铜膜形成用组合物及使用其的铜膜的制造方法_3

文档序号:9650261阅读:来源:国知局
浓度(摩尔/kg)的比约为1:1,可以得到电气特性优异的铜膜,因此特别 优选。
[0064] 作为用于赋予铜膜形成用组合物稳定性的添加剂,可列举出二乙醇胺、N-甲 基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、N-氨基丙基二乙醇胺为代表的链烷醇胺;3-二甲基氨 基-1,2-丙二醇为代表的具有1个以上氨基的二醇化合物。添加 N-甲基二乙醇胺作为稳 定剂的情况下,抑制金属铜等沉淀物产生的效果变高,因此特别优选。
[0065] 接着,针对本发明的铜膜的制造方法进行说明。本发明的铜膜的制造方法具有:将 至此已说明的本发明的铜膜形成用组合物涂布在基体上的工序(涂布工序)和将涂布有铜 膜形成用组合物的基体加热至不足200°C从而形成铜膜的工序(成膜工序)。根据需要在 成膜工序之前,也可以进一步具有将基体保持在50°C以上且不足150°C,使有机溶剂等低 沸点成分挥发的干燥工序。另外,在成膜工序之后,也可以进一步具有将基体保持在l〇〇°C 以上且不足200°C,使铜膜的导电性提高的退火工序。
[0066] 作为上述涂布工序中的涂布方法,可列举出旋涂法、浸渍法、喷涂法、雾涂敷法 (mi st coat)、流涂法、帘式涂布法、混涂法、刮刀涂布法、棒涂法、狭缝涂布法、丝网印刷法、 凹版印刷法、胶版印刷法、喷墨法、刷涂等。
[0067] 另外,为了得到必要的膜厚,可以将自上述涂布工序至任意工序为止重复多次。例 如,可以重复多次自涂布工序至成膜工序的全部工序、也可以重复多次涂布工序和干燥工 序。
[0068] 上述的干燥工序、成膜工序、及退火工序的气氛通常为还原性气体气氛和非活性 气体气氛中的任一者。还原性气体气氛能够得到导电性更优异的铜膜。作为还原性气体, 可列举出氢气,作为非活性气体,可列举出氦气、氮气、及氩气。非活性气体也可以作为还原 性气体的稀释气体使用。另外,各工序中也可以施加或照射等离子;激光;氙灯、汞灯、汞氙 气灯、氙闪光管、氩闪光管、氘灯等放电灯;各种放射线等热以外的能量。
[0069] 实施例
[0070] 以下,结合实施例进一步详细地说明本发明。但是,本发明不受以下的实施例等的 任何限制。
[0071] 〈铜膜形成用组合物〉
[0072] [实施例1及2](不含有机溶剂)
[0073] 将表1所述的化合物各自按照括号内的数值的浓度(mol/kg、质量% )进行配混, 得到铜膜形成用组合物1及2。需要说明的是,表1中记载的各化合物的浓度为制造的铜膜 形成用组合物Ikg中的量(以下,相同)。
[0074] 表 1
[0076] [实施例3~9](含有机溶剂)
[0077] 将表2所述的化合物各自按照括号内的数值的浓度(mol/kg)进行配混,得到铜膜 形成用组合物3~9。需要说明的是,余量全为乙醇。
[0078] 表 2
[0079]
[0080] [比较例1~4](含有机溶剂)
[0081] 将表3所述的化合物各自按照括号内的数值的浓度(mol/kg)进行配混,得到比较 组合物1~4。需要说明的是,余量全为乙醇。
[0082] 表 3
[0083]
[0084] 〈铜膜的制造〉
[0085] [实施例10~18]
[0086] 分别使用铜膜形成用组合物1~9,利用涂布法制造铜薄膜。具体而言,首先,将各 铜膜形成用组合物在液晶屏幕用的玻璃基板(Eagle XG(商品名):Corning Incorporated 制)上流延。之后,以500rpm、5秒及2000rpm、20秒的条件利用旋涂法涂布各铜膜形成用 组合物。接着,使用热板在大气中、l〇〇°C下干燥30秒。对干燥后的玻璃基板使用红外线加 热炉(RTP-6(商品名):ADVANCE RIK0,Inc.制),在氩气气氛下、160°C下加热20分钟进行 主焙烧,得到铜薄膜。需要说明的是,主焙烧时的氩气的流动条件设为300mL/min、升温速 度设为160°C /30秒。需要说明的是,铜膜形成用组合物3的铜浓度低,因此仅进行1次流 延~主焙烧的操作时得到的铜薄膜较薄,不能充分地确保后述的用于测定表面电阻值所需 的膜厚。因此,针对使用了铜膜形成用组合物3的实施例12,实施2次流延~主焙烧的操 作,形成具有充分的膜厚的铜薄膜。
