(57)【要約】【課題】導電膜、特に酸化インジウム錫または酸化インジウム亜鉛などを主たる成分とする透明導電膜を効率よくエッチングすることが可能で、しかも、エッチング後に残渣を生じない導電膜用エッチング液組成物を提供することを課題とする。【解決手段】シュウ酸と、フッ素系界面活性剤とを含有する水溶液をエッチング液（導電膜用エッチング液組成物）として用いる。  フッ素系界面活性剤として、パーフルオロアルキルエチレンオキシドおよび／またはパーフルオロアルケニルエチレンオキシドを主たる成分とするフッ素系非イオン性界面活性剤を用いる。  また、フッ素系界面活性剤として、パーフルオロアルケニルスルホン酸塩および／またはパーフルオロアルケニルカルボン酸塩を主たる成分とするフッ素系陰イオン性界面活性剤を用いる。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電膜をエッチングするために用いられるエッチング液組成物であって、
シュウ酸と、フッ素系界面活性剤とを含有する水溶液であることを特徴とする導電膜用エッチング液組成物。
【請求項２】
前記フッ素系界面活性剤が、パーフルオロアルキルエチレンオキシドおよび／またはパーフルオロアルケニルエチレンオキシドを主たる成分とするフッ素系非イオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項１記載の導電膜用エッチング液組成物。
【請求項３】
フッ素系界面活性剤が、パーフルオロアルケニルスルホン酸塩および／またはパーフルオロアルケニルカルボン酸塩を主たる成分とするフッ素系陰イオン性界面活性剤であることを特徴とする請求項１または２記載の導電膜用エッチング液組成物。
【請求項４】
酸化インジウム錫または酸化インジウム亜鉛を主たる成分とする透明導電膜をエッチングするものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導電膜用エッチング液組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッチング液組成物に関し、詳しくは、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンス素子（以下、「ＥＬ素子」という）などの表示素子に使用される透明導電膜などをエッチングするために用いられる導電膜用エッチング液組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイやＥＬ素子などの表示素子に用いられる透明導電膜としては、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛、酸化インジウム、酸化錫、酸化亜鉛などからなる透明導電膜が用いられている。
そして、これらの透明導電膜をエッチングして所望のパターンを形成するためのエッチング液としては、従来より、(１)塩化鉄水溶液、(２)ヨウ素酸水溶液、(３)リン酸水溶液、(４)塩酸/硝酸混合液（王水）、(５)シュウ酸水溶液などが使用されている。
【０００３】
ところで、近年は、液晶ディスプレイなどの表示素子の大型化や、高精細、高性能化に伴い、透明導電膜の加工性、プロセス温度の低温化、生産性の向上などが求められるに至っている。
【０００４】
そして、このような要求に応えることが可能な優れた特性を有する透明導電膜として、非晶質酸化インジウム錫（以下、「ａ−ＩＴＯ」ともいう）や、酸化インジウム亜鉛（以下、「ＩＺＯ」ともいう）を用いたものが使用されるに至っている。
【０００５】
この非晶質酸化インジウム錫（ａ−ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などを用いた透明導電膜は、
(ａ)低温製膜が可能で、耐熱性の低い基板に製膜することが可能であり、製膜時の加熱、冷却工程が不要になることから、生産性を向上させることが可能になる、
(ｂ)非晶質酸化インジウム錫（ａ−ＩＴＯ）や酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）は完全に非晶質であるため、緻密で表面平滑性に優れた透明導電膜を得ることが可能で、上下電極及び導通による電流リークを抑えることができる
というような優れた特性を有している。
【０００６】
ところで、上述のような、透明導電膜のエッチングに関しては、
(１)被処理基板上に形成された非晶質酸化インジウム錫（ａ−ＩＴＯ）からなる透明導電膜を、シュウ酸の飽和水溶液をエッチング液として使用し、写真蝕刻技術を用いてパターン形成を行う方法（特許文献１）、
(２)非晶質酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる透明導電膜を、濃度が２．５〜３０重量％のシュウ酸水溶液であるエッチング液でパターン化して画素電極を形成する方法（特許文献２）、
(３)非晶質酸化インジウム錫（ａ−ＩＴＯ）よりなる透明導電膜を、ドデシルベンゼンスルホン酸とシュウ酸と水よりなるエッチング液でエッチングして、パターン形成を行う方法（特許文献３）
