JP2001098391A - エッチング方法 - Google Patents
エッチング方法Info
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- JP2001098391A JP2001098391A JP2000219571A JP2000219571A JP2001098391A JP 2001098391 A JP2001098391 A JP 2001098391A JP 2000219571 A JP2000219571 A JP 2000219571A JP 2000219571 A JP2000219571 A JP 2000219571A JP 2001098391 A JP2001098391 A JP 2001098391A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- ammonium nitrate
- cerium ammonium
- etching solution
- cerium
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸を含む
エッチング液でクロム膜をエッチングする方法におい
て、硝酸セリウムアンモニウムの消費量を節減し、かつ
優れたエッチング面を与えるエッチング液の管理方法を
提供する。 【解決手段】 エッチング液中の６価クロムに対する４
価セリウムの重量比が、４０〜６０となるように、硝酸
セリウムアンモニウムの補給量を制御する。
エッチング液でクロム膜をエッチングする方法におい
て、硝酸セリウムアンモニウムの消費量を節減し、かつ
優れたエッチング面を与えるエッチング液の管理方法を
提供する。 【解決手段】 エッチング液中の６価クロムに対する４
価セリウムの重量比が、４０〜６０となるように、硝酸
セリウムアンモニウムの補給量を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はクロム膜を硝酸セリ
ウムアンモニウムを含むエッチング液を用いてエッチン
グする方法に関するものである。特に本発明はエッチン
グ液の硝酸セリウムアンモニウムの濃度を適正に管理す
る方法に関するものである。
ウムアンモニウムを含むエッチング液を用いてエッチン
グする方法に関するものである。特に本発明はエッチン
グ液の硝酸セリウムアンモニウムの濃度を適正に管理す
る方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】表面にクロム膜を有する物品からエッチ
ング液によりクロム膜を除去することが、電子機器の部
品の生産に際し行われている。例えば液晶ディスプレー
（ＬＣＤ）に用いる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い
るアクティブマトリックスの基板の生産過程では、表面
にクロム膜を有するガラス板をエッチング液で処理して
パターニングすることが行われている。エッチング液と
しては、セリウムが４価である硝酸セリウムアンモニウ
ム水溶液に、さらに過塩素酸又は硝酸を添加したものが
主に用いられている。エッチング液の酸化還元電位が高
いほどエッチングが速く進行するので、酸化還元電位が
高い過塩素酸を含むエッチング液が好んで用いられる傾
向にある。
ング液によりクロム膜を除去することが、電子機器の部
品の生産に際し行われている。例えば液晶ディスプレー
（ＬＣＤ）に用いる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用い
るアクティブマトリックスの基板の生産過程では、表面
にクロム膜を有するガラス板をエッチング液で処理して
パターニングすることが行われている。エッチング液と
しては、セリウムが４価である硝酸セリウムアンモニウ
ム水溶液に、さらに過塩素酸又は硝酸を添加したものが
主に用いられている。エッチング液の酸化還元電位が高
いほどエッチングが速く進行するので、酸化還元電位が
高い過塩素酸を含むエッチング液が好んで用いられる傾
向にある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】硝酸セリウムアンモニ
ウム水溶液に過塩素酸を添加したエッチング液を用いて
多量のクロム膜のエッチングを行うと、エッチング液が
劣化してエッチング面上に白色の析出物が生成すること
がある。この白色の析出物は３価と４価の酸化セリウム
又は水酸化セリウムの混合物と推定される。従ってこの
白色の析出物が生成すると不良品となるので、ある程度
使用したエッチング液は、未だ十分なエッチング力を有
していても、廃棄せざるを得ない。従って本発明は、エ
ッチング面上に白色の析出物が生じないようにエッチン
グ液を管理しながら、クロム膜のエッチングを行う方法
を提供しようとするものである。
