JP2015151594A - Method for forming thin line pattern and method for manufacturing conductive substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、細線パターンの形成方法、及び導電性基板の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for forming a fine line pattern and a method for manufacturing a conductive substrate.
特許文献１に開示されているように、高分子フィルム上に透明導電膜としてＩＴＯ（酸化インジウム−スズ）膜を形成したタッチパネル用の透明導電性フィルムが従来から用いられている。 As disclosed in Patent Document 1, a transparent conductive film for a touch panel in which an ITO (indium-tin oxide) film is formed as a transparent conductive film on a polymer film has been conventionally used.
ところで、近年タッチパネルを備えたディスプレイの大画面化が進んでおり、これに対応してタッチパネル用の透明導電性フィルム等の導電性基板についても大面積化が求められている。しかし、ＩＴＯは電気抵抗値が高いため、導電性基板の大面積化に対応できないという問題があった。 By the way, in recent years, the display screen including a touch panel has been increased in screen size. Correspondingly, a conductive substrate such as a transparent conductive film for a touch panel is required to have a large area. However, since ITO has a high electric resistance value, there is a problem that it cannot cope with an increase in the area of the conductive substrate.
このため、例えば特許文献２、３に開示されているようにＩＴＯ膜にかえて銅等の金属箔を用いることが検討されている。しかし、例えば配線層に銅を用いた場合、銅は金属光沢を有しているため、反射によりディスプレイの視認性が低下するという問題がある。 For this reason, for example, as disclosed in Patent Documents 2 and 3, the use of a metal foil such as copper instead of the ITO film has been studied. However, for example, when copper is used for the wiring layer, since copper has a metallic luster, there is a problem that the visibility of the display decreases due to reflection.
そこで、銅等の金属箔により構成される配線層と共に、黒色の材料により構成される黒化層を形成した導電性基板が検討されている。 Therefore, a conductive substrate in which a blackening layer made of a black material is formed together with a wiring layer made of a metal foil such as copper has been studied.
ところで、例えばディスプレイ等の用途に用いられる配線層と黒化層とを含む導電性基板の場合、配線層等を視覚的に見えにくくするため、配線層や黒化層について線幅の細い細線パターンとすることが求められる場合がある。このように配線層や黒化層について細線パターンを形成するためには、基材の一方又は両方の主表面全体に配線層と黒化層とを形成した後に、配線層と黒化層とをエッチングして所望のパターンを形成する必要がある。 By the way, in the case of a conductive substrate including a wiring layer and a blackening layer used for applications such as displays, a thin line pattern with a narrow line width is used for the wiring layer and the blackening layer in order to make the wiring layer and the like visually difficult to see. May be required. Thus, in order to form a fine line pattern for the wiring layer and the blackened layer, after forming the wiring layer and the blackened layer on the entire main surface of one or both of the base material, the wiring layer and the blackened layer are formed. It is necessary to form a desired pattern by etching.
しかし、配線層をエッチングする際にエッチング液として用いられていた塩化第二鉄塩では、黒化層をエッチングできなかった。また、黒化層として例えばＮｉ−Ｗ合金が用いられる場合に、黒化層のエッチング液として用いられていた硝酸セリウムアンモニウムでは配線層をエッチングできなかった。 However, the blackened layer could not be etched with the ferric chloride salt used as an etchant when etching the wiring layer. Further, when a Ni—W alloy, for example, is used as the blackening layer, the wiring layer could not be etched with cerium ammonium nitrate used as an etching solution for the blackening layer.
このため、細線パターンを形成する際、配線層のエッチング工程とは別に黒化層のエッチング工程を実施する必要があり、工程数が増加するという問題があった。また、各層をエッチングした際に溶け残りが生じ所望の形状の細線パターンを形成できない場合があった。 For this reason, when forming a fine line pattern, it is necessary to perform the blackening layer etching process separately from the wiring layer etching process, which increases the number of processes. Further, when each layer is etched, there is a case where undissolved residue is generated and a fine line pattern having a desired shape cannot be formed.
上記従来技術の問題に鑑み、本発明は黒化層と配線層とを同時に所望の形状にエッチングできる細線パターンの形成方法を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems of the conventional technology, an object of the present invention is to provide a method for forming a fine line pattern capable of simultaneously etching a blackened layer and a wiring layer into a desired shape.
上記課題を解決するため本発明は、
基材の少なくとも一方の面側に形成された金属層積層体から金属層積層体用エッチング液を用いたエッチングにより細線パターンを形成する細線パターンの形成方法であって、
前記金属層積層体が、
Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも１種以上の金属と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含む黒化層と、
Ｃｕと、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の以上の金属との銅合金、または、銅を含む配線層と、を有しており、
前記金属層積層体用エッチング液は、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有することを特徴とする細線パターンの形成方法を提供する。
In order to solve the above problems, the present invention
A fine line pattern forming method for forming a fine line pattern by etching using a metal layer laminate etching solution from a metal layer laminate formed on at least one surface side of a substrate,
The metal layer laminate is
A blackening layer containing at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu and one or more elements selected from carbon, oxygen, and nitrogen. When,
A copper alloy of Cu and at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, and W, or a wiring layer containing copper,
The metal layer laminate etching solution contains 0.05 wt% to 10 wt% permanganate and 0.05 wt% to 20 wt% acetic acid. A method for forming a pattern is provided.
本発明によれば、黒化層と配線層とを同時に所望の形状にエッチングできる細線パターンの形成方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the formation method of the fine line pattern which can etch a blackening layer and a wiring layer into a desired shape simultaneously can be provided.
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、本発明は、下記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、下記の実施形態に種々の変形および置換を加えることができる。
（細線パターンの形成方法）
以下、本発明の細線パターンの形成方法の一実施形態について説明する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments, and the following embodiments are not departed from the scope of the present invention. Various modifications and substitutions can be made.
(Formation method of fine line pattern)
Hereinafter, an embodiment of the thin line pattern forming method of the present invention will be described.
本実施形態では、基材の少なくとも一方の面側に形成された金属層積層体から金属層積層体用エッチング液を用いたエッチングにより細線パターンを形成する細線パターンの形成方法について以下に説明する。 In the present embodiment, a fine line pattern forming method for forming a fine line pattern by etching using a metal layer laminate etching solution from a metal layer laminate formed on at least one surface side of a substrate will be described below.
本実施形態の細線パターンの形成方法を好適に適用できる金属層積層体は、黒化層と配線層とを有することができる。黒化層は、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも１種以上の金属と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含むことができる。また、配線層は、Ｃｕと、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の以上の金属との銅合金、または、銅を含むことができる。 The metal layer laminate to which the thin line pattern forming method of the present embodiment can be suitably applied can have a blackened layer and a wiring layer. The blackening layer includes at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu, and one or more elements selected from carbon, oxygen, and nitrogen, Can be included. The wiring layer can contain Cu and a copper alloy of at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, and W, or copper.
そして、金属層積層体用エッチング液は、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有することができる。 And the etching liquid for metal layer laminated bodies can contain 0.05 weight% or more and 10 weight% or less permanganate, and 0.05 weight% or more and 20 weight% or less acetic acid.
ここでまず、本実施形態の細線パターンの形成方法を適用できる金属層積層体の構成例について説明する。 Here, first, a configuration example of a metal layer laminate to which the thin line pattern forming method of the present embodiment can be applied will be described.
金属層積層体は、上述のように基材の少なくとも一方の面側に形成することができる。 The metal layer laminate can be formed on at least one surface side of the substrate as described above.
ここで、金属層積層体を形成する基材としては特に限定されるものではなく、例えば、絶縁体フィルムや、ガラス基板、セラミックス基板等を好ましく用いることができる。特に基材上に金属層積層体を形成した導電性基板を例えばタッチパネル等の用途に用いる場合には、基材は可視光を透過する絶縁体フィルムや、ガラス基板であることが好ましい。 Here, it does not specifically limit as a base material which forms a metal layer laminated body, For example, an insulator film, a glass substrate, a ceramic substrate etc. can be used preferably. In particular, when a conductive substrate having a metal layer laminate formed on a base material is used for applications such as a touch panel, the base material is preferably an insulating film that transmits visible light or a glass substrate.
可視光を透過する絶縁体フィルムとしては例えば、ポリアミド系フィルム、ポリエチレンテレフタレート系フィルム、ポリエチレンナフタレート系フィルム、シクロオレフィン系フィルム等の樹脂フィルム等を好ましく用いることができる。 As the insulator film that transmits visible light, for example, a polyamide film, a polyethylene terephthalate film, a polyethylene naphthalate film, a resin film such as a cycloolefin film, and the like can be preferably used.
基材の厚さについては特に限定されず、要求される強度等に応じて任意に選択することができる。基材の厚さとしては例えば２０μｍ以上２００μｍ以下とすることができる。特に基材上に金属層積層体を形成した導電性基板をタッチパネルの用途に用いる場合、基材の厚さは４０μｍ以上１２０μｍ以下であることが好ましい。 It does not specifically limit about the thickness of a base material, According to the intensity | strength etc. which are requested | required, it can select arbitrarily. The thickness of the substrate can be, for example, 20 μm or more and 200 μm or less. In particular, when a conductive substrate having a metal layer laminate formed on a substrate is used for a touch panel, the thickness of the substrate is preferably 40 μm or more and 120 μm or less.
次に黒化層について説明する。 Next, the blackened layer will be described.
後述する配線層は金属光沢を有するため、例えば基材上に配線層をエッチングした細線パターンを形成したのみでは配線層が光を反射する。このため、例えば透明基材上に配線層を形成し、タッチパネルの用途に使用した場合、ディスプレイの視認性が低下するという問題があった。そこで、黒化層を形成することにより、配線層表面での光の反射を抑制することが可能となる。 Since a wiring layer to be described later has a metallic luster, for example, the wiring layer reflects light only by forming a thin line pattern obtained by etching the wiring layer on a substrate. For this reason, for example, when a wiring layer is formed on a transparent substrate and used for a touch panel, there is a problem that the visibility of the display is lowered. Therefore, by forming the blackened layer, it is possible to suppress the reflection of light on the surface of the wiring layer.
黒化層としては特に限定されるものではないが、上述のように、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも１種以上の金属と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含むことが好ましい。 The blackening layer is not particularly limited, but as described above, at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu, and carbon. And one or more elements selected from oxygen and nitrogen.
