JPH05144775A

JPH05144775A - ドライエツチング方法

Info

Publication number: JPH05144775A
Application number: JP30182391A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Ujimasa; 仁志氏政; Masaru Kajitani; 優梶谷; Mikio Katayama; 幹雄片山; Takehisa Sakurai; 猛久桜井; Atsushi Ban; 厚志伴; Kiyoshi Nakazawa; 清中沢
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1991-11-18
Filing date: 1991-11-18
Publication date: 1993-06-11

Abstract

(57)【要約】【構成】液晶表示装置の製造プロセスにおいて、基板
表面に半導体薄膜、絶縁体薄膜、あるいは金属薄膜をそ
れぞれ形成し、各薄膜上にフォトレジストを塗布し、露
光、および現像を行ってパターニングする。次に、ドラ
イエッチング装置を用いて、エッチングを行う（Ｐ２）
ことにより、上記薄膜を所定の形状に形成した後、上記
基板をフッ酸を含む水溶液に浸漬する（Ｐ３）。【効果】ドライエッチングを行った際に、基板の裏面
に付着した反応生成物が、フッ酸を含む水溶液によって
容易に除去されるため、後続のウエットエッチングプロ
セスにより熱履歴を受けた場合でも、基板裏面のエッチ
ングレイトに局所性が生じることはない。したがって、
基板の白濁を防ぎ、表示品位の優れた液晶表示装置を、
プロセスの複雑化や、生産コストの上昇を招来すること
なく、簡便に作製することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、液晶表示装置
の製造工程において、透明絶縁基板の表面に形成された
薄膜を、フォトレジストを用いてパターニングした後、
エッチングを行うドライエッチング方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置は、薄型、軽量、低消費電
力等の特徴を生かして、その用途が拡大されてきてい
る。このような液晶表示装置には、主としてドット・マ
トリクス形が用いられ、さらにその駆動方式は、単純マ
トリクス方式とアクティブマトリクス方式とに大別され
る。また、アクティブマトリクス方式には、各画素ごと
に薄膜トランジスタ（Thin Film Transistor：ＴＦＴ）
を付けたＴＦＴ型と、ＭＩＭ（Metal InsulatorMetal)
等の非線型ダイオードを付けたダイオード型とがある。

【０００３】このうち、ＴＦＴを用いた液晶表示素子
（以下、ＴＦＴ−ＬＣＤと称する）は、クロストークを
軽減し、大容量、高画質を実現できるものとして、最も
有望なものである。したがって、ＴＦＴ−ＬＣＤは、液
晶を動作させる上で高度で均一な性能を要求され、近年
では、盛んに研究、開発が進められている。また、ＴＦ
Ｔ−ＬＣＤの高画質化を図るためには、各画素ごとに設
けられたトランジスタを小さくしていく必要があり、さ
らに、基板表面に形成された半導体薄膜や、絶縁体薄膜
等の膜質の向上、あるいは配線の幅を狭くしたり、金属
薄膜を低抵抗化する等の開発も要求されている。

【０００４】このような状況の下、上記ＴＦＴ−ＬＣＤ
の製造プロセスにおいて、例えばガラス等からなる透明
絶縁基板表面に半導体薄膜、絶縁体薄膜、および配線と
なる金属薄膜等を成膜し、それぞれ所定の形状に形成す
るためには、各薄膜上にフォトレジストの塗布、露光、
および現像を行って、パターニングした後に、ドライエ
ッチング装置を用いてエッチングを行う方法が用いられ
ている。

【０００５】しかしながら、ＴＦＴ−ＬＣＤの製造プロ
セスにおいては、ウエットエッチングプロセスが大半を
占めており、その中でドライエッチングプロセスを導入
していくには、様々な問題が生じている。

【０００６】すなわち、ドライエッチングを行う際に生
じる反応生成物が、上記基板の裏面に回り込んで付着す
るため、後続のウエットエッチングプロセスの熱履歴に
よって、上記反応生成物がさらに強固な膜に変化し、基
板裏面にエッチングレイトの局所性が現れることとな
る。したがって、基板裏面に凹凸が生じ、基板が白濁す
ることにより、液晶表示装置の表示品位が低下する。

