JP2002352627A - 酸化インジウム錫薄膜およびその製造方法、液晶表示素子 - Google Patents

酸化インジウム錫薄膜およびその製造方法、液晶表示素子

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JP2002352627A
JP2002352627A JP2001154443A JP2001154443A JP2002352627A JP 2002352627 A JP2002352627 A JP 2002352627A JP 2001154443 A JP2001154443 A JP 2001154443A JP 2001154443 A JP2001154443 A JP 2001154443A JP 2002352627 A JP2002352627 A JP 2002352627A
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tin oxide
indium tin
oxide thin
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Tomoya Iwasaki
友哉 岩▲崎▼
Katsuya Ishikawa
克也 石川
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 良好なテーパー形状を有する酸化インジウム
錫薄膜およびその製造方法、ならびに液晶表示素子を提
供する。 【解決手段】 透明絶縁基板上に、スパッタリング法に
より酸化インジウム錫薄膜を形成する方法であって、チ
ャンバ内に配置された前記基板の温度を、前記薄膜の膜
厚が増大するにつれて、連続的又は段階的に低下させ
る。これにより、膜表面の結晶化度が低く、基板表面か
ら膜厚方向に結晶化度が減少する酸化インジウム錫薄膜
が得られる。つぎに、通常のフォトリソグラフィー等の
方法でレジストパターンを形成し、エッチング液により
酸化インジウム錫薄膜をエッチングすると、エッチング
断面に良好なテーパー形状を有する酸化インジウム錫薄
膜パターンが形成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、透明導電膜として
用いられる酸化インジウム錫薄膜およびその製造方法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】酸化インジウム錫は、表示装置の透明電
極材料として最も一般的に用いられている。図2は、従
来の画素電極あるいは配線電極として用いられる酸化イ
ンジウム錫薄膜の断面図である。この従来の酸化インジ
ウム錫薄膜6の形成方法は、スパッタリング法等によ
り、基板5上全面に酸化インジウム錫を堆積後、フォト
リソグラフィー法を用いて所望のレジストパターンを形
成し、露出した酸化インジウム錫をウェットエッチング
あるいはドライエッチングによりエッチングしてパター
ン化した酸化インジウム錫薄膜6を形成し、最後にレジ
ストパターンを除去するものである。
【0003】また、従来の酸化インジウム錫薄膜形成工
程では、高温で基板上に酸化インジウム錫薄膜を形成す
るが、その薄膜は結晶割合が高く、均一な結晶である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
酸化インジウム錫薄膜形成工程においては、結晶状態が
均一になるので、エッチングする際、エッチング断面に
良好なテーパー形状を形成することが難しいという問題
を有していた。
【0005】本発明は、上記従来の問題点を解決するも
のであり、エッチングする際、エッチング断面に良好な
テーパー形状を有する酸化インジウム錫薄膜およびその
製造方法、ならびに液晶表示素子を提供することを目的
とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明の酸化インジウム錫薄膜は、基板上に形成さ
れた酸化インジウム錫薄膜であって、前記薄膜の表面の
結晶化度が前記基板面の結晶化度よりも低く、かつ前記
結晶化度が前記基板表面から前記薄膜の膜厚方向に連続
的又は段階的に低下していることを特徴とする。
【0007】これにより、酸化インジウム錫膜のエッチ
ングの際に、基板面に対して垂直方向よりも水平方向へ
のエッチングレートが高くなるため、エッチング断面に
良好なテーパー形状を有する酸化インジウム錫薄膜とな
り得る。
【0008】また、本発明の酸化インジウム錫薄膜の製
造方法は、スパッタリング法により基板上に酸化インジ
ウム錫薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、チャン
バ内に配置された前記基板の温度を、前記スパッタリン
グにより堆積された前記膜の厚みが増大するにつれて、
連続的に低下させることを特徴とする。
