JPH02135619A

JPH02135619A - ウエットエッチング方法

Info

Publication number: JPH02135619A
Application number: JP28885188A
Authority: JP
Inventors: Hironobu Harada; 原田　浩信; Takeshi Harano; 原納　猛
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1990-05-24

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］本発明は薄膜のウェットエツチング方法に関するもので
ある。

［従来の技術］液晶等の電子デイスプレィパネルに用いられている錫を
含んだ酸化インジウム（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ
　０ｘｉｄｅ）を主成分とする透明導電膜のウェットエ
ツチング方法としては次の４種の方法が知られている。

■亜鉛粉末と塩酸を用いる方法。

■塩酸、硝酸及び水の混合水溶液を用いる方法。

■塩酸、塩化第２鉄及び水の混合水溶液を用いる方法。

■ヨウ化水素、次亜リン酸、水の混合水溶液を用いる方
法。

上記方法で、特に精密なバターニングの形成が必要な場
合は■〜■の方法が適用されるが、バターニングプロセ
スのスルーブツトを向上させるため、即ち、エツチング
速度を大きくするため、エツチング液温度を上昇させた
り、水素イオン濃度、酸化剤濃度を考慮したエツチング
液組成の工夫がなされている。しかし、上記の手法はエ
ツチング液構成物質の化学的安定性、エツチング容器や
レジスト膜に対するダメージなど問題があり、温度上昇
以上の効果は得られていないのが現状である。

［発明の解決しようとする課題］本発明の目的は、従来技術が有していた前述の問題点を
解消するものであり、例えば前述■〜■のエツチング液
を用い、被エツチング体である薄膜に特別な処理を必要
とせずに薄膜のエツチング速度を向上させる方法を新規
に提供するものである。

［課題を解決するための手段］即ち、本発明は、金属あるいは金属化合物からなる薄膜
の表面に無機酸又は有機酸を主成分とするエツチング液
を接触させてウェットエツチングを行う方法において、
大気雰囲気下における酸素の平衡濃度よりも多くの酸素
を含有したエツチング液を用いることを特徴とするウェ
ットエツチング方法を提供するものである。

本発明者らは、金属または金属化合物薄膜を無機酸ある
いは有機酸を主成分とするエツチング液を用いてエツチ
ングする場合、該エツチング液に接する気相中の酸素分
圧の増加にともないエツチング速度が増大することを見
いだした。即ち、エツチング速度を向上させるには、大
気雰囲気におけるエツチング液中の酸素の含有量よりも
多くの酸素を含有したエツチング液を用い、かかるエツ
チング液を該薄膜に接触させてエツチングを行うことが
望ましいことを見いだし、本発明を完成させたものであ
る。

エツチング液を該薄膜と接触させる方法としては、塗布
法、浸漬法、スプレー法などが挙げられる。

エツチングする薄膜をエツチング液中に浸漬させること
によってエツチング液を薄膜に接触させる場合には、第
１図に示した様な装置等により、エツチング液の表面が
、大気雰囲気より酸素濃度の高い気体に接するようにし
て、エツチング液中の酸素濃度を高めたエツチング液を
用いることが好ましい。又、酸素ガスを空気組成比より
も大きい、即ち２０体積％以上含む気体をバブリングな
どの方法でエツチング液中に積極的に酸素ガスを導入し
て酸素濃度を高めたエツチング液中に薄膜を浸漬する方
法も有効である。この方法は撹拌効果も加わるので大変
好ましい。又、液中で酸素を発生する化合物をエツチン
グ液中に入れることによってエツチング液の酸素：濃度
を高めることもできる。

又、エツチング液をスプレー法によって薄膜に接触させ
る際には、大気雰囲気下における酸素の平衡濃度よりも
多くの酸を含有しているエツチング液をスプレーしても
よいし、酸素ガス、又は、大気雰囲気よりも酸素ガス濃
度の高いガス、即ち、酸素を約２０体積％以上含むガス
を、エツチング液に混合してスプレーすることによって
、エツチング液中の酸素含有量を増大させる方法も、有
効である。後者の方法は、エツチング液の被エツチング
体表面での滞留時間の短縮、即ち、反応生成物の散逸速
度の増大の効果が加わる為、大変好ましい。

本発明においては、塩酸、硝酸等の無機酸あるいは酢酸
等の有機酸を主成分とし、酸化剤や還元剤等を加えたエ
ツチング液を用いる。

本発明において特に好ましく用いられるエツチング液と
しては、塩酸、硝酸（塩酸１に対して容積比で０．Ｏ１
〜０．５０）　、純水（塩酸１に対して容積比で０．５
〜２．０）の混合水溶液や、塩酸、塩化第２鉄及び純水
の混合水溶液（Ｆｅ”０．０５〜１．０　ｍｏｌ／ρ）
や、ヨウ化水素、次亜リン酸、及び純水の混合水溶液等
が挙げられる。

