JP2000031111A - ウェットエッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】低コストで及び高い精度でパターニングするこ
とが可能なウェットエッチング方法を提供すること。 【解決手段】本発明のウェットエッチング方法は、一方
の主面にモリブデン或いはモリブデン合金からなる第１
の薄膜とアルミニウム或いはアルミニウム合金からなる
第２の薄膜とが形成された基板８に、硝酸と燐酸とを含
有する第１のエッチング液を噴霧して前記第１の薄膜の
露出部をエッチングする工程、及び前記第１の薄膜をエ
ッチングする工程の後に、前記基板８に、硝酸と前記第
１のエッチング液よりも高い濃度で燐酸とを含有する第
２のエッチング液を噴霧して前記第２の薄膜の露出部を
エッチングする工程を具備し、前記第１の薄膜の露出部
をエッチングする工程と前記第２の薄膜の露出部をエッ
チングする工程とを連続的に行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エッチング方法に
係り、特に基板上に配線パターン等を形成する際に用い
るウェットエッチング方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウム或いはアルミニウム合金
は、電気抵抗値が低くかつ成膜性に優れていることか
ら、液晶パネルの配線材料として多用されている。この
ような材料を用いた配線の形成は、通常、以下に示す方
法により行われる。

【０００３】まず、基板上にアルミニウム或いはアルミ
ニウム合金からなる薄膜を形成する。次に、この薄膜上
に所望の形状のレジストパターンを形成する。さらに、
このレジストパターンをマスクとして用いて、上記薄膜
を硝酸と燐酸とを含有する混酸でエッチングする。これ
により、上記薄膜の露出部は除去され、レジストパター
ンに対応したパターンで配線が形成される。

【０００４】なお、上記混酸において、硝酸は上記アル
ミニウム或いはアルミニウム合金からなる薄膜の表面を
酸化するのに使用され、燐酸はこの酸化した表面をエッ
チングするのに使用される。すなわち、上記エッチング
工程においては、硝酸による薄膜表面の酸化と、燐酸に
よる酸化膜の除去とが交互に繰り返され、それにより良
好なエッチング均一性が得られている。

【０００５】ところで、液晶パネルの基板において、例
えば、ＩＴＯからなる画素電極にアルミニウム或いはア
ルミニウム合金からなる配線を直接接続した場合、画素
電極中に含有される酸素原子は配線中へと拡散する。そ
の結果、画素電極と配線との間の接触抵抗が増大すると
いう問題を生ずる。

【０００６】このような問題の発生を防止するために、
通常、液晶パネルにおいては、上記配線と画素電極との
間に、モリブデン或いはモリブデン合金等からなる金属
層を介在させた構造が採用されている。この金属層は、
上記アルミニウム或いはアルミニウム合金からなる薄膜
のエッチングに用いたのと同様の混酸によりエッチング
可能である。したがって、従来、モリブデン或いはモリ
ブデン合金からなる金属層とアルミニウム或いはアルミ
ニウム合金からなる薄膜とのエッチングは、同一の混酸
を用いて行われていた。

【０００７】しかしながら、一般に、上記混酸を用いた
モリブデン或いはモリブデン合金からなる金属層の酸化
程度、即ち金属層の表面状態は基板面内で不均一であ
り、上記混酸による金属層のエッチングレートは、その
表面状態に大きく依存する。また、上記混酸を用いて薄
膜と金属層とを同時にエッチングする場合、モリブデン
或いはモリブデン合金からなる金属層は、アルミニウム
或いはアルミニウム合金が露出した近傍では全くエッチ
ングされず、これらが完全に除去された後にエッチング
される。

【０００８】したがって、上記薄膜と金属層とを同時に
エッチングする場合、エッチング時間が不十分である
と、モリブデン或いはモリブデン合金のエッチング残り
が発生する。そのため、金属層の下に形成された薄膜に
おいても、アルミニウム或いはアルミニウム合金のエッ
チング残りが生ずることとなる。また、モリブデン或い
はモリブデン合金に対するエッチング時間が十分である
場合には、エッチングの進行が速い部分でアルミニウム
或いはアルミニウム合金のエッチングが過剰に進行す
る。その結果、局所的に配線幅が細り、配線抵抗の増加
や断線等を生ずる。

【０００９】このような問題の発生を防止するために、
まず、上記金属層を上記薄膜に対して十分なエッチング
選択比が得られるエッチング条件下でエッチングし、そ
の後、上記薄膜を上記金属層に対して十分なエッチング
選択比が得られる条件下でエッチングすることが考えら
れる。このような方法によると、金属層の表面状態に関
わらず均一にエッチングを行うことが可能である。しか
しながら、この方法によると、上記金属層のエッチング
と上記薄膜のエッチングとを別々のエッチング装置を用
いて行う必要がある。そのため、製造工程が複雑とな
り、かつコストの上昇を招くという問題を生ずる。

