JP4920266B2 - Method for manufacturing substrate having laminated structure - Google Patents
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Description
本発明は、少なくとも金属膜と保護膜を形成した積層構造体を有する基板に関し、特に金属膜と保護膜とを一括してウェットエッチングする技術に関する。 The present invention relates to a substrate having a laminated structure in which at least a metal film and a protective film are formed, and more particularly to a technique for performing wet etching of a metal film and a protective film collectively.
近年、フラットパネルディスプレイ(FPD)の高画質化が進み、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)及びモリブデン(Mo)等の低反射率金属では光学的性能が満たせなくなってきた。銀(Ag)は、これらに比べ光学特性及び電気特性に優れ、FPDの反射膜や電極或いは半導体の配線に広く利用されている。このとき、銀の耐酸化性、耐熱性、耐硬化性等の耐食性を向上させるため、銀合金を銀層として基板に積層させて用いることがある。さらに、銀層を保護するために、銀層の表面に100Å以上の厚さの保護膜を積層することもある。 In recent years, image quality of flat panel displays (FPD) has been improved, and low reflectivity metals such as aluminum (Al), chromium (Cr), and molybdenum (Mo) cannot satisfy optical performance. Silver (Ag) is excellent in optical characteristics and electrical characteristics as compared with these, and is widely used in FPD reflection films, electrodes, and semiconductor wiring. At this time, in order to improve corrosion resistance such as oxidation resistance, heat resistance, and curing resistance of silver, a silver alloy may be laminated on the substrate as a silver layer. Furthermore, in order to protect the silver layer, a protective film having a thickness of 100 mm or more may be laminated on the surface of the silver layer.
銀層と保護膜とをエッチングして銀層にパターンを形成するとき、銀層と保護膜とを異なるエッチング液を用いて2度のウェットエッチングを行なう必要がある(以後、「2度エッチング」と記す。)。この場合、2度のウェットエッチング工程と2種類のエッチング液とが必要になり、エッチングに要するコストアップの要因となる。さらに、保護膜のエッチング工程において、保護膜用のエッチング液が、保護膜を通過して銀層まで染み出して銀層の一部までもエッチングしてしまうことがある。これによって、銀層にダメージを与えたり、銀層にサイドエッチングを発生させたりすることがある。銀層のダメージ及びサイドエッチングは、銀層の形状不良や銀層の光学特定及び電気特性の低下につながる。 When the silver layer and the protective film are etched to form a pattern in the silver layer, the silver layer and the protective film must be wet etched twice using different etching solutions (hereinafter referred to as “twice etching”). .) In this case, two wet etching steps and two types of etching solutions are required, which causes an increase in cost required for etching. Further, in the protective film etching step, the protective film etching solution may pass through the protective film and ooze out to the silver layer, and even part of the silver layer may be etched. This may damage the silver layer or cause side etching in the silver layer. Damage to the silver layer and side etching lead to poor shape of the silver layer, optical identification of the silver layer, and deterioration of electrical characteristics.
ところで、銀層を挟むように密着層とバリア層とを設け、密着層、銀層及びバリア層を一括してドライエッチングする技術が開示されている(例えば、特許文献1又は2を参照。)。
By the way, a technique is disclosed in which an adhesion layer and a barrier layer are provided so as to sandwich a silver layer, and the adhesion layer, the silver layer, and the barrier layer are collectively dry-etched (see, for example,
また、金属膜と透明導電膜とを一括してウェットエッチングするためのエッチング組成物が開示されている(例えば、特許文献3を参照。)。 In addition, an etching composition for wet etching a metal film and a transparent conductive film in a lump is disclosed (for example, see Patent Document 3).
