JP2012186187A - Etching method and etching process device - Google Patents
Etching method and etching process device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012186187A JP2012186187A JP2009161905A JP2009161905A JP2012186187A JP 2012186187 A JP2012186187 A JP 2012186187A JP 2009161905 A JP2009161905 A JP 2009161905A JP 2009161905 A JP2009161905 A JP 2009161905A JP 2012186187 A JP2012186187 A JP 2012186187A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- etching
- temperature
- film
- tank
- etchant
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/02—Local etching
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F1/00—Etching metallic material by chemical means
- C23F1/08—Apparatus, e.g. for photomechanical printing surfaces
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F1/00—Originals for photomechanical production of textured or patterned surfaces, e.g., masks, photo-masks, reticles; Mask blanks or pellicles therefor; Containers specially adapted therefor; Preparation thereof
- G03F1/68—Preparation processes not covered by groups G03F1/20 - G03F1/50
- G03F1/80—Etching
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
- G02F1/1362—Active matrix addressed cells
- G02F1/136286—Wiring, e.g. gate line, drain line
- G02F1/136295—Materials; Compositions; Manufacture processes
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Weting (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
Abstract
Description
この発明は、一般的には、エッチング方法およびエッチング処理装置に関し、より特定的には、基板上に形成された膜をパターニングする際に利用されるエッチング方法およびエッチング処理装置に関する。 The present invention relates generally to an etching method and an etching processing apparatus, and more specifically to an etching method and an etching processing apparatus used when patterning a film formed on a substrate.
従来のエッチング方法に関して、たとえば、特開平4−337637号公報には、薄膜トランジスタマトリクス基板などの製造工程におけるエッチング、洗浄、乾燥処理の際に、ウォータマークなどの汚染が残ることを防止し、製品品質と歩留まりとを向上させることを目的とした膜形成基板の処理方法が開示されている(特許文献1)。 Regarding conventional etching methods, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-337737 discloses that product quality is prevented by leaving water marks and the like during etching, cleaning, and drying processes in a manufacturing process of a thin film transistor matrix substrate and the like. And a method for processing a film-formed substrate for the purpose of improving yield (Patent Document 1).
特許文献1に開示された膜形成基板の処理方法においては、エッチング液を用いて膜をウェットエッチングするエッチング工程と、基板に純水を噴出することによって、エッチング液を洗浄するリンス工程と、高圧空気を噴出するエアナイフにより、基板を乾燥させる乾燥工程とを順に実施する。 In the method for processing a film-formed substrate disclosed in Patent Document 1, an etching process for wet-etching a film using an etching liquid, a rinsing process for cleaning the etching liquid by jetting pure water onto the substrate, and a high pressure A drying step of drying the substrate is sequentially performed by an air knife that blows out air.
上述の特許文献に開示されるように、基板上に形成された膜をパターニングする方法として、エッチングが利用されている。しかしながら、基板上に形成された膜の状態は、たとえば局所的に酸化や窒化が進んでいる等の理由により、部分的に異なる場合がある。この場合に、膜にエッチャントを供給し、エッチングを行なうと、基板上の場所によってエッチングレートが変わり、得られる膜のパターニング形状にばらつきが生じるおそれがある。 As disclosed in the above-mentioned patent document, etching is used as a method for patterning a film formed on a substrate. However, the state of the film formed on the substrate may differ partially due to reasons such as local progress of oxidation or nitridation. In this case, if an etchant is supplied to the film and etching is performed, the etching rate varies depending on the location on the substrate, and the patterning shape of the obtained film may vary.
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得るエッチング方法およびエッチング処理装置を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide an etching method and an etching processing apparatus that obtain a more uniform patterning shape of a film that does not vary depending on a location on a substrate.
この発明に従ったエッチング方法は、基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング方法である。エッチング方法は、第1温度を有するエッチャントを用いて、膜の表層を除去する工程と、膜の表層を除去する工程の後に、第1温度よりも高い第2温度を有するエッチャントを用いて、膜をパターニングする工程とを備える。 The etching method according to the present invention is an etching method for patterning a film formed on a substrate. The etching method uses an etchant having a second temperature higher than the first temperature after the step of removing the surface layer of the film using the etchant having the first temperature and the step of removing the surface layer of the film. Patterning.
このように構成されたエッチング方法によれば、基板上の場所によって膜のエッチングレートが異なる場合を想定し、まず、その原因となり得る膜の表層を除去する。この際、第1温度を有するエッチャントを用いることにより、相対的に低い処理温度でエッチングする。これにより、相対的に低い処理温度では、エッチングレートの高い場所と低い場所との間で反応速度に差が生じ難いため、基板上でより均一に膜の表層を除去することができる。その後、第2の温度を有するエッチャントを用いて、相対的に高い処理温度で膜をパターニングする。これにより、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得ることができる。 According to the etching method configured as described above, assuming that the etching rate of the film varies depending on the location on the substrate, first, the surface layer of the film that may be the cause is removed. At this time, etching is performed at a relatively low processing temperature by using an etchant having a first temperature. Thereby, at a relatively low processing temperature, a difference in reaction rate hardly occurs between a place where the etching rate is high and a place where the etching rate is low, so that the surface layer of the film can be more uniformly removed on the substrate. Thereafter, the film is patterned at a relatively high processing temperature using an etchant having a second temperature. As a result, a more uniform patterning shape of the film can be obtained without variation depending on the location on the substrate.