[0087] [比较例5~8]
[0088] 分别使用比较组合物1~4,利用涂布法制造铜薄膜。具体而言,首先,将各比较组 合物在液晶屏幕用的玻璃基板(Eagle XG(商品名):Corning Incorporated制)上流延。 之后,以500rpm、5秒及2000rpm、20秒的条件利用旋涂法涂布各比较组合物。接着,使用热 板在大气中、l〇〇°C下干燥60秒。对干燥后的玻璃基板使用红外线加热炉(RTP-6(商品名): ADVANCE RIK0, Inc.制),在氩气气氛下、210°C下加热20分钟进行主焙烧,得到铜薄膜。需 要说明的是,主焙烧时的氩气的流动条件设为300mL/min、升温速度设为210°C /30秒。
[0089] 〈评价〉
[0090][表面电阻值的測定]
[0091] 使用电阻计(Loresta GP (商品名)〖Mitsubishi Chemical Analytech Co.,Ltd. 制),测定实施例10~18及比较例5~8中制造的玻璃基板上的各铜薄膜的表面电阻值。 将测定的表面电阻值示于表4。
[0092] 表 4
[0093]
[0094] *:不显示导电性。
[0095] 如表4所示,比较例5~8是在210°C下焙烧的,不能形成显示导电性的铜薄膜。 与此相对,确认了实施例10~18中即便是在160°C下焙烧的,也形成了电特性良好的铜薄 膜。根据以上,确认了使用实施例1~9的铜膜形成用组合物时,即使在不足200°C的低温 下焙烧的情况下,也能够形成电特性良好的铜膜。
【主权项】
1. 一种铜膜形成用组合物,其特征在于,其含有甲酸铜或其水合物0. 1~3.ο摩尔/ kg、下述通式(1)表示的二醇化合物和下述通式(2)表示的赃晚化合物, 将所述甲酸铜或其水合物的含量设为1摩尔Ag的情况下,所述二醇化合物W0. 1~ 6. 0摩尔/kg的范围含有,所述赃晚化合物W0. 1~6. 0摩尔/kg的范围含有,所述通式(1)中,Ri及R2各自独立地表示氨原子、甲基或乙基,所述通式似中,R3表示甲基或乙基,m表示0或1。2. 根据权利要求1所述的铜膜形成用组合物,其中,所述二醇化合物为2-氨基-2-甲 基-1, 3-丙二醇。3. 根据权利要求1或2所述的铜膜形成用组合物,其中,所述赃晚化合物为2-甲基赃 晚。4. 一种铜膜的制造方法,其特征在于,其具有: 将权利要求1~3中任一项所述的铜膜形成用组合物涂布在基体上的工序,和 将涂布有所述铜膜形成用组合物的所述基体加热至不足200°C从而形成铜膜的工序。
【专利摘要】本发明提供铜膜形成用组合物,其含有甲酸铜或其水合物0.1~3.0摩尔/kg、下述通式(1)表示的二醇化合物和下述通式(2)表示的哌啶化合物,在将甲酸铜或其水合物的含量设为1摩尔/kg的情况下,将二醇化合物以0.1~6.0摩尔/kg的范围含有,将哌啶化合物以0.1~6.0摩尔/kg的范围含有。提供通过在基体上涂布、在不足200℃下进行加热,由此可以得到具有充分导电性的铜膜的、不含细颗粒等固相的溶液状的铜膜形成用组合物。
【IPC分类】C23C18/08
【公开号】CN105408517
【申请号】CN201480042051
【发明人】阿部徹司, 斋藤和也
【申请人】株式会社Adeka
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年7月18日
【公告号】WO2015012209A1
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