特許文献1又は2をはじめとするドライエッチングする方法では、銀層のサイドエッチングが生じにくい。しかし、ドライエッチングする方法では、基板や複数の基板が形成されたウェハーを一枚しかエッチングすることができないので生産性が低く、エッチングに要するコストアップの要因となる。
In the dry etching method including
特許文献3をはじめとする一括してウェットエッチングする方法では、透明導電膜の厚さが200Å〜500Åと厚く、長時間のエッチングが必要となる。また、発明者の追試によれば、エッチング時間が長いため、上記と同様の理由によって金属膜にダメージを与えたり、金属膜にサイドエッチングを発生させたりすることがあった。また、長時間のエッチングによる生産性の低下を避ける為、エッチング速度を速くできるエッチングの温度条件が開示されている。しかし、エッチング速度を速くするとエッチングの制御が難しくなり、また、金属膜にダメージを与えたり、金属膜にサイドエッチングを発生させたりすることがあった。従って、高品質のエッチングがなされるとはいい難い状況であった。
In the method of collectively performing wet etching including
本発明の目的は、積層構造体を有する基板及びその製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜と保護膜とを同一のエッチング液によって一括して高品質にウェットエッチングすることを可能とすることである。このとき、マスキング部分の金属膜のダメージを低減させ、金属膜のサイドエッチングを低減させることで、金属膜の光学特性及び電気特性を良好にすることを目的とする。さらに、従来の2度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減させることを目的とする。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上させることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a substrate having a laminated structure and a method for manufacturing the same in a high quality wet etching process using a same etching solution for a metal film made of silver or a silver alloy containing silver as a main component and a protective film. It is possible to do. At this time, an object is to improve the optical characteristics and electrical characteristics of the metal film by reducing damage to the metal film in the masking portion and reducing side etching of the metal film. Furthermore, it aims at reducing the number of etching liquids and the number of etching processes compared with the conventional twice etching. Another object of the present invention is to improve productivity by performing wet etching on a plurality of substrates and wafers collectively as compared with dry etching.
本発明者らは鋭意開発した結果、金属膜と保護膜を形成した積層構造体を有する基板において、保護膜を極めて薄くすることで上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive development, the present inventors have found that the above problem can be solved by making the protective film extremely thin in a substrate having a laminated structure in which a metal film and a protective film are formed, and the present invention has been completed .
本発明に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、基板の表面に、少なくとも金属膜と保護膜をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、前記金属膜として、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる膜を成膜する金属膜成膜工程と、前記保護膜として、厚さが8Å以上32Å以下で、透明酸化物導電体又はバナジウムからなる膜を成膜する保護膜成膜工程と、同一のエッチング液によって前記金属膜と前記保護膜とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程と、を備え、該エッチング工程において、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングする平均速度が5Å/秒以上300Å/秒以下であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングするのに要する時間が300秒以内であることを特徴とする。短時間で一括したウェットエッチングを終了することにより、前記金属膜のダメージ及びサイドエッチングをより低減させ、前記金属膜の光学特性及び電気特性をより良好にできる。 Method of producing a substrate having a laminated structure according to the present invention, the surface of the substrate, in the manufacturing method of a substrate having a laminated structure formed of at least a metal film and the protective film in this order, as the metal film, silver or silver A metal film forming step for forming a film made of a silver alloy containing as a main component, and protection for forming a film made of a transparent oxide conductor or vanadium having a thickness of 8 mm to 32 mm as the protective film A film forming process, and an etching process in which the metal film and the protective film are collectively wet-etched with the same etching solution to form an exposed surface , and in the etching process, the metal film and the protection The average speed for wet etching of the film at a time is not less than 5 liters / second and not more than 300 liters / second, and is necessary for collectively performing the wet etching of the metal film and the protective film. Time is equal to or is within 300 seconds. By ending the wet etching collectively in a short time, damage and side etching of the metal film can be further reduced, and the optical characteristics and electrical characteristics of the metal film can be improved.
本発明に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、前記基板は、ガラス基板、金属基板、半導体基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを含む。 The manufacturing method of the board | substrate which has a laminated structure which concerns on this invention contains that the said board | substrate is a glass substrate, a metal substrate, a semiconductor substrate, a ceramic substrate, or a plastic substrate.
本発明は、積層構造体を有する基板及びその製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜と保護膜とを同一のエッチング液によって一括して高品質にウェットエッチングすることができる。このとき、マスキング部分の金属膜のダメージを低減させ、金属膜のサイドエッチングを低減させることで、金属膜の光学特性及び電気特性を良好にできる。さらに、従来の2度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減できる。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上できる。 The present invention relates to a substrate having a laminated structure and a method for manufacturing the same, wherein a metal film made of silver or a silver alloy containing silver as a main component and a protective film are collectively wet-etched with the same etching solution with high quality. Can do. At this time, the optical characteristics and electrical characteristics of the metal film can be improved by reducing damage to the metal film in the masking portion and reducing side etching of the metal film. Furthermore, the number of etching solutions and the number of etching processes can be reduced as compared with the conventional double etching. Further, as compared with dry etching, a plurality of substrates and wafers can be collectively wet etched to improve productivity.
以下本発明について実施形態を示して詳細に説明するが本発明はこれらの記載に限定して解釈されない。なお、同一部材・同一部位には同一符号を付した。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to embodiments, but the present invention is not construed as being limited to these descriptions. In addition, the same code | symbol was attached | subjected to the same member and the same site | part.