などが提案されている。
【０００７】
上述の従来のエッチング方法に用いられるシュウ酸を含む水溶液は、安定性に優れ、安価であり、しかもＡｌなどの配線金属をエッチングしない、などの優れた面を有している。
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１および特許文献２の、シュウ酸を含む水溶液をエッチング液として用いた場合、エッチング後に残渣が残るという問題点がある。
【０００９】
また、上記特許文献３には、シュウ酸水溶液にドデシルベンゼンスルホン酸を添加することにより、エッチング後に残渣が残らないようにしたエッチング液が記載されているが、この特許文献３のエッチング液には発泡性があり、リンス処理の工程やリンス時間に関し、問題がないわけではなく、また  残渣の除去性も必ずしも十分ではないという問題点があるのが実情である。
【特許文献１】特開平５−６２９６６号公報
【特許文献２】特開平１１−２６４９９５号公報
【特許文献３】特開平７−１４１９３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、導電膜を効率よくエッチングすることが可能で、しかも、エッチング後に残渣を生じない導電膜用エッチング液組成物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本願の発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、導電膜をエッチングするためのエッチング液として、シュウ酸とフッ素系界面活性剤を含有する水溶液を用いることにより、エッチング後に残渣を生じることなく、導電膜を効率よくエッチングすることが可能になることを見いだし、さらに実験、検討を重ねて、本発明を完成するに至った。
【００１２】
すなわち、本発明（請求項１）の導電膜用エッチング液組成物は、
導電膜をエッチングするために用いられるエッチング液組成物であって、
シュウ酸と、フッ素系界面活性剤とを含有する水溶液であることを特徴としている。
【００１３】
また、請求項２の導電膜用エッチング液組成物は、前記フッ素系界面活性剤が、パーフルオロアルキルエチレンオキシドおよび／またはパーフルオロアルケニルエチレンオキシドを主たる成分とするフッ素系非イオン性界面活性剤であることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項３の導電膜用エッチング液組成物は、フッ素系界面活性剤が、パーフルオロアルケニルスルホン酸塩および／またはパーフルオロアルケニルカルボン酸塩を主たる成分とするフッ素系陰イオン性界面活性剤であることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項４の導電膜用エッチング液組成物は、酸化インジウム錫または酸化インジウム亜鉛を主たる成分とする透明導電膜をエッチングするものであることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明（請求項１）の導電膜用エッチング液組成物は、シュウ酸と、フッ素系界面活性剤とを含有する水溶液であり、主たる成分であるシュウ酸は、安定性に優れ、安価で、エッチャントとして用いた場合に、Ａｌなどの配線金属をエッチングしないという特徴を有しており、また、シュウ酸とともにフッ素系界面活性剤が配合されていることから、エッチング後の残渣の発生を防止することが可能になる。
したがって、本発明の導電膜用エッチング液組成物を用いることにより、導電膜を効率よくしかも高精度にエッチングすることが可能になり、所望の導電膜パターンを確実に形成することが可能になる。
【００１７】
また、請求項２の導電膜用エッチング液組成物のように、フッ素系界面活性剤として、パーフルオロアルキルエチレンオキシドおよび／またはパーフルオロアルケニルエチレンオキシドを主たる成分とするフッ素系非イオン性界面活性剤を用いることにより、さらに確実に、エッチング後の残渣の発生を防止することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができるようになる。
【００１８】
また、請求項３の導電膜用エッチング液組成物のように、フッ素系界面活性剤として、パーフルオロアルケニルスルホン酸塩および／またはパーフルオロアルケニルカルボン酸塩を主たる成分とするフッ素系陰イオン性界面活性剤を用いた場合にも、確実に、エッチング後の残渣の発生を防止することが可能になり、本発明をさらに実効あらしめることができるようになる。
【００１９】
また、請求項４のように、本発明の導電膜用エッチング液組成物を、酸化インジウム錫または酸化インジウム亜鉛を主たる成分とする透明導電膜のエッチングに用いるようにした場合、エッチング後に残渣を残すことなく、透明導電膜を効率よく、しかも高精度にエッチングして、所望のパターンを有する透明導電膜パターンを確実に形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の導電膜用エッチング液組成物を用いて導電膜をエッチングするにあたっては、シュウ酸の濃度を０．１〜１０重量％の範囲とすることが望ましい。
