JPH01112613A - 透明導電膜パターンの形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野Ｊ 本発明は透明導電膜パターンの形成方法に係り、詳しく
はカラーフィルタ、エレクトロルミネッセンス素子（Ｅ
Ｌ素子）、太陽電池及び液晶表示素子（ＬＣＤ）等に用
いられる透明電極パターン付き基板をＭ造する際に採用
して好適な透明導電膜パターンの形成方法に関する。

［従来の技術］ 従来、この種の透明導電膜パターンの形成は、以下のよ
うにして行なわれていた。

まず精密研磨したガラスもしくはプラスチック等の絶縁
性基板の一主表面上にインジウムスズ酸化！ＩＩ＋（以
下ＩＴＯと略称する）あるいは酸化スズ等を含有してな
る透明導電膜を真空蒸着、スパッタリング等の方法で被
着した後、その上にレジストを塗布してレジスト膜を形
成する。この後、場合によっては透明導電膜とレジスト
膜との付着性を高めるため熱処理（いわゆるプリベーク
）を行なうことがある。

次に所望のパターンを有するフォトマスクを通して紫外
線によりレジスト膜を選択的に露光し、次に所定の現像
液によりレジスト膜を現像してレジストパターンを形成
した後、このレジストパターンをマスクとし、所定のエ
ツチング液等を用いる湿式エツチング法等のエツチング
手段により■ＴＯ５酸化スズ等の透明導電膜をエツチン
グし、次に所定のレジスト剥離液を用いてレジストパタ
ーンを剥離し、絶縁性基板の一主表面上に透明導電膜パ
ターンを形成する。

［発明が解決しようとする問題点１ 上述の、従来の透明導電３膜パターンの形成方法では、
プリベーク処理を施したとしても、レジスト膜と透明導
電膜との付着性が十分でな（、レジストパターンをマス
クとし透明導電膜をエツチングする際、エツチング液が
レジストパターンと透明導電膜の界面に浸み込むことに
起因して透明導電膜パターンのサイドエツチングが大き
くなり、レジストパターンの線幅よりも透明導電膜パタ
ーンの線幅が細くなるので、例えば数μｍ以下の微細な
透明坪電股パターンを得ることは不可能であった。

本発明は従来の透明導電膜パターンの形成方法の上記し
た問題点乃至欠点を除去するためになされたものであり
、その目的は例えば数μｍ以下の微細な透明導電膜パタ
ーンを形成することができる透明導電膜パターンの形成
方法を提供することにある。

し問題点を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するためになされたものであり
、エツチング法により絶縁性基板上に透明導電膜パター
ンを形成する方法において、前記絶縁性基板の表面上に
透明導電膜を被着した後、該透明導電膜上に、透明導電
膜のエツチング手段に対して耐性を有する薄膜を被着し
、しがる後、該薄膜上にレジスト膜を形成する第１工程
と、 第１工程で形成されたレジスト膜を選択的に露光し現像
してレジストパターンを形成した後、該レジストパター
ンをマスクとし前記薄膜を薄膜のエツチング手段により
エツチングして薄膜パターンを形成し、次いで該薄膜パ
ターンをマスクとし前記透明導電膜を前記透明導電膜の
エツチング手段によりエツチングして透明導電膜パター
ンを形成する第２工程と、 を含むことを特徴とするものである。

［作用Ｊ 本発明の透明導電膜パターンの形成方法によれば、第１
工程において、透明導電膜とレジスト膜との間に、透明
導電膜のエツチング手段に対して耐性を有する薄膜が中
間層として設けられるので、第２工程において、レジス
トパターンをマスクとして形成された薄膜パターンをマ
スクとし、透明導電膜を透明導電膜のエツチング手段に
よりエツチングして透明導電膜パターンを形成する際に
、前記薄膜パターンがその下にある透明導電膜のエツチ
ングされるべきでない部分をエツチング手段から保護す
る。従って透明導電膜パターンがサイドエツチングされ
るのが防止され、微細な透明導電膜パターンを得ること
が可能となる。