また好ましくは、膜の表層を除去する工程は、第1温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する工程を含む。膜をパターニングする工程は、第2温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する工程を含む。このように構成されたエッチング方法によれば、第1温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する間に、膜の表層を除去し、第2温度を有するエッチャントを所定の期間、膜に対して供給する間に、膜をパターニングする。 Preferably, the step of removing the surface layer of the film includes a step of supplying an etchant having a first temperature to the film for a predetermined period. The step of patterning the film includes a step of supplying an etchant having a second temperature to the film for a predetermined period. According to the etching method configured as described above, the surface layer of the film is removed while the etchant having the first temperature is supplied to the film for a predetermined period, and the etchant having the second temperature is supplied for the predetermined period. The film is patterned while being supplied to the film.
また好ましくは、エッチング方法は、膜をパターニングする工程の後に、基板上を洗浄する工程をさらに備える。このように構成されたエッチング方法によれば、膜をパターニングする工程の後に、基板上に残るエッチング液や、膜の残渣を除去する。 Preferably, the etching method further includes a step of cleaning the substrate after the step of patterning the film. According to the etching method thus configured, the etching solution remaining on the substrate and the residue of the film are removed after the step of patterning the film.
また好ましくは、基板は、液晶基板である。膜は、液晶基板上に配線を形成するための金属膜である。このように構成されたエッチング方法によれば、液晶基板に、基板上の場所によってばらつきのないより均一な配線パターンを形成することができる。 Preferably, the substrate is a liquid crystal substrate. The film is a metal film for forming wiring on the liquid crystal substrate. According to the etching method thus configured, a more uniform wiring pattern can be formed on the liquid crystal substrate without variation depending on the location on the substrate.
また好ましくは、膜の表層を除去する工程は、第1エッチング処理槽で、第1温度を有するエッチャントを膜に供給する工程を含む。エッチング方法は、膜の表層を除去する工程の後に、基板を第1エッチング処理槽から第2エッチング処理槽に移動させる工程をさらに備える。膜をパターニングする工程は、第2エッチング処理槽で、第2温度を有するエッチャントを膜に供給する工程を含む。 Preferably, the step of removing the surface layer of the film includes a step of supplying an etchant having a first temperature to the film in the first etching treatment tank. The etching method further includes a step of moving the substrate from the first etching bath to the second etching bath after the step of removing the surface layer of the film. The step of patterning the film includes a step of supplying an etchant having a second temperature to the film in the second etching treatment tank.
このように構成されたエッチング方法によれば、膜の表層を除去する工程を実施する第1エッチング処理槽と、膜をパターニングする工程を実施する第2エッチング処理槽とを分けて設けることにより、互いに異なる温度を有するエッチャントを供給するシステムを簡易に構成できる。 According to the etching method configured as described above, by separately providing a first etching treatment tank for performing the step of removing the surface layer of the film and a second etching treatment tank for performing the step of patterning the film, A system for supplying etchants having different temperatures can be easily configured.
この発明に従ったエッチング処理装置は、基板上に形成された膜をパターニングするためのエッチング処理装置である。エッチング処理装置は、第1温度を有するエッチャントを用いて膜の表層を除去する第1エッチング処理槽と、第1エッチング処理槽から基板が搬送され、第1温度よりも高い第2温度を有するエッチャントを用いて膜をパターニングする第2エッチング処理槽と、膜に供給されたエッチャントを回収するタンク部と、タンク部に回収されたエッチャントを第1温度に温度調整し、第1エッチング処理槽に供給する第1供給部と、タンク部に回収されたエッチャントを第2温度に温度調整し、第2エッチング処理槽に供給する第2供給部とを備える。 An etching processing apparatus according to the present invention is an etching processing apparatus for patterning a film formed on a substrate. An etching apparatus includes a first etching treatment tank that removes a surface layer of a film using an etchant having a first temperature, and an etchant having a second temperature that is higher than the first temperature by transferring a substrate from the first etching treatment tank. A second etching treatment tank for patterning the film using the film, a tank part for collecting the etchant supplied to the film, and adjusting the temperature of the etchant collected in the tank part to the first temperature and supplying the first etching treatment tank to the first etching process tank And a second supply unit that adjusts the temperature of the etchant collected in the tank unit to a second temperature and supplies the etchant to the second etching treatment tank.
このように構成されたエッチング処理装置によれば、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得ることができる。さらに、膜に供給されたエッチャントを回収し、さらに第1温度および第2温度に温度調整したエッチャントをそれぞれ第1エッチング処理槽および第2エッチング処理槽に供給するエッチャントの循環システムを構築する。これにより、異なる温度を有するエッチャントの供給機構を簡易に構成し、エッチング処理装置内に容易かつコンパクトに組み込むことができる。 According to the etching processing apparatus configured as described above, a more uniform patterning shape of the film can be obtained without variation depending on the location on the substrate. Further, an etchant circulation system is constructed in which the etchant supplied to the film is collected, and the etchant adjusted to the first temperature and the second temperature is supplied to the first etching treatment tank and the second etching treatment tank, respectively. Thereby, the supply mechanism of the etchant having different temperatures can be simply configured and can be easily and compactly incorporated in the etching processing apparatus.