本実施形態に係る積層構造体を有する基板について説明する。図1に本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図を示した。本実施形態に係る積層構造体を有する基板10は、基板20の表面に、少なくとも金属膜31と保護膜32をこの順に形成した積層構造体30を有する基板において、金属膜31は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなり、保護膜32は、厚さが8Å以上32Å以下であり、かつ、金属膜31及び保護膜32は、同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる。
The board | substrate which has the laminated structure which concerns on this embodiment is demonstrated. FIG. 1 shows a partial vertical cross-sectional schematic view of a substrate having a laminated structure according to this embodiment. The
ここで、基板20は、ガラス基板、半導体基板、金属基板、セラミック基板又はプラスチック基板であることを含む。例えば、基板20がガラス基板であれば、積層構造体を有する基板10をFPDの透過型基板、半透過型基板又は反射型基板として用いることができる。また、基板20が銅等の金属基板、シリコン等の半導体基板、アルミナ等のセラミック基板又はポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のプラスチック基板であれば、積層構造体を有する基板10をFPDの反射型基板として用いることができる。プラスチック基板を用いると、積層構造体を有する基板10を柔軟、かつ、軽量にすることができる。また、基板20が上記いずれの材質であっても、金属膜31及び保護膜32を一括してウェットエッチングするときに用いるエッチング液(以後、「エッチング液」と記す。)に対しての耐エッチング性を有することが好ましい。また、基板20の厚さは特に制限されない。例えば、基板20の厚さは、0.5mm〜3mmであっても良い。
Here, the
金属膜31は、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる。銀合金としては、Ag−Pd−Cu合金(以後、APC合金と記す。)、Ag−Pd−Cu−Ge合金、Ag−Cu−Au合金、Ag−Ru−Cu合金、Ag−Ru−Au合金、Ag−Pd合金、Ag−Nd合金、Ag−Mg合金、Ag−Ca合金及びAg−Na合金を例示することができる。本実施形態において、金属膜31は、APC合金としている。例えば、金属膜31は、銀の反射率が高いので反射膜としても良い。さらに、金属膜31を電極又は配線としても良い。また、金属膜31の厚さは特に制限されないが、保護膜32と共に一括してウェットエッチングできる厚さであることが好ましい。例えば、金属膜31の厚さは、500Å〜2000Åであっても良い。
The
保護膜32は、金属膜31を保護する。その製造工程において、積層構造体を有する基板10に紫外線を照射することがある。このとき、金属膜31に直接紫外線を照射すると、金属膜31にダメージを与え、銀が有する高反射率等の光学特性及び電気特性が損なわれてしまう。そのため、保護膜32が紫外線による金属膜31のダメージを低減させる。
The
図2に金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングしたときの概略図を示した。図2(a)は、本実施形態に係る積層構造体を有する基板の一部縦断面概略図であり、図2(b)は、従来の保護膜を有する基板の一部縦断面概略図である。図2(b)に示すように、保護膜32の厚さが32Åを超えると、金属膜31及び保護膜32の一括したウェットエッチングに時間が長くかかり、一括してウェットエッチングできない場合もある。例えば、図2(b)の保護膜32の厚さは、100Åである。これによって、金属膜31の一部までエッチングされ、金属膜31にダメージを与え、金属膜31にサイドエッチング31aを発生させることがある。このため、エッチングサイド面31bは、基板20に垂直又は略垂直とならない。また、保護膜32の厚さが8Å未満であると、保護膜32が薄すぎて金属膜31を保護する機能を果さない。
FIG. 2 shows a schematic diagram when the metal film and the protective film are collectively wet etched. 2A is a partial vertical cross-sectional schematic view of a substrate having a laminated structure according to the present embodiment, and FIG. 2B is a partial vertical cross-sectional schematic view of a substrate having a conventional protective film. is there. As shown in FIG. 2B, if the thickness of the
しかし、積層構造体を有する基板10は、保護膜32の厚さを8Å以上32Å以下と極めて薄くすることで、保護膜32に沿ってエッチング液が染み出す前に、金属膜31及び保護膜32の一括したウェットエッチングが終了する。これによって、マスキング部分の金属膜31のダメージを低減させ、金属膜31のサイドエッチングを低減させ、ウェットエッチングを高品質にできる。例えば、図2(a)に示すように、積層構造体を有する基板10は、サイドエッチング31aが少なく、基板20に垂直又は略垂直となるエッチングサイド面31bを形成できる。このとき、金属膜31のダメージを低減させ、金属膜31のサイドエッチング31aを低減させることで、金属膜31の光学特性及び電気特性を良好にできる。さらに、従来の2度エッチングと比較して、エッチング液の数やエッチング工程の数を低減できる。また、ドライエッチングと比較して、複数の基板やウェハーを一括してウェットエッチングし、生産性を向上できる。
However, in the
本発明において、エッチング液は、リン酸、硝酸及び酢酸を配合した溶液を例示することができる。例えば、エッチング液は、63質量%のリン酸、2質量%の硝酸及び33質量%の酢酸を配合したものでも良い。 In the present invention, the etching solution can be exemplified by a solution containing phosphoric acid, nitric acid and acetic acid. For example, the etching solution may be a mixture of 63% by mass phosphoric acid, 2% by mass nitric acid, and 33% by mass acetic acid.