なお、黒化層は、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも２種以上の金属を含む金属合金と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含むこともできる。この際、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも２種以上の金属を含む金属合金としては、Ｎｉ−Ｃｕ合金や、Ｎｉ−Ｔｉ合金、Ｎｉ−Ｗ合金を好ましく用いることができる。 The blackening layer is selected from a metal alloy containing at least two metals selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu, and carbon, oxygen, and nitrogen. It can also contain more than seed elements. At this time, as a metal alloy containing at least two kinds of metals selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu, Ni—Cu alloy, Ni—Ti alloy, Ni A -W alloy can be preferably used.
黒化層の形成方法は特に限定されるものではないが、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等の乾式めっき法を好ましく用いることができる。特に、膜厚の制御が容易であることから、スパッタリング法（反応性スパッタリング法）を用いることがより好ましい。 Although the formation method of a blackening layer is not specifically limited, For example, dry plating methods, such as sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method, can be used preferably. In particular, the sputtering method (reactive sputtering method) is more preferably used because the film thickness can be easily controlled.
反応性スパッタリング法により黒化層を成膜する場合、ターゲットとしては、黒化層を構成する金属種を含むターゲットを用いることができる。黒化層が合金を含む場合には、黒化層に含まれる金属種毎にターゲットを用い、基材等の被成膜体の表面で合金を形成してもよく、予め黒化層に含まれる金属を合金化したターゲットを用いることもできる。 When the blackened layer is formed by reactive sputtering, a target containing a metal species constituting the blackened layer can be used as the target. When the blackened layer contains an alloy, a target may be used for each metal species contained in the blackened layer, and the alloy may be formed on the surface of the film-deposited body such as a substrate, and is included in the blackened layer in advance. It is also possible to use a target obtained by alloying a metal.
また、黒化層に含まれる炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素は、黒化層を成膜する際の雰囲気中に添加しておくことにより、黒化層中に添加することができる。例えば、黒化層に炭素を添加する場合には一酸化炭素ガスや二酸化炭素ガスを、窒素を添加する場合には窒素ガスを、酸素を添加する場合には酸素ガスを、スパッタリングを行う際の雰囲気中に添加しておくことができる。黒化層を成膜する際の不活性ガス中にこれらのガスを添加することにより、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素を黒化層中に添加することができる。なお、不活性ガスとしてはアルゴンを好ましく用いることができる。 In addition, one or more elements selected from carbon, oxygen, and nitrogen contained in the blackened layer should be added to the blackened layer by adding them to the atmosphere when forming the blackened layer. Can do. For example, when adding carbon to the blackening layer, carbon monoxide gas or carbon dioxide gas, when adding nitrogen, nitrogen gas is added, when adding oxygen, oxygen gas is used for sputtering. It can be added to the atmosphere. One or more elements selected from carbon, oxygen, and nitrogen can be added to the blackening layer by adding these gases to the inert gas when forming the blackening layer. Argon can be preferably used as the inert gas.
なお、黒化層をスパッタリング法により形成する場合、例えば後述するロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いて形成することもできる。 In addition, when forming a blackening layer by sputtering method, it can also form using the roll-to-roll sputtering apparatus mentioned later, for example.
黒化層の厚さは特に限定されるものではないが、例えば２０ｎｍ以上であることが好ましく、３０ｎｍ以上であることがより好ましい。黒化層は、上述のように黒色をしており、配線層による光の反射を抑制する黒化層として機能するが、黒化層の厚さが薄い場合には、十分な黒色が得られず配線層による光の反射を十分に抑制できない場合がある。これに対して、黒化層の厚さを上記範囲とすることにより、配線層の反射をより確実に抑制できるため好ましい。 Although the thickness of a blackening layer is not specifically limited, For example, it is preferable that it is 20 nm or more, and it is more preferable that it is 30 nm or more. The blackening layer is black as described above and functions as a blackening layer that suppresses reflection of light by the wiring layer. However, when the blackening layer is thin, sufficient blackness is obtained. In some cases, reflection of light by the wiring layer cannot be sufficiently suppressed. On the other hand, it is preferable to set the thickness of the blackened layer in the above range because the reflection of the wiring layer can be more reliably suppressed.
黒化層の厚さの上限値は特に限定されるものではないが、必要以上に厚くしても成膜に要する時間や、配線を形成する際のエッチングに要する時間が長くなり、コストの上昇を招くことになる。このため、黒化層の厚さは６０ｎｍ以下とすることが好ましく、５０ｎｍ以下とすることがより好ましい。 The upper limit of the thickness of the blackening layer is not particularly limited, but even if it is thicker than necessary, the time required for film formation and the time required for etching when forming the wiring are increased, resulting in an increase in cost. Will be invited. For this reason, the thickness of the blackened layer is preferably 60 nm or less, and more preferably 50 nm or less.
配線層についても特に限定されないが、Ｃｕと、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の以上の金属との銅合金、または、銅を含むことが好ましい。 Although it does not specifically limit about a wiring layer, It contains Cu, the copper alloy of at least 1 or more types of metal chosen from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, and W, or copper. Is preferred.
配線層と基材との間、または、配線層と黒化層との間には接着剤を配置しないことが好ましい。すなわち配線層は、他の部材の上面に直接形成されていることが好ましい。 It is preferable not to arrange an adhesive between the wiring layer and the base material or between the wiring layer and the blackening layer. That is, the wiring layer is preferably formed directly on the upper surface of another member.
他の部材の上面に配線層を直接形成するため、スパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等の乾式めっき法を用いて配線層を形成することが好ましい。なお、配線層をスパッタリング法により形成する場合、例えば後述するロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いて形成することもできる。 In order to directly form the wiring layer on the upper surface of another member, it is preferable to form the wiring layer by using a dry plating method such as a sputtering method, an ion plating method, or a vapor deposition method. In addition, when forming a wiring layer by sputtering method, it can also form using the roll-to-roll sputtering apparatus mentioned later, for example.
配線層をより厚くする場合であって、湿式めっき法を適用できる材料の場合には、乾式めっき後に湿式めっき法を用いて成膜することが好ましい。すなわち、例えば基材または黒化層上に、乾式めっき法により銅合金薄膜層、または、銅薄膜層を形成し、該銅合金薄膜層、または、銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅合金めっき層、または、銅めっき層を形成することができる。 In the case where the wiring layer is made thicker and the material is applicable to the wet plating method, it is preferable to form the film using the wet plating method after the dry plating. That is, for example, a copper alloy thin film layer or a copper thin film layer is formed on a base material or a blackened layer by a dry plating method, and the copper alloy thin film layer or the copper thin film layer is used as a power feeding layer by a wet plating method. A copper alloy plating layer or a copper plating layer can be formed.
上述のように乾式めっき法のみ、又は乾式めっき法と湿式めっき法とを組み合わせて配線層を形成することにより基材または黒化層上に接着剤を介さずに直接配線層を形成できるため好ましい。 As described above, it is preferable because the wiring layer can be formed directly on the base material or the blackening layer without using an adhesive by forming the wiring layer only by the dry plating method or by combining the dry plating method and the wet plating method. .
配線層の厚さは特に限定されるものではなく、用途等に応じて任意に選択できる。例えば、細線パターンとした配線層を配線として用いる場合、該配線に供給する電流の大きさや配線幅等に応じて任意に選択することができる。この場合、特に十分に電流を供給できるように配線層は厚さが１００ｎｍ以上であることが好ましく、２００ｎｍ以上とすることがより好ましい。配線層の厚さの上限値は特に限定されないが、配線層が厚くなると、配線層をパターニングするためにエッチングを行う際にエッチングに時間を要するためサイドエッチが生じ、エッチングの途中でレジストが剥離する等の問題を生じ易くなる。このため、配線層の厚さは２０００ｎｍ以下であることが好ましい。なお、配線層が上述のように銅合金薄膜層または銅薄膜層と、銅合金めっき層または銅めっき層を有する場合には、銅合金薄膜層または銅薄膜層の厚さと、銅合金めっき層または銅めっき層の厚さとの合計が上記範囲であることが好ましい。 The thickness of the wiring layer is not particularly limited, and can be arbitrarily selected according to the application. For example, when a wiring layer having a thin line pattern is used as the wiring, it can be arbitrarily selected according to the magnitude of the current supplied to the wiring, the wiring width, and the like. In this case, the thickness of the wiring layer is preferably 100 nm or more and more preferably 200 nm or more so that current can be supplied sufficiently. The upper limit of the thickness of the wiring layer is not particularly limited. However, when the wiring layer becomes thick, side etching occurs because etching takes time when patterning the wiring layer, and the resist peels off during the etching. This is likely to cause problems such as For this reason, the thickness of the wiring layer is preferably 2000 nm or less. In addition, when a wiring layer has a copper alloy thin film layer or a copper thin film layer and a copper alloy plating layer or a copper plating layer as described above, the thickness of the copper alloy thin film layer or the copper thin film layer, the copper alloy plating layer or The total thickness of the copper plating layer is preferably within the above range.
次に、金属層積層体の各層の配置例について説明する。 Next, the example of arrangement | positioning of each layer of a metal layer laminated body is demonstrated.
上述のように、本実施形態の細線パターンの形成方法に好適に用いることができる金属層積層体は基材の少なくとも一方の面に形成され、黒化層と、配線層と、を備えている。黒化層と、配線層と、を基材上に配置する際の積層の順番は特に限定されるものではない。また、黒化層と、配線層と、はそれぞれ複数層形成することもできる。なお、配線層表面での光の反射の抑制のため、配線層の表面のうち光の反射を特に抑制したい面に黒化層が配置されていることが好ましい。特に黒化層が配線層の表面に形成された積層構造を有することがより好ましい、このため、例えば基材が透明基材の場合、配線層は黒化層に挟まれた構造を有していることがより好ましい。 As described above, the metal layer laminate that can be suitably used in the thin line pattern forming method of the present embodiment is formed on at least one surface of the base material, and includes a blackened layer and a wiring layer. . The order of lamination when the blackening layer and the wiring layer are arranged on the substrate is not particularly limited. Further, a plurality of blackening layers and wiring layers can be formed. In order to suppress the reflection of light on the surface of the wiring layer, it is preferable that a blackening layer is disposed on the surface of the wiring layer on which it is particularly desired to suppress the reflection of light. In particular, it is more preferable to have a laminated structure in which the blackened layer is formed on the surface of the wiring layer. For this reason, for example, when the substrate is a transparent substrate, the wiring layer has a structure sandwiched between the blackened layers. More preferably.
