DE2541675A1

DE2541675A1 - Verfahren zum aetzen von zinn- oder indium-dioxyd

Info

Publication number: DE2541675A1
Application number: DE19752541675
Authority: DE
Inventors: Wilfried Dipl Phys Dr R Anders
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1975-09-18
Filing date: 1975-09-18
Publication date: 1977-03-24
Also published as: IT1070807B; FR2325084A1; JPS5238524A

Description

SIEMENS MTIENGESELLSCHAFT , Unser Zeichen Berlin und München VPA 75 ρ 6 2 1 2 BRD

Verfahren zvanJÄtzen von Zinn--_oder_Indium-Dioxyd

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Zinndioxyd (SnO₀) oder Indiumdioxyd (InOp) mittels Ätzung von einem mit einem dieser Stoffe beschichteten, vorzugsweise aus Glas bestehendem Substrat.

Für elektrooptisch^ Anzeigen v/ird seit geraumer Zeit mit Zinndioxyd bzw. Indiumdioxyd beschichtetes Glas verwendet, da sich diese Stoffe wegen ihrer optischen Transparenz und ihrer elektrischen Leitfähigkeit besonders dazu eignen, Um Zahlen, Buchstaben oder Matrizen zu erzeugen, müssen zur Strukturierung der Schicht bestimmte, ausgewählte Bereiche herausgeätzt werden, Zinndioxyd bzw, Indiumdioxyd ist jedoch ein schwierig zu ätzender Stoff, da er in'den meisten Säuren und Basen unlöslich ist.

Bei einem bekannten Verfahren zum Ätzen von Zinndioxydschichten wird das Substrat in herkömmlicher Weise mit Photolack versehen und belichtet. Anschliessend wird es mit der Schichtseite nach oben in eine Schale gelegt und mit einer wässrigen Suspension von Zink gleichmässig bedeckt. Das überschüssige Wasser wird vorsichtig entfernt. Auf die Zinkschicht wird nun verdünnte Salzsäure gegeben. Nach einer Einwirkdauer von etwa einer Minute v/ird das Substrat abgespült und der übriggebliebene Photolack entfernt.

Ein anderes bekanntes Verfahren (DT-OS .2 259 033) zum Ätzen von Zinndioxydschichten besteht darin, dass eine mit dem Zinndioxydbelag überzogene Glasplatte zunächst so abgedeckt wird, dass die von dem Glas zu entfernenden Zinndioxydflächen bzw, -linien abgegrenzt werden. Dies erfolgt, indem im Vakuum eine Nickel-Chrom-Schicht und dann eine Goldschicht aufgebracht wird. Da Gold ein

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neutrales Metall ist, wird es durch Säure oder aktivem Wasserstoff nicht angegriffen. Die Nickelchromschicht ist notwendig, um das Haften des Goldes zu bewirken. Diese Netallschichten werden dann mit einem Abdeckmittel überzogen, welches nach Wahl durch eine Maske hindurch belichtet wird, die so ausgebildet ist, dass sie dem zu entfernenden Zinndioxyd-Muster entspricht. Als nächstes werden das unabgedeckte Gold und Nickel geätzt. Nach dem Ätzen wird das Abdeckmittel nicht entfernt, das zum Abgrenzen des Zinndioxyd-Musters beiträgt.

Die so präparierte Anordnung wird anschliessend in ein elektrolytisches Bad ganzflächig getaucht, wobei das Zinndioxyd zu Zinnoxyd und Zinn durch Freisetzen von aktivem Wasserstoff reduziert wird. Durch das ganzflächige Eintauchen entsteht jedoch ein entscheidender Nachteil. Beim Ätzvorgang können sich sogenannte Zinndioxyd- Inseln bilden, die dann keinen Kontakt mehr zum negativen Pol besitzen. Es ist dieser Veröffentlichung nicht zu entnehmen, wie diese Inseln entfernt v/erden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem bekannten Stand der Technik einfacheres, sicheres und kostengünstigeres Verfahren aufzuzeigen.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass auf der Schicht eine auf photolithographischem Wege erzeugte aus Photolack bestehende Maske aufgebracht wird und dass die freien Bereiche der Schicht (SnO 2 oder InO₂) auf elektrolytischem Wege durch longsames Absenken des beschichteten Substrates in das Bad entfernt werden, wobei die SnOp (InOp)-Schicht negativ gepolt ist und als Ätzmittel verdünnte Salzsäure oder verdünnte Schwefelsäure verwendet wird.