また好ましくは、第2供給部は、タンク部に貯留されたエッチャントを第2温度に温度調整するように設けられる温度調整部を有する。このように構成されたエッチング処理装置によれば、タンク部において第2温度に温度調整されたエッチャントを、第2エッチング処理槽に供給するとともに、第1供給部によって第2温度から第1温度に温度調整されたエッチャントを、第1エッチング処理槽に供給する。 Preferably, the second supply unit includes a temperature adjustment unit provided to adjust the temperature of the etchant stored in the tank unit to the second temperature. According to the etching processing apparatus configured as described above, the etchant whose temperature is adjusted to the second temperature in the tank unit is supplied to the second etching processing tank, and from the second temperature to the first temperature by the first supply unit. The temperature-controlled etchant is supplied to the first etching treatment tank.
以上に説明したように、この発明に従えば、基板上の場所によってばらつきのないより均一な膜のパターニング形状を得るエッチング方法およびエッチング処理装置を提供することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an etching method and an etching processing apparatus that obtain a more uniform patterning shape of a film that does not vary depending on the location on the substrate.
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are denoted by the same reference numerals.
(実施の形態1)
図1は、この発明の実施の形態1におけるエッチング方法の第1工程を示す断面図である。図2は、図1中に示すエッチング方法により処理される液晶基板を示す平面図である。本実施の形態では、本発明におけるエッチング方法を、液晶表示装置の表示パネルの製造工程に適用した場合について説明する。
(Embodiment 1)
1 is a cross-sectional view showing a first step of an etching method according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a plan view showing a liquid crystal substrate processed by the etching method shown in FIG. In this embodiment, the case where the etching method of the present invention is applied to a manufacturing process of a display panel of a liquid crystal display device will be described.
図1中には、代表的に、液晶基板10の中心領域100における基板断面と、外縁領域110における基板断面とが示されている。図2中に示すように、中心領域100は、液晶基板10の中心付近の領域であり、外縁領域110は、液晶基板10の外縁付近の領域である。
FIG. 1 representatively shows a substrate cross section in the
本実施の形態におけるエッチング方法においては、まず、エッチング工程の前工程として、液晶基板10上に、金属膜12およびレジスト膜14を形成する。
In the etching method in the present embodiment, first, a
液晶基板10は、ガラスから形成されており、主表面10mを有する。主表面10mには、本実施の形態におけるエッチング方法によりパターニングされる金属膜12が形成されている。金属膜12は、液晶基板10に薄膜トランジスタ(TFT:thin film transistor)の配線(たとえば、ソース配線やゲート配線など)を形成するための膜であり、金属から形成されている。金属膜12は、たとえば、アルミニウムや、チタン、銅、モリブデンなどから形成されている。
なお、図中には、1層からなる金属膜12が示されているが、主表面10m上に複数層からなる金属膜が形成されてもよい。
In addition, although the
液晶基板10は、主表面10mを平面的に見た場合に、矩形形状を有する。液晶基板10は、一例として、2160×2460mm、もしくは2850×3050mmのサイズを有する大型基板である。
The
レジスト膜14は、金属膜12をエッチングする際にマスク膜として用いられる。レジスト膜14は、予め実施したフォトリソグラフィ工程により、金属膜12のパターニング形状に対応したパターンに形成されている。
The resist
図3は、この発明の実施の形態1におけるエッチング方法の第2工程を示す断面図である。図4は、この発明の実施の形態1におけるエッチング方法の第3工程を示す断面図である。 FIG. 3 is a sectional view showing a second step of the etching method according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 4 is a sectional view showing a third step of the etching method according to Embodiment 1 of the present invention.
図3を参照して、次に、液晶基板10の基板上に温度t1を有するエッチング液を供給する。これにより、中心領域100および外縁領域110の各領域において、レジスト膜14から露出する金属膜12の表層12aを除去する。
Next, referring to FIG. 3, an etching solution having a temperature t <b> 1 is supplied onto the substrate of the
図4を参照して、次に、液晶基板10の基板上に、温度t1よりも大きい温度t2を有するエッチング液を供給する。これにより、中心領域100および外縁領域110の各領域において、レジスト膜14から露出する金属膜12を除去し、金属膜12を所定の配線形状にパターニングする。
Referring to FIG. 4, next, an etching solution having a temperature t2 higher than the temperature t1 is supplied onto the substrate of the
図5は、エッチング工程時に供給するエッチング液の温度変化を示すグラフである。図5を参照して、本実施の形態におけるエッチング方法では、図3中に示す工程で、一定の温度t1を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板10の基板上に供給する。その後、図4中に示す工程で、一定の温度t2を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板10の基板上に供給する。
FIG. 5 is a graph showing the temperature change of the etchant supplied during the etching process. Referring to FIG. 5, in the etching method according to the present embodiment, an etchant having a constant temperature t1 is supplied onto the substrate of
なお、図3中に示す工程と図4中に示す工程とは、図5中に示すように連続的に実施されてもよいし、図3中に示す工程と図4中に示す工程との間に、エッチング液が供給されない期間があってもよい。 Note that the steps shown in FIG. 3 and FIG. 4 may be carried out continuously as shown in FIG. 5, or the steps shown in FIG. 3 and the steps shown in FIG. There may be a period during which the etching solution is not supplied.