具体的な構成例について、図１、図２を用いて以下に説明する。図１、図２は、基材上に本実施形態の細線パターンの形成方法に好適に用いることができる金属層積層体を積層した導電性基板の基材、黒化層、配線層の積層方向と平行な面における断面図の例を示している。なお以後、基材上に金属層積層体を積層した部材を導電性基板とも記載する。 A specific configuration example will be described below with reference to FIGS. 1 and FIG. 2 are directions of lamination of a substrate, a blackened layer, and a wiring layer of a conductive substrate in which a metal layer laminate that can be suitably used for the thin line pattern forming method of the present embodiment is laminated on a substrate. The example of sectional drawing in the surface parallel to is shown. Hereinafter, a member in which a metal layer laminate is laminated on a base material is also referred to as a conductive substrate.
例えば、図１（ａ）に示したように、基材１１上に、基材１１の一方の面（表面）１１ａ側から順に、配線層１２と、黒化層１３とが積層された構造を有する金属層積層体を配置した導電性基板１０Ａとすることができる。
For example, as shown in FIG. 1A, a structure in which a
また、図１（ｂ）に示した導電性基板１０Ｂのように、基材１１の一方の面１１ａ側と、もう一方の面（他方の面）１１ｂ側と、にそれぞれ配線層１２Ａ、１２Ｂと、黒化層１３Ａ、１３Ｂと、を一層ずつその順に積層することができる。なお、配線層１２（１２Ａ、１２Ｂ）、及び、黒化層１３（１３Ａ、１３Ｂ）を積層する順は、図１（ａ）、（ｂ）の例に限定されるものではない。図１（ａ）、（ｂ）において、配線層１２と、黒化層１３と、の順を入れ替え、例えば基材１１の一方の面（表面）１１ａ側から順に、黒化層１３と、配線層１２とが積層された構造を有する金属層積層体を配置することもできる。
Further, like the
また、例えば黒化層を基材１１の１つの面側に複数層設けた構成とすることもできる。例えば図２（ａ）に示した導電性基板２０Ａのように、基材１１の一方の面１１ａ側に、第１の黒化層１３１と、配線層１２と、第２の黒化層１３２と、をその順に積層することができる。
In addition, for example, a configuration in which a plurality of blackening layers are provided on one surface side of the
この場合も基材１１の両面に配線層、第１の黒化層、第２の黒化層を積層した構成とすることができる。具体的には図２（ｂ）に示した導電性基板２０Ｂのように、基材１１の一方の面１１ａ側と、もう一方の面（他方の面）１１ｂ側と、にそれぞれ第１の黒化層１３１Ａ、１３１Ｂと、配線層１２Ａ、１２Ｂと、第２の黒化層１３２Ａ、１３２Ｂと、をその順に積層できる。
Also in this case, the wiring layer, the first blackened layer, and the second blackened layer can be laminated on both surfaces of the
なお、図１（ｂ）、図２（ｂ）において、基材１１の両面に配線層と、黒化層と、を積層した場合において、基材１１を対称面として基材１１の上下に積層した層が対称になるように配置した例を示したが、係る形態に限定されるものではない。例えば、図２（ｂ）において、基材１１の一方の面１１ａ側の構成を図１（ａ）の構成と同様に、配線層１２と、黒化層１３と、をその順に積層した形態とし、基材１１の上下に積層した層を非対称な構成としてもよい。
In FIGS. 1B and 2B, when a wiring layer and a blackening layer are laminated on both surfaces of the
また、黒化層と、配線層の層数も上記の例に限定されるものではなく、さらに複数の層を配置することもできる。 Further, the number of blackening layers and wiring layers is not limited to the above example, and a plurality of layers can be arranged.
本実施形態の細線パターンの形成方法は、ここまで説明してきた基板上に形成した金属層積層体をエッチングするエッチング工程を有しており、該エッチング工程を実施することにより細線パターンを形成することができる。 The method for forming a fine line pattern according to the present embodiment includes an etching process for etching the metal layer laminate formed on the substrate described above, and the fine line pattern is formed by performing the etching process. Can do.
金属層積層体、すなわち、黒化層及び配線層をエッチングし細線パターンを形成する際に好適に用いることができるエッチング液について説明する。 An etching solution that can be suitably used for forming a thin line pattern by etching the metal layer stack, that is, the blackening layer and the wiring layer will be described.
本実施形態の細線パターンの形成方法に用いる金属層積層体用エッチング液は、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有することが好ましい。特に、金属層積層体用エッチング液は、０．１重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．１重量％以上１０重量％以下の酢酸と、を含有することがより好ましい。 The etching solution for a metal layer laminate used in the method for forming a fine line pattern of the present embodiment includes 0.05 wt% or more and 10 wt% or less permanganate, 0.05 wt% or more and 20 wt% or less acetic acid. It is preferable to contain. In particular, the etching solution for metal layer laminate preferably contains 0.1 wt% or more and 10 wt% or less permanganate and 0.1 wt% or more and 10 wt% or less acetic acid.
過マンガン酸塩は主に黒化層のエッチングに効果を示し、０．０５重量％以上含むことにより黒化層に対する十分な反応性を示し、１０重量％以下の範囲であれば一定の時間をかけて黒化層を溶解できるためサイドエッチングを抑制できる。 Permanganate mainly has an effect on the etching of the blackened layer. When it is contained in an amount of 0.05% by weight or more, the permanganate exhibits sufficient reactivity with the blackened layer. Since the blackened layer can be dissolved over time, side etching can be suppressed.
また、酢酸は主に配線層のエッチングに効果を示し、０．０５重量％以上含むことにより配線層に対する十分な反応性を示し、２０重量％以下の範囲であれば一定の時間をかけて配線層を溶解できるためサイドエッチングを抑制できる。 Acetic acid is mainly effective for etching the wiring layer, and if it is contained in an amount of 0.05% by weight or more, it exhibits sufficient reactivity with the wiring layer. Since the layer can be dissolved, side etching can be suppressed.
ここで、本実施形態の細線パターンの形成方法で形成する細線パターンの線幅は特に限定されるものではないが、既述のように従来では黒化層及び配線層をエッチングにより形成する際、所望の形状に形成することが困難であった。特に、線幅が細い細線パターンを形成する際、黒化層及び配線層のいずれか一方が過度にエッチングされ所望の線幅とすることが困難であった。このため、本実施形態の細線パターンの形成方法においては、細線パターンが線幅の細い部分を含む場合に特に優れた効果を発揮するものであるから、線幅が２０μｍ以下の部分を含む細線パターンであることが好ましい。特に、線幅が１０μｍ以下の部分を含む細線パターンであることがより好ましく、線幅が５μｍ以下の部分を含む細線パターンであることがさらに好ましい。 Here, the line width of the fine line pattern formed by the fine line pattern forming method of the present embodiment is not particularly limited, but as described above, conventionally when the blackening layer and the wiring layer are formed by etching, It was difficult to form in a desired shape. In particular, when forming a thin line pattern with a narrow line width, it has been difficult to make either the blackened layer or the wiring layer excessively etched to obtain a desired line width. For this reason, in the thin line pattern forming method of the present embodiment, the thin line pattern exhibits particularly excellent effects when the thin line pattern includes a portion having a thin line width. Therefore, the thin line pattern including a portion having a line width of 20 μm or less. It is preferable that In particular, a fine line pattern including a portion having a line width of 10 μm or less is more preferable, and a thin line pattern including a portion having a line width of 5 μm or less is further preferable.
中でも細線パターンが線幅の細い部分のみから構成されている場合に、より優れた効果を示す。このため、本実施形態の細線パターンの形成方法で形成する細線パターンは線幅が２０μｍ以下の細線パターンであることが好ましく、線幅が１０μｍ以下の細線パターンであることがより好ましく、線幅が５μｍ以下の細線パターンであることがさらに好ましい。 In particular, when the fine line pattern is composed only of a thin line width, a more excellent effect is shown. Therefore, the fine line pattern formed by the fine line pattern forming method of the present embodiment is preferably a fine line pattern with a line width of 20 μm or less, more preferably a fine line pattern with a line width of 10 μm or less, and a line width of A fine line pattern of 5 μm or less is more preferable.
また、本実施形態の細線パターンの形成方法で形成する細線パターンは配線として用いられる部分を含む細線パターンに限定されるものではなく、例えば、ディスプレイのブラックストライプ、ディスプレイ外周部分の遮光等として用いられる部分の細線パターンであってもよい。特に、タッチ入力型のディスプレイでは、ディスプレイ外周部に配される位置装置のリード線を隠すことが求められている。 The fine line pattern formed by the fine line pattern forming method of the present embodiment is not limited to a fine line pattern including a portion used as a wiring, and is used as, for example, a black stripe of a display, a light shielding of a display outer peripheral portion, or the like. It may be a thin line pattern of a part. In particular, in the touch input type display, it is required to hide the lead wires of the position device arranged on the outer periphery of the display.
特に近年では配線基板において、配線を視覚的に見えなくするため、配線の一部または全部を細線パターンとし、該細線パターンの配線幅を１０μｍ以下、より好ましくは５μｍ以下とすることが求められる場合がある。上述のような細線パターンをエッチングにより形成する際、細線パターンの形状を崩すことなくエッチングできることが好ましい。 Particularly in recent years, in a wiring board, in order to make the wiring invisible visually, a part or all of the wiring is made a fine line pattern, and the wiring width of the fine line pattern is required to be 10 μm or less, more preferably 5 μm or less. There is. When forming the fine line pattern as described above by etching, it is preferable that the fine line pattern can be etched without breaking the shape of the fine line pattern.
そして、上述のように線幅が特に細い細線パターンとなるようにエッチングする際には、瞬時に黒化層や配線層を溶解するよりも、例えば基材上に形成された黒化層や配線層を１０秒程度かけて溶解することが好ましい。本実施形態の細線パターンの形成方法に好適に用いることができるエッチング液においては、上述の範囲で過マンガン酸塩及び酢酸を含有することにより、黒化層や配線を適切な時間をかけて溶解することが可能になる。 And, when etching so that the line width is a particularly thin line pattern as described above, for example, the blackened layer or the wiring formed on the base material, rather than instantly dissolving the blackened layer or the wiring layer The layer is preferably dissolved over about 10 seconds. In the etching solution that can be suitably used in the method for forming a fine line pattern of the present embodiment, the blackening layer and the wiring are dissolved over an appropriate time by containing permanganate and acetic acid within the above-mentioned range. It becomes possible to do.