【００１０】また、同一のエッチング装置を用いて、上
記薄膜と金属層とを十分なエッチング選択比が得られる
条件下で順次エッチングする場合、高い製造効率を得る
ことができず、コストの上昇を生ずるという問題を生ず
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
に鑑みてなされたものであり、基板上に形成されたモリ
ブデン或いはモリブデン合金からなる薄膜とアルミニウ
ム或いはアルミニウム合金からなる薄膜とを、低コスト
で及び高い精度でパターニングすることが可能なウェッ
トエッチング方法を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、一方の主面にモリブデン或いはモリブデ
ン合金からなる第１の薄膜とアルミニウム或いはアルミ
ニウム合金からなる第２の薄膜とが形成された基板に、
硝酸と燐酸とを含有する第１のエッチング液を噴霧して
前記第１の薄膜の露出部をエッチングする工程、前記第
１の薄膜をエッチングする工程の後に、前記基板に、硝
酸と前記第１のエッチング液よりも高い濃度で燐酸とを
含有する第２のエッチング液を噴霧して前記第２の薄膜
の露出部をエッチングする工程、前記第２の薄膜の露出
部をエッチングする工程の後に、前記基板を洗浄する工
程、及び前記基板を洗浄する工程の後に、前記基板を乾
燥する工程を具備し、前記第１の薄膜の露出部をエッチ
ングする工程と前記第２の薄膜の露出部をエッチングす
る工程とを連続的に行うことを特徴とするウェットエッ
チング方法を提供する。

【００１３】上記ウェットエッチング方法において好ま
しい態様を以下に示す。 （１）前記第１の薄膜をエッチングする工程を、前記基
板に前記第１のエッチング液を吐出する第１のノズルを
有する第１のエッチング槽で行い、前記第２の薄膜をエ
ッチングする工程を、前記基板に前記第２のエッチング
液を吐出する第２のノズルを有する第２のエッチング槽
で行うこと。この場合、前記第１のエッチング槽と前記
第２のエッチング槽とは隣接して配置され、前記第１の
薄膜をエッチングする工程と前記第２の薄膜をエッチン
グする工程とを、前記第１及び第２のノズルから前記第
１及び第２のエッチング液をそれぞれ吐出しつつ、前記
基板を前記第１及び第２のエッチング槽へと順次搬送す
ることにより行うことが好ましい。

【００１４】（２）前記第２の薄膜は、前記基板と前記
第１の薄膜との間に形成されたこと。 （３）前記第１のエッチング液は、前記第２の薄膜を実
質的にエッチングすることなく、前記第１の薄膜の露出
部を選択的にエッチングすること。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
しながらより詳細に説明する。図１に、本発明の実施形
態に係るウェットエッチング方法において使用されるウ
ェットエッチング装置を概略的に示す。図１に示すウェ
ットエッチング装置１は、ローダ部２、第１のエッチン
グ槽３、第２のエッチング槽４、リンス部５、乾燥部
６、及びアンローダ部７がインラインに配置された構造
を有している。なお、ローダ部２内には、液晶表示素子
に用いられるガラス基板等のような基板８を多段的に収
容するカセット９が配置されている。また、カセット９
内に収容された基板８の上面には、アルミニウム或いは
アルミニウム合金からなる薄膜（図示せず）と、モリブ
デン或いはモリブデン合金からなる薄膜（図示せず）
と、レジストパターンのようなエッチングマスク（図示
せず）とが順次形成されている。

【００１６】以下に、上記ウェットエッチング装置１を
用いたウェットエッチング方法について説明する。ま
ず、カセット９内に収容された基板８を、カセット９を
上下に移動するエレベータ機構（図示せず）とロボット
機構（図示せず）に設けられた搬入用ピンセット（図示
せず）とを用いることにより取り出し、第１のエッチン
グ槽３内の搬送用ローラ（搬送手段）１０上に載置す
る。搬送用ローラ１０は、第１及び第２のエッチング槽
３，４、リンス部５、及び乾燥部６のそれぞれに設けら
れており、基板８をローダ２からアンローダ７へ向けて
一定の速度で搬送する。

【００１７】第１のエッチング槽３内には、基板８の上
面に第１のエッチング液を噴霧するノズル１１と、第１
のエッチング液を収容する容器１２と、容器１２からノ
ズル１１へと第１のエッチング液を供給する配管１３と
が配置されている。