本実施形態に係る積層構造体を有する基板では、保護膜32は、金属膜31及び保護膜32を一括してウェットエッチングする平均速度が5Å/秒以上であり、金属膜31及び保護膜32を一括してウェットエッチングするのに要する時間が300秒以内の材料からなることが好ましい。なお、一括してウェットエッチングするのに要する時間を判断するに際して、例えば、金属膜31の標準膜厚を1500Åとしても良い。もちろん、本発明は、この標準膜厚に限定されるものではない。上記のように一括してウェットエッチングする時間が長くなる程、金属膜31にダメージを与えてしまい、金属膜31にサイドエッチング31aを発生させることがある。短時間で一括してウェットエッチングを終了することにより、金属膜31のダメージ及びサイドエッチングをより低減させ、金属膜31の光学特性及び電気特性をより良好にできる。
In the substrate having the laminated structure according to the present embodiment, the
さらに、金属膜31及び保護膜32を一括してウェットエッチングする平均速度は、300Å/秒以下が好ましく、200Å/秒以下がより好ましい。一括してウェットエッチングする平均速度が300Å/秒を超えると、エッチングの制御が難しくなる。また、一括してウェットエッチングする平均速度が5Å/秒未満であると、エッチングに時間が長くかかり、一括してウェットエッチングできない場合がある。ここで、ウェットエッチングの平均速度とは、金属膜31及び保護膜32を合せた厚さを保護膜32のウェットエッチングを開始してから金属膜31のウェットエッチングが終了するまでの時間で割った値である。
Furthermore, the average speed at which the
ここで、保護膜32は、透明酸化物導電体からなることを含む。保護膜32が透明酸化物導電体であれば、保護膜32を電極又は配線とできる。透明酸化物導電体としては、ITO化合物、IZO化合物等の酸化インジウム系透明導電体、ATO化合物、FTO化合物等の酸化スズ系透明導電体、AZO化合物、GZO化合物等の酸化亜鉛系透明導電体を例示することができる。本実施形態において、保護膜32は、ITO化合物としている。
Here, the
図1又は図2に示す積層構造体30は、金属膜31及び保護膜32のみを形成した場合について示した。基板20の側から金属膜31と保護膜32を順に形成すれば、金属膜31及び保護膜32以外の密着膜(不図示)を形成してもよい。積層構造体を有する基板10の用途によって、密着膜は、透明酸化物導電体膜、低反射率金属膜、セラミック膜又はプラスチック膜であっても良い。また、密着膜は、基板20と金属膜31との間、金属膜31と保護膜32との間、保護膜32の表面のいずれの場所に形成しても良い。
The
密着膜は、金属膜31及び保護膜32と共に一括してウェットエッチングしても良い。密着膜の厚さは特に制限されないが、金属膜31及び保護膜32と共に一括してウェットエッチングできる厚さであることが好ましい。このとき、密着膜は、エッチング液でエッチングできることが好ましい。密着膜も一括してウェットエッチングできると、金属膜31のダメージやサイドエッチングを低減できる。密着膜を基板20と金属膜31との間に形成した場合、金属膜31まで一括してウェットエッチングできれば、密着膜をウェットエッチングできなくとも良い。このとき、密着膜の厚さは特に制限されず、エッチング液に対しての耐エッチング性を有することが好ましい。さらに、2種類以上の密着膜を形成し、金属膜31及び保護膜32を含めて4種類以上の膜を有する積層構造体30としても良い。以下、密着膜について具体的に説明する。
The adhesion film may be wet etched together with the
図3に本実施形態に係る積層構造体の第二形態の一部縦断面概略図を示した。図1の積層構造体を有する基板10と異なる点についてのみ説明する。図3では、基板20と金属膜31との間に密着膜33aが形成されている。密着膜33aも一括してウェットエッチングするのであれば、密着膜33aは、透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜でもよい。このとき、金属膜31と密着膜33aとを合せた厚さが500Å〜2000Åでもよい。密着膜33aが透明酸化物導電体膜であれば、金属膜31が積層構造体を有する基板10から剥離しにくくなり、積層構造体を有する基板10をFPDの透過型基板又は半透過型基板として用いることができる。また、密着膜33aが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であれば、密着膜33aを電極又は配線とできる。或いは、密着膜33aをウェットエッチングしないのであれば、密着膜33aがセラミック膜であってもよい。このとき、密着膜33aの厚さが2000Åを超えても良い。密着膜33aがセラミックであれば、密着膜33aを絶縁膜ともできる。
FIG. 3 shows a partial vertical cross-sectional schematic diagram of the second form of the laminated structure according to the present embodiment. Only differences from the