ウム水溶液に過塩素酸を添加したエッチング液を用いて
多量のクロム膜のエッチングを行うと、エッチング液が
劣化してエッチング面上に白色の析出物が生成すること
がある。この白色の析出物は３価と４価の酸化セリウム
又は水酸化セリウムの混合物と推定される。従ってこの
白色の析出物が生成すると不良品となるので、ある程度
使用したエッチング液は、未だ十分なエッチング力を有
していても、廃棄せざるを得ない。従って本発明は、エ
ッチング面上に白色の析出物が生じないようにエッチン
グ液を管理しながら、クロム膜のエッチングを行う方法
を提供しようとするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、硝酸セ
リウムンアンモニウム水溶液に過塩素酸を含有させてな
るエッチング液を用いてクロム膜をエッングするに際
し、エッチング液中の６価クロムに対する４価セリウム
の重量比を、４０〜６０となるように、エッチング液に
硝酸セリウムアンモニウムを補給することにより、白色
の析出物の生成を回避し、かつ硝酸セリウムアンモニウ
ムの消費量を節減しながら、エッチングを行うことがで
きる。
リウムンアンモニウム水溶液に過塩素酸を含有させてな
るエッチング液を用いてクロム膜をエッングするに際
し、エッチング液中の６価クロムに対する４価セリウム
の重量比を、４０〜６０となるように、エッチング液に
硝酸セリウムアンモニウムを補給することにより、白色
の析出物の生成を回避し、かつ硝酸セリウムアンモニウ
ムの消費量を節減しながら、エッチングを行うことがで
きる。
【０００５】
【発明の実施の形態】本発明で用いるエッチング液は硝
酸セリウムアンモニウムを主剤とするものである。エッ
チング液中の硝酸セリウムアンモニウムの濃度は、単位
量のクロムのエッチングに要する硝酸セリウムアンモニ
ウムの消費量、エッチング速度及びエッチング成績等を
総合的に勘案して決定される。即ち、エッチングを終え
た被処理物をエッチング液から取出す際に、エッング液
の一部は被処理物に付着して持出されるので、硝酸セリ
ウムアンモニウムの消費量を節減するためには、エッチ
ング液中の硝酸セリウムアンモニウムの濃度は低い方が
好ましい。
酸セリウムアンモニウムを主剤とするものである。エッ
チング液中の硝酸セリウムアンモニウムの濃度は、単位
量のクロムのエッチングに要する硝酸セリウムアンモニ
ウムの消費量、エッチング速度及びエッチング成績等を
総合的に勘案して決定される。即ち、エッチングを終え
た被処理物をエッチング液から取出す際に、エッング液
の一部は被処理物に付着して持出されるので、硝酸セリ
ウムアンモニウムの消費量を節減するためには、エッチ
ング液中の硝酸セリウムアンモニウムの濃度は低い方が
好ましい。
【０００６】しかし硝酸セリウムアンモニウムの濃度が
低すぎるとエッチング速度が低下するので、硝酸セリウ
ムアンモニウムの濃度は５重量％以上、特に９重量％以
上であるのが好ましい。逆に硝酸セリウムアンモニウム
の濃度が高すぎると、上記により硝酸セリウムアンモニ
ウムが浪費されることに加えて、エッチング液の粘度が
高くなって、エッチング液が微細なレジストパターン間
に入り難くなり、エッチング不良を起す恐れがある。従
って硝酸セリウムアンモニウムの濃度の上限は３０重量
％、特に１６重量％であるのが好ましい。
低すぎるとエッチング速度が低下するので、硝酸セリウ
ムアンモニウムの濃度は５重量％以上、特に９重量％以
上であるのが好ましい。逆に硝酸セリウムアンモニウム
の濃度が高すぎると、上記により硝酸セリウムアンモニ
ウムが浪費されることに加えて、エッチング液の粘度が
高くなって、エッチング液が微細なレジストパターン間
に入り難くなり、エッチング不良を起す恐れがある。従
って硝酸セリウムアンモニウムの濃度の上限は３０重量
％、特に１６重量％であるのが好ましい。
【０００７】エッチング液中に過塩素酸の濃度は通常３
〜６重量％である。濃度が高すぎるとエッチング液の酸
化還元電位が上昇し、酸化セリウム等の結晶が析出し易
くなる。逆に濃度が低すぎるとエッチング液のエッチン
グ性能が低下する。
〜６重量％である。濃度が高すぎるとエッチング液の酸
化還元電位が上昇し、酸化セリウム等の結晶が析出し易
くなる。逆に濃度が低すぎるとエッチング液のエッチン
グ性能が低下する。
【０００８】エッチング液は基本的に上述の硝酸セリウ
ムアンモニウム、過塩素酸及び水の３者より成るが、所
望により他の助剤を添加してもよい。例えばエッチング
液の表面張力を下げるため、カチオン系又はノニオン系
の界面活性剤を最大で１重量％程度まで添加することが
ある。
ムアンモニウム、過塩素酸及び水の３者より成るが、所
望により他の助剤を添加してもよい。例えばエッチング
液の表面張力を下げるため、カチオン系又はノニオン系
の界面活性剤を最大で１重量％程度まで添加することが
ある。
【０００９】エッチングは、エッチング液中に硝酸セリ
