JP3502365B2 - 透明導電膜のエッチング液組成物 - Google Patents

透明導電膜のエッチング液組成物

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JP3502365B2 JP2001173756A JP2001173756A JP3502365B2 JP 3502365 B2 JP3502365 B2 JP 3502365B2 JP 2001173756 A JP2001173756 A JP 2001173756A JP 2001173756 A JP2001173756 A JP 2001173756A JP 3502365 B2 JP3502365 B2 JP 3502365B2
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ユン ジ
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平板ディスプレイ
用液晶表示装置などで透明電極の微細パターンを形成す
る際に用いられる酸化インジウム錫膜（以下、ＩＴＯ膜
という）である透明導電膜のエッチング液組成物に関す
る。
【０００２】透明導電膜は薄膜トランジスター液晶表示
装置、プラズマディスプレイパネル(plasma display pa
nel)表示装置、エレクトロルミネッセンス表示装置など
の平板ディスプレイ用表示装置に幅広く用いられている
薄膜であって、前記平板ディスプレイ用表示装置に透明
導電膜を形成するためには望む微細パターンを形成させ
るエッチング工程が必要である。この際に用いられる透
明導電膜としてはＩＴＯ膜が主に用いられている。
【０００３】前記ＩＴＯ膜の使用は、ガラスなどの基板
上にＩＴＯ膜を形成させた後、フォトレジスターをマス
クとして塗布してＩＴＯ膜をエッチングするのであっ
て、既存のＩＴＯ膜用エッチング液としては塩酸、硝酸
混合水溶液(王水系)、塩酸・酢酸混合水溶液、塩化第二
鉄水溶液、尿素酸水溶液、燐酸水溶液、オキシル酸(蓚
酸)水溶液などが用いられているが、これらの従来公知
のＩＴＯ膜用エッチング液は下記の如き問題点を内包し
ている。
【０００４】第一、塩酸・硝酸混合水溶液と塩酸・酢酸
混合水溶液は、エッチング速度が早く安定しているが、
エッチング液の経時変化が現われる点と、塩酸による装
置腐蝕現像と、薄膜トランジスター製造工程でゲート電
極として用いているアルミニウムまたはアルミニウム・
ネオジウム合金をエッチングさせるという問題点があ
る。
【０００５】第二、塩化第二鉄水溶液は、エッチング速
度が早く安定しているが、相対的に側面エッチング量が
多く鉄の汚染を誘発させるという問題点がある。
【０００６】第三、尿素酸水溶液は、相対的にサイドエ
ッチング量が少く良好なエッチング特性を有するが、エ
ッチング液の経時変化が大きいという問題点がある。
【０００７】第四、燐酸水溶液は、ゲート電極として用
いられているアルミニウムまたはアルミニウム・ネオジ
ウム合金をエッチングさせるという問題点がある。
【０００８】第五、オキシル酸(蓚酸)水溶液は、エッチ
ング特性が安定しており、エッチング液の経時変化も起
らないため良好であるが、エッチング時に残渣が発生し
易いという問題点を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は既存のＩＴＯ
膜用エッチング液である塩酸・硝酸混合水溶液(王水
系)、塩酸・酢酸混合水溶液、塩化第二鉄水溶液、尿素
酸水溶液、燐酸水溶液、オキシル酸(蓚酸)水溶液を使用
するときに発生するサイドエッチング現象、経時変化現
象、エッチング時残渣発生現象、アルミニウムまたはア
ルミニウム・ネオジウム合金など、ＩＴＯ膜以外の他の
薄膜のエッチング現象などの問題点を解決し得る、透明
導電膜であるＩＴＯ膜用エッチング液の組成物を提供す
るためのもので、ＩＴＯ膜用エッチング液の主反応剤と
してＭＨＳＯ4(Ｍ＝ＫまたはＮａもしくはＮＨ4)と添加
剤と水とで構成されているのであって、上述した従来公
知のＩＴＯ膜用エッチング液の問題点を完全に除去して
くれるものである。
【００１０】とくに、従来のＩＴＯエッチング液の主要
問題点であるエッチング時の残渣発生現象と、アルミニ
ウムまたはアルミニウム・ネオジウム合金とモリブデン