【００１８】第１のエッチング液は、モリブデン或いは
モリブデン合金を酸化させかつ溶出させる効果を有する
硝酸を高濃度で含有し、燐酸を低濃度で含有している。
アルミニウム或いはアルミニウム合金からなる薄膜のエ
ッチングには、燐酸をより高濃度で含有する混酸、すな
わち、第２のエッチング液が必要である。したがって、
ノズル１１から基板８上に第１のエッチング液を噴霧す
ることにより、アルミニウム或いはアルミニウム合金か
らなる薄膜を殆どエッチングすることなく、モリブデン
或いはモリブデン合金からなる薄膜を選択的にエッチン
グすることが可能である。なお、モリブデン或いはモリ
ブデン合金からなる薄膜の露出部は、基板８が第２のエ
ッチング槽４に到達する前に完全にエッチングする。

【００１９】第２のエッチング槽４内には、基板８の上
面に第２のエッチング液を噴霧するノズル１４と、第２
のエッチング液を収容する容器１５と、容器１５からノ
ズル１４へと第２のエッチング液を供給する配管１６と
が配置されている。

【００２０】第２のエッチング液は、燐酸の濃度がより
高いこと以外は第１のエッチング液とほぼ同じ組成を有
している。そのため、基板８の表面に第１のエッチング
液が残留した状態で第２のエッチング液を噴霧したとし
ても、これらエッチング液の混和により不所望な反応を
生ずることはない。したがって、第１のエッチング槽３
におけるエッチングを終了した後、基板８の洗浄等を行
うことなく第２のエッチング槽４でのエッチングを行う
ことができる。

【００２１】また、第２のエッチング液は、第１のエッ
チング液に比べてより高い濃度で、言い換えると、アル
ミニウム或いはアルミニウム合金からなる薄膜をエッチ
ングするのに十分な濃度で燐酸を含有している。モリブ
デン或いはモリブデン合金からなる薄膜の露出部は第１
のエッチング槽３におけるエッチングにより除去されて
いるので、第２のエッチング液を用いてエッチングを行
うことにより、アルミニウム或いはアルミニウム合金か
らなる薄膜の露出部を選択的に除去することが可能とな
る。なお、アルミニウム或いはアルミニウム合金からな
る薄膜のエッチングは、基板８がリンス部５へ到達する
前に完全に終了する。

【００２２】第１及び第２のエッチング槽３，４でのエ
ッチングを終えた後、基板８はリンス部５へと搬送され
る。リンス部５内には、基板８の両面に純水を噴霧する
リンス用ノズル１７が搬送手段１０の上下にそれぞれ設
けられており、基板８の表面に残留した第２のエッチン
グ液はリンス用ノズル１７から噴霧される純水により洗
い流される。

【００２３】リンス部５での洗浄を終えた後、基板８は
乾燥部６へと搬送される。乾燥部８内には、ガスノズル
１９が搬送手段１０の上下に設けられており、ガスノズ
ル１９から基板８へ向けて高圧ガスが噴出することによ
り基板８の乾燥が行われる。なお、基板８の乾燥は、基
板８を高速回転することにより行ってもよい。

【００２４】上記乾燥工程を終えた後、基板８をアンロ
ーダ部７内に配置されたカセット２０内に収容する。基
板８のカセット２０内への収容は、カセット９からの基
板８の搬出と同様に、カセット２０を上下に移動するエ
レベータ機構（図示せず）とロボット機構（図示せず）
に設けられた搬入用ピンセット（図示せず）とを用いて
行う。以上のようにして、アルミニウム或いはアルミニ
ウム合金からなる薄膜とモリブデン或いはモリブデン合
金からなる薄膜とをパターニングし、配線を形成する。

【００２５】上述した方法で用いたウェットエッチング
装置１においては、第１のエッチング槽３と第３のエッ
チング槽４とはそれぞれ１つづつ設けられているが、こ
れらエッチング槽３，４をそれぞれ複数配列してもよ
い。エッチング槽３，４をそれぞれ複数配列することに
より、例えば、エッチングにより除去されるべき薄膜の
膜厚が厚い場合や基板８の搬送速度が速い場合において
も、エッチング残りを防止することができる。

【００２６】また、上記ウェットエッチング装置１にお
いて、エッチング槽３，４、リンス部５、乾燥部６等は
直列に配列されているが、各処理槽間での基板８の受渡
しが可能であれば他の配列をとってもよい。

【００２７】さらに、上記ウェットエッチング装置１に
おいて、エッチングはスプレー式により行われるが、デ
ィップ式を用いることもできる。以上説明したように、
上記ウェットエッチング方法によると、モリブデン或い
はモリブデン合金からなる薄膜とアルミニウム或いはア
ルミニウム合金からなる薄膜とは、それぞれ十分なエッ
チング選択比が得られる条件下で、すなわち互いに異な
るエッチング液を用いて別々にエッチングされる。その
ため、モリブデン或いはモリブデン合金からなる薄膜の
エッチングレートが基板面内で不均一であったとして
も、エッチング残り、配線抵抗の増加及び断線等を生ず
ることなく配線を形成することができる。即ち、高い精
度でエッチングを行うことが可能となる。