【０００７】そこで、従来では、基板裏面への反応生成
物の付着を防ぎ、エッチングレイトの均一化を図るため
に、基板の裏面にダミーガラスを設け、基板とダミーガ
ラスとの２枚ガラスでドライエッチング装置内を搬送し
たり、基板裏面にもフォトレジストを塗布し、基板の裏
面であるガラス面が直接ドライエッチング装置に露出し
ないようにする等の方法が用いられている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
方法で作製されるＴＦＴ−ＬＣＤは、基板裏面にダミー
ガラスを設けたり、表面を傷つけないように、フォトレ
ジストを塗布する等、繁雑な作業を伴うため、製造プロ
セスの複雑化や、工程増加に伴うコスト上昇を引き起こ
すという問題を生じていた。

【０００９】本発明は、上記問題点に鑑みなされたもの
であって、その目的は、基板裏面への反応生成物の付着
によって生じるエッチングレイトの局所性を、プロセス
の複雑化や、生産コストの上昇を伴うことなく、積極
的、かつ根本的に解決すると共に、例えば液晶表示装置
の製造プロセスにおいて、円滑に導入されるドライエッ
チング方法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のドライエッチン
グ方法は、上記課題を解決するために、基板表面に形成
された薄膜を、ドライエッチング装置を用いてエッチン
グし、上記薄膜を所定の形状に形成した後、上記基板を
フッ酸を含む水溶液に浸漬することを特徴としている。

【００１１】

【作用】上記の構成によれば、基板表面に形成された薄
膜に対して、ドライエッチングが行われ、上記薄膜が所
定の形状に形成された後、上記基板は、フッ酸を含む水
溶液に浸される。したがって、上記ドライエッチングに
より、基板裏面に反応生成物等が回り込み、付着した場
合でも、フッ酸を含む水溶液に基板を浸漬することによ
って、この反応生成物を容易に除去することができる。

【００１２】これにより、例えば、ＴＦＴ型液晶表示装
置の製造プロセスにおいて、本発明のドライエッチング
方法を用いると、後続のウエットエッチングプロセスの
によって熱履歴を受けた場合でも、基板裏面からは、反
応生成物が除去されているため、基板裏面に凹凸が生じ
ることもなく、表示品位の優れた液晶表示装置を、プロ
セスの複雑化や生産コストの上昇を招来することなく、
簡便に作製することができる。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例について図１ないし図２に
基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００１４】例えば、ＴＦＴ型液晶表示装置の製造プロ
セスにおいては、まず、ガラス等からなる透明絶縁基板
上に、複数の薄膜からなるトランジスタが形成される。
初めに、上記基板表面に、例えばスパッタリング法、あ
るいはプラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition)法
等により配線となる金属薄膜が成膜される。

【００１５】そして、この金属薄膜上にフォトレジスト
が塗布されて、ベーキング、露光、および現像処理が施
されることにより、レジスト膜が所定の形状にパターニ
ングされた後、例えば図２に示すような平行平板型のド
ライエッチング装置を用いて、レジスト膜で覆われてい
ない薄膜部分のエッチングが行われる。その後、上記薄
膜上に残ったレジスト膜は除去される。

【００１６】続いて、絶縁体薄膜および半導体薄膜等
が、上記金属薄膜と同様の方法で順次成膜され、それぞ
れにフォトレジストが塗布されて、ベーキング、露光、
および現像が行われることによってパターニングされ、
上記と同様のドライエッチング装置を用いてエッチング
が行われる。

【００１７】上記ドライエッチング装置は、図２に示す
ように、エッチング室内に上部電極１と下部電極２とが
対向して設けられたカソードカップル型のものであり、
下部電極２を介して基板昇降ピン４が図示しない駆動部
であるシリンダに接続されている。また、上記下部電極
２は、高周波電源３に接続されており、上部電極１はア
ース電位となっている。