［実施例Ｊ 以下本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明す
る。

実施例１ 絶縁性基板として、表面を精密研磨したアルミノボロシ
リケートガラス基板１を用い、この−主表面上に１７０
０人の厚さのＩＴＯからなる透明導電膜２を、酸化イン
ジウム（９５ｗｔ％）と酸化スズ（５ｗｔ％）とを混合
してなる蒸発源を用いる真空蒸着法により被着した。次
いでこの透明導電膜２上に膜厚８００人のクロム窒化物
からなる薄膜３を、アルゴンと窒素との混合ガス雰囲気
（Ｎ２含有率２０体積％、圧力３　Ｘ　１０−３Ｔｏｒ
ｒ）中でクロムからなるターゲットを用い直流マグネト
ロンスパッタリング法により被着した。さらにこの薄膜
３上に膜厚５０００人のレジスト膜４をポジ型フォトレ
ジスト（ヘキスト社製のＡＺ−１３５０）をスピンコー
ド法により塗布することにより形成した（第１図（１）
）。その後、温度９０°Ｃの雰囲気下で３０分間レジス
ト膜４をプリベークした。

次に、所望のパターンが形成しであるフォトマスクを通
して紫外線によりレジスト膜４を選択的に露光し、ＡＺ
−１３５０専用現像液により現像してレジストパターン
４ａ、４ｂ及び４Ｃを形成した（第１図（２））。この
レジストパターン４ｂの線幅りは２μｍである。

次にレジストパターン４ａ〜４Ｃをマスクとし、硝酸第
２セリウムアンモニウム１６５ｇと過塩素酸く７０％）
４２ｍｌに純水を加えて１０１００Ｏにした溶液からな
るエツチング液（液温；２３℃）を用い、薄膜３を５０
秒間エツチングして薄膜パターン３ａ、３ｂ及び３Ｃを
形成したく第１図（３））。このとき、レジストパター
ン４ｂに対する薄膜パターン３ｂのサイドエッチｆｆ１
（第２図（１）においてｅｌとして示される）は０．０
７μｍであった。

次にレジストパターン４ａ〜４Ｃをアセトンからなるレ
ジスト剥離液にて剥離しく第１図（４））、次いで４０
ボ一メ度塩化第２鉄水溶液及び３６Ｗ［％塩酸を１＝１
に混合しこ５０℃に加熱したエツチング液を用い、薄膜
パターン３ａ〜３ｃをマスクとし透明導電Ｈ！Ａ２をエ
ツチングして、透明導電膜パターン２ａ、２ｂ及び２ｃ
を形成する（第１図（５））。このときのエツチング時
間は上記膜厚の透明導電膜２がちょうどガラス基板１ま
でエツチングされるに要する時間（ジャストエツチング
時間）の２倍の１１２秒間であり、このように長時間エ
ツチングをしたにもかかわらず、薄膜パターン３ｂに対
する透明導電膜パターン２ｂのサイドエッチ量（第２図
（２）においてｅ２として示される）は０μｍ〜０．１
８μｍの範囲内であり、サイドエツチングを大幅に抑え
ることができた。

次に、前記した硝酸第２ヤリウムアンモニウムと過塩素
酸とを含むエツチング液を用い、薄膜パターン３ａ〜３
ｃを６０秒間エツチングして除去し、透明導電膜パター
ン２ａ〜２ｃをガラス基板１の一生表面上に形成した透
明電極パターン付き基板を得ｆＳ　（第１図（６））。

このとき、レジストパターン４ｂの線幅Ｌ（２μｍ＞（
第１図（２）参照〉に対する薄膜パターン３ｂのサイド
エッチ量（第２図（１）の６１　）が０．０７μｍであ
り、また薄膜パターン３ｂに対する透明導電膜パターン
２ｂのサイドエッチ量（第２図（２）の６２　）が０）
ｔｍ〜０．１８μｍであるため、該透明導電膜パターン
２ｂの線１１１１Ｍ　（第１図（６）参照）は１．５μ
ｍ　（２−（０，０７＋０．１８）Ｘ２）〜１．８６μ
ｍ　　（２−０，０７ｘ２＞であり、垂直な断面構造を
有し、レジストパターン４ｂの線幅Ｌ（２μｍ）に対応
した微細パターンを形成することができた。

なお、レジストパターン４ｂの線幅し、上記各サイドエ
ッチ量、及び透明導電膜パターン２ｂの線幅Ｍの測定に
は、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）によって撮影した写真
を利用した。