またはモリブデン・タングステン合金などのＩＴＯ膜以
外のセルパターンを形成している他の薄膜をエッチング
させる現象を除去することにより、ＩＴＯ膜エッチング
工程におけるエッチング不良率を減少させて工程収率を
向上させるようにしたものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は薄膜トランジス
ター液晶表示装置を含む平板ディスプレイ用表示装置の
透明導電膜であるＩＴＯ膜のパターンエッチング時に適
用されるＩＴＯエッチング液であって、エッチング液の
経時変化部門とエッチングの諸般特性が良好でエッチン
グ時に残渣発生が生じず、また、電極材料として主に使
用されているアルミニウムまたはアルミニウム・ネオジ
ウム合金とモリブデンまたはモリブデン・タングステン
合金をエッチングさせないエッチング選択性を有するよ
うにしたＩＴＯ膜用水溶性エッチング液である。
【００１２】このような本発明のＩＴＯ膜用エッチング
液の組成は、エッチング時の主反応剤である０．１〜２
０ｗｔ．％のＭＨＳＯ4(Ｍ＝ＫまたはＮａもしくはＮＨ
4)を主要成分とする水溶液であり、エッチング速度とエ
ッチングの諸要求特性を調整するためには本発明のエッ
チング液の主成分であるＭＨＳＯ4(Ｍ＝ＫまたはＮａも
しくはＮＨ4)の濃度を調節したりまたは添加剤を追って
添加して使用する。
【００１３】この際に用いられる添加剤としてはＫＭｎ
Ｏ4、Ｈ2Ｏ2、Ｈ2ＳＯ4、Ｍ2Ｓ2Ｏ8(Ｍ＝ＫまたはＮａ
もしくはＮＨ4)、ＭＨＳＯ5(Ｍ＝ＫまたはＮａもしくは
ＮＨ4)、ＨＮＯ3、ＨＣｌＯ4、ＮａＣｌＯ4、ＨＩＯ4、
ＫＩＯ4のうちで一つまたは二つ以上が共に用いられ、
適当な添加量は０．１〜３０ｗｔ．％である。
【００１４】本発明のＩＴＯエッチング液のエッチング
メカニズムは下記の通りである。
【００１５】ＩＴＯはＩｎ2Ｏ3とＳｎＯ2の混合物から
成っているため、エッチングは各酸化物とＩＴＯエッチ
ング液の主成分であるＭＨＳＯ4(Ｍ＝ＫまたはＮａもし
くはＮＨ4)との反応により形成され、代表的にＫＨＳＯ
4との反応式を表示してみれば、下記の通り表示するこ
とができる。
【００１６】また、パターンエッチングのための諸要求
特性のうちでエッチング速度とエッチングプロウファイ
ル(Etching Profile)と臨界寸法損失(CD(critical dime
nsion)Loss)とエッチングユーニフォーミティ(Etching
Uniformity)を調整ために添加剤を追って添加して用い
る。
【００１７】本発明のＩＴＯエッチング液は、主に反応
剤として０．１〜２０ｗｔ．％のＭＨＳＯ4(Ｍ＝Ｋまた
はＮａもしくはＮＨ4)を用い、これに０．１〜３０ｗ
ｔ．％の添加剤を用い、残りは水で構成されている。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を実施
例に基いて説明する。
【００１９】
【実施例１】０．ｌｗｔ％のＫＨＳＯ4に１０ｗｔ％の
ＨＮＯ3と０．５ｗｔ％のＨ2Ｏ2と水を添加してエッチ
ング液を製造した。
【００２０】このエッチング液を用いてフォトレジスタ
ーでパターンを形成したＩＴＯ膜基板(ＩＴＯ膜厚さ５
００Å)を４０℃で１０分間スプレーしてエッチングし
た後、約１分間超純水により水洗して、窒素を用いて乾
燥した。
【００２１】このようにエッチングを完了した後、基板
表面を電子顕微鏡により観察してみた結果、基板表面に
どのような残渣もみられなく、アルミニウム・ネオジウ
ム膜とモリブデン膜にエッチング現象もなく、ＩＴＯ膜
は良好にエッチングされたものを確認することができ
た。
【００２２】
【実施例２】２．５ｗｔ％のＫＨＳＯ4に２５ｗｔ％の
ＨＮＯ3と１．５ｗｔ％のＨ2Ｏ2と水を添加してエッチ
ング液を製造した。
【００２３】このエッチング液を用いてフォトレジスタ
ーでパターンを形成したＩＴＯ膜基板(ＩＴＯ膜厚さ２
０００Å)を４０℃で５分間スプレーしてエッチングし
た後、約１分間超純水により水洗して、窒素を用いて乾
燥した。
【００２４】このようにエッチングを完了した後、基板
表面を電子顕微鏡により観察してみた結果、基板表面に
どのような残渣もみられなく、アルミニウム・ネオジウ
ム膜とモリブデン膜にエッチング現象もなく、ＩＴＯ膜