Durch das Ätzmittel wird das Zinn- bzw. das Indiumdioxyd wegen des sich bei der Elektrolyse bildenden naszierenden Wasserstoffes, der sich an der Kathode bildet, reduziert und in der Säure aufgelöst. Als Maske kann man üblicherweise in Dünnfilmtechnik bekannte Photolacke verwenden, die sich durch hohe Auflösung,hohe Haftung

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auszeichnen und die resistenzfähig gegen Ätzmaterialien sind.

Der Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, dass als Säure lediglich entweder verdünnte Salzsäure bzw« Schwefelsäure notwendig ist.

Weiterhin entfällt der bei dem bekannten Verfahren erforderliche Aufwand, im Vakuum säurebeständige, durch aktiven Wasserstoff nicht angreifbare Schichten aufzubringen.

Ein wesentlicher Vorteil gegenüber dem obengenannten Verfahren ist darin zu sehen, dass die nicht gewünschten Zinndloxyd-Berefche vollständig herausgeätzt werden, da in jedem Ätzstadium ein Kontakt der SnOp-Schicht zur Kathode bestehen bleibt,

Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass zur Ätzung lediglich Raumtemperatur vorhanden zu sein braucht, d,h. es ist nicht notwendig, Wärme von aussen zuzuführen.

Als zweckmässig hat es sich erwiesen, wenn als Verhältnis von Salzsäure zu Wasser ein Anteil von zwei Teilen konzentrierter Salzsäure und drei Teilen Wasser gewählt wird,

Weiterhin ist es für den Ätzvorgang vorteilhaft, wenn zum Ätzen die Anordnung langsam in das Ätzmittel abgesenkt wird, wobei die Absenkgeschwindigkeit bei einer Schichtdicke des Zinndioxyds oder Indiumdioxyds von etwa 0,5 u m bei einer Zellenspannung von 2...3 V ca. 1 cm/min beträgt.

Im folgenden sei das Verfahren anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die wesentlichen Einrichtungen für das elektrolytische Bad

und
Fig. 2 das beschichtete Substrat in teilweise geätztem Zustand.

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In Fig. 1 ist ein mit verdünnter Salzsäure gefülltes Gefäss 1 erkennbar, in welches eine Kupferelektrode getaucht ist, die mit dem Pluspol einer Spannungsquelle 3 in Verbindung steht. Weiterhin ist das mit Zinndioxyd (SnO₂) und an den nicht zu ätzenden Bereichen mit Photolack versehene Substrat 4 erkennbar, das vor dem Eintauchvorgang dargestellt ist.

Die elektrisch leitfähigen Bereiche der Zinndioxydschicht sind gegenüber der Kupferelektrode negativ elektrisch vorgespannt.

Figur 2 zeigt eine Teilansicht des beschichteten Substrat 6 beim Ätzvorgang. An der strichpunktierten Eintauchkante 5 wird das nicht abgedeckte Zinndioxyd abgeätzt, so dass nach dem Ätzvorgang nur die unbelichtete Photolackschicht 7 mit der unter ihr zwischen der Photolackschicht und dem Glaskörper befindlichen Zinndioxydschicht 9 übrig bleibt. Der Pfeil 8 soll die Eintauchrichtung andeuten.

4 Patentansprüche
2 Figuren

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Entfernen von Zinndioxyd (SnOp) oder Indxumdioxyd (InOp) mittels Ätzung von einem mit einem dieser Stoffe beschichteten vorzugsweise aus Glas bestehenden Substrat, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Schicht eine auf photolithographischem Wege erzeugte aus Photolack bestehende Maske aufgebracht wird und dass die freien Bereiche der Schicht (SnOp oder InOp) auf elektrolytischen Wege durch langsames Absenken des beschichteten Substrates in das Bad entfernt werden, wobei die SnOp (InOp)-Schicht negativ gepolt ist und als Ätzmittel verdünnte Salzsäure oder verdünnte Schwefelsäure verwendet v/ird.

2» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass die Ätzung bei Raumtemperatur vorgenommen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass als Verhältnis von Salzsäure zu Wasser ein Anteil von zwei Teilen konzentrierter Salzsäure und drei Teilen Wasser gewählt wird.

4« Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , dass zum Ätzen die Anordnung langsam in das Ätzmittel abgesenkt wird, wobei die Absenkgeschwindigkeit bei einer Schichtdicke des Zinndioxyds oder des Indiumdioxyds von etwa 0,5 μ m bei einer Zellenspannung von 2...3 V ca. 1 cm/min beträgt.

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