JPH01281734A - 酸化Ｓｉ膜のパターン化方法 - 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〕 本発明は酸化Ｓｔ膜のパターン化エツチング方法に関す
る。

〔従来の技術〕

現在酸化Ｓｔ膜は素子のオーバーコート膜、配線、段差
の平坦化膜や絶縁膜、コンデンサー膜など素子の一部と
して多用されている。そしてそれをエッチパターニング
する方法はＡｒやフレオンガスを用いるドライエツチン
グ法とフッ酸を用いるウェットエツチング法で行なわれ
ていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし従来の技術では透明ガラス基板上に形成された酸
化Ｓｔ膜をフッ酸で湿式エッチパターニングすると基板
裏面がエツチングにより白濁するため基板が透明でなく
てはならない液晶パネル等では使用できない問題点があ
った。更にフッ酸は取り扱いにも注意を必要としなけれ
ばならなかった。またＡｒガスを用いて酸化Ｓｉ膜をプ
ラズマエツチングする従来の乾式エッチ技術ではＡｒに
より基板からたたき出された酸化Ｓｉ粒子が基板に再付
着する再デボ現象の問題点があった。すなわち第８図に
示す様な電極の平坦化構造の場合上下電極間に酸化Ｓｉ
膜の再デボ粒子が付着、上下電極の導通不良を起こして
しまう、更にプラズマ中にレジストがさらされるため後
工程でのレジスト剥離が麹しいという問題点もある。ま
たフレオンガスを用いる場合も含め一般にドライエッチ
ング法はカラス基板を白濁させないがエツチングの分布
が少なくないため最近要求の大きい大型基板化が難しい
、また真空装置を用いるので大量の処理が難しく、装置
が高価、装置のメインテナンスが頻繁に必要など製造コ
ストが高くなるという問題点があった。

そこで本発明はこの様な問題点を解決するものであって
その目的とするところは透明ガラス基板を白濁させずに
信頼性良く、安価に透明ガラス基板上に形成された酸化
Ｓｔ膜をパターン化することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の酸化Ｓｔ膜のパターン化方法は、透明ガラス基
板上に形成された酸化Ｓｔ膜をエッチパターニングする
際、フッ化アンモン＋酢酸、又はフッ化アンモン＋リン
酸が含まれるエツチング液を用いることを特徴としてい
る。

〔実　施　例−１〕 アクティブマトリックス型液晶表示装置の２端子スイツ
チング用素子であるＭＩＭ素子の基本断面構造を第４図
に、またその上面図を第５図に示す０図より理解される
様に透明ガラス基板上に下電極を形成、陽極酸化等によ
り下電極表面に絶縁膜を形成後それらにクロスする様に
上電極を形成することでＭＩＭ素子を構成している。透
明ガラス基板を使う理由は透過型液晶パネルだからであ
る。しかし下電極の段差により上電極線巾が変動し、そ
れに伴いＭＩＭ素子面積が変わるので素子特性も変動す
る、電極パターニング時のエツチング端面（第３図−Ｅ
Ｔ）が素子として動作するためエツチングの影響により
素子特性が変動する、上＠、極が下電極の段差をカバー
しきれず断線する等問題点があった。

ここで本発明実施例−１を第１図に示す、Ｂａホウケイ
酸ガラス上に、下電極をＴａにて３０００人厚に形成し
た０次にクエン酸水溶液中で陽極酸化を実施、絶縁層を
５００Ａの厚さにつけた。

次に５ｉ（ＯＨ）、とＣＨｓ　Ｓ　ｉ（ＯＨ）　ｓのシ
ラノール化合物に溶媒を加えたもの（東京応化、０ＣＤ
−Ｔｙ　ｐ　ｅ　７　）をスピンコーターで塗布し１０
０℃Ｘ３０分、２５０℃×３０分、それぞれ対流オーブ
ン中でベーキングした。この時シラノール化合物焼成膜
厚は約２８００人であった０次に０．１％フッ化アンモ
ン水溶液に１０ｖｏｊ％になる様に酢酸を加え液温５０
℃にて焼成膜をエツチングし５μｍ口のコンタクトホー
ルを開孔した。この際基板は全く白濁しなかった０次に
シラノール化合物焼成膜の緻密度をあげるため４００’
ＣＸ３０分のベークを追加し、続いてＣｒの上電極、画
素電極を形成しＭＩＭ素子を作成した。ここでフッ化ア
ンモン士酢酸のエツチング液を５０℃で使用した理由は
液温６０℃以上になると酢酸が急速に気化しエツチング
特性が変化するからである。またシラノール化合物は３
００℃以上で焼成してしまうとエツチング時残渣を生じ
やすいため２５０℃焼成時点でエツチング、その後本焼
成を実施している。