【００１８】以下に、上記構成のドライエッチング装置
を用いるドライエッチングプロセスについて、図１に基
づいて説明する。

【００１９】まず、エッチング室内に基板５が搬送され
ると（Ｐ１）、基板昇降ピン４が、下部電極２の上方ま
で上昇し、基板５が基板昇降ピン４上に移載される。そ
の後、基板昇降ピン４が降下することによって、基板５
が下部電極２上に載置される。そして、所定流量のエッ
チングガスが、エッチング室内に導入され、上記上部電
極１と下部電極２との間に高周波が印加されることによ
り、ドライエッチングが開始される（Ｐ２）。

【００２０】このとき、エッチングによる反応生成物
が、基板５の裏面に回り込み、反応生成物が、基板５の
裏面に付着するという現象が生じる。そこで、フッ酸を
含む水溶液、例えばバッファードフッ酸（ＨＦ：ＮＨ₄
Ｆ）、フッ酸希釈液（ＨＦ：Ｈ₂Ｏ）等に上記基板５を
浸すことにより（Ｐ３）、基板５の裏面に付着した反応
生成物が除去される。さらに、基板５の洗浄が行われ、
基板５上に残っているフォトレジストが除去された後、
乾燥が行われる（Ｐ４）。

【００２１】以上のように、本実施例のドライエッチン
グ方法では、基板５の表面に形成された薄膜上に、フォ
トレジストを用いてパターニングが行われ、上記薄膜が
ドライエッチングされた後、フッ酸を含む水溶液に上記
基板５が浸される。

【００２２】上記基板５の裏面には、エッチング時に反
応生成物が回り込むことにより、反応生成物が付着して
いるが、フッ酸を含む水溶液に基板５を浸漬することに
より、基板の裏面に付着した反応生成物は、容易に除去
される。したがって、液晶表示装置の製造プロセスにお
いて、後続のウエットエッチング等により熱履歴を受け
ても、基板裏面の反応生成物は除去されているので、エ
ッチングレイトに局所性が生じることはなく、基板の白
濁を防ぐことができる。

【００２３】これにより、基板の透明性を損なうことな
く、表示品位の優れた液晶表示装置を製造するに際し、
前記従来のように、基板の裏側にダミーガラスを設けた
り、フォトレジストを塗布する等、反応生成物の付着を
防ぐための特別の工程を追加する必要がなくなり、プロ
セスの複雑化や、生産コストの上昇を防ぐことができ
る。この結果、ウエットエッチングプロセスが大半を占
める液晶表示装置の製造プロセスにおいて、本実施例の
ドライエッチング方法を用いることにより、ドライエッ
チングプロセスを円滑に導入していくことが可能とな
る。

【００２４】

【発明の効果】本発明のドライエッチング方法は、以上
のように、基板表面に形成された薄膜を、ドライエッチ
ング装置を用いてエッチングし、上記薄膜を所定の形状
に形成した後、上記基板をフッ酸を含む水溶液に浸漬す
るものである。

【００２５】それゆえ、フッ酸を含む水溶液に基板を浸
漬することにより、ドライエッチングを行った際に、基
板の裏面に付着した反応生成物を容易に除去することが
できるため、上記反応生成物の付着を防止するために、
特別な工程を追加する必要がない。

【００２６】したがって、例えば、液晶表示装置の製造
プロセスに、本発明のドライエッチング方法を導入した
場合には、後続のウェットエッチングプロセス等によ
り、熱履歴を受けた場合でも、基板裏面のエッチングレ
イトに局所性が生じることはなく、基板の透明性を保持
することができるので、プロセスの複雑化や、生産コス
トの上昇を招来することなく、表示品位の優れた液晶表
示装置を簡便に作製することができるという効果を奏す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるドライエッチングプ
ロセスを示すフローチャートである。

【図２】上記ドライエッチングに用いられるドライエッ
チング装置の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１上部電極２下部電極３高周波電源４基板昇降ピン５基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桜井猛久大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (72)発明者伴厚志大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内 (72)発明者中沢清大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シヤープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板表面に形成された薄膜を、ドライエッ
チング装置を用いてエッチングし、上記薄膜を所定の形
状に形成した後、上記基板をフッ酸を含む水溶液に浸漬
することを特徴とするドライエッチング方法。