このため、過マンガン酸塩と、酢酸とを上述の所定の割合で含むことにより、配線層と、黒化層とを同時にエッチングするエッチング液として好ましく使用することができる。また、配線層及び黒化層に対するエッチング液の反応性の差を十分に抑制できるため、容易に所望の形状の細線パターン（配線パターン）を形成することができる。 For this reason, by containing permanganate and acetic acid in the above-mentioned predetermined ratio, it can be preferably used as an etching solution for simultaneously etching the wiring layer and the blackened layer. In addition, since the difference in the reactivity of the etching solution with respect to the wiring layer and the blackening layer can be sufficiently suppressed, a fine line pattern (wiring pattern) having a desired shape can be easily formed.
エッチング液に含まれる過マンガン酸塩としては特に限定されるものではなく、例えば過マンガン酸カリウムや、過マンガン酸ナトリウム等の過マンガン酸アルカリ金属塩を好ましく用いることができる。特に過マンガン酸塩としては、黒化層に対する反応性が十分に高いことから過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウムを好ましく用いることができる。 The permanganate contained in the etching solution is not particularly limited, and for example, potassium permanganate and alkali metal permanganate such as sodium permanganate can be preferably used. In particular, as permanganate, potassium permanganate or sodium permanganate can be preferably used because of its sufficiently high reactivity with the blackening layer.
本実施形態の細線パターンの形成方法で好適に用いることができる金属層積層体用エッチング液の過マンガン酸塩と、酢酸以外の成分については特に限定されるものではなく、例えば残部は水とすることができる。 There is no particular limitation on the components other than permanganate and acetic acid in the etching solution for metal layer laminate that can be suitably used in the method for forming a fine line pattern of the present embodiment. For example, the balance is water. be able to.
本実施形態の細線パターンの形成方法で好適に用いることができるエッチング液については過マンガン酸塩と、酢酸とが、それぞれ上述の範囲で含まれていればよく、過マンガン酸塩と、酢酸との添加量比は特に限定されるものではない。ただし、黒化層、配線層をより確実に所望の形状とするためには、エッチング液が黒化層及び配線層を溶解するのに要する時間が同程度になるように過マンガン酸塩と酢酸との添加量比が調整されていることが好ましい。具体的には例えば、黒化層及び配線層のいずれか一方の層を溶解するのに要する溶解時間が、他方の層を溶解するのに要する溶解時間の３倍以内であることが好ましく、２倍以内であることがより好ましい。黒化層及び配線層に対する溶解時間は過マンガン酸塩と、酢酸との添加量比により調整することができるため、予めエッチングを行う基板に形成した黒化層と、配線層の膜厚等に応じて過マンガン酸塩と、酢酸との添加量比を調整することが好ましい。例えば配線層の厚さが厚い導電性基板のエッチングを行う場合には、エッチング液中の酢酸の含有量を上述の範囲内で調整することが好ましい。 For the etching solution that can be suitably used in the method for forming a fine line pattern of the present embodiment, it is sufficient that permanganate and acetic acid are included in the above ranges, respectively. The addition amount ratio of is not particularly limited. However, in order to make the blackened layer and the wiring layer into a desired shape more reliably, the permanganate and acetic acid are used so that the time required for the etching solution to dissolve the blackened layer and the wiring layer is approximately the same. It is preferable that the ratio of the added amount to be adjusted. Specifically, for example, the dissolution time required to dissolve one of the blackening layer and the wiring layer is preferably within 3 times the dissolution time required to dissolve the other layer. It is more preferable that it is within the range. Since the dissolution time for the blackened layer and the wiring layer can be adjusted by the addition ratio of permanganate and acetic acid, the blackening layer formed on the substrate to be etched in advance, the thickness of the wiring layer, etc. Accordingly, it is preferable to adjust the addition ratio of permanganate to acetic acid. For example, when etching a conductive substrate having a thick wiring layer, the content of acetic acid in the etching solution is preferably adjusted within the above range.
次に、本実施形態の細線パターンの形成方法のエッチング工程について説明する。 Next, the etching process of the thin line pattern forming method of this embodiment will be described.
エッチング工程においては例えばまず、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストを、導電性基板のうち金属積層体の最表面に形成するレジスト形成工程を実施できる。なお、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストの形成方法は特に限定されないが、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。そして、金属積層体に対してエッチング液を供給するエッチング液供給工程を実施することにより所望の細線パターンを形成できる。エッチング液供給工程において、黒化層及び配線層にエッチング液を供給する方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により供給することができる。ただし、エッチングを行う領域について均一にエッチング処理を行えるよう、シャワーによりエッチング液を導電性基板表面に噴射する方法や、導電性基板をエッチング液に浸漬する方法を好ましく用いることができる。 In the etching step, for example, first, a resist forming step can be performed in which a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is formed on the outermost surface of the metal laminate in the conductive substrate. Note that a method for forming a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is not particularly limited. For example, the resist can be formed by a photolithography method. And a desired fine line pattern can be formed by performing the etching liquid supply process which supplies an etching liquid with respect to a metal laminated body. In the etching solution supply step, the method of supplying the etching solution to the blackening layer and the wiring layer is not particularly limited, and can be supplied by any method. However, a method of spraying an etching solution onto the surface of the conductive substrate by a shower or a method of immersing the conductive substrate in the etching solution can be preferably used so that the etching process can be uniformly performed on a region to be etched.
次に、本実施形態の細線パターンの形成方法を用いて形成した細線パターンの構成例として、メッシュ状の細線パターンについて説明する。なお、以下に説明するメッシュ状の細線パターンは配線層をエッチングして形成した配線パターンであり、メッシュ状の細線パターンが配線として機能するため、該細線パターンを配線とも記載する。 Next, a mesh-like fine line pattern will be described as a configuration example of the fine line pattern formed by using the fine line pattern forming method of the present embodiment. Note that the mesh-like fine line pattern described below is a wiring pattern formed by etching a wiring layer. Since the mesh-like fine line pattern functions as a wiring, the fine line pattern is also referred to as a wiring.
図３はメッシュ状の配線を備えた導電性基板３０を配線層、黒化層の積層方向の上面側から見た図を示している。図３に示した導電性基板３０は、基材１１と、図中Ｘ軸方向に平行な複数の配線３１ＡとＹ軸方向に平行な配線３１Ｂとを有している。なお、配線３１Ａ、３１Ｂは配線層をエッチングして形成されており、該配線３１Ａ、３１Ｂの上面および／または下面には図示しない黒化層が形成されている。また、黒化層は配線３１Ａ、３１Ｂと同じ形状にエッチングされている。
FIG. 3 shows a view of the
基材１１と配線３１Ａ、３１Ｂとの配置は特に限定されない。基材１１と配線との配置の構成例を図４（ａ）、（ｂ）に示す。図４（ａ）、（ｂ）は図３のＡ−Ａ´線での断面図に当たる。
The arrangement of the
まず、図４（ａ）に示したように、基材１１の上下面にそれぞれ配線３１Ａ、３１Ｂが配置されていてもよい。なお、この場合、配線３１Ａ、３１Ｂの上面には、配線と同じ形状にエッチングされた黒化層３２Ａ、３２Ｂが配置されている。
First, as illustrated in FIG. 4A, wirings 31 </ b> A and 31 </ b> B may be disposed on the upper and lower surfaces of the
また、図４（ｂ）に示したように、１組の基材１１を用い、一方の基材１１を挟んで上下面に配線３１Ａ、３１Ｂを配置し、かつ、一方の配線３１Ｂは基材１１間に配置されてもよい。この場合も、配線３１Ａ、３１Ｂの上面には配線と同じ形状にエッチングされ細線パターンとなった黒化層３２Ａ、３２Ｂが配置されている。なお、既述のように、黒化層と、配線層との配置は限定されるものではない。このため、図４（ａ）、（ｂ）いずれの場合でも黒化層３２Ａ、３２Ｂと配線３１Ａ、３１Ｂの配置は上下を逆にすることもできる。また、例えば黒化層を複数層設けることもできる。
Further, as shown in FIG. 4B, a set of
ただし、黒化層は配線層表面のうち光の反射を特に抑制したい面に配置されていることが好ましい。このため、図４（ｂ）に示した導電性基板において、例えば、基材１１が透明基材であり、図中下面側からの光の反射を抑制する必要がある場合には、黒化層３２Ｂの位置と、配線３１Ｂの位置とを逆にすることが好ましい。また、黒化層３２Ｂに加えて、配線３１Ｂと基材１１との間に黒化層をさらに設けてもよい。
However, it is preferable that the blackening layer is disposed on the surface of the wiring layer surface where light reflection is particularly desired to be suppressed. Therefore, in the conductive substrate shown in FIG. 4B, for example, when the
図３及び図４（ａ）に示したメッシュ状の配線を有する導電性基板は例えば、図１（ｂ）、図２（ｂ）のように基材１１の両面に配線層１２Ａ、１２Ｂと、黒化層１３Ａ、１３Ｂ（１３１Ａ、１３２Ａ、１３１Ｂ、１３２Ｂ）と、を備えた導電性基板から形成できる。
The conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIG. 3 and FIG. 4A includes, for example,
図１（ｂ）の導電性基板を用いて形成した場合を例に説明すると、まず、基材１１の一方の面１１ａ側の配線層１２Ａ及び黒化層１３Ａを、図１（ｂ）中Ｘ軸方向に平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。図１（ｂ）中のＸ軸方向とは、図１（ｂ）中の各層の幅方向と平行な方向を意味している。
A case where the conductive substrate of FIG. 1B is used as an example will be described. First, the
そして、基材１１のもう一方の面１１ｂ側の配線層１２Ｂ及び黒化層１３Ｂを図１（ｂ）中Ｙ軸方向と平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。なお、図１（ｂ）中のＹ軸方向は、紙面と垂直な方向を意味している。
A plurality of linear patterns parallel to the Y-axis direction in FIG. 1B are arranged at predetermined intervals on the
以上の操作により図３、図４（ａ）に示したメッシュ状の配線を有する導電性基板を形成することができる。なお、基材１１の両面のエッチングは同時に行うこともできる。すなわち、配線層１２Ａ、１２Ｂ、黒化層１３Ａ、１３Ｂのエッチングは同時に行ってもよい。
Through the above operation, the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4A can be formed. Note that the etching of both surfaces of the
図３に示したメッシュ状の配線を有する導電性基板は、図１（ａ）または図２（ａ）に示した導電性基板を２枚用いることにより形成することもできる。図１（ａ）の導電性基板を用いた場合を例に説明すると、図１（ａ）に示した導電性基板２枚についてそれぞれ、配線層１２及び黒化層１３を、Ｘ軸方向と平行な複数の線状のパターンが所定の間隔をあけて配置されるようにエッチングを行う。そして、上記エッチング処理により各導電性基板に形成した線状のパターンが互いに交差するように向きをあわせて２枚の導電性基板を貼り合せることによりメッシュ状の配線を備えた導電性基板とすることができる。２枚の導電性基板を貼り合せる際に貼り合せる面は特に限定されるものではなく、図４（ｂ）のように配線層１２等が積層された図１（ａ）における面Ａと、配線層１２等が積層されていない図１（ａ）における面１１ｂとを貼り合せてもよい。
The conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIG. 3 can also be formed by using two conductive substrates shown in FIG. 1 (a) or FIG. 2 (a). A case where the conductive substrate of FIG. 1A is used will be described as an example. For the two conductive substrates shown in FIG. 1A, the
なお、黒化層は配線層表面のうち光の反射を特に抑制したい面に配置されていることが好ましい。このため、図４（ｂ）に示した導電性基板において、基材１１が透明基材で、図中下面側からの光の反射を抑制する必要がある場合には、黒化層３２Ｂの位置と、配線３１Ｂの位置とを逆に配置することが好ましい。また、黒化層３２Ｂに加えて、配線３１Ｂと基材１１との間に黒化層をさらに設けてもよい。
The blackening layer is preferably disposed on the surface of the wiring layer surface where light reflection is particularly desired to be suppressed. For this reason, in the conductive substrate shown in FIG. 4B, when the
また、例えば基材１１の配線層１２等が積層されていない図１（ａ）における面１１ｂ同士を貼り合せて断面が図４（ａ）に示した構造となるように貼り合せてもよい。
Further, for example, the
なお、図３、図４に示したメッシュ状の配線を有する導電性基板における配線の幅や、配線間の距離は特に限定されるものではなく、例えば、配線に流す電流量等に応じて選択することができる。 Note that the width of the wiring and the distance between the wirings in the conductive substrate having the mesh-like wiring shown in FIGS. 3 and 4 are not particularly limited, and are selected according to, for example, the amount of current flowing through the wiring. can do.