図3および図4中に示すエッチング工程において使用するエッチング液は、同一種類である。エッチング液としては、金属膜のエッチングに使用される一般的なものが使用され、たとえば、硫酸、硝酸、リン酸、フッ酸などの薬液が使用される。 The etching solutions used in the etching steps shown in FIGS. 3 and 4 are the same type. As the etching solution, a general one used for etching a metal film is used. For example, a chemical solution such as sulfuric acid, nitric acid, phosphoric acid, or hydrofluoric acid is used.
図3中に示すエッチング工程で使用されるエッチング液の温度t1は、金属膜12の表面の状態、金属膜12の種類、エッチング液の種類などを考慮して、適宜設定される。図4中に示すエッチング工程で使用されるエッチング液の温度t2は、通常のエッチング工程を想定した場合に最適とされる値に設定される。
The temperature t1 of the etching solution used in the etching process shown in FIG. 3 is appropriately set in consideration of the surface state of the
エッチング液の温度について具体例を挙げると、温度t1が、25℃であり、温度t2が、40℃である。温度t1および温度t2の関係の一例として、温度t1が、エッチング液の常温(加熱、冷却しない温度という意味)よりも低い温度であり、温度t2が、エッチング液の常温より高い温度である場合や、温度t1が、エッチング液の常温であり、温度t2が、エッチング液の常温より高い温度である場合がある。 As a specific example of the temperature of the etching solution, the temperature t1 is 25 ° C. and the temperature t2 is 40 ° C. As an example of the relationship between the temperature t1 and the temperature t2, the temperature t1 is lower than the normal temperature of the etching solution (meaning the temperature that does not heat or cool), and the temperature t2 is higher than the normal temperature of the etching solution. In some cases, the temperature t1 is the room temperature of the etching solution, and the temperature t2 is a temperature higher than the room temperature of the etching solution.
その後、液晶基板10の洗浄工程および乾燥工程を実施することにより、エッチング工程を完了する。
Thereafter, the cleaning process and the drying process of the
図6は、図5中に示すエッチング液の温度変化の第1変形例を示すグラフである。図6を参照して、本変形例では、図3中に示す工程で、一定の温度t1を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板10の基板上に供給する。引き続いて、温度t1から温度t2まで温度上昇させつつ、エッチング液を液晶基板10の基板上に供給する。図4中に示す工程で、一定の温度t2を有するエッチング液を所定の期間、液晶基板10の基板上に供給する。このように、図3中に示す工程と、図4中に示す工程との間で、供給するエッチング液の温度を連続的に増大させてもよい。
FIG. 6 is a graph showing a first modification of the temperature change of the etching solution shown in FIG. Referring to FIG. 6, in the present modification, an etching solution having a constant temperature t1 is supplied onto the substrate of the
図7は、図5中に示すエッチング液の温度変化の第2変形例を示すグラフである。図7を参照して、本変形例では、図3中に示す工程で、温度t1から温度t1´まで温度上昇させつつ、エッチング液を所定の期間、液晶基板10の基板上に供給する。その後、図4中に示す工程で、温度t2から温度t2´まで温度上昇させつつ、エッチング液を所定の期間、液晶基板10の基板上に供給する。このように、図3および図4中の各工程で供給されるエッチング液の温度は、一定でなくてもよい。
FIG. 7 is a graph showing a second modification of the temperature change of the etching solution shown in FIG. Referring to FIG. 7, in this modification, the etching solution is supplied onto the substrate of
続いて、本実施の形態におけるエッチング方法により奏される作用、効果について説明する。 Next, functions and effects achieved by the etching method in the present embodiment will be described.
液晶基板10の基板上に形成された金属膜12をパターニングし、主表面10m上に配線を形成する場合、前工程からエッチング工程までの間に、金属膜12が局所的に酸化、窒化するなどして、金属膜12の表面の状態が基板上の場所によって異なる場合がある。本実施の形態では、その一例として、中心領域100において、金属膜12の酸化もしくは窒化が進んでおり、金属膜12の表面に形成された酸化膜もしくは窒化膜に起因して、外縁領域110と比較した場合に金属膜12がエッチングされ難い(エッチングレートが低い)場合を想定する。
When the
図8は、エッチングの処理温度と反応速度との関係を表わすグラフである。図8を参照して、図中には、エッチングレートが低い場所である中心領域100における、エッチングの処理温度と反応速度との関係が、曲線120によって表わされ、エッチングレートが高い場所である外縁領域110における、エッチングの処理温度と反応速度との関係が、曲線130によって表わされている。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the etching processing temperature and the reaction rate. Referring to FIG. 8, in the drawing, the relationship between the etching processing temperature and the reaction rate in the
エッチング工程は、処理温度が低い場合に、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が小さくなり、処理温度が高い場合に、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が大きくなる特性を有する(T1<T2,S1<S2)。 In the etching process, when the processing temperature is low, the difference in the etching reaction rate between the place where the etching rate is high and the place where the etching rate is low is small. The difference in etching reaction rate is large (T1 <T2, S1 <S2).
