KR20130041746A

KR20130041746A - 에칭액조성물 및 에칭 방법

Info

Publication number: KR20130041746A
Application number: KR1020120114716A
Authority: KR
Inventors: 타카오 야마구치; 노리오 이시카와
Original assignee: 간또 가가꾸 가부시끼가이샤
Priority date: 2011-10-17
Filing date: 2012-10-16
Publication date: 2013-04-25
Also published as: TW201331417A; JP5885993B2; CN103046050A; JP2013089731A

Abstract

본 발명의 과제는 FPD(플랫 패널 디스플레이)의 표시장치, 태양전지나 터치 패널의 전극 등에 사용되는 투명 도전막의 에칭액 조성물에 관한 것이며, 구리 및/또는 구리합금막과 산화 인듐주석막등의 투명 도전막을 일괄 에칭 하는 것이 가능한 에칭액 조성물을 제공하는 것에 있다.
본 발명은 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 일괄로 에칭 처리하는데 이용되는 에칭액 조성물에 관한 것이며, 염산, 염화 제2철 또는 염화 제2구리 및 물을 포함하고, 염산의 농도가 15.0 내지 36.0 중량%이며, 염화 제2철 또는 염화 제2구리의 농도가 0.05 내지 2.00 중량%인 전기 에칭액 조성물에 관한 것이다.

Description

에칭액조성물 및 에칭 방법{Etching liquid composition and Etching method}

본 발명은 플랫 패널 디스플레이 (FPD, flat panel display)의 표시장치, 태양전지, 터치 패널 센서의 전극 등에 사용되는 투명 도전막과 배선 등에 이용되는 구리 및/또는 구리합금막을 일괄 에칭 처리하기 위한 에칭액 조성물 및 이를 이용한 에칭 방법에 관한 것이다.

　투명 도전막은 액정 디스플레이(LCD), 전계 발광 디스플레이 (ELD) 등의 플랫 패널 디스플레이, 태양전지, 터치 패널 등에 이용되는 광투과성의 도전재료이다. 상기 투명 도전막은 산화인듐주석, 산화 인듐, 산화 주석 또는 산화 아연 등의 재료로 구성될 수 있고, 주로 산화 인듐주석(이하 ITO라고 한다)이 널리 이용되고 있다.

투명 도전막을 FPD 표시 전극이나 태양전지, 터치 패널(touch panel) 등의 전극으로서 사용하기 위해서는 해당 투명 도전막을 각각의 전자 디바이스에 맞춘 재질로 막을 형성하고, 소정의 패턴 형상을 가공할 필요가 있다. 예를 들면, 터치 패널에 있어서 ITO막은 막의 신뢰성, 전기 특성 등의 관점에서 결정화시킨 막이 바람직하다. 패턴 가공 방법으로서 포토리소그래피에 의한 에칭을 수행하고 예를 들면, ITO막을 스퍼터링(sputtering) 법 등으로 유리 기판이나 플라스틱 기판 등에 형성하며, 레지스트 등을 마스크로 하여 모든 ITO막을 에칭하는 것으로써 원하는 패턴이 형성된 ITO 막을 얻을 수 있다.

또한, 투명 도전막을 상기 전극으로서 이용하는 경우, 필요에 따라 투명 도전막 위에 은, 구리, 알루미늄 또는 이들의 합금 등의 금속재료로 이루어지는 금속막이 저저항 배선 재료로서 적층된다. 이러한 저저항 배선 재료는 일반적으로 기기 중에 있어서 투명 도전막과 다른 부품과의 사이의 양호한 전기적 접촉을 실현하기 위해서 이용된다. 최근 전자기기의 소형화, 표시장치의 고정밀화 등의 관점에서, 현재 이러한 저저항 배선 재료가 설치된 투명 도전막이 많은 전자기기에 채용되고 있다. 상술한 내용 중에서 구리 및/또는 구리합금은 전기 저항이 낮고, 비교적 저렴하여 특히 많이 이용되고 있다. 그리고 ITO막 위에 형성되는 구리 및/또는 구리합금 막에 대해서도 ITO막의 패턴 형성과 동일하게 포토리소그래피에 의해 원하는 패턴이 형성된다.