実施例２ スパッタリング法によりチタン又は珪化モリブデンから
なる薄膜３を透明導電膜２上に被着したこと及び薄膜３
のエツチング液として、１ｗｔ％酸性フッ化アンモニウ
ム水溶液と４ｗｔ％過酸化水素水溶液との混合液を用い
てチタン又は珪化モリブデンからなる薄膜パターンを得
、これをマスクとしてＩＴＯからなる透明導電膜をエツ
チングした以外は実施例１と同様にして行ない、実施例
１と同様の微細な透明導電膜パターンを得ることができ
た。

上述の２つの実施例では、湿式エツチング法を採用して
いるため、ダストや異物付着に起因して不要な透明導電
膜が残存することを防止でき、またスルーブツト（単位
時間当りの処理数）を向上させるとともに安価に微細な
く例えば数μｍ以下の）透明導電膜パターンを形成でき
るという利点もある。

以上実施例により本発明を説明してきたが、本発明は以
下の変形例及び応用例を包含するものである。

（ａ）絶縁性基板としては、実施例１．２で用いたアル
ミノボロシリケートガラス以外に、アルミノシリケート
ガラス、ホウケイ酸ガラス、ソーダライムガラス及び石
英ガラス等の絶縁性を有するものを用いてもよい。また
、基板としては、珪素、タンタル及びチタンの酸化物、
炭化物、窒化物等を含有してなり絶縁性を有するセラミ
ックスや、アクリル樹脂等の絶縁性を有する樹脂からな
るものを用いてもよい。

絶縁性基板として、実施例１．２では透明ガラス基板を
用いたが、基板は透明でなくても良く、場合により半透
明や不透明なものを使用し得る。

基板としてはガラス基板のようにその全体が絶縁性であ
るもの以外に、絶縁性基板の内部に導電性の板状体を内
包したものであってもよい。

（ｂ）前記の絶縁性基板の一主表面上に被着される透明
導電膜として、実施例１，２ではＩＴＯを用いたが、酸
化スズや、酸化スズにｓｂ等をドープしたもの、更には
、酸化インジウム等を用いても良い。なおＩＴＯを用い
る場合、Ｓｎのドープ量は任意であり、適宜決定される
。

透明導電膜の被着方法としては真空蒸着法以外に、ＣＶ
Ｄ法、スパッタリング法、イオンブレーティング法等で
あってもよく、さらに、酸化インジウムと酸化スズとを
含有してなる液をガラス基板上に塗布し、加熱する方法
であっても良い。

（Ｃ）前記の透明導電膜上に被着される薄膜としては、
実施例１，２で使用したクロム窒化物、チタン、珪化モ
リブデンからなるもの以外に、クロム、タンタル、タン
グステン、モリブデン及びアルミニウム等の金属、シリ
コン及びホウ素等の半金属、炭素等の非金属、またはそ
れらの窒化物、酸化物、炭化物、ホウ化物等からなるも
の、さらにはそれらを混合してなるものであってもよい
。さらに、セラミックスからなる薄膜であってもよい。

すなわち、薄膜の組成としては、透明導電膜のエツチン
グ手段に対して耐性を有するものであればいずれも使用
され得る。

ここに［透明導電膜のエツチング手段に対して耐性を有
する］とは、透明導電膜のエツチング手段により薄膜が
エツチングされないことのみならず、薄膜が透明導電膜
よりもエツチングされにくいことをも意味する。また薄
膜としては、透明導電膜との付着性及びレジスト膜との
付着性の良好なものを用いるのが好ましい。薄膜の　（
被着方法としてはスパッタリング法以外に、ＣＶＤ法、
イオンブレーティング法、真空蒸着法等を採用しうる。

薄膜のＭ厚は透明導電膜を均一に覆うに足る厚さである
ことが望まれ、例えば２５０八以上の膜厚が推奨される
。

薄膜は２層以上の多層膜であっても良く、この場合、透
明導電膜に隣接する薄膜層のみが透明導電膜との付着性
の良好なものであれば良く、レジスト膜に隣接する薄膜
層はレジスト膜との付着性の良好なものが好ましい。