本実施の形態では、図3中に示すエッチング工程時に、金属膜12の表面に形成された酸化膜もしくは窒化膜を表層12aとともに除去する。この際、温度t2よりも低い温度t1を有するエッチング液を用いることにより、相対的に低い処理温度でエッチングを実行する。これにより、上記の通り、処理温度が低い場合は、エッチングレートが高い場所と低い場所との間でエッチングの反応速度の差が生じ難いため、中心領域100と外縁領域110との間でばらつきを生じさせることなく、より均一に金属膜12の表層12aを除去することができる。
In the present embodiment, during the etching step shown in FIG. 3, the oxide film or nitride film formed on the surface of the
その後、温度t2を有するエッチング液を用いて、相対的に高い処理温度で残る金属膜12をパターニングする。結果、液晶基板10に、基板上の場所によってばらつきのないより均一な配線パターンを形成することができる。
Thereafter, the
以上に説明した、この発明の実施の形態1におけるエッチング方法の工程についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるエッチング方法は、第1温度としての温度t1を有するエッチャントとしてのエッチング液を用いて、膜としての金属膜12の表層12aを除去する工程(図3中に示す工程)と、金属膜12の表層12aを除去する工程の後に、温度t1よりも高い第2温度としての温度t2を有するエッチング液を用いて、金属膜12をパターニングする工程(図4中に示す工程)とを備える。
The steps of the etching method according to the first embodiment of the present invention described above will be described together. The etching method according to the present embodiment uses an etching solution as an etchant having a temperature t1 as a first temperature. After the step of removing the
このように構成された、この発明の実施の形態1におけるエッチング方法によれば、液晶基板10に、基板上の場所によってばらつきのない均一な配線パターンを形成することができる。この場合、配線幅のばらつきに起因する輝度ムラの発生を防止し、液晶パネルの面内均一性を向上させることができる。また、液晶基板10が大型基板であり、1つの液晶基板10から複数枚の液晶パネルが切り出されることを想定すると、製品間に表示性能のばらつきが生じることを防止できる。
According to the etching method of the first embodiment of the present invention configured as described above, a uniform wiring pattern having no variation depending on the location on the substrate can be formed on the
なお、本実施の形態では、液晶表示装置の表示パネルの製造工程において、配線膜を形成する際に、本発明におけるエッチング方法を適用したが、これに限られることなく、金属膜のエッチングを伴う製造工程に広く適用が可能である。 In the present embodiment, the etching method according to the present invention is applied when forming the wiring film in the manufacturing process of the display panel of the liquid crystal display device. However, the present invention is not limited to this and involves etching of the metal film. Widely applicable to manufacturing processes.
(実施の形態2)
図9は、この発明の実施の形態2におけるエッチング処理装置を模式的に示す図である。本実施の形態では、実施の形態1におけるエッチング方法を実施するためのエッチング処理装置の具体例について説明する。
(Embodiment 2)
FIG. 9 schematically shows an etching processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. In this embodiment, a specific example of an etching processing apparatus for carrying out the etching method in Embodiment 1 will be described.
図9を参照して、本実施の形態におけるエッチング処理装置500は、受け入れ部50と、エッチング処理槽60と、洗浄槽70と、乾燥槽80と、取り出し部90とを有して構成されている。受け入れ部50、エッチング処理槽60、洗浄槽70、乾燥槽80および取り出し部90は、挙げた順に並んで配置されており、エッチング工程を実施するための製造ラインを構成している。各槽には、搬送機構としての搬送ローラ31が設けられている。液晶基板10は、この搬送ローラ31に載置された状態で、受け入れ部50から取り出し部90に向けて順に搬送される。
Referring to FIG. 9,
金属膜12およびレジスト膜14が形成された液晶基板10は、まず、受け入れ部50に搬入されることによって、エッチング工程の製造ラインに受け入れられる。次に、液晶基板10は、エッチング処理槽60に搬送される。このエッチング処理槽60では、液晶基板10にエッチング液が供給されることにより、金属膜12が所定の配線パターンにエッチングされる。
The
次に、液晶基板10は、洗浄槽70に搬送される。この洗浄槽70では、液晶基板10に洗浄液としての純水が供給され、基板上に残るエッチング液や、金属膜12およびレジスト膜14の残渣が洗浄される。次に、液晶基板10は、乾燥槽80に搬送される。この乾燥槽80では、エアナイフ23からエアが噴射されることにより、液晶基板10が乾燥される。次に、液晶基板10は、取り出し部90に搬送される。エッチング工程が完了した液晶基板10は、取り出し部90を通じて、エッチング工程の製造ラインから搬出される。
Next, the
本実施の形態では、エッチング処理槽60が、1段目エッチング処理槽61、2段目エッチング処理槽62、3段目エッチング処理槽63および4段目エッチング処理槽64から構成されている。1段目エッチング処理槽61、2段目エッチング処理槽62、3段目エッチング処理槽63および4段目エッチング処理槽64は、挙げた順に、エッチング工程の製造ラインの上流側から下流側に並んでいる。1段目エッチング処理槽61では、図3中に示す金属膜12の表層12aを除去するためのエッチング工程が実施され、2段目エッチング処理槽62、3段目エッチング処理槽63および4段目エッチング処理槽64では、図4中に示す金属膜12をパターニングするためのエッチング工程が実施される。