図4に本実施形態に係る積層構造体の第三形態の一部縦断面概略図を示した。図1の積層構造体を有する基板10と異なる点についてのみ説明する。図4では、金属膜31と保護膜32との間に密着膜33bが形成されている。密着膜33bも一括してウェットエッチングするのであれば、密着膜33bが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であってもよい。このとき、金属膜31と密着膜33bとを合せた厚さは、500Å〜2000Åであっても良い。密着膜33bが透明酸化物導電体膜であれば、保護膜32及び密着膜33bで金属層31を保護でき、積層構造体を有する基板10をFPDの透過型基板又は半透過型基板として用いることができる。ここで、保護膜32と密着膜33bとを合せた厚さは、8Å以上32Å以下とすることが好ましい。また、密着膜33bが透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であれば、密着膜33bを電極又は配線とできる。
FIG. 4 shows a partial longitudinal cross-sectional schematic diagram of the third embodiment of the multilayer structure according to this embodiment. Only differences from the
図5に本実施形態に係る積層構造体の第四形態の一部縦断面概略図を示した。図1の積層構造体を有する基板10と異なる点についてのみ説明する。図5では、保護膜32の表面に第二保護膜34が形成されている。第二保護膜34は、透明酸化物導電体膜又は低反射率金属膜であってもよい。このとき、保護膜32と第二保護膜34とを合せた厚さは、8Å以上32Å以下とすることが好ましい。
FIG. 5 shows a partial vertical cross-sectional schematic view of the fourth embodiment of the multilayer structure according to this embodiment. Only differences from the
本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法について説明する。図6に本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法の工程概念図を示した。本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法は、基板20の表面に、少なくとも金属膜31と保護膜32をこの順に形成した積層構造体を有する基板の製造方法において、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる金属膜31を成膜する金属膜成膜工程S1と、厚さが8Å以上32Å以下で、金属膜31と共に同一のエッチング液によって一括してウェットエッチングできる保護膜32を成膜する保護膜成膜工程S2と、を備えることを特徴とする。さらに、保護膜成膜工程S2の後に、フォトレジスト50を積層構造体30の表面に形成するレジスト形成工程S3、フォトレジスト50にパターンを転写する露光工程S4、パターンが転写されたフォトレジスト50を現像する現像工程S5、金属膜31と保護膜32を一括してウェットエッチングするエッチング工程S6、フォトレジスト50を除去するレジスト除去工程S7を設けてもよい。
A method for manufacturing a substrate having a laminated structure according to this embodiment will be described. FIG. 6 shows a process conceptual diagram of a method for manufacturing a substrate having a laminated structure according to this embodiment. In the method for manufacturing a substrate having a laminated structure according to the present embodiment, silver or silver is used in the method for manufacturing a substrate having a laminated structure in which at least a
まず、金属膜成膜工程S1において、金属膜31を成膜する。金属膜31を成膜する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法、イオンプレーティング法又はメッキ法を例示することができる。本実施形態においては、スパッタリング法で金属膜31を成膜した。銀又は銀を主成分とする銀合金からなるスパッタリングターゲット及び基板20の周囲に適切な反応ガスを充満させる。その後、プラズマを発生させ、プラズマ中のイオンをスパッタリングターゲットに衝突させると、スパッタ粒子が基板20に積層され、金属膜31を成膜することができる。
First, in the metal film forming step S1, the
次に、保護膜成膜工程S2において、保護膜32を成膜する。保護膜32を成膜する方法は、スパッタリング法、真空蒸着法、CVD法、イオンプレーティング法又は塗布法を例示することができる。本実施形態においては、スパッタリング法で保護膜32を成膜した。ここで、金属膜成膜工程S1の前、金属膜成膜工程S1と保護膜成膜工程S2との間又は保護膜成膜工程S2の後に密着膜(不図示)又は第二保護膜(不図示)を成膜する工程を設けても良い。
Next, the
