銅膜形成用組合物及使用該組合物的銅膜的製造方法
2023-06-11 01:41:31
銅膜形成用組合物及使用該組合物的銅膜的製造方法
【專利摘要】本發明提供一種可在較低溫度的加熱下得到具有充分的導電性的銅膜的溶液狀銅膜形成用組合物，所述銅膜形成用組合物包括：含有甲酸銅或其水合物0.01～3.0摩爾/kg、乙酸銅或其水合物0.01～3.0摩爾/kg、選自式(1)或(1')的二醇化合物組中1種以上的二醇化合物、式(2)的哌啶化合物及有機溶劑，且在將甲酸銅或其水合物的含量設為1摩爾/kg的情況下，在0.1～6.0摩爾/kg的範圍內含有二醇化合物，在0.1～6.0摩爾/kg的範圍內含有哌啶化合物。
【專利說明】銅膜形成用組合物及使用該組合物的銅膜的製造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種用於在各種基體上形成銅膜的銅膜形成用組合物及通過將該組合物塗布在基體上並進行加熱而形成銅膜的製造方法。
【背景技術】
[0002]報告有多個通過液體工藝的塗布熱分解法(MOD法)或微粒分散液塗布法形成以銅作為電導體的導電層或配線的技術。
[0003]例如在專利文獻I~4中提出有一系列的銅膜形成物品的製造方法，其特徵在於，在各種基體上塗布以氫氧化銅或有機酸銅和多元醇作為必需成分的混合液並在非氧化性氣氛中加熱至165°C以上的溫度。而且，公開有甲酸銅作為該液體工藝中使用的有機酸銅，作為多元醇，公開有二乙醇胺、三乙醇胺。
[0004]在專利文獻5中提出了一種包含銀微粒和銅的有機化合物的金屬漿料，其可以在基底電極上形成焊錫耐熱性優異的金屬膜。公開有甲酸銅作為該漿料中所使用的銅的有機化合物，公開有二乙醇胺作為與其反應並進行漿料化的氨化合物。
[0005]在專利文獻6中提出有一種用於電路的金屬圖案形成用金屬鹽混合物。而且，作為構成該混合物的成分，公開有甲酸銅作為金屬鹽，作為有機成分，公開有有機溶劑二乙醇胺、N-甲基二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺、嗎啉，公開有吡啶作為金屬配位基。
[0006]在專利文獻7中公開有一種含有甲酸銅和3- 二烷基氨基丙烷-1，2- 二醇化合物而形成的低溫分解性的銅前體組合物，其對於電子電路用配線的形成等有用，在印刷後可在低溫下熱分解。
[0007]在專利文獻8中公開有一種含有甲酸銅和烷醇胺的銅薄膜形成用組合物，其對於上述液體工藝有用。而且，作為烷醇胺，例示有單乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺。
[0008]現有技術文獻
[0009]專利文獻
[0010]專利文獻1:日本特開平1-168865號公報
[0011]專利文獻2:日本特開平1-168866號公報
[0012]專利文獻3:日本特開平1-168867號公報
[0013]專利文獻4:日本特開平1-168868號公報
[0014]專利文獻5:日本特開2007-35353號公報
[0015]專利文獻6:日本特開2008-205430號公報
[0016]專利文獻7:日本特開2009-256218號公報
[0017]專利文獻8:日本特開2010-242118號公報
【發明內容】
[0018]發明所要解決的問題
[0019]在此，在使用銅膜形成用組合物的液體工藝中，為了廉價製造細微的配線或膜，優選提供一種滿足下述要素的組合物。即，不含微粒等固相的溶液類型、提供導電性優異的銅膜、可在低溫下轉化為銅膜、塗布性良好、保存穩定性良好、容易控制通過I次塗布得到的膜厚度，特別優選可形成較厚的膜。但是，尚未得到充分滿足上述全部要求的銅膜形成用組合物。