このように２層の配線から構成されるメッシュ状の配線を有する導電性基板は、例えば投影型静電容量方式のタッチパネル用の導電性基板として好ましく用いることができる。 Thus, a conductive substrate having a mesh-like wiring composed of two layers of wiring can be preferably used as a conductive substrate for a projected capacitive touch panel, for example.
なお、ここでは、細線パターンとしてメッシュ状の配線を形成した例を用いて説明したが、係る形態に限定されるものではなく、細線パターンは用途等に応じて任意の形状とすることができる。 Note that although an example in which a mesh-like wiring is formed as a fine line pattern has been described here, the present invention is not limited to such a form, and the fine line pattern can have an arbitrary shape depending on the application or the like.
ここまで説明した本実施形態の細線パターンの形成方法によれば、黒化層と配線層とを同時に所望の形状にエッチングできる。このため、本実施形態の細線パターンの形成方法を用いることにより、エッチング工程の工程数を削減でき生産性よくメッシュ状の細線パターンを形成することができる。
（導電性基板の製造方法）
次に本発明の導電性基板の製造方法の一実施形態について説明する。
According to the fine line pattern forming method of the present embodiment described so far, the blackened layer and the wiring layer can be simultaneously etched into a desired shape. Therefore, by using the fine line pattern forming method of the present embodiment, the number of etching steps can be reduced, and a mesh-like fine line pattern can be formed with high productivity.
(Method for producing conductive substrate)
Next, an embodiment of a method for producing a conductive substrate of the present invention will be described.
本実施形態の導電性基板の製造方法は、基材の少なくとも一方の面側に形成された金属層積層体から金属層積層体用エッチング液を用いたエッチングにより配線パターンを形成する導電性基板の製造方法に関する。 The method for producing a conductive substrate according to the present embodiment includes a conductive substrate that forms a wiring pattern by etching using a metal layer laminate etching solution from a metal layer laminate formed on at least one surface of a substrate. It relates to a manufacturing method.
そして、金属層積層体は黒化層と、配線層とを有することができる。 The metal layer laminate can have a blackening layer and a wiring layer.
黒化層は、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも１種以上の金属と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含むことができる。 The blackening layer includes at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu, and one or more elements selected from carbon, oxygen, and nitrogen, Can be included.
また、配線層はＣｕと、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の以上の金属との銅合金、または、銅を含むことができる。 The wiring layer can contain Cu and a copper alloy of at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, and W, or copper.
金属層積層体用エッチング液は、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有することができる。 The etching solution for a metal layer laminate can contain 0.05 wt% or more and 10 wt% or less permanganate and 0.05 wt% or more and 20 wt% or less acetic acid.
金属層積層体の形成方法は特に限定されないが、例えば、乾式めっき法および／または湿式めっき法で形成することができる。 Although the formation method of a metal layer laminated body is not specifically limited, For example, it can form by the dry-type plating method and / or the wet-plating method.
本実施形態の導電性基板の製造方法は例えば以下の工程を有することができる。 The manufacturing method of the conductive substrate of this embodiment can have the following processes, for example.
基材を準備する基材準備工程。 A base material preparation step for preparing a base material.
基材の少なくとも一方の面側にＮｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも１種以上の金属と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含む黒化層を成膜する黒化層形成工程。 At least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, Cu and one or more selected from carbon, oxygen, and nitrogen on at least one surface side of the substrate A blackening layer forming step of forming a blackening layer containing the element.
基材の少なくとも一方の面側にＣｕと、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の以上の金属との銅合金、または、銅を含む配線層を形成する配線層形成工程。 A copper alloy or at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, and W, or a wiring containing copper on at least one surface side of the substrate A wiring layer forming step for forming a layer.
黒化層及び配線層をエッチングするエッチング工程。 An etching process for etching the blackened layer and the wiring layer.
そして、エッチング工程においては、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有する金属層積層体用エッチング液を用いて配線層及び黒化層を同時にエッチングすることができる。 In the etching step, an etching solution for a metal layer laminate containing 0.05% by weight or more and 10% by weight or less permanganate and 0.05% by weight or more and 20% by weight or less acetic acid is used. Thus, the wiring layer and the blackened layer can be etched simultaneously.
以下に本実施形態の導電性基板の製造方法について具体的に説明するが、本実施形態の導電性基板の製造方法においては、上述した細線パターンの形成方法を用いて導電性基板を製造することが好ましい。このため、以下に説明する点以外については上述の細線パターンの形成方法、及びあわせて説明した導電性基板に関する既述の構成とすることができるため説明を省略している。 Although the manufacturing method of the electroconductive board | substrate of this embodiment is demonstrated concretely below, in the manufacturing method of the electroconductive board | substrate of this embodiment, manufacturing an electroconductive board | substrate using the formation method of the thin wire | line pattern mentioned above. Is preferred. For this reason, since it can be set as the above-mentioned structure regarding the formation method of the above-mentioned fine line pattern and the conductive substrate demonstrated together except the point demonstrated below, description is abbreviate | omitted.
本実施形態の導電性基板の製造方法において得られる導電性基板は細線パターンの形成方法で説明した場合と同様に、黒化層と、配線層と、を基材上に配置する際の積層の順番は特に限定されるものではない。また、黒化層と、配線層と、はそれぞれ複数層形成することもできる。このため、上記黒化層形成工程と、配線層形成工程と、を実施する順番や、実施する回数については特に限定されるものではなく、形成する導電性基板の構造に合わせて任意の回数、タイミングで実施することができる。 The conductive substrate obtained in the method for manufacturing a conductive substrate according to the present embodiment is the same as that described in the method for forming a thin line pattern, in the case where the blackening layer and the wiring layer are stacked on the substrate. The order is not particularly limited. Further, a plurality of blackening layers and wiring layers can be formed. For this reason, the order in which the blackening layer forming step and the wiring layer forming step are performed and the number of times to perform are not particularly limited, and any number of times according to the structure of the conductive substrate to be formed, Can be implemented at the timing.
以下に各工程について説明する。 Each step will be described below.
基材を準備する基材準備工程は、例えば絶縁体フィルムや、ガラス基板、セラミックス基板等により構成された基材を準備する工程である。既述のように導電性基板を例えばタッチパネル等の用途に用いる場合には、基材は可視光を透過する絶縁体フィルムや、ガラス基板であることが好ましい。基材準備工程における、具体的な操作は特に限定されるものではない。例えば後段の工程での各工程に供するため必要に応じて任意のサイズに切断等を行うことができる。 The base material preparation step of preparing the base material is a step of preparing a base material composed of, for example, an insulator film, a glass substrate, a ceramic substrate, or the like. As described above, when the conductive substrate is used for applications such as a touch panel, the base material is preferably an insulating film that transmits visible light or a glass substrate. The specific operation in the substrate preparation step is not particularly limited. For example, in order to use for each process in a latter process, it can cut | disconnect etc. to arbitrary sizes as needed.
次に、黒化層形成工程について説明する。 Next, the blackening layer forming process will be described.
黒化層形成工程における黒化層の成膜方法として、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等の乾式めっき法を好ましく用いることができる。特に、膜厚の制御が容易であることから、スパッタリング法を用いることがより好ましい。 As a film formation method of the blackened layer in the blackened layer forming step, for example, a dry plating method such as a sputtering method, an ion plating method or a vapor deposition method can be preferably used. In particular, the sputtering method is more preferable because the film thickness can be easily controlled.
黒化層は例えばロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いて好適に成膜することができる。 The blackening layer can be suitably formed using, for example, a roll-to-roll sputtering apparatus.
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置を用いた場合を例に黒化層形成工程を説明する。 The blackening layer forming process will be described by taking a roll-to-roll sputtering apparatus as an example.