本発明においてエツチングする薄膜は、金属又は金属化
合物からなる薄膜である。具体例としては、ニッケル、
ステンレス等の金属や、ＩＴＯ、ＺｎＯ等の金属酸化物
が挙げられる。特に、本発明の方法は、電子デイスプレ
ィデバイス等の透明電極に用いられているＩＴＯ膜のエ
ツチングに好適である。

本発明において、かかる薄膜は、何らかの基体上に膨隆
された状態で、その表面がエツチング液と接触すること
によって、エツチングされる。かかる基体としては、エ
ツチング液に対して化学的に安定な材質からなるもので
あれば、特に限定されないが、ソーダライムシリケート
ガラス板、アルミノシリケートガラス板、硼珪酸塩ガラ
ス板、リチウムアルミ入シリケートガラス板、などのア
ルカリ含有ガラス板、低アルカリ含有ガラス板、あるい
は無アルカリガラス板、石英ガラス板、プラスチック板
、あるいはプラスチックフィルム等が用いられる。

本発明においては、２０〜５０℃程度の低い温度でも従
来の方法より十分速いエツチング速度が得られる。

又、本発明において、エツチング液は、薄膜に接触する
時点で、その温度が５０〜７０”Ｃ程度であるとさらに
速いエツチング速度が得られるので好ましい。

又、エツチング液を薄膜に接触させる際に、該薄膜を有
する基体を５０〜７０℃程度に加熱しておき、エツチン
グ速度の増大を計ることもできる。

エツチングしたい薄膜上にレジスト、マスキング剤等を
所望のパターンをもって印刷又は塗布し、その状態で本
発明のウェットエツチング方法によってエツチングを行
い、薄膜のバターニングをすることも可能である。

［作　用］本発明において、エツチング液中に含まれる又は共存す
る酸素がエツチング速度に関与する作用機構は必ずしも
明確ではないが、酸素がエツチング反応の反応物のひと
つとして働いており、そのため酸素濃度が高ければエツ
チング速度が増大するものと考えられる。

以下、本発明の実施例に従って説明する。

［実施例１］透明なガラス基板上に電子ビーム真空蒸着法により形成
したＩＴＯ薄膜を第１図に簡易的に示したエツチング装
置を用いて浸漬法によってエツチングした。図中、１は
エツチング液（エッチャント）、２はフローメーター　
３はＩＴＯ膜が形成された基板、４は酸素分圧制御可能
な密閉容器である。

エツチング液として混酸系、即ち、塩酸：硝酸：純水＝
１　：　１　：０．０８（容積比）を用い、エッチャン
ト液温を３０℃に設定した。密閉容器内の酸素分圧はフ
ローメーターで酸素ガス、窒素ガスの流量比を調節する
ことにより制御し、酸素分圧に対するエツチング速度を
測定した。その結果は第２図に示す通りであり、エッチ
ャントに接する気相中の酸素分圧の増加にともなってＩ
ＴＯ膜のエツチング速度が増大することが認められる。

例えば、通常の条件で用いられる酸素分圧０．２　ａｔ
ｍと比較すると、酸素分圧１．０ａｔｍの条件下では５
０％程度のエツチング速度の向上が図られることが解る
。

［実施例２］透明なガラス基板上に電子ビーム真空蒸着法により形成
したＩＴＯ薄膜を第１図に示したようなエツチング装置
を用いて浸漬法によってエツチングした。

エツチング液としては、ＨＣＩ：ＦｅＣ１５・６ＨｉＯ：ＨａＯ＝　１０：１：
１０　（ｗｔ％）を用い、エツチング液温は、３０℃と
した。実施例１と同様にエツチング速度を測定したとこ
ろ実施例１と同様の傾向が認められた。酸素分圧１、　
Ｏａｔｍの条件下でのエツチング速度は、酸素分圧０．
２ａｔｍの場合の１．３倍であった。

［実施例３］透明なガラス基板上にスパッタリング法により形成した
酸化アルミニウムを２ｗｔ％含む酸化亜鉛膜を第１図に
示したような装置を用いてエツチングした。

エツチング液としては、塩酸：硝酸：純水＝１　：　１　：０．０ｇ（容積比）
を用い、エツチング液温は２０℃とした。実施例１と同
様にエツチング速度を測定したところ、実施例１と同様
の傾向が認められた。酸素分圧１、Ｏａｔｍの条件下で
のエツチング速度は、酸素分圧０．２ａｔｍの場合の１
．４倍であった。