（ｄ）前記の薄膜上に形成されるレジスト膜としては、
実施例１．２で用いたポジ型フォトレジスト膜以外に、
ネガ型フォトレジスト膜、並びにポジ型及びネガ型電子
線レジスト膜を用いてもよい。レジスト膜の形成方法は
、スピンコード法以外にスプレーコート法、ロールコー
ト法等を採用してもよい。なお、電子線レジスト膜の場
合には、レジストパターンの形成のなめに電子線露光法
を採用すればよい。

［８）実施例１，２では、レジストパターンをマスクと
する薄膜のエツチング及び該エツチングで得られた薄膜
パターンをマスクとする透明導電膜のエツチングをエツ
チング液を用いる湿式エツチングで行なったが、これ以
外にプラズマエツチング法、スパッタエツチング法及び
リアクティブイオンエツチング法等の乾式エツチング法
を採用してもよい。

また薄膜のエツチング及び透明導電膜のエツチングを上
記湿式法又は乾式法により２工程で行なう場合、最初の
薄膜のエツチング工程で、透明導電膜が部分的にエツチ
ングされても構わない。

また実施例１，２では、レジストパターンをマスクとし
て薄膜パターンを形成した後、レジストパターンを剥離
し、次いで薄膜パターンをマスクとして透明導電膜パタ
ーンを形成したが、実施ｒＩＡ１．２と同様に薄膜パタ
ーンを形成した後、実施例１，２と異なりレジストパタ
ーンを剥離せずに薄膜パターン上に存在させたまま薄膜
パターンをマスクとして透明導電膜パターンを形成して
も良い。この場合、透明導電膜パターンを形成後、レジ
ストパターン及び薄膜パターンを異なる剥離液を用いて
順次剥離しても良いが、レジストパターンと薄膜パター
ンの両者を溶解し得る剥離液を用いれば、両パターンを
同時に剥離することができ好都合である。このような剥
離液の例としては、レジスト膜として実施例］、２に記
載のポジ型フォトレジストを、そして薄膜として、酸と
アルカリの両方に溶解する、例えばアルミニウムや鉄の
如き両性金属及びニッケル、クロム等の金属を用いた場
合における苛性ソーダ等の強アルカリ溶液が挙げられる
。

（ｆ）絶縁性基板上に最終的に得られる透明導電膜パタ
ーンの形状は線状以外の任意の形状（例えば円形状や三
角形状や矩形状〉を取り得る。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明によれば、透明導電膜パタ
ーンの形成に際して、透明導電膜とレジスト膜との間に
、透明導電膜のエツチング手段に対して耐性を有する薄
膜を中間層として設けることにより、透明導電膜のサイ
ドエツチングが防止され、垂直な断面椙造を有する微細
な透明導電膜パターンを得ることが可能となった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の透明導電膜パターンの形成方法の一実
施例を示ずための工程図、第２図は本発明の実施例１に
おいてサイドエツチングの程度を示すために用いられた
サイドエッチ量を示すための概略図である。 １・・・ガラス基板 ２・・・透明導電膜 ２ａ、２ｂ、２ｃ・・・透明導電膜パターン３・・・薄
膜 ３ａ、３ｂ、３ｃｍｒｌ膜パターン ４・・・レジスト膜 ４ａ、４ｂ、４ｃ・・・レジストパターンＬ・・・レジ
ストパターン４ｂの線幅 Ｍ・・・透明導電膜パターン２ｂの線幅ｅ１・・・薄膜
パターン３ｂのサイドエッチ量ｅ２・・・透明導電膜パ
ターン２ｂのサイドエッチ量

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）エッチング法により絶縁性基板上に透明導電膜パ
   ターンを形成する方法において、 前記絶縁性基板の表面上に透明導電膜を被着した後、該
   透明導電膜上に、透明導電膜のエッチング手段に対して
   耐性を有する薄膜を被着し、しかる後、該薄膜上にレジ
   スト膜を形成する第１工程と、 第１工程で形成されたレジスト膜を選択的に露光し現像
   してレジストパターンを形成した後、該レジストパター
   ンをマスクとし前記薄膜を薄膜のエッチング手段により
   エッチングして薄膜パターンを形成し、次いで該薄膜パ
   ターンをマスクとし前記透明導電膜を前記透明導電膜の
   エッチング手段によりエッチングして透明導電膜パター
   ンを形成する第２工程と、 を含むことを特徴とする透明導電膜パターンの形成方法
   。