【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
本発明は、各種表示体、例えば、液晶パネルや
エレクトロクロミツクなどにおける表示媒体の駆
動用電極として、酸化錫(SnO2)膜を用いる際
の、パターニング工程におけるエツチングに関す
る。
一般に、SnO2膜のパターニングのプロセスは、
ガラス基板上に、物理的又は化学的蒸着法により
SnO2薄膜(約300〓程度)を形成した後、フオト
レジスト材を塗布、乾燥し、その後、所要のパタ
ーン(例えば、数字、文字、図形などの形状)に
作成した露光マスクを用いて所要部分のみを感光
させ、その後、不要部分のレジストを除去して、
所要のパターン以外の部分のSnO2膜を表面に露
出させる。しかる後、本件が関係するエツチング
工程に入り、以下に述べるエツチング液に浸漬さ
せ、その不要部分のSnO2膜を除去して所要のパ
ターンを形成した後、最後に、所要パターンの表
面に残つているレジスト膜を除去してパターニン
グは完了する。
さて、従来、SnO2膜のエツチング法は、次の
化学式に示すようなモデルで、塩酸水溶液
(HCl)と亜鉛粉末(Zn)を併用して、還元性の
強い発生基の水素H+を発生させ、その還元力に
よりSnO2膜を金属錫化させ、ガラス表面から析
出解離させていくプロセスにより、SnO2膜を除
去(エツチング)できると考えられてきた。
Zn+2HCl→ZnCl2+2H+ (1)
SnO2+4H+→Sn+2H2O (2)
しかるに、実際には、この発生基の水素(H+)
の状態は長く続かず、たちまちのうちにイオン性
を失ない、水素ガスとなつてZnやSnO2膜の表面
に吸着し、HClとZnとの反応は抑制又は停止さ
せてしまう。つまり(1)式は、
Zn+2HCl→ZnCl2+2H+→ZnCl2+H2↑ ……(3)
となりやすい。
このため(2)式に示す反応は続かず、従つて実際
のエツチングの品質としては不完全なものとな
り、除去すべき部分にSnO2膜が残つたり、その
残つたSnO2膜を除去しようとして、長時間浸漬
しておくと、今度は、除去すべきでない部分のエ
ツジ部から浸食が起こり(オーバーエツチングと
称する)、実使用に耐えない品質に作り込んでし
まう事になり、ひいては、止留りの低下、手間の
増大など、著しく生産性を落す結果になつてい
た。
本発明は、かかる不具合点を解消するために、
発生基の水素の発生を永続的かつ活発に起こさせ
るための手段を発明したものである。
着眼点として、ガス化してしまつた水素分子が
SnO2膜やZn粉末の表面に吸着、する前に、他の
物質に吸着させ、常にSnO2とZnと、そしてHCl
とが互に接触し反応が持続できるように、その吸
着物質を考案することにあつた。
気体吸着力の大きい元素を調査した結果、次の
ようなデータが得られた。(抜萃)
The present invention relates to etching in a patterning process when a tin oxide (SnO 2 ) film is used as a drive electrode for a display medium in various displays, such as liquid crystal panels and electrochromics. Generally, the process of patterning SnO2 film is
on a glass substrate by physical or chemical vapor deposition
After forming a SnO 2 thin film (approximately 300 mm), apply a photoresist material, dry it, and then use an exposure mask created in the desired pattern (for example, the shape of numbers, letters, figures, etc.) to expose the required area. Only the resist is exposed, and then unnecessary parts of the resist are removed.
The portion of the SnO 2 film other than the required pattern is exposed to the surface. After that, the etching process related to this case is started, and the SnO 2 film is immersed in the etching solution described below, and unnecessary portions of the SnO 2 film are removed to form the desired pattern. The patterning is completed by removing the remaining resist film. Conventionally, the etching method for SnO 2 film is based on the model shown in the following chemical formula, in which a hydrochloric acid aqueous solution (HCl) and zinc powder (Zn) are used together to generate hydrogen H + , which is a highly reducing generating group. It has been thought that the SnO 2 film can be removed (etched) through a process in which the SnO 2 film is turned into metallic tin by its reducing power, and is precipitated and dissociated from the glass surface. Zn+2HCl→ZnCl 2 +2H + (1) SnO 2 +4H + →Sn+2H 2 O (2) However, in reality, the hydrogen (H + ) of this generating group
This state does not last long; it quickly loses its ionicity, becomes hydrogen gas, and adsorbs onto the surface of the Zn or SnO 2 film, suppressing or stopping the reaction between HCl and Zn. In other words, equation (1) tends to become Zn+2HCl→ZnCl 2 +2H + →ZnCl 2 +H 2 ↑ ……(3). For this reason, the reaction shown in equation (2) does not continue, and the actual etching quality is therefore incomplete, leaving a SnO 2 film in the area that should be removed, or removing the remaining SnO 2 film. If the etching is left immersed for a long time, erosion will occur from the edges of the parts that should not be removed (referred to as over-etching), resulting in a quality that cannot be used in actual use. This resulted in a significant drop in productivity, such as decreased retention and increased labor. In order to eliminate such disadvantages, the present invention has the following features:
This invention has invented a means for permanently and actively generating hydrogen from a generating group. The point of focus is that hydrogen molecules that have been gasified
Before adsorbing on the surface of SnO 2 film or Zn powder, adsorb it on other substances, and always combine SnO 2 and Zn, and HCl
The task was to devise an adsorbent material that would allow the two to come into contact with each other and sustain the reaction. As a result of investigating elements with high gas adsorption power, the following data was obtained. (Nukishuu)
【表】
この中から、特にH2ガス吸着量に着目すると、
Pd,Pt,Niが、その性質が強いことがわかる。
我々は、これらの元素から、イオン化傾向の強
いNiに着目し、量産上、入手しやすい塩化ニツ
ケル(NiCl)を対象にして実験を行なつた結果、
次のような条件下で、期待通りのエツチング残り
や、オーバーエツチングのない優れたパターニン
グが可能となつた。
(イ) SnO2膜 200〜500Å
(ロ) HCl濃度 0.4〜2.0wt%(規定0.5〜1.0N)
(ハ) NiCl濃度 1.0〜5.0wt%
(ニ) Zn粉末量 軽い散布程度
(ホ) 浸漬時間 2〜3分[Table] From this, if we focus on the amount of H 2 gas adsorption,
It can be seen that Pd, Pt, and Ni have strong properties. Among these elements, we focused on Ni, which has a strong tendency to ionize, and conducted experiments using nickel chloride (NiCl), which is easily available for mass production.
Under the following conditions, excellent patterning with no etching residue or over-etching was achieved as expected. (a) SnO 2 film 200-500Å (b) HCl concentration 0.4-2.0wt% (specified 0.5-1.0N) (c) NiCl concentration 1.0-5.0wt% (d) Zn powder amount Lightly sprinkled (e) Immersion time 2-3 minutes