これは、シュウ酸濃度が０．１重量％未満になると、エッチング速度が低下して実用性が低下し、また、シュウ酸濃度が１０重量％を超えると、シュウ酸の結晶が析出し、保存性や取扱性などに問題が生じることによる。なお、シュウ酸濃度の特に好ましい範囲は１〜６重量％の範囲である。
【００２１】
また、本発明に用いられるフッ素系非イオン性界面活性剤としては、化学式(１)，(２)，(３)で表されるパーフルオロアルキルエチレンオキシドまたはパーフルオロアルケニルエチレンオキシドが挙げられる。
【００２２】
【化１】
2005244083.tif 000002
【００２３】
【化２】
2005244083.tif 000003
【００２４】
【化３】
2005244083.tif 000004
【００２５】
なお、化学式(１)において、Ｒｆ１は炭素数が１〜１４のパーフルオロアルキル基であり、Ａは−（ＣＨ2）m−Ｏ−、−（ＣＨ2）m−ＳＯ2ＮＲ1−、−（ＣＨ2）m−ＣＯＮＲ2−、−ＳＯ3−、−ＣＯ2−であり、Ｒ1は水素原子または炭素数が１〜１８のアルキル基でありｍは０〜２０の整数であり、ｎは１〜５０の整数である。
【００２６】
また、化学式(２)，(３)において、Ｒｆ2は下記の化学式(４)，(５)で表されるパーフルオロアルケニル基である。
【００２７】
【化４】
2005244083.tif 000005
【００２８】
【化５】
2005244083.tif 000006
【００２９】
また、化学式(３)において、Ｒ2は炭素数１〜８のアルキル基である。
【００３０】
また、本発明に使用されるフッ素系陰イオン性界面活性剤としては、化学式(６)，(７)で表されるパーフルオロアルケニルスルホン酸やその塩あるいはパーフルオロアルケニルカルボン酸やその塩などが挙げられる。
【００３１】
【化６】
2005244083.tif 000007
【００３２】
【化７】
2005244083.tif 000008
【００３３】
なお、化学式(６)，(７)において、Ｒｆ2は化学式(４)，(５)で表されるパーフルオロアルケニル基であり、Ｘは水素原子、アルカリ金属原子、〔ＮＲ4〕+(但し、Ｒは炭素数１〜３のアルキル基を示し、４個のＲは同一でも異なっていてもよい。) 又は〔ＨＮＲ3〕+ (但し、Ｒは水素原子、又はＯＨ基で置換されてもよい炭素数１〜１０の炭化水素基であり、３個のＲは同一でも異なっていてもよい)である。
【００３４】
また、本発明に使用されるフッ素系非イオン性界面活性剤あるいはフッ素系陰イオン性界面活性剤の濃度は、０．０００１〜１．０重量％の範囲とすることが望ましい。
【００３５】
これは、フッ素系非イオン性界面活性剤あるいはフッ素系陰イオン性界面活性剤の濃度が０．０００１重量未満になると、エッチング時に残渣が発生するなどの問題があり、また、１．０重量％を超えると、発泡が著しくなり、リンス工程で不都合が生じたり、配線欠陥の原因となったりすることによる。
【００３６】
また、本発明の導電膜用エッチング液組成物は、酸化インジウム錫、酸化インジウム亜鉛などからなる透明導電膜をエッチングするのに適している。
【００３７】
本発明の導電膜用エッチング液組成物を用いてエッチングを行うにあたっては例えば、ガラス基板の表面に形成された酸化インジウム錫膜や、酸化インジウム亜鉛膜などの導電膜の表面に所定のパターンとなるようにレジストを塗布した後、ガラス基板を本発明の導電膜用エッチング液組成物（エッチング液）中にディッピングするか、エッチング液をシャワーあるいはスプレーすることによりエッチング処理し、その後、水洗、乾燥を行う。これにより、所望のパターンの導電膜が得られる。
【実施例】
【００３８】
以下、本発明の実施例を示して、本発明をさらに具体的に説明する。
【００３９】
［実施例１］
なお、この実施例１では、本発明の導電膜用エッチング液組成物（エッチング液）を用いて、透明導電膜（非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜））をエッチングして、所望のパターンを有する透明導電膜を形成する場合を例にとって説明する。
【００４０】
図１は、ガラス基板１上に形成した絶縁膜（ＳｉＮ膜）２の表面に、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３を成膜し、その上にレジスト４を塗布した状態を示す断面図、図２は、図１のレジスト４を現像してレジストパターン４ａを形成した状態を示す断面図、図３は、図２のレジストの現像を行った後のガラス基板を、本発明の導電膜用エッチング液組成物（エッチング液）を用いてエッチングを行った状態を示す図、図４は、図３の非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）をエッチングした後、レジストパターンを剥離した状態を示す断面図である。  
【００４１】