In this embodiment, the
すなわち、本実施の形態におけるエッチング処理装置500を用いたエッチング工程では、第1エッチング処理槽としての1段目エッチング処理槽61で、温度t1を有するエッチング液を液晶基板10の基板上に供給する。次に、液晶基板10を1段目エッチング処理槽61から、第2エッチング処理槽としての2段目〜4段目エッチング処理層62,63,64に順に移動させる。そして、この2段目〜4段目エッチング処理層62,63,64において、温度t2を有するエッチング液を液晶基板10の基板上に供給する。
That is, in the etching process using the
各エッチング処理槽には、液晶基板10に向けてエッチング液を噴射する噴射ノズル21が設けられている。噴射ノズル21は、搬送ローラ31に載置された液晶基板10と対向する位置に設けられている。噴射ノズル21は、少なくとも、1段目エッチング処理槽61と、2段目エッチング処理槽62、3段目エッチング処理槽63および4段目エッチング処理槽64との間で、互いに独立して設けられている。
Each etching tank is provided with an
図10は、図9中のエッチング処理装置に設けられるエッチング液の供給システムを模式的に示す図である。 FIG. 10 is a diagram schematically showing an etching solution supply system provided in the etching processing apparatus in FIG.
図9および図10を参照して、本実施の形態におけるエッチング処理装置500は、タンク部32と、エッチング液供給部47と、エッチング液供給部44とをさらに有して構成されている。
Referring to FIGS. 9 and 10,
タンク部32は、エッチング液を貯留可能なタンク形状を有する。タンク部32は、回収用配管41を通じて、1段目〜4段目エッチング処理槽61,62,63,64に接続されている。
The
エッチング液供給部47は、供給用配管46および冷却部45を有して構成されている。供給用配管46は、タンク部32と、1段目エッチング処理槽61との間で延び、タンク部32に貯留されたエッチング液を1段目エッチング処理槽61の噴射ノズル21に供給可能に設けられている。冷却部45は、供給用配管46の経路上に設けられている。冷却部45は、たとえば、冷却チラーやバッファタンクなどから構成されている。
The etching
エッチング液供給部44は、供給用配管42および加熱部43を有して構成されている。供給用配管42は、タンク部32と、2段目〜4段目エッチング処理槽62,63,64との間で延び、タンク部32に貯留されたエッチング液を2段目〜4段目エッチング処理槽62,63,64の噴射ノズル21に供給可能に設けられている。本実施の形態では、加熱部43が、タンク部32に貯留されたエッチング液を加熱可能なように設けられている。加熱部43は、たとえば、電気ヒータから構成されている。なお、加熱部43は、供給用配管42の経路上に設けられてもよい。
The etching
本実施の形態におけるエッチング処理装置500においては、1段目〜4段目エッチング処理槽61,62,63,64の各槽で液晶基板10に供給されたエッチング液が、回収用配管41を流れてタンク部32に回収される。タンク部32に貯留されたエッチング液は、エッチング液供給部44の加熱部43によって、温度t2(たとえば、40℃)まで加熱される。温度t2まで加熱されたエッチング液は、エッチング供給部44の供給用配管42を流れて、再び2段目〜4段目エッチング処理槽62,63,64に供給される。また、温度t2まで加熱されたエッチング液は、エッチング供給部47の冷却部45によって、温度t1(たとえば、25℃)まで冷却される。温度t1まで冷却されたエッチング液は、供給用配管46を流れて再び1段目エッチング処理槽61に供給される。
In the
本実施の形態では、エッチング液供給部44,47の設置により、1段目エッチング処理槽61に供給されるエッチング液を貯留するタンク部と、2段目〜4段目エッチング処理槽62,63,64に供給されるエッチング液を貯留するタンク部とが、共用されている。このため、エッチング処理槽ごとに異なる温度のエッチング液を供給するシステムをコンパクトに構成することができる。これにより、エッチング液の供給システムを、エッチング処理装置500の製造ライン内に容易に組み込むことができる(エッチング液供給システムのインライン化の実現)。
In this embodiment, the etching
なお、タンク部32に回収されるエッチング液の温度と、温度t1との関係によっては、加熱部43を供給用配管42の経路上に設け、冷却部45を省略してもよい。この場合、タンク部32に回収されたエッチング液を直接、1段目エッチング処理槽61に供給する。
Depending on the relationship between the temperature of the etching solution recovered in the
以上に説明した、この発明の実施の形態2におけるエッチング処理装置の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるエッチング処理装置500は、温度t1を有するエッチング液を用いて金属膜12の表層12aを除去する第1エッチング処理槽としての1段目エッチング処理槽61と、1段目エッチング処理槽61から液晶基板10が搬送され、温度t1よりも高い温度t2を有するエッチング液を用いて金属膜12をパターニングする第2エッチング処理槽としての2段目〜4段目エッチング処理槽62,63,64と、金属膜12に供給されたエッチング液を回収するタンク部32と、タンク部32に回収されたエッチング液を温度t1に温度調整し、1段目エッチング処理槽61に供給する第1供給部としてのエッチング液供給部47と、タンク部32に回収されたエッチング液を温度t2に温度調整し、2段目〜4段目エッチング処理槽62,63,64に供給する第2供給部としてのエッチング液供給部44とを備える。
When the structure of the etching processing apparatus according to the second embodiment of the present invention described above is described together, the
エッチング液供給部44は、タンク部32に貯留されたエッチャントを温度t2に温度調整するように設けられる温度調整部としての加熱部43を有する。
The
図11は、図9および図10中に示すエッチング処理装置の変形例を示す図である。図11を参照して、本変形例では、受け入れ部50の後工程に、単一のエッチング処理槽60が設けられている。エッチング処理槽60には、温度t1に温度設定されたエッチング液を貯留するタンク部36と、温度t2に温度設定されたエッチング液を貯留するタンク部37とが、供給用配管39を介して接続されている。供給用配管39の経路上には、タンク部36とエッチング処理槽60との間、およびタンク部37とエッチング処理槽60との間のいずれかを一方を連通させ、いずれか他方を遮断するためのバルブ38が設けられている。