以上の様に作成したＭＩＭ素子はシラノール化合物焼成
膜にて下電極を平坦化しているため、かつコンタクトホ
ールのエツチング端面は適度なテーパーがついているた
め従来問題になっていた上電極切れを完全になくすこと
ができた。更に下電極エツチング端面を素子として動作
させない、同一平面上にて精度良＜ＭＩＭ素子面積を決
定するため素子特性を大幅に安定化できそれにより液晶
表示面内の表示特性バラツキが確認されなくなった。

尚、今回、酸化Ｓ１膜のエツチング液をフッ化アンモ７
士塩酸、フッ化アンモ７士硫酸、フヅ化アンモン＋硝酸
に変えて実験したところ基板は白濁し透過型液晶表示に
は適さなかった。ただしフッ化アンモン＋リン酸では全
く基板は白濁せず本発明実施例と同様の効果を有するこ
とがわかった。

また、フッ化アンモンの濃度を１０ｗｔ％まで、酢酸濃
度を３Ｑｖｏｊ％まで増やし同様の実験を行なったが基
板は白濁しなかった。

〔実　施　例−２〕 液晶表示装置のカラーフィルター側基板の一般的な断面
構造を第６図に示す、透明ガラス基板上に透明電極パタ
ーンを形成、更にその上にＲＧＢのカラーフィルターを
形成した構造となっている。

透明ガラス基板を使う理由は実施例−１と同様である。

しかし液晶に電圧をかける際、この構造ではカラーフィ
ルターにより電圧降下を起こし効率良く電圧が液晶にか
からないという問題があり各液晶ＴＶメーカーは第７図
に示す様なＲＧＢカラーフィルター上に中間層を形成、
更にその上に透明電極パターンを形成する構造を開発し
ている。

だが図中８の端子電極上に異方性導′ｇｊｈ膜を圧着す
る際端子電極下の中間層に割れが発生し電極が断線する
という問題が生じ量産移行できない状態にある。

ここで本発明実施例−２を第３図に示す、Ｂａホウゲイ
酸ガラス上にＲＧＢカラーフィルターを形成し続けてＳ
　ｉ　Ｏ２バイアススパツタにてカラーフィルターを平
坦化する。この際スパッタ熱によるカラーフィルターの
退色を防ぐため基板冷却を行ない、かつスパッタ条件を
調整、基板温度を１８０℃以下に制御した０次に０．１
％フッ化アンモン水溶液に１０ｖｏｊ％になるようにリ
ン酸を加えた液温５０℃のエツチング液で端子電極が形
成される部分のみをエツチング除去した０次にＩＴＯに
て画素電極をその上に形成した。この時ＳｉＯ２バイア
ススパッタ膜のエツチング端面は第３図に示す様に適度
なテーパーがつくためＩＴＯの断線は全く生じなかった
。また透明ガラス基板が白濁することも全くなく異方性
導電膜圧着後も５ｉＯｚバイアススパツタ膜に割れは発
生しなく、そのためＩＴＯの断線も無かった。

尚、実施例−１と同様にフッ化アンモン＋酢酸でも同じ
効果を有する。またフッ化アンモン濃度を１０ｗｔ％ま
で、リン酸濃度を３０ｖｏｊ％まで増やし同様の実験を
行なったが基板は白濁しなかった。

〔発明の効果〕

以上述べた様に発明によれば透明ガラス基板上に形成さ
れた酸化Ｓｔ膜をエッチパターニングする際、フッ化ア
ンモ７士酢酸、又はフッ化アンモン＋リン酸が含まれる
エツチング液を用いることで、信頼性良く、又分布良く
エツチングができるため最近要求の大きい大型基板化に
適している、ガラス基板でも白濁しないため透過型デバ
イスに適している、安価であるためコストダウンができ
る、フッ酸に比べて危険でないため作業、管理が容易等
積々の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明実施例−１を説明するＭＩＭ素
子断面図と上面図である。第３図は本発明実施例−２を
説明する液晶表示装置のカラーフィルター側基板断面図
、第４図、第５図は一般的なＭＩＭ素子断面図と上面図
、第６図、第７図は一般的なカラーフィルター側基板断
面図、第８図は電極を平坦化した際の断面図。 １・・・下電極 ２・・・絶縁層 ３・・・中間層 ４・・・上電極 ５・・・画素電極 ６・・・透明ガラス基板 ７・・・カラーフィルター ８・・・端子電極 ９・・・異方性導電膜 １０・・・液晶 １１・・・再デボ粒子 ＥＴ・・・エツチング端面 以上 出願人　セイコーエプソン株式会社 代理人　弁理士　給水　喜三部　（他１名）毛２２ 第斗図 第ツ巴 第６図 ′ＩＡ７１５ａ ’１．８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　透明ガラス基板上に形成された酸化Ｓｉ膜をエッチパ
   ターニングする際、フッ化アンモン＋酢酸、又はフッ化
   アンモン＋リン酸が含まれるエッチング液を用いること
   を特徴とする酸化Ｓｉ膜のパターン化方法。