그리고 최근 전자기기의 소형화, 고정밀화로 인하여, 고밀도의 배선이 전극이나 배선의 치수 정도가 높은 전자 부품의 제조에 이용될 수 있는 즉, 투명 도전막과 구리 및/또는 구리합금막에 대해 미세한 패턴을 정밀하면서도 동시에 효율적으로 형성할 수 있는 방법이 요구되고 있다.

터치 패널에 대해서는 상술한 바와 같이 저저항 배선 재료로서의 구리 및/또는 구리합금막이 전극 재료인 ITO막 위에 설치된 전극이 널리 이용되고 있다. 종래의 프로세스에서는 구리 및/또는 구리합금막과 결정질 ITO막이 다른 프로세스로 각 막 재질에 적합한 에칭액에 의해서 에칭 가공되고 있어 상기 전극을 제조할 때 많은 공정이 필요하다.

예를 들면 종래의 프로세스에서는 도 1에 나타낸 바와 같이 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재 (11) 위에 ITO막 (12), 구리막 (13)이 순차적으로 적층된 적층체 (1) 위로, 감광층 (2) 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트층 (3)을 적층하고(S1), 그 후 노광(S2), 현상(S3) 및 린스/건조(S4)를 실시해서 레지스트 (21)를 형성한다. 그 후 구리막 (13)에 대하여 에칭(S5), 린스/건조(S6)를 실시해서 구리배선 (131)을 형성하고, 또한 ITO막 (12)에 대해서 에칭(S7), 린스/건조(S8)를 실시하여 투명 전극 (121)을 형성한다. 나아가, 레지스트 (21)의 박리(S9) 및 이에 따른 린스/건조(S10)를 수행하여 원하는 전극 적층체 (4)를 얻는다.

　종래의 ITO막의 에칭액에는 옥살산 용액, 염산 및 고농도의 염화 제2철로 이루어지는 혼합 용액이나 염산 및 초산으로 이루어지는 혼합 용액(왕수계) 등이 이용되고 있다. 그러나 상기 에칭액에는 아래와 같은 문제점이 있어 터치 패널용의 전극 부품을 제조하기 위한 에칭액으로서는 충분히 실용적이지 않다.

특허 문헌 1에 따르면, 옥살산 용액에 의한 에칭 방법이 제안되고 있다. 옥살산 용액은 사이드 에칭량이 적고, 동시에 저렴하며, 화학적 안정성이 우수하다. 그러나 내약품성이 강한 결정질 ITO막이나 구리 및/또는 구리합금막은 옥살산 용액에 용해되지 않기 때문에 옥살산 용액은 이러한 막에 대해서 실용적이지 않다. 이로 인해, 옥살산 용액은 비정질 ITO막으로 한정되어 사용된다.

특허 문헌 2내지5에 따르면, 결정질ITO막 단층의 에칭을 목적으로 한 염산 및 고농도의 염화 제2철을 포함한 혼합 용액을 이용하는 에칭 방법이 제안되고 있다. 또한, 특허 문헌 3에 따르면 상기 혼합 용액을 구리 또는 구리합금 등의 에칭에 사용할 수 있음이 개시되고 있다. 그러나 특허 문헌 2내지5에는 구리 또는 구리합금막과 ITO막을 적층한 적층막의 일괄 에칭에 대하여 아무런 검토가 되어 있지 않다.

염산과 초산과의 혼합 용액(왕수계)을 사용하면 구리 및/또는 구리합금막과 결정질 ITO막의 에칭을 각각의 막에 대해서 수행할 수 있다. 그러나 이러한 혼합 용액을 이용한 구리 및/또는 구리합금막과 결정질ITO막의 일괄 에칭에 대해서는 검토되어 있지 않다. 게다가 상기 혼합 용액을 이용한 일괄 에칭은 레지스트로의 대미지(damage)가 크고, 구리 및/또는 구리합금막의 에칭 속도가 늦으며, 구리 및/또는 구리합금막과 결정질ITO막을 일괄 에칭 하는 것이 곤란하다고 여겨진다. 또한, 상기 혼합 용액은 화학적 안정성이 결여되어 경시 변화가 격렬하고, 그로 인해 딜리버리(delivery) 하는 것이 곤란하다는 등의 문제점이 있다.