【0009】上記の酸化インジウム錫薄膜を形成する際
に、膜厚の増大につれて、チャンバ内に配置された基板
温度を、約200℃から約100℃へ連続的に低くする
ものであり、これにより、酸化インジウム錫薄膜の膜表
面の結晶化度が、基板側の面の結晶化度よりも低く、膜
厚方向に結晶化度が連続的に傾斜する膜を形成すること
ができる。
【0010】また、本発明の酸化インジウム錫薄膜の製
造方法は、スパッタリング法により基板上に酸化インジ
ウム錫薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、チャン
バ内に配置された前記基板の温度を、前記スパッタリン
グにより堆積された前記膜の厚みが増大するにつれて、
段階的に低下させることを特徴とする。
【0011】上記の酸化インジウム錫薄膜を形成する際
に、膜厚の増大につれて、チャンバ内に配置された基板
温度を、約200℃から約100℃へ段階的に低くする
ものであり、これにより、酸化インジウム錫薄膜の膜表
面の結晶化度が、基板側の面の結晶化度よりも低く、膜
厚方向に結晶化度が段階的に傾斜する膜を形成すること
ができる。
【0012】また、本発明の酸化インジウム錫薄膜の製
造方法は、前記の方法により形成された酸化インジウム
錫薄膜上にレジストパターンを形成し、エッチングした
後、アニール処理することを特徴とする。アニール温度
は、200℃以上であることが好ましい。これにより、
基板上に酸化インジウム錫薄膜パターンが形成される。
【0013】次に、本発明の酸化インジウム錫薄膜は、
基板上に形成された酸化インジウム錫薄膜であって、前
記薄膜が、前記基板側から前記薄膜表面方向に略直線状
に傾斜していることを特徴とする。本薄膜は前記の方法
により形成され得る。
【0014】さらに、本発明の液晶表示素子は、前記の
酸化インジウム錫薄膜を備えていることを特徴とする。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図を
用いて説明する。
【0016】(実施の形態1)図1は、酸化インジウム
錫薄膜の形成工程を示す断面図である。最初に、図1
(a)に示すように、ガラス等の透明絶縁基板1上に、
酸化インジウム錫薄膜2を直流スパッタ法で堆積する。
この際、酸化インジウム錫の膜厚が増大するにともな
い、チャンバ内の基板温度を、約200℃から100℃
以下へと連続的又は段階的に低くする。これにより、酸
化インジウム錫の膜表面の結晶化度が低くアモルファス
であり、基板1表面から膜厚方向に、結晶化度が連続的
又は段階的に低くなる、いわゆる傾斜構造を有する酸化
インジウム錫薄膜2が得られる。
【0017】ここで、アモルファス状態の方が、結晶状
態よりもエッチングレートが約10倍高いため、アモル
ファスである膜表面のエッチングレートが最大となり、
結晶化度が高い基板1表面に向かうにしたがって、エッ
チングレートが低くなる。
【0018】つぎに、図1(b)に示すように、通常の
フォトリソグラフィー等の方法を用いて、酸化インジウ
ム錫薄膜2上にレジストパタ−ン3を形成した後、塩化
第2鉄水溶液等のエッチング液により、酸化インジウム
錫薄膜2をエッチングする。酸化インジウム錫薄膜2
を、通常の等方性を有するウェットエッチングによりエ
ッチングする場合、上述したように、酸化インジウム錫
薄膜2の膜表面は結晶化度が低くアモルファスであるの
で、エッチングレートが大きく、そのため、基板1面に
対して水平方向へのエッチング量も大きくなる。一方、
膜厚方向にエッチングが進行するにつれて、酸化インジ
ウム錫薄膜2の結晶化度が高くなるので、エッチングレ
ートが低くなるとともに、基板1面に対して水平方向へ
のエッチング量は小さくなる。しかも、膜表面ほどエッ
チングレートが高いうえに、エッチング液と接触する時
間が長くなるため、図1(c)に示すような、エッチン
グ断面に良好なテーパー形状を有する酸化インジウム錫
薄膜4を形成することができる。
【0019】最後に、図1(d)に示すように、レジス
トパターン3を有機系の剥離液等で除去すると、従来に
比べて良好なテーパー形状を有する酸化インジウム錫薄
膜パターン4が形成される。これにより、酸化インジウ
ム錫薄膜パターン上に絶縁膜等を形成したとしても、優
れたステップカバレッジを得ることができ、ピンホー
ル、クラック等の膜欠陥を防止することができる。
【0020】しかし、形成された酸化インジウム錫薄膜
4の膜表面は、結晶化度が低くアモルファスであるた
め、電気抵抗が高くなる。従って、膜の電気抵抗を低く
するため、形成された酸化インジウム錫薄膜パターン4
を、200℃以上の高温アニーリングすることにより、
結晶化度を高め、酸化インジウム錫薄膜パターン4全体
を均一な結晶状態とする。
【0021】得られた酸化インジウム錫薄膜は、基板側
から膜表面側に向かって、緩やかに略直線状に傾斜する