【００２８】また、上記方法によると、第１のエッチン
グ液と第２のエッチング液とは、燐酸濃度が異なること
以外はほぼ同じ組成を有している。したがって、上記ウ
ェットエッチング方法によると、第１のエッチング液を
用いたエッチング工程と第２のエッチング液を用いたエ
ッチング工程とを洗浄工程等を介することなく連続的に
行ったとしても、これらエッチング液の混和により不所
望な反応が生ずることはない。したがって、上記方法に
よると、基板上に形成されたモリブデン或いはモリブデ
ン合金からなる薄膜とアルミニウム或いはアルミニウム
合金からなる薄膜とを、低コストで及び高い精度でエッ
チングすることが可能となる。

【００２９】さらに、上述した方法によると、モリブデ
ン或いはモリブデン合金からなる薄膜のエッチング工程
と、アルミニウム或いはアルミニウム合金からなる薄膜
のエッチング工程とは、洗浄工程等を介することなく連
続的に行われるため、より少ない工程数でこれら薄膜を
エッチングすることができる。すなわち、上記方法によ
ると、製造コストをより低減することが可能となる。

【００３０】

【発明の効果】上述したように、本発明のウェットエッ
チング方法によると、基板上に形成されたモリブデン或
いはモリブデン合金からなる第１の薄膜は、硝酸と燐酸
とを含有する第１のエッチング液を用いてエッチングさ
れ、基板上に形成されたアルミニウム或いはアルミニウ
ム合金からなる第２の薄膜は、硝酸と第１のエッチング
液よりも高い濃度で燐酸とを含有する第２のエッチング
液を用いてエッチングされる。また、本発明のウェット
エッチング方法によると、第１の薄膜のエッチングと第
２の薄膜のエッチングとは連続的に行われる。

【００３１】したがって、本発明のエッチング方法を用
いることにより、より少ない工程数で、エッチング残
り、配線抵抗の増加及び断線等を生ずることなく配線を
形成することができる。

【００３２】すなわち、本発明によると、基板上に形成
されたモリブデン或いはモリブデン合金からなる金属薄
膜とアルミニウム或いはアルミニウム合金からなる薄膜
とを、低コストで及び高い精度でパターニングすること
が可能なウェットエッチング方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係るウェットエッチング方
法に用いられるウェットエッチング装置を概略的に示す
図。

【符号の説明】 １…ウェットエッチング装置 ２…ローダ部 ３，４…エッチング槽 ５…リンス部 ６…乾燥部 ７…アンローダ部 ８…基板 ９，２０…カセット １０…搬送用ローラ １１，１４，１７，１９…ノズル １２，１５…容器 １３，１６，１８…配管

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方の主面にモリブデン或いはモリブデ
   ン合金からなる第１の薄膜とアルミニウム或いはアルミ
   ニウム合金からなる第２の薄膜とが形成された基板に、
   硝酸と燐酸とを含有する第１のエッチング液を噴霧して
   前記第１の薄膜の露出部をエッチングする工程、 前記第１の薄膜をエッチングする工程の後に、前記基板
   に、硝酸と前記第１のエッチング液よりも高い濃度で燐
   酸とを含有する第２のエッチング液を噴霧して前記第２
   の薄膜の露出部をエッチングする工程、 前記第２の薄膜の露出部をエッチングする工程の後に、
   前記基板を洗浄する工程、及び前記基板を洗浄する工程
   の後に、前記基板を乾燥する工程を具備し、 前記第１の薄膜の露出部をエッチングする工程と前記第
   ２の薄膜の露出部をエッチングする工程とを連続的に行
   うことを特徴とするウェットエッチング方法。
2. 【請求項２】 前記第１の薄膜をエッチングする工程
   を、前記基板に前記第１のエッチング液を吐出する第１
   のノズルを有する第１のエッチング槽で行い、 前記第２の薄膜をエッチングする工程を、前記基板に前
   記第２のエッチング液を吐出する第２のノズルを有する
   第２のエッチング槽で行うことを特徴とする請求項１に
   記載のウェットエッチング方法。
3. 【請求項３】 前記第１のエッチング槽と前記第２のエ
   ッチング槽とは隣接して配置され、前記第１の薄膜をエ
   ッチングする工程と前記第２の薄膜をエッチングする工
   程とを、前記第１及び第２のノズルから前記第１及び第
   ２のエッチング液をそれぞれ吐出しつつ、前記基板を前
   記第１及び第２のエッチング槽へと順次搬送することに
   より行うことを特徴とする請求項２に記載の方法。