특허 문헌 6에 따르면, 약산에 의한 구리막과 ITO막의 일괄 에칭 기술이 개시되고 있다.

　이러한 일괄 에칭은 예를 들면, 도 2에 나타낸 바와 같이 기본적인 프로세스로서 도 1에 나타나는 S1 내지 S4, S9 및 S10와 비슷한 단계 S1' 내지 S4', S7'내지 S8'을 가지지만, S5'및 S6'에서 구리막 (13)과 ITO막 (12)에 대해 일괄로 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 일괄 에칭 기술을 채용한 경우, 도 1에 나타내는 S7 및 S8과 같은 공정을 생략할 수 있어 프로세스의 대폭적인 개선을 행할 수 있다.

　그러나 이 자료에서는 ITO막으로서 비정질의 것을 대상으로 하고 있어 결정화한 ITO막을 이용하는 장치에는 적용 할 수 없다.

　상기 내용에 따르면, 종래의 투명 도전막과 구리 또는 구리합금막을 일괄 에칭하는 것에 대한 충분한 검토가 이루어지지 않았다.

특개평 562966호 공보 특개 2009231427호 공보 특개 2009235438호 공보 특개평 7130701호 공보 특개소 61199080호 공보 특개 2006148040호 공보

본 발명의 과제는 이러한 종래의 문제점을 감안하여 구리 및/또 합금막과 투명 도전막을 일괄 에칭할 수 있는 에칭액 조성물 및 상기 에칭액 조성물을 이용한 에칭 방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위하여 검토를 하던 중, 일괄 에칭은 구리 및/또는 구리합금막 및 투명 도전막에 대한 에칭 속도가 일반적으로 크게 다르기 때문에 예를 들어 투명 도전막의 에칭 중 구리 및/또는 구리합금막에의 사이드 에칭량이 증가하여 구리 및/또는 구리합금막의 선폭의 제어가 곤란해지는 등의 문제에 직면했다.

상기 문제를 해결하기 위하여 열심히 검토를 거듭한 결과, 염산 및 소량의 염화 제2철 또는 염화 제2구리를 포함하는 에칭액 조성물이 전극 배선 재료 등에 이용되고 있는 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 양호한 형상으로 정밀하게 일괄 에칭할 수 있음을 발견하여, 한층 더 연구를 계속한 결과 본 발명을 달성하기에 이르렀다.

즉, 본 발명은

［1］　구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 일괄로 에칭 처리하는데 이용되는 에칭액 조성물에 있어서,

　염산과 염화 제2철 또는 염화 제2구리와 물을 포함하고,

　염산의 농도가 15.0 내지 36.0 중량%이며,

　염화 제2철 또는 염화 제2구리의 농도가 0.05 내지 2.00 중량%인 것을 특징으로 하는 전기 에칭액 조성물,

［2］　상기 에칭액 조성물에 있어서, 인산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물,

［3］ 상기 에칭액 조성물에 있어서,　투명 도전막이 결정질의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물,

［4］　상기 에칭액 조성물에 있어서, 상기 결정질의 재료가 결정질 산화 인듐주석인 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물,

［5］　상기 에칭액 조성물을 이용하고 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 포함한 기판을 일괄로 에칭 처리하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법,

［6］　상기 기판이 터치 패널 센서의 구성부품용으로 사용되는 것을 특징으로 하는 에칭 방법을 제공한다.

본 발명은 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 일괄 에칭하는 것이 가능한 에칭액 조성물 및 상기 에칭액 조성물을 이용한 에칭 방법을 제공할 수 있다.