図５はロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０の一構成例を示している。
FIG. 5 shows a configuration example of the roll-to-
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０は、その構成部品のほとんどを収納した筐体５１を備えている。
The roll-to-
図５において筐体５１の形状は直方体形状として示しているが、筐体５１の形状は特に限定されるものではなく、内部に収容する装置や、設置場所、耐圧性能等に応じて任意の形状とすることができる。例えば筐体５１の形状は円筒形状とすることもできる。
In FIG. 5, the shape of the
ただし、成膜開始時に成膜に関係ない残留ガスを除去するため、筐体５１内部は１０−３Ｐａ以下まで減圧できることが好ましく、１０−４Ｐａ以下まで減圧できることがより好ましい。なお、筐体５１内部全てが上記圧力まで減圧できる必要はなく、スパッタリングを行う、後述するキャンロール５３が配置された図中下側の領域のみが上記圧力まで減圧できるように構成することもできる。
However, in order to remove residual gas not related to film formation at the start of film formation, it is preferable that the inside of the
筐体５１内には、黒化層を成膜する基材を供給する巻出ロール５２、キャンロール５３、スパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄ、前フィードロール５５ａ、後フィードロール５５ｂ、テンションロール５６ａ、５６ｂ、巻取ロール５７を配置することができる。また、黒化層を成膜する基材の搬送経路上には、上記各ロール以外に任意にガイドロール５８ａ〜５８ｈや、ヒーター６１等を設けることもできる。
In the
巻出ロール５２、キャンロール５３、前フィードロール５５ａ、巻取ロール５７にはサーボモータによる動力を備えることができる。巻出ロール５２、巻取ロール５７は、パウダークラッチ等によるトルク制御によって黒化層を成膜する基材の張力バランスが保たれるようになっている。
The unwinding
キャンロール５３の構成についても特に限定されないが、例えばその表面が硬質クロムめっきで仕上げられ、その内部には筐体５１の外部から供給される冷媒や温媒が循環し、略一定の温度に調整できるように構成されていることが好ましい。
The configuration of the can roll 53 is not particularly limited. For example, the surface of the can roll 53 is finished with hard chrome plating, and a coolant and a heating medium supplied from the outside of the
テンションロール５６ａ、５６ｂは例えば、表面が硬質クロムめっきで仕上げられ張力センサーが備えられていることが好ましい。 For example, the tension rolls 56a and 56b are preferably finished with hard chrome plating and provided with a tension sensor.
また、前フィードロール５５ａや、後フィードロール５５ｂや、ガイドロール５８ａ〜５８ｈについても表面が硬質クロムめっきで仕上げられていることが好ましい。
Further, the
スパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄは、マグネトロンカソード式でキャンロール５３に対向して配置することが好ましい。スパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄのサイズは特に限定されないが、スパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄの黒化層を成膜する基材の巾方向の寸法は、黒化層を成膜する基材の巾より広いことが好ましい。
The sputtering cathodes 54 a to 54 d are preferably magnetron cathode types and arranged to face the can roll 53. The size of the
黒化層を成膜する基材は、ロール・ツー・ロール真空成膜装置であるロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０内を搬送されて、キャンロール５３に対向するスパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄで黒化層が成膜される。
The base material on which the blackening layer is formed is transported through a roll-to-
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０を用いて黒化層を成膜する場合、黒化層を構成する金属を含むターゲットをスパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに装着する。
When a blackened layer is formed using the roll-to-
なお、黒化層が合金を含む場合、予め合金を合成して合金のターゲットを用いることもできるが、合金に含まれる金属のターゲットをスパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに配置し、基材等の被成膜体の表面で合金を形成することもできる。
When the blackening layer contains an alloy, an alloy target can be used by previously synthesizing the alloy. However, a metal target contained in the alloy is placed on the
そして、黒化層を成膜する基材を巻出ロール５２にセットした装置内を真空ポンプ６０ａ、６０ｂにより真空排気する。その後、アルゴンと、黒化層に添加する炭素、酸素、窒素いずれかに対応したガスとを含むスパッタリングガスを気体供給手段５９により筐体５１内に導入する。この際、スパッタリングガスの流量と、真空ポンプ６０ｂと筐体５１との間に設けられた圧力調整バルブの開度と、を調整して装置内を例えば０．１３Ｐａ以上１３Ｐａ以下に保持し、成膜を実施することが好ましい。
And the inside of the apparatus which set the base material which forms a blackening layer in the unwinding
この状態で、巻出ロール５２から基材を例えば毎分０．５ｍ〜１０ｍ程度程度の速さで搬送しながら、スパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給してスパッタリング放電を行う。これにより基材上に所望の黒化層を連続成膜することができる。
In this state, while discharging the substrate from the unwinding
次に配線層形成工程について説明する。 Next, the wiring layer forming process will be described.
配線層は既述のように、乾式めっき法を用いて形成することが好ましい。また配線層が湿式めっき法を適用できる材料であって、その膜厚をより厚くする場合には、乾式めっき法を実施した後に湿式めっき法を用いることが好ましい。 As described above, the wiring layer is preferably formed using a dry plating method. In addition, when the wiring layer is a material to which a wet plating method can be applied and the film thickness is increased, the wet plating method is preferably used after the dry plating method is performed.
このため、配線層形成工程は乾式めっき法により銅合金薄膜層、または、銅薄膜層を形成する工程を含むことができる。また、乾式めっき法により銅合金薄膜層、または、銅薄膜層を形成する工程と、該銅合金薄膜層、または、銅薄膜層を給電層として、湿式めっき法により銅合金めっき層、または、銅めっき層を形成する工程と、を有していてもよい。 For this reason, the wiring layer forming step can include a step of forming a copper alloy thin film layer or a copper thin film layer by a dry plating method. Also, a step of forming a copper alloy thin film layer or a copper thin film layer by a dry plating method and a copper alloy plating layer or a copper by a wet plating method using the copper alloy thin film layer or the copper thin film layer as a power feeding layer And a step of forming a plating layer.
乾式めっき法としては特に限定されるものではないが、例えばスパッタリング法、イオンプレーティング法や蒸着法等を好ましく用いることができる。特に、膜厚の制御が容易であることから、スパッタリング法を用いることがより好ましい。 Although it does not specifically limit as a dry-type plating method, For example, sputtering method, an ion plating method, a vapor deposition method etc. can be used preferably. In particular, the sputtering method is more preferable because the film thickness can be easily controlled.
配線層についても例えば上述のロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０を用いて好適に成膜することができる。ロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０については既に説明したためここでは説明を省略する。
The wiring layer can also be suitably formed using, for example, the roll-to-
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０を用いて配線層を成膜する場合、ターゲットをスパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに装着し、配線層を成膜する基材を巻出ロール５２にセットした装置内を真空ポンプ６０ａ、６０ｂにより真空排気する。そしてその後、アルゴン等のスパッタリングガスを気体供給手段５９により筐体５１内に導入する。この際、スパッタリングガスの流量と、真空ポンプ６０ｂと筐体５１との間に設けられた圧力調整バルブの開度と、を調整して筐体５１内を例えば０．１３Ｐａ以上１．３Ｐａ以下に保持し、成膜を実施することが好ましい。
When the wiring layer is formed using the roll-to-
この状態で、巻出ロール５２から基材を例えば毎分１ｍ〜２０ｍ程度の速さで搬送しながら、スパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給してスパッタリング放電を行う。これにより基材上に所望の配線層を連続成膜することができる。
In this state, while discharging the base material from the unwinding
なお、配線層が銅合金を含む場合、予め銅合金を合成して銅合金のターゲットを用いることもできるが、銅合金に含まれる金属のターゲットをスパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに配置し、基材等の被成膜体の表面で銅合金を形成することもできる。
When the wiring layer includes a copper alloy, a copper alloy target can be used by previously synthesizing the copper alloy. However, a metal target included in the copper alloy is disposed on the
乾式めっき法の後、湿式めっき法により銅合金めっき層、または、銅めっき層をさらに形成する場合、その成膜条件、すなわち、電気めっき処理の条件は、特に限定されるものではなく、常法による諸条件を採用すればよい。例えば、めっき液を入れためっき槽に銅合金薄膜層、または、銅薄膜層を形成した基材を供給し、電流密度や、基材の搬送速度を制御することによって、銅合金めっき層、または、銅めっき層を形成できる。 When a copper alloy plating layer or a copper plating layer is further formed by a wet plating method after the dry plating method, the film forming conditions, that is, the conditions of the electroplating treatment are not particularly limited, and are ordinary methods. The various conditions may be adopted. For example, by supplying a copper alloy thin film layer or a base material on which a copper thin film layer is formed to a plating tank containing a plating solution, and controlling the current density and the transport speed of the base material, A copper plating layer can be formed.
上述のように、黒化層形成工程と、配線層形成工程と、は任意の回数、順序で繰り返し実施することができる。そして、黒化層及び配線層を所定の層数形成した後に、エッチング工程を実施し、メッシュ状の配線基板とすることができる。 As described above, the blackening layer forming step and the wiring layer forming step can be repeatedly performed in any number of times and in order. Then, after a predetermined number of blackening layers and wiring layers are formed, an etching process can be performed to obtain a mesh-like wiring board.
エッチング工程は例えば、まず、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストを、導電性基板の最表面に形成する。図１（ａ）に示した導電性基板の場合、導電性基板に配置した黒化層１３の露出した面Ａ上にレジストを形成することができる。なお、エッチングにより除去する部分に対応した開口部を有するレジストの形成方法は特に限定されないが、例えばフォトリソグラフィー法により形成することができる。
In the etching step, for example, first, a resist having an opening corresponding to a portion to be removed by etching is formed on the outermost surface of the conductive substrate. In the case of the conductive substrate shown in FIG. 1A, a resist can be formed on the exposed surface A of the
次いで、レジスト上面からエッチング液を供給することにより、配線層１２、黒化層１３のエッチングを実施することができる。
Next, the
この際用いる金属層積層体用エッチング液は、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有することが好ましい。特に、金属層積層体用エッチング液は、０．１重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．１重量％以上１０重量％以下の酢酸と、を含有することがより好ましい。 The etching solution for metal layer laminate used at this time preferably contains 0.05 wt% or more and 10 wt% or less permanganate and 0.05 wt% or more and 20 wt% or less acetic acid. In particular, the etching solution for metal layer laminate preferably contains 0.1 wt% or more and 10 wt% or less permanganate and 0.1 wt% or more and 10 wt% or less acetic acid.
また、エッチング液は黒化層及び配線層のいずれか一方の層を溶解するのに要する溶解時間が、他方の層を溶解するのに要する溶解時間の３倍以内であることが好ましい。このため、エッチング液に含まれる過マンガン酸塩と、酢酸との添加量比を上述の範囲で調整しておくことが好ましい。 Further, it is preferable that the etching solution has a dissolution time required to dissolve one of the blackening layer and the wiring layer within three times the dissolution time required to dissolve the other layer. For this reason, it is preferable to adjust the addition ratio of permanganate contained in the etching solution and acetic acid within the above range.
