JP2009258262A - 薄膜エッチング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 薄膜エッチング方法を提供することを課題とする。
【解決手段】 紫外光でフォトマスクを介して基板上の光学樹脂層について露光を行い、そして焙焼プロセスを通じてすでに露光された光学樹脂層を気化させ、また露光していない部分を残して薄膜として形成することで前記光学樹脂層の気化された箇所に補填し、再度紫外光で光学樹脂層に対して全面露光を行い、また再度高温焙焼を通じて基板上の光学樹脂層の全部を気化させ、必要な薄膜パターンを残すことで、設備と製造の低コストの状況において、薄膜エッチングの精度を向上させることを特徴とする。
【選択図】 図５

Description

本発明は、薄膜パターン化の方法に関り、特に、薄膜に応用するエッチング方法に関る。

既存の薄膜エッチング製造工程によると、大まかにドライエッチングとウェットエッチングの２種類の方法を区分される。このうち、ドライエッチング方法にはレーザーエッチング（Ｌａｓｅｒ Ｅｔｃｈｉｎｇ）とエッチングペーストの印刷（Ｐｒｉｎｔｉｎｇ Ｅｔｃｈ Ｐａｓｔｅ）を含む。レーザーエッチング技術は、レーザー光で直接薄膜をエッチングし、不要な薄膜を除去することで、要する薄膜パターンを形成する。またエッチングペーストの印刷方法は、エッチングペーストを薄膜上方に形成し、そして加熱によりエッチングペーストの除去したい部分の薄膜を蒸発させることで、要する薄膜パターンを形成する。

ウェットエッチング方法は、まず薄膜上にフォトレジストパターン層を形成し、該フォトレジストパターン層は、直接印刷で形成でき、或いはイエロー光とエッチング製造工程を通じてパターンの転移を行うことができ、その後フォトレジスト層が被覆・保護されていない部分において、化学溶液を利用して薄膜と化学反応を起こさせ、この箇所の薄膜を除去することで薄膜層のパターンを形成する。ウェットエッチング製造工程の長所はスピーディーで、製造工程が単純である、その欠点は廃液問題及び化学成分が製品上に残留して品質に影響することである。

基本に、前記ドライエッチング方法の長所は生産コスト、設備投資費用、環境への影響等が、前記ウェットエッチング方法より低いが、薄膜エッチングラインの精密度から言うと、ウェット製造工程が明らかにドライ製造工程より精度が高い。

これにより、同時にドライエッチングの低投資、低生産コストと比較的低い環境への影響を具え、同時にウェットエッチングの高エッチング精密度の長所を満たすことができ、及び化学成分を製品上に残留させないように薄膜エッチングに応用する一種のエッチング方法を研究することが、関係業者の努力目標であった。

このため、低投資、低生産コスト、比較的環境への低影響と高いエッチング精密度等の目的を同時に達成させるため、本発明が提供する薄膜エッチング方法は、製造工程内で酸液エッチングを使用せず、設備と製造コストがウェットエッチングと比べても低くなり、且つフォトマスク露光方式によるパターンを形成するため、エッチングの精度がドライエッチングよりも高くなり、またウェット製造工程に相当する。

上述の目的に基づき、本発明は薄膜エッチング方法を提供することにあり、これは少なくとも、基板を提供し、且つ該基板に光学樹脂層を均一に塗布されることと、紫外光でフォトマスクを介して該光学樹脂層に対して露光することと、焙焼プロセスを通じ、適切な高温を利用して紫外光で照射された部分の光学樹脂層を気化させ、また露光していない部分を残し、該光学樹脂層の気化された箇所に要するパターンを形成することと、次に該基板表面に薄膜を形成し、該薄膜を前述の該光学樹脂層の気化された箇所と該光学樹脂層の表面に補填すること及び、再度紫外光で該光学樹脂層に対して全面露光させ、また再度焙焼プロセスを通じ、適切な高温を利用して該基板に付着した該光学樹脂層の全部を気化させ、同時に該光学樹脂層表面に付着した薄膜を蒸発させ、最後に該薄膜に要するパターンが残ることを含む。

該薄膜は蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、電子ビーム蒸着（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）とプラズマ化学気相成長（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ）のいずれかの方法で形成する。

紫外光で該光学樹脂層について全面露光を行う製造工程において、該薄膜が光透過性薄膜である場合、紫外光は該薄膜上方に位置して、該薄膜を透過して該光学樹脂層に対して全面露光を行うことができる。また該基板が光透過性基板である場合、紫外光も該基板の下方に位置して、該基板を透過して該光学樹脂層について全面露光を行うことができる。

本発明の長所は、基板上で薄膜パターンを形成する製造工程或いは線路の製造工程上において、製造工程中に酸液エッチングを使用しないため、設備と製造コストが従来のウェットエッチングと比べても低く、又パターンの形成はフォトマスクの露光方法を採用するため、パターンのライン精度が従来のドライエッチングよりも良く、ウェット製造工程に相当することにある。総合的に言うと、本発明技術の特徴は、薄膜パターンを形成する製造工程において、同時にウェットとドライエッチングの長所を具備し、且つ化学成分が製品に残留することがないため、製品の品質を確保できる。

本発明の詳細内容及び技術説明に関し、実施例で更に一歩進んだ説明を行うものとするが、理解していただきことは、これら実施例は例として説明するだけためのもので、本発明の実施範囲がこれに限定されると解釈してはならない。

図１乃至図６を参照すると、本発明が薄膜に応用するエッチング方法である。本発明の実施において少なくとも以下のプロセスを含む。まず基板１００を提供し、且つ該基板１００に光学樹脂層１１０（図１）を均一に塗布する。紫外光３００でフォトマスク２００を介して、該フォトマスク２００の光透過部分を利用し、紫外光３００で該光学樹脂層１１０に対して露光（図２）させる。