구체적으로는 종래의 에칭액 조성물 예를 들어, 특허 문헌 2 내지5에 기재된 염산 및 고농도의 염화 제 2철을 포함한 혼합 용액을 일괄 에칭에 이용하는 경우에는 일반적으로 구리 및/또는 구리합금막에 대한 에칭 속도가 빠르고, 한편 투명 도전막에 대한 에칭 속도가 늦기 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같이 투명 도전막 (5)의 에칭 중에 구리 및/또는 구리합금막 (6)에의 사이드 에칭량이 증가하여 구리 및/또는 구리합금막 (6)의 선폭의 제어가 곤란해진다. 이 결과 종래의 에칭액 조성물에서는 구리 및/또는 구리합금막과 결정질ITO막의 일괄 에칭이 곤란하다.

　이에, 본원 발명의 에칭액 조성물을 일괄 에칭에 이용했을 경우, 구리 및/또는 구리합금막에 대한 에칭 속도와 투명 도전막에 대한 에칭 속도와의 차이가 비교적 작기 때문에, 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막의 에칭 속도가 적절히 제어되어 도 4에 나타낸 바와 같이 투명 도전막 (5)의 에칭과 구리 및/또는 구리합금막 (6)의 에칭이 비슷하게 진행한다. 이 결과 구리 및/또는 구리합금막 (6)에의 사이드 에칭이 억제되고, 구리 및/또는 구리합금막 (6)의 선폭의 제어가 용이해져 양호한 패턴을 얻을 수 있다. 즉, 본원 발명의 에칭액 조성물을 일괄 에칭에 이용하는 경우, 투명 도전막과 구리 및/또는 구리합금막에 대해 고정밀 배선 패턴을 대량으로 정밀하게 형성할 수 있다.

특히, 본 발명의 에칭액 조성물이 인산을 더 포함하여 구리 및/또는 구리합금막에 대한 에칭 속도와 투명 도전막에 대한 에칭 속도와의 차이를 보다 줄일 수 있어 상술한 효과가 현저하게 나타난다.

도 1은 구리막 및 ITO막의 각 막에의 단독 에칭에 의한, 패턴의 형성 방법을 나타내는 개요도이다.
도 2는 구리막 및 ITO막에의 일괄 에칭에 의한 패턴의 형성 방법을 나타내는 개요도이다.
도 3은 종래의 일반적인 에칭액을 이용한 일괄 에칭에 의해서 형성되는 구리막 및 ITO막의 패턴의 전형적인 예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 발명의 에칭액 조성물을 이용한 일괄 에칭에 의해서 형성되는 구리막 및 ITO막의 패턴의 전형적인 예를 모식적으로 나타내는 단면도이다.

이하, 본 발명을 발명의 바람직한 실시예에 따라 상세히 설명한다.

본 발명의 에칭액 조성물은 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 일괄로 에칭 처리하는데 이용되는 에칭액 조성물이다.

본 발명의 에칭액 조성물은 염산, 염화 제2철 또는 염화 제2구리 및 물을 포함한다.

본 발명의 에칭액 조성물중에 있어서의 염산의 농도는 15.0 내지 36.0 중량%이다. 이에 의해 투명 도전막의 에칭 속도가 향상된다.

에칭액 조성물 중 염산의 농도가 15.0 중량% 미만인 경우, 투명 도전막의 에칭 속도가 느려 실용적이지 않다. 또한, 염산은 공업적으로 36.0 중량%가 일반적으로 시판되고 있는 농도이며, 이 농도 이상의 염산은 입수하기 곤란하여 경제적이지 않다.

에칭액 조성물 중에 있어서의 염산의 농도는 바람직하게는 20.0 중량% 내지35.0 중량%이며, 이에 의해 더욱 투명 도전막의 에칭 속도를 향상시키는 것이 가능해져 상기 효과를 보다 현저하게 얻을 수 있다.

또한, 에칭액 조성물중에 있어서, 염화 제2철 또는 염화 제2구리의 농도는 0.05 중량% 내지 2.00 중량%이다. 상기 농도 범위에서 구리 및/또는 구리합금막을 적절한 속도로 에칭할 수 있으며, 또한 염화 제2철 및 염화 제2구리를 포함하지 않는 경우에 비해 투명 도전막의 에칭 속도를 향상시킬 수 있다.