構造を有する。傾斜角は、特に限定されないが、70°
以下であることが好ましい。
【0022】なお、本実施例では、酸化インジウム錫薄
膜2のエッチング液として塩化第2鉄水溶液を用いた
が、塩化水素溶液、王水等、酸化インジウム錫をエッチ
ングできるエッチング液であれば、特に制限されない。
【0023】また、本実施例では、酸化インジウム錫薄
膜2をエッチングするために、塩化第2鉄水溶液を用い
たウェットエッチングの場合について説明したが、酸化
インジウム錫をエッチングできるガスによるドライエッ
チング法を用いてもよい。
【0024】また、本実施例では、酸化インジウム錫薄
膜2の形成を直流スパッタ法で行ったが、他のスパッタ
リング法、例えばRFスパッタ法や直流マグネトロンス
パッタ法等を用いてもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明した通り、本発明によれば、基
板上に形成された酸化インジウム錫薄膜の膜表面の結晶
化度が、基板側の面に形成された酸化インジウム錫薄膜
の結晶化度よりも低く、かつ膜厚方向に結晶化度が傾斜
しているため、エッチングにより、優れたテーパー形状
を有する酸化インジウム錫薄膜パターンを、容易に形成
することができる。これにより、酸化インジウム錫薄膜
パターン上に絶縁膜等を形成したとしても、優れたステ
ップカバレッジを得ることができ、ピンホール、クラッ
ク等の膜欠陥を防止することが可能となる。本発明の酸
化インジウム錫薄膜は、液晶表示装置の透明電極材料と
して有用であり、その工業的価値は大である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1における酸化インジウム
錫薄膜の形成方法を示す断面図である。
【図2】従来の画素電極あるいは配線電極として用いら
れる酸化インジウム錫薄膜の断面図である。
【符号の説明】
1 透明絶縁基板 2 酸化インジウム錫薄膜 3 レジストパターン 4 酸化インジウム錫薄膜パターン 5 透明絶縁基板 6 酸化インジウム錫薄膜パターン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01B 13/00 503 H01B 13/00 503B 5G435 503D H01L 21/306 H01L 21/306 F Fターム(参考) 2H092 GA13 HA04 MA05 MA15 MA18 MA29 NA25 5C094 AA32 AA42 AA43 BA43 DA13 EA05 EB02 FA04 FB02 FB12 GB10 5F043 AA40 BB18 DD22 FF03 5G307 FA01 FB01 FC03 5G323 BA02 BB05 BC03 CA01 5G435 AA17 BB12 CC09 HH02 HH12 KK05

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に形成された酸化インジウム錫薄
    膜であって、前記薄膜の表面の結晶化度が前記基板面の
    結晶化度よりも低く、かつ前記結晶化度が前記基板表面
    から前記薄膜の膜厚方向に連続的又は段階的に低下して
    いることを特徴とする酸化インジウム錫薄膜。
  2. 【請求項2】 スパッタリング法により基板上に酸化イ
    ンジウム錫薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、チ
    ャンバ内に配置された前記基板の温度を、前記スパッタ
    リングにより堆積された前記膜の厚みが増大するにつれ
    て、連続的に低下させることを特徴とする酸化インジウ
    ム錫薄膜の製造方法。
  3. 【請求項3】 スパッタリング法により基板上に酸化イ
    ンジウム錫薄膜を形成する薄膜の製造方法であって、チ
    ャンバ内に配置された前記基板の温度を、前記スパッタ
    リングにより堆積された前記膜の厚みが増大するにつれ
    て、段階的に低下させることを特徴とする酸化インジウ
    ム錫薄膜の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項2又は3記載の方法により形成さ
    れた酸化インジウム錫薄膜上にレジストパターンを形成
    し、エッチングした後、アニール処理することを特徴と
    する酸化インジウム錫薄膜の製造方法。
  5. 【請求項5】 基板上に形成された酸化インジウム錫薄
    膜であって、前記薄膜が、前記基板側から前記薄膜表面
    方向に略直線状に傾斜していることを特徴とする酸化イ
    ンジウム錫薄膜。
  6. 【請求項6】 請求項5に記載の酸化インジウム錫薄膜
    を備えていることを特徴とする液晶表示素子。
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