該光学樹脂層１１０がＵＶの照射を受けた後、高温で気化できる材料であるため、焙焼プロセスを通じて、適切な高温で該基板１００を加熱し、例えば２００〜３５０℃間の高温まで加熱すると、該光学樹脂層１１０が紫外光３００で照射された部分を気化させ、該箇所の光学樹脂を除去することで、該箇所の基板１００表面を露出することができる。また該光学樹脂層１１０の露光していない部分を残し、該光学樹脂層１１０の気化された箇所に要するパターン（図３）を形成させる。

次に該基板１００上にパターンを有した光学樹脂層１１０にスパッタリングを行い、薄膜１２０を形成して前述の該光学樹脂層１１０の気化された箇所に補填することで、該基板１００の露出表面に形成し、該薄膜１２０の一部も該光学樹脂層１１０の表面（図４）に付着する。該薄膜１２０は蒸着（Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、スパッタリング（Ｓｐｕｔｔｅｒｉｎｇ）、電子ビーム蒸着（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ Ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ）、化学気相成長（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ、ＣＶＤ）とプラズマ化学気相成長（Ｐｌａｓｍａ Ｅｎｈａｎｃｅｄ ＣＶＤ）のいずれかの方法で形成する。

そして、再度紫外光３００で該光学樹脂層１１０に対して全面露光（図５）を行う。再度の焙焼プロセスを通じ、適切な高温で該基板１００を加熱し、例えば２００〜３５０℃間の高温まで加熱して、該基板１００に付着した該光学樹脂層１１０を全て気化させ、該光学樹脂層１１０を除去し、同時に該光学樹脂層１１０表面に付着した薄膜１２０が蒸発して、該基板１００表面に所在する薄膜１２０のみを残し、つまり、必要な該薄膜１２０パターン（図６）のみを残す。

紫外光３００で該光学樹脂層１１０に対して全面露光を行う製造工程において、該薄膜１２０が例えば透明導電膜のような光透過性薄膜とした場合、該紫外光３００は該薄膜１２０の上方に位置して該薄膜１２０を透過して該光学樹脂層１１０に対して全面露光させ、更に焙焼プロセスを介し該基板１００に付着した光学樹脂層１１０を気化させ、全部の光学樹脂層１１０（図５）を除去することに用いることができる。

図７を参照すると、該基板１００が例えば透明ガラス基板のような光透過性基板とする場合、応用において、紫外光３００が該基板１００の下方に位置し、該基板１００の透過を介し該光学樹脂層１１０に対し全面露光し、後段の焙焼プロセスで該基板１００に付着した光学樹脂層１１０を気化させ、全部の光学樹脂層１１０を除去することに用いることができる。

以上のことから、ただ好適な実施例を挙げて種々説明したが、限定されるものではなく、本発明の特許請求範囲に基づいて種々の改変をなし得ることは、本発明特許請求の範囲内に含めるものであるのが勿論である。

本発明実施例の基板に均一に塗布された光学樹脂層の見取図である。 本発明実施例のフォトマスクを介して該光学樹脂層に対して露光する見取図である。 本発明実施例の焙焼プロセスを通じて、光学樹脂層の露光されていない部分が残った見取図である。 本発明実施例の基板に対してスパッタリングを行うことで薄膜を形成する見取図である。 本発明実施例の再度紫外光で光学樹脂層に対して全面露光を行った見取図である。 本発明実施例の再度焙焼プロセスを通じて光学樹脂層を気化させ、且つ形成した必要な薄膜パターンが残った見取図である。 本発明実施例の再度紫外光で光学樹脂層に対して全面露光を行った別の見取図である。

符号の説明

１００ 基板
１１０ 光学樹脂層
１２０ 薄膜
２００ フォトマスク
３００ 紫外光

Claims (4)

1. 薄膜エッチング方法であって、少なくとも
   基板１００を提供し、且つ、前記基板１００に光学樹脂層１１０を均一に塗布することと、
   紫外光３００でフォトマスク２００を介して前記光学樹脂層１１０に対して露光することと、
   焙焼プロセスを通じ、前記光学樹脂層１１０の紫外光３００の照射を受けた部分を気化させ、露光されていない部分を残すことと、
   次に、前記基板１００表面に薄膜１２０を形成し、前記薄膜１２０を前記光学樹脂層１１０の気化された箇所と前記光学樹脂層１１０表面に補填することと、
   次に、再度紫外光３００で前記光学樹脂層１１０に対して全面露光すること、及び、
   再度焙焼プロセスを通じ、前記基板１００に付着した前記光学樹脂層１１０を気化させ、同時に、前記光学樹脂層１１０表面に付着した薄膜１２０を蒸発させ、最後に前記薄膜１２０の必要なパターンを残すことを特徴とする、薄膜エッチング方法。
2. 請求項１記載の薄膜エッチング方法において、前記薄膜１２０は蒸着、スパッタリング、電子ビーム蒸着、化学気相成長とプラズマ化学気相成長のいずれかの方法で形成することを特徴とする、薄膜エッチング方法。
3. 請求項１記載の薄膜エッチング方法において、前記薄膜１２０は光透過性薄膜で、紫外光３００で前記薄膜１２０を透過して前記光学樹脂層１１０に対して全面露光させることを特徴とする、薄膜エッチング方法。
4. 請求項１記載の薄膜エッチング方法において、前記基板１００が光透過性基板とする場合、紫外光３００で前記基板１００を透過して前記光学樹脂層１１０に対して全面露光させることを特徴とする、薄膜エッチング方法。

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