ウムアンモニウム及び必要により過塩素酸を補給しなが
ら行うが、本発明ではその補給量を、エッチング液中の
６価クロムに対する４価セリウムの重量比が４０以上、
好ましくは４０〜６０となるように行う。この比率が４
０を下廻るようになると、エッチング面に白色の析出物
が生成するようになる。一方、この比率が大きいことは
析出物の生成に対しては安全であり、かつエッチング速
度も大きくなる。
ウムアンモニウム及び必要により過塩素酸を補給しなが
ら行うが、本発明ではその補給量を、エッチング液中の
６価クロムに対する４価セリウムの重量比が４０以上、
好ましくは４０〜６０となるように行う。この比率が４
０を下廻るようになると、エッチング面に白色の析出物
が生成するようになる。一方、この比率が大きいことは
析出物の生成に対しては安全であり、かつエッチング速
度も大きくなる。
【００１０】しかし、この比率が大きいほど、系外に排
出されるエッチング液に含まれる硝酸セリウムアンモニ
ウムの量が増加し、硝酸セリウムアンモニウムの浪費と
なる。従ってエッチング液中の６価クロムに対する４価
セリウムの重量比の上限は、十分なエッチング速度の確
保と、硝酸セリウムアンモニウムの消費量の抑制との観
点から６０とするのが好ましい。
出されるエッチング液に含まれる硝酸セリウムアンモニ
ウムの量が増加し、硝酸セリウムアンモニウムの浪費と
なる。従ってエッチング液中の６価クロムに対する４価
セリウムの重量比の上限は、十分なエッチング速度の確
保と、硝酸セリウムアンモニウムの消費量の抑制との観
点から６０とするのが好ましい。
【００１１】本発明では、エッチング操作におけるエッ
チング液の管理は回分方式でも連続方式でも行うことが
できる。回分方式の場合には、エッチング液が収容され
ているエッチング槽に、表面にクロム膜を有する被処理
物を逐次投入して所定時間液中に保持したのち引上げる
操作を行い、一方、ときどきエッチング液の６価クロム
に対する４価セリウムの比率を分析又は計算により求め
て、この比率が本発明で規定する範囲になるように硝酸
セリウムアンモニウムを補給する。またエッチング液の
減少量に見合う量の水を補給し、さらに必要に応じて過
塩素酸を補給する。エッチング温度は通常２０〜４０℃
であり２５〜３５℃が好ましい。
チング液の管理は回分方式でも連続方式でも行うことが
できる。回分方式の場合には、エッチング液が収容され
ているエッチング槽に、表面にクロム膜を有する被処理
物を逐次投入して所定時間液中に保持したのち引上げる
操作を行い、一方、ときどきエッチング液の６価クロム
に対する４価セリウムの比率を分析又は計算により求め
て、この比率が本発明で規定する範囲になるように硝酸
セリウムアンモニウムを補給する。またエッチング液の
減少量に見合う量の水を補給し、さらに必要に応じて過
塩素酸を補給する。エッチング温度は通常２０〜４０℃
であり２５〜３５℃が好ましい。
【００１２】この方式ではエッチング液中の６価クロム
の濃度は漸増し、かつ不純物も蓄積してエッチング液が
劣化してくるので、最終的にはエッチング槽のエッチン
グ液を全量又は部分的に抜出して廃棄し、新しいエッチ
ング液で置換することになる。エッチング液中の６価ク
ロムの濃度がどこまで増大したならばエッチング液の入
れ替えを行うかは操作条件や被処理物により異なるが、
クロム濃度が０．１０重量％に達する前に行うのが好ま
しい。
の濃度は漸増し、かつ不純物も蓄積してエッチング液が
劣化してくるので、最終的にはエッチング槽のエッチン
グ液を全量又は部分的に抜出して廃棄し、新しいエッチ
ング液で置換することになる。エッチング液中の６価ク
ロムの濃度がどこまで増大したならばエッチング液の入
れ替えを行うかは操作条件や被処理物により異なるが、
クロム濃度が０．１０重量％に達する前に行うのが好ま
しい。
【００１３】連続方式の場合には、エッチング液が収容
されているエッチング槽から連続的又は間欠的にエッチ
ング液の一部を抜出し、同時に新しいエッチング液を補
給することにより、容易にエッチング液中の６価クロム
に対する４価セリウムの比率を本発明で規定する範囲に
することができる。
されているエッチング槽から連続的又は間欠的にエッチ
ング液の一部を抜出し、同時に新しいエッチング液を補
給することにより、容易にエッチング液中の６価クロム
に対する４価セリウムの比率を本発明で規定する範囲に
することができる。
【００１４】
【実施例】クロム金属のスパッタリングにより形成され
たクロム膜を有するガラス基板のクロム膜上に所定の形
状のレジスト膜を形成した。このガラス基板を５０×５
０ｍｍの大きさに切断して試料とした。２００ｃｃのビ
ーカーに２５℃のエッチング液１００ｃｃを入れこれに
上記の試料を浸漬し、手で試料を動かしながら、クロム
膜が消失するまでの時間を測定した。次いで試料を取出
し、純水で洗浄したのち風乾し、エッチング面の状態を