なお、過マンガン酸塩としては特に限定されるものではないが、例えば過マンガン酸カリウムや過マンガン酸ナトリウムを好適に用いることができる。 In addition, although it does not specifically limit as permanganate, For example, potassium permanganate and sodium permanganate can be used conveniently.
エッチング液は室温で用いることもできるが、反応性を高めるため加温していることが好ましく、例えば３０℃以上５０℃以下に加熱して用いることが好ましい。 Although the etching solution can be used at room temperature, it is preferably heated to increase the reactivity. For example, it is preferably heated to 30 ° C. or higher and 50 ° C. or lower.
基材上に形成した黒化層及び配線層をエッチングする際に、黒化層及び配線層にエッチング液を供給する方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により供給することができる。ただし、エッチングを行う領域について均一にエッチング処理を行えるよう、シャワーによりエッチング液を導電性基板表面に噴射する方法や、導電性基板をエッチング液に浸漬する方法を好ましく用いることができる。 When etching the blackened layer and the wiring layer formed on the substrate, the method of supplying the etching solution to the blackened layer and the wiring layer is not particularly limited, and can be supplied by any method. However, a method of spraying an etching solution onto the surface of the conductive substrate by a shower or a method of immersing the conductive substrate in the etching solution can be preferably used so that the etching process can be uniformly performed on a region to be etched.
本エッチング工程で形成するパターンは特に限定されないが、例えば、上述のメッシュ状の配線を備えた導電性基板に対応するようにエッチングを実施することができる。 Although the pattern formed in this etching process is not specifically limited, For example, it can etch so that it may respond | correspond to the conductive substrate provided with the above-mentioned mesh-like wiring.
また、既述のように、図１（ａ）、図２（ａ）に示した基材１１の一方の面側に配線層、黒化層を有する導電性基板を２枚貼り合せてメッシュ状の配線を備えた導電性基板とする場合には、導電性基板を貼り合せる工程をさらに設けることができる。この際、２枚の導電性基板を貼り合せる方法は特に限定されるものではなく、例えば接着剤等を用いて接着することができる。 In addition, as described above, two conductive substrates having a wiring layer and a blackening layer are bonded to one side of the base 11 shown in FIGS. 1A and 2A to form a mesh. In the case of using a conductive substrate provided with the wiring, a step of bonding the conductive substrate can be further provided. At this time, a method for bonding the two conductive substrates is not particularly limited, and the bonding can be performed using, for example, an adhesive.
以上に説明した本実施形態の導電性基板の製造方法では、黒化層と配線層とを同時に所望の形状にエッチングできる。このため、本実施形態の導電性基板の製造方法を用いることにより、エッチング工程の工程数を削減でき生産性よく導電性基板を製造することができる。また、黒化層と配線層とを容易に所望の形状にエッチング処理できるため、導電性基板の良品率を向上させることができる。 In the conductive substrate manufacturing method of the present embodiment described above, the blackened layer and the wiring layer can be etched into a desired shape at the same time. For this reason, by using the manufacturing method of the conductive substrate of this embodiment, the number of steps of the etching process can be reduced, and the conductive substrate can be manufactured with high productivity. Further, since the blackening layer and the wiring layer can be easily etched into a desired shape, the yield rate of the conductive substrate can be improved.
以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によって、なんら限定されるものではない。
［実施例１］
基材の一方の面に以下の手順により膜１、膜２をその順に積層した導電性基板を作製した後、エッチング液により該導電性基板の膜１、膜２の溶解試験を実施した。また、同様にして作製した導電性基板に細線パターンを形成した。
（基材準備工程）
まず、幅５００ｍｍ、厚さ１００μｍのポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）製の透明基材を図５に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０にセットした。
（膜１の成膜工程）
膜１として基材の一方の面に黒化層を形成した。黒化層としては窒素を含有するＮｉ−１７重量％Ｗ合金層を形成した。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples of the present invention, but the present invention is not limited to these Examples.
[Example 1]
After producing a conductive substrate in which the film 1 and the film 2 were laminated in that order on one surface of the base material in the following procedure, a dissolution test of the film 1 and the film 2 of the conductive substrate was performed with an etching solution. Further, a fine line pattern was formed on a conductive substrate manufactured in the same manner.
(Base material preparation process)
First, a transparent substrate made of polyethylene terephthalate resin (PET) having a width of 500 mm and a thickness of 100 μm was set in the roll-to-
(Film forming step of film 1)
As film 1, a blackened layer was formed on one surface of the substrate. As the blackening layer, a Ni-17 wt% W alloy layer containing nitrogen was formed.
図５に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０のスパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄにＮｉ−１７重量％Ｗ合金のターゲットを接続して、以下の手順により黒化層を成膜した。
A Ni-17 wt% W alloy target was connected to the
ロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０のヒーター６１を６０℃に加熱し、透明基材を加熱し、基材中に含まれる水分を除去した。
The
続いて筐体５１内を１×１０−３Ｐａまで排気した後、アルゴンガスと窒素ガスとを導入し、筐体５１内の圧力が１．３Ｐａになるように調整した。この際、筐体５１内の雰囲気が体積比で３０％窒素、残部がアルゴンになるようにアルゴンガスと窒素ガスの供給量を調整した。
Subsequently, after the inside of the
そして、透明基材を巻出ロール５２から搬送しながら、スパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに接続したスパッタリング用直流電源より電力を供給し、スパッタリング放電を行い、基材上に所望の黒化層を連続成膜した。係る操作により透明基材上に黒化層を厚さ３０ｎｍになるように成膜した。
（膜２の成膜工程）
膜２として膜１の成膜工程で成膜した膜１上に配線層を成膜した。配線層としては銅層を形成した。
And while conveying a transparent base material from the unwinding
(Film forming process of film 2)
A wiring layer was formed on the film 1 formed in the film 1 forming process as the film 2. A copper layer was formed as the wiring layer.
配線層については、図５に示したロール・ツー・ロールスパッタリング装置５０のスパッタリングカソード５４ａ〜５４ｄに銅のターゲットを接続して成膜し、基材としては、膜１の成膜工程で、基材上に膜１を成膜したものを用いた。
The wiring layer is formed by connecting a copper target to the
膜２の成膜時の条件としては、以下の２点を変更した以外は膜１の成膜工程と同様にして実施した。 The conditions for forming the film 2 were the same as those for the film 1 except that the following two points were changed.
筐体５１内を１×１０−３Ｐａまで排気した後、アルゴンガスを導入し、筐体５１内の圧力が１．３Ｐａになるように調整した点。
A point in which the inside of the
配線層である銅層を膜厚が５００ｎｍになるように成膜した点。
（溶解試験）
上述の手順により基材の表面に膜１、膜２をその順に積層した導電性基板について、以下の手順により溶解試験を実施した。
The copper layer which is a wiring layer was formed to a film thickness of 500 nm.
(Dissolution test)
About the electroconductive board | substrate which laminated | stacked the film 1 and the film | membrane 2 on the surface of the base material in the order by the above-mentioned procedure, the dissolution test was implemented with the following procedures.
溶解試験は、過マンガン酸カリウムを１重量％、酢酸３重量％含有し、残部がイオン交換水である温度４０℃のエッチング液を用いて実施した。 The dissolution test was performed using an etching solution having a temperature of 40 ° C. containing 1% by weight of potassium permanganate and 3% by weight of acetic acid and the balance being ion-exchanged water.
そして、導電性基板をエッチング液に浸漬し、膜１、膜２をそれぞれ溶解するのに要した溶解時間を測定した。 And the electrolysis board | substrate was immersed in etching liquid, and the melt | dissolution time required to melt | dissolve the film | membrane 1 and the film | membrane 2 was measured.
導電性基板の成膜条件及び、溶解試験のエッチング液の組成、溶解試験の結果を表１に示す。
（細線パターンの形成試験）
上述の手順により基材の表面に膜１、２をその順に積層した導電性基板について、以下の手順により膜１、２に線幅４μｍ、長さ１５ｃｍの細線パターンを形成した。
Table 1 shows the film forming conditions of the conductive substrate, the composition of the etching solution in the dissolution test, and the results of the dissolution test.
(Fine line pattern formation test)
A thin line pattern having a line width of 4 μm and a length of 15 cm was formed on the films 1 and 2 by the following procedure on the conductive substrate in which the films 1 and 2 were laminated in that order on the surface of the base material by the above-described procedure.
細線パターンの形成は、上記導電性基板の膜２の表面に上記細線パターンに対応した形状のレジストを配置した後、溶解試験で用いたエッチング液と同じエッチング液を用いることにより実施した。形成した細線パターンについて走査型電子顕微鏡を用いて観察したところ、所望の形状の細線パターンが得られていることが確認できた。
［実施例２〜５、比較例１〜８］
実施例２〜５、比較例１〜８については、溶解試験、及び、細線パターンの形成試験において用いるエッチング液を、表１に示した濃度で過マンガン酸カリウムと、酢酸と、を含有し、残部がイオン交換水であるエッチング液に変えた点以外は、実施例１と同様にして導電性基板の作製、溶解試験、細線パターンの形成試験を実施した。
The fine line pattern was formed by disposing a resist having a shape corresponding to the fine line pattern on the surface of the film 2 of the conductive substrate, and then using the same etchant as the etchant used in the dissolution test. When the formed fine line pattern was observed using a scanning electron microscope, it was confirmed that a fine line pattern having a desired shape was obtained.
[Examples 2 to 5, Comparative Examples 1 to 8]
About Examples 2-5 and Comparative Examples 1-8, the etching solution used in a dissolution test and the formation test of a thin line pattern contains potassium permanganate and acetic acid at the concentrations shown in Table 1, A conductive substrate was prepared, a dissolution test, and a fine line pattern formation test were performed in the same manner as in Example 1 except that the remaining part was changed to an etching solution that was ion-exchanged water.
なお、比較例３、５においては導電性基板をエッチング液に浸漬しても配線層の溶解が起きておらず、溶解する見込みがなかったため溶解試験を途中で中断した。 In Comparative Examples 3 and 5, even when the conductive substrate was immersed in the etching solution, dissolution of the wiring layer did not occur and there was no prospect of dissolution, so the dissolution test was interrupted.