次に、レジスト形成工程S3において、フォトレジスト50を積層構造体30の表面に形成する。フォトレジスト50となる感光剤を積層構造体30の表面に塗布しても良い。
Next, in the resist formation step S <b> 3, a
次に、露光工程S4において、フォトレジスト50を露光させて、フォトレジスト50に電極や配線等のパターンを転写する。フォトマスク52には、電極や配線等のパターンが予め描かれている。フォトマスク52を介してフォトレジスト50に光51を照射すると、フォトレジスト50にパターンの形状に従って光被照射部53が形成される。これによって、フォトレジスト50に電極や配線等のパターンを転写することができる。
Next, in the exposure step S <b> 4, the
次に、現像工程S5において、パターンが転写されたフォトレジスト50を現像し、フォトレジスト50から光被照射部53を除去する。例えば、フォトレジスト50に薬品を塗布し、光被照射部53を除去しても良い。
Next, in the developing step S <b> 5, the
本実施形態に係る積層構造体を有する基板の製造方法では、同一のエッチング液によって金属膜31と保護膜32とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程S6をさらに備えることが好ましい。保護膜32の厚さが8Å以上32Å以下と極めて薄いので、エッチング工程S6の所要時間が短くなる。このため、一括してウェットエッチングしても、金属膜31の形状不良が少なく、金属膜31の光学特性及び電気特性を良好にでき、金属膜31にパターンを形成できる。
The method for manufacturing a substrate having a laminated structure according to this embodiment may further include an etching step S6 in which the
次に、レジスト除去工程S7において、フォトレジスト50を除去する。上記の工程を経て、積層構造体を有する基板をパターニングできる。
Next, in the resist removing step S7, the
(実施例1)
図1に示す積層構造体を有する基板を用いた。積層構造体を有する基板をアニール処理し、それとは別に、図6に示す方法で積層構造体を有する基板をエッチングした。基板は、無アルカリガラス(20mm×40mm)を用いた。金属膜は、APCターゲット(組成98Ag−1Pd−1Cu)を用いて、電力が200Wの及び圧力が0.1Paの条件でスパッタリング法により形成した。このとき、金属膜は、厚さが1500Åであり、組成がAPCターゲットと略同じAPC膜であった。保護膜は、ITOターゲットを用いて、電力が100W及び圧力が0.1Paの条件でスパッタリング法により形成した。このとき、保護膜は、厚さが10Åであり、組成がITOターゲットと略同じITO膜であった。保護膜の表面の50%にフォトレジストを塗布し、金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングした。このとき、エッチング液として関東化学(株)製のSEA−1を用いた。
Example 1
A substrate having the laminated structure shown in FIG. 1 was used. Separately, the substrate having the laminated structure was annealed, and the substrate having the laminated structure was etched by the method shown in FIG. As the substrate, non-alkali glass (20 mm × 40 mm) was used. The metal film was formed by sputtering using an APC target (composition 98Ag-1Pd-1Cu) under the conditions of power of 200 W and pressure of 0.1 Pa. At this time, the metal film was an APC film having a thickness of 1500 mm and substantially the same composition as the APC target. The protective film was formed by sputtering using an ITO target under the conditions of power of 100 W and pressure of 0.1 Pa. At this time, the protective film was an ITO film having a thickness of 10 mm and substantially the same composition as the ITO target. Photoresist was applied to 50% of the surface of the protective film, and the metal film and the protective film were collectively wet etched. At this time, SEA-1 manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. was used as an etching solution.
