５のいずれかに記載のエッチング液組成物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）製造工程に使用されるウエットエッチング液に関し、さらに詳しくは、ＬＣＤ（リキッドクリスタルディスプレイ）等に使用される、透明導電膜とＡｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金膜とを含む積層膜のエッチング液組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＦＰＤ技術分野において、透明導電膜が、Ａｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金膜との積層膜として、一般的に使用されている。その透明導電膜とＡｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金膜とを含む積層膜のエッチング方法として、従来は、透明導電膜のエッチングに、シュウ酸系のエッチング液を、Ａｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金膜のエッチングに、りん酸系のＡｌエッチング液の２液を用いて、選択的にエッチングが行われてきた。
【０００３】
しかし、前述の選択エッチングでは、エッチング工程が２段階となることから、２種類の薬品と約２倍の時間を要するほか、また、エッチング装置も２基必要となり、設備的にも経済的ではない。
【０００４】
また、透明導電膜とＡｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金膜を含む積層膜のエッチングに従来のりん酸系のＡｌエッチング液を使用すると、透明導電膜よりＡｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金膜のエッチング速度が速いため、Ａｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金膜のサイドエッチングが増加してしまう問題がある。
また、特許文献１には、透明導電膜と半導体層を選択的にエッチングするステップにリン酸、酢酸、硝酸の混合物を使えることを開示し、該導電層が、酸化インジウム・スズ、酸化インジウム亜鉛、アルミニウム、モリブデン、クロム、タングステン、銅のうち少なくとも１つを含む層であることを開示しているが、導電膜は単層として記載しているのみであり、透明導電膜および金属膜との積層膜の一括エッチングについては何ら開示していない。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−５０６３８号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、透明導電膜および金属膜を含む積層膜に対して、各膜をそれぞれ選択エッチングすることなく、１液で一括エッチングすることが可能であり、かつ各膜のサイドエッチングを抑制することが可能な安価なエッチング液を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、鋭意、検討を重ねた結果、りん酸、硝酸、酢酸を含有するエッチング液組成物が、驚くべきことにかかる課題を解決できることを見出すことができた。
すなわち、本発明は、透明導電膜および金属膜を含む２層または３層以上の積層膜を１液で同時にエッチングするエッチング液組成物であって、りん酸、硝酸および酢酸を配合してなる、前記エッチング液組成物に関する。
さらに、本発明は、透明導電膜が、非晶質の膜である、前記エッチング液組成物に関する。
また、本発明は、透明導電膜が、ＩＺＯ膜および／またはＩＴＯ膜である、前記エッチング液組成物に関する。
さらに、本発明は、金属膜が、Ａｌ、Ａｌ合金、ＡｇまたはＡｇ合金を含有する膜である、前記エッチング液組成物に関する。
また、本発明は、Ａｌ合金が、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｔｉであり、Ａｇ合金が、Ａｇ−Ｐｄ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｐｄ、Ａｇ−Ｃｕ−Ａｕ、Ａｇ−Ｒｕ−Ｃｕ、Ａｇ−Ｒｕ−Ａｕである、前記エッチング液組成物に関する。
さらに、本発明は、りん酸の濃度が５０．０〜６５．０重量％、硝酸の濃度が１．０〜３．０重量％、酢酸の濃度が５．０〜３５．０重量％である、前記エッチング液組成物に関する。
また、本発明は、界面活性剤を含む、前記エッチング液組成物に関する。
【０００８】
本発明のエッチング液組成物は、透明導電膜を含む積層膜を選択エッチングすることなく、１液で一括エッチングを可能とするものであり、エッチングに要する時間の短縮やエッチングに使用する設備の縮小化を図ることができる。さらに、積層膜に応じて組成比を最適化することで、サイドエッチングを抑制することができ、テーパー形状といった優れた形状パターンを形成することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態について詳述する。
本発明のエッチング液組成物は、りん酸、硝酸、酢酸を含有してなり、透明導電膜はこのような液によってエッチングされるものであれば、いずれを用いてもよく、そのような透明導電膜の例として、非晶質膜が挙げられる。好適には、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）膜、非晶質ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜が挙げられる。特にＩＺＯ膜が、熱安定性に優れかつ均一な完全非晶質膜であり、ウエットエッチング工程での残渣低減や精度向上に効果的であるため、好ましい。本発明のエッチング液組成物の対象となる積層膜は、透明導電膜の他、金属または金属の合金膜を含む積層膜であるが、特にアルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム合金、銀（Ａｇ）、銀合金を含有する膜に用いるのが好適であり、アルミニウム合金としては、アルミニウム（Ａｌ）−ネオジム（Ｎｄ）、アルミニウム（Ａｌ）−チタン（Ｔｉ）が、銀合金としては、銀（Ａｇ）−パラジウム（Ｐｄ）−銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）−パラジウム（Ｐｄ）、銀（Ａｇ）−銅（Ｃｕ）−金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）−ルテニウム（Ｒｕ）−銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）−ルテニウム（Ｒｕ）−金（Ａｕ）合金が好ましい。