FIG. 11 is a diagram showing a modification of the etching processing apparatus shown in FIGS. 9 and 10. Referring to FIG. 11, in the present modification, a single
本変形例におけるエッチング処理装置では、バルブ38の操作によって、まず、温度t1を有するエッチング液をタンク部36からエッチング処理槽60に供給し、その後、温度t2を有するエッチング液をタンク部37からエッチング処理槽60に供給する。
In the etching processing apparatus in this modification, by operating the
このように構成された、この発明の実施の形態2におけるエッチング処理装置によれば、実施の形態1に記載の効果を同様に得ることができる。 According to the etching processing apparatus in the second embodiment of the present invention configured as described above, the effects described in the first embodiment can be obtained similarly.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
この発明は、主に、液晶基板上に、薄膜トランジスタの各種メタル配線を形成する製造工程に利用される。 The present invention is mainly used in a manufacturing process for forming various metal wirings of a thin film transistor on a liquid crystal substrate.
10 液晶基板、10m 主表面、12 金属膜、12a 表層、14 レジスト膜、21 噴射ノズル、23 エアナイフ、31 搬送ローラ、32,36,37 タンク部、38 バルブ、39,42,46 供給用配管、41 回収用配管、43 加熱部、44,47 エッチング液供給部、45 冷却部、50 受け入れ部、60 エッチング処理槽、61〜64 1〜4段目エッチング処理槽、70 洗浄槽、80 乾燥槽、90 取り出し部、100 中心領域、110 外縁領域、120,130 曲線、500 エッチング処理装置。 10 liquid crystal substrate, 10 m main surface, 12 metal film, 12a surface layer, 14 resist film, 21 spray nozzle, 23 air knife, 31 transport roller, 32, 36, 37 tank part, 38 valve, 39, 42, 46 supply pipe, 41 recovery pipe, 43 heating unit, 44, 47 etching solution supply unit, 45 cooling unit, 50 receiving unit, 60 etching processing tank, 61-64 first to fourth stage etching processing tank, 70 cleaning tank, 80 drying tank, 90 extraction part, 100 center region, 110 outer edge region, 120, 130 curve, 500 etching processing apparatus.
Claims (7)
第1温度を有するエッチャントを用いて、前記膜の表層を除去する工程と、
前記膜の表層を除去する工程の後に、第1温度よりも高い第2温度を有するエッチャントを用いて、前記膜をパターニングする工程とを備える、エッチング方法。 An etching method for patterning a film formed on a substrate,
Removing the surface layer of the film using an etchant having a first temperature;
And a step of patterning the film using an etchant having a second temperature higher than the first temperature after the step of removing the surface layer of the film.
前記膜をパターニングする工程は、第2温度を有するエッチャントを所定の期間、前記膜に対して供給する工程を含む、請求項1に記載のエッチング方法。 Removing the surface layer of the film includes supplying an etchant having a first temperature to the film for a predetermined period;
The etching method according to claim 1, wherein the step of patterning the film includes a step of supplying an etchant having a second temperature to the film for a predetermined period.
前記膜は、液晶基板上に配線を形成するための金属膜である、請求項1から3のいずれか1項に記載のエッチング方法。 The substrate is a liquid crystal substrate;
The etching method according to claim 1, wherein the film is a metal film for forming a wiring on a liquid crystal substrate.
前記膜の表層を除去する工程の後に、前記基板を前記第1エッチング処理槽から第2エッチング処理槽に移動させる工程をさらに備え、
前記膜をパターニングする工程は、前記第2エッチング処理槽で、第2温度を有するエッチャントを前記膜に供給する工程を含む、請求項1から4のいずれか1項に記載のエッチング方法。 Removing the surface layer of the film includes supplying an etchant having a first temperature to the film in a first etching treatment tank;
After the step of removing the surface layer of the film, further comprising the step of moving the substrate from the first etching treatment tank to a second etching treatment tank,
5. The etching method according to claim 1, wherein the step of patterning the film includes a step of supplying an etchant having a second temperature to the film in the second etching treatment tank.