は良好にエッチングされたものを確認することができ
た。
【００２５】
【実施例３】５ｗｔ％のＫＨＳＯ4に２５ｗｔ％のＨＮ
Ｏ3と１．５ｗｔ％のＨ2Ｏ2と水を添加してエッチング
液を製造した。
【００２６】このエッチング液を用いてフォトレジスタ
ーでパターンを形成したＩＴＯ膜基板(ＩＴＯ膜厚さ２
０００Å)を４０℃で５分間スプレーしてエッチングし
た後、約１分間超純水により水洗して、窒素を用いて乾
燥した。
【００２７】このようにエッチングを完了した後、基板
表面を電子顕微鏡により観察してみた結果、基板表面に
どのような残渣もみられなく、アルミニウム・ネオジウ
ム膜とモリブデン膜にエッチング現象もなく、ＩＴＯ膜
は良好にエッチングされたものを確認することができ
た。
【００２８】
【実施例４】２０ｗｔ％のＫＨＳＯ4に１５ｗｔ％のＨ
ＮＯ3と１．０ｗｔ％のＨ2Ｏ2と水を添加してエッチン
グ液を製造した。
【００２９】このエッチング液を用いてフォトレジスタ
ーでパターンを形成したＩＴＯ膜基板(ＩＴＯ膜厚さ２
０００Å)を４０℃で５分間スプレーしてエッチングし
た後、約１分間超純水により水洗して、窒素を用いて乾
燥した。
【００３０】このようにエッチングを完了した後、基板
表面を電子顕微鏡により観察してみた結果、基板表面に
どのような残渣もみられなく、アルミニウム・ネオジウ
ム膜とモリブデン膜にエッチング現象もなく、ＩＴＯ膜
は良好にエッチングされたものを確認することができ
た。
【００３１】
【発明の効果】本発明のＩＴＯ膜用エッチング液は、薄
膜トランジスター液晶表示装置を含む平板ディスプレイ
用表示装置の透明導電膜であるＩＴＯ膜のパターンエッ
チングのために適用する場合、従来のＩＴＯ膜用エッチ
ング液とは異なり、エッチング時の残渣発生現象やアル
ミニウムまたはアルミニウム・ネオジウム合金とモリブ
デンまたはモリブデン・タングステン合金のようなＩＴ
Ｏ膜以外の他の薄膜のエッチング現象の問題点が生じな
いため、製造原価の節減と工程収益の向上の効果をもた
らすようになる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クイ ジョン 大韓民国 チュンナム−プロヴィンス コンジュ−シティ ギョムサン−ドン 725−15 (72)発明者 タイ ヒュン 大韓民国 チュンナム−プロヴィンス コンジュ−シティ ギョムサン−ドン 725−15 (56)参考文献 特開2001−262374（ＪＰ，Ａ) 特開2001−59191（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−151237（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−186019（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/306,21/308 C23F 1/00 - 1/44

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 薄膜トランジスター液晶表示装置を含む
    平板ディスプレイ用表示装置の透明導電膜であるＩＴＯ
    膜のパターンエッチングのために用いられるエッチング
    液で主反応剤であるＭＨＳＯ4（Ｍ＝ＫまたはＮａもし
    くはＮＨ4）と添加剤および水で構成されることを特徴
    とする、透明導電膜のエッチング液組成物。
  2. 【請求項２】 前記エッチング液の主反応剤であるＭＨ
    ＳＯ4（Ｍ＝ＫまたはＮａもしくはＮＨ4）は０．１〜２
    ０ｗｔ．％であることを特徴とする、請求項１に記載の
    透明導電膜のエッチング液組成物。
  3. 【請求項３】 前記添加剤としてはＫＭｎＯ4、Ｈ
    2Ｏ2、Ｈ2ＳＯ4、Ｍ2Ｓ2Ｏ8(Ｍ＝Ｍ＝ＫまたはＮａもし
    くはＮＨ4)、ＭＨＳＯ5(Ｍ＝ＫまたはＮａもしくはＮＨ
    4)、ＨＮＯ3、ＨＣｌＯ4、ＫＣｌＯ4、ＨＩＯ4およびＫ
    ＩＯ4のうちで少くとも一つ以上が共に用いられ、添加
    剤の添加量は０．１〜３０ｗｔ．％であることを特徴と
    する、請求項１に記載の透明導電膜のエッチング液組成
    物。
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