【００１０】
本発明のエッチング液組成物のりん酸、硝酸および酢酸の組成比は、りん酸の濃度が、好ましくは５０．０〜６５．０重量％、さらに好ましくは５４．０〜６０．０重量％、硝酸の濃度が、好ましくは１．０〜３．０重量％、さらに好ましくは２．０〜２．５重量％、酢酸の濃度が、好ましくは５．０〜３５．０重量％、さらに好ましくは１０．０〜３３．０重量％である。
りん酸、硝酸、酢酸の濃度が、上記範囲内であれば、Ａｌ、Ａｌ合金膜、Ａｇ、Ａｇ合金といった膜へのサイドエッチングが抑制され、かつエッチング残渣、エッチングむらが生ずることがなく、好ましい。上述のりん酸、硝酸、酢酸の組成は、積層膜に応じて適宜変更し、最適化を行うが、特に透明導電膜としてＩＺＯ膜を用いたとき、さらにはＡｌ、Ａｌ合金と積層させた際の膜を一括エッチングするには、上述の範囲が好ましい。
また、本発明のエッチング液組成物には、エッチングを行なう多層膜の各層表面に対するぬれ性を改善するため、さらに界面活性剤を含んでもよい。界面活性剤は、アニオン系またはノニオン系が好ましく、さらに好ましくはアニオン系界面活性剤である。
アニオン系界面活性剤としては、ふっ素系界面活性剤としてフタージェント１１０（株式会社ネオス）、ＥＦ−１０４（三菱マテリアル株式会社）、非ふっ素系界面活性剤としてパーソフトＳＦ−Ｔ（日本油脂株式会社）、等があげられる。
また、ノニオン系界面活性剤としては、ふっ素系界面活性剤としてＥＦ−１２２Ａ（三菱マテリアル株式会社）、非ふっ素系界面活性剤としてフタージェント２５０（株式会社ネオス）、等があげられる。
【００１１】
一方、積層膜のエッチング温度依存性について、調査した。
エッチング温度を変化させた時の、透明導電膜、Ａｌ、Ａｌ合金膜の各単膜を例として、エッチングレート依存性を図１に示す。（エッチング液は、りん酸：硝酸：酢酸  ＝  約７３重量％：約３重量％：約７重量％を使用。）
【００１２】
図１より、温度の上昇と共に、各単膜（透明導電膜、Ａｌ、Ａｌ合金膜）のそれぞれのエッチングレートが上昇していることが分かる。また、温度が上昇するにつれて、透明導電膜とＡｌ、Ａｌ合金膜のエッチングレートの差が開いて行く傾向がある。従って、液温５０℃以上では、透明導電膜とＡｌ、Ａｌ合金膜とのエッチングレートの差が大きいため、この場合には、透明導電膜とＡｌ、Ａｌ合金膜を含む積層膜一括エッチング液の組成最適化は困難であることが分かった。一方、温度が低い、例えば３０℃の場合、一括エッチングとしては好ましいが、エッチングレートが遅くなり、スループットが悪くなる。従って、各単膜のエッチングレートの差が比較的開きすぎず、エッチングレートが比較的速い積層膜一括エッチング条件としての温度範囲は３５〜４５℃が好ましい。
【００１３】
また、本発明のエッチング液組成物に使用する薬品は、りん酸、硝酸、および酢酸であり、一般に半導体用薬品として広く用いられており、高純度な製品が安価で容易に入手できるものである。そのため、薬液中の不純物によるデバイスの汚染の心配もなく、なおかつ、低コストというメリットがある。
【００１４】
【実施例】
以下に、実施例と比較例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
［実施例１〜５］
（基板製作）
図２に示すように、ＩＺＯ膜とＡｌ−Ｔｉ合金膜を含む積層膜の一括エッチング後のサイドエッチング及び残渣を確認する為、絶縁性基板上１（ガラス）にＡｌ−Ｔｉ合金膜２をスッパタリング法にて１９００〜２０００Åの膜厚で成膜した。この上にスッパタリング法にてＩＺＯ膜３を２００〜５００Åの膜厚で成膜した。さらにこの上にポジ型フォトレジスト４を成膜し、パターニングを行い基板を製作した。
【００１５】
（エッチング評価）
次に、図２で示したＩＺＯ膜３とＡｌ−Ｔｉ合金膜２を含む積層膜を、表１の実施例１〜５の各組成からなる液温４０℃のエッチング液に浸漬した。浸漬条件は、無攪拌浸漬と攪拌浸漬で行い、ジャストエッチング時間×１．５倍でエッチングを行った。
その後、超純水で洗浄し、窒素ブローで乾燥後、ＩＺＯ膜３とＡｌ−Ｔｉ合金膜２を含む積層膜基板の表面及び断面形状を電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて確認した。
結果を表１に示す。
【００１６】
［比較例１〜７］
実施例１〜５で用いたガラス基板上に形成されたＩＺＯ膜とＡｌ−Ｔｉ合金膜とを含む積層膜を表１の比較例１〜７の各組成からなるエッチング液に浸漬し、実施例１〜５と同様にして処理を行った。結果を表１に示す。
【００１７】
表１に本発明のエッチング液組成物でのエッチング形状及び残渣を比較する為、エッチング組成とその結果を示す。
【表１】
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【００１８】
表１から本発明のエッチング液組成物を用いてエッチング処理することにより、透明導電膜を含む積層膜を２液で選択エッチングすることなく、１液でサイドエッチングやエッチング残渣が無く一括エッチングできることが分かった。
【００１９】
【発明の効果】
本発明のエッチング液を使用することにより、透明導電膜および金属膜を含む積層膜を１液で一括エッチングすることが可能となるので、エッチングに要する時間の短縮やエッチングに使用する設備の縮小化等の経済的効果があり、本発明は大変有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】各単膜のエッチング温度依存性を示した図である。
【図２】ＩＺＯ膜とＡｌ−Ｔｉ合金膜を含む積層膜の一括エッチング前後を示した図である。
【符号の説明】
１  ガラス基板
２  Ａｌ−Ｔｉ合金
３  ＩＺＯ膜
４  ポジ型フォトレジスト
【図１】
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【図２】
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