また、比較例４、６においては、導電性基板をエッチング液に浸漬した瞬間に配線層が溶解したため、その時点で導電性基板をエッチング液から取り出し、溶解試験は途中で中断した。 In Comparative Examples 4 and 6, since the wiring layer was dissolved at the moment when the conductive substrate was immersed in the etching solution, the conductive substrate was taken out of the etching solution at that time, and the dissolution test was interrupted.
溶解試験の結果を表１に示す。 The results of the dissolution test are shown in Table 1.
また、細線パターンの形成試験を行ったところ、実施例２〜５においては、所望の形状の細線パターンを得られることが確認できた。これに対して比較例１〜３、５については、配線層または黒化層のいずれか一方が溶解せず所望の形状とすることができなかった。また、比較例４、６については配線層が瞬時に溶解したため、所望の形状とすることはできなかった。比較例７、８においては、配線層の溶解に比較して黒化層が短時間で溶解したため、黒化層が溶解してしまい所望の形状とすることはできなかった。
［実施例６］
膜１と、膜２を実施例１の場合と入れ替え、膜１を配線層である銅層とし、膜２を黒化層である窒素を含有するＮｉ−１７重量％Ｗ合金層とした。
Moreover, when the formation test of the fine line pattern was done, in Examples 2-5, it has confirmed that the fine line pattern of a desired shape could be obtained. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 3, either the wiring layer or the blackened layer did not dissolve and could not be formed into a desired shape. In Comparative Examples 4 and 6, since the wiring layer was instantaneously dissolved, the desired shape could not be obtained. In Comparative Examples 7 and 8, since the blackened layer was dissolved in a short time compared to the dissolution of the wiring layer, the blackened layer was dissolved and could not be formed into a desired shape.
[Example 6]
Film 1 and film 2 were replaced with the case of Example 1, film 1 was a copper layer as a wiring layer, and film 2 was a Ni-17 wt% W alloy layer containing nitrogen as a blackening layer.
膜１である銅層は、実施例１の膜２を成膜したときと同じ条件で成膜した。 The copper layer as film 1 was formed under the same conditions as when film 2 of Example 1 was formed.
また、膜２である窒素を含有するＮｉ−１７重量％Ｗ合金層は、実施例１の膜１を成膜したときと同じ条件で成膜した。 Further, the Ni-17 wt% W alloy layer containing nitrogen as the film 2 was formed under the same conditions as when the film 1 of Example 1 was formed.
溶解試験、細線パターンの形成試験は実施例１と同様にして実施した。 The dissolution test and the fine line pattern formation test were carried out in the same manner as in Example 1.
溶解試験の結果を表１に示す。また、細線パターンの形成試験については所望の形状の細線パターンが得られていることが確認できた。
［実施例７］
実施例７においては、以下の２点を変更した以外は実施例１と同様にして導電性基板の作製、溶解試験、細線パターンの形成試験を実施した。
The results of the dissolution test are shown in Table 1. Moreover, about the formation test of the fine line pattern, it has confirmed that the fine line pattern of the desired shape was obtained.
[Example 7]
In Example 7, a conductive substrate was prepared, a dissolution test, and a fine line pattern formation test were performed in the same manner as in Example 1 except that the following two points were changed.
溶解試験において用いるエッチング液を、表１に示した濃度で過マンガン酸カリウムと、酢酸と、を含有し、残部がイオン交換水であるエッチング液に変えた点。 The etching solution used in the dissolution test was changed to an etching solution containing potassium permanganate and acetic acid at the concentrations shown in Table 1 and the balance being ion-exchanged water.
膜２の膜厚を１０００ｎｍとした点。 The film thickness of the film 2 is 1000 nm.
溶解試験の結果を表１に示す。
また、細線パターンの形成試験については所望の形状の細線パターンが得られていることが確認できた。
The results of the dissolution test are shown in Table 1.
Moreover, about the formation test of the fine line pattern, it has confirmed that the fine line pattern of the desired shape was obtained.
さらに、実施例１〜７においては、いずれも黒化層及び配線層のいずれか一方の層を溶解するのに要する溶解時間が、他方の層を溶解するのに要する溶解時間の３倍以内となっていることが確認できた。このように黒化層の溶解時間と、配線層の溶解時間とが大きく異ならないエッチング液を用いることによって、より確実に黒化層及び配線層のいずれも形状を崩すことなく、黒化層と配線層を同時に所望の形状にエッチングすることができる。 Furthermore, in each of Examples 1 to 7, the dissolution time required to dissolve any one of the blackening layer and the wiring layer is within 3 times the dissolution time required to dissolve the other layer. It was confirmed that In this way, by using an etching solution in which the dissolution time of the blackened layer and the dissolution time of the wiring layer are not significantly different, the blackened layer and the wiring layer are more reliably destroyed without breaking the shape. The wiring layer can be simultaneously etched into a desired shape.
また、実施例１と、実施例６との比較から明らかなように、黒化層と、配線層との積層の順番に関係なく、エッチングを行えることが確認できた。 Further, as is clear from the comparison between Example 1 and Example 6, it was confirmed that etching can be performed regardless of the order of lamination of the blackened layer and the wiring layer.
これに対して、エッチング液に過マンガン酸カリウムを添加しなかった比較例１、２は、配線層のみが溶解し、黒化層を溶解することはできなかった。また、エッチング液に酢酸を添加しなかった比較例３、５では黒化層のみが溶解し、配線層を溶解することができなかった。このため、これらのエッチング液では黒化層と配線層とを同時にエッチングできないことが確認できた。 On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2 in which potassium permanganate was not added to the etching solution, only the wiring layer was dissolved, and the blackened layer could not be dissolved. Further, in Comparative Examples 3 and 5 in which acetic acid was not added to the etching solution, only the blackened layer was dissolved and the wiring layer could not be dissolved. For this reason, it was confirmed that the blackened layer and the wiring layer cannot be etched simultaneously with these etching solutions.
そして、酢酸の濃度が２５重量％と高い比較例４、６においては、導電性基板をエッチング液に浸漬した瞬間に配線層のみが溶解してしまった。このため、これらのエッチング液では、黒化層と配線層とを同時に所望の形状にエッチングすることは困難であることが確認できた。 In Comparative Examples 4 and 6 where the concentration of acetic acid was as high as 25% by weight, only the wiring layer was dissolved at the moment when the conductive substrate was immersed in the etching solution. For this reason, it has been confirmed that it is difficult to etch the blackened layer and the wiring layer into a desired shape simultaneously with these etching solutions.
また、過マンガン酸カリウムの濃度が１５重量％と高い比較例７、８においては黒化層がごく短時間で溶解することが確認できた。このため、これらのエッチング液では、黒化層と配線層とを同時に所望の形状にエッチングすることは困難であることが確認できた。 Further, in Comparative Examples 7 and 8 where the concentration of potassium permanganate was as high as 15% by weight, it was confirmed that the blackened layer was dissolved in a very short time. For this reason, it has been confirmed that it is difficult to etch the blackened layer and the wiring layer into a desired shape simultaneously with these etching solutions.
そして、細線パターンの形成試験においては、実施例１〜７では配線層及び黒化層共に所望の形状とすることができた。これに対して、比較例１〜８においては、配線層または黒化層の一部が溶け残ったり、配線層または黒化層の一方が一瞬にして溶解したりしたために、所望の形状の細線パターンを形成することはできなかった。 In the thin line pattern formation test, in Examples 1 to 7, both the wiring layer and the blackened layer could be formed in a desired shape. On the other hand, in Comparative Examples 1 to 8, a part of the wiring layer or the blackened layer remained undissolved, or one of the wiring layer or the blackened layer was instantaneously dissolved, so that the thin wire having a desired shape A pattern could not be formed.
１０Ａ、１０Ｂ、２０Ａ、２０Ｂ、３０ 導電性基板
１１ 基材
１２、１２Ａ、１２Ｂ 配線層
１３、１３Ａ、１３Ｂ、１３１、１３２、１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂ、３２Ａ、３２Ｂ 黒化層
３１Ａ、３１Ｂ 配線
10A, 10B, 20A, 20B, 30
Claims (7)
前記金属層積層体が、
Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも１種以上の金属と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含む黒化層と、
Ｃｕと、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の以上の金属との銅合金、または、銅を含む配線層と、を有しており、
前記金属層積層体用エッチング液は、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有することを特徴とする細線パターンの形成方法。 A fine line pattern forming method for forming a fine line pattern by etching using a metal layer laminate etching solution from a metal layer laminate formed on at least one surface side of a substrate,
The metal layer laminate is
A blackening layer containing at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu and one or more elements selected from carbon, oxygen, and nitrogen. When,
A copper alloy of Cu and at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, and W, or a wiring layer containing copper,
The metal layer laminate etching solution contains 0.05 wt% to 10 wt% permanganate and 0.05 wt% to 20 wt% acetic acid. Pattern formation method.
他方の層を溶解するのに要する溶解時間の３倍以内である請求項１乃至４いずれか一項に記載の細線パターンの形成方法。 The dissolution time required to dissolve any one of the blackening layer and the wiring layer is as follows:
The method for forming a fine line pattern according to any one of claims 1 to 4, wherein the dissolution time is within 3 times the time required for dissolving the other layer.
前記金属層積層体が、
Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗ，Ｃｕから選ばれる少なくとも１種以上の金属と、炭素、酸素、窒素から選ばれる１種以上の元素と、を含む黒化層と、
Ｃｕと、Ｎｉ，Ｍｏ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｗから選ばれる少なくとも１種の以上の金属との銅合金、または、銅を含む配線層と、を有しており、
前記金属層積層体用エッチング液は、０．０５重量％以上１０重量％以下の過マンガン酸塩と、０．０５重量％以上２０重量％以下の酢酸と、を含有することを特徴とする導電性基板の製造方法。 A method for producing a conductive substrate, wherein a wiring pattern is formed by etching using a metal layer laminate etching solution from a metal layer laminate formed on at least one surface side of a substrate,
The metal layer laminate is
A blackening layer containing at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, W, and Cu and one or more elements selected from carbon, oxygen, and nitrogen. When,
A copper alloy of Cu and at least one metal selected from Ni, Mo, Ta, Ti, V, Cr, Fe, Co, and W, or a wiring layer containing copper,
The etching solution for a metal layer laminate contains 0.05% by weight or more and 10% by weight or less permanganate and 0.05% by weight or more and 20% by weight or less acetic acid. Of manufacturing a conductive substrate.
The method for producing a conductive substrate according to claim 6, wherein the metal layer laminate is formed by a dry plating method and / or a wet plating method.
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