表1に、保護膜の成膜条件、エッチングの結果及びその反射率を示した。可否は、金属膜のエッチング面を電子顕微鏡で目視したものである。このとき、金属膜にサイドエッチングが発生せずにエッチングが終了したときに○とし、金属膜にサイドエッチングが発生したとき又は保護膜のエッチングが終了しなかったときに×とした。エッチング時間は、金属膜及び保護膜を一括してウェットエッチングするのに要した時間である。エッチング速度は、金属膜と保護膜との厚さをエッチング時間で割った値である。アニール前の反射率は、ウェットエッチングしていない積層構造体を有する基板をアニール処理する前の反射率である。アニール後の反射率は、ウェットエッチングしていない積層構造体を有する基板をアニール処理した後の反射率である。ここで、雰囲気ガスが空気、温度が250℃及び1時間の条件でアニール処理した。 Table 1 shows the conditions for forming the protective film, the etching results, and the reflectance. Whether the metal film is etched or not is observed with an electron microscope. At this time, when the etching was completed without causing side etching in the metal film, it was marked as ◯, and when the side etching occurred in the metal film or when the etching of the protective film was not finished, it was marked as x. The etching time is the time required to wet-etch the metal film and the protective film at once. The etching rate is a value obtained by dividing the thickness of the metal film and the protective film by the etching time. The reflectance before annealing is the reflectance before annealing a substrate having a laminated structure that has not been wet etched. The reflectance after annealing is the reflectance after annealing a substrate having a laminated structure that has not been wet etched. Here, the annealing treatment was performed under the conditions that the atmosphere gas was air and the temperature was 250 ° C. and 1 hour.
(実施例2)
保護膜のターゲットとしてIZOターゲットを用いて、表1に示した成膜条件にてIZOの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを10Åとした。実施例1と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表1に示した。
(Example 2)
An IZO protective film was formed under the film forming conditions shown in Table 1 using an IZO target as a target for the protective film. The protective film had a thickness of 10 mm. Similar to Example 1, wet etching and annealing were performed collectively, and the results are shown in Table 1.
(実施例3)
保護膜のターゲットとしてIZOターゲットを用いて、表1に示した成膜条件にてIZOの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを30Åとした。実施例1と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表1に示した。
(Example 3)
An IZO protective film was formed under the film forming conditions shown in Table 1 using an IZO target as a target for the protective film. The protective film had a thickness of 30 mm. Similar to Example 1, wet etching and annealing were performed collectively, and the results are shown in Table 1.
(実施例4)
保護膜のターゲットとしてバナジウムターゲットを用いて、表1に示した成膜条件にてバナジウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを10Åとした。実施例1と同様に一括してウェットエッチングとアニール処理とを行い、その結果を表1に示した。
Example 4
Using a vanadium target as the target of the protective film, a vanadium protective film was formed under the film forming conditions shown in Table 1. The protective film had a thickness of 10 mm. Similar to Example 1, wet etching and annealing were performed collectively, and the results are shown in Table 1.
(比較例1)
基板にAPC合金の金属膜のみを形成し、実施例1と同じエッチング液を用いて金属膜をウェットエッチングし、その結果を表1に示した。
(Comparative Example 1)
Only the metal film of APC alloy was formed on the substrate, and the metal film was wet etched using the same etching solution as in Example 1. The results are shown in Table 1.
(比較例2)
保護膜のターゲットとしてITOターゲットを用いて、表1に示した成膜条件にてITOの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを50Åとした。実施例1と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表1に示した。
(Comparative Example 2)
An ITO protective film was formed under the film forming conditions shown in Table 1, using an ITO target as the target of the protective film. The protective film had a thickness of 50 mm. The wet etching was collectively performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(比較例3)
保護膜のターゲットとしてスズターゲットを用いて、表1に示した成膜条件にてスズの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを10Åとした。実施例1と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表1に示した。
(Comparative Example 3)
Using a tin target as the target of the protective film, a protective film of tin was formed under the film forming conditions shown in Table 1. The protective film had a thickness of 10 mm. The wet etching was collectively performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(比較例4)
保護膜のターゲットとしてアルミニウムターゲットを用いて、表1に示した成膜条件にてアルミニウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを30Åとした。実施例1と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表1に示した。
(Comparative Example 4)
Using an aluminum target as the target for the protective film, an aluminum protective film was formed under the deposition conditions shown in Table 1. The protective film had a thickness of 30 mm. The wet etching was collectively performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
(比較例5)
保護膜のターゲットとしてアルミニウムターゲットを用いて、表1に示した成膜条件にてアルミニウムの保護膜を形成した。保護膜は、厚さを10Åとした。実施例1と同様に一括してウェットエッチングを行い、その結果を表1に示した。
(Comparative Example 5)
Using an aluminum target as the target for the protective film, an aluminum protective film was formed under the deposition conditions shown in Table 1. The protective film had a thickness of 10 mm. The wet etching was collectively performed in the same manner as in Example 1, and the results are shown in Table 1.