[0020]因此，本發明的目的在於，提供一種充分滿足上述全部要求的銅膜形成用組合物。更具體而言，提供一種不含微粒等固相的溶液狀銅膜形成用組合物，其通過塗布在基體上並在較低溫下加熱，可得到具有充分導電性的銅膜。另外，本發明的目的在於，提供一種銅膜形成用組合物，其通過適宜調整構成成分中的銅的濃度，可調整通過I次塗布得到的膜厚度，可簡便地製造所期望的較厚的銅膜。
[0021]解決問題的方法
[0022]本發明人等鑑於上述實際情況反覆進行了研究，結果發現，以特定的比例含有甲酸銅或其水合物、乙酸銅或其水合物、具有特定的結構的二醇化合物和具有特定的結構的哌啶化合物而成的銅膜形成用組合物滿足上述要求性能，完成了本發明。
[0023]即，本發明提供一種銅膜形成用組合物，其中，作為必需成分包括:0.01~3.0摩爾/kg的甲酸銅或其水合物、0.01~3.0摩爾/kg的乙酸銅或其水合物、選自下述通式(I)所示的二醇化合物及下述通式0-)所示的二醇化合物中的至少I種二醇化合物、下述通式
(2)所示的哌啶化合物以及使這些成分溶解的有機溶劑，且
[0024]在將上述甲酸銅或其水合物的含量設為I摩爾/kg的情況下，以0.1~6.0摩爾/kg的範圍含有上述二醇化合物，以0.1~6.0摩爾/kg的範圍含有上述哌啶化合物。
[0025]
【權利要求】
1.一種銅膜形成用組合物，其中，作為必需成分包括:0.01~3.0摩爾/kg的甲酸銅或其水合物、0.01~3.0摩爾/kg的乙酸銅或其水合物、選自下述通式(I)所示的二醇化合物及下述通式0-)所示的二醇化合物中的至少I種二醇化合物、下述通式(2)所示的哌啶化合物以及使這些成分溶解的有機溶劑，且 在將上述甲酸銅或其水合物的含量設為I摩爾/kg的情況下，以0.1~6.0摩爾/kg的範圍含有上述二醇化合物，以0.1~6.0摩爾/kg的範圍含有上述哌啶化合物，
通式(I)中，X表示氫原子、甲基、乙基、或3-氨基丙基中的任一種，通式0-)中，R1及R2分別獨立地表示氫原子或碳原子數I~4的烷基，根據情況也可以互相鍵合併與相鄰的氮原子一起形成5元環或6元環，
通式⑵中，R表示甲基或者乙基，m表示O或I。
2.根據權利要求1所述的銅膜形成用組合物，其中，所述二醇化合物包括選自N-甲基二乙醇胺、二乙醇胺、N-乙基二乙醇胺及N-氨基丙基二乙醇胺中的至少I種。
3.根據權利要求1所述的銅膜形成用組合物，其中，所述二醇化合物為N-甲基二乙醇胺。
4.根據權利要求1~3中任一項所述的銅膜形成用組合物，其中，所述哌啶化合物為2-甲基哌啶。
5.根據權利要求1或2所述的銅膜形成用組合物，其中，所述甲酸銅或其水合物的含量為0.1~2.5摩爾/kg,所述乙酸銅或其水合物的含量為0.1~2.5摩爾/kg,且在將所述甲酸銅或其水合物的含量設為I摩爾/kg的情況下，以0.2~5.0摩爾/kg的範圍含有所述二醇化合物，以0.2~5.0摩爾/kg的範圍含有所述哌啶化合物。
6.根據權利要求1或4所述的銅膜形成用組合物，其中，在將所述甲酸銅與所述乙酸銅的含量之和設為I摩爾/kg的情況下，所述二醇化合物與所述哌啶化合物的含量之和在0.5~2.0摩爾/kg的範圍內。
7.根據權利要求1或2所述的銅膜形成用組合物，其中，所述有機溶劑包括選自醇類溶劑、二醇類溶劑及酯類溶劑中的至少I種有機溶劑。
8.一種銅膜的製造方法，其具有如下工序:將權利要求1~7中任一項所述的銅膜形成用組合物塗布於基體上的塗布工序；以及在其後的 通過將該基體加熱至100~400°C來形成銅膜的工序。
【文檔編號】C23C18/08GK104169463SQ201380014674
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2013年2月21日 優先權日:2012年3月16日
【發明者】阿部徹司 申請人:株式會社艾迪科