この実施例では、図１に示すように、まず、ガラス基板１上に、絶縁膜であるＳｉＮ膜２を成膜し、その上に非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３を成膜した後、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３の表面全体にレジスト４を塗布した。
【００４２】
それから、レジスト４を露光、現像することにより、図２に示すように、所望のパターンを有するレジストパターン４ａを形成した。
【００４３】
次に、上述のように、ＳｉＮ膜（絶縁膜）２、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３、およびレジストパターン４ａが形成されたガラス基板１を、(ａ)シュウ酸：３．４重量％と、(ｂ)α−ペルフルオロノネニルオキシ−ω−メチルポリエチレンオキシド（フッ素系非イオン性界面活性剤）：０．０１重量％を含有するエッチング液を用いて３０℃、２分間の条件でエッチングを行った後、水洗した（図３参照）。
【００４４】
その後、アミン系レジスト剥離液を用いてレジストパターン４ａを剥離した後、水洗，乾燥することにより、図４に示すように、ガラス基板１上に成膜されたＳｉＮ膜（絶縁膜）２上に、所望のパターンを有する非晶質酸化インジウム亜鉛膜（透明導電膜）３を得た。
【００４５】
このガラス基板１の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察した結果、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３が良好にエッチングされていることが観察され、かつ、残渣の残留もまったく認められないことが確認された。
【００４６】
［比較例１］
実施例１と同様に、ＳｉＮ膜（絶縁膜）２、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３、およびレジストパターン４ａが形成されたガラス基板１（図２参照）を用意し、シュウ酸：３．４重量％を含有する水溶液をエッチング液として用い、３０℃、２分間の条件でエッチングを行い、水洗後、乾燥した。その後、アミン系剥離液を用いてレジストパターンを剥離した後、水洗、乾燥した。
【００４７】
このガラス基板の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察した結果、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３はほぼ良好にエッチングされていたが、図５に模式的に示すように、多数の残渣５が残留していることが観察された。
【００４８】
［比較例２］
実施例１と同様に、ＳｉＮ膜（絶縁膜）２、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３、およびレジストパターン４ａが形成されたガラス基板１（図２参照）を用意し、シュウ酸３．４重量％と、０．０５重量％のドデシルベンゼンスルホン酸を含有する水溶液をエッチング液として、３０℃、２分間の条件でエッチングを行い、水洗後、乾燥した。その後、アミン系剥離液を用いてレジストパターンを剥離した後、水洗、乾燥した。
【００４９】
このガラス基板の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察した結果、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３はほぼ良好にエッチングされていたが、図５に模式的に示すように、多数の残渣５が残留していることが観察された。
【００５０】
［実施例２］
実施例１と同様に、ＳｉＮ膜（絶縁膜）２、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３、およびレジストパターン４ａが形成されたガラス基板１（図２参照）を用意し、(ａ)シュウ酸：３．４重量％と、(ｂ)Ｎ−プロピル−Ｎ−（２−ヒドロキシエチル）ペルフルオロオクタンスルホンアミド（フッ素系非イオン性界面活性剤）：０．０１重量％を含有するエッチング液を用いて３０℃、２分間の条件でエッチングを行った後、水洗した。
【００５１】
その後、アミン系レジスト剥離液を用いてレジストパターンを剥離した後、水洗、乾燥することにより、ガラス基板上に成膜されたＳｉＮ膜（絶縁膜）上に、所望のパターンを有する透明導電膜を得た。
【００５２】
このガラス基板の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察した結果、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３が良好にエッチングされていることが観察され、かつ、残渣の残留もまったく認められないことが確認された。
【００５３】
［実施例３］
実施例１と同様に、ＳｉＮ膜（絶縁膜）２、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３、およびレジストパターン４ａが形成されたガラス基板１（図２参照）を用意し、(ａ)シュウ酸：５．１重量％と、(ｂ)α−ペルフルオロノネニルオキシ−ω−メチルポリエチレンオキシド（フッ素系非イオン性界面活性剤）：０．０１重量％を含有するエッチング液を用いて３０℃、２分間の条件でエッチングを行った後、水洗した。