염화 제2철 또는 염화 제2구리의 농도가 0.05 중량% 미만인 경우 구리 및/또는 구리합금막의 에칭 속도가 늦고 실용적이지 않다는 문제점이 있다. 염화 제2철 또는 염화 제2구리의 농도가 상기 상한을 초과하는 경우, 구체적으로는, 2.00 중량%를 초과하는 경우 구리 및/또는 구리합금막의 에칭 속도가 너무 빨라 사이드 에칭량이 증가한다는 문제점이 있다.

상기 염화 제2철 또는 염화 제2구리의 농도는 바람직하게는 0.10 중량% 내지 1.50 중량%이고, 보다 바람직하게는 0.10 중량% 내지 0.90 중량%이며, 한층 더 바람직하게는 0.10 중량% 내지 0.50 중량%이며, 이에 따라 구리 및/또는 구리합금막의 에칭 속도가 최적으로 제어되어 상기 효과를 더욱 현저하게 얻을 수 있다.

또한, 에칭액 조성물은 인산을 더 포함하는 것이 바람직하다. 에칭액 조성물이 인산을 포함함으로써 구리 및/또는 구리합금막의 에칭 속도를 억제하고, 또한 투명 도전막의 에칭 속도를 올릴 수 있다.

에칭액 조성물 중의 인산의 농도는 특별히 한정되지 않으나 5.0 중량% 내지 50.0 중량%인 것이 바람직하고, 특히 10.0 중량% 내지 40.0 중량%인 것이 바람직하다.

인산의 농도가 5.0 중량% 미만인 경우, 첨가제로서 효과가 충분하지 않아 실용적이지 않은 경우가 있다. 또한, 인산의 농도가 50.0 중량%를 초과하는 경우, 그에 알맞은 효과를 볼 수 없는 경우가 있으며 경제적이지 않다.

또한, 본 발명의 에칭액 조성물은 물을 포함한다. 물은 에칭액 조성물 중에 용매로서 이용된다.

에칭액 조성물중에 있어서, 물의 함유율은 바람직하게는 10.0 내지 80.0 중량%이며, 보다 바람직하게는 20.0 내지 70.0 중량%인 것이 좋다.

또, 에칭액 조성물을 구성하는 매체는 다른 성분을 포함해도 좋으나, 물을 주성분으로 하는 것이 바람직하다. 이러한 경우 에칭액 조성물을 구성하는 매체중에 있어서의 물의 함유율은 80 중량%이상이며, 더욱 바람직하게는 90 중량% 이상이다.

또한, 투명 도전막이나 구리 및/또는 구리합금막의 두께나 막 재질에 대응하여 본 발명의 에칭액 조성물의 조성을 적절히 조정하고 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막의 에칭 속도의 균형을 취할 수 있다.

이러한 경우, 염산의 농도를 증가시킴으로써 투명 도전막의 에칭 속도를 증가시킬 수 있으며, 또한 염화 제 2 철 또는 염화 제2구리의 농도를 증가시키는 것으로 구리 및/또는 구리합금막의 에칭 속도를 증가시킬 수 있다.

　또한, 상술한 바와 같이 본 발명의 에칭액 조성물은 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 일괄 에칭 처리하는데 이용된다.

즉, 본 발명의 에칭액 조성물은 적어도 1층의 구리 및/또는 구리합금막과 적어도 1층의 투명 도전막을 포함한 적층체를 일괄 에칭 하는데 이용할 수 있다. 적어도 1층의 구리 및/또는 구리합금막이 적어도 1층의 투명 도전막과 접합하고 있다.

구리합금막은 구리 및 임의의 금속을 포함하는 금속막이며 구리를 주성분으로서 함유 한다. 예를 들면, CuMn막, CuNi막, CuMgAl막, CuMgAlO막, CuCaO막 등을 들 수 있다. 구리합금막은 일반적으로 구리를 90 중량% 이상 포함하고 바람직하게는 구리를 95 중량% 이상 포함한다.