［実施例４］透明なガラス基板上に電子ビーム真空蒸着法により形成
したＩＴＯ薄膜を第３図に簡易的に示したエツチング装
置を用いてスプレー法によってエツチングした。図中、
３１はＩＴＯ膜が形成された基板、３２はガス混入エツ
チング液噴射ノズル、３３は基板１を支持する支持台、
３４はエツチング液（エッチャント）用ポンプ、３５は
コンプレッサー　３６は密閉容器である。

エツチング液に混入するガスは、酸素と窒素の混合比を
変化させた混合ガスを使用し、コンプレッサー３５を加
圧した。エツチング液として混酸系、即ち、塩酸：硝酸
：純水＝１　：　ｌ　：ｏ、ｏｇ　（容積比）を用い、
エツチング液温を３０℃に設定し、ポンプ３４で５０　
ｍｌ／ｍｉｎの流量になるように調節した。

その結果は第４図に示す通りであり、混合ガス中に含ま
れる酸素の体積％の増加にともなって、ＩＴＯ膜のエツ
チング速度が増大することが認められる。例えば、混合
ガス中の酸素含有量２０％と１００％のときのエツチン
グ速度を比較すると、後者の条件下では、前者に対し４
０％程度のエツチング速度の向上が認められる。

［実施例５］透明なガラス基板上にスパッタリング法により形成した
酸化アルミニウムを２ｗｔ％含む酸化亜鉛膜を第３図に
示したような装置を用いてエツチングした。

エツチング液としては、塩酸：硝酸：純水＝ｌ　：　１　：０．０ｇ（容積比）
を用い、エツチング液温は２０℃とした。実施例例４と
同様にエツチング速度を測定したところ実施例４と同様
の傾向が認められた。混合ガス中の酸素含有量１００％
の条件下でのエツチング速度は、酸素含有量２０％の場
合の１．５倍であった。

又、上記実施例と同様に、ヨウ化水素、次亜リン酸及び
純水を混合した液をエツチング液として用い、酸素濃度
を高めて、ＩＴＯ膜をエツチングしたところ、やはり効
果が認められた。

［発明の効果］本発明の方法では、エツチング液として使用される無機
酸、有機酸、酸化剤、還元剤などの薬品を特に変更する
事なく、エツチング液中の酸素含有量を制御することに
より、エツチング速度を制御することができる。更に、
室温程度の比較的低い温度でも、従来法に比べて十分早
いエツチング速度が得られ、レジスト膜との付着力を低
下させる事なくエツチング処理できるので、高精細な寸
法精度の高い微細パターンを形成させることも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のエツチング方法を浸漬法によって行
うにあたって用いる装置の一例の簡略図、第２図は実施
例１において得られた酸素分圧に対するエツチング速度
の関係を示す測定図、第３図は、本発明のエツチング方法をスプレー法によっ
て行うにあたって用いる装置の一例の簡略図、第４図は
実施例４において得られた混合ガス中の酸素含有量に対
するエツチング速度の関係を示す測定図である。１：エツチング液２：フローメーター３：エツチングする薄膜が形成された基板４：密閉容器３１　：　ＩＴＯ膜が形成された基板３２：ガス混入エツチング液噴射ノズル３３：支持台３４：エツチング液用ポンプ３５：コンプレッサー３６：密閉容器

Claims

【特許請求の範囲】

（１）金属あるいは金属化合物からなる薄膜の表面に無
機酸又は有機酸を主成分とするエッチング液を接触させ
てウェットエッチングを行う方法において、該エッチン
グ液が、その大気雰囲気下における酸素の平衡濃度より
も多くの酸素を含有していることを特徴とするウェット
エッチング方法。
（２）大気よりも酸素ガス濃度の高い気体をエッチング
液に接触させるか、あるいはバブリングによってエッチ
ング液中に導入することによって酸素濃度を高めた無機
酸又は有機酸を主成分とするエッチング液中に、金属あ
るいは金属化合物からなる薄膜を浸漬してエッチングを
行なうことを特徴とするウェットエッチング方法。
（３）金属あるいは金属化合物からなる薄膜の表面に、
大気よりも酸素ガス濃度の高い気体と、無機酸又は有機酸を主成分とするエッチング液を混
合してスプレーしてエッチングを行なうことを特徴とす
るウェットエッチング方法。
（４）エッチング液が、塩酸、硝酸、及び純水の混合水
溶液であることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項
記載のウェットエッチング方法。
（５）エッチング液が、塩酸、塩化第２鉄、及び純水の
混合水溶液であることを特徴とする請求項１〜３いずれ
か１項記載のウェットエッチング方法。
（６）エッチング液が、ヨウ化水素、次亜リン酸、及び
純水の混合水溶液であることを特徴とする請求項１〜３
いずれか１項記載のウェットエッチング方法。
（７）エッチングする薄膜が酸化インジウムを主成分と
する薄膜であることを特徴とする請求項１〜６いずれか
１項記載のウェットエッチング方法。