表1から次のことが分かった。実施例1〜4では、保護膜は残存せず、一括ウェットエッチングができた。さらに、電子顕微鏡による目視の結果、金属膜にサイドエッチングは発生しなかった。比較例1と実施例1〜4とを比較すると、実施例1〜4のいずれもが比較例1よりエッチング速度が遅いことが分かった。比較例2では、300秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。比較例2と実施例1とを比較すると、保護膜がITO化合物であっても保護膜を極めて薄くしないと一括ウェットエッチングが終了しないことが分かった。比較例3では、300秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。保護膜がスズであると保護膜を10Åと極めて薄くしても一括ウェットエッチングが終了しないことが分かった。比較例4では、360秒経過しても保護膜の一括ウェットエッチングが終了しなかった。また、比較例5では、金属膜にサイドエッチングが発生した。保護膜がアルミニウムであると、保護膜が厚いと一括ウェットエッチングできず、保護膜が薄くてもサイドエッチングが発生し、いずれにしても品質よくエッチングできないことが分かった。 Table 1 shows the following. In Examples 1 to 4, the protective film did not remain, and batch wet etching was possible. Furthermore, as a result of visual observation with an electron microscope, side etching did not occur in the metal film. When Comparative Example 1 and Examples 1 to 4 were compared, it was found that all of Examples 1 to 4 were slower in etching rate than Comparative Example 1. In Comparative Example 2, the collective wet etching of the protective film was not completed even after 300 seconds had elapsed. Comparing Comparative Example 2 and Example 1, it was found that even when the protective film was an ITO compound, the collective wet etching would not be completed unless the protective film was made extremely thin. In Comparative Example 3, the collective wet etching of the protective film was not completed even after 300 seconds had elapsed. It was found that when the protective film is tin, the collective wet etching does not end even if the protective film is as thin as 10 mm. In Comparative Example 4, the collective wet etching of the protective film was not completed even after 360 seconds. In Comparative Example 5, side etching occurred in the metal film. It was found that when the protective film is aluminum, if the protective film is thick, collective wet etching cannot be performed, and even if the protective film is thin, side etching occurs, and in any case, etching cannot be performed with good quality.
以上の結果、保護膜は、厚さを8Å以上32Å以下とし、材質をITO化合物又はIZO化合物とするよいことが分かった。また、保護膜の材質をバナジウムとしても良いことが分かった。 As a result, it was found that the protective film had a thickness of 8 mm or more and 32 mm or less, and the material may be an ITO compound or an IZO compound. It was also found that the protective film material may be vanadium.
また、実施例1〜3において、保護膜の材質をITO化合物又はIZO化合物とすると、アニール後も反射率の低下が少ないことから積層構造体を有する基板の光学特性が特に良好であることが確認できた。 Further, in Examples 1 to 3, when the protective film is made of an ITO compound or an IZO compound, it is confirmed that the optical characteristics of the substrate having a laminated structure are particularly good since the decrease in reflectance is small even after annealing. did it.
10 積層構造体を有する基板
20 基板
30 積層構造体
31 金属膜
31a サイドエッチング
31b エッチングサイド面
32 保護膜
33a、33b 密着膜
34 第二保護膜
50 フォトレジスト
51 光
52 フォトマスク
53 光被照射部
90 従来の厚さの保護膜を有する基板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記金属膜として、銀又は銀を主成分とする銀合金からなる膜を成膜する金属膜成膜工程と、
前記保護膜として、厚さが8Å以上32Å以下で、透明酸化物導電体又はバナジウムからなる膜を成膜する保護膜成膜工程と、
同一のエッチング液によって前記金属膜と前記保護膜とを一括してウェットエッチングし、露出面を形成するエッチング工程と、を備え、
該エッチング工程において、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングする平均速度が5Å/秒以上300Å/秒以下であり、かつ、前記金属膜及び前記保護膜を一括してウェットエッチングするのに要する時間が300秒以内であることを特徴とする積層構造体を有する基板の製造方法。 In the method of manufacturing a substrate having a laminated structure in which at least a metal film and a protective film are formed in this order on the surface of the substrate,
As the metal film, a metal film forming step of forming a film made of silver or a silver alloy containing silver as a main component,
A protective film forming step of forming a film made of a transparent oxide conductor or vanadium having a thickness of 8 mm to 32 mm as the protective film;
Etching step of wet etching the metal film and the protective film together with the same etchant to form an exposed surface,
In the etching step, the average speed of wet etching the metal film and the protective film at a time is not less than 5 秒 / second and not more than 300 Å / second, and the metal film and the protective film are collectively wet etched. The manufacturing method of the board | substrate which has a laminated structure characterized by the time required for being less than 300 second.
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