또한, 투명 도전막은 산화인듐주석(ITO), 산화 인듐, 산화 주석 또는 산화 아연 등의 재료로 구성되는 것을 들 수 있고, 이들 중 1종 또는 2종 이상의 조합으로 사용할 수 있다. 상술한 가운데도, 투명 도전막은 고투명, 저흡수, 고도전율, 내환경성능의 관점에서 바람직하게는 ITO를 포함하여 구성되고, 보다 바람직하게는 ITO로부터 구성된다.

또한, 투명 도전막은 비정질의 재료로 구성되어 있어도 좋으나 결정질의 재료로 구성되어 있는 경우 본원 발명의 효과가 현저하게 발휘된다. 즉, 결정질의 투명 도전막은 일반적으로 에칭 속도가 낮기 때문에 일괄 에칭을 실시했을 경우 구리 및/또는 구리합금막의 사이드 에칭량이 커지는 경향이 있다. 그렇지만, 본 발명의 에칭액 조성물은 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막의 에칭 속도가 적절히 제어되기 때문에 이러한 문제를 억제할 수 있다.

바람직하게는, 투명 도전막은 결정질ITO를 포함해 구성되고, 보다 바람직하게는 투명 도전막은 결정질 ITO로 이루어진다.

또한, 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막은 기재 위에 형성되어 있어도 좋다.

이러한 기재의 구성 재료로는 유리, 석영, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리에테르 술폰 등을 들 수 있다. 특히, 가요성, 투명성, 강인성, 내약품성, 전기 절연성 등의 특성이 요구되는 터치 패널에 있어서 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리 에테르 술폰 등의 유기 폴리머 필름이 기재로서 이용되어 본 발명의 에칭액 조성물은 이러한 유기 폴리머 필름의 기재상에 형성된 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막의 일괄 에칭 처리에 적합하다.

또한, 본 발명의 일측면은 상기 에칭액 조성물을 이용하고, 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 포함한 기판을 일괄로 에칭 처리하는 에칭 방법에 관한 것이다.

상기 기판은 구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 포함하는 것이면 특별히 한정되지 않으나 예를 들어, 상기 기재 상에 적어도 1층의 투명 도전막과 적어도 1층의 구리 및/또는 구리합금막이 적층되어 있다. 기재상에 투명 도전막과 구리 및/또는 구리합금막이 상기 순서로 적층되는 것이 바람직하다.

또한, 에칭은 상기 기판의 투명 도전막 및 구리 및/또는 구리합금막에 대해 상술한 에칭액 조성물을 예를 들면 공지의 방법에 의해 접촉시킴으로써 수행할 수 있다.

또한, 에칭에 있어서, 에칭액 조성물의 온도는 특별히 한정되지 않으나 바람직하게는 40 ℃ 이하이며, 보다 바람직하게는 20 내지 40 ℃의 범위, 한층 더 바람직하게는 25 내지 35℃의 범위이다. 온도가 40 ℃ 이상이 되면 에칭액 성분의 휘발성에 의해 액수명이 저하되는 경우가 있다. 온도가 20 ℃ 이하의 경우 실용적인 에칭 속도를 얻을 수 없는 경우가 있다.

에칭 처리된 기판은 특별히 한정되지 않으나 예를 들면 FPD 표시 전극이나 태양전지, 터치 패널, 특히 터치 패널 센서 등의 구성부품에 사용된다. 에칭 처리된 기판 중의 투명 전극 및 구리 또는 구리합금으로 구성된 배선은 그 패턴, 특히 선폭이 정밀하게 제어되고 있기 때문에, 이러한 전자기기의 구성부품으로서 매우 적합하게 이용할 수 있다. 특히, 터치 패널 센서의 구성부품으로서는 선폭이 가늘고, 미세한 패턴을 가지는 전극 부품이 필요하므로, 상기 에칭 처리된 기판은 터치 패널 센서의 구성부품에 사용되는 것이 바람직하다.

이상, 본 발명에 매우 적합한 실시형태에 근거해 상세하게 설명했지만, 본 발명은 이것으로 국한되지 않고 각 구성은 같은 기능을 발휘 할 수 있는 임의의 것을 치환할 수 있고 또한 임의의 구성을 추가할 수도 있다.