肉眼で観察した。結果を表−１に示す。なお、エッチン
グ面の状態は以下の３段階で評価した。 ○ ； 透明であり、析出物は認められない。 △ ； 白いものがうっすらと認められる。 × ； 白い析出物がはっきりと認められる。
たクロム膜を有するガラス基板のクロム膜上に所定の形
状のレジスト膜を形成した。このガラス基板を５０×５
０ｍｍの大きさに切断して試料とした。２００ｃｃのビ
ーカーに２５℃のエッチング液１００ｃｃを入れこれに
上記の試料を浸漬し、手で試料を動かしながら、クロム
膜が消失するまでの時間を測定した。次いで試料を取出
し、純水で洗浄したのち風乾し、エッチング面の状態を
肉眼で観察した。結果を表−１に示す。なお、エッチン
グ面の状態は以下の３段階で評価した。 ○ ； 透明であり、析出物は認められない。 △ ； 白いものがうっすらと認められる。 × ； 白い析出物がはっきりと認められる。
【００１５】
【表１】
Claims (5)
- 【請求項１】 硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸を
含む水溶液に、硝酸セリウムアンモニウムを補給しなが
ら、表面にクロム膜を有する被処理物を浸漬してクロム
膜のエッチングを行う方法において、水溶液中の６価ク
ロムに対する４価セリウムの重量比が４０以上となるよ
うに硝酸セリウムアンモニウムの補給を行うことを特徴
とするエッチング方法。 - 【請求項２】 硝酸セリウムアンモニウムと過塩素酸を
含む水溶液が収容されているエッチング槽に、表面にク
ロム膜を有する被処理物を浸漬してクロム膜のエッチン
グを行う方法において、エッチング槽から水溶液の一部
を連続的ないしは間欠的に抜出し、かつエッチング槽に
硝酸セリウムアンモニウム、過塩素酸及び水を補給し
て、エッチング槽の水溶液中の６価クロムに対する４価
セリウムの重量比を４０〜６０に維持しながらエッチン
グを行うことを特徴とするエッチング方法。 - 【請求項３】 水溶液中の硝酸セリウムアンモニウムの
濃度が９〜１６重量％となるように硝酸セリウムアンモ
ニウムの補給を行うことを特徴とする請求項１又は２記
載のエッチング方法。 - 【請求項４】 水溶液中の過塩素酸の濃度が３〜６重量
％となるように水溶液に過塩素酸を補給することを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエッチング
方法。 - 【請求項５】 エッチングを２０℃〜４０℃で行うこと
を特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエッ
チング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000219571A JP2001098391A (ja) | 1999-07-27 | 2000-07-19 | エッチング方法 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11-211951 | 1999-07-27 | ||
| JP21195199 | 1999-07-27 | ||
| JP2000219571A JP2001098391A (ja) | 1999-07-27 | 2000-07-19 | エッチング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001098391A true JP2001098391A (ja) | 2001-04-10 |
Family
ID=26518922
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000219571A Pending JP2001098391A (ja) | 1999-07-27 | 2000-07-19 | エッチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001098391A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112064028A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-11 | 深圳市志凌伟业光电有限公司 | 复合铜膜结构用蚀刻药水 |
-
2000
- 2000-07-19 JP JP2000219571A patent/JP2001098391A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112064028A (zh) * | 2020-09-14 | 2020-12-11 | 深圳市志凌伟业光电有限公司 | 复合铜膜结构用蚀刻药水 |
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