【００５４】
その後、アミン系レジスト剥離液を用いてレジストパターンを剥離した後、水洗、乾燥することにより、ガラス基板上に成膜されたＳｉＮ膜（絶縁膜）上に、所望のパターンを有する透明導電膜を得た。
【００５５】
このガラス基板の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察した結果、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３が良好にエッチングされていることが観察され、かつ、残渣の残留もまったく認められないことが確認された。
【００５６】
［実施例４］
実施例１と同様に、ＳｉＮ膜（絶縁膜）２、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３、およびレジストパターン４ａが形成されたガラス基板１（図２参照）を用意し、(ａ)シュウ酸：３．４重量％と、(ｂ) α−ペルフルオロノネニルオキシ−ω−ペルフルオロノネニルポリエチレンオキシド（フッ素系非イオン性界面活性剤）：０．０１重量％を含有するエッチング液を用いて３０℃、２分間の条件でエッチングを行った後、水洗した。
【００５７】
その後、アミン系レジスト剥離液を用いてレジストパターンを剥離した後、水洗、乾燥することにより、ガラス基板上に成膜されたＳｉＮ膜（絶縁膜）上に、所望のパターンを有する透明導電膜を得た。
【００５８】
このガラス基板の表面をＳＥＭ（走査型電子顕微鏡）を用いて観察した結果、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）３が良好にエッチングされていることが観察され、かつ、残渣の残留もまったく認められないことが確認された。
【００５９】
なお、上記実施例では、導電膜として、非晶質酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）からなる透明導電膜をエッチングする場合を例にとって説明したが、本発明の導電膜用エッチング液組成物は、非晶質酸化インジウム錫（ａ−ＩＴＯ）からなる透明導電膜をエッチングする場合にも好適に適用することが可能である。
【００６０】
さらに、本発明の導電膜用エッチング液組成物は、透明導電膜に限らずその他の種々の導電膜をエッチングする場合にも適用することが可能である。
【００６１】
さらに、本発明の導電膜用エッチング液組成物においては、フッ素系界面活性剤として、上記実施例で開示したもの以外の種々のフッ素系界面活性剤を用いることも可能である。
【００６２】
本発明はさらにその他の点においても上記実施例に限定されるものではなく、エッチング条件、エッチングすべき導電膜の条件、エッチングにより形成すべき導電膜の具体的なパターンなどに関し、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
上述のように、本発明の導電膜用エッチング液組成物を用いることにより、導電膜、特に、酸化インジウム錫または酸化インジウム亜鉛を主たる成分とする透明導電膜を、残渣を残留させることなく、良好にエッチングすることが可能になる。
したがって、本発明は、液晶ディスプレイやエレクトロルミネッセンス素子などの表示素子に使用される透明導電膜などをエッチングする産業分野に広く用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】ガラス基板上に形成した絶縁膜（ＳｉＮ膜）上に、非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）を成膜し、その上にレジストを塗布した状態を示す断面図である。
【図２】図１のレジストを現像した状態を示す断面図である。
【図３】図２のレジストの現像を行った後のガラス基板を、本発明の導電膜用エッチング液組成物（エッチング液）を用いてエッチングを行った状態を示す図である。
【図４】非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）をエッチングした後、レジストパターンを剥離した状態を示す断面図である。
【図５】図２の、レジストの現像を行った後のガラス基板を、比較例１，２のエッチング液を用いてエッチングを行った後、レジストを剥離した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１      ガラス基板
２      絶縁膜（ＳｉＮ膜）
３      非晶質酸化インジウム亜鉛膜（ＩＺＯ膜）
４      レジスト
４ａ    レジストパターン
５      残渣
【図１】
2005244083.tif 000009
【図２】
2005244083.tif 000010
【図３】
2005244083.tif 000011
【図４】
2005244083.tif 000012
【図５】
2005244083.tif 000013