본 발명을 다음의 실시예 및 비교예와 함께 나타내어 발명의 내용을 한층 더 상세하게 설명하나 본 발명이 이 실시예로 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 에칭액 조성물과 비교를 위한 에칭액 조성물을 이용하여 다음과 같이 실험을 수행하였다.

PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 기판상에 결정질ITO막을 두께 200Å로 증착하고, 그 상층에 구리막을 두께 2000Å로 증착한 기판을 준비하여 각 에칭액을 25℃로 유지하여 에칭 시험을 실시하였다.

에칭 속도, 즉 저스트 에칭 시간의 산출 방법은 구리막에 대해서는 육안으로 완전하게 구리막이 소실되는 시간을 측정하여 얻고, 결정질ITO막에 대해서는 구리막이 소실된 후 결정질ITO막이 소실할 때까지의 시간을 측정하였다. 결정질ITO막이 소실할 때까지의 시간에 대해서는 에칭한 기판을 세면, 건조한 후, 표면 저항이 테스터로 무한대가 되는 시간을 측정하였다.

표 1은 각 실시예 및 비교예에서 사용한 에칭액의 조성, 구리막 및 결정질ITO막의 저스트 에칭 시간 계측 결과를 나타낸다. 또한 에칭액을 구성하는 표에 기재된 이외의 성분은 물을 사용하였다. 또한, 표에서 저스트 에칭 시간의 평가에 있어서 수치의 우측에 있는 상향 화살표는 실제로 측정, 산출된 수치가 그 수치보다 큰 것임을 나타내며, 수치의 우측에 있는 하향 화살표는 실제로 측정, 산출된 수치가 그 수치보다 작은 것임을 나타낸다.

	옥살산 (중량%)	염산 (중량%)	질산 (중량%)	염화 제2철 (중량%)	염화 제2구리 (중량%)	인산 (중량%)	저스트에칭 시간(초)
	옥살산 (중량%)	염산 (중량%)	질산 (중량%)	염화 제2철 (중량%)	염화 제2구리 (중량%)	인산 (중량%)	구리막A	결정질ITO막 B	B/A
비교예1	3.4	-	-	-	-	-	300↑	300↑	-
비교예2	-	1.8	4.0	-	-	-	300↑	100	0.33↓
비교예3	-	0.03	-	39.0	-	-	1↓	300↑	300↑
비교예4	-	16.0	-	20.0	-	-	1↓	28	28↑
비교예5	-	8.0	-	30.0	-	-	1↓	55	55↑
비교예6	-	18.0	-	4.0	-	-	1↓	63	63↑
비교예7	-	10.5	-	-	13.4	-	1↓	165	165↑
실시예1	-	35.0	-	0.5	-	-	9	5	0.56
실시예2	-	30.0	-	0.5	-	-	9	13	1.44
실시예3	-	25.0	-	0.5	-	-	9	28	3.11
실시예4	-	25.0	-	0.3	-	-	15	28	1.87
실시예5	-	30.0	-	0.5	-	13.6	12	7	0.58
실시예6	-	30.0	-	0.5	-	12.8	9	10	1.11
실시예7	-	25.0	-	0.5	-	25.5	13	7	0.54
실시예8	-	25.0	-	0.5	-	20.0	11	13	1.18
실시예9	-	25.0	-	0.5	-	15.0	11	20	1.82
실시예10	-	25.0	-	0.3	-	25.7	22	13	0.59
실시예11	-	20.0	-	0.5	-	37.3	19	17	0.89
실시예12	-	20.0	-	0.5	-	35.0	15	15	1.00
실시예13	-	30.0	-	1.5	-	-	4	13	3.25
실시예14	-	30.0	-	1.0	-	-	5	13	2.60
실시예15	-	25.0	-	1.5	-	-	4	30	7.50
실시예16	-	25.0	-	1.0	-	-	5	30	6.00
실시예17	-	20.0	-	1.0	-	-	5	60	12.0
실시예18	-	30.0	-	-	0.3	-	11	13	1.18
실시예19	-	30.0	-	-	0.5	-	9	15	1.67
실시예20	-	30.0	-	-	0.5	13.8	10	10	1.00
실시예21	-	25.0	-	-	0.5	25.7	11	10	0.91
실시예22	-	30.0	-	-	1.0	-	5	13	2.60
실시예23	-	25.0	-	-	1.0	-	5	35	7.00