第1温度を有するエッチャントを用いて膜の表層を除去する第1エッチング処理槽と、
前記第1エッチング処理槽から基板が搬送され、第1温度よりも高い第2温度を有するエッチャントを用いて膜をパターニングする第2エッチング処理槽と、
前記膜に供給されたエッチャントを回収するタンク部と、
前記タンク部に回収されたエッチャントを第1温度に温度調整し、前記第1エッチング処理槽に供給する第1供給部と、
前記タンク部に回収されたエッチャントを第2温度に温度調整し、前記第2エッチング処理槽に供給する第2供給部とを備える、エッチング処理装置。 An etching processing apparatus for patterning a film formed on a substrate,
A first etching treatment tank for removing a surface layer of the film using an etchant having a first temperature;
A second etching tank in which the substrate is transported from the first etching tank and the film is patterned using an etchant having a second temperature higher than the first temperature;
A tank unit for collecting the etchant supplied to the membrane;
A first supply unit for adjusting the temperature of the etchant collected in the tank unit to a first temperature and supplying the etchant to the first etching tank;
An etching processing apparatus comprising: a second supply unit that adjusts a temperature of the etchant collected in the tank unit to a second temperature and supplies the etchant to the second etching processing tank.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009161905A JP2012186187A (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Etching method and etching process device |
PCT/JP2010/061325 WO2011004770A1 (en) | 2009-07-08 | 2010-07-02 | Etching method and etching treatment apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009161905A JP2012186187A (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Etching method and etching process device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012186187A true JP2012186187A (en) | 2012-09-27 |
Family
ID=43429192
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009161905A Withdrawn JP2012186187A (en) | 2009-07-08 | 2009-07-08 | Etching method and etching process device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2012186187A (en) |
WO (1) | WO2011004770A1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018018990A (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社カネカ | Etching processing unit and etching processing method |
JPWO2017169155A1 (en) * | 2016-03-31 | 2019-02-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and computer readable storage medium storing substrate liquid processing program |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8466071B2 (en) * | 2006-01-31 | 2013-06-18 | Sumco Corporation | Method for etching single wafer |
US7902082B2 (en) * | 2007-09-20 | 2011-03-08 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method of forming field effect transistors using diluted hydrofluoric acid to remove sacrificial nitride spacers |
JP2009141182A (en) * | 2007-12-07 | 2009-06-25 | Sharp Corp | Substrate treatment method and substrate treatment apparatus |
-
2009
- 2009-07-08 JP JP2009161905A patent/JP2012186187A/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-07-02 WO PCT/JP2010/061325 patent/WO2011004770A1/en active Application Filing
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2017169155A1 (en) * | 2016-03-31 | 2019-02-07 | 東京エレクトロン株式会社 | Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and computer readable storage medium storing substrate liquid processing program |
JP2018018990A (en) * | 2016-07-28 | 2018-02-01 | 株式会社カネカ | Etching processing unit and etching processing method |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2011004770A1 (en) | 2011-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI235425B (en) | Etching system and method for treating the etching solution thereof | |
JP2016207882A (en) | Wet etching device, wet etching method, and manufacturing method using the same | |
TW201611140A (en) | Method of providing an electronic device and electronic device thereof | |
US20060144822A1 (en) | Apparatus and method for wet-etching | |
WO2011004770A1 (en) | Etching method and etching treatment apparatus | |
JP5865073B2 (en) | Substrate processing apparatus and substrate processing method | |
JP4045214B2 (en) | Display element manufacturing method and manufacturing apparatus | |
US7928013B1 (en) | Display panel and rework method of gate insulating layer of thin film transistor | |
KR100738745B1 (en) | Semiconductor substrate treating method | |
JP2006210598A (en) | Apparatus and method for processing substrate | |
JP2009141182A (en) | Substrate treatment method and substrate treatment apparatus | |
JP4542448B2 (en) | Resist stripping and removing device | |
JP4780609B2 (en) | Substrate processing method | |
JP4861016B2 (en) | Processing equipment | |
JP2000349059A (en) | Manufacture of semiconductor device and manufacturing device therefor | |
JP4431180B2 (en) | Substrate processing method | |
JP2014082407A (en) | Wet etching device and wet etching method | |
JPH09120951A (en) | Liquid drain system for substrate | |
JP2010103551A (en) | Substrate processing device | |
JPH10189532A (en) | Etching and stripping apparatus for substrate with formed amorphous silicon layer and its operating method | |
JP4706695B2 (en) | Method and apparatus for removing unnecessary layer by etching | |
TWI257667B (en) | Wet-etching apparatus and wet-etching method | |
JP2010219187A (en) | Substrate treatment apparatus and substrate treatment method | |
JP2010185099A (en) | Cleaning method of film deposition apparatus | |
JP2004339580A (en) | Method for manufacturing electrooptical substrate |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20121002 |