비교예 1 내지 비교예 2의 에칭액 조성물은 구리막의 에칭 속도가 늦고 실용적이지 않다. 비교예 3의 에칭액 조성물은 구리막의 에칭 속도는 빠르지만 결정질ITO막의 에칭 속도가 늦고 일괄 에칭액으로서는 실용적이지 않다. 비교예 4 내지 7의 에칭액 조성물은 구리막 및 결정질ITO막을 일괄 에칭할 수 있지만 결정질 ITO막에 대해 구리막의 에칭 속도가 비정상으로 빠르고, 결정질ITO막의 에칭의 사이에 구리막에의 사이드 에칭이 증대해 현저하게 선폭이 가늘어져 버리거나 또는, 구리막이 완전하게 소실해 버리는 등의 문제가 있어 실용적이지 않다.

이러한 비교예에 대해서, 실시예 1 내지4, 실시예 13 내지 19, 및 실시예 22 및 23의 에칭액 조성물은 구리막 및 결정질ITO막의 에칭 속도차이도 적고 실용적이다. 즉, 구리막에의 사이드 에칭을 억제할 수 있어 패턴을 정밀하게 형성할 수 있다. 또한 인산이 첨가된 실시예 5 내지 12 및 실시예 20 및 21의 에칭액 조성물을 이용했을 경우, 구리막 및 결정질ITO 막의 에칭 속도차이가 단축되어 보다 실용적이다.

또한, 구리막의 저스트 에칭 시간 A에 대한 결정질ITO막의 저스트 에칭 시간 B의 비율(B/A)은 비교예 2를 제외한 모든 비교예에서 매우 높은 값이며, 또한, 비교예 2에서는 1을 큰폭으로 밑돌았다. 이에 대해, 각 실시예에서는 상기 비율이 1에 가까운 수치가 되었다. 또한, 인산을 포함한 에칭액인 실시예 5 내지12, 실시예 20 및 실시예 21에 대해서는 상기 비율보다 1에 가깝게 나타났다. 이로부터 본 발명의 에칭액 조성물은 구리막 에칭 속도와 결정질ITO막의 에칭 속도와의 균형이 좋은 것으로 확인되었다.

1: 적층체
11: 폴리에틸렌 테레프탈레이트 기재
12: ITO막
121: 투명 전극
13: 구리막
131: 구리배선
2: 감광층
21: 레지스트
3: 폴리에틸렌 테레프탈레이트층
4: 전극 적층체
5: 투명 도전막
6: 구리 및/또는 구리합금막

Claims

구리 및/또는 구리합금막과 투명 도전막을 일괄로 에칭 처리하는데 이용되는 에칭액 조성물에 있어서,
염산, 염화 제2철 또는 염화 제2구리 및 물을 포함하고,
염산의 농도가 15.0 내지 36.0 중량%이며,
염화 제2철 또는 염화 제2구리의 농도가 0.05 내지2.00 중량%인 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 조성물은 인산을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물.
제 1 항에 있어서,
상기 투명 도전막이 결정질의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물.
제 3 항에 있어서,
상기 결정질의 재료는 결정질 산화인듐주석인 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물.
제 2 항에 있어서,
상기 투명 도전막이 결정질의 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물.
제 5 항에 있어서,
상기 결정질의 재료는 결정질 산화인듐주석인 것을 특징으로 하는 에칭액 조성물.
청구항 제 1 항 내지 제 6항 중 어느 한 항에 따른 에칭액 조성물을 이용하여 구리 및/또는 구리합금막과, 투명 도전막을 포함하는 기판을 일괄로 에칭 처리하는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 기판이 터치 패널 센서의 구성부품으로 사용되는 것을 특징으로 하는 에칭 방법.